KR102332879B1 - 무선 전력 수신 장치 및 이를 포함하는 이동 통신 단말기 - Google Patents

무선 전력 수신 장치 및 이를 포함하는 이동 통신 단말기 Download PDF

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Abstract

본 발명은, 이동 통신 단말기의 배터리 장착부의 내측면에 설치된 단말기 전원 단자와 절연되며, 배터리의 전원 단자와 전기적으로 연결되는 전원 공급 단자; 및 상기 전원 공급 단자로부터 절곡 연장 형성되며, 상기 이동 통신 단말기의 배터리의 상면과 상기 이동 통신 단말기의 커버 사이에 위치하는 본체를 포함하고, 상기 본체는, 외부 무선 전력 전송 장치로부터의 무선 전력 신호를 수신하는 수신 코일; 상기 수신 코일로부터 수신되는 교류 전력을 정류하여 직류 전력을 변환하는 정류부; 및 상기 정류부로부터의 전력을 상기 전원 공급 단자를 통해 상기 배터리로 공급하고, 상기 수신 코일을 통해 상기 배터리의 상태 정보를 상기 외부 무선 전력 전송 장치로 전송하도록 제어하는 수신 제어부를 포함하는, 무선 전력 수신 장치 및 이를 포함하는 이동 통신 단말기에 관한 것이다.

Description

무선 전력 수신 장치 및 이를 포함하는 이동 통신 단말기{WIRELESS POWER RECEIVING DEVICE AND MOBILE TERMINAL HAVING THE SAME}
본 발명은, 무선 전력 수신 장치 및 이를 포함하는 이동 통신 단말기에 관한 것이다.
셀룰러 폰이나 스마트 폰과 같은 이동통신 단말기로 대표되는 휴대용 단말기는, 멀티미디어 서비스가 확대되면서 더 많은 기능이 탑재되고 있다. 또한, 다양한 어플리케이션(application) 프로그램들이 제공되면서 휴대용 단말기의 기능은 더욱 급속하고 다양하게 증가하고 있으며, 사용자들의 다양한 취향을 만족하면서도 사용하기 편리하도록 사용자 인터페이스 환경이 조성되고 있다.
휴대용 단말기는 외형에 따라 바형, 폴더형, 슬라이딩형, 스윙형 단말기와 같이 다양하게 분류할 수 있다. 음성통화와 단문 메시지 전송과 같은 이동통신을 주요 기능으로 하던 시기에는 폴더형 단말기나 슬라이딩형 단말기가 휴대용 단말기 시장의 대부분을 점유하고 있었다. 하지만, 앞서 언급한 바와 같이, 멀티미디어 서비스가 더욱 강화되면서, 더욱 확장된 디스플레이 장치의 필요성이 증대되고 있다. 따라서, 최근에는 휴대용 단말기의 디스플레이 장치를 확장하면서, 터치스크린 기능을 디스플레이 장치에 탑재하여, 물리적인 키패드를 휴대용 단말기에서 제거하는 추세이다. 터치스크린 디스플레이 장치를 탑재함으로써 물리적인 키패드를 제거하여, 디스플레이 장치를 확장하되 휴대용 단말기의 두께를 줄여 휴대성을 보완하고 있는 것이다.
또한, 휴대용 단말기에는 이동통신 기능을 위한 안테나 장치 외에도, 디지털 멀티미디어 방송(digital multimedia broadcasting; DMB)용 안테나, 근거리 통신망(local area network; LAN)용 안테나, 근접무선 통신(near field communication; NFC)용 안테나, 블루투스(Bluetooth)용 안테나 등 다양한 주파수 대역에서의 통신을 가능하게 하는 안테나 장치들이 제공되어 있다. 최근에는 이러한 안테나 장치들 외에도, 무선 충전 기능을 제공하기 위한 안테나 및 모듈이 탑재되고 있다
특히 무선 충전 기능을 구비한 이동 통신 단말기의 경우, 충전이 간편할 뿐 아니라, 이동 통신 단말기의 주요 고장 원인인 접속 단자에서의 고장을 미연에 방지할 수 있다는 점에서 매우 유용한 기술이라 할 것이다.
