KR101735531B1 - 급속충전·무선충전효율이 우수한 스마트 디바이스 케이스모듈 - Google Patents

급속충전·무선충전효율이 우수한 스마트 디바이스 케이스모듈 Download PDF

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Abstract

본 발명에서는 기존의 보조배터리 일체형 휴대폰 케이스가 AC 상용전원을 공급받아 보조배터리를 충전시, 충전시간이 2시간 ~ 5시간으로 오래 걸리고, 무선충전용코일이 도넛형상으로 이루어져 유도코일을 통해 자기유도방식으로 스마트 디바이스의 무선전력수신부로 전송시켜야하므로, 휴대폰 케이스내에 내장된 보조배터리의 전력소모가 많으며, 가격이 비싸서 보조배터리 일체형 휴대폰 케이스의 시장수요가 점점 줄어드는 문제점과, 보조배터리 일체형 휴대폰 커버를 떨어뜨렸을 경우에, 스마트 디바이스로 전달되는 충격을 완충시켜주는 기능이 없어, 스마트 디바이스의 기기파손율이 높고, 스마트 디바이스에서 발생되는 열을 방열시키는 기능이 없어, 무선충전시 과열로 인해 스마트 디바이스의 전자부품의 기기이상을 발생시키는 문제점을 개선하고자, 모듈본체(100), "TC"형 포터미널 급속충전부(200), 스마트 충전배터리팩(300), USB형 입력단자부(400), 핀소켓형 출력단자부(500), 무선전력송신부(600), 스마트제어부(700)가 구성됨으로서, 휴대가 간편하고, 상용전원을 스마트 충전배터리팩의 정격 충전 전압에 맞게 밸런스를 유지하면서 원채널 포터미널 충전방식으로 급속충전시킬 수 있어, 기존보다 스마트 충전배터리팩의 충전시간을 80% 향상시킬 수 있으며, 스마트 디바이스의 테두리 부위와 접촉되는 곳에 스마트 디바이스의 테두리 부위와 후면이 접촉되는 곳에 방열용 쿨띠를 형성시키고, 내부면 일측에 십자형상의 방열홈을 형성시켜, 방열성을 70% 향상시킬 수 있고, 모듈본체 중 스마트 디바이스의 측면부를 둘러쌓아 보호하는 부위를 폴리우레탄 재질로 형성시키고, 모듈본체의 내부공간과 후면전체를 ABS재질+금속입자+난연재로 형성시킴으로서, 방열성이 우수하고, 난연성이 우수하며, 충격흡수와 내구성이 강하고, 다양한 칼러로 연출시킬 수 있으며, 원형패드형 송신코일안테나를 통해 기존보다 100mm~200mm 거리에서 자기유도방식으로 스마트 디바이스의 무선전력수신부로 무선전기를 송신시킬 수 있고, 무선전력전송시, 무선전력송신부의 전력소모를 기존보다 80%로 낮출 수 있어, 침체된 스마트 디바이스 케이스 시장을 활성화시킬 수 있는 급속충전·무선충전효율이 우수한 스마트 디바이스 케이스모듈을 제공하는데 그 목적이 있다.

Description

급속충전·무선충전효율이 우수한 스마트 디바이스 케이스모듈{THE COVER MODULE OF SMART PHONE}
본 발명에서는 스마트제어부를 통해 스마트 충전배터리팩 및 스마트 디바이스의 메인배터리 충전시, 발생되는 폭발사고 및 이상징후를 미리 감지해서 차단, 진단, 그리고, 외부에 알릴 수 있고, 배터리 폭발이 발생되더라도, 모듈본체의 내부공간과 후면전체가 ABS재질, 금속입자, 난연재로 형성되어, 주변기기로의 발화를 최소화시킬 수 있으며, 무엇보다 스마트 충전배터리팩의 정격 충전 전압에 맞게 밸런스를 유지하면서 원채널 포터미널 충전방식으로 급속충전시킬 수 있고, 원형패드형 송신코일안테나를 통해 기존보다 100mm~200mm 거리에서 자기유도방식으로 스마트 디바이스의 무선전력수신부로 무선전기를 송신시킬 수 있는 급속충전·무선충전효율이 우수한 스마트 디바이스 케이스모듈에 관한 것이다.
일반적으로, 휴대폰은 휴대하고 다니면서 전화 통화, 문자 송수신, 인터넷 접속 등과 같이, 현대인의 생활에서는 필수적인 통신 수단으로서, 휴대가 간편하고 편리한 형태로 발전하고 있다.
이러한 휴대폰을 별도로 보관하는 수단 없이 휴대하는 경우에는, 활동 중에 휴대폰을 떨어뜨려 충격에 의해 기스나 파손이 발생되는 문제점이 있으므로, 이러한 문제점을 방지하기 위하여 휴대폰을 보호하기 위한 케이스가 다양하게 개발되어 사용되고 있다.
또한, 휴대폰에는 교체가 불가능한 내장형 배터리 또는 교체가 가능한 기본배터리가 배치되어 있는데, 최근 휴대폰의 전력 사용량이 증가함에 따라서 휴대폰의 배터리 사용을 증가시키기 위한 다양한 기술이 개발되고 있는 실정이다.
휴대폰 배터리 용량의 한계를 극복하기 위한 한 방법으로 보조배터리 팩이 생산되어 판매되고 있는데, 사용자가 보조배터리 팩을 구입하여 보조배터리 팩을 별도로 충전하여 휴대하다가 휴대폰 배터리가 방전된 경우 보조배터리 팩을 USB 케이블과 같은 별도의 케이블을 이용하여 휴대폰의 기본배터리를 충전시키는 방법을 사용한다.
종래기술로, 국내공개특허공보 제10-2014-0135899호에서는 커버 플레이트, 보조배터리, 입력단자, 보조배터리 충전회로부, 출력단자로 이루어진 보조배터리 일체형 휴대폰 커버가 제시된 바 있으나,
이는 AC 상용전원을 공급받아 보조배터리를 충전시, 충전시간이 2시간 ~ 5시간으로 오래 걸리고, 무선충전용코일이 도넛형상으로 이루어져 유도코일을 통해 자기유도방식으로 스마트 디바이스의 무선전력수신부로 전송시켜야하므로, 휴대폰 케이스내에 내장된 보조배터리의 전력소모가 많으며, 가격이 비싸서 보조배터리 일체형 휴대폰 케이스의 시장수요가 점점 줄어드는 문제점이 있었다.
