KR101670118B1 - 배터리 패키지 및 이를 갖는 전자 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 비접촉 방식으로 전력을 전송받는 수전부와, 상기 수전부로부터 전달받은 전력을 충전하는 배터리 셀을 포함하는 배터리 패키지; 및 상기 배터리 패키지와 상기 배터리 패키지로부터 전원을 공급받아 설정된 동작을 수행하는 전자 장치 본체를 포함하는 전자 장치를 제안한다.

Description

배터리 패키지 및 이를 갖는 전자 장치{BATTERY PACKAGE AND ELECTONIC APPARATUS HAVING THEREOF}
본 발명은 배터리 셀에 전력을 충전시키는 배터리 패키지 및 이를 갖는 전자 장치에 관한 것이다.
전자장치가 외부로부터 전원을 공급받기 위해, 외부의 전원 공급 설비로부터 전자장치에 전원을 전달해 주기 위한 전력 공급 장치가 사용되는데, 휴대성 또는 이동성 등의 이점을 위해 전자장치 내부에 배터리 패키지가 채용되어 전력 공급 장치로부터의 전력을 충전하여, 충전된 전력을 안정적으로 전자장치 내부의 회로에 제공한다.
한편, 하기의 선행 기술 문헌에 기재된 발명과 같이, 다양한 사용상의 이점으로 인해 비접촉 방식으로 전력을 공급하는 전력 공급 장치의 사용이 증가되는 추세이나, 크래들(cradle)과 같은 별도의 장치를 사용하여 전자 장치 또는 배터리 패키지를 거치 또는 수납한 후 전력 공급 장치로부터 비접촉 방식으로 전달받은 전력을 배터리 패키지에 다시 접촉 방식으로 전달하는 방식이 주로 사용되거나, 전자장치에 별도의 수전 장치를 채용하여 전력 공급 장치로부터 비접촉 방식으로 전달받은 전력을 배터리 패키지에 다시 접촉 방식으로 전달하는 방식이 주로 사용된다.
대한민국 공개특허공보 제10-2012-0136725호
본 발명의 실시예에 따르면, 비접촉 방식으로 전력을 전송받는 배터리 패키지 및 이를 갖는 전자 장치가 제공된다.
상술한 본 발명의 과제를 해결하기 위해, 비접촉 방식으로 전력을 전송받는 수전부와, 상기 수전부로부터 전달받은 전력을 충전하는 배터리 셀을 갖는 배터리 패키지; 및 상기 배터리 패키지로부터 전원을 공급받아 설정된 동작을 수행하는 전자 장치 본체를 포함하고, 상기 배터리 패키지는 상기 수전부가 전송받는 전력 상태 정보 또는 상기 배터리 셀에 충전되는 전력 상태 정보를 출력하는 단자부를 더 포함하는 전자 장치를 제안한다.

상기 배터리 단자부는 상기 배터리 셀의 전압 정보를 상기 전자 장치 본체에 더 출력할 수 있으며, 상기 전자 장치 본체는 상기 배터리 단자부로부터 상기 전압 정보 및 상기 전력 상태 정보를 입력받는 전자 장치 단자부를 더 포함할 수 있고, 상기 배터리 단자부는 상기 배터리 셀의 전압 정보가 출력되는 배터리 플러스(+) 전압 단자와 배터리 마이너스(-) 전압 단자 및 전력 상태 정보가 출력되는 상태 정보 단자, NFC 안테나와 전기적으로 연결되어 통신 신호를 입출력하는 NFC 단자, 및 배터리의 전기적 특성 정보를 출력하는 배터리 ID(idfication) 단자를 포함할 수 있다.
삭제
한편, 상기 상태 정보 단자는 상기 배터리 마이너스(-) 전압 단자와 접지를 공유할 수 있다.
상기 수전부는 비접촉 방식으로 전력을 수전하는 수전 코일; 및 상기 수전 코일에 수전된 전력을 충전 전원으로 변환하여 상기 배터리 셀에 충전시키는 수전 회로를 포함할 수 있고, 상기 배터리 패키지는 외부와 근거리 통신하는 NFC(Near Field Communication) 안테나를 더 포함할 수 있다.
