KR20120124793A - 휴대폰 배터리 정보를 포함하는 젠더가 포함된 휴대폰 케이스 - Google Patents

휴대폰 배터리 정보를 포함하는 젠더가 포함된 휴대폰 케이스 Download PDF

Info

Publication number
KR20120124793A
KR20120124793A KR1020110042641A KR20110042641A KR20120124793A KR 20120124793 A KR20120124793 A KR 20120124793A KR 1020110042641 A KR1020110042641 A KR 1020110042641A KR 20110042641 A KR20110042641 A KR 20110042641A KR 20120124793 A KR20120124793 A KR 20120124793A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
gender
mobile phone
battery
pad
wireless charging
Prior art date
Application number
KR1020110042641A
Other languages
English (en)
Other versions
KR101304065B1 (ko
Inventor
최태인
Original Assignee
최태인
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 최태인 filed Critical 최태인
Priority to KR1020110042641A priority Critical patent/KR101304065B1/ko
Publication of KR20120124793A publication Critical patent/KR20120124793A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101304065B1 publication Critical patent/KR101304065B1/ko

Links

Images

Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A45—HAND OR TRAVELLING ARTICLES
    • A45C—PURSES; LUGGAGE; HAND CARRIED BAGS
    • A45C11/00—Receptacles for purposes not provided for in groups A45C1/00-A45C9/00
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J50/00—Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power
    • H02J50/10—Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power using inductive coupling
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J50/00—Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power
    • H02J50/20—Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power using microwaves or radio frequency waves
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/00032—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries characterised by data exchange
    • H02J7/00034—Charger exchanging data with an electronic device, i.e. telephone, whose internal battery is under charge
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/0029—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries with safety or protection devices or circuits
    • H02J7/00302—Overcharge protection
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/0047—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries with monitoring or indicating devices or circuits
    • H02J7/0048—Detection of remaining charge capacity or state of charge [SOC]
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B1/00—Details of transmission systems, not covered by a single one of groups H04B3/00 - H04B13/00; Details of transmission systems not characterised by the medium used for transmission
    • H04B1/38—Transceivers, i.e. devices in which transmitter and receiver form a structural unit and in which at least one part is used for functions of transmitting and receiving
    • H04B1/3827—Portable transceivers
    • H04B1/3883—Arrangements for mounting batteries or battery chargers
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A45—HAND OR TRAVELLING ARTICLES
    • A45C—PURSES; LUGGAGE; HAND CARRIED BAGS
    • A45C11/00—Receptacles for purposes not provided for in groups A45C1/00-A45C9/00
    • A45C2011/002—Receptacles for purposes not provided for in groups A45C1/00-A45C9/00 for portable handheld communication devices, e.g. mobile phone, pager, beeper, PDA, smart phone

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
  • Telephone Function (AREA)

Abstract

본 발명은 휴대폰 배터리 정보를 포함하는 젠더가 포함된 휴대폰 케이스에 관한 것으로, 배터리가 장착된 휴대 단말기와 연결하는 케이스 일측면에 설치된 젠더 커넥터, 휴대폰 하부 케이스에 젠더(Gender)를 내장하고, 젠더에 휴대폰의 종류 및 배터리 용량 정보를 포함하며, 배터리가 장착된 휴대 단말기와 상기 젠더 커넥터로 연결된 휴대폰 케이스의 젠더(Gender)를 무선충전 패드(Pad) 위에 놓으면, 충전시 젠더로부터 무선 충전 패드로 RF 주파수 신호를 사용하여 휴대폰의 종류와 배터리 용량 정보를 전송하여 휴대폰 종류별 배터리 용량에 따라 무선 충전 패드가 대기 전류 모드에서 에너지 발진 모드로 전환되어 무선 충전 패드로부터 코일 및 페라이트를 통해 유도기전력을 수신받아 AC 전압을 DC 전압으로 변환하고 정류하여 상기 휴대 단말기의 배터리로 충전하고, 충전상태를 LED로 표시하는 유도기전력 수신 및 충전 회로, 및 만충전 되었을때 배터리의 과충전을 방지하기 위해 무선 충전 패드(Pad)로 RF 주파수 신호를 전송하는 과충전 방지 무선통신부 회로를 포함하는 휴대 단말기를 커버하는 휴대폰의 하부 케이스; 및 휴대폰의 하부 케이스와 맞물려 휴대 단말기를 커버하는 휴대폰의 상부 케이스를 포함한다. 따라서, 배터리가 장착된 휴대 단말기가 연결된 휴대폰 케이스에 내장된 젠더는 휴대폰의 종류 및 배터리 용량 정보에 따라 무선 충전 패드로부터 유도기전력을 공급받아 충전이 가능하다.

Description

휴대폰 배터리 정보를 포함하는 젠더가 포함된 휴대폰 케이스{Mobile phone case embedded gender including battery information of mobile phone}
본 발명은 무선충전기에서 젠더(Gender)가 포함된 휴대폰 케이스에 관한 것으로, 특히 상부 케이스와 하부 케이스로 된 휴대폰 케이스에 젠더(Gender) 및 젠더 커넥터를 내장하고, 배터리를 장착한 휴대 단말기를 젠더를 포함하는 휴대폰 하부 케이스 및 상부케이스에 장착하며, 젠더에 휴대폰의 종류 및 배터리 용량 정보를 포함하고, 휴대폰 케이스에 부착된 젠더(Gender)가 무선충전기(Pad) 본체인 무선 충전 패드(Pad) 위에 놓이면, 젠더(Gender)로부터 무선 충전 패드(Pad)로 RF주파수신호에 포함된 휴대폰 종류 및 배터리 용량 정보를 전송하여 휴대폰의 종류에 따라 충전량을 조정하여 무선 충전 패드(Pad)에서 2차 기기(Gender)로 코일 및 페라이트(Ferrite) 자석을 통해 고유주파수를 발진시켜 유도기전력을 발생하여 젠더(Gender)를 통해 휴대폰의 배터리를 충전하며, 과충전 방지 기능을 제공하는, 휴대폰 배터리 정보를 포함하는 젠더가 포함된 휴대폰 케이스에 관한 것이다.
