KR20080036702A

KR20080036702A - 무선 데이타 통신과 전력 전송이 가능한 무접점 충전장치,충전용 배터리팩 및 무접점 충전장치를 이용한 휴대용단말기

Info

Publication number: KR20080036702A
Application number: KR1020060103254A
Authority: KR
Inventors: 국윤상
Original assignee: 주식회사 한림포스텍
Priority date: 2006-10-24
Filing date: 2006-10-24
Publication date: 2008-04-29
Also published as: KR100836634B1; US20090261778A1; US20100289450A1; JP4856715B2; EP1946426A1; US7791312B2; WO2008050917A1; JP2009501000A; EP1946426A4; USRE46111E1; CN100589304C; CN101147308A; US7936147B2; EP1946426B1

Abstract

본 발명은 무접점 충전장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 컴퓨터 USB 통신 가능하게 구성된 무접점 충전장치(1)와 휴대용 단말기의 충전용 배터리팩 사이에 유도기전력을 이용하여 무선 데이터 통신 및 전력공급이 가능하도록 구성한 것으로써, 데이터 통신 및 전력 공급을 함께 전송하도록 하며, 접촉전송에 다른 접촉불량이 없어 신호 전송이 양호하도록 하는 무접점 충전장치를 제공한다.

무선 데이타 통신, 전력 전송, 무접점 충전장치

Description

무선 데이타 통신과 전력 전송이 가능한 무접점 충전장치, 충전용 배터리팩 및 무접점 충전장치를 이용한 휴대용 단말기{NON-CONTACT CHARGER AVAILABLE OF WIRELESS DATA AND POWER TRANSMISSION, CHARGING BATTERY-PACK AND MOBILE DIVICE USING NON-CONTACT CHARGER}

도 1은 본 발명에 따른 무접점 충전장치의 회로도이다.

도 2는 본 발명에 따른 무접점 충전장치의 IrDA 통신이 적용된 실시예의 사시도이다.

도 3은 본 발명에 따른 무접점 충전장치에 IrDA 통신이 적용된 실시예의 회로도이다.

도 4는 본 발명에 따른 무접점 충전기에서 24핀 커넥터를 사용하는 충전기, 어댑터, USB 포트를 입력으로 사용하는 실시예를 도시한 예시도이다.

도 5는 본 발명에 따른 충전용 배터리팩의 회로도이다.

도 6은 본 발명에 따른 충전용 배터리팩에 대한 다른 실시예의 회로도이다.

도 7은 본 발명에 따른 충전용 배터리팩의 제1실시예에 따른 분해사시도이다.

도 8은 본 발명에 따른 충전용 배터리팩의 제2실시예에 따른 분해사시도이 다.

도 9는 본 발명에 따른 충전용 배터리팩의 제3실시예에 따른 분해사시도이다.

도 10은 본 발명에 따른 충전용 배터리팩의 무선 전력 수신 모듈을 가진 배터리 팩에 대한 분해사시도이다.

도 11은 종래 기술에 따른 핸드폰용 충전장치에 대한 사용상태도이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

1 : 무접점 충전장치 2 : 장치몸체

10 : USB커넥터 10 : USB드라이버블록

30 : MPU블록 50 : 직렬공진 컨버터

60 : 전류센싱블록

70 : 1차코일 80 : 2차코일

200 : 충전용 배터리팩 300 ; 휴대용 단말기

본 발명은 무접점 충전장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 컴퓨터 USB 통신 가능하게 구성된 무접점 충전장치와 휴대용 단말기의 충전용 배터리팩 사이에 유도기전력을 이용하여 무선 데이터 통신 및 전력공급이 가능하도록 구성하여, 데이터 통신 및 전력 공급을 함께 전송하도록 하며, 접촉전송에 다른 접촉불량이 없어 신호 전송이 양호하도록 하는 무접점 충전장치를 제공한다.

일반적으로 휴대용 단말기는 사용자가 휴대하고 이동하면서 사용하기 편리한 장치로, 핸드폰, PDA, MP3 플레이어 등이 있다.

이러한 휴대용 단말기는 충전된 밧데리를 장착하거나 내부에 내재된 밧데리에 충전하면서 일정시간 동안 사용하도록 구성된다. 따라서 필요한 때에 충전을 하고 필요한 데이터를 데스크탑 컴퓨터 또는 노트북으로부터 데이터를 전송받아서 원하는 기능을 작동하여 편리함을 제공하도록 구성된 것이다.

이러한 휴대용 단말기용 핸드폰용 충전기는 도 11에 도시된 대한민국 특허 공개번호 제10-2001-0026976호(핸드폰 충전장치)에 의하면, 외부로부터 공급되는 전원선이 본체(600) 일측에 구비되고, 본체(600)의 상부 장착공간(601)에 핸드폰(610)의 저부가 삽입되면서, 핸드폰(610)의 후면 저부의 전원 단자와 본체(600) 장착공간(601)의 내부 단자(602)가 접촉되면서 핸드폰(610)에 전원을 공급하도록 구성된다.

이와 같은 종래의 전원공급장치는 전원만 공급할 뿐 데이터를 전송하거나 처리할 수 없어, 별도의 데이터 케이블을 이용하여 컴퓨터와 연결해야만 하는 불편함이 있다. 또한 핸드폰의 단자와 본체의 단자는 접촉방식에 의하기 때문에 다수 회 반복하게 되면, 양측 단자 사이에 순간 전압변화가 발생하여 단자의 전기 접촉성이 불량하게 되고 기기의 안정성이 저하되는 문제점이 있다. 특히 습기가 있거나 먼지가 많이 있는 곳에서는 전기접촉성이 더욱 불량하여 핸드폰 및 전원공급장치가 고장날 우려가 있는 등의 문제점이 있다.

본 발명은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해 제안된 것으로, 본 발명의 목적은 TC, TA, 또는 PC의 USB Port의 출력을 전원 입력으로 하는 유도기전력을 이용한 무접점 전력 전송에 의해 휴대용 단말기(휴대폰, PDA, MP3 player, DAB 또는 DMB 단말기, PMP, 또는 Handheld 단말기 등)와 PC간 무선 데이터 통신과 무선 충전을 동시에 가능하게 하는, 무선 데이타 통신과 전력 전송이 가능한 무접점 충전장치 및 이를 이용한 휴대용 단말기를 제공하는 것이다.

또한 본 발명의 다른 목적은, 충전하고자 하는 휴대용 단말기의 배터리 팩(2차측 무선충전 모듈이 내장된 팩) 이외의 다른 금속 이물질이 올려졌을 때 이를 감지하여 차단시킬 수 있는 이물질 감지 기능과, 휴대용 단말기의 배터리 팩을 인식하여 충전상태를 인식할 수 있는 식별기능을 가지며, 과부하와 온도 프로텍션 기능을 가지는, 무선 데이타 통신과 전력 전송이 가능한 무접점 충전장치 및 이를 이용한 휴대용 단말기를 제공하는 것이다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명 무선 데이타 통신과 전력 전송이 가능한 무접점 충전장치는, 함체형상의 장치몸체(2)의 일측으로 구비되어 컴퓨터 또는 노트북의 USB포트와 잭 결합 및 분리가 가능하게 연결되는 USB커넥터(10); 상기 USB커넥터(10)와 연결되어, 상기 컴퓨터 또는 노트북과 데이터를 송수신하도록 USB프로토콜로 에뮬레이션하는 USB드라이버블록(20); 상기 USB커넥터(10)와 연결되어, 상기 컴퓨터 또는 노트북으로부터 전원을 공급받아 휴대용 단말기에 공급하거나 데이터를 송수신하기 위한 직렬공진 컨버터(50), 전류센싱블록(60) 및 전원공급용 부재를 제어하는 MPU 블록(30); 및 상기 직렬공진 컨버터(50)로부터의 데이터 신호 및 전원 신호를 상기 휴대용 단말기에 무선으로 전송하기 위하여 유도기전력을 발생하도록 장치몸체(2)의 상부에 형성되는 1차코일(70)을 포함하여 구성하고, 상기 직렬공진 컨버터(50)는 상기 USB드라이버블록(20)와 상기 휴대용 단말기 사이에 송수신되는 데이터 신호 및 상기 USB커넥터(10)로부터 상기 휴대용 단말기로 공급되는 전원 신호를 변환, 합산하도록 구성되며, 상기 전류센싱블록(60)은 상기 1차코일(70)과 대응되는 상기 휴대용 단말기측의 2차코일(80)에 의한 부하변조 신호를 감지한 1차코일(70)로부터 전송된 상기 2차코일(80)의 신호를 분석하여, 상기 휴대용 단말기를 인식하고, 충전 전압을 안정전압으로 제어하도록 상기 1차코일(70), 상기 2차코일(80)을 감시하며 상기 MPU블록(30)으로 신호를 전송하도록 구성된다.

이에 상기 1차코일(70)은 분리형 변압기의 FPCB, PCB, 코일 및 페라이트 코어 중 어느 하나로 구성되고, 원형, 사각형 또는 다각형으로 형성되며, 상기 직렬공진 컨버터(50)는 반파형 또는 전파형으로 직렬/병렬 공진형 컨버터인 LLC 풀브릿 지 직렬 공진 컨버터로 구비되고, 상기 USB드라이버블록(20) 및 상기 MPU 블록(30)과 상기 직렬공진 컨버터(50) 사이에 구비되어 부츠트랩 게이트 드라이버를 구비한 게이트 드라이브 블록(40)과, 상기 2차코일(80) 신호 중 배터리 충전상태 신호를 감지한 상기 1차코일(70)로부터 신호를 전송받아 상기 MPU 블록(30)의 제어에 의해 충전용 밧데리(230)의 충전상태를 표시하는 디스플레이부(3)를 더 포함하여 구성될 수 있다.

