JP2011177015A - 無接点充電用バッテリーパック及びその制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】無接点充電システムによるバッテリーパックへの充電において、バッテリーパックに悪影響を与えることなく、無接点充電装置による充電を効率良く行うことができるようにする。
【解決手段】バッテリーセル２３と、無接点充電装置１０の１次側コア部１５１と磁気的に接続され、バッテリーセル２３を充電するための電力信号を１次側コア部１５１から受信する２次側コア部２１と、２次側コア部２１が受信した電力信号によって、バッテリーセル２３が充電されるようにし、無接点充電装置１０から発信される固有ＩＤ呼び出し信号を受信したら、固有ＩＤの値が前記２次側コア部２１を通じて前記１次側コア部１５１へ伝送されるようにする。
【選択図】図２

Description

本発明は無接点の電力伝送によってポータブル端末機に電源を供給するための無接点充電用バッテリーパック及びその制御方法に関するものである。

一般的にバッテリーパックは、ポータブル端末機の電源を供給するように、電気が保存されるバッテリーセルと充電及び電気供給のための充電回路で構成される。

このようなポータブル端末機用バッテリーパックに電気を充電させるための充電器では、一般電源から電気の供給を受けてバッテリーパックに電源供給端子を通じてバッテリーパックに電源を供給する端子供給方式がある。しかし、このような端子供給方式で電源を供給すれば、充電器とバッテリーパックを接触するとか分離する場合、両側の端子どうしがお互いに違う電位差を持っていて瞬間放電現象が発生される。こういうわけで両側の端子に、さらに異物が積もれば火災が発生する恐れがある。また湿り気がついて自然放電されるなど充電器及びバッテリーパックの寿命及び性能を低下させる問題点がある。

このような端子供給方式の問題点を解決するために、無接点充電器が開発された。すなわちこのような無接点充電器は無接点充電器の１次コイルの上部で、充電しようとするバッテリーパックが内在されているポータブル端末機を位置させれば、バッテリーパックの内部にある２次コイルによって充電するようになる。すなわち１次コイルで発生される磁気場によって２次コイルでは誘導起電力から誘導される電気を充電するのである。

しかし、このような従来の無接点充電器は、ポータブル端末機に電力を供給するだけであり、他の容易な用途で利用することができず、実用性に制限がある。

特に、別途の表示部分がなく、充電の程度を確認することができないだけではなく、仕分けされる充電の程度において、個別的に区別される状態を使用者が知ることができず、異常有無を確認することができない短所がある。

さらに、１次コイルで発生される磁気場に対して、金属が置かれると、１次コイルには電力の損失が相当で無接点充電器が破損されるなどの問題点が発生される恐れがある。

大韓民国登録特許第０７５１６３５号公報 大韓民国登録特許第０８１９６０４号公報 大韓民国登録特許第０６４３９４１号公報 大韓民国登録特許第０５６６２２０号公報 特開平０９−２３８４２８号公報 特表２００７−５１４４００号公報

前記のような問題点を解消するための本発明による無接点充電用バッテリーパック及びその制御方法に関し、無接点充電装置及びバッテリーパックになるバッテリーパックソリューションのための無接点充電システムは、無接点電力伝送によってポータブル端末機に電源を供給することで、ＵＳＢポートを利用したコンピューター及びノート・パソコンの電力、電源アウトレットにする外部電力、シガー連結ポートにする車など移動電力などの入力電力をポータブル端末機に電源を容易に供給するようにする目的がある。

また、本発明による無接点充電用バッテリーパック及びその制御方法において、無接点電力充電システムの作動状態を無接点充電装置のディスプレー部の表示内容を見て、容易に状態を分別できるようにする目的がある。

前記のような目的を果たすための本発明による無接点充電用バッテリーパックは、バッテリーセル（２３）と、無接点充電装置（１０）の１次側コア部（１５１）と磁気的に接続（カップリング）されるように形成され、すなわち、１次側コア部（１５１）によって発生された誘導磁気場によって誘導起電力が発生されるように形成され、前記バッテリーセル（２３）を充電するための電力信号を前記１次側コア部（１５１）から受信する２次側コア部（２１）と、前記２次側コア部（２１）が受信した電力信号によって、前記バッテリーセル（２３）が充電されるようにし、前記無接点充電装置（１０）から発信される固有ＩＤ呼び出し信号を受信したら、固有ＩＤの値が前記２次側コア部（２１）を通じて前記１次側コア部（１５１）へ伝送されるようにするバッテリーパック制御部（２４）と、を備えることを特徴とする。

前記バッテリーパック制御部（２４）は、前記固有ＩＤの値が貯蔵された固有ＩＤ発信部（２４１）をさらに備えるものとすることができる。また、前記バッテリーセル（２３）の充填状態を監視し、満充填または放電状態の信号を、前記バッテリーパック制御部（２４）へ伝送する充電監視回路部（２７）をさらに備えるものとすることができる。また、前記充電監視回路部（２７）は、前記バッテリーセル（２３）の過充電を防止するＰＣＭ（保護回路モジュール）をさらに備えるものとすることができる。さらに、前記２次側コア部（２１）で受信した電力信号を整流し、電力を生成する２次側整流回路部（２２）と、前記２次側整流回路部（２２）から生成された電力を前記バッテリーセル（２３）へ供給するバッテリーパック充電回路部（２５）をさらに備えるものとすることができる。

前記バッテリーセル（２１３）の一つの主面と前記２次側コア部（２１０）の間には、アルミニウムと銅とニッケルの合金からなり、前記磁気的接続から前記バッテリーセル（２１３）を保護する遮蔽板（２１４）を設けることが望ましい。前記バッテリーセル（２１３）は、前記一つの主面から延びる４つの側面を有し、前記４つの側面のうち少なくとも一つを覆うように配置され、アルミニウムと銅とニッケルの合金からなり、前記磁気的接続から前記バッテリーセル（２１３）を保護する少なくとも一つの側面遮蔽板（２１５）、（２１６）、（２１７）、（２１８）をさらに備えているとすることができる。また、前記バッテリーセル（２１３）の一側に配置され、前記２次側コア部（２１）による前記バッテリーセル（２１３）の充電を制御する無線電力受信回路（２２３）をさらに備え、前記無線電力受信回路（２２３）の少なくとも一面を覆うように配置され、アルミニウムと銅とニッケルの合金からなり、前記磁気的接続から前記無線電力受信回路（２２３）を保護する遮蔽部材（２１９）をさらに備えるものとすることができる。また、前記２次側コア部（２１０）の２つの主面を覆うように配置され、前記磁気的接続を向上させる磁性板（２９１）、（２９２）をさらに備えるものとすることができる。前記磁性板（２９２）の前記１次側コア部（１５１）と向き合う部分には、前記２次側コア部（２１０）のコアに対応する形態の通孔（２９３）を形成することが望ましい。さらに、前記バッテリーセル（２１３）と前記遮蔽板（２１４）の間に配置され、ニッケルと銅の合金のメッシュ形態に形成され、前記遮蔽板（２１４）の熱から前記バッテリーセル（２１３）を保護するための絶縁板（２１１）をさらに備えるものとすることができる。

また、本発明では、前記バッテリーセル（２１３´）の一つの主面と前記２次側コア部（２１０）との間に配置され、メッシュ構造からなり、前記磁気的接続から前記バッテリーセル（２１３´）を保護する遮蔽メッシュ部材（２９４）を備えるものとすることが望ましい。前記遮蔽メッシュ部材（２９４）は、メッシュ形態の金属網と、前記金属網にコーティングされている非晶質系統のフェライト、Ｍｎ−Ｚｎ、Ｎｉ−Ｆｅ、またはファインメタルのコーティング材からなるものとすることができる。

本発明による無接点充電用バッテリーパックの制御方法は、無接点充電装置（１０）の１次側コア部（１５１）と磁気的に接続されたバッテリーパック（２０）の２次側コア部（２１）を通じて、前記無接点充電装置（１０）から固有ＩＤ呼び出し信号を受信する段階と、前記固有ＩＤ呼び出し信号に対応して、前記バッテリーパック（２０）の固有ＩＤの値を検索する段階と、前記検索された固有ＩＤの値を、前記無接点充電装置（１０）の１次側コア部（１５１）と磁気的に接続された前記バッテリーの２次側コア部（２１）を通じて、前記無接点充電装置（１０）へ伝送する段階と、を備えることを特徴とするものである。さらに、前記無接点充電装置（１０）から電力信号を受信する段階と、前記電力信号の受信中に、前記電力信号の適正性に関するコード信号を、前記無接点充電装置（１０）へ発信する段階と、を備えるものとすることができる。また、前記コード信号の伝送後に、前記無接点充電装置（１０）から変更された電力信号を受信する段階をさらに備えるものとすることができる。