최근 이동통신 단말기, IMT-2000폰, 스마트폰, iPhone 등이 많은 휴대폰이 보급됨에 따라, 휴대폰의 배터리를 다 소모할 경우, 사용자는 휴대폰 배터리를 AC 교류 전원에 연결된 충전기(Charger)에 배터리를 부착하여 전압을 재충전하고 다시 휴대용 단말기에 충전된 배터리를 부착하여 사용한다.
기본적으로, 휴대단말기용 충전기는 가정용 교류 전압(AC 220/110V)을 직류 전압으로 변환하여 레귤레이터로 출력하는 어댑터; 가정용 전원 케이블을 통해 충전기로 전압이 인가되고, 입력되는 전압을 일정 전압으로 유지시키는 레귤레이터; 및 직류 전압(DC Voltage)을 전달받아 충전 전압으로 변환하여 충전기에 부착된 배터리로 제공하는 충전 회로로 구성된다.
전류원에서 나오는 전기를 셀에 충전하기 위한 배터리 충전 회로는 셀과 병렬로 가변 저항, 셀의 현재 전압 값을 검출하기 위한 셀 전압 검출 장치; 및 현재 전압 값을 미리-설정된 전압 값에 비교하기 위한 비교기를 구비한다. 가변 저항의 저항 값은 전류원에서 나오는 전류에 의해 셀, 및 셀의 커패시터에 충전이 됨에 따라 가변 저항 모두를 통해 흐르도록 온도 결과에 응답하여 제어된다. 셀이 완전히 충전될 때, 전류가 셀을 통해 흐르지 않게 함으로써 과잉 충전을 방지한다.
휴대 단말기의 충전기는 장착된 배터리의 전압 및 온도를 이용하여 배터리의 충전용량을 감지하여 과충전을 방지한다.
만충전된 배터리가 유선 방식의 충전기에 장착될 경우, 충전기는 델타전압 또는 온도차에 따라 만충전을 감지하는 시간동안 충전하게 되어 배터리의 과충전을 일으켜 배터리의 수명을 단축시키는 문제를 해결하기 위해 충전기에 배터리가 장착된 후, 만충전 플랙이 세트되어 있을때 이 배터리 전압값과 배터리 온도값을 만충전 설정값으로 저장하고, 만충전 플랙이 세트되어 있지 않을때 저장된 만충전 전압값과 온도값으로부터 그 장착된 배터리의 전압값과 온도값을 감산하여 그 차값을 각각 검출하며, 이 검출된 전압 및 온도에 대한 차값이 설정된 기준값과 비교하여 장착된 배터리의 만충전 상태를 결정하고, 장착된 배터가 만충전이 될 때까지 충전하며, 충전이 완료된 후 만충전 플랙을 세트시키고, 일정시간 동안 만충전 전압과 온도를 저장하며, 일정시간 경과 후에 만충전 전압과 온도를 갱신하지 않는다. 그리고, 충전기는 다음에 장착되는 배터리의 상태 즉 전압과 온도를 읽어 만충전 전압과 온도를 서로 비교하여 집착된 배터리가 만충전 배터리인지 또는 충전을 해야할 배터리 인지를 구분하여 충전하므로 배터리의 과충전을 방지하여 배터리를 충전한다.
그러나, 기존 휴대 단말기의 유선 방식의 충전기는 접점 방식으로 배터리를 부착하여 충전이 가능하였으나, 최근 무선 충전기에 무접점 방식으로 휴대 단말기의 배터리를 충전하는 시스템이 출시되면서 과전압 또는 과전류에 의해 과충전 방지 기능을 제공하지 못했다. 또한, 무선충전기(Pad)는 별도로 젠더(Gender) 회로를 구비해야 하므로 휴대하기에 불편했던 문제점이 있었다.
종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 휴대 단말기의 상부 케이스 또는 하부 케이스에 젠더(Gender) 및 젠더 커넥터를 내장하고, 휴대 단말기를 젠더를 포함하는 휴대폰 케이스에 장착하며, 휴대폰 케이스에 부착된 젠더(Gender)가 무선충전기(Pad) 본체인 무선 충전 패드(Pad) 위에 놓이면, 미세한 전위차를 감지하고 무선 충전 패드(Pad)가 대기 전류 모드에서 에너지 발진 모드로 전환되며, 젠더(Gender)로부터 무선 충전 패드(Pad)로 RF 주파수 신호를 사용하여 휴대폰 종류 및 배터리 용량 정보를 전송하여 휴대폰의 종류에 따라 충전량을 조정하여 전자기장(Electromagnetic Field)의 기본원리를 응용하여 무접점으로 무선 충전 패드(Pad)로부터 2차 기기(Gender)로 코일 및 페라이트(Ferrite) 자석을 통해 유도자기장의 자속 투자율(magnetic flux permeability)이 좋은 대역(250~350KHz)으로 고유주파수로 발진시켜 유도기전력을 발생하여 젠더(Gender)를 통해 휴대폰의 배터리를 충전하며, 과충전을 방지하며, 휴대하기 편리하도록 휴대폰 케이스에 젠더 및 젠더 커넥터를 내장하는, 휴대폰 배터리 정보를 포함하는 젠더가 포함된 휴대폰 케이스를 제공한다.