그리고 상기 장치몸체(2) 내부의 온도를 감지하고 상기 1차코일(70)의 온도를 측정하여 회로 차단을 위하여 상기 MPU 블록(30)으로 신호를 전송하는 온도보호회로부(92)와, 상기 1차코일(70)과 직렬로 연결되어, 상기 1차코일(70)에 흐르는 전류가 과다하거나 내부온도가 과열되면 전류를 차단하는 바이메탈(71)과, 상기 장치몸체(2) 내부의 먼지 및 냄새를 감지하는 먼지냄새 센서(90)와, 음이온을 발생하고 세균 박멸용 항균 스프레이를 분사하는 이온 발생부(91)를 더 구비하고, 상기 전류센싱블록(60)은 상기 1차코일(70)에서 일정한 인터벌의 PWM펄스를 발생하고, 이에 응답하는 상기 2차코일(80)로부터의 감지신호가 규정된 신호이면 ID를 부여하여 데이터 신호 및 전력신호를 계속 전송하며, 응답이 없거나 응답신호가 규정된 신호가 아닌 것으로 검출되면 이물질로 감지하여 데이터 신호 및 전력 신호의 전송을 중지하는 이물질 감지기능을 더 구비하여 구성되며, 상기 USB드라이버블록(20)은 USB프로토콜 및 IrDA로 서로 변환하는 IrDA 신호변환부(21)를 더 구비하고, 상기 IrDA 신호변환기(21)에 의해 IrDA로 변환된 데이터 신호를 상기 MPU 블록(30)의 제어에 의해 상기 휴대용 단말기와 서로 송수신하는 IrDA 포트(22)를 더 구비하고, 상기 휴대용 단말기의 고유ID를 감지하여 구별하는 휴대용단말기ID 감별부를 더 구성할 수 있다.

본 발명의 다른 실시로, 충전용 배터리팩는 상기의 무접점 충전장치(1)의 충전몸체(2) 일측과 서로 접촉가능하도록 하며, 상기 1차코일(70)과 비접촉 상태에서 자기장에 의해 데이터 신호를 송수신하고, 전력 신호를 전송받는 상기 2차코일(80)이 일측에 구성된 충전체몸체(201), 상기 충전체몸체(201) 내부 일측에 상기 2차코일(80)과 연결되어 상기 1차코일(70)로부터 전송되는 전력 신호를 처리하여 충전용 밧데리(230)에 전송하며, 상기 1차코일(70)과 송수신하는 데이터 신호를 처리하는 충전체제어부(210), 상기 충전체제어부(210)의 제어에 의하여 상기 충전용 밧데리(230)에 충전용 전력을 전송하도록 하는 충전회로(220)을 포함하며, 상기 충전회로(220)은 상기 충전용 밧데리(230)의 전원을 상기 휴대용 단말기로 공급되도록 구성된다.

이에 상기 충전체제어부(210)는 상기 무접점 충전장치(1)로부터 최초 연결된 것을 감지하면 고유ID를 상기 2차코일(80) 및 상기 1차코일(70)을 통하여 상기 무접점 충전장치(1)로 전송하도록 하는 고유ID부, 상기 충전용 밧데리(230)의 충전정도를 감지하여 상기 무접점 충전장치(1)로 전송하는 충전감지부를 포함하여 구비되고, 상기 충전체몸체(201)는 상기 휴대용 단말기와 분리 및 체결이 가능하도록 별체로 형성되는 분리형팩으로 구성되거나, 또는 상기 휴대용 단말기의 본체 케이스 내부에 내재되어 일체로 형성되는 일체형팩으로 구성되며, 상기 2차코일(80)은 분리형 변압기의 FPCB, PCB, 코일 및 페라이트 코어 중 어느 하나로 구성되고, 원형, 사각형 또는 다각형으로 형성되어 구성할 수 있다.

그리고 상기 충전체몸체(201)는 충전리시버모듈(517)에 권선된 2차코일(516)로부터 유도된 전력이 무선 전력 수신 회로(513)을 통하여 충전하는 배터리셀(512), 상기 배터리셀(512) 저면, 전후좌우 사면을 감싸며, Al, Cu, 또는 Ni Alloy metal을 포함하여 구성되어 자기장으로부터 상기 배터리셀(512)을 보호하는 차폐판(515)(515-1)(515-2)(515-3)(515-4), 상기 차폐판(515)과 상기 충전리시버모듈(517) 사이에 구비되어 페라이트 계열, Mn - Zn (50 중량부 : 50 중량부), Ni - Fe (80 중량부 : 20 중량부), 또는 파일메탈(Finemetal, Fe-Si-Cu-Nb)을 포함하여 구성되어 2차코일(516)에 유도자기장이 잘 유도되도록 하는 자성판(503), 상기 차폐판(515)과 상기 배터리셀(512) 사이에 NI-Cu로 된 Mesh 또는 방열할 수 있으며 열전도를 떨어뜨릴 수 있는 절연체로 구비되어 상기 차폐판(515)의 열이 배터리셀(512)에 전도되지 않도록 하는 절연판(502), 그리고 상기 무선 전력 수신 회로(513)를 감싸며 Al, Cu, 또는 Ni Alloy metal을 포함하여 구성되어 상기 무선 전력 수신 회로(513)에 자기장을 차폐하는 차폐부재(501)를 포함하여 구성될 수 있다.

그리고 본 발명의 또 다른 실시인 무접점 충전장치를 이용한 휴대용 단말기는 상기의 무접점 충전장치(1)로부터 전원을 공급받고 데이터를 송수신하도록 구성된다.

또한 휴대용 단말기는 상기의 일체형팩의 충전체몸체(201)를 구비하는 충전용 배터리팩(200)을 내재하여, IrDA 컨트롤러(302) 및 무접점 충전장치(1)의 IrDA 포트(22)와 데이터 통신을 하는 IrDA 포트를 포함하여 구성될 수 있다.

나아가 휴대용 단말기는 상기의 충전용 배터리팩(200)의 터미널 블록(240)과 전기적으로 접촉되어 전원을 공급받는 전력수신터미널블록(310)과, 상기 전력수신터미널블록(310)과 연결되어 전력을 변환하는 DC/DC 컨버터(320) 및 상기 DC/DC 컨버터(320)에서 변환된 전력을 충전하는 충전블록(330)를 구성할 수 있다.

이하 첨부되는 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

즉 본 발명 무접점 충전장치(1)는 도 1 내지 도 10에서와 같이, 함체형상의 장치몸체(2)의 일측으로 구비되어 컴퓨터 또는 노트북(100)의 USB포트와 잭 결합 및 분리가 가능하게 연결되는 USB커넥터(USB Connector)(10), 상기 USB커넥터(10)와 연결되어 상기 컴퓨터 또는 노트북(100)과 데이터를 송수신하도록 USB프로토콜로 에뮬레이션하는 USB드라이버블록(USB Emulation Control Block)(20), 상기 USB커넥터(10)와 연결되어, 상기 컴퓨터 또는 노트북(100)으로부터 전원을 공급받아 휴대용 단말기(300)에 공급하거나 데이터를 송수신하기 위한 직렬공진 컨버터(LLC Full-bridge Serial Resonator Converter)(50), 전류센싱블록(Current sensing Block)(60) 및 전원공급용 부재 등을 제어하는 MPU 블록(Micro Processor Unit Block, MPU Block)(30) 그리고 상기 직렬공진 컨버터(50)로부터의 데이터 신호 및 전원 신호를 상기 휴대용 단말기(300)에 무선으로 전송하기 위하여 유도기전력을 발생하도록 장치몸체(2)의 상부에 형성되는 1차코일(70) 등으로 구성된다.

이에 상기 직렬공진 컨버터(Resonator Convertoer)(50)는 상기 USB드라이버 블록(20)과 상기 휴대용 단말기(300) 사이에 송수신되는 데이터 신호 및 상기 USB커넥터(10)로부터 상기 휴대용 단말기(300)로 공급되는 전원 신호를 변환, 합산하도록 구성된 것이다. 그리고 상기 전류센싱블록(60)은 상기 1차코일(70)과 대응되는 상기 휴대용 단말기(300) 측의 2차코일(80)에 의한 부하변조(Load regulation) 신호를 감지한 1차코일(70)로부터 전송된 상기 2차코일(80)의 신호를 분석하여, 상기 휴대용 단말기(300)를 인식하고 충전 전압을 안정전압으로 제어하도록 상기 1차코일(70), 상기 2차코일(80)을 감시하며 상기 MPU 블록(30)으로 신호를 전송하도록 구성된 것이다.

그리고 상기 1차코일(70)은 분리형 변압기의 FPCB, PCB, 코일(Coil) 및 페라이트 코어(Ferrite Core) 중 어느 하나로 구성되고, 이를 위한 상기 직렬공진 컨버터(50)는 일반적인 변압기용 공진형 컨버터로 구성될 수 있으며, 특히 반파형 또는 전파형으로 직렬/병렬 공진형 컨버터인 LLC 풀브릿지 직렬 공진 컨버터(LLC Full-bridge Serial Resonator Converter)으로 구성하여 안정적인 전력 전송이 되도록 구성함이 바람직하다.

