KR200465400Y1 - Wireless Power Charging Apparatus - Google Patents

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KR200465400Y1
KR200465400Y1 KR2020110009851U KR20110009851U KR200465400Y1 KR 200465400 Y1 KR200465400 Y1 KR 200465400Y1 KR 2020110009851 U KR2020110009851 U KR 2020110009851U KR 20110009851 U KR20110009851 U KR 20110009851U KR 200465400 Y1 KR200465400 Y1 KR 200465400Y1
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김영현
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Abstract

이동통신 단말기용 무선전력 충전장치가 개시된다. 본 고안에 따른 이동통신 단말기용 무선전력 충전장치는, 식별코드 및 주파수를 매칭시켜 저장하는 식별코드 저장부, 사용자로부터 식별코드 저장부에 저장된 식별코드를 입력받는 식별코드 입력부, 전원으로부터 전력을 공급받으며 식별코드 입력부를 통해 입력된 식별코드에 대응하는 주파수로 신호를 발진하는 신호 발진부, 및 식별코드 입력부를 통해 입력된 식별코드와 동일한 식별코드를 검색하여 호출신호를 전송하는 식별코드 호출부를 포함하는 무선전력 전송기; 이동통신 단말기에 설치되며, 식별코드 저장부에 저장된 식별코드를 포함하고, 식별코드 호출부로부터 호출신호가 수신되면 신호 발진부에 의해 발진된 신호와 동일한 주파수로 공진하여 전력신호를 생성하는 전력신호 생성기; 및 이동통신 단말기에 설치되며, 전력신호 생성기에 의해 생성된 전력신호를 저장하고, 저장된 전력신호에 기초하여 이동통신 단말기에 전력을 공급하는 충전기;를 포함하는 것을 특징으로 한다.Disclosed is a wireless power charging device for a mobile communication terminal. Wireless power charging device for a mobile communication terminal according to the present invention, the identification code storage unit for matching and storing the identification code and frequency, the identification code input unit for receiving the identification code stored in the identification code storage unit from the user, supplying power from the power source And a signal oscillation unit for receiving a signal at a frequency corresponding to the identification code input through the identification code input unit, and an identification code call unit for searching for the same identification code as the identification code input through the identification code input unit and transmitting a call signal. Wireless power transmitter; A power signal generator installed in the mobile communication terminal and including an identification code stored in the identification code storage unit and generating a power signal by resonating at the same frequency as the signal oscillated by the signal oscillation unit when a call signal is received from the identification code call unit; ; And a charger installed in the mobile communication terminal and storing the power signal generated by the power signal generator and supplying power to the mobile communication terminal based on the stored power signal.

Description

이동통신 단말기용 무선전력 충전장치{Wireless Power Charging Apparatus}Wireless power charging device for mobile communication terminal {Wireless Power Charging Apparatus}

본 고안은 이동통신 단말기용 무선전력 충전장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 특정의 이동통신 단말기를 선별하여 무선으로 충전시킬 수 있을 뿐만 아니라 충전 중에도 해당 이동통신 단말기를 자연스럽게 사용할 수 있도록 하는 이동통신 단말기용 무선전력 충전장치에 관한 것이다.The present invention relates to a wireless power charging device for a mobile communication terminal, and more particularly, a mobile communication terminal that not only selects a specific mobile communication terminal and charges it wirelessly, but also allows the mobile communication terminal to be used naturally during charging. It relates to a wireless power charging device for.

최근, 정보통신 기술이 급속도로 발전함에 따라 노트북, 휴대폰, 스마트폰 등과 같은 이동통신 단말기는 단순한 무선통신 수단으로서뿐만 아니라, 다양한 정보를 처리, 전달 및 저장하는 수단으로 활용되고 있다. 이와 같이 다양한 기능을 수행하는 이동통신 단말기에 있어, 전력의 충전은 매우 중요한 기술요소 중의 하나이다.Recently, with the rapid development of information and communication technology, mobile communication terminals such as laptops, mobile phones, smart phones, and the like are used not only as simple wireless communication means, but also as a means for processing, transmitting, and storing a variety of information. In the mobile communication terminal performing various functions as described above, charging of power is one of very important technical elements.

일반적으로 이동통신 단말기의 전력충전 방식은 이동통신 단말기의 사양에 따라 사용하는 전력 및 전력공급 회로가 다르기 때문에, 전용 어뎁터(adaptor)를 이동통신 단말기에 연결한 후, 해당 어뎁터를 통하여 전원으로부터 공급된 전력을 변환하여 이동통신 단말기에 전달한다.In general, since the power charging method of the mobile communication terminal uses different power and power supply circuits according to the specifications of the mobile communication terminal, after connecting a dedicated adapter to the mobile communication terminal, the power is supplied from the power supply through the corresponding adapter. The power is converted and transferred to the mobile communication terminal.

그런데, 이와 같은 전력충전 방식은 이동통신 단말기를 어뎁터에 접촉시켜야만 충전이 이루어지기 때문에, 충전 중에는 이동통신 단말기의 사용이 자유스럽지 못하다는 문제점이 있다.However, since the charging is performed only when the mobile communication terminal is in contact with the adapter, the power charging method has a problem in that the use of the mobile communication terminal is not free during charging.

공개특허공보 제10-2010-0134843호(2010. 12. 24)Patent Publication No. 10-2010-0134843 (Dec. 24, 2010)

본 고안은 상기한 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로서, 특정의 이동통신 단말기를 선별하여 무선으로 전력을 전송할 수 있으며, 해당 이동통신 단말기가 무선으로 전송된 전력을 수신하여 충전하는 중에도 해당 이동통신 단말기를 자유롭게 사용할 수 있도록 할 수 있도록 하는 이동통신 단말기용 무선전력 충전장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.The present invention has been made to solve the above-mentioned conventional problems, it is possible to select a specific mobile communication terminal and transmit power wirelessly, even when the mobile communication terminal receives and charges the wirelessly transmitted power of the mobile An object of the present invention is to provide a wireless power charging device for a mobile communication terminal that allows the communication terminal to be freely used.