상기 본 발명의 목적을 달성하기 위해, 휴대폰 배터리 정보를 포함하는 젠더가 포함된 휴대폰 케이스는, 배터리를 장착된 휴대 단말기와 연결하는 케이스 일측면에 설치된 젠더 커넥터, 휴대폰 하부 케이스에 젠더(Gender)를 내장하고, 상기 젠더에 휴대폰의 종류 및 배터리 용량 정보를 포함하며, 상기 배터리가 장착된 휴대 단말기와 상기 젠더 커넥터로 연결된 휴대폰 케이스의 젠더(Gender)를 무선충전 패드(Pad) 위에 놓으면, 충전시 젠더(Gender)로부터 무선 충전 패드(Pad)로 RF 주파수 신호를 사용하여 휴대폰의 종류와 배터리 용량 정보를 전송하여 휴대폰 종류별 배터리 용량에 따라 상기 무선 충전 패드(Pad)가 대기 전류 모드에서 에너지 발진 모드로 전환되어 상기 무선 충전 패드(Pad)로부터 코일 및 페라이트를 통해 유도기전력을 수신받아 AC 전압을 DC 전압으로 변환하고 정류하여 상기 휴대 단말기의 배터리로 충전하고, 충전상태를 LED로 표시하는 유도기전력 수신 및 충전 회로, 및 만충전 되었을때 휴대 단말기의 배터리의 과충전을 방지하기 위해 상기 무선 충전 패드(Pad)로 RF 주파수 신호를 전송하는 과충전 방지 무선통신부 회로를 포함하는 휴대 단말기를 커버하는 휴대폰의 하부 케이스; 및 상기 휴대폰의 하부 케이스와 맞물려 상기 휴대 단말기를 커버하는 휴대폰의 상부 케이스를 포함한다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 휴대폰 배터리 정보를 포함하는 젠더가 포함된 휴대폰 케이스는 휴대 단말기의 상부 케이스 또는 하부 케이스에 젠더(Gender) 및 젠더 커넥터를 내장하고, 젠더에 휴대폰의 종류 및 배터리 용량 정보를 포함되며 휴대 단말기를 젠더를 포함하는 휴대폰 케이스에 장착한 후, 휴대폰 케이스에 부착된 젠더(Gender)가 무선충전기(Pad) 본체인 무선 충전 패드(Pad) 위에 놓이면, 미세한 전위차가 감지되고 무선 충전 패드(Pad)가 대기 전류 모드로부터 에너지 발진 모드로 전환되며, 젠더(Gender)로부터 무선 충전 패드(Pad)로 휴대폰 종류 및 배터리 용량 정보를 전송하여 휴대폰의 종류에 따라 충전량을 조정하여 전자기장(Electromagnetic Field)의 기본원리를 응용하여 무접점으로 무선 충전 패드(Pad)로부터 2차 기기(Gender)로 코일 및 페라이트(Ferrite) 자석을 통해 유도자기장의 자속 투자율(magnetic flux permeability)이 좋은 대역(250~350KHz)으로 고유주파수로 발진시켜 유도기전력을 발생하여 젠더(Gender)를 통해 휴대폰의 배터리를 충전한다.
본 발명의 무선 충전기 제품은 젠더(Gender)를 휴대폰 케이스에 내장하고, 별도의 젠더(gender)를 구비하지 않아도 휴대폰케이스에 내장된 젠더에 휴대단말기의 배터리를 부착하여 사용함으로써 휴대하기 편리하다.
배터리가 부착된 휴대 단말기를 부착하는 젠더를 내장한 휴대폰 케이스는 휴대하고 다니기 간편하도록 젠더(Gender) 회로 및 젠더 커넥터를 내장하고, 젠더(Gender)에 휴대폰의 종류 및 배터리 용량 정보를 포함하며, 젠더(Gender)를 구비한 휴대폰 케이스를 무선충전기 본체인 무선 충전 패드(Pad)에 놓이면 미세한 전위가 감지되고 무선 충전 패드(Pad)가 대기 전류 모드로부터 에너지 발진 모드로 전환되며 젠더(Gender)로부터 무선 충전 패드(Pad)로 RF 주파수 신호를 사용하여 휴대폰 종류 및 배터리 용량 정보를 전송한다. 무선 충전 패드(Pad)는 휴대폰의 종류 및 배터리 용량 정보를 인식하여 충전량을 조정하여 코일 및 페라이트(Ferrite)에 의한 유도기전력에 의한 젠더를 통해 휴대단말기의 배터리로 충전이 가능하다.
휴대폰 케이스에 내장된 젠더 회로는 과전압 및 과전류에 의해 과충전을 방지하도록 휴대 단말기의 배터리에 연결된 젠더(Gender)가 만충전되었을때 휴대폰의 배터리의 충전을 자동으로 차단하도록 RF주파수 신호를 휴대폰 케이스의 젠더(Gender)로부터 무선 충전 패드(Pad)로 전송하여 무선 충전 패드(Pad)가 에너지 발진 모드로부터 대기 전류 모드로 전환되도록 하여 코일과 페라이트에 의한 유도기전력 발생을 차단함으로써 과충전을 방지하며 안전하게 충전이 가능하다.
휴대폰 케이스에 내장된 젠더 회로는 과전압 및 과전류에 의해 과충전을 방지하도록 젠더가 만충전되었을때 휴대폰의 배터리의 충전을 자동으로 차단하도록 RF주파수 신호를 휴대폰 케이스의 젠더(Gender)로부터 무선충전기 무선 충전 패드(Pad)로 전송한다. 무선 충전 패드(Pad)는 에너지 발진 모드로부터 대기 전류 모드로 전환하여 코일과 페라이트에 전압 및 전류 공급을 차단하여 유도기전력 발생을 차단함으로써 과전압 및 과전류에 의한 과충전을 방지하며 안전하게 충전이 가능하다.