또한, 스마트 디바이스가 장착된 채 실수로, 보조배터리 일체형 휴대폰 커버를 떨어뜨렸을 경우에, 스마트 디바이스로 전달되는 충격을 완충시켜주는 기능이 없어, 스마트 디바이스의 기기파손율이 높고, 스마트 디바이스에서 발생되는 열을 방열시키는 기능이 없어, 무선충전시 과열로 인해 스마트 디바이스의 전자부품의 기기이상을 발생시키는 문제점이 있었다,
국내공개특허공보 제10-2014-0135899호
상기의 문제점을 해결하기 위해, 본 발명에서는 스마트제어부를 통해 스마트 충전배터리팩 및 스마트 디바이스의 메인배터리 충전시, 발생되는 폭발사고 및 이상징후를 미리 감지해서 차단, 진단, 그리고, 외부에 알릴 수 있고, 배터리 폭발이 발생되더라도, 모듈본체의 내부공간과 후면전체가 ABS재질, 금속입자, 난연재로 형성되어, 주변기기로의 발화를 최소화시킬 수 있으며, 휴대가 간편하고, 상용전원을 스마트 충전배터리팩의 정격 충전 전압에 맞게 밸런스를 유지하면서 원채널 포터미널 충전방식으로 급속충전시킬 수 있으며, 원형패드형 송신코일안테나를 통해 기존보다 100mm~200mm 거리에서 자기유도방식으로 스마트 디바이스의 무선전력수신부로 무선전기를 송신시킬 수 있고, 무선전력전송시, 무선전력송신부의 전력소모를 기존보다 80% 낮출 수 있는 급속충전·무선충전효율이 우수한 스마트 디바이스 케이스모듈을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기의 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 급속충전·무선충전효율이 우수한 스마트 디바이스 케이스모듈은
스마트 디바이스의 후면에 보조형태로 탈부착 설치되어, 스마트 디바이스의 후면을 보호하면서 충전배터리에 충전된 전원을 자기유도방식으로 스마트 디바이스의 배터리를 무선충전시키는 스마트 디바이스 케이스모듈로 이루어지고,
상기 스마트 디바이스 케이스모듈은
요홈형상으로 형성되고, 스마트 디바이스의 후면에 보조형태로 탈부착 설치되어, 외압으로부터 각 기기를 보호하고 지지하는 모듈본체(100)와,
상용전원을 입력받아 각 기기에 공급시키는 상용전원부(200)와,
상기 모듈본체의 내부공간 일측에 위치되어, USB형 입력단자부로부터 공급된 상용전원을 이용하여 스마트 충전배터리팩을 원채널 포터미널 충전방식으로 급속충전시키는 "TC"형 포터미널 급속충전부(300)와,
"TC"형 포터미널 급속충전부를 통해 원채널 포터미널 충전방식으로 급속충전된 후, 충전된 전원을 스마트제어부의 제어신호에 따라 출력단자부 및 무선전력송신부쪽으로 전달시키는 스마트 충전배터리팩(400)과,
상기 모듈본체의 하단 외부면 일측에 설치되어 외부 상용전원을 공급받기 위한 USB형 입력단자부(500)와,
USB형 입력단부와 동일선상에 있는 내부면 하단 중앙 일측에 위치되어, 스마트 충전배터리팩에 충전된 전원을 스마트 디바이스에 공급시키는 핀소켓형 출력단자부(600)와,
상기 모듈본체의 내부면 중앙 일측에 위치되어, 스마트 디바이스에 위치한 무접점 충전 장치의 코일과 자기유도방식으로 결합하여 무선전력전송시키는 무선전력송신부(700)와,
각 기기의 전반적인 동작을 제어하고, 스마트 충전배터리팩에 AC 상용전원과 전기 중 어느 하나를 선택해서 충전시키도록 스위칭제어시키고, 스마트 디바이스의 배터리팩쪽으로 전원공급시, 핀소켓형 출력단자부를 통해 직접 충전시키도록 제어하거나, 또는 무선전력송신부를 통해 무선전력전송시켜 충전시키도록 제어하는 스마트제어부(800)가 포함되어 구성됨으로서 달성된다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에서는
첫째, 휴대가 간편하고, 상용전원을 스마트 충전배터리팩의 정격 충전 전압에 맞게 밸런스를 유지하면서 원채널 포터미널 충전방식으로 급속충전시킬 수 있어, 기존보다 스마트 충전배터리팩의 충전시간을 80% 향상시킬 수 있다.
둘째, 스마트 디바이스의 테두리 부위와 접촉되는 곳에 스마트 디바이스의 테두리 부위와 후면이 접촉되는 곳에 방열용 쿨띠를 형성시키고, 내부면 일측에 십자형상의 방열홈을 형성시켜, 방열성을 70% 향상시킬 수 있다.
셋째, 모듈본체 중 스마트 디바이스의 측면부를 둘러쌓아 보호하는 부위를 폴리우레탄 재질로 형성시키고, 바닥면과 접촉되는 모듈본체 후면을 ABS재질로 형성시킴으로서, 방열성이 우수하고, 난연성이 우수하며, 충격흡수와 내구성이 강하고, 다양한 칼러로 연출시킬 수 있다.
넷째, 원형패드형 송신코일안테나를 통해 기존보다 100mm~200mm 거리에서 자기유도방식으로 스마트 디바이스의 무선전력수신부로 무선전기를 송신시킬 수 있고, 무선전력전송시, 무선전력송신부의 전력소모를 기존보다 80%로 낮출 수 있어, 침체된 스마트 디바이스 케이스 시장을 활성화시킬 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 급속충전·무선충전효율이 우수한 스마트 디바이스 케이스모듈(1)의 구성요소를 도시한 구성도,
도 2는 본 발명에 따른 급속충전·무선충전효율이 우수한 스마트 디바이스 케이스모듈(1)의 구성요소를 도시한 사시도,
도 3은 본 발명에 따른 급속충전·무선충전효율이 우수한 스마트 디바이스 케이스모듈의 구성요소를 도시한 분해사시도,
도 4는 본 발명에 따른 급속충전·무선충전효율이 우수한 스마트 디바이스 케이스모듈을 측면방향에서 분해한 형상을 도시한 일실시예도,
도 5는 본 발명에 따른 "TC"형 포터미널 급속충전부의 구성요소를 도시한 블럭도,
도 6은 본 발명에 따른 USB형 입력단자부(400)가 모듈본체의 하단 외부면 일측에 설치되어 형성된 것을 도시한 일실시예도,
도 7은 본 발명에 따른 무선전력송신부의 구성요소를 도시한 블럭도,
도 8은 본 발명에 따른 스마트제어부의 구성요소를 도시한 회로도,
도 9는 본 발명에 따른 모듈본체의 내부공간 내부면 일측에 "TC"형 포터미널 급속충전부가 형성되고, "TC"형 포터미널 급속충전부 일측에 무선전력송신부가 형성되며, 무선전력송신부 일측에 스마트제어부가 형성된 것을 도시한 일실시예도,
도 10은 본 발명에 따른 스마트 디바이스 케이스모듈의 모듈본체가 스마트 디바이스의 후면에 보조형태로 탈부착 설치된 것을 도시한 일실시예도.