그런데, 기존에 출시되어 있는 이동 통신 단말기에는 이러한 무선 충전기능을 부여할 수 없었다.
본 발명은, 무선 충전 기능을 구비하지 않은 이동 통신 단말기도, 배터리 측에 간단하게 시트를 부착시킴으로써 무선 충전 기능을 갖도록 하는, 무선 전력 수신 장치 및 이를 포함하는 이동 통신 단말기를 제공하기 위함이다.
상술한 과제를 해결하기 위하여 안출된 본 발명의 일실시예인 무선 전력 수신 장치는, 이동 통신 단말기의 배터리의 전원 단자와 전기적으로 연결되는 전원 공급 단자; 및 상기 전원 공급 단자로부터 절곡 연장 형성되며, 상기 이동 통신 단말기의 배터리의 상면과 상기 이동 통신 단말기의 커버 사이에 위치하는 본체를 포함하고, 상기 본체는, 외부 무선 전력 전송 장치로부터의 무선 전력 신호를 수신하는 수신 코일; 상기 수신 코일로부터 수신되는 교류 전력을 정류하여 직류 전력을 변환하는 정류부; 및 상기 정류부로부터의 전력을 상기 전원 공급 단자를 통해 상기 배터리로 공급하고, 상기 수신 코일을 통해 상기 배터리의 상태 정보를 상기 외부 무선 전력 전송 장치로 전송하도록 제어하는 수신 제어부를 포함할 수 있다.
여기서, 상기 전원 단자는 탄성 돌출형 전원단자이고, 상기 전원 공급 단자에는 상기 탄성 돌출형 단말기 전원 단자가 삽입되어서, 상기 전원 공급 단자가 상기 배터리 전원 단자와 전기적으로 연결되도록 하는 삽입홀이 형성될 수 있다.
여기서, 상기 본체는, 상기 수신 코일의 저면에 형성되는 차폐 시트를 더 포함할 수 있다.
여기서, 상기 본체의 일측면에는, 상기 배터리의 저면에 끼워 결합되도록 형성되어서, 상기 무선 전력 수신 장치가 상기 배터리에 일체로 체결되도록 하는 절곡 체결부가 형성될 수 있다.
여기서, 상기 본체는,상기 수신 코일 상면을 덮는 상면 보호시트와, 상기 차폐 시트 저면에 부착되는 하면 보호시트를 구비하는 보호시트를 더 포함할 수 있다.
여기서, 상기 수신 코일은, 상기 상면 보호 시트에 패턴으로 형성될 수 있다.
여기서, 상기 하면 보호시트는 금속재로 이루어지고, 상기 상면 보호 시트는 합성 수지재로 이루어질 수 있다.
여기서, 상기 절곡 체결부의 일측에는, 상기 무선 전력 수신 장치가 상기 배터리로부터 분리가 용이하도록 하기 위한 분리 버튼이 형성될 수 있다.
본 발명의 다른 실시예인 무선 전력 충전 가능한 이동 통신 단말기는, 배터리가 장착되는 배터리 장착부가 구비된 이동 통신 단말기 본체; 상기 배터리의 전원 단자와 전기적으로 연결되는 전원 공급 단자, 상기 전원 공급 단자로부터 연장 형성되어서, 상기 배터리의 상면에 위치하는 무선 전력 수신 장치 본체를 포함하는 무선 전력 수신 장치; 및 상기 무선 전력 수신 장치 및 상기 이동 통신 단말기의 배면을 덮는 커버를 포함하고, 상기 무선 전력 수신 장치 본체는, 외부 무선 전력 전송 장치로부터의 무선 전력 신호를 수신하는 수신 코일; 상기 수신 코일로부터 수신되는 교류 전력을 정류하여 직류 전력을 변환하는 정류부; 및 상기 정류부로부터의 전력을 상기 전원 공급 단자를 통해 상기 배터리로 공급하고, 상기 수신 코일을 통해 상기 배터리의 상태 정보를 상기 외부 무선 전력 전송 장치로 전송하도록 제어하는 수신 제어부를 포함할 수 있다.