상기 전자 장치 본체는 상기 충전 상태 정보를 전달받아 상기 충전 제어부의 동작을 제어하거나, 상기 전력 상태 정보를 전달받아 상기 배터리 셀의 충전 상태를 제어하는 제어부를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 배터리 패키지 자체로 비접촉 방식 충전이 가능하고 전자 장치에서 배터리 충전 상태를 실시간 모니터링 할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전자 장치의 분해 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 패키지의 개략적인 구성도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 전자 장치 및 배터리 패키지의 개략적인 블럭도이고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 패키지의 단자부 구성을 나타내는 도면이다.
도 5는 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 전자 장치 및 배터리 패키지의 개략적인 블럭도이고, 도 6은 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 배터리 패키지의 단자부 구성을 나타내는 도면이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있도록 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전자 장치의 분해 사시도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 전자 장치(100)는 전자 장치 본체(110)와 전자 장치 본체(110)의 일 영역에 결합되는 배터리 패키지(120)를 포함할 수 있다.
배터리 패키지(120)가 전자 장치 본체(110)의 후면의 수납 영역에 수납되는 경우, 전자 장치 커버(130)가 전자 장치 본체(110)의 후면에 결합될 수 있다.
배터리 패키지(120)에는 외부로부터 비접촉 방식으로 전력을 수전할 수 있는 수전부(121)가 구비될 수 있고, 전자 장치 본체(110)와 필요한 정보를 송수신할 수 있는 단자부(122)(도 3 및 도 5에서는 이를 배터리 패키지 단자부로 칭한다.)가 구비될 수 있다. 더하여, 수전부(121)는 수전 코일(121a)를 포함할 수 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 패키지의 개략적인 구성도이다.
도 1에 도시된 배터리 패키지(120)에 관하여, 도 2를 참조하여 보다 상세히 설명하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 패키지(120)는 수전부(121), 단자부(122), 배터리 셀(124) 및 NFC(Near Field Communication; 근거리 통신) 안테나(125)를 포함할 수 있다.
수전부(121)는 외부로부터 비접촉 방식으로 전력을 수전하는 수전 코일(121a)과, 수전 코일(121a)에 수전된 전력을 배터리 셀(124)에 충전 가능한 전력으로 적절히 변환하는 수전 회로(121b)를 포함할 수 있다.
단자부(122)는 제1 단자(122a), 제2 단자(122b), 제3 단자(122c), 제4 단자(122d) 및 제5 단자(122e)를 구비하여, 수전 회로(121b), 배터리 셀(124) 및 NFC 안테나(124) 등에 전기적으로 연결되어 상기한 바와 같이 전자 장치 본체(110)와 필요한 정보를 송수신할 수 있는데, 이에 관해서는 도 4 및 도 6에 관한 설명에서 보다 상세히 설명하도록 한다.
한편, 배터리 셀(124)는 수전 회로(121b)로부터의 전력을 충전하고, NFC 안테나(124)는 외부와 사전에 설정된 신호를 송수신하여 근거리 통신을 수행할 수 있으며 배터리 패키지(120)의 부피를 최소화하기 위해 수전 코일(121a)을 따라 형성될 수 있으며, 또한 배터리 패키지(120)의 둘레를 따라 형성될 수 있다.
보다 상세하게는, 배터리 패키지(120)의 둘레를 따라 배터리 패키지의 일면에 근거리 통신 주파수에 적합한 턴(turn) 수로 NFC 안테나(125)가 형성될 수 있고, NFC 안테나(125)의 중심 영역에 외부로부터 비접촉 방식으로 전력을 수전하기에 적합한 턴 수로 수전 코일(121a)가 형성될 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 전자 장치 및 배터리 패키지의 개략적인 블럭도이고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 패키지의 단자부 구성을 나타내는 도면이다.