먼저, 본 발명에서 설명되는 스마트 디바이스는 무선전력수신코일부가 형성되어, 스마트 디바이스 케이스모듈로부터 무선전력을 송신받아 충전할 수 있는 모바일기기, 웨어러블 디바이스를 모두 포함한다.
또한, 본 발명에서 설명되는 "TC"형 포터미널 급속충전부에서 "TC"는 본 출원인 "(주)태창이노베이션의 영문이름인 " T ha C hanginovation co.rtd"의 약어로서, 본 출원인이 독창적으로 개발한 장치로서, 스마트 충전배터리팩을 원채널 포터미널 충전방식으로 급속충전시키는 특성을 가진다.
이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 도면을 첨부하여 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 급속충전·무선충전효율이 우수한 스마트 디바이스 케이스모듈(1)의 구성요소를 도시한 구성도에 관한 것이고, 도 2는 본 발명에 따른 급속충전·무선충전효율이 우수한 스마트 디바이스 케이스모듈(1)의 구성요소를 도시한 사시도에 관한 것으로, 이는 모듈본체(100), "TC"형 포터미널 급속충전부(200), 스마트 충전배터리팩(300), USB형 입력단자부(400), 핀소켓형 출력단자부(500), 무선전력송신부(600), 스마트제어부(700)로 구성된다.
먼저, 본 발명에 따른 모듈본체(100)에 관해 설명한다.
상기 모듈본체(100)는 요홈형상으로 형성되고, 스마트 디바이스의 후면에 보조형태로 탈부착 설치되어, 외압으로부터 각 기기를 보호하고 지지하는 역할을 한다.
이는 내부공간의 내부면 일측에 스마트 충전배터리팩이 4채널구조로 형성되고, 스마트 충전배터리팩을 기준으로 "TC"형 포터미널 급속충전부가 형성되며, "TC"형 포터미널 급속충전부 일측에 무선전력송신부가 형성되고, 무선전력송신부 일측에 스마트제어부가 형성되어 구성된다.
그리고, 모듈본체의 하단 외부면 일측에 USB형 입력단자부가 형성되고, USB형 입력단부와 동일선상에 있는 내부면 하단 중앙 일측에 핀소켓형 출력단자부가 형성된다.
또한, 모듈본체(100)는 스마트 충전배터리팩을 후면방향에서 보호하면서, 지지하는 후면커버(100a)가 포함되어 형성된다.
상기 모듈본체는 스마트 디바이스의 테두리 부위와 후면이 접촉되는 곳에 방열용 쿨띠를 형성시키고, 내부면 일측에 십자형상의 방열홈을 형성시킨다.
상기 방열용 쿨띠(110)는 도 3에 도시한 바와 같이, 냉매제와 실리콘젤이 혼합되어 띠형구조로 이루어져 스마트 디바이스에서 발생되는 열을 냉매제와 실리콘젤이 직접 접촉되어 방열시킨다.
또한, 본 발명에 따른 모듈본체 중 스마트 디바이스의 측면부를 둘러쌓아 보호하는 부위를 폴리우레탄 재질로 형성시키고, 모듈본체의 내부공간과 후면전체를 ABS재질+금속입자+난연재로 형성시킴으로서, 방열성이 우수하고, 난연성이 우수하며, 충격흡수와 내구성이 강하고, 다양한 칼러로 연출시킬 수 있다.
상기 모듈본체의 내부공간과 후면전체는 ABS, 금속입자, 난연재의 혼합으로 조성되는 것으로써,
더욱 상세하게는,
g-ABS와 Styrene-Acrylonitrile copolymer(SAN)을 compounding하여 18wt%의 butadiene과 35.9wt%의 acrylonitrile을 함유한 ABS수지 85~95wt%와,
입자 크기가 200㎚ 내지 2㎛인 수산화마그네슘 또는 수산화알루미늄의 난연재 0.1~5wt%와,
구리, 알루미늄, 주석, 탄소나노튜브 중 선택되는 어느 1종 또는 2종 이상의 금속입자 4.5~14.5wt%를 혼합 후 230~240℃에서 50~70rpm으로 5~10분 동안 혼합하여 혼합물을 조성한 후,
상기 혼합물을 핫 프레스(hot press)를 이용하여 220~230℃에서 7~10분동안 10,000파운드의 압력을 가하여 이루어진다.
상기 ABS 수지는 acrylonitrile, butadiene, styrene의 3성분으로 되어 있는 일종의 내충격성 열가소성수지의 총칭으로 이들 3성분의 첫문자를 취해 ABS라고 부르고 있다. 또한 ABS polymer, ABS ter-polymer(3원공중합체)라고 부르기도 한다. 상기 ABS 수지는 이들 3성분의 단순한 공중합체 뿐만아니고 glass상 polymer인 AS수지(acrylonitrile styrene copolymer)의 연속상에 BR(polybutadiene rubber), SBR(styrene butadiene rubber), NBR(nitrilebutadienerubber)등의 고무상 polymer가 미분산한 이상 불균일계의 구조를 갖는 polymerblend이다. 이 수지/고무의 이상구조는 HIPS(highimpactpolystyrene)와 아주 같은 것으로 ABS수지는 모든 내충격성 AS수지 또는 합성고무 강화 AS수지라고도 부를 수도 있는 것이다.
상기 ABS 수지의 사용량이 85wt% 미만인 경우에는 성형성과 내구성이 떨어지는 문제가 있고, 95wt%를 초과하게 되는 경우에는 난연성 또는 방열 특성이 떨어지게 되므로 상기 ABS 수지의 사용량은 전체 성분의 함량에 대해 85~95wt%의 범위 내로 한정하는 것이 바람직하다.
상기 난연재는 입자 크기가 200㎚ 내지 2㎛인 수산화마그네슘 또는 수산화알루미늄을 사용하며, 그 사용량이 0.1wt% 미만인 경우에는 난연성이 급격히 떨어지고, 5wt%를 초과하게 되는 경우에는 내구성 등의 물리적 특성이 떨어지게 되므로, 상기 난연재의 사용량은 0.1~5wt%wt%의 범위 내로 한정하는 것이 바람직하다.