여기서, 상기 전원 단자는 탄성 돌출형 전원단자이고, 상기 전원 공급 단자에는 상기 탄성 돌출형 단말기 전원 단자가 삽입되어서, 상기 전원 공급 단자가 상기 배터리 전원 단자와 전기적으로 연결되도록 하는 삽입홀이 형성될 수 있다.
여기서, 상기 본체는,상기 수신 코일 상면을 덮는 상면 보호시트와, 상기 차폐 시트 저면에 부착되는 하면 보호시트를 구비하는 보호시트를 더 포함할 수 있다.
여기서, 상기 수신 코일은, 상기 상면 보호 시트에 패턴으로 형성될 수 있다.
여기서, 상기 본체의 일측면에는, 상기 배터리의 저면에 끼워 결합되도록 형성되어서, 상기 무선 전력 수신 장치가 상기 배터리에 일체로 체결되도록 하는 절곡 체결부가 형성될 수 있다.
상술한 구성을 가지는 본 발명의 일실시예에 의하면, 무선 충전 기능이 없는 이동 통신 단말기에 대하여 무선 충전 기능을 부여할 수 있게 된다.
또한, 본 발명의 일실시예에 따르면, 시트형 무선 전력 수신 장치를 배터리에 일체로 결합시킬 수 있으므로, 필요에 따라 배터리를 분리한 후 재장착할 때, 편리하게 이용될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예인 무선 전력 수신 장치가 부착된 이동 통신 단말기의 분해 사시도.
도 2는, 본 발명의 일실시예인 무선 전력 수신 장치의 사시도.
도 3은, 본 발명의 일실시예인, 무선 전력 수신 장치의 전원 공급 단자의 형상을 설명하기 위한 도면.
도 4는, 본 발명의 일실시예인, 무선 전력 수신 장치의 전개 사시도.
도 5는, 본 발명의 일실시예인, 무선 전력 수신 장치가 배터리에 일체로 장착된 상태를 나타내는 도면.
이하, 본 발명과 관련된 무선 전력 수신 장치 및 이를 포함하는 이동 통신 단말기에 대하여 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 일실시예인 무선 전력 수신 장치(100)가 부착된 이동 통신 단말기의 분해 사시도이다. 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예와 관련된 이동 통신 단말기는, 이동 통신 단말기 본체(200), 본체(120)에 삽입되는 배터리(300), 본 발명에 따른 시트형 무선 전력 수신 장치(100), 그리고, 커버(400)를 포함하여 구성될 수 있다.
이동 통신 단말기 본체(200)의 후면에는, 도시된 바와 같이 배터리(300)를 장착하기 위한 배터리 장착부(201)가 형성된다. 이 배터리 장착부(201)의 내측면에는, 배터리(300)와 이동 통신 단말기 본체(120)를 전기적으로 연결하는 단말기 전원 단자(203)가 형성되어 있다.
그리고, 상기 배터리 장착부(201)에 끼워지는 배터리의 일측에는 전원 단자(301)가 형성된다. 이 전원 단자(301)는 상기 단말기 전원 단자(203)와 전기적으로 연결되며, 이에 따라, 배터리(300)가 단말기 본체(200)에 전원을 공급하게 되어서, 이동 통신 단말기가 동작하게 된다.
본 발명의 일실시예인 무선 전력 수신 장치(100)는, 도시된 바와 같이, 전원 공급 단자(110)와, 전원 공급 단자(110)로부터 수직으로 절곡 연장형성되는 본체(120)를 포함하여 구성될 수 있다.
본체(120)의 일단에는 무선 전력 수신 장치(100)를 배터리(300)에 고정하기 위한 절곡 체결부(120-1)가 형성되고, 또한 무선 전력 수신 장치(100)와 배터리(300)를 분리하기 쉽도록 하는 분리 버튼(120-2)이 형성된다.
