KR20100094197A

KR20100094197A - 무선 충전 방법

Info

Publication number: KR20100094197A
Application number: KR1020090013512A
Authority: KR
Inventors: 류헌영
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2009-02-18
Filing date: 2009-02-18
Publication date: 2010-08-26

Abstract

본 발명에서는 1차측 기판에 인가한 전압을 기초로 2차측 기판의 기전력을 유도하는 무선 전력 방법을 이용하는 휴대용 장치에서 무선 충전 방법을 제시한다.본 발명에서는 무선 충전을 구현하기 위해 2차측 기판을 디지털 영상신호 촬영장치의 커버에 설치하여 1차측 기판과의 거리를 최소화하는 방법을 이용한다.

무선 충전

Description

무선 충전 방법{Wireless charging method}

본 발명은 무선 충전 방법에 관한 것이다. 보다 상세히, 본 발명은 휴대용 장치에서 무선 충전 방법에 관한 것이다.

최근에는 핸드헬드 장치, 이동형 단말기, 카메라 등과 같이 소형 장치에 적용할 수 있는 무선 전력 전송을 위한 부품이 상용화되고 있다. 무선 전력 전송은 1차 코일에 인가한 전압으로부터 발생하는 자속이 2차측에 기전력을 유도하는 원리를 이용한다.

이러한 원리를 이용하여 현재 이용되고 있는 부품(110, 120)의 작동을 보면 다음과 같다. 도 1(b)에 도시된 부품은 1차측 기판(110)위에 2차측 기판(120)을 내장한 휴대폰과 같은 모바일 기기를 올려놓으면 자동으로 충전이 되는 구성이다.

그러나, 도 1 (b)에 도시된 것과 같은 구성은 1차측 기판(110)과 2차측 기판(120)이 수평형태로 배치되어야만 하는 제약이 있다. 또한, 1차 코일과 2차 코일의 중심이 일치하지 않고 멀어지면 전력 전송 효율이 떨어지고, 일정 범위를 벗어날 경우 충전이 되지 않는 문제점이 있다.

종래의 충전 방법에는 1차측 기판과 2차측 기판이 수평형태로 배치되어야만 하는 제약과 1차 코일과 2차 코일의 중심이 일치하지 않고 멀어지는 경우 제대로 충전되지 않던 문제점을 해결하고자 한다.

본 발명에서는 1차측 기판에 인가한 전압을 기초로 2차측 기판의 기전력을 유도하는 무선 전력 방법을 이용하는 휴대용 장치에서 무선 충전 방법을 제시한다.

휴대용 장치에서 무선 충전 방법은 상기 휴대용 장치의 외관 바닥에 2차 코일을 내장하여 상기 휴대용 장치의 바닥을 상기 2차측 기판으로 구현하는 단계; 마우스 패드의 형태에 1차 코일을 내장하여 상기 1차측 기판으로 구현하는 단계; 및 상기 1차측 기판 위에 상기 휴대용 장치 바닥이 맞닿도록 하여 무선 충전을 수행하는 단계;를 포함한다.

본 발명의 무선 충전 방법은 용이하게 1차측 기판과 2차측 기판이 맞닿아 충전 효율이 높은 이점이 있다. 그리고, 종래와 같이 2차측 기판을 카메라 메인보드나 배터리에 설치하지 않고 커버에 설치함으로써, 반드시 1차측 기판과 2차측 기판이 수평형태로 배치되어야만 하는 제약을 해소하고, 1차측 기판과 2차측 기판과의 거리를 최소화 함으로써 충전 효율이 높아지는 효과가 있다.

이하 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 실시예들을 설명한다. 하기의 설명 및 첨부된 도면은 본 발명에 따른 동작을 이해하기 위한 것이며, 본 기술 분야의 통상의 기술자가 용이하게 구현할 수 있는 부분은 생략될 수 있다.

또한 본 명세서 및 도면은 본 발명을 제한하기 위한 목적으로 제공된 것은 아니고, 본 발명의 범위는 청구의 범위에 의하여 정해져야 한다. 본 명세서에서 사용된 용어들은 본 발명을 가장 적절하게 표현할 수 있도록 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야 한다.