고분자상에 금속입자로 충전되어 있는 고분자/금속 복합체의 제조는 복합체의 유연성과 전기적 특성을 동시에 부여할 수 있는 방법으로 복합재료 분야에 있어 가장 널리 알려져 있다.
일반적으로 금속의 전기 전도도는 원소의 화학적 및 물리적 특성에 의존하며 고유 비저항 수치는 은(1.59μΩ㎝), 구리(1.72μΩ㎝), 금(2.35μΩ㎝), 알루미늄(2.65μΩ㎝), 니켈(6.84μΩ㎝)등의 순으로 알려져 있다.
본 발명에서는 구리, 알루미늄, 주석, 탄소나노튜브 중 선택되는 어느 1종 또는 2종 이상의 금속입자를 사용하며, 그 사용량이 4.5wt% 미만인 경우에는 방열 특성을 기대하기 어렵고, 14.5wt%를 초과하게 되는 경우에는 내구성이 떨어질 수 있으므로, 상기 금속입자의 사용량은 전체 성분의 함량에 대해 4.5~14.5wt%의 범위 내로 한정하는 것이 바람직하다.
상기 성분들의 구체적인 배합예로는,
ABS수지 92wt%
입자 크기가 200㎚ 내지 2㎛인 수산화알루미늄 3wt%
가스분무법에 의해 제조된 알루미늄 분말 5wt%의 혼합으로 조성된 조성물을 이용하여 모듈본체의 내부공간과 후면전체를 제조함으로써, 난연성, 내구성, 방열특성을 부여하도록 한다.
또한, 스마트 디바이스 중 웨어러블 디바이스에 탑재할 수 있도록 하기 위해, 도 4에서 도시한 바와 같이, "TC"형 포터미널 급속충전부(200), 스마트 충전배터리팩(300), USB형 입력단자부(400), 핀소켓형 출력단자부(500), 무선전력송신부(600), 스마트제어부(700)가 하나로 모듈화되어 컴팩트 배터리팩 부품구조로 이루어져, 모듈본체(100)로부터 탈부착되도록 구성된다.
이로 인해, 모바일기기, 웨어러블 디바이스로 이루어진 스마트 디바이스 중 전원 공급이 필요한 장치에 +,- 전원단자를 접촉식 콘넥터 형태로 삽입하여 사용할 수 있다.
다음으로, 본 발명에 따른 "TC"형 포터미널 급속충전부(200)에 관해 설명한다.
상기 "TC"형 포터미널 급속충전부(200)는 모듈본체의 내부공간 일측에 위치되어, USB형 입력단자부로부터 공급된 외부 상용전원을 이용하여 스마트 충전배터리팩을 원채널 포터미널 충전방식으로 급속충전시키는 역할을 한다.
이는 도 5에 도시한 바와 같이, DC 전압 변환부(210), 포터미널 충전IC부(220), 입력전압 검출단자(230), 입력전류 검출단자(240), 출력전압 검출단자(250), 출력전류 검출단자(260), 충전배터리부 접속용 컨넥터(270)로 구성된다.
상기 DC 전압 변환부(210)는 USB형 입력단자부로부터 공급된 외부 상용전원을 스마트 충전배터리팩의 충전용량에 맞게 프로그램 설정하고, DC_DC 변환시킨 후 PWM 방식으로 제어하여 "TC"형 포터미널 급속충전모듈에 전원을 공급시키는 역할을 한다.
이는 도 8에 도시한 바와 같이, 저항 R5, R6, R7을 통해 프로그램 설정한 전압을 DC/DC컨버터IC의 INV 단자에 인가시키고, 상용전원(18V~220V)을 저항 R1, R2를 통해 전압분배하여 DC/DC컨버터IC의 V+단자와 전류피크센스 단자(SI)에 인가시키면, DC/DC컨버터의 비교인버팅입력단자(INV)에 입력된 전압과 내부 레퍼런스 전압(1.25V)을 비교기를 통해 비교 연산한 후, 레퍼런스 전압 이상의 경우에는 PWM 방식으로, 입력된 DC를 DC-DC 컨버터IC(NJM2360)에서 1.5A로 스위칭시켜 교류로 만들고, 출력된 교류를 센싱 저항 R4를 통해 트랜지스터 Q1을 턴온시킨다.
이때, 트랜지스터 Q1이 턴온되면, 트랜지스터 Q1의 컬렉터 단자에 있던 전압분배된 상용전원(16V~220V)이 이미터 단자를 지나 다이오드 D1을 통해 평활되고, 인덕터 L1를 통해 5.2V가 출력되어 DC 전압으로 "TC"형 포터미널충전모듈의 V_IN1 단자에 인가된다.
상기 DC-DC 컨버터(NJM2360)IC는 5.5V, 680mA, 전력효율이 70%로서, 외장 저항에 ±1%의 전류검출 저항을 사용해도 출력전류의 분산을 ±5% 이하로 할 수 있다.
상기 포터미널 충전IC부(220)는 스마트 충전배터리팩 (+)(-)연결잭에 USB 포트 연결되어, 스마트 충전배터리팩의 입력전압, 입력전류, 출력전류, 출력전압을 읽어들여 충전시킬 전압값과 전류값을 연산처리한 후, 스마트 충전배터리팩을 원채널 포터미널 충전방식으로 급속충전시키는 역할을 한다.
이는 DC전압을 원채널방식으로 입력받아 스마트 충전배터리팩의 입력전압, 입력전류, 출력전류, 출력전압을 읽어들여 현재상태의 전류값, 전압값을 연산처리시킨 후, 스마트 충전배터리팩을 급속충전시키는 기능을 갖도록 IC칩화되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 포터미널 충전IC부는 도 에서 도시한 바와 같이, V_IN1단자에 DC 전압 변환부의 DC 전압(DC_V1)이 입력되고, 클럭단자(CLK1)에 포터미널 충전IC부와 연결된 출력전압단자(BT_SO), 입력전압단자(BT0), 입력전류단자(G0), 출력전류단자(G_S0)쪽으로 PWM 신호를 보내는 클럭신호(CLK1)가 입력되어 구성되고,
BT_S0단자에 스마트충전배터리팩과 연결된 출력전압단자가 연결되어 스마트충전배터리팩의 출력전압을 읽어들이고, BT0단자에 스마트충전배터리팩과 연결된 입력전압단자가 연결되어 스마트충전배터리팩으로 입력되는 입력전압을 읽어들이며, G0단자에 스마트충전배터리팩과 연결된 입력전류단자가 연결되어 스마트충전배터리팩의 (+)(-)단자에 흐르는 입력전압을 읽어들이고, G_S0단자에 스마트충전배터리팩과 연결된 출력전류단자가 연결되어 스마트충전배터리팩의 (-)단자에 걸리는 출력전압을 읽어들이도록 구성된다.