バッテリーパックソリューションのための無接点充電システムは、外部から電源の供給を受けて充電電力発信部（１５）を通じて無接点で電力信号が発信される無接点充電装置（１０）と、前記無接点充電装置（１０）から無接点で電力信号の受信を受けてバッテリーセルに電力を充電してポータブル端末機（３０）に電源を供給するバッテリーパック（２０）を有するバッテリーパックソリューションのための無接点充電システムにおいて、前記無接点充電装置（１０）は前記バッテリーパック（２０）で電力を供給するための共振コンバータ及び中央制御部が内在されている無接点充電ケース（１０１）が外体を成し、前記無接点充電ケース（１０１）は後方の端でかけられる突出ラウンド（１０２）（突出させた掛止め用の弧状部分）が形成され、前方では傾斜面である前面部（１０３）にディスプレー部（１９）が具備され、前記突出ラウンド（１０２）と前記前面部（１０３）の間には平たい面を成して前記突出ラウンド（１０２）及び前記前面部（１０３）より低い高さのバッテリーパック位置部（１０４）が形成され、前記バッテリーパック位置部（１０４）の内部には前記バッテリーパック（２０）に供給するための電力を発信する１次側コア部（１５１）が内在されて前記バッテリーパック位置部（１０４）上に置かれる前記バッテリーパック（２０）に電力を供給するように具備されるものとすることができる。

そして、前記無接点充電装置（１０）は、外部から電源の供給を受ける電力受信部（１２）、前記電力受信部（１２）から供給される電力信号とデータ信号が含まれた出力信号を変換して１次側コア部（１５１）が具備された充電電力発信部（１５）に送る共振コンバータ（１４）、前記電力受信部（１２）と繋がれてデータ信号及び電力信号が含まれた出力信号を他側の前記共振コンバータ（１４）に送って、中央制御部（１１）によって制御されてブーツトラップゲートドライブが具備されるゲートドライバー（１３）、前記電力受信部（１２）と前記共振コンバータ（１４）の間に繋がれて前記１次側コア部（１５１）による伝送作動で前記バッテリーパック（２０）のデータ信号を検出する電流検出部（１６）、前記電力受信部（１２）、前記共振コンバータ（１４）、前記ゲートドライバー（１３）、前記電流検出部（１６）を制御する中央制御部（１１）、及び前記中央制御部（１１）の制御信号によって前記無接点充電装置（１０）の状態を表示するディスプレー部（１９）が含まれて構成される。

ここに、前記バッテリーパック（２０）は前記無接点充電装置（１０）の１次側コア部（１５１）によって発生された誘導磁気場によって２次側コア部（２１）を通じて誘導された電力を変換する２次側整流回路部（２２）、前記２次側整流回路部（２２）と繋がれてバッテリーセル（２３）に充電電力を供給し、前記１次側コア部（１５１）及び前記２次側コア部（２１）によって送受信されるデータを処理し、バッテリーパック（２０）の充電状態、バッテリーパック異常状態、固有ＩＤ信号値に対するデータ信号を発信するように具備されるバッテリーパック制御部（２４）、前記バッテリーパック制御部（２４）の制御によって前記２次側整流回路部（２２）から供給される電力を前記バッテリーセル（２３）に供給し、前記バッテリーセル（２３）の電力を前記ポータブル端末機（３０）に供給するバッテリーパック充電回路部（２５）、前記無接点充電装置（１０）と送受信されるデータに対して前記バッテリーパック制御部（２４）の制御によってポータブル端末機（３０）とデータを送受信してデータを処理するデータ入出力部（２６）、前記バッテリーセル（２３）の充電の程度を監視し、満充電または放電状態の信号を前記バッテリーパック制御部（２４）で送る充電監視回路部（２７）が含まれて具備されることができる。

また、前記２次側コア部（２１）はコアが円形状、四角形状、楕円形状、多角形形状のうちの何れかの形状になり、前記バッテリーパック（２０）は、前記ポータブル端末機（３０）と脱着が可能でバッテリーセル（２３）に保存された電源が端子ターミナル（２８）で繋がれるオールインワンハードパック形態、前記２次側コア部（２１）がポータブル端末機（３０）の後面に一体で構成されてバッテリーパック（２０）の回路構成がポータブル端末機（３０）の内部に一緒に構成される内蔵型形態、または、バッテリーセル（２３）は前記バッテリーパック（２０）に構成されて、端子ターミナル（２８）で繋がれるバッテリーパック充電回路部（３４）はポータブル端末機（３０）の内部に具備されるセミインナーパック形態のうちの何れかの形態に具備されることができる。

特に、前記ディスプレー部（１９）は前記中央制御部（１１）から伝送される制御信号を受信するディスプレー信号受信部（１９１）、前記ディスプレー信号受信部（１９１）と繋がれて前記中央制御部（１１）から伝送される制御信号によって点灯されるＬＥＤ（１９２）、ＬＣＤパネル（１９３）及びアイコンＬＣＤ（１９４）、前記ディスプレー信号受信部（１９１）と繋がれて前記中央制御部（１１）から伝送される制御信号によって前記ＬＥＤ（１９２）を点灯させるＬＥＤ駆動部（１９５）、前記ディスプレー信号受信部（１９１）と繋がれて前記中央制御部（１１）から伝送される制御信号によって前記ＬＣＤ パネル（１９３）を点灯させるＬＣＤパネル駆動部（１９６）、前記ディスプレー信号受信部（１９１）と繋がれて前記中央制御部（１１）から伝送される制御信号によって前記アイコンＬＣＤ（１９４）を点灯させるアイコンＬＣＤ駆動部（１９７）が含まれて具備されることができる。

また、前記ＬＥＤ（１９２）は緑色または赤色に発光され、前記ＬＣＤパネル（１９３）は青色または緑色に発光され、前記アイコンＬＣＤ（１９４）は青色または緑色に発光されて前記バッテリーパック（２０）から伝送される充電の程度の信号によって充電の程度を目盛の数に発光されるように具備され、前記ＬＥＤ駆動部（１９５）は前記中央制御部（１１）の制御によって前記ＬＥＤ（１９２）が緑色または赤色に点灯されるように駆動させ、前記ＬＣＤパネル駆動部（１９６）は前記中央制御部（１１）の制御によって前記ＬＣＤパネル（１９３）を青色または緑色に点灯されるように駆動させ、前記アイコンＬＣＤ駆動部（１９７）は前記中央制御部（１１）の制御によって前記アイコンＬＣＤ（１９４）を青色または緑色で点灯させて前記バッテリーパック（２０）の充電の程度による制御信号によって充電の程度を目盛の数に発光されるように具備されることができる。

本発明の他の実施形態では、無接点充電システムの制御方法は外部から電源の供給を受けて充電電力発信部（１５）を通じて無接点で電力信号が発信されるようにする無接点充電装置（１０）が具備され、前記無接点充電装置（１０）から無接点で電力信号の受信を受けてバッテリーセルに電力を充電してポータブル端末機（３０）に電源を供給するバッテリーパック（２０）が具備される無接点充電システムの制御方法において、外部から供給される電源を前記無接点充電装置（１０）の充電電力発信部（１５）を通じて無接点充電作動する前に無接点充電装置（１０）の状態を点検して充電を待機する充電待機段階（Ｓ０１）と、前記無接点充電装置（１０）の充電電力発信部（１５）を通じて前記バッテリーパック（２０）を感知するために前記バッテリーパック（２０）の固有ＩＤに対する呼び出し信号を発信する固有ＩＤ呼び出し信号発信段階（Ｓ０２）と、前記無接点充電装置（１０）から発信される固有ＩＤ呼び出し信号を前記バッテリーパック（２０）で受信して前記バッテリーパック（２０）の固有ＩＤ発信部（２４１）に保存された固有ＩＤ値及びバッテリーパックの状態情報を前記バッテリーパック（２０）の２次側コア部（２１）を通じて送る固有ＩＤ値の伝送段階（Ｓ０３）と、前記バッテリーパック（２０）から伝送されるバッテリーパックの固有ＩＤ値を判別して前記バッテリーパック（２０）の状態を判別するバッテリーパック判別段階（Ｓ０４）と、前記バッテリーパック（２０）が充電の用意ができた場合に前記無接点充電装置（１０）の充電電力発信部（１５）を通じて電力を送り、前記バッテリーパック（２０）で電力を受信して充電するバッテリーパック充電段階（Ｓ０５）と、前記バッテリーパック充電段階によって前記バッテリーパック（２０）で充電が完了された状態の信号を送れば前記無接点充電装置（１０）で感知する完充情報受信段階（Ｓ０６）と、前記バッテリーパックから完充電の情報を受信すれば前記無接点充電装置（１０）の中央制御部（１１）で充電作動を中止して前記バッテリーパック（２０）からの充電の程度及びバッテリーパックの状態に対する情報を受信するために待機するバッテリー情報受信待機段階（Ｓ０７）を含んで具備される。