전술한 목적을 달성하기 위한 본 고안의 일 실시예에 따른 이동통신 단말기용 무선전력 충전장치는, 식별코드 및 주파수를 매칭시켜 저장하는 식별코드 저장부, 사용자로부터 상기 식별코드 저장부에 저장된 식별코드를 입력받는 식별코드 입력부, 전원으로부터 전력을 공급받으며 상기 식별코드 입력부를 통해 입력된 식별코드에 대응하는 주파수로 신호를 발진하는 신호 발진부, 및 일정한 범위 내에서 상기 식별코드 입력부를 통해 입력된 식별코드와 동일한 식별코드를 검색하여 호출신호를 전송하는 식별코드 호출부를 포함하는 무선전력 전송기; 이동통신 단말기에 설치되며, 상기 식별코드 저장부에 저장된 식별코드를 포함하고, 상기 식별코드 호출부로부터 호출신호가 수신되면 상기 신호 발진부에 의해 발진된 신호와 동일한 주파수로 공진하여 전력신호를 생성하는 전력신호 생성기; 및 상기 이동통신 단말기에 설치되며, 상기 전력신호 생성기에 의해 생성된 상기 전력신호를 저장하고, 저장된 상기 전력신호에 기초하여 상기 이동통신 단말기에 전력을 공급하는 충전기;를 포함하는 것을 특징으로 한다.Wireless power charging device for a mobile communication terminal according to an embodiment of the present invention for achieving the above object, an identification code storage unit for matching and storing the identification code and frequency, identification code stored in the identification code storage unit from the user An identification code input unit for receiving a signal, a signal oscillator receiving power from a power source and oscillating a signal at a frequency corresponding to the identification code input through the identification code input unit, and the identification code input through the identification code input unit within a certain range A wireless power transmitter including an identification code call unit for searching for the same identification code and transmitting a call signal; It is installed in the mobile communication terminal, including the identification code stored in the identification code storage unit, when receiving a call signal from the identification code call unit to generate a power signal by resonating at the same frequency as the signal oscillated by the signal oscillator A power signal generator; And a charger installed in the mobile communication terminal and storing the power signal generated by the power signal generator and supplying power to the mobile communication terminal based on the stored power signal.

전술한 이동통신 단말기용 무선전력 충전장치는, 상기 신호 발진부 및 상기 전력신호 생성기 사이에서 상기 신호 발진부에 의해 발진된 신호를 상기 전력신호 생성기에 무선으로 중계하는 적어도 하나의 중계기;를 더 포함할 수 있다.The wireless power charging device for a mobile communication terminal may further include at least one repeater for wirelessly relaying a signal oscillated by the signal oscillator between the signal oscillator and the power signal generator to the power signal generator. have.

상기 전력신호 생성기는, 상기 신호 발진부에 의해 발진된 신호의 주파수와 동일한 주파수의 신호를 생성하는 공진신호 생성부; 및 상기 공진신호 생성부에 의해 생성된 신호를 상기 전력신호로 변환하는 신호 변환부;를 포함할 수 있다.The power signal generator comprises: a resonance signal generator for generating a signal having a frequency equal to the frequency of the signal oscillated by the signal oscillator; And a signal converter converting the signal generated by the resonance signal generator into the power signal.

또한, 상기 신호 발진부는, 소정 길이의 직경으로 설정된 원형의 안테나 코일; 및 상기 안테나 코일과 직렬로 연결된 커패시터를 포함할 수 있다.The signal oscillator may include a circular antenna coil set to a diameter of a predetermined length; And a capacitor connected in series with the antenna coil.

또한, 상기 중계기는, 상기 원형의 안테나 코일의 직경 이하의 길이로 설정되는 제2의 안테나 코일을 포함할 수 있다.The repeater may also include a second antenna coil set to a length less than or equal to the diameter of the circular antenna coil.

여기서, 상기 안테나 코일 및 상기 제2의 안테나 코일은 서로 평행하게 설치되는 것이 바람직하다.Here, the antenna coil and the second antenna coil is preferably installed in parallel to each other.

전술한 목적을 달성하기 위한 본 고안의 다른 실시예에 따른 이동통신 단말기용 무선전력 충전장치는, 식별코드를 저장하는 식별코드 저장부, 사용자로부터 상기 식별코드 저장부에 저장된 식별코드를 입력받는 식별코드 입력부, 전원으로부터 전력을 공급받으며 상기 식별코드 입력부를 통해 식별코드가 입력된 경우에 신호를 발진하는 신호 발진부, 및 일정한 범위 내에서 상기 식별코드 입력부를 통해 입력된 식별코드와 동일한 식별코드를 검색하여 호출신호를 전송하는 식별코드 호출부를 포함하는 무선전력 전송기; 이동통신 단말기에 설치되며, 상기 식별코드 저장부에 저장된 식별코드를 포함하고, 상기 식별코드 호출부로부터 호출신호가 수신되면 상기 신호 발진부에 의해 발진된 신호와 공진하여 전력신호를 생성하는 전력신호 생성기; 및 상기 이동통신 단말기에 설치되며, 상기 전력신호 생성기에 의해 생성된 상기 전력신호를 저장하고, 저장된 상기 전력신호에 기초하여 상기 이동통신 단말기에 전력을 공급하는 충전기;를 포함하는 것을 특징으로 한다.Wireless power charging device for a mobile communication terminal according to another embodiment of the present invention for achieving the above object, the identification code storage unit for storing the identification code, the identification receiving the identification code stored in the identification code storage unit from the user A code input unit, a signal oscillator receiving power from a power source and oscillating a signal when an identification code is input through the identification code input unit, and searching for an identification code identical to the identification code input through the identification code input unit within a certain range A wireless power transmitter including an identification code call unit for transmitting a call signal; A power signal generator installed in a mobile communication terminal and including an identification code stored in the identification code storage unit, and generating a power signal by resonating with a signal oscillated by the signal oscillation unit when a call signal is received from the identification code call unit; ; And a charger installed in the mobile communication terminal and storing the power signal generated by the power signal generator and supplying power to the mobile communication terminal based on the stored power signal.