먼저, 도 3을 참조하면, 본 발명의 전자 장치 및 배터리 패키지의 일 실시예에서, 제어부(112)는 전자 장치 단자부(111)를 통해 배터리 패키지(120)와 필요한 정보를 송수신할 수 있다.
배터리 단자부(122)는 전자 장치 단자부(111)와 전기적으로 연결되어 필요한 정보를 송수신할 수 있다.
도 3과 함께 도 4를 참조하면, 배터리 단자부(122)는 제1 단자 내지 제5 단자(122a,122b,122c,122d,122e)를 구비할 수 있으며, 제1 단자(122a) 및 제3 단자(122c)는 배터리 셀(124)의 전압 정보를 출력할 수 있다.
제1 단자(122a)는 배터리 플러스(+) 전압 단자이고, 제3 단자(122c)는 배터리 마이너스(-) 전압 단자일 수 있다.
제2 단자(122b)는 배터리 ID 정보를 출력할 수 있고, 이에 따라 제2 단자(122b)는 배터리의 전기적 특성 정보를 출력하는 배터리 ID 단자일 수 있다.
상기 배터리의 전기적 특성 정보는 예를 들어, 배터리의 용량 또는 적합한 충전 전류, 충전 전압 등일 수 있다.
제4 단자(122d)는 NFC 안테나에 연결되어 외부와 근거리 통신하여 정보를 송수신할 수 있으며, 제4 단자(122d)는 NFC 단자일 수 있다.
제5 단자(122e)는 수전부(121)가 전송받는 전력 상태 정보를 출력할 수 있으며, 상기 전력 상태 정보는 충전 제어부(123)로부터의 충전 상태 정보일 수 있다.
상기 전력 상태 정보는 일반적으로 데이터의 경우 플러스(+) 단자와 마이너스(-) 단자가 필요한데, 플러스(+) 단자는 제5 단자(122e)이고, 마이너스(-) 단자는 제3 단자(122c)를 공유할 수 있다. 즉, 접지를 배터리 마이너스(-) 전압 단자와 공유할 수 있다.
도 3에 도시된 바와 같이, 배터리 패키지(120)는 충전 제어부(123)를 포함할 수 있으며, 충전 제어부(123)는 수전부(121)의 수전 회로(121b)에 전기적으로 연결될 수 있다.
수전 코일(121a)에 수전되는 전력은 수전 회로(121b)를 거쳐 배터리 셀에 충전에 적합한 전력으로 변환되는데, 충전 제어부(123)는 수전 회로(121b)와 배터리 셀(124) 사이에 형성되어 수전 회로(121b)로부터 배터리 셀(124)에 전달되는 전력을 조절하여 배터리 셀의 전력 충전을 제어할 수 있다.
제어부(112)는 충전 제어부(123)로부터의 충전 상태 정보를 전달받아 설정된 동작을 수행할 수 있으며, 예를 들어 전자 장치 본체(110)의 화면에 충전 상태 정보를 디스플레이하도록 제어할 수 있다.
도 5는 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 전자 장치 및 배터리 패키지의 개략적인 블럭도이고, 도 6은 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 배터리 패키지의 단자부 구성을 나타내는 도면이다.
먼저, 도 5를 참조하면, 본 발명의 전자 장치 및 배터리 패키지의 다른 일 실시예에서, 제어부(112)는 전자 장치 단자부(111)를 통해 배터리 패키지(120)와 필요한 정보를 송수신할 수 있으며, 배터리 단자부(122)는 전자 장치 단자부(111)와 전기적으로 연결되어 필요한 정보를 송수신할 수 있다.
이를 위해, 도 5와 함께 도 6을 참조하면, 배터리 단자부(122)는 제1 단자 내지 제5 단자(122a,122b,122c,122d,122e)를 구비할 수 있으며, 제1 단자 및 제3 단자는 배터리 셀(124)의 전압 정보를 출력할 수 있다.
이에 따라, 제1 단자(122a)는 배터리 플러스(+) 전압 단자이고, 제3 단자(122c)는 배터리 마이너스(-) 전압 단자일 수 있다.