그리고, 상기 포터미널 충전IC부(220)는 스마트제어부로부터 스마트 충전배터리팩의 밸런스가 맞춰진 전압을 8비트 디지털 신호로 입력받아 PWM0출력단자에 연결된 스마트 충전배터리팩을 포터미널 충전방식으로 충전시키는 역할을 한다.
상기 입력전압 검출단자(230)는 DC 전압 변환부를 통해 스마트 충전배터리팩의 (+)단자로 충전되는 입력전압을 검출하는 역할을 한다.
이는 도 8에 도시한 바와 같이, 스마트 충전배터리팩의 (+)단자 선단에 연결된 라인(BT0)를 입력전압 검출단자로 설정한다.
상기 입력전류 검출단자(240)는 DC 전압 변환부를 통해 스마트 충전배터리팩의 (-)단자로 흐르는 입력전류를 검출하는 역할을 한다.
이는 도 8에 도시한 바와 같이, 스마트 충전배터리팩의 (-)단자 선단을 지나 저항 R24에 연결된 라인(G0)를 입력전류 검출단자로 설정한다.
상기 출력전압 검출단자(250)는 스마트 충전배터리팩의 (+)(-)단자에 걸리는 출력전압을 검출하는 역할을 한다.
이는 도 8에 도시한 바와 같이, 스마트 충전배터리팩의 (+)(-) 양단에 걸리는 출력전압을 검출하는 라인(BT_SO)를 출력전압 검출단자로 설정한다.
상기 출력전류 검출단자(260)는 스마트 충전배터리팩의 (+)(-)단자에 걸리는 출력전류를 검출하는 역할을 한다.
이는 도 8에 도시한 바와 같이, 스마트 충전배터리팩의 (-)단자에 연결된 저항 R25를 통해 센싱된 출력전류를 검출하는 라인(G_S0)를 출력전류 검출단자로 설정한다.
상기 충전배터리부 접속용 컨넥터(270)는 입력전압 검출단자, 입력전류 검출단자, 출력전압검출단자, 출력전류 검출단자와 1:1로 연결되어, 스마트제어부로 입력전압 검출단자의 입력전압, 입력전류 검출단자의 입력전류, 출력전압검출단자의 출력전압, 출력전류 검출단자의 출력전류를 전달시키는 역할을 한다.
이처럼, DC 전압 변환부(210), 포터미널 충전IC부(220), 입력전압 검출단자(230), 입력전류 검출단자(240), 출력전압 검출단자(250), 출력전류 검출단자(260), 충전배터리부 접속용 컨넥터(270)로 이루어진 "TC"형 포터미널 급속충전부(200)가 구성됨으로서, 상용전원을 스마트 충전배터리팩의 정격 충전 전압에 맞게 밸런스를 유지하면서 원채널 포터미널 충전방식으로 5분~10분으로 급속충전시킬 수 있어, 기존보다 스마트 충전배터리팩의 충전시간을 80% 향상시킬 수 있다.
상기 포터미널은 4단자망(four terminal network)으로서, 회로망 N에서 2개(한 쌍)의 입력단자 1, 1`와 2개(한 쌍)의 출력단자 2, 2`를 인출하여 4개의 단자만으로써 회로망을 취급할 때 이와 같은 회로망을 말한다.
이에 본 발명에서는 스마트 충전배터리팩의 입력전압, 입력전류, 출력전류, 출력전압을 검출하여, 스마트 제어부로 전달하고, 스마트 제어부의 제어를 통해 충전시킬 전압값과 전류값을 연산처리한 후, 소정의 타이밍에 기준설정치로 샘플링을 행하고, 순차적으로 스마트 충전배터리팩에 PWM신호를 보내어 충전시킨다.
다음으로, 본 발명에 따른 스마트 충전배터리팩(300)에 관해 설명한다.
상기 스마트 충전배터리팩(300)은 "TC"형 포터미널 급속충전부를 통해 원채널 포터미널 충전방식으로 급속충전된 후, 충전된 전원을 스마트제어부의 제어신호에 따라 핀소켓형 출력단자부 및 무선전력송신부쪽으로 전달시키는 역할을 한다.
이는 도 4에 도시한 바와 같이, 두께가 0.5mm~1.5mm로 이루어진 슬림한 판 형상구조로 이루어지고, 스마트 디바이스의 메인배터리와 동일한 형상으로 형성된다.
여기서, 스마트 디바이스의 메인배터리와 동일한 형상으로 형성되는 이유는 스마트 디바이스의 메인배터리 소모시, 탈부착식으로 바로 교체가 가능하도록 하기 위함이다.
또한, 본 발명에 따른 스마트 충전배터리팩은 사용목적에 따라 2개, 3개, 4개의 충전배터리셀이 일렬로 나열되어 탈부착식 구조로 형성된다.
상기 스마트 충전배터리팩은 각 충전배터리의 (+)연결잭에 "TC"형 포터미널 급속충전부의 입력전압 검출단자와 입력전류 검출단자가 연결되고, 각 충전배터리의 (-)연결잭에 "TC"형 포터미널 급속충전부의 출력전압 검출단자와 출력전류 검출단자가 연결되어, "TC"형 포터미널 급속충전부를 통해 원채널 포터미널 충전방식으로 급속충전되도록 구성된다.
또한, 상기 스마트 충전배터리팩(300)은 상용전원 아답터의 마이크로 콘넥터로 충전되도록 구성되고, 자체 무선전력 전송 송수신 안테나를 이용한 무선 충전이 되도록 구성된다.
다음으로, 본 발명에 따른 USB형 입력단자부(400)에 관해 설명한다.
상기 USB형 입력단자부(400)는 상기 모듈본체의 하단 외부면 일측에 설치되어 외부 상용전원을 공급받는 역할을 한다.
이는 도 6에 도시한 바와 같이, USB형 연결소켓구조로 구성된다.
다음으로, 본 발명에 따른 핀소켓형 출력단자부(500)에 관해 설명한다.
상기 핀소켓형 출력단자부(500)는 USB형 입력단부와 동일선상에 있는 내부면 하단 중앙 일측에 위치되고, 스마트 디바이스의 전원접속부와 연결되어, 스마트 충전배터리팩에 충전된 전원을 스마트 디바이스에 공급시키는 역할을 한다.