본 고안의 실시예에 따른 이동통신 단말기용 무선전력 충전장치는, 사용자의 이동통신 단말기를 전원이나 전용 어뎁터에 직접 접촉시키지 않더라도 무선으로 사용자의 이동통신 단말기를 충전시킬 수 있게 되며, 또한 충전 중에도 이동통신 단말기를 자연스럽게 사용할 수 있도록 한다.Wireless power charging device for a mobile communication terminal according to an embodiment of the present invention, even if the mobile communication terminal of the user does not directly contact the power source or a dedicated adapter can wirelessly charge the user's mobile communication terminal, and also moves during charging Allow communication terminals to be used naturally.

또한, 본 고안의 실시예에 따른 이동통신 단말기용 무선전력 충전장치는, 사용자가 특정의 이동통신 단말기를 선택하고, 선택된 이동통신 단말기에만 무선전력이 충전되도록 함으로써 선택되지 않은 이동통신 단말기에 전력이 충전되는 것을 방지할 수 있게 되어 결과적으로 전력손실을 줄일 수 있게 된다.In addition, the wireless power charging device for a mobile communication terminal according to an embodiment of the present invention, the user selects a specific mobile communication terminal, power is supplied to the unselected mobile communication terminal by charging the wireless power only to the selected mobile communication terminal. This can prevent charging and consequently reduce the power loss.

도 1은 본 고안의 실시예에 따른 이동통신 단말기용 무선전력 충전장치의 구성을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 2는 도 1의 신호 발진부 및 중계기의 실시예를 나타낸 도면이다.
도 3은 본 고안에 따른 무선전력 충전장치의 회로 구성의 예를 나타낸 도면이다.
도 4는 복수의 중계기를 설치하는 경우의 실시예를 나타낸 도면이다.1 is a view schematically showing the configuration of a wireless power charging device for a mobile communication terminal according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a diagram illustrating an embodiment of a signal oscillator and a repeater of FIG. 1.
3 is a view showing an example of a circuit configuration of a wireless power charging device according to the present invention.
4 is a diagram showing an embodiment in the case of installing a plurality of repeaters.

이하, 첨부도면을 참조하여 본 고안의 실시예에 대해 구체적으로 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 한다. 또한, 본 고안의 실시예에 대한 설명시 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 고안의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다. Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail an embodiment of the present invention. In adding reference numerals to the elements of each drawing, the same elements are denoted by the same reference numerals as much as possible even though they are shown in different drawings. In addition, when it is determined that the detailed description of the known configuration or function related to the description of the embodiments of the present invention may obscure the subject matter of the present invention, the detailed description thereof will be omitted.

도 1은 본 고안의 실시예에 따른 이동통신 단말기용 무선전력 충전장치의 구성을 개략적으로 도시한 도면이다.1 is a view schematically showing the configuration of a wireless power charging device for a mobile communication terminal according to an embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 본 고안의 실시예에 따른 이동토신 단말기용 무선전력 충전장치는, 무선전력 전송기(110), 전력신호 생성기(120), 충전기(130) 및 적어도 하나의 중계기(140)를 포함할 수 있다. 여기서, 전력신호 생성기(120) 및 충전기(130)는 이동통신 단말기(도시하지 않음)에 설치될 수 있다. Referring to FIG. 1, a wireless power charging device for a mobile earth machine terminal according to an embodiment of the present invention includes a wireless power transmitter 110, a power signal generator 120, a charger 130, and at least one repeater 140. It may include. Here, the power signal generator 120 and the charger 130 may be installed in a mobile communication terminal (not shown).

무선전력 전송기(110)는 식별코드 저장부(112), 식별코드 입력부(114), 신호 발진부(116) 및 식별코드 호출부(118)를 구비할 수 있다. The wireless power transmitter 110 may include an identification code storage unit 112, an identification code input unit 114, a signal oscillator 116, and an identification code call unit 118.

식별코드 저장부(112)는 식별코드 및 주파수를 매칭시켜 저장할 수 있다. 식별코드는 본 고안에 따른 무선전력 충전장치를 이용하여 무선전력을 충전하기 위한 이동통신 단말기의 식별번호로서, 이동통신 단말기에 설치되는 RF(Radio Frequency) 태그의 식별번호, 블루투스(Bluetooth) 장치의 식별번호, 지그비(Zigbee) 장치의 식별번호 등일 수 있다.The identification code storage 112 may match and store the identification code and the frequency. The identification code is an identification number of a mobile communication terminal for charging wireless power using a wireless power charging device according to the present invention, an identification number of an RF (Radio Frequency) tag installed in the mobile communication terminal, the Bluetooth (Bluetooth) device of It may be an identification number or an identification number of a Zigbee device.

식별코드 입력부(114)는 사용자로부터 식별코드 저장부(112)에 저장된 식별코드를 입력받는다. 이를 위해, 식별코드 입력부(114)는 식별코드를 입력하기 위한 키패드로 구현되거나, 식별코드 저장부(112)에 저장된 식별코드의 순서에 따라 순차적으로 식별코드를 선택할 수 있도록 하는 조그 버튼(jog button) 등으로 구현될 수 있다.The identification code input unit 114 receives an identification code stored in the identification code storage unit 112 from the user. To this end, the identification code input unit 114 is implemented as a keypad for inputting an identification code, or jog button (jog button) to sequentially select the identification code according to the order of the identification code stored in the identification code storage unit 112 ) May be implemented.

