KR101196994B1 - 휴대 단말기의 무접점 배터리 충전 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 휴대 단말기의 무접점 충전에서 단말기의 외관 형상에 따라서 충전을 유도하는 루프(유도 코일)를 구성한 휴대 단말기의 무접점 배터리 충전 장치에 관한 것으로서, 이를 위해 충전기에 루프(유도 코일)를 구비하고, 상기 루프에서 발생되는 자기장에 의해 충전되는 휴대 단말기의 무접점 충전 장치에 있어서, 상기 충전기측 루프의 길이보다 길게 제공되고, 상기 단말기의 외관 형상에 따라서 장착됨과 아울러 연성의 재질로 이루어지는 단말기측 루프로 구성되어짐을 특징으로 하며, 이에 따라, 단말기의 무접점 충전을 용이하게 할 수 있고, 단말기의 외관 형상에 따라서 길게 제공되는 루프(유도 코일)를 구성하여 충전시 단말기를 이동하여도 루프의 길이가 길어 무접점 충전기의 루프와 자기장의 유도를 용이하게 하고, 이로인해 다른 부품들의 간섭에 상관없이 충전이 가능하여 단말기의 충전을 향상시킬 수 있는 이점이 있다.

무접전 충전기, 충전기측 루프, 단말기측 루프, 유도 코일.

Description

휴대 단말기의 무접점 배터리 충전 장치{CONTACTLESS BATTERY CHARGE APPARATUS FOR MOBILE PHONE}

도 1은 종래의 웨어러블 폰의 무접점 배터리 충전 장치의 구성을 나타낸 사시도,

도 2는 종래의 웨어러블 폰의 무접점 배터리 충전 후 사용상태를 나타낸 사시도,

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 웨어러블 폰의 무접점 배터리 충전 장치의 구성을 나타낸 사시도.

도 4는 도 3의 A부 확대 사시도.

본 발명은 웨어러블 폰(wearable phone)의 무접점 배터리 충전 장치에 관한 것으로, 특히, 휴대 단말기의 무접점 충전에서 단말기의 외관 형상에 따라서 충전을 유도하는 루프(유도 코일)를 구성한 휴대 단말기의 무접점 배터리 충전 장치에 관한 것이다.

통상적으로, 휴대용 단말기는 전자부품의 고감도, 소형화 및 경량화 추세에 따라 가고 있으며, 제1세대로 바 타입(Bar Type)의 휴대폰이 보편화 되었고, 제2세대로 플립 타입(Flip Type)의 휴대폰이 일반화 되었으며, 현재에는 플립 타입과 제3세대의 폴더 타입(Folder Type)의 휴대폰이 공존하여 보편화된 추세에 있다.

또한, 도 2와 같이, 사용자의 손목에 착용하는 시계 타입(Watch Type)의 휴대폰을 비롯하여 신체 일부나 의류에 착용하는 웨어러블 폰(wearable phone)이 개발되었다.

본 출원인은 웨어러블 폰의 휴대성과 착용감을 개선하기 위해 본 발명 이전에 다수개의 인쇄회로기판으로 구성된 휴대 단말기를 개발하여 2005년 5월 18일자로 특허출원(2005-41508)을 한 바 있다.

도 1에 도시된 바와 같이, 상기 특허출원에 기재된 휴대 단말기(10)는 다수개의 인쇄회로기판(12)로 구성되고, 상기 각각의 인쇄회로기판(12)을 내장하는 복수의 하우징(11) 및 손목을 조여주는 밴드(16)로 구성된다. 각각의 하우징(11)은 힌지 장치(13)에 의해 회전 및 절곡 가능하게 연결된다. 각각의 인쇄회로기판(12)에는 액정표시장치(14), 키패드 장치(15), 안테나 장치(미도시 됨), 및 배터리(충전부 및 충전회로)등 기타부품을 내장한다.

이 상태에서, 도 2에 도시된 바와 같이, 사용자의 손목에 단말기(10)를 착용하면, 상기 단말기(10)는 사용자의 손목을 감싸면서 다수의 하우징(11)을 서로 회전 및 절곡시켜 장착한다.

이때, 상기 액정표시장치(14) 및 각각의 부품들은 각각의 하우징(11)에 구비 되어 있으므로, 사용자의 손목에서 가장 잘보이는 부분에 위치시킨다.