제2 단자(122b)는 배터리 ID 정보를 출력할 수 있고, 이에 따라 제2 단자(122b)는 배터리의 전기적 특성 정보를 출력하는 배터리 ID 단자일 수 있다.
제4 단자(122d)는 NFC 안테나에 연결되어 외부와 근거리 통신하여 정보를 송수신할 수 있으며, 제4 단자(122d)는 NFC 단자일 수 있다.
제5 단자(122e)는 수전부(121)가 전송받는 전력 상태 정보를 출력할 수 있으며, 상기 전력 상태 정보는 수전부(121)에 수전된 전력 상태 정보(수전 전압)일 수 있다.
상기 전력 상태 정보는 일반적으로 데이터의 경우 플러스(+) 단자와 마이너스(-) 단자가 필요한데, 플러스(+) 단자는 제5 단자(122e)이고, 마이너스(-) 단자는 제3 단자(122c)를 공유할 수 있다. 즉, 접지를 배터리 마이너스(-) 전압 단자와 공유할 수 있다.
도 3과 달리, 도 5에 도시된 본 발명의 전자 장치 및 배터리 패키지의 다른 일 실시예서는, 전자 장치 본체(110)의 제어부(112)가 배터리 셀의 충전을 제어할 수 있다.
수전 코일(121a)에 수전되는 전력은 수전 회로(121b)를 거쳐 배터리 셀에 충전에 적합한 전력으로 변환되는데, 전자 장치 본체(110)의 제어부(112)는 배터리 셀(124)에 충전되는 전압 정보와 수전부(121)에 수전된 수전 전압 정보에 기초하여 수전 회로(121b)로부터 배터리 셀(124)에 전달되는 전력을 조절하여 배터리 셀의 전력 충전을 제어할 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 배터리 패키지에 수전 코일이 구비되어 배터리 패키지 자체로 비접촉 방식 충전이 가능하고, 배터리 패키지와 전자 장치 본체간에 단자 연결에 의해 배터리 패키지에 충전되는 전력 상태 또는 수전 전압 정보 등에 기초하여 전자 장치에서 배터리 충전 상태를 실시간 모니터링 할 수 있다.
이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고 후술하는 특허청구범위에 의해 한정되며, 본 발명의 구성은 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 그 구성을 다양하게 변경 및 개조할 수 있다는 것을 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 쉽게 알 수 있다.
100: 전자 장치
110: 전자 장치 본체
111: 전자 장치 단자부
112: 제어부
120: 배터리 패키지
121: 수전부
121a: 수전 코일
121b: 수전 회로
122: 배터리 패키지 단자부
122a: 제1 단자
122b: 제2 단자
122c: 제3 단자
122d: 제4 단자
122e: 제5 단자
123: 충전 제어부
124: 배터리 셀
125: NFC 안테나
130: 전자 장치 커버

Claims (20)

  1. 전자 장치에 전력을 공급하는 배터리 배키지에 있어서,
    비접촉 방식으로 전력을 전송받는 수전부;
    상기 수전부로부터 전달받은 전력을 충전하는 배터리 셀; 및
    상기 수전부가 전송받는 전력 상태 정보 또는 상기 배터리 셀에 충전되는 전력 상태 정보를 상기 전자 장치에 출력하는 단자부
    를 포함하는 배터리 패키지.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 단자부는 상기 배터리 셀의 전압 정보를 더 출력하는 배터리 패키지.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 단자부는 상기 배터리 셀의 전압 정보가 출력되는 배터리 플러스(+) 전압 단자와 배터리 마이너스(-) 전압 단자 및 상기 전력 상태 정보가 출력되는 상태 정보 단자를 포함하는 배터리 패키지.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 상태 정보 단자는 상기 배터리 마이너스(-) 전압 단자와 접지를 공유하는 배터리 패키지.
  5. 제3항에 있어서,
    외부와 근거리 통신하는 NFC(Near Field Communication) 안테나를 더 포함하고,
    상기 단자부는 상기 NFC 안테나와 전기적으로 연결되어 통신 신호를 입출력하는 NFC 단자를 더 포함하는 배터리 패키지.
