KR20100088430A - 휴대폰 무접점 충전장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 무선 전력 전송이 가능한 무접점 충전기를 통해 배터리를 충전하는 2차측 충전 모듈을 휴대폰 배터리 커버 및 휴대폰 보호 케이스에 내장시킨 휴대폰 무접점 충전장치에 관한 것이다. 본 발명의 2차측 충전 모듈은 1차 코일이 송출한 AC전압을 수신하는 2차 코일과, 2차 코일이 수신한 AC전압을 DC전압으로 변환하고 통신을 위한 신호를 발생하는 2차 컨트롤러와, 정전류/정전압을 배터리로 공급하는 충전회로부로 구성된 것이 특징이다.

무접점 충전기, 2차측 모듈, 휴대폰 배터리 커버, 충전회로부

Description

휴대폰 무접점 충전장치{Non-contact Charger of Mobile Phone}

본 발명은 무접점 충전장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 무접점 충전기를 이용하여 배터리를 충전하기 위한 2차측 충전 모듈이 휴대폰 배터리 커버 또는 휴대폰 보호 케이스의 내부공간을 개량하여 장착된 휴대폰 무접점 충전장치에 관한 것이다.

기존에는 외부로부터 공급된 전력을 무접점 충전장치에서 휴대폰의 충전용 배터리팩에 유도기전력을 이용하여 공급이 가능하도록 구성하여, 접촉전송 시 발생되는 접촉불량이 없어 전력 전송을 양호하도록하는 무접점 배터리팩이 개발되었다. 여기서, 무접점 배터리팩은 무접점 충전장치에서 공급하는 전력을 수신하기 위한 2차측 코일을 포함하여 휴대폰, 및 배터리의 내부에 구성한다.

하지만, 휴대폰의 내부에 코일을 넣어 제작하는 방식은, 휴대폰의 부피가 커져 휴대성이 떨어지고, 또 다른 방법으로 배터리 팩 내에 코일을 넣어 휴대폰에 넣는 방식은 휴대 및 단자 이용이 용이하나 코일의 부피로 인해 휴대폰 구입시 제공되는 배터리를 사용할 수 없으며, 코일을 넣기 위해 배터리의 부피가 작아져 배터리 용량이 감소되는 단점이 있다.

상기한 종래 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 휴대폰의 배터리 커버 또는 휴대폰 보호 케이스에 2차 충전 모듈을 구성하여 휴대폰의 부품을 변경하여 발생하는 비용을 줄이고, 휴대폰의 기능을 유지시키는 휴대폰 무접점 충전장치를 제공함에 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 휴대폰 무접점 충전장치에 있어서,

전원을 공급하는 전원부와, 상기 전원부로부터 공급되는 전력을 배터리에 상응하는 전압으로 변경하는 DC/DC컨버터(Converter)와, 상기 DC/DC컨버터로부터 공급되는 전압을 AC전압으로 변환하고 통신을 위한 신호를 발생하는 1차 컨트롤러와, 상기 1차 컨트롤러가 변환한 AC전압을 송출하는 1차 코일이 포함된 무접점 충전기와;

상기 1차 코일이 송출한 AC전압을 수신하는 2차 코일과, 상기 2차 코일이 수신한 AC전압을 DC전압으로 변환하고 상기 1차 컨트롤러와 통신을 위한 신호를 발생하는 2차 컨트롤러와, 정전류/정전압을 배터리로 공급하는 충전회로부를 포함하는 2차측 충전 모듈;로 구성하되,

상기 2차측 충전 모듈은 휴대폰 배터리 커버 또는 휴대폰 보호 케이스의 내부공간에 장착하는 것을 특징으로 한다.

상기 충전회로부는 배터리의 충전을 제어하기 위한 집적회로(Integrated Circuit)와, 저항과, 콘덴서, 및 배터리의 충전 상태를 표시하는 발광 다이오드로 구성하되, 상기 집적회로(Integrated Circuit)는 제1 내지 제10 전극을 구비하여 배터리의 충전을 제어하는 배터리 충전 제어 칩(Battery Charge Management IC)으로 구성하는 것을 특징으로 한다.

상기 배터리는 상기 2차측 충전 모듈의 제2단자와 접촉이 용이하도록 추가로 제1단자 및 연장선를 형성하는 것을 특징으로 한다.

상기 연장선은 상기 제1단자가 설치되지 않은 일반 배터리와 상기 제2단자의 접촉을 위하여 설치하는 것을 특징으로 한다.

이상에서와 같이, 본 발명에 따른 휴대폰의 배터리 커버 또는 휴대폰 보호 케이스에 2차측 충전 모듈을 구성하여 휴대폰의 부품을 변경하여 발생하는 비용을 줄일 수 있고, 휴대폰의 기능을 유지시킬 수 있는 장점이 있다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 구체적인 실시 예를 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명에 따른 휴대폰 무접점 충전장치의 2차측 충전 모듈이 내장된 배터리 커버의 블록도이고, 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 2차측 충전 모듈을 내장한 배터리 커버 및 휴대폰을 나타낸 도면이며, 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 충전 단자를 나타낸 도면이고, 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 연장선을 나타낸 도면이다.