이는 USB형 연결소켓구조로 구성된다.
다음으로, 본 발명에 따른 무선전력송신부(600)에 관해 설명한다.
상기 무선전력송신부(600)는 상기 모듈본체의 내부면 중앙 일측에 위치되어, 스마트제어부의 제어신호에 따라 스마트 디바이스에 위치한 무접점 충전 장치의 코일과 자기유도방식으로 결합하여 무선전력전송시키는 역할을 한다.
이는 도 7에 도시한 바와 같이, 송신용인버터부(610), 무선전력송신코일부(620)로 구성된다.
첫째, 본 발명에 따른 송신용인버터부(610)에 관해 설명한다.
상기 송신용인버터부(610)는 스마트 충전배터리팩으로부터 DC전원을 인가받아 구현파 스위칭 방식을 통해 가변저항으로 공진주파수를 125kHz~13.56Mhz까지 변환시키는 역할을 한다.
이는 주파수 구동방식을 구현파 스위칭방식을 통해 가변저항으로 공진 주파수를 125kHz~13.56Mhz로 발진시키는 발진 인버터 IC가 구성된다.
둘째, 본 발명에 따른 무선전력송신코일부(620)에 관해 설명한다.
상기 무선전력송신코일부(620)는 송신용인버터부로부터 변환된 공진주파수에 따라 전자기유도하면서 전자기파를 생성시켜 1mm~200mm 거리에 있는 스마트 디바이스의 무선전력수신부로 유도코일을 통해 생성된 무선전기를 송신시키는 역할을 한다.
이는 원형무선전력송신코일로 구성된다.
상기 원형무선전력송신코일은 원형PCB 기판상에 복수개의 원형 패드(PAD)로 이루어진 유도코일안테나를 형성시켜 1mm~200mm 거리에 있는 스마트 디바이스의 무선전력수신부로 유도코일안테나를 통해 생성된 무선전기를 송신시키는 역할을 한다.
이는 13.560Mhz 무선전력 전송기능이 탑재되어, 스마트 디바이스 이외에도 NFC카드, 전자카드를 충전시키도록 구성된다.
다음으로, 본 발명에 따른 스마트제어부(700)에 관해 설명한다.
상기 스마트제어부(700)는 각 기기의 전반적인 동작을 제어하고, USB형 입력단자부에 상용전원이 인가되면, 상용전원을 바로 스마트 디바이스의 배터리쪽으로 인가시킨 후, 스마트 디바이스의 메인배터리 충전이 완료되면, 스마트 충전배터리팩을 충전시키도록 제어하면서, 스마트 충전배터리팩을 통해 스마트 디바이스쪽에 독립전원공급시, 핀소켓형 출력단자부를 통해 직접 충전시키도록 제어하거나, 또는 무선전력송신부를 통해 무선전력전송시켜 충전시키도록 제어하는 역할을 한다.
이는 마이크로컴퓨터로 구성된다.
즉, 도 8에 도시한 바와 같이, 입력단자 RA3에 과전류감지저항 R33을 통해 과전류보호퓨즈 PTC1가 연결되어, 과전류감지신호가 입력되고, 입력단자 RC1에 충전배터리부 접속용 컨넥터(270)가 연결되어, 입력전압검출단자에서 검출한 입력전압이 입력되고, 입력단자 RC3에 충전배터리부 접속용 컨넥터(270)가 연결되어, 출력전압검출단자에서 검출한 출력전압이 입력되며, 입력단자 RC4에 충전배터리부 접속용 컨넥터(270)가 연결되어, 출력전류검출단자에서 검출한 출력전류가 입력되고, 입력단자 RC6에 충전배터리부 접속용 컨넥터(270)가 연결되어, 입력전류검출단자에서 검출한 입력전류가 입력되며, 입력단자 RC7에 보드용 온도센서가 연결되어, 보드내에 발생되는 온도센싱값이 입력되며, 출력단자 PB4에 핀소켓형 출력단자부(500)가 연결되어, 스마트 디바이스의 전원접속부가 접속되면, 스마트 충전배터리팩에 충전된 전원을 스마트 디바이스에 공급시키도록 출력신호를 보내며, 또 다른 출력단자 PB6에 무선전력송신부(600)가 연결되어, 스마트 디바이스에 위치한 무접점 충전 장치의 코일과 자기유도방식으로 결합하여 무선전력전송시키도록 출력신호를 보내고, 또 다른 출력단자 PB5, PB7에 스마트 충전배터리팩용 충전상태표시부(730)가 연결되어, 스마트 충전배터리팩의 현재 배터리잔량을 LED 색상점등으로 표출시키도록 출력신호를 보내며, 또 다른 출력단자 RC5에 저항 R18을 통해 스마트기기 연결상태표시램프(D7)가 연결되어, 핀소켓형 출력단자부를 통해 스마트기기가 접속되었음을 외부에 표출시키도록 출력신호를 보내고, 또 다른 출력단자 RC2에 부저부(750)가 연결되어, 과전류신호가 감지되거나, PCB 보드내에 이상고열이 발생되어 폭발위험이 있을 경우에 부저음이 울리도록 출력신호를 보내도록 구성된다.
또한, 상기 스마트제어부(700)는 전력변환부(Power Control)를 통해 변환된 전력을 공급받아 "TC"형 포터미널 급속충전부 및 스마트 충전배터리팩에 웨이크업 구동신호를 보내고, "TC"형 포터미널 급속충전부를 통해 스마트 충전배터리팩의 입력전압, 입력전류, 출력전압, 출력전압을 읽어들여 현재 상태의 전류값, 전압값을 연산처리한 후, 스마트 충전배터리팩을 원채널 포터미널 충전방식으로 충전시키도록 설정된 타이밍에 기준설정치로 샘플링을 행하고, 스마트 충전배터리팩을 급속 충전시키도록 제어하는 역할을 한다.
이처럼, 본 발명에 따른 스마트제어부(700)는 과전류보호퓨즈를 통해 PCB로 유입되는 과전류를 미리 차단시키고, 스마트 충전배터리팩의 입력전압, 입력전류, 출력전압, 출력전압을 읽어들여 현재 상태의 전류값, 전압값을 연산처리하여, 스마트 충전배터리팩에 과전류, 과전압, 과방전이 발생되었는 여부를 실시간으로 자체 진단시킬 수 있고, 무엇보다 과전류신호가 감지되거나, PCB 보드내에 이상고열이 발생되어 폭발위험이 있을 경우에 부저음이 울리도록 출력신호를 출력시킬 수 있다. 이로 인해, 스마트 충전배터리팩 및 스마트 디바이스의 메인배터리 충전시, 발생되는 폭발사고 및 이상징후를 미리 감지해서 차단, 진단, 그리고, 외부에 알릴 수 있어, 기존에 비해 배터리폭발사고를 80% 줄일 수 있다.