또한 상기 USB드라이버블록(20) 및 상기 MPU 블록(30)과 상기 직렬공진 컨버터(50) 사이에 구비되어 부츠트랩 게이트 드라이버(Bootstrap Gate Driver)를 구비한 게이트 드라이브 블록(FET Gate Drive Block)(40)과 상기 2차코일(80) 신호 중 배터리 충전상태 신호를 감지한 상기 1차코일(70)로부터 신호를 전송받아 상기 MPU 블록(30)의 제어에 의해 충전용 밧데리(230)의 충전상태를 표시하는 디스플레이부(3)를 더 포함하여 구성한 것이다.

나아가 도 1 및 도 3과 같이 상기 장치몸체(2) 내부의 온도를 감지하고 상기 1차코일(70)의 온도를 측정하여 측정된 온도의 과열 여부, 고온 여부에 따라 회로 차단을 위하여 상기 MPU 블록(30)으로 신호를 전송하는 온도보호회로부(92)와, 상기 1차코일(70)과 직렬로 연결되어 상기 1차코일(70)에 흐르는 전류가 과다하거나 내부온도가 과열되면 전류를 차단하는 바이메탈(Bimetal)(71)과, 상기 장치몸체(2) 내부의 먼지 및 냄새를 감지하는 먼지냄새 센서(90)와, 음이온을 발생하고 세균 박멸용 항균 스프레이를 분사하는 이온 발생부(91)를 더 구비할 수 있다. 또한 이와 같은 과열 방지용 온도센서를 구비한 온도보호회로부(92), 바이메탈(71), 먼지냄새 센서(90) 및 이온 발생부(91) 등은 무접점 충전장치(1)와 결합 및 작동하는 충전용 배터리팩(200) 및 휴대용 단말기(300) 등에도 적절한 구성으로 구비함이 바람직하다.

이와 같이 구비된 본 발명 무접점 충전장치(1)의 구성 및 작동을 살펴보면 다음과 같다. 즉 본 발명은 코어-투-코어(Core-to-Core) 통신 방식을 이용하여, 무접점 충전장치(1)와, 충전용 배터리팩(200) 또는 충전용 배터리팩(200)이 내장된 휴대용 단말기(300) 간에 데이타 통신뿐만 아니라 충전용 전력을 함께 전송하도록 하는 구성이다.

이러한 무접점 충전장치(1)는 휴대용 단말기(300), 충전용 배터리팩(200) 및 무접점 충전장치(1) 내부 시스템의 상태를 감시하고 제어할 수 있는 컴퓨터 또는 노트북(100)과 통신하는 통신수단을 수반한다. 이에 본 발명에서는 컴퓨터 또는 노트북(100)과 무접점 충전장치(1) 간에 USB 통신에 의하여 통신함을 예로 하였으며, 이는 USB 통신은 데이터 통신과 함께 충전용 전력을 하나의 회선으로 동시에 공급할 수 있기 때문이다. 그러나 RS-232c, SISC 및 시리얼, 패럴럴 등과 같은 다수의 데이터 전용 통신 방식으로 무접점 충전장치(1)와 컴퓨터 또는 노트북(100) 사이에 데이터 통신 연결이 가능하며, 이러한 경우에는 무접점 충전장치(1)는 별도의 일반적인 방법으로 전원을 공급받을 수 있다. 즉 무접점 충전장치(1)는 컴퓨터 또는 노트북(100)으로부터 통신연결됨과 함께 주변기기인 휴대용 단말기(300)의 충전용 전력을 컴퓨터 또는 노트북(100)으로부터 공급받을 수 있을 뿐만 아니라, 이와 다르게 별도의 일반적인 방법으로 전원 공급을 받을 수 있어, 결국 무접점 충전장치(1)와 휴대용 단말기(300) 사이에 충전 및 데이터 통신이 모두 가능하도록 구비한 것이다.

즉 본 발명에서 예시하는 바람직한 실시예는 컴퓨터 또는 노트북(100)과 무접점 충전장치(1) 간에는 USB 통신방식으로 하였으며, 이러한 USB 통신 회선은 네개의 단자 중, 두개의 단자는 전원을 공급하며, 나머지 두 단자는 데이터를 전송하도록 규약되어있다. 따라서 USB 통신방식으로 무접점 충전장치(1)와 전원공급 및 데이터 송수신이 가능한 것이다. 이러한 USB 통신방식에서는 컴퓨터 또는 노트북(100)에 호스트 컨트롤러(Host Controller)가 내재되어 있어, 회선으로 연결되는 기기들을 제어할 수 있는 것이다. 그리고 이에 대응되는 무접점 충전장치(1)의 USB 드라이버블록(20)은 무접점 충전장치(1)의 USB용 컨트롤러가 내재되는 것으로, 무접점 충전장치(1)의 상태 및 무접점 충전장치(1)와 연결되는 충전용 배터리팩(200) 또는 휴대용 단말기(300)와 결합된 경우에 이들의 정보를 컴퓨터 또는 노트북(100) 에 USB 방식으로 변환하여 송수신하게 된다.

또한 이러한 USB 통신방식으로 통신하는 것은 1차코일(70) 및 2차코일(80)에서 비록 변조된 상태로 송수신된다. 그리고 충전용 배터리팩(200)에도 USB 통신을 위한 컨트롤러가 충전체제어부(210)에 내재될 수 있으며, 또한 휴대용 단말기(300)에도 USB 통신을 위한 컨트롤러가 내재될 수 있으며, 이들 통신 신호는 무접점 충전장치(1)의 USB드라이버블록(20)을 거쳐야 하는 것이므로 결국 무접점 충전장치(1)를 허브로 하여 컴퓨터 또는 노트북(100)과 USB 방식의 통신을 하게 된다.

따라서 상기 코어-투-코어 통신 방식을 이용한 무접점 충전장치(1)와 휴대용 단말기(300) 간의 데이타 통신 및 전력을 전달하는 무접점 충전장치(1)는, 컴퓨터, 노트북(100)의 USB 포트로 연결하기 위한 USB커넥터(USB Connector)(10), 상기 컴퓨터, 노트북(100)과 USB커넥터(10)와 연결되어, 음악, 동영상, 데이타를 수신받아 USB 프로토콜로 에뮬레이션하는 USB드라이버블록(USB Emulation Control Block)(20), 무접점 충전장치(Wireless Charger)(1)의 내부 소자를 제어하기 위한 MPU블록(30), 부츠트랩 게이트 드라이버(Bootstrap Gate Driver)를 포함하는 게이트 드라이브 블록(Gate Drive Block)(40), LLC 풀브릿지 직렬 공진 컨버터(LLC Full-bridge Serial Resonator Converter)인 직렬공진 컨버터(50), FPCB, PCB, 코일, 페라이트 코어로 구성된 분리형 변압기로써, 상기 MPU 블록(30)의 제어에 따라 신호를 합성하여 무선으로 전송하여 휴대용 단말기(300)에 내장된 배터리 팩의 2차코일(80)로 전송하기 위한 1차코일(70), 모든 칩의 기능이 마비되었을 때, C-L 공진부에 직렬로 연결되고, 코어(1차코일(70))가 과열되었을 때 끈을 수 있도록 삽입 하여 안전장치를 확보하기 위한 바이메탈(Bimetal)(71), 상기 무접점 충전장치(1)의 먼지 및 냄새를 감지하기 위한 먼지냄새 센서(Dust & Smell Sensor Circuit)(90), 부가적인 음이온 발생기능이나 세균 박멸을 위한 향균 스프레이가 분사하기 위한 이온 발생부(Ionizer High voltage drive circuit Control Block)(91), 2차코일(80)과 연결되는 충전용 배터리팩(200) 측의 무선 충전 모듈이 내장된 휴대용 단말기를 부하 변조(Load regulation)를 통하여 1차코일(70)의 충전 모듈의 MPU 블록(30)에서 충전용 배터리팩(200)의 ID를 인식하고, 충전용 배터리팩(200)의 2차정류단의 전압을 항상 정전압으로 제어할 수 있도록 무접점 충전장치(1)의 1차측 주파수 자동 가변 알고리즘을 통하여 전류 피드백에 의한 안정적인 전력 제어하기 위한 전류센싱블록(Current sensing block)(60), 충전 칩의 온도를 감지하기 위한 온도보호회로부(Thermal Protection Safety Block)(92), 충전용 배터리팩(200)인 2차측 신호의 피드백 신호를 감지한 1차코일(70)과 연결되어 2차측 신호를 검출하는 신호검출블록(61)을 포함한다.

그리하여 휴대용 단말기(300)는 상기 구성의 무접점 충전장치(1)를 USB 통신의 허브로 하여, 컴퓨터(PC) 또는 노트북(100)으로부터 음악, 동영상, 데이터 등을 전송받을 수 있으며, 나아가 컴퓨터 또는 노트북(100)에서 휴대용 단말기(300)를 제어할 수 있는 것이다. 이를 위해 USB커넥터(10)와 연결된 USB드라이버블록(20)은 송수신되는 데이터를 USB 프로토콜로 에뮬레이션하며, USB드라이버블록(20) 및 MPU블록(3)에 의해 1차코일(분리형 변압기: FPCB, PCB, Coil, Ferrite core로 구성된 변압기)(70)에 신호를 합성 및 변환에 의해 무선으로 휴대용 단말기(300) 또는 충 전용 배터리팩(200)에 전송한다. 이에 1차코일(70)과 마찬가지로 충전용 배터리팩(200)의 2차코일(분리형 변압기: FPCB, PCB, Coil, Ferrite core로 구성된 변압기)(80)에서 전송된 데이터 신호를 수신하여, FSK(Frequency Shift Keying, 주파수 편이 방식)를 통하여 신호를 분리하고, 이 데이타를 휴대용 단말기(300)의 저장매체(메모리)에 데이터를 저장하며, 이에 USB 컨트롤러(301)를 구비할 수 있어 이를 통하여 데이터를 저장할 수 있다.