신호 발진부(116)는 전원으로부터 전력을 공급받으며, 식별코드 입력부(114)를 통해 입력된 식별코드에 대응하는 주파수로 신호를 발진한다. 여기서 발진(oscillation)이라 함은 에너지 변환의 한 방법으로서, 사인파 또는 펄스와 같은 주기적인 전기진동 신호를 생성하는 것을 의미한다. 예를 들어, 트랜지스터의 증폭 또는 제어장치를 이용하여 직류에너지를 교류에너지로 변환할 수 있으며, 코일과 콘덴서를 이용하여 사인파의 주파수를 설정할 수도 있다.The signal oscillator 116 receives power from a power source, and oscillates a signal at a frequency corresponding to the identification code input through the identification code input unit 114. Here, oscillation is a method of energy conversion, and means generating periodic electric vibration signals such as sine waves or pulses. For example, DC energy may be converted into AC energy using an amplification or control device of a transistor, and a frequency of a sine wave may be set using a coil and a capacitor.

식별코드 호출부(118)는 일정한 범위 내에서 식별코드 입력부(114)를 통해 입력된 식별코드와 동일한 식별코드를 검색하며, 검색된 식별코드를 호출하기 위한 호출신호를 전송한다.The identification code calling unit 118 searches for the same identification code as the identification code input through the identification code input unit 114 within a predetermined range, and transmits a call signal for calling the retrieved identification code.

전력신호 생성기(120)는 이동통신 단말기에 설치되며, 식별코드 저장부(112)에 저장된 식별코드를 포함하고, 식별코드 호출부(118)로부터 저장된 식별코드를 호출하는 호출신호가 수신되면 신호 발진부(116)에 의해 발진된 신호와 동일한 주파수로 공진하여 전력신호를 생성한다. 여기서, 전력신호 생성기(120)는 설치되는 이동통신 단말기마다 서로 다른 식별번호를 가지며, 또한 각각의 식별번호에 대응하여 서로 다른 주파수로 공진 신호를 생성하도록 구현되는 것이 바람직하다.The power signal generator 120 is installed in the mobile communication terminal, includes an identification code stored in the identification code storage unit 112, and receives a call signal for calling the stored identification code from the identification code call unit 118, the signal oscillator A power signal is generated by resonating at the same frequency as the signal oscillated by 116. Here, the power signal generator 120 has a different identification number for each mobile communication terminal is installed, and is preferably implemented to generate a resonance signal at a different frequency corresponding to each identification number.

이를 위해, 전력신호 생성기(120)는 신호 발진부(116)에 의해 발진된 신호의 주파수와 동일한 주파수의 공진신호를 생성하는 공진신호 생성부(122), 및 공진신호 생성부(122)에 의해 생성된 공진신호를 전력신호로 변환하는 신호 변환부(124)를 포함할 수 있다. To this end, the power signal generator 120 is generated by the resonance signal generator 122 and the resonance signal generator 122 for generating a resonance signal having the same frequency as the frequency of the signal oscillated by the signal oscillator 116. It may include a signal converter 124 for converting the resonance signal into a power signal.

공진(resonance)이라 함은, 외부에서 들어오는 진동이나 신호를 통해 어떤 특정 주파수의 진동이나 신호가 강해지는 현상을 말한다. 예를 들어, 그네나 추를 흔들 때 그 운동에 맞춰서 힘을 가하면 아주 적은 힘으로도 크게 흔들리게 된다. 이와 같이 외부에서 가해지는 진동 주파수가 그 물체의 고유 진동 주파수와 일치하는 것을 공진이라고 하며, 이 주파수를 공진 주파수라고 한다. 관악기나 파이프 오르간은 관 속의 공기 진동을 이용하며, 현악기나 피아노는 줄의 공진을 이용하고, 라디오의 튜닝(채널 선택)은 코일과 콘덴서를 통하는 전기 에너지의 공진을 이용할 수 있다.Resonance refers to a phenomenon in which a vibration or signal of a certain frequency is intensified by an external vibration or signal. For example, when swinging a swing or weight, if you apply force in accordance with the movement, it will shake greatly with very little force. In this way, the vibration frequency applied from the outside coincides with the natural vibration frequency of the object, and this frequency is called resonance frequency. Wind instruments or pipe organs use air vibrations in the tubes, string instruments or pianos use string resonances, and radio tuning (channel selection) can use resonance of electrical energy through coils and condensers.

전력신호 생성기(120)는 신호 발진부(116)에 의해 발진된 전기에너지의 신호와 공진하기 위하여 안테나 코일 및 커패시터를 구비할 수 있으며, 커패시터에 축적된 전기에너지에 기초하여 전력신호를 생성할 수 있다. 이를 위해, 신호 변환부(124)는 정류기, AD 컨버터 등의 소자를 포함할 수도 있다.The power signal generator 120 may include an antenna coil and a capacitor to resonate with the signal of the electric energy oscillated by the signal oscillator 116, and generate a power signal based on the electric energy accumulated in the capacitor. . For this purpose, the signal converter 124 may include a device such as a rectifier, an AD converter.

충전기(130)는 전력신호 생성기(120)와 마찬가지로 이동통신 단말기에 설치되며, 전력신호 생성기(120)에 의해 생성된 전력신호를 저장하고, 저장된 전력신호에 기초하여 이동통신 단말기에 전력을 공급할 수 있다.Like the power signal generator 120, the charger 130 may be installed in the mobile communication terminal, store the power signal generated by the power signal generator 120, and supply power to the mobile communication terminal based on the stored power signal. have.

중계기(140)는 신호 발진부(116) 및 전력신호 생성기(120) 사이에서 신호 발진부(116)에 의해 발진된 신호를 공진신호 생성부(120)에 무선으로 중계하는 역할을 수행할 수 있다.The repeater 140 may wirelessly relay the signal oscillated by the signal oscillator 116 between the signal oscillator 116 and the power signal generator 120 to the resonance signal generator 120.