도 1은 무선 충전기(Wireless Charger)의 구성도이다.
도 2는 본 발명에 따른 젠더(Gender) 및 젠더 커넥터를 포함하는 휴대폰 케이스 및 무선 충전기의 구성도이다.
도 3은 휴대폰 케이스에 포함된 젠더(Gender)와 무선 충전 패드(Pad)의 내부 시스템 구성도이다.
도 4a 및 4b는 휴대단말기의 배터리와 연결되는 젠더 커넥터 및 젠더를 구비하는 휴대 단말기의 상부 케이스 및 하부 케이스로 구성된 휴대폰 케이스와 무선충전 패드(Pad)의 구성도이다.
도 4c는 배터리가 장착된 휴대 단말기에 휴대폰 케이스의 젠더(Gender)가 젠더 커넥터로 연결된 상태에서 무선 충전 패드(Pad) 위에 놓이고, 휴대단말기의 상부 케이스와, 젠더 및 젠더 커넥터를 구비한 하부 케이스로 구성되는 휴대폰 케이스와 배터리가 장착된 휴대 단말기를 도시한 도면이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 발명의 구성과 동작을 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 무선 충전기(Wireless Charger)의 구성도이다.
상부 케이스와 하부 케이스를 구비하는 휴대폰 케이스에 내장된 젠더(Gender)(200)를 젠더 커넥터(270)로 휴대폰의 배터리(300)에 연결된 상태에서, 젠더(Gender)(200)가 무선 충전기의 본체 제품인 무선 충전 패드(Pad)(100) 위에 놓이면, 무선 충전 패드(Pad)(100)는 미세한 전위차를 감지하고 대기 전류 모드에서 에너지 발진 모드로 전환하며, 젠더(Gender)(200)로부터 RF 주파수 신호에 의해 휴대폰의 종류(iphone, 스마트폰, 일반 폰)와 배터리 용량 정보(전압/전류 규격 정보)를 수신받아 휴대폰 종류별 배터리 용량 정보를 인식하여 시간당 충전량을 조정하여 전자기장(Electromagnetic Field)의 기본원리를 응용하여 무접점으로 무선 충전 패드(Pad)(100)의 코일과 페라이트(Ferrite)(160) 자석을 통해 2차 기기(Gender)(200)의 코일과 페라이트(210)로 유도자기장의 자속 투자율(permeability, μ)이 좋은 대역(250~350KHz)으로 고유주파수로 발진시켜 유도기전력(electromotive force)을 발생시키며, 젠더(Gender)(200)에 젠더 커넥터(270)로 연결된 배터리(300)를 장착한 휴대 단말기(iPhone, 스마트폰, 일반 폰 등)로 전압을 충전시킨다.
배터리가 장착된 휴대 단말기와 연결되는 휴대폰 케이스는 상부 케이스와 하부 케이스 또는 일체형 케이스로 만들어지며, 휴대하고 다니기 간편하도록 일예로 휴대폰 케이스의 하부 케이스에 젠더(Gender)(200) 회로를 내장하고, 젠더(Gender)에 휴대폰의 종류 및 배터리 용량 정보를 포함하며, 젠더(Gender)(200)를 구비한 휴대폰 케이스를 무선충전기 본체인 무선 충전 패드(Pad)(100)에 놓이면 젠더(Gender)(200)로부터 무선 충전 패드(Pad)(100)로 RF 주파수 신호를 사용하여 휴대폰 종류(iphone, 스마트폰, 일반 폰) 및 배터리 용량 정보(전압과 전류 규격 정보)를 전송한다. 무선 충전 패드(Pad)(100)는 젠더(200)로부터 전송된 RF 주파수 신호에 포함된 휴대폰의 종류 및 배터리 용량 정보를 인식하여 충전량을 조정하여 코일 및 페라이트(Ferrite)에 의해 유도기전력에 의한 충전이 가능하다.
휴대폰 케이스에 내장된 젠더(200) 회로는 과전압 및 과전류에 의해 과충전을 방지하도록 휴대 단말기의 배터리에 연결된 젠더(Gender)(200)가 만충전되었을때 휴대폰의 배터리의 충전을 자동으로 차단하도록 RF주파수 신호를 휴대폰 케이스의 젠더(Gender)(200)로부터 무선 충전 패드(Pad)(100)로 전송하여 무선 충전 패드(Pad)(100)를 에너지 발진 모드로부터 대기 전류 모드로 전환되도록 하여 무선 충전 패드(Pad)(100)의 코일과 페라이트에 의한 유도기전력 발생을 차단함으로써 과전압 및 과전류에 의한 과충전을 방지하며 안전하게 충전이 가능하다.