이에 더하여 무접점 충전장치(1)가 가동하는 중에, 충전용 배터리팩(200)의 2차측 무선 충전모듈이 내장된 충전용 배터리팩(200) 또는 휴대용 단말기(300)를 상기 무접점 충전장치(1)에 근접시키면, 자동으로 컴퓨터 또는 노트북(100)에서 동기화되어 USB 통신으로 자동 접속되고, 휴대용 단말기(300)의 경우 저장매체 폴더가 팝업되어 음악(MP3 format), 동영상(avi, asf, dat format), 데이터 등을 무선으로 컴퓨터 또는 노트북(100)에서 업로드 및 다운로드 할 수 있다.

즉 컴퓨터 또는 노트북(100)과 연결된 무접점 충전장치(1)는 일정한 인터벌을 두고 1차코일(70)로 하여 펄스를 발신하여 충전용 배터리팩(200)의 접속 여부를 감지하게 된다. 그리하여 무접점 충전장치(1)의 1차코일(70)과 충전용 배터리팩(200)의 2차코일(80) 간에 무선 데이터 통신을 할 수 있으며, 이와 별도로 상기 컴퓨터 또는 노트북(100)의 USB 포트의 전원 또는 별도의 공급전원을 충전용 배터리팩(200)에 공급할 수 있다. 이러한 무접점 충전장치(1) 및 배터리팩(200) 그리고 휴대용 단말기 등의 구성은 본 발명의 출원인이 다수 출원한 기술에 의해 실시가 가능한 것이다. 이와 같은 무접점 충전장치(1) 및 배터리팩(200)에 의한 충전 및 데이터 통신 방식에 더하여, 본 발명에서는 무접점 충전장치(1) 및 배터리팩(200) 그리고 휴대용 단말기 등에 전력전송 뿐만 아니라 데이터 통신도 동시에 가능하도록 구비하여, 메인 컴퓨터 또는 노트북 등의 제어장치로부터 데이터 송 수신 및 기능의 제어 그리고 상태 감시 등이 용이하게 할 수 있도록 구비한 것이다.

그리고 전류센싱블록(60)에 의하여, 2차코일(80)로부터의 신호가 휴대용 단말기(300) 및 음악(MP3 format), 동영상(avi, asf, dat format), 데이터 등을 수신할 수 있는 메모리가 함께 구비되지 않은 것으로 판명되는 신호로 수신될 경우에는, MPU블록(30)의 제어에 의하여 1차코일(70)로 USB 데이터(음악(MP3 format), 동영상(avi, asf, dat format), 데이터 등)의 전송을 하지 않도록 하는 USB데이터전송제어모듈(25)을 USB드라이버블록(USB Emulation Control Block)(20)에 더 구비하며, 이에 의하여 휴대용 단말기가 접속된 것으로 판명되면 다시 데이터를 전송할 수 있다. 그리하여 1차코일(70) 및 2차코일(80)은 전력전송 및 전력전송에 필요한 데이터만 전송되도록 하며, 또한 컴퓨터 또는 노트북에 이에 알맞은 신호를 전송하도록 구비할 수 있다.

이에 무접점 충전장치(1)의 MPU블록(30)의 제어에 의하여 직렬공진 컨버터(50) 및 1차코일(70)과 2차코일(80)을 통하여, 무접점 충전장치(1)의 펄스신호에 대한 응답으로 충전용 배터리팩(200) 또는 휴대용 단말기(300)에서는 고유의 ID를 발생하여 다시 무접점 충전장치(1)로 전송하게 된다. 즉 충전용 배터리팩(200) 충전제어부(210)의 2차측 무선 충전 모듈이 내장된 ID칩에서 고유 ID 신호를 2차코일(80)을 통하여 발신하게 되면, 1차코일(70), 신호검출블록(61), 전류센신블 록(60)에서는 공급되는 전력신호의 부하변조(Load regulation) 신호를 통하여 충전용 배터리팩(200) 또는 휴대용 단말기(300)의 고유 ID를 인식하게 된다. 이와 같이 인식된 충전용 배터리팩(200) 또는 휴대용 단말기(300)의 고유 ID를 인식하게 되면, 이러한 충전용 배터리팩(200) 또는 휴대용 단말기(300)에 대한 정보는 컴퓨터 또는 노트북(100)에 전송하게 된다. 즉 상기 무접점 충전용 배터리팩(200)이 상기 무접점 충전장치(1)에 올려지면 충전용 배터리팩(200)에 내장된 ID칩이 동작하여 무부하 상태에서 로드 레귤레이션을 하여 충전 스타트 ID를 무접점 충전장치(1)에 전송하고, 상기 무접점 충전장치(1)는 그 신호를 피드백 받아서 ID가 일치하여 올바른 신호인지를 확인하고 일치하면 풀 파워모드로 전력을 충전용 배터리팩(200)에 공급한다.

그리고 충전용 배터리팩(200) 또는 휴대용 단말기(300)의 고유 ID가 인식되면, 1차코일(70) 및 2차코일(80)을 통하여 충전용 배터리팩(200) 또는 휴대용 단말기(300)의 2차측 정류단 전압을 항상 정전압 제어를 한다. 이는 무접점 충전장치(1)의 1차 측 주파수 자동 가변 알고리즘을 통하여 충전용 배터리팩(200) 또는 휴대용 단말기(300)의 2차측 충전 전력을 제어하며, 이러한 무접점 충전장치(1)의 1차코일(70), 신호검출블록(61), 전류센신블록(60)에서는 Vdrop에 의한 소비전력[Pdis=(Vout-Vbat)*Ichg]을 최소화하여, 충전용 배터리팩(200) 또는 휴대용 단말기(300)에서 별도의 2차측 충전모듈의 부재를 줄일 수 있고, 기타 충전칩들의 온도 상승을 억제하며, 이로써 복잡하고 가격이 비싼 스위칭 충전용 IC를 사용하지 않고 리니어 충전용 IC를 사용할 수 있으며, 또한 배터리 팩의 내부 공간을 확보할 수 있다.

다음으로 살펴볼 수 있는 것은 충전모듈을 구비하지 아니한 이종의 금속체가 무접점 충전장치(1) 위에 올려졌을 때, 유도기전력에 의하여 이러한 이종의 금속체가 와전류에 의한 손실이 열로 발생하여 과열이 되어, 무접점 충전장치(1)가 손상되는 현상이 발생될 우려가 있다. 이러한 현상은 유도기전력을 이용한 무접점 충전장치(1)의 안정성에 가장 큰 영향을 미치는 문제이다. 그러므로 동전, 금속펜, 가위, 등 생활 속의 금속체 등, 충전모듈이 구비되지 아니한 이종의 금속체를 인식하고 전력을 차단하여 과열의 위험으로부터 안전하도록 하는 안전장치를 반드시 구비하여야만 한다.

이를 위한 구성을 살펴보면, 1차코일(70)에서 2차코일(80)에 전력을 전달시키는 수단은 반파 또는 전파형 직렬/병렬 공진형 컨버터를 사용하여 LC공진을 시켜 전류를 정현파로 만들어 유도결합에 의해 2차 측에 전력을 전달하는 것이다. 이때 스위칭 주파수는 공진주파수 보다 높게 설정하여 소프트 스위칭이 되도록 한다. 1차코일(70)에서 일정한 인터벌(interval)을 두고 아주 짧은 시간 동안 PWM펄스를 인가하여, 이종의 이물질이 올려져 있는지 여부를 감지하여 판별하는 매카니즘을 구성한 것이다. 무부하시 스위칭 주파수와 전류의 위상이 항상 90도를 이루는데, 이물질이 근접되면 자기 인덕턴스의 변화에 의해 전류의 위상이 변화되고, 이 위상차의 레벨에 따라 이물질의 정도를 인식하도록 하였다. 즉 물체 근접이 감지되면 전력을 인가하는 일정시간 동안 ID 체크 신호를 발신하여, 궤환된 고유 ID 신호가 감지되지 않거나 또는 상이한 ID가 인식이 되면, 이물질로 인식하여 무접전 충전장 치(1)의 충전 시스템을 shut-down 시켜 충전 전력을 1차코일(70)로 공급되지 않도록 하여, 충전용 배터리팩(200) 또는 휴대용 단말기(300)의 충전회로의 안정성을 확보한 것이다.

즉 무점접 충전장치(1)의 상기 전류센싱블록(60)은 상기 1차코일(70)에서 일정한 인터벌의 PWM펄스를 발생하고, 이에 응답하는 상기 2차코일(80)로부터의 감지신호가 규정된 신호이면 ID를 부여하여 데이터 신호 및 전력신호를 계속 전송하며, 응답이 없거나 응답신호가 규정된 신호가 아닌 것으로 검출되면 이물질로 감지하여 데이터 신호 및 전력 신호의 전송을 중지하는 이물질 감지기능을 더 포함하여 구성한 것이다.

또한 이러한 이물질 감지기능에 의한 충전 중 이물질 감지는 복잡한 기술이 요구되는데 충전이 되면서 전력은 점점 떨어지도록 구비할 수 있다. 이 전력 곡선에 히스테리시스를 두어 이물질이 올려졌을 때, 히스테리시스 구간을 넘어가면 이물질로 인식하여 shut-down시키는 알고리즘이 사용하여 구현할 수 있다.