ここに、前記充電待機段階（Ｓ０１）は前記中央制御部（１１）からディスプレー部（１９）で充電待機状態に対する信号を送ってＬＥＤ（１９２）とＬＣＤパネル（１９３）が消灯（ＯＦＦ）になるようにする充電待機表示段階（Ｓ０１１）を含んで、前記固有ＩＤの呼び出し信号発信段階（Ｓ０２）はＬＥＤ（１９２）とＬＣＤパネル（１９３）が固有ＩＤの呼び出し状態が表示されるようにＬＥＤ駆動部（１９５）、ＬＣＤパネル駆動部（１９６）及びアイコンＬＣＤ駆動部（１９７）に制御信号を発信する固有ＩＤの呼び出し状態表示段階（Ｓ０２１）を含んで、前記バッテリーパック充電段階（Ｓ０５）はＬＥＤ９１９２）とＬＣＤパネル（１９３）が充電進行の状態が表示されるようにＬＥＤ駆動部（１９５）、ＬＣＤパネル駆動部（１９６）及びアイコンＬＣＤ駆動部（１９７）に制御信号を発信する充電状態表示段階（Ｓ０５１）を含んで、前記完充情報受信段階（Ｓ０６）はＬＥＤ（１９２）とＬＣＤパネル（１９３）が前記バッテリーパック（２０）が完充電の状態に表示されるようにＬＥＤ駆動部（１９５）、ＬＣＤパネル駆動部（１９６）及びアイコンＬＣＤ駆動部（１９７）に制御信号を発信する完充状態表示段階（Ｓ０６１）を含んで、前記充電待機段階（Ｓ０１）はＬＥＤ（１９２）とＬＣＤパネル（１９３）が前記無接点充電装置（１０）の充電電力発信部（１５）からバッテリーパックの固有ＩＤ値と違う異物に対する信号が感知されればエラー状態が表示されるようにＬＥＤ駆動部（１９５）、ＬＣＤパネル駆動部（１９６）及びアイコンＬＣＤ駆動部（１９７）に制御信号を発信するエラー信号表示段階（Ｓ０１２）をもっと含んで具備されることができる。

本発明によれば、バッテリーパックの充電過程において、バッテリーパックの固有ＩＤを利用し、正常作動可否及び充電程度を判別し、また、このようなバッテリーパックに遮蔽板や磁性板を適切に配置することで、バッテリーパックに悪影響を与えることなく、無接点充電装置による充電を効率良く行うことができる。

前記ように具備される本発明を用いた無接点充電装置及びバッテリーパックになるバッテリーパックソリューションのための無接点充電システムは無接点の電力伝送によってポータブル端末機に電源を供給することで、ＵＳＢポートを利用したコンピューター及びノート・パソコンの電力、電源アウトレットにする外部電力、シガー連結ポートにする車など移動電力などの入力電力を効果的にポータブル端末機に電源を容易に供給するようにする効果がある。

本発明における無接点充電システムの分解斜視図である。 本発明における無接点充電システムの概略的な構成ブロック図である。 本発明における無接点充電装置のディスプレー部の表示状態についての概略的な例示図である。 本発明における無接点充電装置のディスプレー部の表示状態についての概略的な例示図である。 本発明における無接点充電装置のディスプレー部の表示状態についての概略的な例示図である。 本発明における無接点充電装置のディスプレー部の表示状態についての概略的な例示図である。 本発明における無接点充電装置のディスプレー部の表示状態についての概略的な例示図である。 本発明における無接点充電装置のディスプレー部の構成ブロック図である。 本発明における無接点充電装置の制御方法のフロー図である。 本発明における無接点充電装置の制御方法のフロー図である。 本発明における無接点充電装置のバッテリーパックの回路構成図である。 本発明における無接点充電装置のバッテリーパックの回路構成図である。 本発明における無接点充電装置からバッテリーパックが離れる程度による充電効率を図示したグラフである。 本発明における無接点充電装置からバッテリーパックが離れる程度による充電効率を図示したグラフである。 本発明における無接点充電装置からバッテリーパックが離れる程度による充電効率を図示したグラフである。 本発明における無接点充電装置からバッテリーパックが離れる程度による充電効率を図示したグラフである。 本発明における無接点充電装置からバッテリーパックが離れる程度による充電効率を図示したグラフである。 本発明における無接点充電装置からバッテリーパックが離れる程度による充電効率を図示したグラフである。 本発明におけるバッテリーパックの構造の分解斜視図である。 本発明におけるバッテリーパックの構造の側断面図である。 本発明におけるバッテリーパックに対する充放電の繰り返しの実験における効率グラフである。

以下、添付した図面を参照して詳しく説明する。

図１は本発明における無接点充電システムに対する分解斜視図であり、図２は本発明における無接点充電システムに対する概略的な構成ブロック図であり、図３ないし図７は本発明における無接点充電装置のディスプレー部の表示状態に対する概略的な例示図である。そして、図８は本発明における無接点充電装置のディスプレー部に対する構成ブロック図であり、図９及び図１０は本発明における無接点充電装置の制御方法に対するフロー図をそれぞれ図示したのである。そして図１１及び図１２は本発明における無接点充電装置のバッテリーパックに対する回路構成図である。

また、図１３ないし図１８は本発明における無接点充電装置からバッテリーパックが遠くなる程度による充電効率を図示したグラフ、図１９及び図２０は本発明におけるバッテリーパックの構造に対する分解斜視図及び側断面図、そして図２１は本発明におけるバッテリーパックに対する充放電の繰り返しの実験に対する効率グラフをそれぞれ図示したのである。

すなわち、本発明におけるバッテリーパックソリューションのための無接点充電システム（Ａ）は、図１ないし図２１に示すように、外部から電源の供給を受けて充電電力発信部（１５）を通じて無接点で電力信号が発信される無接点充電装置（１０）が具備され、このような前記無接点充電装置（１０）から無接点で電力信号の受信を受けてバッテリーセルに電力を充電してポータブル端末機（３０）に電源を供給するバッテリーパック（２０）にして無接点充電システム（Ａ）が具備されるのである。

ここで、無接点充電システム（Ａ）におけるバッテリーパックソリューションというのは、無接点充電システム（Ａ）を適用してポータブル端末機（３０）に電源が供給されるようにするが、本発明によるバッテリーパックを中心にする無接点充電装置（１０）、ポータブル端末機の構成及びこれらの有機的な関係などによって電源が供給される構成などができることで、安定された電源供給及び充電システムが構成されることを意味する。

このようなバッテリーパックソリューションのための無接点充電システム（Ａ）は、図１及び図２に示すように、バッテリーパック（２０）に電力を供給する無接点充電装置（１０）が具備されるが、前記無接点充電装置（１０）は外部から電源の供給を受ける電力受信部（１２）が具備され、電力受信部（１２）の電力を変換して充電電力発信部（１５）で電力を無接点で発信するようになる。

特に、このような前記無接点充電装置（１０）は、前記バッテリーパック（２０）で電力を供給するための共振コンバータ及び中央制御部が内在するように無接点充電ケース（１０１）が外体を成して形成されるのである。

そして、前記無接点充電ケース（１０１）は後方の突出ラウンド（１０２）、前方の前面部（１０３）及びその間のバッテリーパック位置部（１０４）などに形成されるのである。ここに、突出ラウンド（１０２）は無接点充電ケース（１０１）の後方の端で掛けられるように形成され、前方では傾斜面の前面部（１０３）にディスプレー部（１９）が具備されるのである。

また、バッテリーパック位置部（１０４）は前記突出ラウンド（１０２）と前記前面部（１０３）の間に、平たい面を成して前記突出ラウンド（１０２）及び前記前面部（１０３）より低い高さに形成され、バッテリーパック位置部（１０４）上に置かれるバッテリーパック（２０）が充電中に外部に離脱されることを防止するように具備されるのである。これに加えて、充電中にバッテリーパック（２０）の揺れを防止するためにベルクロテープ（「面ファスナー」に関するベルクロ社の商標）に付着できるようにする固定ベルトが具備されることができる。

そうして前記バッテリーパック（２０）に供給するための電力を発信するようにする １次側コア部（１５１）が内在される前記バッテリーパック位置部（１０４）の上面に置かれる前記バッテリーパック（２０）に電力が供給できるように具備されるのである。

そして、無接点充電装置（１０）の電力受信部（１２）に対する具体的な構成を見れば、ノート・パソコンまたはコンピューターなどのＵＳＢポートから電力及び制御信号を受信するＵＳＢ受信ポート（１２１ａ）、外部の一般の電源の供給を受ける電源アウトレット（outlet）（１２１ｂ）、そして移動の時の電力の供給を受けるために自動車のシガージャックに連結するためのシガー連結ポート（１２１ｃ）などに具備されることができる。
また、ＵＳＢ受信ポート（１２１ａ）、電源アウトレット（１２１ｂ） 及びシガー連結ポート（１２１ｃ）と繋がれてそれぞれ供給される電流形態によって無接点充電装置（１０）に適当に電力を変換する入力電力処理部（１２２）がともに具備される。
そして、ＵＳＢ受信ポート（１２１ａ）、電源アウトレット（１２１ｂ）、及びシガー連結ポート（１２１ｃ）から伝送される電力を制御する電源コントロールブロック（１２３）が具備され、入力電力を制御して中央制御部（１１）、充電電力発信部（１５）及び無接点充電装置（１０）の構成要素たちに伝送される電力を制御するようになる。

また、前記電力受信部（１２）から供給される電力信号とデータ信号が含まれた出力信号を変換する共振コンバータ（１４）が具備され、このような共振コンバータ（１４）で１次側コア部（１５１）が具備された充電電力発信部（１５）で電力信号及びデータ信号を送るようになる。

そして、ブーツトラップゲートドライブが具備されるゲートドライバー（１３）は前記電力受信部（１２）と一側が繋がれてデータ信号及び電力信号が含まれた出力信号を他側の前記共振コンバータ（１４）に送って中央制御部（１１）によって制御されるように具備される。