  6. 제3항에 있어서,
    상기 단자부는 배터리의 전기적 특성 정보를 출력하는 배터리 ID(idfication) 단자를 더 포함하는 배터리 패키지.
  7. 제3항에 있어서,
    상기 배터리 셀의 충전 상태를 제어하는 충전 제어부를 더 포함하고,
    상기 상태 정보 단자는 상기 충전 제어부로부터의 충전 상태 정보를 출력하는 배터리 패키지.
  8. 제3항에 있어서,
    상기 상태 정보 단자는 상기 수전부에 수전된 전력 상태 정보를 출력하는 배터리 패키지.
  9. 제1항에서,
    상기 수전부는
    비접촉 방식으로 전력을 수전하는 수전 코일; 및
    상기 수전 코일에 수전된 전력을 충전 전원으로 변환하여 상기 배터리 셀에 충전시키는 수전 회로
    를 포함하는 배터리 패키지.
  10. 비접촉 방식으로 전력을 전송받는 수전부와, 상기 수전부로부터 전달받은 전력을 충전하는 배터리 셀을 갖는 배터리 패키지; 및
    상기 배터리 패키지로부터 전원을 공급받아 설정된 동작을 수행하는 전자 장치 본체를 포함하고,
    상기 배터리 패키지는 상기 수전부가 전송받는 전력 상태 정보 또는 상기 배터리 셀에 충전되는 전력 상태 정보를 상기 전자 장치 본체에 출력하는 배터리 단자부를 더 포함하는 전자 장치.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 배터리 단자부는 상기 배터리 셀의 전압 정보를 상기 전자 장치 본체에 더 출력하고,
    상기 전자 장치 본체는 상기 배터리 단자부로부터 상기 전압 정보 및 상기 전력 상태 정보를 입력받는 전자 장치 단자부를 더 포함하는 전자 장치.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 배터리 단자부는 상기 배터리 셀의 전압 정보가 출력되는 배터리 플러스(+) 전압 단자와 배터리 마이너스(-) 전압 단자 및 상기 전력 상태 정보가 출력되는 상태 정보 단자를 포함하는 전자 장치.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 상태 정보 단자는 상기 배터리 마이너스(-) 전압 단자와 접지를 공유하는 전자 장치.
  14. 제12항에 있어서,
    상기 배터리 패키지는 외부와 근거리 통신하는 NFC(Near Field Communication) 안테나를 더 포함하고,
    상기 배터리 단자부는 상기 NFC 안테나와 전기적으로 연결되어 통신 신호를 입출력하는 NFC 단자를 더 포함하는 전자 장치.
  15. 제12항에 있어서,
    상기 배터리 단자부는 배터리의 전기적 특성 정보를 출력하는 배터리 ID(idfication) 단자를 더 포함하는 전자 장치.
  16. 제12항에 있어서,
    상기 배터리 패키지는 상기 배터리 셀의 충전 상태를 제어하는 충전 제어부를 더 포함하고,
    상기 상태 정보 단자는 상기 충전 제어부로부터의 충전 상태 정보를 출력하는 전자 장치.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 전자 장치 본체는 상기 충전 상태 정보를 전달받아 설정된 제어 동작을 수행하는 제어부를 더 포함하는 전자 장치.
  18. 제12항에 있어서,
    상기 상태 정보 단자는 상기 수전부에 수전된 전력 상태 정보를 출력하는 전자 장치.
  19. 제18항에 있어서,
    상기 전자 장치 본체는 상기 전력 상태 정보를 전달받아 상기 배터리 셀의 충전 상태를 제어하는 제어부를 더 포함하는 전자 장치.
  20. 제10항에서,
    상기 수전부는
    비접촉 방식으로 전력을 수전하는 수전 코일; 및
    상기 수전 코일에 수전된 전력을 충전 전원으로 변환하여 상기 배터리 셀에 충전시키는 수전 회로
    를 포함하는 전자 장치.
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