도 1(a) 내지 (b)는 무선 전력의 기본 개념을 도시한다.

도 1(a) 에 도시한 바와 같이 1차 코일에 전압을 인가하여 발생하는 자속(S110)으로 2차측에 기전력(S120)을 유도할 수 있다. 이러한 원리를 이용하여 현재 이용되고 있는 부품(110, 120)의 작동을 보면 다음과 같다. 도 1(b)에 도시된 부품은 1차측 기판(110)위에 2차측 기판(120)을 예를 들어, 카메라의 메인보드나 바테리에 내장한 휴대폰과 같은 모바일 기기를 올려놓으면 자동으로 충전이 되는 구성을 이용하고 있다.

도 2(a) 내지 (b)는 본 발명의 무선 충전을 구현하기 위한 일 예를 도시한다. 도 2(a)는 삼각대를 도 2(b)는 카메라의 바닥 커버를 도시한다.

무선 충전을 구현하기 위해서는 2차측 기판을 디지털 영상신호 촬영장치의 커버에 설치하여 1차측 기판과의 거리를 최소화 하는 것이 바람직하다.

구체적인 일 예로서, 도 2(a)와 같은 삼각대의 볼록한 부분(200)에 카메라가 장착되는 개념을 이용할 수 있다. 즉, 카메라의 바닥 커버(200)에서 삼각대 삽입 부(210)를 중심으로 2차 코일을 실장한다. 이 경우, 삼각대의 볼록한 부분(200)과 같은 형태를 1차측 기판으로 사용하고, 도 2(b)와 같이 카메라의 바닥 커버(200)를 충전을 필요로 하는 2차 코일(220)을 실장하여 2차측 기판으로 사용하여 무선 충전 기능을 구현할 수 있다.

도 2(a) 및 (b)에 기재한 것은 본 발명을 위한 개념으로서, 보다 확장된 실시예를 도 3 내지 4를 통해 살펴보겠다.

도 3(a) 내지 (c)는 본 발명에서 제시하는 무선 충전 방법의 일 예를 도시한다.

본 발명의 기본 개념은 충전 패드로 이용하는 1차측 기판과 휴대용 장치의 외관에 장착된 2차측 기판의 거리를 최소화하여 효율적으로 무선 충전을 수행하는 것이다.

도 3(a)는 본 발명의 바람직한 일 실시예인 1차측 기판을 도시한다.

도 3(a)에 도시된 바와 같이 충전패드로 사용되는 1차측 기판은 1차 코일(320)이 감겨 있다. 1차측 기판의 형태는 도 3(a)와 같이 마우스 패드와 같은 형태로 구현 할 수 있으며, 그 외에 다양하게 구현이 가능하다.

1차측 기판은 310 부분과 같이 중앙에 돌출된 코어부분을 더 포함할 수 있다. 충전 패드의 중심부에 설치된 코어는 변압기의 철심 역할을 하여 자속 밀도를 높일 수 있다. 구체적인 구현의 예를 들면, 일반적으로 충전 패드는 부도체의 재질로 코팅되나, 중심부의 철심 코어는 코팅을 하지 않은 채 이용하여 플럭스 갭을 제거함으로써 자속 밀도를 더욱 높일 수 있다.

다만, 충전패드의 중앙에 돌출된 코어 부분은 휴대용 장치와 결합을 원활히 하고 성능을 개선하기 위한 것으로서, 코어가 없어도 구현이 가능함을 유의하여야 한다.

도 3(b)는 본 발명에 따라 무선 충전을 수행하는 일 예를 도시한다.

도 3(b)는 1차측 기판인 충전패드(330) 위에 2차측 코일이 감겨있는 휴대용 장치(340)를 놓음으로써 무선 충전을 수행한다. 도 3(b)에 도시된 카메라는 카메라의 바닥 외관 부분에 2차 코일(340)을 감음으로써, 1차측 기판(330)과의 거리를 최소화 할 수 있다.

