KR20060107146A - 무선 충전기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 무선 충전기에 관한 것으로서, 제1 전자장을 형성할 수 있는 제1 코일이 마련된 패드; 및 제1 전자장과 교차되는 제2 전자장을 형성할 수 있는 제2 코일이 마련되며, 무선 충전용 축전지를 가진 전자기기를 수납할 수 있도록 패드에 설치된 바스켓;을 구비한다.

무선 충전기, 바스켓, 온도 센서

Description

무선 충전기{Wiress charger}

본 명세서에 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 것이며, 후술하는 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어 해석되어서는 아니된다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 무선 충전기의 사시도.

도 2는 도 1의 단면도.

<도면의 주요 참조부호에 대한 설명>

10...패드 12...제1 코일 14...후크

20...바스켓 22...제2 코일 24...수납부

26...받침대 28...컵 30...온도 센서

본 발명은 무선 충전기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 전자계 에너지를 발산시키는 1차 코일을 분리하고 그 분리된 각각의 코일들이 형성하는 전자장이 서로 교차되는 구조를 가진 무선 충전기에 관한 것이다.

현재 사용되고 있는 대부분의 단자 접촉식 충전방식은 충전기 모체의 단자와 축전지의 단자가 직접 접촉되어 전류가 흐름으로써, 축전지가 충전되는 방식이 채택되고 있다. 이러한, 단자 접촉을 통한 충전방식은 단자의 훼손이나 오염으로 인한 접촉상의 문제를 야기할 수 있을 뿐만 아니라 단락으로 인해 충전기 모체를 파손시킬 수 있는 문제점이 있다.

이에 대한 대안으로 충전기 모체와 축전지가 비 접촉된 상태로 축전지에 에너지를 저장할 수 있는 무선 충전방식이 개발되었으며, 일부 기기에 이미 적용되어 상용화되어 있고, 다양한 분야에 응용하기 위하여 많은 연구와 개발이 이루어지고 있다. 이러한 무선 충전방식은 무선 전력을 송신하는 충전기 모체와 무선 전력을 수신하여 저장하는 무선 충전용 축전지로 구성된다.

상기 충전기 모체는 저주파의 상용 전원을 고주파의 전원으로 변환하여, 송전용 코일에 인가한다. 고주파의 전류가 송전용 코일에 인가됨으로써, 상기 송전용 코일은 전자 유도 현상에 기초하여 전자계 에너지를 발산하게 된다. 한편, 무선 충전용 축전지는 수전용 코일을 구비한다. 충전기 모체에서 발산된 전자계 에너지는 수전용 코일에 의해 전기 에너지로 유도되어 축전지에 저장된다.

일반적으로 사용되는 무선 충전방식은 플레이트형 충전기 모체 위에 무선 충전용 축전지가 거치된다. 충전기 모체는 구조상의 제약으로 인해 나선형 코일이 설치된다. 그러나, 나선형으로 설치된 코일에 고주파의 교류 전류 인가시, 코일이 설치되는 중심 부분에만 전자계 에너지가 집중되고, 코일의 외곽 부분에는 상대적으로 전자계 에너지가 약화되는 현상이 발생한다. 따라서, 무선 충전용 축전지가 나 선형 코일의 중심 부분에서 이탈되어 거치되면 무선 충전용 축전지의 충전효율이 저하되는 문제점이 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 착상된 것으로서, 각각의 코일에서 발생되는 전자장들을 서로 수직으로 교차시킴으로써 충전 효율을 향상시킬 수 있도록 구조가 개선된 무선 충전기를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 무선 충전기는 제1 전자장을 형성할 수 있는 제1 코일이 마련된 패드; 및 상기 제1 전자장과 교차되는 제2 전자장을 형성할 수 있는 제2 코일이 마련되며, 무선 충전용 축전지를 가진 전자기기를 수납할 수 있도록 상기 패드에 설치된 바스켓;을 구비한다.

바람직하게, 상기 제1 전자장과 상기 제2 전자장은 실질적으로 수직으로 교차된다.

바람직하게, 본 발명에 따른 무선 충전기는 상기 제1 코일 및 제2 코일에 의해 발생되는 열을 감지할 수 있도록 상기 패드 및/또는 바스켓에 마련된 온도 센서;를 더 구비한다.

바람직하게, 본 발명에 따른 무선 충전기는 상기 패드를 걸어서 고정 또는 부착하기 위해 패드에 마련된 후크;를 더 구비한다.

바람직하게, 상기 바스켓은, 상기 패드에 설치되며 소정 공간이 마련된 받침대; 및 상기 전자기기를 수납하는 수납부가 형성되고 상기 제2 코일이 표면에 위치 된 컵;을 구비한다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 무선 충전기를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다.

본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 무선 충전기를 개략적으로 도시한 사시도이고, 도 2는 도 1의 단면도이다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 본 실시예에 따른 무선 충전기(100)는 제1 코일(12)이 마련된 패드(10)와, 패드(10)의 소정 위치에서 실질적으로 수직으로 설치되고 무선 충전용 축전지(미도시)를 가진 전자기기(미도시)를 수납할 수 있으며 제2 코일(22)이 마련된 바스켓(20)을 구비한다.