また、前記電力受信部（１２）と前記共振コンバータ（１４）の間に繋がれて前記１次側コア部（１５１）による伝送動作で前記バッテリーパック（２０）のデータ信号を検出する電流検出部（１６）が具備される。そして、このような前記電力受信部（１２）、前記共振コンバータ（１４）、前記ゲートドライバー（１３）、前記電流検出部（１６）を制御する中央制御部（１１）によって無接点充電装置（１０）が制御されるのである。

さらに、前記中央制御部（１１）の制御信号によって前記無接点充電装置（１０）の状態を表示するディスプレー部（１９）が含まれて構成される。

そして、このようなバッテリーパックソリューションのための無接点充電システム（Ａ）の前記バッテリーパック（２０）は下記のように具備される。すなわち、前記無接点充電装置（１０）の１次側コア部（１５１）によって発生された誘導磁気場によって２次側コア部（２１）で発生された誘導起電力を変換する２次側整流回路部（２２）が具備され、図１のように無接点充電装置（１０）から電力を無接点で供給を受けることができるようになる。

また、本発明によるバッテリーパック（２０）はバッテリーパック制御部（２４）、バッテリーパック充電回路部（２５）、データ入出力部（２６）、充電監視回路部（２７）などを一緒に含んでいる。ここに、バッテリーパック制御部（２４）はバッテリーパック（２０）の全体の作動を制御することで、前記２次側整流回路部（２２）と繋がれてバッテリーセル（２３）に充電電力を供給し、前記１次側コア部（１５１）及び前記２次側コア部（２１）によって送受信されるデータを処理するようになる。そして、バッテリーパック（２０）の充電状態、バッテリーパックの異常状態、固有ＩＤの信号値に対するデータ信号を無接点充電装置（１０）側で発信するように具備されるのである。

そして、バッテリーパック充電回路部（２５）は前記バッテリーパック制御部（２４）の制御によって制御されることで、前記２次側整流回路部（２２）から供給される電力を前記バッテリーセル（２３）に供給し、前記バッテリーセル（２３）の電力を前記ポータブル端末機（３０）に供給するように具備される。また、バッテリーセル（２３）の充電の程度を検出するための充電検出ブロック（２５１）が一緒に具備される。

また、データ入出力部（２６）は前記無接点充電装置（１０）と送受信されるデータに対して前記バッテリーパック制御部（２４）の制御によって、ポータブル端末機（３０）の端末機データ処理部（３１）とデータを送受信してデータを処理するようになる。

そして、充電監視回路部（２７）は前記バッテリーセル（２３）の充電の程度を見張って満充電または放電状態の信号を前記バッテリーパック制御部（２４）で送るのである。

このように具備される無接点充電システム（Ａ）に適用されるバッテリーパック（２０）は、ポータブル端末機（３０）と締結及び分離される形態によってオールインワンハードパック形態、内蔵型形態及びセミインナーパック形態などに具備されることができる。
ここで、オールインワンハードパックは、ポータブル端末機の制御なしにバッテリーパック内部から充電の程度をコントロールして、固有のＩＤを発生して異物の可否を無接点充電装置で送ることができる。また、ポータブル端末機に電力を供給するようにする構成を持つバッテリーパックを言うことで、内蔵型形態と言うのは前記のようなバッテリーパックがポータブル端末機内部に具備されることで、セミインナーパックはポータブル端末機から前記のようなバッテリーパックが分離されるか、または結合されて充電及び電力の供給が可能になるように構成されるのである。

すなわち、図１１のように構成されるバッテリーパック（２０）は、ポータブル端末機（３０）と分離及び結合されて使われることができるし、充電は無接点充電装置（１０）のバッテリーパック位置部（１０４）にオールインワンハードパック形態のバッテリーパック（２０）だけ乗せて充電することができるのである。
その主要構成を見れば、コイルまたはコア方式になる２次側コア部（２１）、２次側コア部（２１）の誘導起電力を整流する２次側整流回路部（２２）、バッテリーセル（２３）、バッテリーパック充電回路部（２５）、バッテリーパックの充電作動の中で充電の程度を見張って保護する（過充電の防止のためのＰＣＭ（Protection circuit module）回路が含まれる。）充電監視回路部（２７）、そして充電監視回路部（２７）と繋がれてポータブル端末機（３０）に電源を供給するための端子ターミナル（２８）などを含んで具備されるのである。
もちろん、バッテリーパック制御部（２４）は無接点充電装置（１０）との通信、ポータブル端末機（３０）への電源供給、バッテリーセル（２３）の充電の程度及びバッテリーパック（２０）の作動などを見張って制御することで、ＬＤＯ（Low Drop Out）、ＩＤ（ＴＸ、ＲＸ通信）、ＦＥＴドライブ、バッテリーの充電状態の入力（エンプティー（Empty）、フル（Full）信号）機能、オシレーター、充電回路をイネイブル（enable） またはディスエイブル（disable）できるポートなどが内蔵して構成されることができる。

そして、バッテリーパックの主要構成をポータブル端末機と一体にして内蔵型の形態で構成されるように具備することができる。すなわち、ポータブル端末機の後面のケースカバーに ２次側コア部と磁気場遮蔽シールドを一体で形成して（コアがカバーと一体になるように射出成形するとか保護ケースを作って超音波融着する方法などで具備することができる）、ポータブル端末機と繋がれる端子を作ってポータブル端末機の内部回路で２次側整流回路部及び無線の固有ＩＤの認識回路などを付け加えてポータブル端末機に内蔵したＤＣ／ＤＣコンバータと充電回路がそのまま適用されるようにして内蔵型形態に具備されることができる。

特に、本発明では図１２に示すように、セミインナーパック形態でバッテリーパック（２０）を具備することができる。すなわち、コイルまたはコア方式の２次側コア部（２１）、２次側コア部（２１）と繋がれる２次側整流回路部（２２）、バッテリーセル（２３）（ＰＴＣ（Positive Temperature Coefficient）回路内蔵）、そしてポータブル端末機と繋がれる端子ターミナル（２８）などが含まれて具備されることができる。
また、バッテリーパック制御部（２４）は、ＬＤＯ、ＩＤ（ＴＸ、ＲＸ通信）、ＦＥＴドライブ、バッテリーの充電状態の入力（Empty、Full信号）機能、オシレーター、充電回路をイエネイブル（enable）またはディスエイブル（disable）できるポートなどが内蔵して具備されることができる。
ここに、端子ターミナル（２８）で繋がれるポータブル端末機（３０）にはバッテリーパック（２０）のバッテリーセル（２３） またはバッテリーパック制御部（２４）から電源の供給を受けながらまたバッテリーセル（２３）の充電の程度を制御することができるＧＳＭ充電コントロールブロックが具備されることができるし、このようなＧＳＭ充電コントロールブロックはＧＳＭＤＣ／ＤＣコンバータ（３３）（DC／DC converter block）、そしてＧＳＭＤＣ／ＤＣコンバータ（３３）と繋がれてバッテリーセル（２３）の充電の程度を見張る充電監視回路部（２７）と繋がれるＧＳＭ充電コントロール部（３４）を含んで具備されることができる。
このようなセミインナーパック形態のバッテリーパック（２０）に対してＧＳＭＤＣ／ＤＣコンバータとＧＳＭ充電コントロール部が含まれる回路がポータブル端末機（３０）に具備されて分離及び結合が可能なセミインナーパック形態のバッテリーパック（２０）と端子ターミナルによって繋がれるポータブル端末機をＧＳＭポータブル端末機と言う。

したがって、無接点充電装置（１０）のバッテリーパック位置部（１０４）に無接点の充電用のセミインナーパック形態のバッテリーパック（２０）を内蔵したＧＳＭポータブル端末機を乗せれば無接点充電装置（１０）で誘導磁気場を発生させて２次側コア部のバッテリーパックに電力を送るようになる。したがって２次側コア部（２１）でＡＣ誘導起電力を受けて２次側整流回路部（２２）で整流してＤＣで作ってバッテリーパック制御部（２４）に送るようになる。

ここに、バッテリーパック制御部（２４）では無接点充電器から伝送される電力を定電圧制御されるようにする信号を発信し、一定して安定的な電力が受信されて充電可能になるように具備されることができるのである。
ここに、その例示に受信される電力の電圧を５Ｖを基準にすることを仮定する場合を例にすれば、受信される電力の電圧が５．５Ｖ以上なら無接点充電器（１０）側で電力を減らすようにするPower Saveのコード信号を発生させるようになり、ここに無接点充電装置（１０）ではバッテリーパックで伝送受ける電力が５Ｖ程度になるように、１次コア部（１５１）で発生される誘導磁気場のパラメーター(周波数)を調節するようになる。
ここに、またバッテリーパック制御部（２４）では、ずっと受信される電力が５Ｖなどのように決まった最適の電圧の条件になれば最適の条件に対する情報を無接点充電装置（１０）で送るようになって、ここに無接点充電装置（１０）では完充電の状態の信号が受信されるまで充電作動をするようになる。

このような充電作動に対して無接点充電装置（１０）で受信される情報が決められたバッテリーパック（２０）の固有ＩＤの情報ではない場合には、異物が載せられたことにしてエラーを発生させるようになる。