이상과 같은 구성을 가진 본 발명의 일예에 따르면, 커버(400)와 배터리(300) 사이의 약간의 공간내에 본 발명에 따른 시트형 무선 전력 수신 장치(100)를 장착시킬 수 있게 되어, 무선 충전 기능이 없는 이동 통신 단말기에 무선 충전 기능을 부가할 수 있게 된다.
이하에서는, 본 발명의 일실시예인 무선 전력 수신 장치의 구성을 도 2 및 도 3을 통해 보다 상세하게 설명하도록 한다.
도 2는, 본 발명의 일실시예인 무선 전력 수신 장치의 사시도이고, 도 3은, 본 발명의 일실시예인, 무선 전력 수신 장치의 전원 공급 단자의 형상을 설명하기 위한 도면이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 본원 발명에 따른 무선 전력 수신 장치(100)는 본체(120)와 본체(120)의 일측에서 수직으로 절곡 형성된 전원 공급 단자(110), 그리고 본체(120)의 타측에 형성되어 배터리(300)와 일체로 체결하기 위한 절곡 체결부(120-1), 그리고, 배터리(300)와의 분리를 용이하게 하게 위하여 본체(120)의 타측에 부착되는 분리 버튼(120-2)을 포함하여 구성될 수 있다.
전원 공급 단자(110)를 살펴보면, 도 3에 도시된 바와 같이, 이동 통신 단말기의 단말기 전원 단자(203)가, 배터리(300)의 전원 단자(301)와 직접 결합되는 것을 보장하기 위하여, 상기 전원 공급 단자(110)의 중앙에는 상기 배터리 장착부(201)의 내면에 설치된 탄성 돌출형 단말기 전원 단자(203)가 끼워 삽입되어서, 상기 전원 공급 단자(110)가 상기 배터리 전원 단자(301)와 전기적으로 연결되도록 하는 삽입홀(110-1)이 형성되고, 이 삽입홀(110-1) 주변에는 전기적으로 절연시키는 절연층(110-2)이 형성되어서, 전원 공급 단자부(110-3)와 삽입홀(110-1)에 끼워지는 단말기 전원 단자(203)가 전기적으로 절연시키게 구성될 수 있다.
전원 공급 단자부(110-3)는 배터리(300)의 전원 단자(301)와 접촉하게 되어서 무선 전력 수신 장치(100)에서의 전력을 배터리(300)로 공급하게 된다.
한편, 절곡 체결부(120-1)는, 배터리(300)의 저면 또는 배터리(300) 측면에 형성된 리세스부에 끼워지는 형상을 가진다. 이에 따라, 무선 전력 수신 장치(100) 본체(120)는, 배터리(300)의 외주면과 밀착하게 되며, 이에 따라 커버(400)가 이동 통신 단말기 본체(200)와 결합되는 경우, 이 무선 전력 수신 장치(100)가 커버(400)와 이동 통신 단말기 본체(200)의 결합을 방해하지 않게 된다.
이하에서는, 무선 전력 수신 장치(100)의 내부 구조에 대하여 도 4를 통해 보다 상세하게 설명하도록 한다.
도 4는, 본 발명의 일실시예인, 무선 전력 수신 장치의 전개 사시도이다.
도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예인 무선 전력 수신 장치(100)는, 차폐 시트(123), 상면 보호 시트(125), 하면 보호 시트(127), 그리고 상면 보호시트에 패터닝으로 형성된 수신 코일(130),및 회로부(140)를 포함하여 구성될 수 있다.
차폐 시트(123)는 외부의 무선 전력 전송 장치로부터 발생되는 자기장이 이동 통신 단말기 본체(200) 및 배터리(300) 등에 영향을 미치지 않도록 하기 위한 구성이다. 차폐 시트(123)는 이러한 자기장을 흡수하거나 반사하는 기능을 한다.