상기 패드(10)는 소정의 두께를 가진 플레이트 형태로 제작되며, 상기 제1 코일(12)은 본 실시예에서 비록 나선형 구조로 설명되고 있지만 이에 한정되는 것은 아니며, 패드(10) 면에 대해 수직으로 전자력선을 형성시킬 수 있는 다른 형태 의 코일 구조를 포함하는 것으로 해석해야 한다. 따라서, 제1 코일(12)은 패드(10)에 대해 수직 방향 즉, 도면의 X 방향으로 제1 전자장을 형성하게 된다.

상기 바스켓(20)은 소정의 수납부(24)를 형성할 수 있는 받침대(26)와, 전자기기를 수납할 수 있는 수납부(24)가 실제로 마련되고 제2 코일(22)이 표면에 위치된 컵(28)을 구비한다. 상기 바스켓(20)의 받침대(26)는 수납부(24)를 지지하면서 패드(10)에 바스켓(20)을 설치하기 위한 구조물이고, 상기 수납부(24)는 다양한 사이즈의 휴대폰들, PDA, 전자사전 등과 같은 전자기기를 수납할 수 구조이면 충분하다. 본 실시예에 있어서, 수납부(24)를 가진 컵(28)은 중심이 오목한 반구 형상을 가지지만 이러한 구조 이외의 다양한 수납 형태 및 구조가 선택될 수도 있다.

상기 제2 코일(22)은 제1 전자장과 수직으로 교차되는 제2 전자장을 형성할 수 있도록 XY 평면과 평행하게 컵(28)의 표면에 감겨지는 것이 바람직하다. 또한, 제2 코일(22)은 도면의 Z 방향으로 전자장을 형성할 수 있는 다른 형태의 코일 구조를 포함하는 것으로 해석되어야 한다.

상기 패드(10)와 바스켓(20)에 마련된 제1 코일(12) 및 제2 코일(22)은 상호 협력하여 최종적으로는 도 2의 화살표 방향으로 자력선을 형성시키기 위한 것으로서, 이를 위해 패드(10)와 바스켓(20)은 해당되는 코일에 전원을 인가하는 등의 개별적인 전기 회로를 가질 수도 있지만 그러한 전기 회로를 통합된 단일의 회로로 구성하는 것이 바람직하다.

도 2에 도시된 바와 같이, 제1 전자장과 제2 전자장이 교차하는 지점에는 패드(10)의 제1 코일(12)에서 유도된 유도 기전력과 바스켓(20)의 제2 코일(22)에서 유도된 유도 기전력이 교차되면서 공존하는 영역이 존재하게 된다. 이렇게 유도 기전력이 공존하는 영역이 수납부(24)에 형성시킴으로써 무선 충전용 축전지가 내장된 전자기기의 충전 효율을 높일 수 있게 된다.

바람직하게, 본 발명에 따른 무선 충전기(100)는 제1 코일(12) 및 제2 코일(22)에 의해 발생되는 열을 감지할 수 있도록 패드(10) 및/또는 바스켓(20)에 마련된 온도 센서(30)를 더 구비할 수 있다. 상기 온도 센서(30)는 제1,2 코일(12)(22)에 흐르는 전류로 인하여 발생하는 열을 감지함으로써 충전기의 충전 상태, 이물질의 존재 등에 따른 이상 유무를 확인하기 위한 것이다. 온도 센서(30)는 예컨대 패드(10)와 바스켓(20)의 사이 등과 같이 그 설치 장소는 얼마든지 변경될 수 있음은 물론이다.

본 실시예에 따른 무선 충전기(100)는 패드(10)를 소정의 장소에 고정 또는 부착하기 위해 패드에 마련된 후크(14)를 더 구비할 수 있다. 상기 후크(14)는 패드(10)의 상단에 설치된 고리로 설명되고 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 예를 들어, 매직 테이프, 클립, 별도의 지지부재 등과 같이, 무선 충전기(100)를 벽 또는 책상 등에 부착 또는 고정할 수 있는 다양한 형태로 변형될 수 있다.

이상에서 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.

상술한 바와 같이 본 발명에 따른 무선 충전기는 패드의 제1 코일로부터 형성되는 제2 코일로부터 발생되는 제2 전자장을 상호 수직으로 교차시킴으로써 무선 충전기의 충전 효율을 증대시킬 수 있는 효과를 가진다.

Claims (5)

1. 제1 전자장을 형성할 수 있는 제1 코일이 마련된 패드; 및

   상기 제1 전자장과 교차되는 제2 전자장을 형성할 수 있는 제2 코일이 마련되며, 무선 충전용 축전지를 가진 전자기기를 수납할 수 있도록 상기 패드에 설치된 바스켓;을 구비하는 것을 특징으로 하는 무선 충전기.
2. 제1항에 있어서,

   상기 제1 전자장과 상기 제2 전자장은 실질적으로 수직으로 교차되는 것을 특징으로 하는 무선 충전기.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서,

   상기 제1 코일 및 제2 코일에 의해 발생되는 열을 감지할 수 있도록 상기 패드 및/또는 바스켓에 마련된 온도 센서;를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 무선 충전기.
4. 제1항 또는 제2항에 있어서,

   상기 패드를 걸어서 고정 또는 부착하기 위해 패드에 마련된 후크;를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 무선 충전기.
5. 제1항 또는 제2항에 있어서,

   상기 바스켓은,

   상기 패드에 설치되며 소정 공간이 마련된 받침대; 및

   상기 전자기기를 수납하는 수납부가 형성되고 상기 제2 코일이 표면에 위치된 컵;을 구비하는 것을 특징으로 하는 무선 충전기.

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