본 발명에 따른 젠더(Gender)(200)를 포함하는 휴대폰 케이스 및 무선 충전기는, 도 4c에 도시된 바와 같이 배터리(300)가 부착된 휴대 단말기(301)에 젠더(Gender)가 내장된 휴대폰 케이스의 젠더 커넥터(270)로 연결된 상태에서 무선 충전 패드(Pad)(100) 위에 놓이면, 미세한 전위차를 감지하여 대기 전류 모드에서 에너지 발진 모드로 전환되고 젠더(200)로부터 RF 주파수 신호를 통해 휴대폰의 종류(iphone, 스마트폰, 일반 폰)와 배터리 용량 정보(전류 및 전압 규격 정보)를 전송받아 휴대폰의 종류와 배터리 용량을 감지하는 배터리 용량 감지 회로, 및 유도기전력 제어 회로에 의해 코일과 페라이트로 공급 전압과 전류를 조정하여 시간당 충전량을 조절하여 고유주파수로 발진시켜 코일 및 페라이트(Ferrite)를 통해 상기 젠더(Gender)(200)의 코일 및 페라이트로 유도기전력을 발생시키는 유도기전력 제어 회로를 포함하는 무선 충전 패드(Pad)(100); 젠더(Gender)(200) 및 젠더 커넥터(270)를 휴대폰 케이스에 내장하고, 상기 젠더(Gender)에 휴대폰의 종류(iphone, 스마트폰, 일반 폰) 및 배터리 용량 정보(전압 및 전류 규격 정보)를 포함하고, 무선충전기인 무선 충전 패드(Pad)(100)에 무접점 충전시 젠더(Gender)(200)로부터 무선 충전 패드(Pad)(100)로 휴대폰의 종류와 배터리 용량 정보를 전송하며 휴대 단말기의 종류(iphone, 스마트폰, 일반 폰)의 배터리 용량에 따라 시간당 충전량을 조정하여 대기 전류 모드에서 에너지 발진 모드로 전환된 상기 무선 충전 패드(Pad)(100)로부터 코일 및 페라이트(Ferrite)를 통해 유도기전력을 수신받아 AC 전압을 DC 전압으로 변환하고 정류(rectify), 및 과충전이 방지되도록 충전하는 상기 휴대 단말기의 배터리로 충전하고, 충전상태를 LED로 표시하며, 만충전 되었을때 휴대 단말기의 배터리의 충전을 자동으로 차단하도록 상기 무선 충전 패드(Pad)(100)로 RF 주파수 신호를 전송하는 젠더(Gender)(200)를 포함하고, 상부 또는 하부 케이스 하면에 휴대 단말기의 배터리와 연결되는 젠더 커넥터(270)를 구비하고 휴대 단말기를 커버하는 휴대폰의 하부 케이스(210a); 및 상기 휴대 단말기의 하부 케이스(210a)와 맞물려 상기 휴대 단말기를 커버하는 휴대폰의 상부 케이스(210b)를 포함한다.
젠더커넥터(270)는 도 4a 및 도 4b에 도시된 바와 같이 휴대 단말기의 상부 케이스(210) 또는 휴대 단말기의 하부 케이스(210b) 하면의 중앙 또는 일측면에 설치되고, 휴대단말기(300)의 젠더 연결부(310)를 통해 휴대폰 배터리와 연결되어 충전하는데 사용된다.
상기 무선 충전 패드(Pad)(100)는, 상기 휴대 단말기(301)가 부착된 상기 휴대폰 상부 케이스(210b) 및 하부 케이스(210a)에 내장된 젠더(Gender)(200)가 상기 무선 충전 패드(Pad)(100) 위에 놓이면, 상기 휴대 단말기의 상부 케이스(210b) 또는 하부 케이스(210a)에 내장된 젠더(Gender)(200)의 페라이트 자석에 의해 상기 무선 충전 패드(Pad)(100)에서 미세한 전위차가 발생하고, 젠더(Gender)(200)로부터 RF주파수 신호를 통해 휴대폰의 종류 및 배터리 용량 정보(전압과 전류 규격 정보)를 상기 무선 충전 패드(Pad)(100)로 전송하고, 상기 미세한 전위차가 감지되면 대기 전류 모드에서 에너지 발진 모드로 전환되어 즉시 고유주파수로 발진하여 유도기전력을 상기 휴대폰 상부 및 하부 케이스에 내장된 젠더(Gender)(200)로 발생시키도록 제어하고, 상기 휴대폰 상부 및 하부 케이스에 내장된 2차 기기(Gender)(200)를 상기 무선 충전 패드(Pad)(100)에 위에서 충전중에 일정거리를 이격시키거나 휴대폰 배터리의 만충전시 상기 젠더(Gender)(200)로부터 충전 차단을 위한 RF 주파수 신호를 무선 충전 패드(Pad)(100)로 수신하면, 상기 에너지 발진 모드로부터 상기 대기 전류 모드로 전환되어 유도기전력 제어 회로에 의해 코일과 페라이트(Ferrite)로 전압과 전류 공급을 차단하여 유도기전력 발생을 차단함으로써 과충전을 방지한다.
상기 젠더(Gender)(200)는 휴대폰 상부 케이스 또는 하부 케이스 또는 일체형 휴대폰 케이스에 내장되고, 상기 젠더 커넥터(270) 및 젠더 연결부(310)를 통해 배터리가 장착된 휴대 단말기와 연결되며, 상기 젠더(Gender) 회로에 휴대폰의 종류 및 배터리 용량 정보를 포함하며, 무선 충전 패드(100)에 무접점 충전시 젠더(Gender)(200)로부터 무선 충전 패드(Pad)(100)로 휴대폰의 종류와 배터리 용량 정보를 전송하며, 만충전시 과전압 및 과전류에 의한 과충전을 방지하도록 상기 젠더(Gender)(200)로부터 충전 차단을 위한 RF 주파수 신호를 무선 충전 패드(Pad)(100)로 전송하고, 상기 무선 충전 패드(Pad)(100)가 상기 에너지 발진 모드로부터 상기 대기 전류 모드로 전환되도록 하여 상기 무선 충전 패드(Pad)(100)의 코일과 페라이트로 전압과 전류 공급을 차단하여 유도기전력 발생을 차단함으로써 과충전을 방지하도록 제어한다.