도 1 내지 도 4에 도시한 바와 같이, 본 발명의 휴대폰 무접점 충전장치는 무선 전력 전송이 가능한 무접점 충전기(100)를 통해 배터리(300)를 충전하는 2차측 충전 모듈(200)이 휴대폰 배터리 커버(20)에 내장되어 구성한다.

여기서, 상기 무접점 충전기(100)는 전원을 공급하는 전원부(140)와, 상기 전원부(140)로부터 공급되는 전력을 배터리(300)에 상응하는 전압으로 변경하는 DC/DC컨버터(Converter, 130)와, 상기 DC/DC컨버터(130)로부터 공급되는 전압을 AC전압으로 변환 및 통신을 위한 신호를 발생하는 1차 컨트롤러(120)와, 상기 1차 컨트롤러(120)가 변환한 AC전압을 송출하는 1차 코일(110)을 포함하여 구성한다.

또한, 상기 2차측 충전 모듈(200)은 상기 1차 코일(110)이 송출한 AC전압을 수신하는 2차 코일(210)과, 상기 2차 코일(210)이 수신한 AC전압을 DC전압으로 변환 및 상기 1차 컨트롤러(120)와 통신을 위한 신호를 발생하는 2차 컨트롤러(220)와, 정전류/정전압을 배터리(300)로 공급하는 충전회로부(230)로 구성한다.

여기서, 상기 2차측 충전 모듈(200)은 배터리 커버(20) 또는 휴대폰(10) 보호 케이스의 내부공간을 개량하여 장착 후, 상기 2차측 충전 모듈(200)을 마감처리(21)하고, 배터리(300) 충전을 위한 제2단자(32)를 포함하여 구성한다.

이때, 상기 배터리(300)는 상기 2차측 충전 모듈(200)의 제2단자(32)와 접촉이 용이하도록 추가로 제1단자(31) 또는 연장선(33)을 형성한다. 여기서, 상기 연장선(33)은 제2단자(32)와 접촉을 위하여 제1단자(31)가 설치되지 않은 일반 배터리에 설치하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 연장선(33)은 휴대폰 단자와 충전 단자(30)의 사이에 설치하고, 상기 충전 단자(30)와 접촉이 용이하도록 돌출부(33a)를 형성하며, 상기 연장선(33)과 상기 제2단자(32)가 접촉되는 위치에 따라 90도 또는 사선으로 설치한다.

도 5는 본 발명에 따른 충전회로부를 나타낸 도면이다.

도 5에 도시한 바와 같이, 본 발명의 충전회로부(230)는 2차 컨트롤러(220)로부터 공급받은 DC 전압을 정전압/정전류로 변환하여 배터리(BT1, 300)를 충전시키고, 상기 배터리(BT1, 300)의 충전된 전압을 측정하여 충전 상태를 적정하게 유지되도록 제어하며, 상기 배터리(BT1, 300)의 온도를 측정하여 설정 값 이상이 되면 상기 배터리(BT1, 300)의 충전을 중단한다.

여기서, 상기 충전회로부(230)는 배터리(BT1)의 충전을 제어하기 위한 제 1 내지 제 10 전극을 구비하는 집적회로(Integrated Circuit, U1)와, 저항(R)과, 콘덴서(C1 내지 C3), 및 배터리(BT1, 300)의 충전 상태를 표시하는 발광 다이오드(D1, D2)로 구성한다.

이때, 상기 집적회로(U1)의 제1전극(IN)은 전원 입력부(JH2)와 연결되어 전류를 공급받고, 제10전극(OUT)은 배터리(BT1,300)와 연결되어 전류를 공급하며, 제2전극(TMR)은 타이머저항(RTMR)과 연결되어 배터리의 충전시간을 결정하고, 제3전극(STAR1)은 저항(R3) 및 발광 다이오드(D1)를 직렬로 연결하여 충전상태를 표시하며, 제4전극(STAR2)은 저항(R1) 및 발광 다이오드(D2)를 직렬로 연결하여 충전완료상태를 표시하고, 제9전극(BAT)은 저항(R8)과 연결하여 배터리의 충전전압을 감시하며, 제8전극(TS)은 저항(RT1)과 연결하여 배터리(BT1,300)의 온도를 파악하여 충 전을 제어하고, 제7전극(PG)은 입력전압이 안정화 되었다는 것을 출력하며, 제6전극(ISET)은 콘덴서(C1) 및 저항(R11)과 병렬로 연결하여 배터리(BT1, 300)의 충전전류를 제어하고, 제5전극(Vss)은 그라운드 되어있다.