여기서, 신호 발진부(116) 및 중계기(140)는 도 2에 도시한 바와 같이, 각각 폐루프의 코일을 포함할 수 있다. 바람직하게는, 신호 발진부(116)의 코일은 소정 길이의 직경으로 설정된 원형의 안테나 코일로 구현될 수 있으며, 중계기(140)의 코일은 신호 발진부(116)의 직경 이하의 길이로 설정된 제2의 안테나 코일로 구현될 수 있다. 또한, 신호 발진부(116) 및 중계기(140)는 신호의 공진이 용이하도록 서로 평행하게 설치될 수 있다. 이 경우, 전력신호 생성기(120)는 중계기(140)의 직경 이하의 길이를 갖는 원형의 안테나 코일을 포함하는 것이 바람직하다. Here, as shown in FIG. 2, the signal oscillator 116 and the repeater 140 may each include a closed loop coil. Preferably, the coil of the signal oscillator 116 may be implemented as a circular antenna coil set to a diameter of a predetermined length, the coil of the repeater 140 is the second of the second or less length set to the diameter of the signal oscillator 116 It may be implemented as an antenna coil. In addition, the signal oscillator 116 and the repeater 140 may be installed in parallel to each other to facilitate the resonance of the signal. In this case, the power signal generator 120 preferably includes a circular antenna coil having a length less than or equal to the diameter of the repeater 140.

도 2에는 전기에너지의 공진을 위하여 신호 발진부(116) 및 중계기(140)가 폐루프의 원형 코일로 구현된 것으로 도시하고 설명하였지만, 신호 발진부(116) 및 중계기(140)의 구성은 도시된 도면의 형태에 한정되지 않는다. 예를 들어, 신호 발진부(116)는 전원으로부터 입력되는 전기에너지에 대해 설정된 주파수의 교류신호를 생성하며, 중계기(140)는 신호 발진부(116)에 의해 생성된 교류신호를 무선으로 수신하여 전력신호 생성기(120)에 무선으로 전달하는 소자로 구현될 수도 있다. 이 경우, 전력신호 생성기(120)는 신호 발진부(116)에 의해 생성된 교류신호의 주파수와 전기적으로 공진을 일으키는 소자로 구현될 수 있다.In FIG. 2, the signal oscillator 116 and the repeater 140 are implemented as closed loop circular coils for resonance of electrical energy, but the configuration of the signal oscillator 116 and the repeater 140 is illustrated. It is not limited to the form of. For example, the signal oscillator 116 generates an AC signal of a frequency set for the electric energy input from the power source, and the repeater 140 wirelessly receives the AC signal generated by the signal oscillator 116 to power the signal. It may be implemented as a device for wirelessly transmitting to the generator 120. In this case, the power signal generator 120 may be implemented as an element that causes electrical resonance with the frequency of the AC signal generated by the signal oscillator 116.

도 3은 본 고안에 따른 무선전력 충전장치의 회로 구성의 예를 나타낸 도면이다.3 is a view showing an example of a circuit configuration of a wireless power charging device according to the present invention.

도 3을 참조하면, 신호 발진부(116)는 원형의 안테나 코일(L1)에 커패시터(C1)가 직렬로 연결된 구성으로 이루어질 수 있으며, 중계기(140)는 원형의 코일(L2)로 이루어지고, 전력신호 생성기(120)는 원형의 안테나 코일(L3)에 커패시터(C2)가 병렬로 연결된 구성으로 이루어질 수 있다.Referring to FIG. 3, the signal oscillator 116 may have a configuration in which a capacitor C1 is connected in series to a circular antenna coil L1, and the repeater 140 may be formed of a circular coil L2. The signal generator 120 may have a configuration in which the capacitor C2 is connected in parallel to the circular antenna coil L3.

이와 같은 회로의 신호 발진부(116)에 교류전원이 인가되면, 안테나 코일(L1) 및 커패시터(C1)에 의해 소정의 주파수를 갖는 신호가 발진된다. 이때, 발진된 신호의 공진 주파수는 안테나 코일(L1)의 인덕턴스(inductance) 및 커패시터(C1)의 정전용량(capacitance)에 의해 달라질 수 있으며, 식별코드 입력부(114)를 통해 입력된 식별코드에 따라 대응하는 주파수로 설정될 수 있다. 안테나 코일 및 커패시터에 의한 발진은 주지의 기술이므로, 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.When AC power is applied to the signal oscillator 116 of such a circuit, a signal having a predetermined frequency is oscillated by the antenna coil L1 and the capacitor C1. In this case, the resonant frequency of the oscillated signal may vary according to the inductance of the antenna coil L1 and the capacitance of the capacitor C1, and according to the identification code input through the identification code input unit 114. It can be set to the corresponding frequency. Since oscillation by the antenna coil and the capacitor is a well-known technique, a detailed description thereof will be omitted.

한편, 신호 발진부(116)에 교류전원이 인가되면, 신호 발진부(116)와 인접한 위치에 평행하게 설치된 전력신호 생성기(120)의 제2 안테나 코일(L3)에 상호 인덕턴스가 발생하게 되며, 제2 안테나 코일(L3)과 병렬로 연결된 커패시터(C2)에 의해 공진 신호가 발생하여 전력신호가 생성될 수 있다. 이때, 전력신호 생성기(120)에 의해 생성되는 전력신호의 공진 주파수는 제2 안테나 코일(L3)의 인덕턴스와 커패시터(C2)의 정전용량에 의해 설정될 수 있다. 이 경우, 전력신호 생성기(120)에 생성되는 전력신호의 공진 주파수는 설치된 이동통신 단말기마다 서로 다르게 설정될 수 있으며, 식별코드 저장부(112)에 식별코드와 매칭되어 저장된 어느 하나의 주파수로 설정되는 것이 바람직하다.On the other hand, when AC power is applied to the signal oscillator 116, mutual inductance is generated in the second antenna coil L3 of the power signal generator 120 installed in parallel with the signal oscillator 116. A resonance signal may be generated by the capacitor C2 connected in parallel with the antenna coil L3 to generate a power signal. In this case, the resonance frequency of the power signal generated by the power signal generator 120 may be set by the inductance of the second antenna coil L3 and the capacitance of the capacitor C2. In this case, the resonant frequency of the power signal generated in the power signal generator 120 may be set differently for each installed mobile communication terminal, and set to any one frequency that is matched with the identification code stored in the identification code storage 112. It is preferable to be.