본 발명은 상기 무접점 충전장치(1)의 안전장치와 무선충전용 모듈이 내장된 충전용 배터리팩(200)의 안전성 및 배터리 상태 감시기능을 갖춘 무선 충전 솔루션을 제공할 수 있다.

그리고 상기 무접점 충전장치(1)는 기본적으로 온도보호회로부(92)에 의하여 1차코일(70)과 구성된 여러 칩의 온도를 검출하거나 장치몸체(2) 내부의 온도를 감시하여, 상시 온도가 45℃ 이상일 경우, Shut-down시키는 기능과, 과전류, 과전압에 대한 보호 기능을 칩에 내장하고, 또한 퓨즈(Fuse)를 내장하여 과전류를 차단한 다. 그리고 상기 무접점 충전장치(1)의 구성 칩의 기능이 마비되어 이상신호가 검출되면 회로를 차단하며, 1차코일(70)과 연결된 C-L 공진부에 직렬로 바이메탈(Bimetal)(71)을 구성하여 1차코일(70)이 과열되었을 때 회로를 차단할 수 있도록 하는 등, 안전장치를 구성하였다.

그리고 부가적으로 음이온 발생기능이나 세균 박멸을 위한 향균 스프레이가 분사되고, LCD 디스플레이부(3) 또는 컴퓨터, 노트북(100) 등에 충전이 되는 상태를 표시한다. 이에 더하여 충전용 밧데리(230)가 만충전되면, 충전용 IC에서 출력된 만충전 신호를 ID칩에서 받아서 만충전 상태를 충전체제어부(210)의 제어에 의해 상기 무접점 충전장치(1)에 로드 레귤레이션을 통하여 전송하고, 이 신호를 피드백 받아 충전용 배터리팩(200)이 충전 완료 상태인 것을 디스플레이부(3), 컴퓨터 또는 노트북(100) 등에 표시한다.

이러한 본 발명 무접점 충전장치(1)는 또한 도 4와 같이, 상기에 기술된 바와 같이 컴퓨터 또는 노트북 등으로 부터 USB 포트를 이용하여 전력을 충전할 수 있으며, 또한 컴퓨터 또는 노트북과 근접되지 않는 상황, 즉 여행을 하는 등과 같은 상황에서 다양한 방법으로 충전할 수 있도록 부가된 구성을 할 수 있다. 즉 충전기, 어댑터, USB 포트 등을 입력으로 하는 24핀 커넥터를 사용할 수 있으며, 그 일 실시예로 24핀 표준 커넥터를 사용하여 여행용 충전기가 꽂일 경우, 1번 핀에 할당된 특정 ID저항을 통해 항상 4.2V를 21, 22번 핀을 통해 입력받고, 어댑터가 꽂일 경우 4, 5번 핀을 통해 전원을 입력받고, USB 포트에 꽂일 경우 16번 핀을 통 해 전원을 입력 받을 수 있으며, 상기 무접점 충전장치(1)는 입력전원이 4V에서 5.5V에서 동작 가능하도록 구비할 수 있다.

그리고 상기 24핀 표준 커넥터를 사용하는 어댑터를 사용하여 2개의 휴대용 단말기를 동시에 충전시킬 수 있는 도킹 스테이션을 구성하여 상기 무접점 충전기를 2개 연결하여 각각 휴대용 단말기 2대를 동시에 충전시킬 수도 있다.

상기와 같이 구성된 본 발명의 다른 실시를 살펴보면 다음과 같다.

즉 컴퓨터 또는 노트북(100)과 USB 통신하는 상기 USB드라이버블록(20)을 USB에 대한 컨트롤러 기능뿐만 아니라, IrDA 신호로 변환하는 기능을 부가한 것이다.

따라서 이러한 USB드라이버블록(20)은 USB프로토콜 및 IrDA로 서로 변환하는 IrDA 신호변환부(21)를 더 구비하고, 상기 IrDA 신호변환기(21)에 의해 IrDA로 변환된 데이터 신호를 상기 MPU 블록(30)의 제어에 의해 상기 휴대용 단말기(300)와 서로 송수신하는 IrDA 포트(22)를 더 구비하고, 휴대용 단말기(300)의 IrDA 컨트롤블록(302)으로부터 발신되어 IrDA 포트(22)에서 수신된 상기 휴대용 단말기(300)의 고유ID를 감지하여 구별하는 휴대용단말기ID 감별부(미도시됨)를 더 구성하였다.

이에 도 2 및 도 3은 본 발명에 따른 IrDA 송수신 모듈이 내장된 무접점 충전장치(1)를 나타낸 도면이다.

이를 참조하면, 상기 무접점 충전장치(1)는 전원입력으로 컴퓨터나 노트북(100)의 USB포트에 연결하면, 상기 무접점 충전장치(1)에 내장된 IrDA 신호변환 부(21)에 의해 USB 통신프로토콜 및 IrDA 등의 데이터를 상호 변환하고, IrDA 트랜시버를 통하여 PC 또는 노트북으로부터 저장된 음악, 동영상, 데이터 등을 연동하여 휴대용 단말기(300)(휴대폰, PDA, PMP, DMB단말기, MP3 등)와 데이터를 무선으로 상호 교환할 수 있다. 물론 전원 공급용 전력의 전송을 1차코일(70) 및 2차코일(80)에 의한 비접촉 분리형 변압기를 이용하여 상기 휴대용 단말기(300)로 에너지를 전달하여 배터리를 충전한다.

상기 무접점 충전장치(1)에 내장된 IrDA 포트(22)와 상기 휴대용 단말기(300)의 IrDA포트를 일치시켜 2차측 무선 충전모듈이 내장된 휴대용 단말기(300)를 상기 무접점 충전장치(1)에 근접시키면, 상기 무접점 충전장치(1)는 상기에 언급된 바와 같은 기술의 1차코일(70) 및 2차코일(80)에 의해 자동으로 컴퓨터 본체와 동기화되며, 이에 무접점 충전장치(1)와 휴대용 단말기(300) 간에 쌍방이 적외선 통신이 가능하도록 컴퓨터 또는 노트북(100)에 USB가 자동으로 접속되며, 따라서 휴대용 단말기(300)의 저장매체 폴더가 팝업되고 음악(MP3 format), 동영상(avi, asf, dat format) 등 데이터를 무선 다운로드할 수 있으며, 기타 데이터 처리를 함께 할 수 있는 것이다.

이에 도 3은 이러한 무접점 충전장치(1) 및 휴대용 단말기(300) 간에 각각 내장된 IrDA 포트에 의한 적외선 통신 방식과 전력을 전달하는 무접전 충전장치(1)에 대한 구성도를 도시한 것이다.

즉 도 3의 상기 무접점 충전장치(1)는 USB 커넥터(USB Connector)(10), USB-to-IrDA로 신호변환하는 IrDA 신호변환부(21)가 내재된 USB드라이버블록(20), MPU 블록(30), 부츠트랩 게이트 드라이버(Bootstrap Gate Driver)를 포함하는 게이트 드라이브 블록(Gate Drive Block)(40), LLC 풀브릿지 직렬 공진 컨버터(LLC Full-bridge Serial Resonator Converter)의 직렬공진 컨버터(50), 1차코일(70), 2차코일(80), 바이메탈(Bimetal)(71), 먼지냄새 센서(Dust & Smell Sensor Circuit)(90), 이온 발생부(Ionizer High voltage drive circuit Control Block)(91), 전류센싱블록(Current sensing block)(60), 온도보호회로부(Thermal Protection Safety Block)(92), 및 2차측 신호를 검출하는 신호검출블록(61) 등을 포함한다.

그리고 휴대용 단말기(300)에는 IrDA 컨트롤러(302) 및 IrDA 포트 등이 구비된다. 그리하여 휴대용 단말기(300)와 무접점 충전장치(1) 사이에 각각의 IrDA 포트를 이용하여 데이터 통신을 하도록 구비할 수 있다.

상기와 같이 구성된 본 발명의 무접점 충전장치(1)와 결합되어 무접점 충전장치(1)와 서로 데이터를 무선으로 송수신하며, 전원용 전력을 무선으로 공급받는 충전용 배터리팩(200)을 구성한 것이다.

즉 상기의 무접점 충전장치(1)의 충전몸체(2) 일측과 서로 접촉가능하도록 하며, 상기 1차코일(70)과 비접촉 상태에서 자기장에 의해 데이터 신호를 송수신하고, 전력 신호를 전송받는 상기 2차코일(80)이 일측에 구성된 충전체몸체(201), 상기 충전체몸체(201) 내부 일측에 상기 2차코일(80)과 연결되어 상기 1차코일(70)로부터 전송되는 전력 신호를 처리하여 충전용 밧데리(230)에 전송하며, 상기 1차코 일(70)과 송수신하는 데이터 신호를 처리하는 충전체제어부(210), 상기 충전체제어부(210)의 제어에 의하여 상기 충전용 밧데리(230)에 충전용 전력을 전송하도록 하는 충전회로(220)을 포함하며, 상기 충전회로(220)은 상기 충전용 밧데리(230)의 전원을 상기 휴대용 단말기(300)로 공급되도록 구성한 것이다.

이에 상기 충전체제어부(210)는 상기 무접점 충전장치(1)로부터 최초 연결된 것을 감지하면 고유ID를 상기 2차코일(80) 및 상기 1차코일(70)을 통하여 상기 무접점 충전장치(1)로 전송하도록 하는 고유ID부(고유 ID 칩), 상기 충전용 밧데리(230)의 충전 정도를 감지하여 상기 무접점 충전장치(1)로 전송하는 충전감지부를 포함하여 구성한 것이다.