이때, 상기 저항(R)은 전원 입력부(JH2)에 탭으로 연결되어 발광 다이오드(D2)의 사이를 연결하는 저항(R1)과, 전원 입력부(JH2)에 탭으로 연결되어 발광 다이오드(D1)의 사이를 연결하는 저항(R3)과, 제10전극(OUT)에 탭으로 연결되어 제9전극(BAT)의 사이를 연결하는 저항(R8)과, 콘덴서(C1)에 탭으로 연결되어 그라운드의 사이를 연결하는 저항(R11)과, 제 2전극(TMR)에 연결되어 그라운드의 사이를 연결하는 저항(RTMR)과, 배터리(BT1, 300)에 연결되어 제8전극(TS)의 사이를 연결하는 저항(RT1)과, 전원 입력부(JH2)와 저항(RT1)을 탭으로 연결하는 저항(RT1)과, 저항(RT1)에 탭으로 연결되어 그라운드의 사이를 연결하는 저항(RT2)으로 구성한다.

이때, 콘덴서(C1 내지 C3)는 저항(R8)에 탭으로 연결되어 제6전극(ISET)의 사이를 연결하는 콘덴서(C1)와, 제 10전극(OUT)에 탭으로 연결되어 그라운드 사이를 연결하는 콘덴서(C2)와, 전원 입력부(JH2)에 탭으로 연결되어 그라운드 사이를 연결하는 콘덴서(C3)로 구성한다.

이때, 발광 다이오드(D1, D2)는 저항(R3)과 제3전극(STAR1)의 사이를 연결하는 발광 다이오드(D1)와, 저항(R1)과 제4전극(STAR2)의 사이를 연결하는 발광다이오드(D2)로 구성한다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 상세한 설명에서는 본 발명의 바람직 한 실시 예에 관하여 설명하였으나, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 범주에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 따라서 본 발명의 권리 범위는 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 안되며, 후술하는 청구범위뿐만 아니라, 이와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

도 1은 본 발명에 따른 휴대폰 무접점 충전기의 2차측 충전 모듈이 내장된 배터리 커버의 블럭도이다.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 2차측 충전 모듈을 내장한 배터리 커버 및 휴대폰을 나타낸 도면이다.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 충전 단자를 나타낸 도면이다.

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 연장선을 나타낸 도면이다.

도 5는 본 발명에 따른 충전회로부를 나타낸 도면이다.

*** 도면의 주요 부분에 대한 설명 ***

10 : 휴대폰 20 : 배터리 커버

21 : 회로 마감 30 : 충전 단자

31 : 제1단자 32 : 제2단자

33 : 연장선 100 : 무접점 충전기

110 : 1차 코일 120 : 1차 컨트롤러

130 : DC/DC컨버터 140 : 전원부

200 : 2차측 충전 모듈 210 : 2차 코일

220 : 2차 컨트롤러 230 : 충전회로부

300 : 배터리

Claims (5)

1. 휴대폰 무접점 충전장치에 있어서,

   전원을 공급하는 전원부와, 상기 전원부로부터 공급되는 전력을 상기 배터리에 상응하는 전압으로 변경하는 DC/DC컨버터(Converter)와, 상기 DC/DC컨버터로부터 공급되는 전압을 AC전압으로 변환하고 통신을 위한 신호를 발생하는 1차 컨트롤러와, 상기 1차 컨트롤러가 변환한 AC전압을 송출하는 1차 코일이 포함된 무접점 충전기;와,

   상기 1차 코일이 송출한 AC전압을 수신하는 2차 코일과, 상기 2차 코일이 수신한 AC전압을 DC전압으로 변환하고 상기 1차 컨트롤러와 통신을 위한 신호를 발생하는 2차 컨트롤러와, 정전류/정전압을 배터리로 공급하는 충전회로부를 포함하는 2차측 충전 모듈;로 구성하되,

   상기 2차측 충전 모듈은 휴대폰 배터리 커버 또는 휴대폰 보호 케이스의 내부공간에 장착하는 것을 특징으로 하는 휴대폰 무접점 충전장치.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 충전회로부는 배터리의 충전을 제어하기 위한 집적회로(Integrated Circuit)와, 저항과, 콘덴서 및 배터리의 충전 상태를 표시하는 발광 다이오드로 구성하는 것을 특징으로 하는 휴대폰 무접점 충전장치.
3. 제 2항에 있어서,

   상기 집적회로(Integrated Circuit)는 제1 내지 제10 전극을 구비하여 배터리의 충전을 제어하는 배터리 충전 제어 칩(Battery Charge Management IC)으로 구성하는 것을 특징으로 하는 휴대폰 무접점 충전장치.
4. 제 1항에 있어서,

   상기 배터리는 상기 2차측 충전 모듈의 제2단자와 접촉이 용이하도록 추가로 제1단자 또는 연장선을 형성하는 것을 특징으로 하는 휴대폰 무접점 충전장치.
5. 제 4항에 있어서,

   상기 연장선은 상기 제2단자의 접촉을 위하여 일반 배터리에 설치하는 것을 특징으로 하는 휴대폰 무접점 충전장치.

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