이하, 본 발명에 따른 급속충전·무선충전효율이 우수한 스마트 디바이스 케이스모듈의 구체적인 동작과정에 관해 설명한다.
도 9에 도시한 바와 같이, 내부공간의 내부면 일측에 "TC"형 포터미널 급속충전부가 형성되고, "TC"형 포터미널 급속충전부 일측에 무선전력송신부가 형성되며, 무선전력송신부 일측에 스마트제어부가 형성되어 구성된다.
이어서, 스마트 충전배터리팩이 1채널구조로 형성되고, 스마트 충전배터리팩을 기준으로 모듈본체의 하단 외부면 일측에 USB형 입력단자부가 형성되고, USB형 입력단부와 동일선상에 있는 내부면 하단 중앙 일측에 핀소켓형 출력단자부가 형성된다.
또한, 모듈본체(100)의 후면커버가 스마트 충전배터리팩을 후면방향에서 보호하면서, 덮어주어, 급속충전·무선충전효율이 우수한 스마트 디바이스 케이스모듈이 완성된다.
[ 핀소켓형 출력단자부를 통해 스마트 충전배터리팩의 충전전원을 스마트 디바이스의 배터리쪽으로 직접 인가시키는 과정]
먼저, USB형 입력단자부(400)를 통해 외부 상용전원을 공급받는다.
다음으로, 스마트 디바이스 케이스모듈의 "TC"형 포터미널 급속충전부에서 USB형 입력단자부를 입력된 AC 상용전원을 이용하여 스마트 충전배터리팩을 원채널 포터미널 충전방식으로 급속충전시킨다.
다음으로, 스마트 디바이스 케이스모듈의 모듈본체 내부공간으로 스마트 디바이스가 탈부착 설치된다.
다음으로, 핀소켓형 출력단자부를 스마트 디바이스의 USB 연결잭에 연결시킨 후, 핀소켓형 출력단자부를 통해 스마트 충전배터리팩에 충전된 전원을 스마트 디바이스에 공급시키도록 대기모드로 구동시킨다.
끝으로, 스마트 제어부이 제어신호에 따라 스마트 충전배터리팩을 통해 충전된 전원을 핀소켓형 출력단자부에 인가시켜 스마트 디바이스에 공급시킨다.
[스마트 충전배터리팩의 충전전원을 스마트 디바이스의 배터리쪽으로 무선전력전송시키는 과정]
먼저, 도 10에 도시한 바와 같이, 스마트 디바이스 케이스모듈의 모듈본체가 스마트 디바이스의 후면에 보조형태로 탈부착 설치된다.
다음으로, 1차로 핀소켓형 출력단자부를 스마트 디바이스의 USB 연결잭에 연결시킨 후, 2차로 USB형 입력단자부를 통해 AC 상용전원을 인가받아, 핀소켓형 출력단자부를 통해 스마트 충전배터리팩에 충전된 전원을 스마트 디바이스에 공급시키도록 대기모드로 구동시킨다.
다음으로, 스마트 디바이스 케이스모듈의 "TC"형 포터미널 급속충전부에서 USB형 입력단자부로부터 공급된 AC 상용전원을 스마트 충전배터리팩에 원채널 포터미널 충전방식으로 급속충전시킨다.
다음으로, 스마트 충전배터리팩에서 "TC"형 포터미널 급속충전부를 통해 원채널 포터미널 충전방식으로 급속충전된 후, 충전된 전원을 스마트제어부의 제어신호에 따라 무선전력송신부로 전달시킨다.
끝으로, 무선전력송신부에서 스마트 디바이스에 위치한 무접점 충전 장치의 코일과 자기유도방식으로 결합하여 무선전력전송시킨다.
1 : 하이브리드 전원공급형 스마트 디바이스 케이스모듈 100 : 모듈본체
200 : "TC"형 포터미널 급속충전부
300 : 스마트 충전배터리팩 400 : USB형 입력단자부
500 : 핀소켓형 출력단자부 600 : 무선전력송신부
700 : 스마트제어부

Claims (7)

  1. 스마트 디바이스의 후면에 보조형태로 탈부착 설치되어, 스마트 디바이스의 후면을 보호하면서 충전배터리에 충전된 전원을 자기유도방식으로 스마트 디바이스의 배터리를 무선충전시키는 스마트 디바이스 케이스모듈로 이루어지고,
    상기 스마트 디바이스 케이스모듈은
    요홈형상으로 형성되고, 스마트 디바이스의 후면에 보조형태로 탈부착 설치되어, 외압으로부터 각 기기를 보호하고 지지하는 모듈본체(100)와,
    상기 모듈본체의 내부공간 일측에 위치되어, USB형 입력단자부로부터 공급된 외부 상용전원을 이용하여 스마트 충전배터리팩을 원채널 포터미널 충전방식으로 급속충전시키는 "TC"형 포터미널 급속충전부(200)와,
    "TC"형 포터미널 급속충전부를 통해 원채널 포터미널 충전방식으로 급속충전된 후, 충전된 전원을 스마트제어부의 제어신호에 따라 핀소켓형 출력단자부 및 무선전력송신부쪽으로 전달시키는 스마트 충전배터리팩(300)과,
    상기 모듈본체의 하단 외부면 일측에 설치되어 외부 상용전원을 공급받기 위한 USB형 입력단자부(400)와,
    USB형 입력단부와 동일선상에 있는 내부면 하단 중앙 일측에 위치되고, 스마트 디바이스의 전원접속부와 연결되어, 스마트 충전배터리팩에 충전된 전원을 스마트 디바이스에 공급시키는 핀소켓형 출력단자부(500)와,
    상기 모듈본체의 내부면 중앙 일측에 위치되어, 스마트제어부의 제어신호에 따라 스마트 디바이스에 위치한 무접점 충전 장치의 코일과 자기유도방식으로 결합하여 무선전력전송시키는 무선전력송신부(600)와,
    각 기기의 전반적인 동작을 제어하고, USB형 입력단자부에 상용전원이 인가되면, 상용전원을 바로 스마트 디바이스의 배터리쪽으로 인가시킨 후, 스마트 디바이스의 배터리 충전이 완료되면, 스마트 충전배터리팩을 충전시키도록 제어하면서, 스마트 충전배터리팩을 통해 스마트 디바이스쪽에 독립전원공급시, 핀소켓형 출력단자부를 통해 직접 충전시키도록 제어하거나, 또는 무선전력송신부를 통해 무선전력전송시켜 충전시키도록 제어하는 스마트제어부(700)가 포함되어 구성되는 급속충전·무선충전효율이 우수한 스마트 디바이스 케이스모듈에 있어서,
    상기 "TC"형 포터미널 급속충전부(200)는