그리고 상기 충전체몸체(201)는 상기 휴대용 단말기(300)와 분리 및 체결이 가능하도록 별체로 형성되는 분리형팩으로 구성될 수 있다. 또한 상기 휴대용 단말기(300)의 본체 케이스 내부에 내재되어 일체로 형성되는 일체형팩으로 구성될 수 있다.

이에 분리형팩으로 구비된 충전체몸체(201)는 상기 충전체제어부(210)의 제어에 의하여 상기 충전용 밧데리(230)의 전원을 상기 휴대용 단말기(300)로 공급하는 터미널 블록(240)을 더 구성하였다.

이를 도 1 및 도 3으로 하여 설명하면, 상기 충전용 배터리팩(200)의 2차코일(80)은 휴대용 단말기의 풀브릿지 정류회로(Rectification Block)(81)과 연결된다. 그리고 정류회로(81)과 연결된 충전체제어부(210)은 상기 휴대용 단말기(300) 또는 충전용 배터리팩(Wireless charge-enabled Battery Pack)(200)의 고유 ID를 송출하고, 이물질을 감지하며, 충전 상태 피드백 충전 회로를 on-off하고 이를 무접점 충전장치(1)로 송출하며, 신호-to-USB 변환 기능이 가능하도록 구비할 수 있다. 그리고 충전을 위한 충전회로(Charge Management Block)(220), 배터리 용량 체크 회로(Fuel Gauge Control Block)(221), 배터리 보호 회로(Prototection Control Block)(222), PTC와 충전용 밧데리(230), 및 휴대용 단말기(300)에 내장된 USB 컨트롤러(301) 또는 IrDA 컨트롤블록(302) 등을 함께 구비할 수 있다.

그리고 상기에 기술된 무접점 충전회로(1)의 안전장치와 같이, 충전용 배터리팩(200)에도 다수의 안전장치를 구비한다.

즉 충전용 배터리팩(200)의 안전장치는 충전회로에 내장된 온도센서가 있어서 외부에 연결된 NTC가 온도변화에 따라 저항값이 변동되어 분배된 전압을 피드백 받아, 기 설정된 온도 이상이 되면 충전을 차단하는 기능을 내장할 수 있다. 또한 PCM이라는 보호회로에 의해 과전류, 과전압, 과방전, 단락 등으로부터 배터리를 보호하고 PTC 또는 바이메탈(Bimetal)을 사용하여 과전류와 온도에 의해 차단되어 충전용 배터리팩(200) 및 충전용 밧데리(230) 및 이들의 회로를 보호한다. 그리고 충전용 배터리팩(200)에 내장된 ID 칩 및 다수의 칩 등에 대해, 충전 중 내부의 오동작이 발생했을 경우, 상기 무접점 충전장치(1)에 로드 레귤레이션을 통해 이러한 오작동 신호를 전송하고, 상기 무접점 충전장치(1)에서 FSK를 통해 신호를 받아서 스위칭을 차단하여 전력공급을 중단하는 메커니즘을 구비할 수 있다.

그리고 이러한 충전용 배터리팩(200)은 도 5 내지 도 9도와 같이, 휴대용 단말기(300) 내부에 함께 내재하여 일체로 구비할 수 있으며 또한 별체로 분리 및 결 합이 용이하게 구비할 수 있다. 따라서 이러한 휴대용 단말기(300)는 충전용 배터리팩(200)의 터미널 블록(240)과 전기적으로 접촉되어 전원을 공급받는 전력수신터미널블록(310)과, 상기 전력수신터미널블록(310)과 연결되어 전력을 변환하는 DC/DC 컨버터(320) 및 상기 DC/DC 컨버터(320)에서 변환된 전력을 충전하는 충전블록(330)을 구성할 수 있다.

이와 같은 본 발명은 일반적으로 비접촉 변압기의 경우 접촉형인 일반 변압기와 달리 큰 공극을 갖기 때문에 자화인덕턴스는 일반 변압기에 비해 상대적으로 작고, 누설인덕턴스는 상대적으로 크기 때문에 기존 직렬 공진형 컨버터를 그대로 사용하면 부하 변화에 대한 많은 순환전류가 흐르는 단점을 가지게 된다. 뿐만 아니라 2차측 정류다이오드의 연속적인 전류에 의해 다이오드의 역 회복 특성에 따른 스위칭 손실이 발생할 우려가 있다. 그러나 본 발명에서는 이러한 문제점을 개선하기 위해 비접촉 변압기용 풀브릿지 LLC 직렬 공진형 컨버터(50)를 적용하여 스위칭 주파수는 공진주파수보다 낮은 주파수에서 동작하여 기존 직렬 공진형 컨버터를 사용한 경우보다 순환전류를 많이 줄일 수 있고, 2차측 정류다이오드에 불연속 전류가 흐르기 때문에 다이오드의 스위칭 손실을 줄일 수 있는 장점을 가진다.

또한 1차코일(70) 및 2차코일(80)은 분리형 변압기의 FPCB, PCB, 코일 및 페라이트 코어 중 어느 하나로 구성되고, 원형, 사각형 또는 다각형의 평판 또는 통형상의 코일형태로 형성되도록 하여 서로 신호 전송이 원활하도록 구비한 것이다.

이러한 본 발명에 따른 무접점 충전용 배터리팩(200)의 제조 구성의 예를 도 5 내지 도 9를 참조하여 기술하면 다음과 같다. 즉 도 5는 올인원 하드팩으로 된 충전용 배터리팩(200)에 대한 것이고, 도 6은 휴대용 단말기(300)에 내장되는 실시예에 대한 회로도이다.

즉 올인원 하드팩의 충전용 배터리팩(200)은 2차코일과 자기장 차폐 실드, 정류회로, 충전회로(스위칭 또는 리니어 충전 회로), 무선 통신 ID 인식 회로, 보호회로, 배터리로 구성된다. 즉 2차코일(코일 또는 코어방식 포함)(80), 정류회로(Rectification Block)(81), LDO+ID(TX, RX통신)+FET 드라이브+배터리 충전 상태 입력(Empty, Full 신호) 기능+오실레이터+충전회로 enable 또는 disable할 수 있는 포트를 내장한 어댑터 제어 블록(Adaptor Control Block)인 충전체제어부(210), 배터리 보호회로(PCM)(222), PTC와 충전용 밧데리(230), 충전회로(220), 휴대폰과 연결되는 단자인 터미널 블록(240) 등으로 구성된다.

그리고 내장형 충전용 배터리팩(200)의 경우에는 상기 휴대용 단말기(300)의 케이스 커버에 2차코일과 자기장 차폐 실드를 내장하고(코일을 커버에 사출 성형하거나 보호 케이스를 만들어서 초음파 융착하는 방법 사용), 휴대용 단말기(300)와 연결될 수 있는 단자를 만들어 이 단자를 통하여 연결된 휴대용 단말기(300)의 내장 회로에 정류회로, 무선 ID 인식회로를 부가하고, 상기 휴대용 단말기(300)에 내장된 DC/DC 컨버터(320)와 충전블록(330)을 그대로 사용하여 내장된 배터리팩과 연결된 단자를 통하여 충전한다.

또한 상기 휴대용 단말기(300)에 내장된 충전용 배터리팩(200)의 또 다른 구성은, 2차코일과 자기장 차폐 실드, 정류회로, 무선 통신 ID인식회로, 보호회로, 배터리 등을 휴대용 단말기(300) 케이스 커버에 융착하지 않고 내부에 내장하며, 상기 휴대용 단말기(300)와 정류회로 출력, 접지, 배터리 양극, 충전상태 핀 등의 연결 단자를 만들고 휴대용 단말기(300)에 내장된 DC/DC 컨버터(320)와 충전블록(330)를 그대로 사용하여 배터리와 연결된 단자를 통하여 충전하도록 구성할 수있다.

이러한 내장형 충전용 배터리팩(200)에 대한 회로는 도 6에 도시된 바와 같이, 휴대용 단말기(300)에 적용 가능한 무접점 충전용 세미 이너팩으로, 2차코일(코일 또는 코어방식 포함)(80), 정류회로(Rectification Block)(81), LDO+ID(TX, RX통신)+FET 드라이브+배터리 충전 상태 입력(Empty, Full 신호) 기능+오실레이터+충전회로 enable 또는 disable할 수 있는 포트를 내장한 어댑터 제어 블록(Adapter Control Block)인 즉 충전체제어부(210), 배터리 보호회로(PCM)(222), PTC와 충전용 밧데리(230), GSM 휴대폰인 휴대용 단말기(300)에 내장된 DC/DC 컨버터(320), 및 GSM휴대폰인 휴대용 단말기(300)에 내장된 충전블록(330)을 포함하여 구성될 수 있다. 이때 GSM휴대폰인 휴대용 단말기(300)는 단말기에 DC/DC컨버터(320)와 충전블록(330)이 내장된 휴대용 단말기(예:GSM 휴대폰)를 말한다.

이에 무접점 충전장치(1)에 무접점 충전용 세미 이너팩, 즉 충전용 배터리팩(200)을 내장한 GSM 휴대폰인 휴대용 단말기(300)를 올려놓으면 무접점 충전장치(1)에서 전력을 발생시켜서 2차코일(80)을 통해 충전용 배터리팩(200)으로 전력을 전송한다.