前記ように具備される本発明による無接点充電システム（Ａ）の無接点充電装置（１０） 及びバッテリーパック（２０）を具備して作動されるように具備され、ここに前記ディスプレー部（１９）は無接点充電装置（１０）の作動によって制御される状態を表示して使用者が見られるように具備されるのである。

すなわち、無接点充電装置（１０）の前記中央制御部（１１）から伝送される制御信号を受信するディスプレー信号受信部（１９１）が具備され、このような前記ディスプレー信号受信部（１９１）と繋がれて前記中央制御部（１１）から伝送される制御信号によって点灯されるＬＥＤ（１９２）、ＬＣＤパネル（１９３）及びアイコンＬＣＤ（１９４）などが点灯または消灯されるように具備される。

これのために、前記ディスプレー信号受信部（１９１）と繋がれて前記中央制御部（１１）から伝送される制御信号によって前記ＬＥＤ（１９２）を点灯させるＬＥＤ駆動部（１９５）、前記ディスプレー信号受信部（１９１）と繋がれて前記中央制御部（１１）から伝送される制御信号によって前記ＬＣＤパネル（１９３）を点灯させるＬＣＤパネル駆動部（１９６）、そして前記ディスプレー信号受信部（１９１）と繋がれて前記中央制御部（１１）から伝送される制御信号によって前記アイコンＬＣＤ（１９４）を点灯させるアイコンＬＣＤ駆動部（１９７）などが含まれて具備されるのである。

これによるこれらの詳細構成を見れば、前記ＬＥＤ（１９２）は緑色または赤色に発光され、前記ＬＣＤパネル（１９３）は青色または緑色に発光され、前記アイコンＬＣＤ（１９４）は青色または緑色に発光されて前記バッテリーパック（２０）から伝送される充電の程度の信号によって充電の程度を目盛の数に発光されるように具備されるのである。

これのために、前記ＬＥＤ駆動部（１９５）は前記中央制御部（１１）の制御によって前記ＬＥＤ（１９２）が緑色または赤色に点灯されるように駆動させ、前記ＬＣＤパネル駆動部（１９６）は前記中央制御部（１１）の制御によって前記ＬＣＤパネル（１９３）を青色または緑色に点灯されるように駆動させ、前記アイコンＬＣＤ駆動部（１９７）は前記中央制御部（１１）の制御によって前記アイコンＬＣＤ（１９４）を青色または緑色で点灯させて前記バッテリーパック（２０）の充電の程度による制御信号によって充電の程度を目盛の数に発光されるように具備されるのである。

このように具備される本発明によるバッテリーパックソリューションのための無接点充電システム（Ａ）の作動をよく見れば、外部から電源の供給を受けて充電電力発信部（１５）を通じて無接点で電力信号が発信されるようにする無接点充電装置（１０）が具備され、前記無接点充電装置（１０）から無接点で電力信号を受信受けてバッテリーセルに電力を充電してポータブル端末機（３０）に電源を供給するバッテリーパック（２０）が具備されて下記の段階によって無接点充電システムが制御されるのである。

すなわち、外部から供給される電源を前記無接点充電装置（１０）の充電電力発信部（１５）を通じて無接点充電作動する前に無接点充電装置（１０）の状態を点検して充電を待機する充電待機段階（Ｓ０１）を進行した後、固有ＩＤの呼び出し信号発信段階（Ｓ０２）によって前記無接点充電装置（１０）の充電電力発信部（１５）を通じて前記バッテリーパック（２０）を感知するために前記バッテリーパック（２０）の固有ＩＤに対する呼び出し信号を発信するようになる。

ここに、前記無接点充電装置（１０）から発信される固有ＩＤの呼び出し信号を前記バッテリーパック（２０）で受信して前記バッテリーパック（２０）の固有ＩＤ発信部（２４１）に保存された固有ＩＤの値段及びバッテリーパックの状態情報を前記バッテリーパック（２０）の２次側コア部（２１）を通じて送る固有ＩＤの値段の伝送段階（Ｓ０３）を進行する。

このように、前記バッテリーパック（２０）から伝送されるバッテリーパックの固有ＩＤの値段を判別するバッテリーパック判別段階（Ｓ０４）で前記バッテリーパック（２０）の状態を判別するようになる。

それで、前記バッテリーパック（２０）が感知されて充電の用意ができたことに判別される場合には、前記無接点充電装置（１０）の充電電力発信部（１５）を通じて電力を送って、ここに前記バッテリーパック（２０）では電力を受信して充電するバッテリーパック充電段階（Ｓ０５）を進行する。

そして、前記バッテリーパック充電段階によって前記バッテリーパック（２０）に対して充電作動を進行して、ここにバッテリーセルの充電が完了されると、バッテリーパックで充電が完了された状態の信号を送れば前記無接点充電装置（１０）ではこれを感知するようになる（完充情報受信段階（Ｓ０６））。

また、前記バッテリーパック（２０）から完充電の情報を受信すれば前記無接点充電装置（１０）の中央制御部（１１）の制御によって充電作動を中止して前記バッテリーパック（２０）からの充電の程度及びバッテリーパック状態に対する情報を受信するために待機するバッテリー情報受信待機段階（Ｓ０７）を遂行する。

このようなバッテリー情報受信待機段階によって、バッテリーパック（２０）がずっと感知される可否を検査して、バッテリーパックが感知されない場合には、新たに感知されるバッテリーパックがあるかどうか呼び出し信号を続いて発信するようになる。そして、新しいバッテリーパックが感知されると、バッテリーパックの固有ＩＤの値を呼び出して、ここに適当な状態のバッテリーパックＩＤで判明されればバッテリーパックの正常作動可否及び充電程度を判別し、ここに充電が完了したことで現われれば、ずっと待機するようになる。一方充電が必要なことに判別されれば無接点充電装置（１０）の充電作動をするようになる。

このように具備される本発明によるバッテリーパックソリューションのための無接点充電システム（Ａ）の無接点充電装置（１０）及びバッテリーパック（２０）の作動による前面部（１０３）のディスプレー部（１９）に対する作動状態をよく見れば、次のようである。

すなわち、前記充電待機段階（Ｓ０１）は、図３に示すように、前記中央制御部（１１）からディスプレー部（１９）で充電待機状態に対する信号を送ってＬＥＤ（１９２）とＬＣＤパネル（１９３）が消灯（ＯＦＦ）になるようにする充電待機表示段階（Ｓ０１１）を含んで具備される。ここに、ＬＥＤ（１９２）、ＬＣＤパネル（１９３）及びアイコンＬＣＤ（１９４）などは消灯された状態に表示される。

また、前記固有ＩＤの呼び出し信号発信段階（Ｓ０２）は、図４に示すように、ＬＥＤ（１９２）とＬＣＤパネル（１９３）が固有ＩＤの呼び出し状態が表示されるように、ＬＥＤ駆動部（１９５）、ＬＣＤパネル駆動部（１９６）及びアイコンＬＣＤ駆動部（１９７）に制御信号を発信する固有ＩＤの呼び出し状態表示段階（Ｓ０２１）を含んで具備される。そしてＬＥＤ（１９２）は緑色（LED green）に点灯され、ＬＣＤパネル（１９３）は青色（LCD blue）に点灯される。

そして、前記バッテリーパック充電段階（Ｓ０５）は、図５に示すように、ＬＥＤ（１９２）とＬＣＤパネル（１９３）が充電進行の状態が表示されるように、ＬＥＤ駆動部（１９５）、ＬＣＤパネル駆動部（１９６）及びアイコンＬＣＤ駆動部（１９７）に制御信号を発信する充電状態表示段階（Ｓ０５１）を含んで具備される。そして、ＬＥＤは消灯された状態になり、ＬＣＤパネル（１９３）は青色に表示される。
そして、アイコンＬＣＤ（１９４）は青色に表示されるがバッテリーセルの充電される程度によって目盛の数が電力が消耗して目盛が表示されない時からして充電される程度によって順次に一つずつ目盛の数が増加するように具備される。そして充電の程度の目盛の数は０から、一つ、二つそして三つにして充電される状態を目盛の数によって分かるようになるのである。

同じく、前記完充情報受信段階（Ｓ０６）は、図６に示すように、ＬＥＤ（１９２）とＬＣＤパネル（１９３）が、前記バッテリーパック（２０）が完充電状態に表示されるようにＬＥＤ駆動部（１９５）、ＬＣＤパネル駆動部（１９６）及びアイコンＬＣＤ駆動部（１９７）に制御信号を発信する完充状態表示段階（Ｓ０６１）を含んで具備される。そしてＬＥＤ（１９２）は緑色に点滅点灯されて（LED green blinking）、ＬＣＤパネル（１９３）は緑色に点滅点灯される（LCD green blinking）。
また、アイコンＬＣＤ（１９４）はＬＣＤパネル（１９３）と一緒に緑色に点滅点灯されながら目盛の数が、皆、点滅点灯されるのである。