차폐 시트(123) 위에는 외부 무선 전력 전송 장치로부터의 무선 전력 신호를 수신하는 수신 코일(130), 그리고, 상기 상면 보호시트(125)에 패턴으로 형성된 수신 코일(130)로부터 수신되는 교류 전력을 정류하여 직류 전력을 변환하는 정류부와, 상기 정류부로부터의 전력을 상기 전원 공급 단자(110)를 통해 상기 배터리(300)로 공급하고, 상기 수신 코일(130)을 통해 상기 배터리(300)의 상태 정보를 상기 외부 무선 전력 전송 장치로 전송하도록 제어하는 수신 제어부를 포함하여 형성되는 회로부(140)가 상면 보호시트(125)의 수신 코일(130) 일측에 부착될 수 있다.
상기 회로부(140)는 상기 수신코일(130)로부터 멀리 떨어져 있을수록 수신코일(130)에서의 자기장의 영향을 적게 받게 된다. 이에 따라, 상기 회로부(140)는 도시된 바와 같이 모서리부에 근접하여 설치되게 된다.
수신 코일(130)은 타원, 원형, 사각형, 트랙형 등의 형상을 가지며, 상면 보호시트(125)의 일면에 패터닝으로 형성된다. 이와 같이 수신 코일(130)이 패터닝으로 형성됨으로써, 본체의 두께를 최소화할 수 있게 된다.
한편, 하면 보호 시트(127)와 상면 보호 시트(125)는 무선 전력 수신 장치(100)의 본체(120)의 외형을 이루는 구성요소로서, 상면 보호 시트(125)는 자기장을 그대로 통과시키는 물질로 이루어져야 하며, 하면 보호 시트(127)는 이러한 제한이 없게 된다.
상술한 바와 같이, 배터리와 무선 전력 수신 장치(100)가 일체로 체결되게 하기 위해서는 무선 전력 수신 장치(100)의 본체(120)가 높은 탄성력을 가지는 것이 바람직하며, 이에 따라, 하면 보호 시트(127)는 금속재로, 상면 보호 시트(125)는 합성 수지재로 구성될 수 있다.
도 5에서는 무선 전력 수신 장치가 배터리에 일체로 장착된 상태를 설명하도록 한다.
도 5는, 본 발명의 일실시예인, 무선 전력 수신 장치가 배터리에 일체로 장착된 상태를 나타내는 도면이다.
도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따르는 무선 전력 수신 장치(100)는 절곡 체결부(120-1)에 의해 배터리(300)와 일체로 형성된다. 도 5에서는 무선 전력 수신 장치(100)의 본체(120)와 배터리(300)의 주면 크기가 거의 같게 되어서, 배터
상술한 구성을 가지는 본 발명의 일실시예에 의하면, 무선 충전 기능이 없는 이동 통신 단말기에 대하여 무선 충전 기능을 부여할 수 있게 된다.
또한, 본 발명의 일실시예에 따르면, 시트형 무선 전력 수신 장치를 배터리에 일체로 결합시킬 수 있으므로, 필요에 따라 배터리를 분리한 후 재 장착할 때, 편리하게 이용될 수 있다.
상기와 같이 설명된 무선 전력 수신 장치 및 이를 포함하는 이동 통신 단말기는 상기 설명된 실시예들의 구성과 방법이 한정되게 적용될 수 있는 것이 아니라, 상기 실시예들은 다양한 변형이 이루어질 수 있도록 각 실시예들의 전부 또는 일부가 선택적으로 조합되어 구성될 수도 있다.