    USB형 입력단자부로부터 공급된 외부 상용전원을 스마트 충전배터리팩의 충전용량에 맞게 프로그램 설정하고, DC_DC 변환시킨 후 PWM 방식으로 제어하여 "TC"형 포터미널 급속충전모듈에 전원을 공급시키는 DC 전압 변환부(210)와,
    스마트 충전배터리팩 (+)(-)연결잭에 USB 포트 연결되어, 스마트 충전배터리팩의 입력전압, 입력전류, 출력전류, 출력전압을 읽어들여 충전시킬 전압값과 전류값을 연산처리한 후, 스마트 충전배터리팩을 원채널 포터미널 충전방식으로 급속충전시키는 포터미널 충전IC부(220)와,
    DC 전압 변환부를 통해 스마트 충전배터리팩의 (+)단자로 충전되는 입력전압을 검출하는 입력전압 검출단자(230)와,
    DC 전압 변환부를 통해 스마트 충전배터리팩의 (-)단자로 흐르는 입력전류를 검출하는 입력전류 검출단자(240)와,
    스마트 충전배터리팩의 (+)(-)단자에 걸리는 출력전압을 검출하는 출력전압 검출단자(250)와,
    스마트 충전배터리팩의 (+)(-)단자에 걸리는 출력전류를 검출하는 출력전류 검출단자(260)와,
    입력전압 검출단자, 입력전류 검출단자, 출력전압검출단자, 출력전류 검출단자와 1:1로 연결되어, 스마트제어부로 입력전압 검출단자의 입력전압, 입력전류 검출단자의 입력전류, 출력전압검출단자의 출력전압, 출력전류 검출단자의 출력전류를 전달시키는 충전배터리부 접속용 컨넥터(270)로 구성되는 것을 특징으로 하는 급속충전·무선충전효율이 우수한 스마트 디바이스 케이스모듈.
  2. 삭제
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  4. 제1항에 있어서, 상기 스마트 충전배터리팩(300)은
    각 충전배터리의 (+)연결잭에 상용전원용 4채널 4단자 충전회로부의 입력전압 검출단자와 입력전류 검출단자가 연결되고, 각 충전배터리의 (-)연결잭에 상용전원용 4채널 4단자 충전회로부의 출력전압 검출단자와 출력전류 검출단자가 연결되어, 상용전원용 4채널 4단자 충전회로부를 통해 원채널 포터미널 충전방식으로 급속충전되도록 구성되는 것을 특징으로 하는 급속충전·무선충전효율이 우수한 스마트 디바이스 케이스모듈.
  5. 삭제
  6. 제1항에 있어서, 상기 모듈본체(100)는
    스마트 디바이스의 측면부를 둘러쌓아 보호하는 부위가 폴리우레탄 재질로 형성되고, 내부공간과 후면전체는 ABS, 금속입자, 난연재의 혼합으로 형성되는 것으로써,
    상기 내부공간과 후면전체는,
    g-ABS와 Styrene-Acrylonitrile copolymer(SAN)을 compounding하여 18wt%의 butadiene과 35.9wt%의 acrylonitrile을 함유한 ABS수지 85~95wt%와,
    입자 크기가 200㎚ 내지 2㎛인 수산화마그네슘 또는 수산화알루미늄의 난연재 0.1~5wt%와,
    구리, 알루미늄, 주석, 탄소나노튜브 중 선택되는 어느 1종 또는 2종 이상의 금속입자 4.5~14.5wt%를 혼합 후 230~240℃에서 50~70rpm으로 5~10분 동안 혼합하여 혼합물을 조성한 후,
    상기 혼합물을 핫 프레스(hot press)를 이용하여 220~230℃에서 7~10분동안 10,000파운드의 압력을 가하여 제조된 것임을 특징으로 하는 급속충전·무선충전효율이 우수한 스마트 디바이스 케이스모듈.
  7. 제1항에 있어서, 상기 스마트제어부(700)는
    입력단자 RA3에 과전류감지저항 R33을 통해 과전류보호퓨즈 PTC1가 연결되어, 과전류감지신호가 입력되고, 입력단자 RC1에 충전배터리부 접속용 컨넥터(270)가 연결되어, 입력전압검출단자에서 검출한 입력전압이 입력되고, 입력단자 RC3에 충전배터리부 접속용 컨넥터(270)가 연결되어, 출력전압검출단자에서 검출한 출력전압이 입력되며, 입력단자 RC4에 충전배터리부 접속용 컨넥터(270)가 연결되어, 출력전류검출단자에서 검출한 출력전류가 입력되고, 입력단자 RC6에 충전배터리부 접속용 컨넥터(270)가 연결되어, 입력전류검출단자에서 검출한 입력전류가 입력되며, 입력단자 RC7에 보드용 온도센서가 연결되어, 보드내에 발생되는 온도센싱값이 입력되며, 출력단자 PB4에 핀소켓형 출력단자부(500)가 연결되어, 스마트 디바이스의 전원접속부가 접속되면, 스마트 충전배터리팩에 충전된 전원을 스마트 디바이스에 공급시키도록 출력신호를 보내며, 또 다른 출력단자 PB6에 무선전력송신부(600)가 연결되어, 스마트 디바이스에 위치한 무접점 충전 장치의 코일과 자기유도방식으로 결합하여 무선전력전송시키도록 출력신호를 보내고, 또 다른 출력단자 PB5, PB7에 스마트 충전배터리팩용 충전상태표시부(730)가 연결되어, 스마트 충전배터리팩의 현재 배터리잔량을 LED 색상점등으로 표출시키도록 출력신호를 보내며, 또 다른 출력단자 RC5에 저항 R18을 통해 스마트기기 연결상태표시램프(D7)가 연결되어, 핀소켓형 출력단자부를 통해 스마트기기가 접속되었음을 외부에 표출시키도록 출력신호를 보내고, 또 다른 출력단자 RC2에 부저부(750)가 연결되어, 과전류신호가 감지되거나, PCB 보드내에 이상고열이 발생되어 폭발위험이 있을 경우에 부저음이 울리도록 출력신호를 보내도록 구성되는 것을 특징으로 하는 급속충전·무선충전효율이 우수한 스마트 디바이스 케이스모듈.
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