그리하여 충전용 배터리팩(200)인 2차 측에서는 2차코일(80)에서 AC 전력을 받아서 정류회로(81)에서 정류를 하여 DC로 만들고, 충전체제어부(210)에서 RXD핀을 통해 전압이 안정전압 이상( 예 : 5.5V 이상)이면 TXD핀을 통해 상기 무접점 충전장치(1)에 전력을 줄이기 위한 Power save 코드를 발생시켜 전달하여, 2차 측 전력이 안정전압(예 :5V 정도)으로 파라미터(주파수)를 조절한다. 이 경우를 반복하여 충전용 배터리팩(200)인 2차 측이 최적의 전압 조건인 안정전압(예 : 5V)이 되면 이에 대한 ID를 발생시키고, 무접점 충전장치(1)의 ID와 일치하면 상기 무접점 충전장치(1)에서 전력을 발생시킨다. 그렇지 않으면 무접점 충전장치(1)에서는 전력 공급을 차단하고 절전 모드로 들어가거나 이물질이 올려졌을 경우 고유ID에 대한 수신정보가 없기 때문에 에러를 발생시켜 전력 공급을 차단한다.

도 7 내지 도 9는 이러한 충전용 배터리팩(200)의 다수 실시예에 따른 분해 사시도를 도시한 것이다.

우선 충전용 배터리팩(200)의 제1실시예를 도시한 도 7의 구성을 살펴보면, A/S 라벨(411), 상부 케이스(Top case)(412), 무접점 충전용 PCB 보드(413), (-)Ni-Plate(414), PTC 또는 바이메탈(415), 리드선(416), (+)Ni-Plate(417), 보조 케이스(418), Nomax 테이프(419), 정류부 보드(420), 배터리셀(421), 2차측 코일(422), 하부 케이스(Bottom case)(423), 및 라벨(424)을 구비한다. 즉 정류부 보드(420)를 탑면에 배치한 실시예인 것이다.

다음으로 도 8은 제2 실시예에 따른 무접점 충전용 내장형 배터리 팩 조립도(회로기판 탑면 배치)로, A/S 라벨(431), 상부 케이스(Top case)(432), 무접점 충전용 PCB 보드(433), (-)Ni-Plate(434), PTC 또는 바이메탈(435), 리드선(436), (+)Ni-Plate(437), 보조 케이스(hot melt 방식으로 충진할 수 있음)(438), Nomax 테이프(439), 연결 보드(440), 배터리셀(441), 2차측 코일(442), 하부 케이스(Bottom case)(443), 및 라벨(444)을 구비한다.

그리고 도 9는 제3 실시예에 따른 무접점 충전용 내장형 배터리 팩 조립도(회로기판 측면 배치)로, A/S 라벨(451), 상부 케이스(Top case)(452), 무접점 충전용 PCB 보드(453), (-)Ni-Plate(454), PTC 또는 바이메탈(455), 리드선(456), (+)Ni-Plate(457), 보조 케이스(hot melt 방식으로 충진할 수 있음)(458), Nomax 테이프(459), 연결 보드(460), 배터리셀(461), 2차측 코일(462), 하부 케이스(Bottom case)(463), 및 라벨(464)을 구비한다.

상기와 같이 구비되는 배터리팩은 도 10과 같은 개략적인 구조의 자기장을 막는 차폐용 부재를 구비한다. 이와 같은 차폐용 부재에 의하여 배터리 셀 및 충전용 회로들의 오작동을 방지하고 과열되는 것을 방지한다. 즉 도 7 내지 도 9의 배터리셀(421)(441)(461)은 도 10에 개략적으로 도시된 차폐용 부재가 구비된 배터리셀(512)의 구성과 같이 구성할 수 있다.

즉 도 10은 무선 전력 수신 모듈을 가진 충전용 배터리팩(200)의 구성도로, 코일, 파인메탈, 박막알루미늄(호일 등), 리튬이온 또는 리튬폴리머로 된 배터리팩은 자기장을 100% 차단하기 위해 박막알루미늄을 넣어서 셀에 영향이 없도록 하여 셀의 사이클이 500회까지 충방전 가능하도록 구비한 것이다. 여기서 코일의 형상은 모든 형태의 코일을 포함한다. 즉 사각형상, 원형상 또는 타원 형상 등으로 다양하 게 구비할 수 있다. 그리하여 무선 전력 수신 모듈을 가진 충전용 배터리팩(200)은 배터리셀(512)의 일측에 수직 또는 수평 방향으로 무선 전력 수신회로(Wireless Power Receiver Circuits)를 구비하고, 상기 무선 전력 수신 회로(513)는 감싸는 자기장을 막는 차폐부재(501)를 포함하여 구성할 수 있다.

그리고 코일, 파일메탈, 박막알루미늄(호일 등), 리튬이온 또는 리튬폴리머로 된 충전용 배터리팩(200)은 자기장을 100% 차단하기 위해 차폐판(515)을 구비하였다. 상기 차폐부재(501) 및 차폐판(515)는 Al, Cu, Ni Alloy metal 등을 포함하여 얇은 판으로 형성된다. 또한 상기 차폐판(515)과 동일한 구성으로 배터리셀(512)을 중심으로 하여, 전후좌우면에도 각각 차폐판(515-1)(515-2)(515-3)(515-4)를 구비하여, 자기장으로부터 배터리셀(512)을 보호하도록 구성한 것이다. 이러한 차폐판(515)과 2차코일(516)이 권선된 충전리시버모듈(517) 사이에는 자성판(503)을 구비하여, 코일에 1차코일로부터 유도된 자기장이 2차코일(516)에 잘 유도될 수 있도록 투자율이 높은 자성체로 구비한 것이다. 이러한 자성판(503)은 페라이트 계열, Mn - Zn (50 중량부 : 50 중량부), 또는 Ni - Fe (80 중량부 : 20 중량부)로 구비되거나, 파일메탈(Finemetal, Fe-Si-Cu-Nb)로 Fe를 주성분으로, 이에 Si과 B 및 미량의 Cu와 Nb를 고온 상태에서 첨가하여 100℃ 이하로 급냉하여 고체화하여 제조한 것이다.

그리고 차폐판(515)과 배터리셀(512) 사이에는 절연체인 절연판(502)을 구비한 것으로, 특히 NI-Cu로 된 Mesh 또는 방열할 수 있으며 열전도를 떨어뜨릴 수 있는 절연체로 구비하여, 배터리셀(512)의 온도 상승을 방지하여 과열되지 않도록 하 였다. 따라서 온도와 자기장의 영향이 배터리셀(512)에 미치지 않도록 하여, 충전리시버모듈(517)과 연결되어 배터리셀의 사이클이 500회까지 충방전 가능하도록 구비하였고, 이때 코일의 형상은 모든 가능한 형태의 형상으로 하여 구성할 수 있다. 미도시된 기호 511은 (-)터미널이고, 514는 (+)터미널이며 516은 코일을 도시한 것이다.

상기의 충전용 배터리팩(200)의 예에 따른 무접점 충전장치(1)는 또한 함체 형상으로 형성된 장치몸체(2)의 상부면에 1차코일(70)을 형성한 것으로, 소용돌이 형상의 원형, 사각형 또는 다각형 형상으로 코일 또는 코어의 형태로 1차코일(70)을 구성할 수 있다. 그리고 이와 같이 1차코일(70)이 구성된 무접점 충전장치(1)의 상부로 충전용 배터리팩(200) 또는 충전용 배터리팩(200)이 내재된 휴대용 단말기(300)를 올려 놓으면, 컴퓨터 또는 노트북과 연결된 상태에서 송수신용 데이터 및 전원용 전력을 공급되도록 구성한 것이다.

상술한 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 또는 변형하여 실시할 수 있다.

상기와 같은 구성된 본 발명에 따른 무선 데이타 통신과 전력 전송이 가능한 무접점 충전기 및 이를 이용한 휴대용 단말기는 TC, TA, PC의 USB Port의 출력을 전원 입력으로 하는 유도기전력을 이용한 무접점 전력 전송에 의해 휴대용 단말기(휴대폰, PDA, MP3 player, DAB 또는 DMB 단말기, PMP(Portable Music Player), Handheld 단말기 등)와 컴퓨터(PC)간 무선 데이터 통신과 무선 충전을 동시에 가능하여 전송시 에러가 발생되지않고 안정적으로 데이터를 송수신하면서 전력을 함께 공급할 수 있는 효과가 있다.

또한 본 발명에 따른 무접점 충전기는 충전하고자 하는 휴대용 단말기의 배터리 팩(2차측 무선충전 모듈이 내장된 팩) 이외의 다른 금속 이물질이 올려졌을 때, 이를 감지하여 차단시킬 수 있는 이물질 감지 기능과, 휴대용 단말기의 배터리 팩을 인식하여 충전상태를 인식할 수 있는 식별기능을 가지며, 과부하와 온도 프로텍션 기능을 제공하여, 기기의 손상을 방지하며 최적의 충전 효율 상태를 유지하도록 하는 효과가 있다.