また、前記充電待機段階（Ｓ０１）は、図７に示すように、ＬＥＤ（１９２）とＬＣＤパネル（１９３）が前記無接点充電装置（１０）の充電電力発信部（１５）からバッテリーパックの固有ＩＤの値と違う異物に対する信号が感知されれば、エラー状態が表示されるようにＬＥＤ駆動部（１９５）、ＬＣＤパネル駆動部（１９６）及びアイコンＬＣＤ駆動部（１９７）に制御信号を発信するエラー信号表示段階（Ｓ０１２）を、さらに含んで具備されるのである。そしてＬＥＤ（１９２）は赤色に点灯されて（LED red）、ＬＣＤパネル（１９３）は消灯されるようになる（LCD off）。したがって無接点充電装置（１０）の前面部（１０３）に形成されるディスプレー部（１９）の作動を前方で使用者が容易に肉眼で確認しながら無接点充電システム（Ａ）の作動を察することができる長所がある。

図３ないし図７では、表１での消灯は空いている図形で表記し、ＧＲＥＥＮは垂直水平線分の斜線で、ＢＲＵＥは黒色満たすことで、そして ＲＥＤは小さな点の満たすことで図示することを例示した。

前記ように構成される本発明によるバッテリーパックソリューションのための無接点充電システム（Ａ）の構成及び作動に対する実施形態で、さらに詳しく見ると次のようである。

すなわち、本発明によるバッテリーパックソリューションのための無接点充電システム（Ａ）の無接点充電装置（１０）の入力電源では、一般的な外部の入力電源、車のように移動の時に入力を受けることができるシガー電源、そしてコンピューター、ノート・パソコンなどから入力を受けることができるＵＳＢポート入力電源などに具備されることができる。このような入力電源を供給受けた無接点充電装置（１０）はポータブル端末機に電源を供給するバッテリーパックに誘導起電力を利用した無接点の電力伝送する装置で具備されることで、ポータブル端末機では携帯電話、ＰＤＡ、ＭＰ３プレーヤー、ＤＡＢ、ＤＭＢ 端末機、ＰＭＰ、ハンドヘルド端末機などになることができる。

特に、無接点充電装置（１０）の充電部である充電電力発信部側で、充電しようとするポータブル端末機のバッテリーパック（２次側の無線充電のモジュールが内蔵されたパック）ではなく、他の金属のような異物が載せられた時には、これを感知して無接点充電作動を中断するようにする、異物感知機能を取り揃えて、これと共にポータブル端末機のバッテリーパックを認識して充電状態を認識することができる識別機能を持つように具備されるのである。また、無接点の充電装置を作動するによる過負荷を防止して、温度プロテクション機能を持つように具備されるのである。

また、バッテリーパック（２０）は整流回路部、固有ＩＤ発信部（２４１）、充電回路部、保護回路部、バッテリーセルなどを含んで構成されることであり、ポータブル端末機に内蔵して構成されることができるし、またポータブル端末機と分離された状態で充電が可能になるように具備されることができる。

すなわち、コンピューターのＵＳＢポートの電源、ＡＣアダプター、シガージャックなどから入力される電源が変換されたＤＣ入力のソースの電源を利用して１次側コア部の充電モジュールで誘導磁気場が発生され、ここにバッテリーパックである２次側コア部の整流端の側で電圧をいつも定電圧制御するようになる。

ここに、１次側の無接点充電装置（１０）で、周波数の自動可変アルゴリズムを通じて電力制御を具現するが、一定の時間ごとにスイッチングをしてＬＣ共振で誘導磁気場を発生させる。このモードをスタンーバイモードと言う。このような誘導磁気場によって２次側バッテリーパックからの回答を待って、この時スタンーバイモードにリクエスト（ＦＳＫ）信号を同時に一緒に積んで発信して２次側バッテリーパックからの認識回答信号を待つ。ここに、２次側バッテリーパックからの回答信号が来なければリクエスト（ＦＳＫ）信号を一緒に発信するスタンーバイモードをずっと遂行するようになる。そして、１次側コア部（１５１）と繋がれる信号検出部（１６３）によってバッテリーパックからの回答信号が感知されると、これを分析して充電作動に対したことを判別するようになる。

このようなスタンーバイモードによって発信される誘導磁気場は、無接点充電装置（１０）の上部面の充電電力発信部（１５）を通じて発信されるように具備されることができる。この時充電電力発信部（１５）に正常的にバッテリーパックが位置されないで、金属異物などが載せられた時には負荷変造による答信がバッテリーパックからの正常的な信号のような信号が発生されなくなる。このように異物が載って発生される非正常的な答信に対して金属異物によって無接点充電装置（１０）、特に１次側コア部での過熱を阻むために温度検出部（１６２）が具備される。そして温度検出部（１６２）によって検出された温度は中央制御部（１１）に伝送されて、過熱の可否によって誘導磁気場の強さを調節するようになる。

また、無接点充電装置（１０）の電流の流れを感知する電流検出部（１６）によって過電流、過電圧が検出されれば中央制御部（１１）によって電流の流れを遮断するとか調節するように具備されることができる。このように、無接点充電装置（１０）の温度検出部（１６２）及び電流検出部（１６）によって異常状態が感知されれば、中央制御部（１１）ではエラー信号表示段階に転換されてディスプレー部（１９）に表示するようになる。さらに、ほこりまたは悪いにおいが発生される場合にはこれをほこりセンサー（１６５）が感知し、ここにイオン発信部（１６４）でイオンが発生されるようにしてほこりまたは悪いにおいをとり除くように具備されることができる。

それに、図２に示すように、無接点充電装置（１０）の１次側コア部（１５１）で誘導磁気場が発生され、バッテリーパック（２０）の（２１）ではこれを感知するようになる。そして、２次側整流回路部（２２）では、ＡＣ電力がオンされる区間でコイルに誘気されたＡＣ電力がＤＣで整流され、バッテリーパック制御部（２４）（Adapter Control Block）で電源が供給されて動作されるのである。
ここに、バッテリーパック制御部(24)では、ＲＸＤ信号の線から１次側のＦＳＫ（Frequency Shift Keying）コードを受信するに固有ＩＤ発信部（２４１）のコード信号と一致すれば、アクノリッジ（Acknowledge）で認知して固有ＩＤ発信部（２４１）の固有ＩＤデータ値を発生させる固有ＩＤ呼び出し、信号発信段階を進行するようになる。
そして、負荷変造を通じて固有ＩＤデータ値を１次側で送るようになって、無接点充電装置（１０）の信号検出部（１６３）では１次側コア部（１５１）を通じて伝送されるバッテリーパックの固有ＩＤデータ値が正常的な信号なのかを検出するようになる。そして、正常的な固有ＩＤデータ値なのかを中央制御部（１１）に信号伝送し、ここに正常的な固有ＩＤデータ値の場合には電力受信部（１２）、ゲートドライバー（１３）、共振コンバータ（１４）などを制御してフルパワーモードにして全区間でスイッチングしてＡＣ電力を発生させるようにし、ここに充電電力発信部（１５）では無接点の誘導磁気場が発生されるのである。もちろんこんなに充電電力発信部（１５）で発信される誘導磁気場には周波数が一緒に積まれて発信されることで、無接点充電装置（１０）とバッテリーパック（２０）の間の信号の送受信される誘導磁気場が発生されるのである。また中央制御部（１１）はディスプレー部（１９）に充電状態を表示してバッテリーパック充電段階を進行するようになる。

また、正常な固有ＩＤデータ値に判別されない場合には異物にしてエラー信号を発信するエラー信号表示段階を進行するようになり、もちろん電力伝送の作動をしないように制御するようになる。そして正常なバッテリーパックの固有ＩＤデータ値を要請するスタンーバイモードを維持する充電待機段階を進行するようになる。

そして、無接点充電装置（１０）の１次側コア部（１５１）によって伝送される電力信号はバッテリーパックの２次側コア部（２１）を通じて伝送され、このような電力信号はＶセンス（Vsense）を通じて入力電圧の強さを感知するようになる。ここに受信電力の電圧の一例で見える５Ｖ程度の安定的な電圧に伝送されることを感知すれば、これを一定に維持し、低い電圧またはとても高い電圧に受信される場合には、電圧調整に対する情報を負荷変造にして無接点充電装置（１０）で送って一定電圧に受信されるようにする。そして一定の電圧で調整になれば、バッテリーパック充電回路部（２５）の充電ＩＣの動作をアクティブ状態で作って電力をバッテリーセル（２３）に充電するようになる。

このように、無接点充電装置（１０）から伝送される電力でバッテリーパック（２０）のバッテリーセル（２３）に充電を進行するようになれば、バッテリーセル（２３）の充電進行の中にバッテリーセル（２３）の安定などを充電監視回路部（２７）によって判別されて安定した充電が進行されるのである。

また、充電検出ブロック（２５１）によってバッテリーセル（２３）の充電の程度を感知するようになる。ここにバッテリーセル（２３）の充電が完充電されるとこれを感知してこれを、アクティブハイ（Active high）にしてバッテリーパック制御部（２４）に送り、これを１次側コア部（１５１）にして無接点充電装置（１０）で固有ＩＤコード値とともに信号伝送するようになる。ここに無接点充電装置（１０）の中央制御部（１１）は充電作動を中止して待機モードに転換されるようにして、ディスプレー部（１９）に完充電状態を表示する完充情報受信段階を進行するようになるのである。