도 4(a) 내지 (c)는 본 발명에 따라 무선 충전을 수행하는 또 다른 일 예를 도시한다.

도 4(a) 내지 (b)에서는 도 3 (a)내지 (b)에서 구현된 구성 외에 휴대용 장치의 바닥, 예를 들어 카메라 바닥 커버 위에 구현된 2차 코일의 위쪽에 평형철심(410)을 하나 더 배치한다.

이는 충전패드(420)의 1차 코일 아래 배치하는 1차 평형 철심과 동일한 역할을 하여, 자속의 분산을 방지한다. 휴대용 장치 내부에 휴대용 장치의 바닥 면과 평행하게 설치된 평형철심(410)은 예를 들어, 카메라의 이미지 센서와 같은 부품으로의 자속을 차단하여, 자속에 의한 노이즈 유입을 원척적으로 차단할 수 있다.

도 4(c)는 무선 충전을 수행하는 또 다른 일 실시예를 도시한다.

도 4(c)에 도시된 예는 도 4(b)에 구현된 구성 외에 430 의 구성요소를 더 포함한다. 충전패드(420)의 좌우에 기둥 형태로 편측 철심을 설치한다(430). 즉 휴 대폰 장치의 바닥 면과, 바닥면에 평행한 평행 철심 그리고 양쪽 좌우로 편측 철심을 설치하여 완전한 변압기의 형태로 구현이 가능하다. 도 4(c)와 같이 구현할 경우, 자속의 손실이 거의 없으므로, 충전 효율이 상당히 높은 장점이 있다.

이제까지 본 발명에 대하여 바람직한 실시예를 중심으로 살펴보았다. 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 본 발명을 구현할 수 있음을 이해할 것이다. 그러므로 상기 개시된 실시예들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라 특허청구범위에 나타나 있으며, 특허청구범위에 의해 청구된 발명 및 청구된 발명과 균등한 발명들은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 한다.

도 1 은 무선 전력의 기본 개념을 도시한다.

도 2(a) 내지 (b)는 본 발명의 무선 충전을 구현하기 위한 일 예를 도시한다.

도 3(a) 내지 (b)는 본 발명에서 제시하는 무선 충전 방법의 일 예를 도시한다.

Claims

1차측 기판에 인가한 전압을 기초로 2차측 기판의 기전력을 유도하는 무선 전력 방법을 이용하는 휴대용 장치에서 무선 충전 방법으로서,

상기 휴대용 장치의 외관 바닥에 2차 코일을 내장하여 상기 휴대용 장치의 바닥을 상기 2차측 기판으로 구현하는 단계;

상기 휴대용 장치의 외관 바닥과 평행을 이루는 패드 형태에 1차 코일을 내장하여 상기 1차측 기판으로 구현하는 단계; 및

상기 1차측 기판 위에 상기 휴대용 장치 바닥이 맞닿도록 하여 무선 충전을 수행하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 휴대용 장치에서 무선 충전 방법

제 1 항에 있어서, 상기 1차측 기판의 중심에

유선형의 볼록한 코어를 설치하여 자속밀도를 높이는 것을 특징으로 하는 휴대용 장치에서 무선 충전 방법.

제 1 항에 있어서, 상기 휴대용 장치의 외관 바닥은

카메라의 바닥 커버인 것을 특징으로 하는 휴대용 장치에서 무선 충전 방법.

제 1 항에 있어서, 상기 휴대용 장치는

상기 휴대용 장치의 외관 바닥에 내장된 상기 2차 코일과 평행한 평행철심을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 휴대용 장치에서 무선 충전 방법.

제 4 항에 있어서, 상기 휴대용 장치는

상기 1차측 기판에 수직이 되는 편측 철심을 더 포함하고, 상기 편측 철심은 상기 2차 코일과 상기 평행 철심 및 상기 1차측 기판을 둘러싸는 것을 특징으로 하는 휴대용 장치에서 무선 충전 방법.