한편, 신호 발진부(116)에 의해 발진된 신호에 대해 전력신호 생성기(120)의 공진이 원활하게 이루어질 수 있도록, 신호 발진부(116)와 전력신호 생성기(120)의 사이에는 중계기(140)가 구비될 수 있다. 이때, 중계기(140)는 도 3에 도시한 바와 같이, 안테나 코일(L2)로 이루어질 수 있으며, 신호 발진부(116)와 전력신호 생성기(120) 사이의 거리에 따라 복수 개로 마련될 수도 있다. 만일, 중계기(140)가 복수 개로 구현되는 경우, 각각의 상호 인덕턴스의 감소를 최소화하기 위하여, 신호 발진부(116)로부터 전력신호 생성기(120)까지의 각각의 원형 안테나 코일은 도 4에 도시한 바와 같이 동일한 축을 가지며, 직경이 점차 감소하도록 구현되는 것이 바람직하다. 이 경우, 각각의 안테나 코일의 직경은 발진하고자 하는 신호의 세기, 생성하고자 하는 신호의 세기, 신호 발진부(116)와 중계기(140) 사이의 거리, 및 중계기(140)와 전력신호 생성기(120) 사이의 거리에 따라 달라질 수 있다. On the other hand, the repeater 140 is provided between the signal oscillator 116 and the power signal generator 120 so that the resonance of the power signal generator 120 with respect to the signal oscillated by the signal oscillator 116 can be made smoothly. Can be. In this case, as shown in FIG. 3, the repeater 140 may be formed of an antenna coil L2, and a plurality of repeaters 140 may be provided according to the distance between the signal oscillator 116 and the power signal generator 120. If a plurality of repeaters 140 are implemented, each circular antenna coil from the signal oscillator 116 to the power signal generator 120 is shown in FIG. 4 in order to minimize the reduction of each mutual inductance. It is preferable to have the same axis as, and to be implemented so that the diameter gradually decreases. In this case, the diameter of each antenna coil is the strength of the signal to be oscillated, the strength of the signal to be generated, the distance between the signal oscillator 116 and the repeater 140, and the repeater 140 and the power signal generator 120 It depends on the distance between them.

도 3에는 전력신호 생성기(120)의 안테나 코일이 중계기(140)와 동일한 축을 가지며, 중계기(140)보다 작은 직경을 갖는 것으로 도시하였지만, 전력신호 생성기(120)의 원형 안테나 코일은 중계기(140)와 동일한 축을 갖지 않더라도 중계기(140)의 원형 안테나 코일의 내부에 존재할 수 있도록 중계기(140)보다 작은 직경으로 이루어지면 전력신호의 생성이 가능하다. 따라서, 이와 같은 경우에 이동통신 단말기는 중계기(140)의 원형 안테나 코일의 직경 범위 안에서 자유롭게 움직일 수 있으며, 중계기(140)의 직경 범위 안에서는 사용 중에도 충전이 가능하게 된다. 이 경우, 중계기(140)의 원형 안테나 코일의 범위 안에서의 위치에 따른 상호 인덕턴스의 크기는 논외로 한다.Although FIG. 3 illustrates that the antenna coil of the power signal generator 120 has the same axis as the repeater 140 and has a smaller diameter than the repeater 140, the circular antenna coil of the power signal generator 120 is the repeater 140. Although not having the same axis as the diameter of the repeater 140 to be present inside the circular antenna coil of the repeater 140 is made of a smaller diameter it is possible to generate the power signal. Therefore, in this case, the mobile communication terminal can freely move within the diameter range of the circular antenna coil of the repeater 140, and can be charged even while in use within the diameter range of the repeater 140. In this case, the magnitude of the mutual inductance according to the position within the range of the circular antenna coil of the repeater 140 is left out.

바람직하게는, 전력신호 생성기(120)의 원형 안테나 코일의 직경은 중계기(140)의 원형 안테나 코일의 1/2 이하의 직경의 소형의 원형 안테나 코일로 구현함으로써, 중계기(140) 내에 복수의 전력신호 생성기(120)가 포함될 수 있도록 할 수 있다. 이를 통해, 중계기(140)의 직경의 범위 안에서 동시에 복수의 이동통신 단말기를 충전시킬 수 있게 된다.Preferably, the diameter of the circular antenna coil of the power signal generator 120 is implemented by a small circular antenna coil having a diameter of 1/2 or less of the circular antenna coil of the repeater 140, thereby providing a plurality of powers in the repeater 140. The signal generator 120 may be included. Through this, it is possible to charge a plurality of mobile communication terminals at the same time within the range of the diameter of the repeater 140.

다음에, 도 1 내지 도 4를 참조하여 본 고안의 실시예에 따른 이동통신 단말기용 무선전력 충전장치의 동작을 상세하게 설명한다.Next, with reference to Figures 1 to 4 will be described in detail the operation of the wireless power charging device for a mobile communication terminal according to an embodiment of the present invention.

무선전력 전송기(110)의 식별코드 저장부(112)에는 식별코드 및 주파수가 매칭되어 저장될 수 있다. 또는, 식별코드 저장부(112)는 전력신호 생성기(120)에 할당된 식별코드만을 저장할 수도 있다.In the identification code storage unit 112 of the wireless power transmitter 110, an identification code and a frequency may be matched and stored. Alternatively, the identification code storage unit 112 may store only the identification code assigned to the power signal generator 120.