또한, 도 1과 같이, 상기 웨어러블 폰(10)은 충전방식이 주로 무접점 충전방식으로 이루어진다.상기 무접점 충전 방식은 상기 단말기(10)를 무접점 충전기에 근접하게 위치시켜 무접점으로 충전된다

여기서, 무접점 충전 원리를 대략 살펴보면, 상기 무접점 충전기(20)에 충전기측 루프( Loop: 유도 코일)(21)가 있고, 상기 배터리(30)에는 배터리측 루프(Loop :유도 코일)(31)가 있으며, 상기 무접점 충전기(20)에 전원을 인가하면, 상기 충전기측 루프(21)에 전압이 인가되고, 이에 따라 상기 충전기측 루프(21) 주위에 자기장이 형성되며, 이때, 상기 충전기측 루프(21)와 근접해 있는 배터리측 루프(31)에서 상호 전자기 유도가 일어나고, 패러데이 법칙에 의해 상기 배터리측 루프(31)에서는 유도 기전력이 발생하고, 상기 유도 기전력은 교류 전압이므로, 배터리(30)내의 충전 회로(32)를 통해 교류 전압을 직류전압으로 변환시키고, 상기 직류 전압은 충전부(33)로 인가되어 배터리를 충전시킨다.

이와 같이 상기 무접점 충전 방식은 자기장을 받아들이는 루프(유도 코일)를 충전기측 루프(유도 코일)에 가깝게 위치해서 전력 소모를 줄이는 형태로 구현을 한다. 이 부분에는 주로 루프(유도 코일)를 사용해서 자기장을 일으킨다. 상기 루프(유도 코일)에 의해 발생된 자기장을 이용해서 배터리의 충전부를 충전시키는 장치이다.

그러나, 종래의 무접점 충전방식은 자기장을 받아 들이는 루프을 배터리 뒤와 같은 곳에 장치하다 보면, 상기 루프의 크기가 배터리의 크기로 한정이 되는 경 향이 있고, 상기 루프 가운데에 배터리 셀이 있다보니 셀의 성분 혹은 외곽 금속 등에 의해서 영향을 받기 쉽다 특히 사용자의 손목에 착용하는 상기 웨어러블 폰은 배터리 뒷면에 위치하게 되어 충전시 조금만 움직여도 자기장이 간섭을 받아 충전이 안되는 문제점이 있었다.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은, 휴대 단말기의 무접점 충전에서 단말기의 외관 형상에 따라서 충전을 유도하는 루프(유도 코일)를 구성함으로써, 단말기의 무접점 충전을 용이하게 할 수 있도록 한 휴대 단말기의 무접점 배터리 충전 장치를 제공하는데 있다.

본 발명의 다른 목적은, 단말기의 외관 형상에 따라서 길게 제공되는 루프(유도 코일)를 구성함으로써, 충전시 단말기를 이동하여도 루프의 길이가 길어 무접점 충전기의 루프와 자기장의 유도를 용이하게 하여 다른 부품의 간섭에 상관없이 충전이 가능하여 단말기의 충전을 향상시킬 수 있도록 한 휴대 단말기의 무접점 배터리 충전 장치를 제공하는데 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 충전기에 루프(유도 코일)를 구비하고, 상기 루프에서 발생되는 자기장에 의해 충전되는 휴대 단말기의 무접점 충전 장치에 있어서,

상기 충전기측 루프의 길이보다 길게 제공되고, 상기 단말기의 외관 형상에 따라서 장착됨과 아울러 연성의 재질로 이루어지는 단말기측 루프로 구성되어짐을 특징으로 한다.

이하에서는 첨부도면을 참조하여 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예를 상세히 설명하기로 한다.

도 3 및 도 4와 같이, 휴대 단말기의 무접점 배터리 충전 장치는 충전기(20)에 루프(21)( Loop : 유도 코일)가 구비되어 있고, 상기 단말기(10)에는 상기 충전기측 루프(21)의 길이보다 길게 제공되고, 상기 단말기(10)의 외관형상에 따라서 장착됨과 아울러 연성의 재질로 이루어진 단말기측 루프(100)가 구성되어 있다.

상기 단말기측 루프(100)는 사용자의 손목에 착용되는 웨어러블 폰(10)(wearable phone)에 구비되는 밴드(16)에 배장되어 있고, 상기 단말기측 루프(100)는 상기 웨어러블 폰(10)에 구비되는 다수개의 하우징(11)내에 장착되어 있다.

도 4와 같이, 상기 하우징(11)들에는 상기 단말기측 루프(100)를 관통시킬 수 있도록 적어도 하나 이상의 루프 관통홀(101)이 형성되어 있다.

상기 단말기측 루프(100)는 자기장을 유도하도록 유도 코일로 이루어져 있다.

상기와 같은 구성을 가지는 본 발명의 바람직한 일 실시 예에 의한 휴대 단말기의 무접점 배터리 충전 장치의 동작과정을 첨부된 도 3 및 도 4를 참조하여 더욱 상세히 설명하면, 다음과 같다.

도 3 및 도 4와 같이, 휴대 단말기의 무접점 배터리 충전 방식은 사용자의 손목에 착용하는 웨어러블 폰(10)에 주로 사용된다.