このような無接点充電装置（１０）及びバッテリーパック（２０）にするバッテリーパックソリューションのための無接点充電システム（Ａ）の充電作動の中に、無接点充電装置（１０）の充電電力発信部（１５）上のバッテリーパック（２０）が位置を移動するようになってバッテリーパック（２０）で伝送される電力が基準値より低くなれば、これを補強して伝送されるように無接点充電装置（１０）に信号伝送するようになる。例えば、基準電圧を５Ｖにして基準偏差値を０．５Ｖにして仮定する場合、バッテリーパック（２０）の移動で４．５Ｖより低い電圧に受信される場合には、０．５Ｖ程度昇圧されて伝送されるようにバッテリーパック制御部（２４）で発信信号を制御し、これに対して無接点充電装置（１０）では、０．５Ｖ昇圧されて受信するように１次側コア部の発信電力を増強して増強された誘導磁気場が発信されるようにし、無接点充電装置（１０）での出力される発信電力を増強する方式の例で、発振周波数を変化されるようにするのである。

このように、無接点充電装置（１０）から伝送される発信電力を変化されるように具備するに、無接点充電装置（１０）のクレイドルのバッテリーパック位置部からバッテリーパック（２０）の距離の変化に対する充電効率が図１３ないし図１８に図示されている。すなわち図１３ないし図１６はバッテリーパックの２次側の基準電力２．５Ｗ程度での場合で、水平方向及び上下垂直方向にそれぞれ、−７ｍｍ〜７ｍｍの間で移動させながら、無接点充電装置での１次側電力（Ｗ）、バッテリーパックでの２次側電力（Ｗ）及び効率（％）などを表したものである。ここで、効率（％）は無接点充電装置の１次側の入力電力に対してバッテリーパックの２次側に認可される出力側の電力に対する効率〔（２次側電力／１次側電力）×１００〕で表したものである。

そして、本発明による発信の電力補償が０．５Ｗに調節されるようにし、これによって図１３及び図１５ではバッテリーパック側の２次側の電力が、２〜２．５Ｗ 間のグラフを見せることで、無接点充電装置（１０）とバッテリーパック（２０）の水平距離及び垂直距離の変化に対して、無接点充電装置（１０）での周波数の変化なしに充電された場合の充電効率を示したのである。すなわち、無接点充電装置（１０）に対してバッテリーパック（２０）を水平方向または垂直方向に移動する場合にはバッテリーパック（２０）の２次側の電力が中心から離れるほど落ちて効率が低くなることが分る。

ここに、図１３及び図１５と比較される図１４及び図１６では、無接点バッテリーパック（１０）上部面クレイドルのバッテリーパック位置部からバッテリーパック（２０）が水平方向及び垂直方向にそれぞれ移動されるによってバッテリーパックでの受信の電力変化の情報を伝送受けて無接点充電装置（１０）で周波数を変化して電力を制御することで、安定的に電力が伝送されられることが分り、これによって電力伝送の効率も良好な状態なのを分かる。

そして、図１７は水平方向の移動に対する効率のグラフで、図１８は上下方向での移動に対する効率のグラフで、周波数がない場合（下側の曲線グラフ、固定パワー）より、周波数を変化した場合（上側の四角点グラフ、パワーコントロール）の効率が良好であるのが分かる。

したがって、無接点充電装置（１０）及びバッテリーパック（２０）になるバッテリーパックソリューションのための無接点充電システム（Ａ）の無接点の電力伝送によってポータブル端末機（３０）に電源を供給することで、ＵＳＢポートを利用したコンピューター及びノート・パソコンの電力、電源アウトレットにする外部電力、シガー連結ポートにする車など移動電力などの入力の電力を効果的にポータブル端末機に電源を供給するように具備されるのである。

特に、このような無接点電力充電システム（Ａ）の作動による状態を無接点充電装置（１０）のディスプレー部（１９）の表示の状態を見て容易に状態を分別できるようにする長所がある。

さらに、本発明は図１９ないし図２１に示すように、無接点充電装置（１０）の１次側コア部（１５１）及びバッテリーパック（２０）の２次側コア部（２１０）によって発生される磁気場からバッテリーパックを保護するように遮蔽部材が具備されるのである。

まず、図１９は無線の電力受信のモジュールを持った無接点バッテリーパック（２０）の構成による分解斜視図で、コイル、ファインメタル、薄膜アルミニウム（ホイルなど）、リチウムイオンまたはリチウムポリマーになったバッテリーパックは磁気場を１００％遮断するために薄膜アルミニウムを入れてセルに影響がないようにして、セルのサイクルが５００回以上充放電可能になるように具備したのである。
ここで、コアの形状はすべての形態のコアを含む。すなわち四角形状、円型状または楕円形状などで、捲心コイル、スパイラルコアなど多様に具備することができる。そして、無線の電力受信のモジュールを持った無接点バッテリーパック（２０）は充電用バッテリーセル（２１３）の一側にバッテリーパック制御部（２４）及び充電回路部（２５）などを含んで構成された無線電力受信回路（Wireless Power Receiver Circuits）を具備し、無線電力受信回路（２２３）は、包み込む磁気場を阻む遮蔽部材（２１９）を含んで構成することができる。

そして、前記充電用バッテリーセル（２１３）を中心にして、下側と前後左右の方向に具備され、１次側コア部及び２次側コア部（２１０）の磁気場を遮蔽して、前記充電用バッテリーセル（２１３）を磁気場から保護する遮蔽板（２１４）、（２１５）、（２１６）、（２１７）、（２１８）を具備した。

そして、充電用バッテリーセル（２１３）の前後左右及び下側の方向である総５方向に、それぞれ遮蔽板（２１４）、（２１５）、（２１６）、（２１７）、（２１８）を具備して、１次側コア部及び２次側コア部（２１０）によって発生された磁気場を完全に遮断し、磁気場から充電用のバッテリーセル（２１３）が損傷されることを防止したのである。これに加えて、必要な場合には充電用バッテリーセル（２１３）の上面も別途の遮蔽板を具備することができるし、この時には充電用バッテリーセル（２１３）の周りが完全密閉されることにより温度が上昇しないようにすればよい。

このような前記遮蔽板（２１４）、（２１５）、（２１６）、（２１７）、（２１８）及び遮蔽部材（２１９）は、Ａｌ、Ｃｕ、Ｎｉ合金などで薄い板体に形成されることができる。

そして、前記充電用バッテリーセル（２１３）の下側の遮蔽板（２１４）と前記充電レシーバーモジュール（２１２）の間に、２次側コア部（２１０）に誘導される磁気場がよく誘導されるように、磁性板（２９）を具備した。このような磁性板（２９）は非晶質系統のフェライト系列、Ｍｎ−Ｚｎ（５０重量部:５０重量部)、Ｎｉ−Ｆｅ（８０重量部:８０重量部)、またはファインメタル（Ｆｅ−Ｓｉ−Ｃｕ−Ｎｂ）などで構成される。

このような前記磁性板（２９）は、前記遮蔽板（２１４）と前記充電レシーバーモジュール（２１２）の間の上部磁性板（２９１）と前記充電レシーバーモジュール（２１２）の下側に位置する下部磁性板（２９２）で構成させることができる。ここに、前記下部磁性板（２９２）は、特に、中央側に上下を貫く通孔である下部板の通孔を形成した。このような下部板通孔（２９３）の形状は、２次側コア部（２１０）のコア形状と等しい形状で形成することが望ましい。ここに、図１９では、２次側コア部（２１０）が円型のコアに形成され、下部磁性板（２９２）の下部板通孔（２９３）を円型の形態で形成したことを例示した。しかし、コアが四角形状または多角形の形状に形成されれば、これに下部板通孔（２９３）も等しい形状で形成することが望ましい。そして、このような下部板通孔（２９３）によって、誘導磁気場の内にある２次側コア部（２１０）に誘導起電力がよく発生されて信号の送受信が良好になるように構成したのである。

また、前記充電用バッテリーセル（２１０）の下側の遮蔽板（２１４）と前記充電用バッテリーセル（２１０）の間に具備されて、充電用バッテリーセル（２１０）を絶縁するように絶縁板（２１１）を具備した。このような絶縁板（２１１）は Ｎｉ−Ｃｕによるメッシュまたは薄膜形態に形成されて、遮蔽板（２１４）の熱が前記充電用バッテリーセル（２１３）に伝導されないようにした。

このような磁気場の遮蔽部材の他の例で、図２０に示すように、バッテリーセル（２１３）の外体を成すアルミニウム系列のバッテリーセルケース（２１３’）と、２次側コア部（２１０）の間に、磁性板（２９）（１次ＨＰＥＳ：Hanrim Postech Electro-magnetic shield）を具備させることができるが、１次ＨＰＥＳである磁性板（２９）とバッテリーセルケース（２１３’）の間に２次ＨＰＥＳである遮蔽メッシュ部材（２９４）がさらに具備される。このような１次ＨＰＥＳである磁性板（１９）及び２次ＨＰＥＳである遮蔽メッシュ部材（２９４）は、前述した遮蔽部材の成分のように構成されることができる。