사용자는 무선전력 전송기(110)의 식별코드 입력부(114)를 통해 식별코드 저장부(112)에 저장된 식별코드를 입력할 수 있다.The user may input the identification code stored in the identification code storage unit 112 through the identification code input unit 114 of the wireless power transmitter 110.

무선전력 전송기(110)의 신호 발진부(116)는 전원으로부터 전력을 공급받으며, 식별코드 입력부(114)를 통해 입력된 식별코드에 대응하는 주파수로 신호를 발진한다. 이때, 신호 발진부(116)는 식별코드 입력부(114)를 통해 식별코드가 입력된 경우에만 신호를 발진하도록 구현될 수도 있다.The signal oscillator 116 of the wireless power transmitter 110 receives power from a power source, and oscillates a signal at a frequency corresponding to the identification code input through the identification code input unit 114. In this case, the signal oscillator 116 may be implemented to oscillate a signal only when an identification code is input through the identification code input unit 114.

무선전력 전송기(110)의 식별코드 호출부(118)는 일정 범위 내에서 식별코드 입력부(114)를 통해 입력된 식별코드와 동일한 식별코드를 검색하며, 검색된 식별코드로 호출신호를 전송한다. 이때, 식별코드 호출부(118)는 무선전력의 충전가능 범위 즉, 신호 발진부(116)의 직경 범위 또는 중계기(140)의 직경 범위 내에서 식별코드 입력부(114)를 통해 입력된 식별코드와 동일한 식별코드를 포함하는 이동통신 단말기가 존재하는지를 검색할 수 있으며, 중계기(140)의 직경 범위 내에 해당 이동통신 단말기가 검색되면 호출신호를 전송하게 된다.The identification code calling unit 118 of the wireless power transmitter 110 searches for the same identification code as the identification code input through the identification code input unit 114 within a predetermined range, and transmits the call signal to the searched identification code. At this time, the identification code calling unit 118 is the same as the identification code input through the identification code input unit 114 within the chargeable range of the wireless power, that is, the diameter range of the signal oscillator 116 or the diameter range of the repeater 140. It is possible to search whether there is a mobile communication terminal including an identification code, and if the corresponding mobile communication terminal is found within the diameter range of the repeater 140, the call signal is transmitted.

한편, 신호 발진부(116)로부터의 무선전력 전송 범위를 확장하기 위하여 신호 발진부(116)와 전력신호 생성기(120) 사이에 적어도 하나의 중계기(140)를 설치할 수 있다. 중계기(140)는 신호 발진부(116) 및 전력신호 생성기(120) 사이에서 신호 발진부(116)에 의해 발진된 신호를 공진신호 생성기(120)에 무선으로 중계할 수 있다. 이때, 신호 발진부(116)와 전력신호 생성기(120) 사이에 복수의 중계기(140)가 설치되는 경우, 각각의 중계기(140)는 동일한 축을 가지며, 신호 발진부(116)로부터 거리가 멀어질수록 작은 직경을 갖는 것이 바람직하다.Meanwhile, at least one repeater 140 may be installed between the signal oscillator 116 and the power signal generator 120 to extend the wireless power transmission range from the signal oscillator 116. The repeater 140 may wirelessly relay the signal oscillated by the signal oscillator 116 between the signal oscillator 116 and the power signal generator 120 to the resonance signal generator 120. In this case, when a plurality of repeaters 140 are installed between the signal oscillator 116 and the power signal generator 120, each of the repeaters 140 has the same axis, and the smaller the distance from the signal oscillator 116 is, the smaller it is. It is preferred to have a diameter.

전력신호 생성기(120)는 이동통신 단말기에 설치되며, 식별정보 저장부(112)에 저장된 식별번호를 포함하고 있다. 또한, 전력신호 생성기(120)는 식별코드 호출부(118)로부터 호출신호가 수신되면, 신호 발진부(116)에 의해 발진된 신호와 동일한 주파수로 공진하여 전력신호를 생성할 수 있다. 전력신호 생성기(120)에 의한 공진신호의 원리는 전술한 방법이 이용될 수 있다. The power signal generator 120 is installed in the mobile communication terminal and includes an identification number stored in the identification information storage unit 112. In addition, when the call signal is received from the identification code call unit 118, the power signal generator 120 may generate a power signal by resonating at the same frequency as the signal oscillated by the signal oscillator 116. The principle of the resonance signal by the power signal generator 120 may be used the method described above.

전력신호 생성기(120)의 공진신호 생성부(122)는 설치되는 이동통신 단말기에 따라 서로 다른 주파수의 신호를 생성할 수 있으며, 생성되는 신호의 각각의 주파수는 해당 식별코드와 매칭되어 식별코드 저장부(112)에 저장될 수 있다. 또는, 전력신호 생성기(120)는 주파수 변환부(도시하지 않음)를 더 포함할 수 있으며, 호출신호에 의해 호출된 때에 신호 발진부(116)에 의해 발진된 신호의 주파수와 동일한 주파수로 자동으로 변환되도록 구현될 수도 있다. The resonance signal generator 122 of the power signal generator 120 may generate a signal having a different frequency according to the mobile communication terminal to be installed, and each frequency of the generated signal is matched with a corresponding identification code to store an identification code. It may be stored in the unit (112). Alternatively, the power signal generator 120 may further include a frequency converter (not shown), and automatically converts to the same frequency as the frequency of the signal oscillated by the signal oscillator 116 when called by the call signal. It may be implemented to.

전력신호 생성기(120)의 공진신호 생성부(122)에 의해 생성된 주파수 신호는 신호 변환부(124)를 통해 전력신호로 변환된다.The frequency signal generated by the resonance signal generator 122 of the power signal generator 120 is converted into a power signal through the signal converter 124.