상기 휴대 단말기의 상부 케이스 및 하부 케이스에 내장된 젠더(Gender)(200)는 무선 충전 패드(Pad)(100)로부터 무접점으로 유도기전력을 수신받아 정류(recrify), L-C성분의 저역 필터링(LPF) 및 레귤레이팅하여 DC 전압의 충전량을 감지하여 휴대폰 배터리와 젠더 커넥터로 연결된 젠더(200)의 배터리 충전상태를 표시하고, 충전이 필요하면 Red LED가 점등되고, 충분히 충전되면 Yellow LED(또는 Blue LED)로 점등되는 LED; 및 상기 휴대폰 상부 및 하부 케이스에 내장된 젠더(Gender)와 휴대 단말기의 배터리를 연결되고, 충전 전압을 휴대단말기의 젠더 연결부와 연결되는 Gender 커넥터(270)를 포함한다.
본 발명에 따른 무선 충전기(Wireless Charger)는 12-18V의 DC 전압과 1~2A의 전류를 입력 전원으로 사용하며, 무선 충전 패드(Pad)(100)로부터 유도자기장을 통해 충분한 유도기전력을 발생하기 위해 박판의 양면 또는 다층(4층 이상)의 인쇄회로기판(PCB, Printed Circuit Board)으로 제작된 동(Cu)박의 회로코일에 50~100V의 작업대기 전압으로 상승시켜 준다.
젠더(Gender)(200)를 젠더 커넥터(270)로 휴대폰의 배터리(300)에 연결된 상태에서, 휴대 단말기에 부착된 젠더(Gender)(200)가 무선 충전기인 무선 충전 패드(Pad)(100) 위에 일정 거리 이내에 놓이면, 젠더(Gender)(200)내의 페라이트 자석에 의해 무선 충전 패드(Pad)(100)는 미량의 전위차가 발생하고, 이 전위차가 감지되면 즉시 고유주파수(250~350KHz 주파수 범위)를 발진하여 무선 충전 패드(Pad)의 코일과 페라이트를 통해 젠더(Gender)(200)의 코일과 페라이트로 유도기전력(유도 전류, 유도 전압)을 발생시켜 젠더(Gender)로 이동시킨다.
무선 충전기(Wireless Charger)는 대용량 배터리(2000mA 이상)를 보유한 휴대 단말기(이동통신 단말기, iPhone, 스마트폰, DMB폰, 타블렛 PC, 카메라, 게임기 등)를 무접점으로 충전하기 위해 최적의 코일 턴(L값)비를 갖추어야 한다. 무선 충전기는 최초 일정시간 동안 800mA 이상의 전류를 공급한다.
배터리(300)가 부착된 휴대 단말기(예: 휴대폰, 스마트폰)에 부착된 휴대폰 케이스의 젠더(Gender)(200)는 무선 충전 패드(Pad)(100) 위에 놓이면, 젠더(Gender)(200)에 초기 전위차를 일으켜 무선 충전 패드(Pad)(100)가 대기 전류 모드에서 에너지 발진 모드(주파수 발진 상태)로 전환되고, 무선 충전 패드(Pad)(100)의 코일과 페라이트로부터 발생된 유도기전력(electromotive force)을 젠더(Gender)(200)의 코일과 페라이트를 통해 최적화된 회로 코일로부터 흡수하여 정전압하에 일정한 전류로 조절하여 젠더(Gender)(200)에 연결된 휴대 단말기의 배터리(300)로 전압을 이동시켜 충전한다.
무선충전기 본체인 무선 충전 패드(Pad)(100)로부터 휴대 단말기에 부착된 휴대폰 케이스의 젠더(Gender)(200)가 일정 거리 이상으로 이격되면, 무선 충전 패드(Pad)(100)는 전위차가 발생하고, 에너지 발진 모드(주파수 발진 상태)로부터 대기 전류 모드로 전환된다.
무선 충전 패드(Pad)(100)는 유도자기장의 발생을 효율적으로 하기 위해 코일 부분을 양면, 다층 기판 PCB로 제작하였으며, 유도자기장의 자속 투자율(magnetic flux permeability)을 높이기 위해 특수한 형태의 페라이트(Ferrite)를 성형하여 사용하였다. 무선 충전 패드(Pad)(100)내 유도자기장 송신부(페라이트)는 유도자기장의 발생으로 코일 및 페라이트에 발생되는 열을 Al 냉각판으로 공랭시킨다.
무선 충전 패드(Pad)(100)는 Al 냉각판 위에 각각 2개의 페라이트 비드(EMC Core를 소형화시켜 PCB(인쇄회로기판)상에 실장하는 형태, 잡음 차단 효과)를 형성하고, 각각의 페라이트 비드 위에 PCB 코일(PCB Coil)을 형성하며, 제품 상판과 0.5~1mm 간격(최소화)을 유지한다.
젠더(Gender)(200)가 내장된 휴대폰 케이스(211)는 배터리의 전류충전속도를 감지하여 만충전되었을때, 젠더(200)로부터 무선 충전 패드(Pad)(100)로 RF 주파수 신호를 전송하여 무선 충전 패드(Pad)(100)가 대기 전력 모드(대기전력상태)로 작동시키고, LED로 휴대폰(전자기기)의 배터리 충전 상태를 표시하며, 마이크로 USB 단자기능을 채택하여 컴퓨터 및 USB로 충전 가능하고, 전자 Memory 칩 기능을 보유한다.
젠더(Gender)는 무선 충전 패드(Pad)(100)와 RF 주파수 교환으로 휴대폰의 존재 및 종류를 확인하여 무선 충전 패드(Pad)(100)에서 에너지 주파수를 발진 적정한 작업조건으로 발진하게 하고, 배터리의 전류충전속도를 감지하여 휴대 단말기의 임계치 전압까지 만충전되었을때 무선 충전 패드(Pad)(100)로 RF 주파수 신호를 보내 무선 충전 패드(Pad)(100)가 대기전력상태(대기 전력 모드)로 작동시키고, LED로 휴대 단말기의 배터리 충전 상태를 표시하며, 마이크로 USB 단자기능을 채택하여 컴퓨터 및 USB로 충전 가능하고, 전자 Memory 칩 기능을 보유한다.