このような１次ＨＰＥＳである磁性板（２９）によって大部分の磁気装置が遮蔽されることで、図２０のように磁力線が遮蔽板である磁性板（２９）によってしなってバッテリーセルに影響を与えないことが分かる。ここに、頂点の部分では磁力線によって熱が発生され、このような熱は金属製の磁性板（２９）によって外部に放熱されるのである。さらに、２次ＨＰＥＳである遮蔽メッシュ部材（２９４）はメッシュの金属網に、非晶質系統のフェライト系列、Ｍｎ−Ｚｎ（５０重量部：５０重量部)、Ｎｉ−Ｆｅ（８０重量部：２０重量部)、またはファインメタル（Ｆｅ−Ｓｉ−Ｃｕ−Ｎｂ）などのコーティング剤がコーティングされて形成されることで、１次ＨＰＥＳである磁性板（２９）で遮蔽することができなかった磁気場を、２次ＨＰＥＳで遮蔽されるようにするのである。このような２次ＨＰＥＳである遮蔽メッシュ部材（２９４）の金属網メッシュによって剰余の磁力線によって渦電流が形成され、このようなメッシュでの渦電流によって、１次側コア部及び２次側コア部によって発生される磁気場によって、バッテリーパックが影響されないように具備されるのである。実験によれば、１次ＨＰＥＳである磁性板（２９）によって、およそ９０％程度が遮蔽され、２次ＨＰＥＳである遮蔽メッシュ部材（２９４）によって、およそ１０％程度が遮蔽されることが分かる。

このような１次ＨＰＥＳ及び２次ＨＰＥＳである磁性板（２９）及び遮蔽メッシュ部材（２９４）などを適用して具備されるバッテリーパック（２０）を利用し、充電の繰り返しの試験を５００回（500 Cycle）繰り返して充電効率を試した。ここに、図２１は、安定的な充電繰り返し効率の５００回の充放電繰り返しによる８０％効率の曲線を基準（以下 “基準効率線分”（Ｄ）と言う）にした試験のグラフであり、まず磁気場に露出させないで電気的な接点にして一般的に充電して試す場合（図２１での“Ｎ”）の試験結果では、基準効率線分の上側にくることで、安定的な効率を現わしていることを分かる。

これに対して、本発明によるバッテリーパック（２０）に対して、１次ＨＰＥＳ及び２次ＨＰＥＳである磁性板（２９）及び遮蔽メッシュ部材（２９４）などによる充放電の効率は（図２１での“Ａ”)、５００回の基準で８３．９％の安定的な効率を現わしている。

しかし、２次ＨＰＥＳを適用しない場合の充放電の効率は（図２１での“Ｂ”）、４６０回の基準で７５．３％の効率を現わし、１次ＨＰＥＳ及び２次ＨＰＥＳがいずれも適用されない場合の充放電の効率は（図２１での“Ｃ”）、５００回にも及ばない３４０回から７４．５％の効率を現わすなど、効率が低下する問題点があるが、本発明による場合には効率がずっと良好なことが分かる。

以上は、本発明の望ましい実施例を参照して説明したが、本発明が属する技術分野で通常の知識を有する者によれば、特許請求範囲に記載した本発明の思想及び領域から脱しない範囲の内で本発明を多様に修正または変形して実施することができる。

１０…無接点充電装置、
１５１…１次側コア部、
２０…バッテリーパック、
２１…２次側コア部、
２１０…２次側コア部、
２１１…絶縁板、
２１２…充電レシーバーモジュール、
２１３…充電用バッテリーセル
２１４、２１５、２１６、２１７、２１８…遮蔽板、
２１９…遮蔽部材、
２２…２次側整流回路部、
２２３…無線電力受信回路、
２３…バッテリーセル、
２４…バッテリーパック制御部、
２４１…固有ＩＤ発信部、
２５…バッテリーパック充電回路部、
２７…充電監視回路部、
２９…磁性板、
２９１…上部磁性板、
２９２…下部磁性板、
２９３…通孔、
２９４…遮蔽メッシュ部材

Claims (16)

1. バッテリーセル（２３）と、
   無接点充電装置（１０）の１次側コア部（１５１）と磁気的に接続（カップリング）されるように形成され、すなわち、１次側コア部（１５１）によって発生された誘導磁気場によって誘導起電力が発生されるように形成され、前記バッテリーセル（２３）を充電するための電力信号を前記１次側コア部（１５１）から受信する２次側コア部（２１）と、
   前記２次側コア部（２１）が受信した電力信号によって、前記バッテリーセル（２３）が充電されるようにし、前記無接点充電装置（１０）から発信される固有ＩＤ呼び出し信号を受信したら、固有ＩＤの値が前記２次側コア部（２１）を通じて前記１次側コア部（１５１）へ伝送されるようにするバッテリーパック制御部（２４）と、
   を備えることを特徴とする無接点充電用バッテリーパック。
2. 請求項１において、前記バッテリーパック制御部（２４）は、前記固有ＩＤの値が貯蔵された固有ＩＤ発信部（２４１）をさらに備えている無接点充電用バッテリーパック。
3. 請求項１において、前記バッテリーセル（２３）の充填状態を監視し、満充填または放電状態の信号を、前記バッテリーパック制御部（２４）へ伝送する充電監視回路部（２７）をさらに備えている無接点充電用バッテリーパック。
4. 請求項３において、前記充電監視回路部（２７）は、前記バッテリーセル（２３）の過充電を防止するＰＣＭ（保護回路モジュール）をさらに備えている無接点充電用バッテリーパック。
5. 請求項１において、前記２次側コア部（２１）で受信した電力信号を整流し、電力を生成する２次側整流回路部（２２）と、前記２次側整流回路部（２２）から生成された電力を前記バッテリーセル（２３）へ供給するバッテリーパック充電回路部（２５）をさらに備えている無接点充電用バッテリーパック。
6. 請求項１において、前記バッテリーセル（２１３）の一つの主面と前記２次側コア部（２１０）の間に配置され、アルミニウムと銅とニッケルの合金からなり、前記磁気的接続から前記バッテリーセル（２１３）を保護する遮蔽板（２１４）をさらに備えている無接点充電用バッテリーパック。
7. 請求項６において、前記バッテリーセル（２１３）は、前記一つの主面から延びる４つの側面を有し、前記４つの側面のうち少なくとも一つを覆うように配置され、アルミニウムと銅とニッケルの合金からなり、前記磁気的接続から前記バッテリーセル（２１３）を保護する少なくとも一つの側面遮蔽板（２１５）、（２１６）、（２１７）、（２１８）をさらに備えている無接点充電用バッテリーパック。
8. 請求項６において、前記バッテリーセル（２１３）の一側に配置され、前記２次側コア部（２１）による前記バッテリーセル（２１３）の充電を制御する無線電力受信回路（２２３）をさらに備え、前記無線電力受信回路（２２３）の少なくとも一面を覆うように配置され、アルミニウムと銅とニッケルの合金からなり、前記磁気的接続から前記無線電力受信回路（２２３）を保護する遮蔽部材（２１９）をさらに備えている無接点充電用バッテリーパック。
9. 請求項６において、前記２次側コア部（２１０）の２つの主面を覆うように配置され、前記磁気的接続を向上させる磁性板（２９１）、（２９２）をさらに備えている無接点充電用バッテリーパック。
10. 請求項９において、前記磁性板（２９２）の前記１次側コア部（１５１）と向き合う部分には、前記２次側コア部（２１０）のコアに対応する形態の通孔（２９３）が形成されている無接点充電用バッテリーパック。
11. 請求項６において、前記バッテリーセル（２１３）と前記遮蔽板（２１４）の間に配置され、ニッケルと銅の合金のメッシュ形態に形成され、前記遮蔽板（２１４）の熱から前記バッテリーセル（２１３）を保護するための絶縁板（２１１）をさらに備えている無接点充電用バッテリーパック。
12. 請求項１において、前記バッテリーセル（２１３´）の一つの主面と前記２次側コア部（２１０）との間に配置され、メッシュ構造からなり、前記磁気的接続から前記バッテリーセル（２１３´）を保護する遮蔽メッシュ部材（２９４）を備えている無接点充電用バッテリーパック。
13. 請求項１２において、前記遮蔽メッシュ部材（２９４）は、メッシュ形態の金属網と、前記金属網にコーティングされている非晶質系統のフェライト、Ｍｎ−Ｚｎ、Ｎｉ−Ｆｅ、またはファインメタルのコーティング材からなる無接点充電用バッテリーパック。
14. 無接点充電装置（１０）の１次側コア部（１５１）と磁気的に接続されたバッテリーパック（２０）の２次側コア部（２１）を通じて、前記無接点充電装置（１０）から固有ＩＤ呼び出し信号を受信する段階と、
    前記固有ＩＤ呼び出し信号に対応して、前記バッテリーパック（２０）の固有ＩＤの値を検索する段階と、
    前記検索された固有ＩＤの値を、前記無接点充電装置（１０）の１次側コア部（１５１）と磁気的に接続された前記バッテリーの２次側コア部（２１）を通じて、前記無接点充電装置（１０）へ伝送する段階と、
    を備える無接点充電用バッテリーパックの制御方法。
15. 請求項１４において、前記無接点充電装置（１０）から電力信号を受信する段階と、前記電力信号の受信中に、前記電力信号の適正性に関するコード信号を、前記無接点充電装置（１０）へ発信する段階と、を備える無接点充電用バッテリーパックの制御方法。
16. 請求項１５において、
    前記コード信号の伝送後に、前記無接点充電装置（１０）から変更された電力信号を受信する段階をさらに備えている無接点充電用バッテリーパックの制御方法。