충전기(130)는 신호 변환부(124)에 의해 변환된 전력신호를 저장하며, 저장된 전력신호에 기초하여 이동통신 단말기에 전력을 공급한다.The charger 130 stores the power signal converted by the signal converter 124 and supplies power to the mobile communication terminal based on the stored power signal.

이로써, 본 고안의 실시예에 따른 이동통신 단말기용 무선전력 충전장치 및 방법은, 사용자의 이동통신 단말기를 전원이나 전용 어뎁터에 직접 접촉시키지 않더라도 무선으로 전력을 공급받아 이동통신 단말기를 충전시킬 수 있게 된다. 또한, 무선으로 전력을 공급받기 때문에 충전 중에도 일정한 범위 내에서는 이동통신 단말기를 자연스럽게 사용할 수 있으며, 그에 따라 사용자의 편의성이 증대될 수 있다. 또한, 사용자는 특정의 이동통신 단말기를 선택하며 해당 이동통신 단말기에만 무선으로 전력을 충전할 수 있으므로, 선택되지 않은 이동통신 단말기에 전력이 충전되는 것을 방지할 수 있게 되어 결과적으로 전력손실을 줄일 수 있게 된다.Thus, the wireless power charging device and method for a mobile communication terminal according to an embodiment of the present invention, even if the user's mobile communication terminal is not directly in contact with the power source or dedicated adapter can be supplied wirelessly to charge the mobile communication terminal do. In addition, since the power is wirelessly supplied, the mobile communication terminal can be naturally used within a certain range even while charging, thereby increasing user convenience. In addition, since the user selects a specific mobile communication terminal and can wirelessly charge power only to the mobile communication terminal, it is possible to prevent the power from being charged in the unselected mobile communication terminal, thereby reducing power loss. Will be.

110: 무선전력 전송기
120: 전력신호 생성기
130: 충전기
140: 중계기110: wireless power transmitter
120: power signal generator
130: charger
140: repeater

Claims (7)

식별코드 및 주파수를 매칭시켜 저장하는 식별코드 저장부, 사용자로부터 상기 식별코드 저장부에 저장된 식별코드를 입력받는 식별코드 입력부, 전원으로부터 전력을 공급받으며 상기 식별코드 입력부를 통해 입력된 식별코드에 대응하는 주파수로 신호를 발진하는 신호 발진부, 및 상기 식별코드 입력부를 통해 입력된 식별코드와 동일한 식별코드를 검색하여 호출신호를 전송하는 식별코드 호출부를 포함하는 무선전력 전송기;
이동통신 단말기에 설치되며, 상기 식별코드 저장부에 저장된 식별코드를 포함하고, 상기 식별코드 호출부로부터 호출신호가 수신되면 상기 신호 발진부에 의해 발진된 신호와 동일한 주파수로 공진하여 전력신호를 생성하는 전력신호 생성기;
상기 이동통신 단말기에 설치되며, 상기 전력신호 생성기에 의해 생성된 상기 전력신호를 저장하고, 저장된 상기 전력신호에 기초하여 상기 이동통신 단말기에 전력을 공급하는 충전기; 및
상기 신호 발진부 및 상기 전력신호 생성기 사이에서 상기 신호 발진부에 의해 발진된 신호를 상기 전력신호 생성기에 무선으로 중계하는 적어도 하나의 중계기;
를 포함하며, 상기 신호 발진부는,
소정 길이의 직경으로 설정된 원형의 제1안테나 코일; 및
상기 제1안테나 코일과 직렬로 연결된 커패시터
를 포함하고, 상기 중계기는,
상기 제1안테나 코일의 직경 이하의 길이로 설정되는 제2안테나 코일을 포함
하는 것을 특징으로 하는 이동통신 단말기용 무선전력 충전장치.An identification code storage unit for matching and storing an identification code and a frequency, an identification code input unit for receiving an identification code stored in the identification code storage unit from a user, and receiving power from a power source and corresponding to the identification code input through the identification code input unit A wireless power transmitter including a signal oscillation unit for oscillating a signal at a frequency, and an identification code call unit for searching for an identification code identical to an identification code input through the identification code input unit and transmitting a call signal;
It is installed in the mobile communication terminal, including the identification code stored in the identification code storage unit, when receiving a call signal from the identification code call unit to generate a power signal by resonating at the same frequency as the signal oscillated by the signal oscillator A power signal generator;
A charger installed in the mobile communication terminal, the charger storing the power signal generated by the power signal generator and supplying power to the mobile communication terminal based on the stored power signal; And
At least one repeater wirelessly relaying a signal oscillated by the signal oscillator between the signal oscillator and the power signal generator to the power signal generator;
It includes, The signal oscillator,
A circular first antenna coil set to a diameter of a predetermined length; And
A capacitor connected in series with the first antenna coil
Including, the repeater,
A second antenna coil is set to a length less than the diameter of the first antenna coil.
Wireless power charging device for a mobile communication terminal, characterized in that. 삭제delete 제 1항에 있어서, 상기 전력신호 생성기는,
상기 신호 발진부에 의해 발진된 신호의 주파수와 동일한 주파수의 신호를 생성하는 공진신호 생성부; 및
상기 공진신호 생성부에 의해 생성된 신호를 상기 전력신호로 변환하는 신호 변환부;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 이동통신 단말기용 무선전력 충전장치.The method of claim 1, wherein the power signal generator,
A resonance signal generator for generating a signal having a frequency equal to the frequency of the signal oscillated by the signal oscillator; And
A signal converter converting the signal generated by the resonance signal generator into the power signal;
Wireless power charging device for a mobile communication terminal comprising a. 삭제delete 삭제delete 제 1항에 있어서,
상기 제1안테나 코일 및 상기 제2안테나 코일은 서로 평행하게 설치되는 것을 특징으로 하는 이동통신 단말기용 무선전력 충전장치.
The method of claim 1,
The first antenna coil and the second antenna coil is installed in parallel with each other wireless power charging device for a mobile communication terminal.
삭제delete
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