본 무선충전기(Wireless Charger) 제품은 전자기장(Electromagnetic Field)의 기본원리를 응용하여 무접점으로 무선 충전 패드(Pad)(100)로부터 젠더(Gender)(200)로 고유주파수를 발진시켜 에너지 이동 및 데이타 통신을 할 수 있다.
본 제품은 12~20V의 전압과 1~2A의 전류를 입력전원으로 하며, 무선 충전 패드(Pad)로부터 충분한 에너지를 발산시키기 위하여 박판의 양면 또는 다층(4층 이상)의 인쇄회로기판으로 제작된 동(Cu)박의 회로코일에 5~100V의 작업대기 전압으로 상승시켜준다. 휴대폰 케이스에 내장된 젠더(Gender)(200)가 무선 충전 패드(Pad)(100) 위에 놓이면, 젠더(Gender)(200)에 장치된 페라이트 자석에 의해 무선 충전 패드(Pad)(100)는 미량의 전위차가 발생하고 이 전위차를 감지하여 무선 충전 패드(Pad)(100)는 코일과 페라이트를 통해 즉시 고유 주파수를 발진하여 유도기전력(에너지)을 젠더(Gender)(200)로 이동시킨다.
대용량 배터리(2000mA 이상)를 보유한 휴대 단말기(이동통신 단말기, 카메라, 게임기, 소형컴퓨터 등)를 무접점으로 무선으로 충전하기 위해 최적의 코일 턴(L값)비를 갖추어야 하며 최초 일정시간에는 800mA 이상의 전류속도를 주고 대용량 배터리가 안정적인 전류 입력으로 에너지 발진 모드로 되면, 제어 회로(CPU 기능)의 제어(Control) 기능에 의해 모든 배터리의 고유 전류속도를 감지하여 무선 충전 패드(Pad)(100)의 전류의 용량(Capa)을 조절해준다.
휴대 단말기가 부착되고 휴대폰 케이스에 내장된 젠더(Gender)(200)가 무선 충전 패드(Pad)(100) 위에 놓이면, 젠더(Gender)(200)에 의해 초기 미세한 전위차가 감지되고 무선 충전 패드(Pad)(100)는 대기 전류 모드에서 에너지 발진 모드(주파수 발진 상태)로 전환시키고 무선 충전 패드(Pad)(100)로부터 발산된 유도기전력에 의한 유도 전류 및 유도 전압을 최적화된 회로코일에서 흡수하여 정전압하에 일정한 전류로 조절하여 젠더(Gender)(200)에 연결된 휴대 단말기의 배터리로 충전 전압을 이동시킨다.
휴대폰 케이스에 내장된 젠더(Gender)(200)는 무선 충전 패드(Pad)(100) 위에 놓이면, LED 표시로 배터리의 충전량 상태를 표시하고, 충전이 필요하면 Red LED가 점등되고, 충분히 충전되면 Yellow LED(또는 Green LED)가 점등된다.
무선 충전 패드(Pad)(100)는 젠더(Gender)(200)가 Red LED가 점등되면 전류의 속도를 감지한 후, 제어회로(CPU 기능)의 제어(Control)에 의하여 에너지 발진 모드로부터 대기 전류 모드(대기 전류 상태)로 전환되어 에너지 손실을 방지한다.
휴대폰 케이스에 내장된 젠더(Gender)(200)를 무선 충전 패드(Pad)(100) 위에서 충전 중에 일정거리 이상 이격시키면, 무선 충전 패드(Pad)(100)는 전류의 속도를 감지한 후 제어회로(CPU 기능)의 제어(Control)에 의하여 에너지 발진 모드로부터 대기 전류 모드(대기 전류 상태)로 전환되어 에너지 손실을 방지한다. 이후 다시 젠더(Gender)(200)를 무선 충전 패드(Pad)(100) 위에 놓으면, 무선 충전 패드(Pad)(100)는 대기 전류 모드로부터 에너지 발진 모드로 전환되어 유도자기장의 자속 투자율(magnetic flux permeability)이 좋은 고유주파수로 에너지 주파수를 발진시켜 유도기전력을 공급한다.
본 제품은 아이폰 충전(2400mA)이 가능하고, 아이폰 2대 이상 동시 충전 가능하며, 아이폰과 일반 폰의 혼용 충전이 가능하며, 1개의 무선 충전 패드(Pad)(100)에서 다수의 휴대 단말기의 동시 충전이 가능하고, 충전중에 휴대 단말기의 사용을 위한 이동이 자유롭고, 휴대폰 케이스에 내장된 젠더(Gender)(200)의 사용으로 다양한 모델의 충전기를 적용하여 내부 코일 및 적용 부품의 독창적 설계로 충전 효율(에너지 효율)을 높이며, 배터리의 용량 및 충전량에 따라 충전량(충전속도) 조절기능으로 제품 보호 및 에너지 손실을 감소하며, Pad 위에 제품 유무의 판단 기능 및 제품 유무시 에너지 발진 조절 기능을 제공한다.
젠더(Gender)(200)는 휴대폰 케이스에 소형화로 장착되며 휴대가 간편하고, 배터리(Battery)의 완충시에 대기 전원으로 전환하며, 자사 Pad에 자사 Gender, Capacity 만으로 작동되는 시스템으로 고유주파수(250~350kHz)로 통신하여 상호 확인후 작동하므로 복제를 방지한다.