상기 웨어러블 폰(10)은 인쇄회로기판(12)을 내장한 다수의 하우징들(11) 및 밴드(16)로 구성된다.

상기 밴드(16)내에는 무접점 충전기측 루프(21)의 길이보다 길게 제공하고, 상기 밴드(16)의 길이를 따라서 장착되는 단말기측 루프(100)가 구성된다.

상기 단말기측 루프(100)의 일단은 상기 하우징(11)내에 구비된 배터리(30)의 충전 회로(32)에 전기적으로 연결된다.

이 상태에서, 상기 각각의 하우징(11)들에는 상기 또 다른 단말기측 루프(100)가 장착된다.

이때, 도 4와 같이, 상기 각각의 하우징(11)들에는 상기 루프(100)를 관통시키는 적어도 하나 이상의 관통홀(101)이 형성되어 있으므로, 상기 루프(101)를 상기 관통홀(101)들에 관통시켜 각각의 하우징(11)에 내장하고, 상기 루프(100)의 일단은 상기 배터리(30)의 충전회로(32)에 전기적으로 연결시킨다.

상기 단말기측 루프(100)는 자기장을 유도하는 유도 코일로 이루어진다.

이 상태에서, 상기 단말기(10)를 충전시킬 경우 상기 무접점 충전기(20)에 전원을 인가하면, 상기 충전기측 루프(21)에 전압이 인가되고, 이에 따라 상기 충전기측 루프(21) 주위에 자기장이 형성된다. 이때, 상기 단말기(10)를 근접하게 위치시키면, 상기 단말기(10)내에 구비된 단말기측 루프(100)에서 전자기 유도가 일어나고, 패러데이 법칙에 의해 상기 단말기측 루프(100)에서는 유도 기전력이 발생 하며, 상기 유도 기전력은 교류 전압이므로 상기 배터리(30)내의 충전 회로(32)를 통해 교류 전압을 직류 전압으로 변환시키고, 이와 동시에 상기 직류 전압은 충전부(33)로 인가되어 배터리를 충전시킨다.

이때, 상기 단말기(10)를 이동시키거나 움직여도 상기 단말기측 루프(100)의 길이가 길게 구비되어 있으므로, 어떤 위치에서도 충전이 가능하다.

또한, 상기 단말기측 루프(100)는 상기 충전기측 루프(21)보다 길게 제공되어 있으므로, 자기장의 형성도 용이하고, 이로 인해 유도 기전력의 발생을 향상시킬 수 있다.

이상에서 설명한 본 발명의 휴대 단말기의 무접점 배터리 충전 장치는 전술한 실시 예 및 도면에 의해 한정되는 것은 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않은 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능함은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.

예를 들어, 본 발명은 휴대가 가능한 모든 단말기에 적용할 수 있다.

상술한 바와 같이 본 발명에 의한 웨어러블 폰의 배터리 충전 장치에 의하면,

휴대 단말기의 무접점 충전에서 단말기의 외관 형상에 따라서 충전을 유도하는 루프(유도 코일)를 구성함으로써, 단말기의 무접점 충전을 용이하게 할 수 있고, 단말기의 외관 형상에 따라서 길게 제공되는 루프(유도 코일)를 구성하여 충전 시 단말기를 이동하여도 루프의 길이가 길어 무접점 충전기의 루프와 자기장의 유도를 용이하게 하고, 이로인해 다른 부품들의 간섭에 상관없이 충전이 가능하여 단말기의 충전을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

Claims (6)

1. 충전기에 루프(유도 코일)를 구비하고, 상기 루프에서 발생되는 자기장에 의해 충전되는 휴대 단말기의 무접점 충전 장치에 있어서,

   상기 충전기측 루프의 길이보다 길게 제공되고, 상기 단말기의 외관 형상에 따라서 장착됨과 아울러 연성의 재질로 이루어지는 단말기측 루프로 구성되고,

   상기 단말기측 루프는 상기 단말기의 하우징내에 장착되며,

   상기 하우징에는 상기 단말기측 루프를 관통시키는 적어도 하나 이상의 루프 관통홀이 형성되어짐을 특징으로 하는 휴대 단말기의 무접점 배터리 충전 장치.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 단말기측 루프는 사용자의 손목에 착용되는 웨어러블폰(wearable phone)에 구비되는 밴드에 내장되어짐을 특징으로 하는 휴대 단말기의 무접점 배터리 충전 장치.
3. 삭제
4. 삭제
5. 제 1 항에 있어서, 상기 루프 관통홀들은 서로 대면되도록 맞주보게 형성되어짐을 특징으로 하는 휴대 단말기의 무접점 배터리 충전 장치.
6. 제 1 항에 있어서, 상기 단말기측 루프는 자기장을 유도하는 유도 코일로 이루어짐을 특징으로 하는 휴대 단말기의 무접점 배터리 충전 장치.

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