Claims

함체형상의 장치몸체(2)의 일측으로 구비되어 컴퓨터 또는 노트북의 USB포트와 잭 결합 및 분리가 가능하게 연결되는 USB커넥터(10);

상기 USB커넥터(10)와 연결되어, 상기 컴퓨터 또는 노트북과 데이터를 송수신하도록 USB프로토콜로 에뮬레이션하는 USB드라이버블록(20);

상기 USB커넥터(10)와 연결되어, 상기 컴퓨터 또는 노트북으로부터 전원을 공급받아 휴대용 단말기에 공급하거나 데이터를 송수신하기 위한 직렬공진 컨버터(50), 전류센싱블록(60) 및 전원공급용 부재를 제어하는 MPU 블록(30); 및

상기 직렬공진 컨버터(50)로부터의 데이터 신호 및 전원 신호를 상기 휴대용 단말기에 무선으로 전송하기 위하여 유도기전력을 발생하도록 장치몸체(2)의 상부에 형성되는 1차코일(70)을 포함하여 구성하고,

상기 직렬공진 컨버터(50)는 상기 USB드라이버블록(20)와 상기 휴대용 단말기 사이에 송수신되는 데이터 신호 및 상기 USB커넥터(10)로부터 상기 휴대용 단말기로 공급되는 전원 신호를 변환, 합산하도록 구성되며,

상기 전류센싱블록(60)은 상기 1차코일(70)과 대응되는 상기 휴대용 단말기측의 2차코일(80)에 의한 부하변조 신호를 감지한 1차코일(70)로부터 전송된 상기 2차코일(80)의 신호를 분석하여, 상기 휴대용 단말기를 인식하고, 충전 전압을 안정전압으로 제어하도록 상기 1차코일(70), 상기 2차코일(80)을 감시하며 상기 MPU블록(30)으로 신호를 전송하도록 구성된 것을 특징으로 하는 무선 데이타 통신과 전력 전송이 가능한 무접점 충전장치.
제 1항에 있어서,

상기 1차코일(70)은,

분리형 변압기의 FPCB, PCB, 코일 및 페라이트 코어 중 어느 하나로 구성되고, 원형, 사각형 또는 다각형으로 형성되며,

상기 직렬공진 컨버터(50)는 반파형 또는 전파형으로 직렬/병렬 공진형 컨버터인 LLC 풀브릿지 직렬 공진 컨버터인 것을 특징으로 하는 무선 데이타 통신과 전력 전송이 가능한 무접점 충전장치.
제 1항에 있어서,

상기 USB드라이버블록(20) 및 상기 MPU 블록(30)과 상기 직렬공진 컨버터(50) 사이에 구비되어 부츠트랩 게이트 드라이버를 구비한 게이트 드라이브 블록(40)과,

상기 2차코일(80) 신호 중 배터리 충전상태 신호를 감지한 상기 1차코일(70)로부터 신호를 전송받아 상기 MPU 블록(30)의 제어에 의해 충전용 밧데리(230)의 충전상태를 표시하는 디스플레이부(3)를 더 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 무선 데이타 통신과 전력 전송이 가능한 무접점 충전장치.
제 1항에 있어서,

상기 장치몸체(2) 내부의 온도를 감지하고 상기 1차코일(70)의 온도를 측정하여 회로 차단을 위하여 상기 MPU 블록(30)으로 신호를 전송하는 온도보호회로부(92)와,

상기 1차코일(70)과 직렬로 연결되어, 상기 1차코일(70)에 흐르는 전류가 과다하거나 내부온도가 과열되면 전류를 차단하는 바이메탈(71)과,

상기 장치몸체(2) 내부의 먼지 및 냄새를 감지하는 먼지냄새 센서(90)와,

음이온을 발생하고 세균 박멸용 항균 스프레이를 분사하는 이온 발생부(91)를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 무선 데이타 통신과 전력 전송이 가능한 무접점 충전장치.
제 1항에 있어서,

상기 전류센싱블록(60)은,

상기 1차코일(70)에서 일정한 인터벌의 PWM펄스를 발생하고, 이에 응답하는 상기 2차코일(80)로부터의 감지신호가 규정된 신호이면 ID를 부여하여 데이터 신호 및 전력신호를 계속 전송하며, 응답이 없거나 응답신호가 규정된 신호가 아닌 것으로 검출되면 이물질로 감지하여 데이터 신호 및 전력 신호의 전송을 중지하는 이물 질 감지기능을 더 구비하여 구성된 것을 특징으로 하는 무선 데이타 통신과 전력 전송이 가능한 무접점 충전장치.
제 1항에 있어서,

상기 USB드라이버블록(20)은,

USB프로토콜 및 IrDA로 서로 변환하는 IrDA 신호변환부(21)를 더 구비하고,

상기 IrDA 신호변환기(21)에 의해 IrDA로 변환된 데이터 신호를 상기 MPU 블록(30)의 제어에 의해 상기 휴대용 단말기와 서로 송수신하는 IrDA 포트(22)를 더 구비하고,

상기 휴대용 단말기의 고유ID를 감지하여 구별하는 휴대용단말기ID 감별부를 더 구성하는 것을 특징으로 하는 무선 데이타 통신과 전력 전송이 가능한 무접점 충전장치.
제 1항 내지 제 6항 중 어느 한 항의 무접점 충전장치(1)의 충전몸체(2) 일측과 서로 접촉가능하도록 하며, 상기 1차코일(70)과 비접촉 상태에서 자기장에 의해 데이터 신호를 송수신하고, 전력 신호를 전송받는 상기 2차코일(80)이 일측에 구성된 충전체몸체(201),

상기 충전체몸체(201) 내부 일측에 상기 2차코일(80)과 연결되어 상기 1차코 일(70)로부터 전송되는 전력 신호를 처리하여 충전용 밧데리(230)에 전송하며, 상기 1차코일(70)과 송수신하는 데이터 신호를 처리하는 충전체제어부(210),

상기 충전체제어부(210)의 제어에 의하여 상기 충전용 밧데리(230)에 충전용 전력을 전송하도록 하는 충전회로(220)을 포함하며,

상기 충전회로(220)은 상기 충전용 밧데리(230)의 전원을 상기 휴대용 단말기로 공급되도록 구성된 것을 특징으로 하는 충전용 배터리팩.
제 7항에 있어서,

상기 충전체제어부(210)는,

상기 무접점 충전장치(1)로부터 최초 연결된 것을 감지하면 고유ID를 상기 2차코일(80) 및 상기 1차코일(70)을 통하여 상기 무접점 충전장치(1)로 전송하도록 하는 고유ID부,

상기 충전용 밧데리(230)의 충전정도를 감지하여 상기 무접점 충전장치(1)로 전송하는 충전감지부를 포함하는 것을 특징으로 하는 충전용 배터리팩.
제 7항에 있어서,

상기 충전체몸체(201)는,

상기 휴대용 단말기와 분리 및 체결이 가능하도록 별체로 형성되는 분리형팩 으로 구성되거나, 또는

상기 휴대용 단말기의 본체 케이스 내부에 내재되어 일체로 형성되는 일체형팩으로 구성되며,

상기 2차코일(80)은 분리형 변압기의 FPCB, PCB, 코일 및 페라이트 코어 중 어느 하나로 구성되고, 원형, 사각형 또는 다각형으로 형성되는 것을 특징으로 하는 충전용 배터리팩.
제 9항에 있어서,

상기 분리형팩의 충전체몸체(201)는,

상기 충전체제어부(210)의 제어에 의하여 상기 충전용 밧데리(230)의 전원을 상기 휴대용 단말기로 공급하는 터미널 블록(240)을 더 구성한 것을 특징으로 하는 충전용 배터리팩.
제 8항에 있어서,

상기 충전체몸체(201)는,

충전리시버모듈(517)에 권선된 2차코일(516)로부터 유도된 전력이 무선 전력 수신 회로(513)을 통하여 충전하는 배터리셀(512),

상기 배터리셀(512) 저면, 전후좌우 사면을 감싸며, Al, Cu, 또는 Ni Alloy metal을 포함하여 구성되어 자기장으로부터 상기 배터리셀(512)을 보호하는 차폐판(515)(515-1)(515-2)(515-3)(515-4),

상기 차폐판(515)과 상기 충전리시버모듈(517) 사이에 구비되어 페라이트 계열, Mn - Zn (50 중량부 : 50 중량부), Ni - Fe (80 중량부 : 20 중량부), 또는 파일메탈(Finemetal, Fe-Si-Cu-Nb)을 포함하여 구성되어 2차코일(516)에 유도자기장이 잘 유도되도록 하는 자성판(503),

상기 차폐판(515)과 상기 배터리셀(512) 사이에 NI-Cu로 된 Mesh 또는 방열할 수 있으며 열전도를 떨어뜨릴 수 있는 절연체로 구비되어 상기 차폐판(515)의 열이 배터리셀(512)에 전도되지 않도록 하는 절연판(502),

상기 무선 전력 수신 회로(513)를 감싸며 Al, Cu, 또는 Ni Alloy metal을 포함하여 구성되어 상기 무선 전력 수신 회로(513)에 자기장을 차폐하는 차폐부재(501)를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 충전용 배터리팩.
제 7항의 무접점 충전장치(1)로부터 전원을 공급받고 데이터를 송수신하는 것을 특징으로 하는 무접점 충전장치를 이용한 휴대용 단말기.
제 9항의 일체형팩의 충전체몸체(201)를 구비하는 충전용 배터리팩(200)을 내재하여,

IrDA 컨트롤러(302) 및 무접점 충전장치(1)의 IrDA 포트(22)와 데이터 통신을 하는 IrDA 포트를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 휴대용 단말기.
제 8항의 충전용 배터리팩(200)의 터미널 블록(240)과 전기적으로 접촉되어 전원을 공급받는 전력수신터미널블록(310)과,

상기 전력수신터미널블록(310)과 연결되어 전력을 변환하는 DC/DC 컨버터(320) 및

상기 DC/DC 컨버터(320)에서 변환된 전력을 충전하는 충전블록(330)를 구성한 것을 특징으로 하는 무접점 충전장치를 이용한 휴대용 단말기.