100 : 무선 전력 수신 장치
110 : 전원 공급 단자
110-1 : 삽입홀
110-2 : 절연층
110-3 : 전원 공급 단자부
120 : (무선 전력 수신 장치) 본체
120-1 : 절곡 체결부
120-2 : 분리 버튼
123 : 차폐 시트
125 : 상면 보호 시트
127 : 하면 보호 시트
130 : 수신 코일
140 : 회로부(제어부 및 정류부)
150 : 절연체
200 : 이동 통신 단말기 본체
201 : 배터리 장착부
203 : 단말기 전원 단자
300 : 배터리
301 : 전원 단자
400 : 커버

Claims (11)

  1. 이동 통신 단말기의 배터리의 전원 단자와 직접 연결되는 전원 공급 단자; 및
    상기 전원 공급 단자로부터 절곡 연장 형성되며, 상기 이동 통신 단말기의 배터리의 상면과 상기 이동 통신 단말기의 커버 사이에 위치하는 본체를 포함하고,
    상기 본체는,
    외부 무선 전력 전송 장치로부터의 무선 전력 신호를 수신하는 수신 코일;
    상기 수신 코일로부터 수신되는 교류 전력을 정류하여 직류 전력을 변환하는 정류부; 및
    상기 정류부로부터의 전력을 상기 전원 공급 단자를 통해 상기 배터리로 공급하고, 상기 수신 코일을 통해 상기 배터리의 상태 정보를 상기 외부 무선 전력 전송 장치로 전송하도록 제어하는 수신 제어부를 포함하고,
    상기 전원 단자는 탄성 돌출형 전원단자인 것인, 무선 전력 수신 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 본체는,
    상기 수신 코일의 저면에 형성되는 차폐 시트를 더 포함하는, 무선 전력 수신 장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 본체는,
    상기 수신 코일 상면을 덮는 상면 보호시트와, 상기 차폐 시트 저면에 부착되는 하면 보호시트를 구비하는 보호시트를 더 포함하는, 무선 전력 수신 장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 수신 코일은, 상기 상면 보호시트에 패턴으로 형성되는, 무선 전력 수신 장치.
  5. 제 3 항에 있어서,
    상기 본체의 일측면에는, 상기 배터리의 저면에 끼워 결합되도록 형성되어서, 상기 무선 전력 수신 장치가 상기 배터리에 일체로 체결되도록 하는 절곡 체결부가 형성되는, 무선 전력 수신 장치.
  6. 제 3 항에 있어서,
    상기 하면 보호시트는 금속재로 이루어지고, 상기 상면 보호시트는 합성 수지재로 이루어지는, 무선 전력 수신 장치.
  7. 제 5 항에 있어서,
    상기 절곡 체결부의 일측에는,
    상기 무선 전력 수신 장치가 상기 배터리로부터 분리가 용이하도록 하기 위한 분리 버튼이 형성되는, 무선 전력 수신 장치.
  8. 배터리가 장착되는 배터리 장착부가 구비된 이동 통신 단말기 본체;
    상기 배터리의 전원 단자와 직접 연결되는 전원 공급 단자, 상기 전원 공급 단자로부터 연장 형성되어서, 상기 배터리의 상면에 위치하는 무선 전력 수신 장치 본체를 포함하는 무선 전력 수신 장치; 및
    이동 통신 단말기 및 무선 전력 수신 장치의 배면을 덮는 커버를 포함하고,
    상기 무선 전력 수신 장치 본체는,
    외부 무선 전력 전송 장치로부터의 무선 전력 신호를 수신하는 수신 코일;
    상기 수신 코일로부터 수신되는 교류 전력을 정류하여 직류 전력을 변환하는 정류부; 및
    상기 정류부로부터의 전력을 상기 전원 공급 단자를 통해 상기 배터리로 공급하고, 상기 수신 코일을 통해 상기 배터리의 상태 정보를 상기 외부 무선 전력 전송 장치로 전송하도록 제어하는 수신 제어부를 포함하고,
    상기 전원 단자는 탄성 돌출형 전원단자인 것인, 무선 전력 충전 가능한 이동 통신 단말기.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 무선 전력 수신 장치 본체는,
    상기 수신 코일의 저면에 형성되는 차폐 시트; 및
    상기 수신 코일 상면을 덮는 상면 보호시트와, 상기 차폐 시트 저면에 부착되는 하면 보호시트를 구비하는 보호 시트를 더 포함하는, 무선 전력 충전 가능한 이동 통신 단말기.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 수신 코일은, 상기 상면 보호시트에 패턴으로 형성되는, 무선 전력 충전 가능한 이동 통신 단말기.
  11. 제 8 항에 있어서,
    상기 본체의 일측면에는, 상기 배터리의 저면에 끼워 결합되도록 형성되어서, 상기 무선 전력 수신 장치가 상기 배터리에 일체로 체결되도록 하는 절곡 체결부가 형성되는, 무선 전력 충전 가능한 이동 통신 단말기.
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