젠더 제품별로 구분하여 인식 후, 제품별 작업조건을 선정하여 작업을 진행하고, 제품 구분 방법은 각 제품별 고유주파수 인식 방법을 사용한다. 무선충전기 제품은 별도로 해충이 싫어하는 고 주파수를 발생하여 퇴충시키는 기능을 보유하며, 제품 발열시 감지 및 전원 차단 기능을 제공한다.
도 2는 본 발명에 따른 젠더(Gender) 및 젠더 커넥터를 포함하는 휴대폰 케이스 및 무선 충전기의 구성도이다.
휴대폰 케이스(스마트폰 케이스)는 젠더(Gender)(200) 및 젠더 커넥터(270)를 포함하고, 휴대폰을 젠더를 포함하는 휴대폰 케이스(211)에 장착한 후, 휴대폰 케이스(211)에 내장된 젠더(Gender)(200)가 무선충전기(Pad) 본체인 무선 충전 패드(Pad)(100) 위에 놓이면 코일과 페라이트를 통해 유도기전력에 의해 휴대 단말기의 배터리를 충전한다.
휴대폰 케이스(211)에 젠더(Gender)(200) 및 젠더커넥터(270)를 포함하고, 배터리(300)를 장착한 휴대폰(301)을 휴대폰 케이스(211)의 젠더 커넥터(270)에 부착하여 휴대폰(301)의 젠더 연결부(310)를 연결하고, 휴대폰 케이스(211)에 부착된 젠더(Gender)(200)가 무선 충전 패드(Pad)(100) 위에 놓이면, 무선 충전 패드(Pad)(100)는 미세한 전위차가 감지되고 대기 전류 모드에서 에너지 발진 모드로 전환되며, 휴대폰의 종류(iphone, 스마트폰, 일반 폰)와 배터리 용량 정보(전류 및 전압 규격 정보)를 인식하여 휴대 단말기의 종류(iphone, 스마트폰, 일반 폰)의 배터리 용량에 따라 시간당 충전량을 조절하여 전자기장(Electromagnetic Field)의 기본원리를 응용하여 무접점으로 무선 충전 패드(Pad)(100)로부터 젠더(Gender)(200)로 코일 및 페라이트(Ferrite)를 통해 유도자기장의 자속 투자율(permeability)이 좋은 대역(250~350KHz)으로 고유주파수를 발진시켜 유도기전력(electromotive force)을 발생하여 젠더(Gender)(200)를 통해 연결된 젠더 커넥터(270)를 통해 휴대폰(301)의 배터리(300)를 충전하고, 과전압 및 과전류에 의해 과충전을 방지하도록 만충전되었을때 상기 젠더(Gender)(200)로부터 충전 차단을 위한 RF 주파수 신호를 무선 충전 패드(Pad)(100)로 수신하면, 유도기전력 제어 회로에 의해 상기 에너지 발진 모드로부터 상기 대기 전류 모드로 전환되어 코일과 페라이트로 전압과 전류 공급을 차단하여 유도기전력 발생을 차단함으로써 과충전을 방지하며, 휴대폰 배터리의 충전을 자동으로 차단하여 안전하게 충전이 가능하다.
무선 충전기(Wireless Charger)는 무선 충전 패드(Pad)(100)로부터 코일과 페라이트(Ferrite)를 통해 유도기전력으로 젠더(Gender)(200) 및 젠더 커넥터(270)를 포함하는 휴대폰 케이스(211)에 부착된 휴대 단말기(스마트폰, iPhone 등)(301)의 배터리(300)로 충전이 가능하다.
본 발명의 특징은 스마트폰(갤럭시), 아이폰(iPhone), 일반 폰 등의 휴대폰에서 휴대폰 케이스(211)의 밑면에 젠더(200) 회로 및 젠더 커넥터를 구비하고, 배터리(300)가 장착된 휴대폰의 젠더 연결부(310)와 암수 방식으로 연결되는 젠더 커넥터(270)를 구성하여, 무선 충전 패드(Pad)(100)와 무접점으로 코일과 페라이트(Ferrite)를 통해 유도기전력을 발생하여 젠더(200)로부터 젠더 커넥터(270)와 연결된 젠더 연결부(310)를 통해 휴대폰(301)의 배터리로 충전하고, 만충전시 무선 충전 패드(Pad)(100)로 RF 주파수 신호를 전송하여 코일 및 페라이트로 전류 및 전압 공급을 차단하여 유도기전력 발생을 차단하여 과충전을 방지한다.
휴대 단말기(iPhone, 스마트폰, 휴대폰 등)(301)는 젠더 연결부(310)를 통해 부착되어 휴대폰 케이스(211)의 젠더 커넥부(270)로 연결되고, 휴대폰 케이스의 밑면에 젠더(Gender)(200)를 사용하여 무접점으로 무선 충전 패드(Pad)(100)에 놓이면, 무선 충전 패드(Pad)(100)로부터 코일과 페라이트를 통해 젠더(Gender)(200)로 유도기전력을 발생하여 젠더 커넥터(270)를 통해 휴대폰(301)의 배터리를 충전한다.
휴대폰 케이스(211)에 내장된 젠더(Gender)(200)는 소형화로 휴대하기 간편하도록 밀착식으로 휴대폰(iPhone, 스마트폰, 휴대폰 등)(301)와 젠더 커넥터(270)를 휴대폰(301)의 젠더연결부(301)와 연결하여 사용한다. 젠더(Gender)(200)의 크기는 아이폰용 기준 30mm(폭)x40mm(길이)x10mm(높이)로 제작하며, 일반 폰용의 젠더(Gender)(200)의 크기는 최대한 크기(size)를 줄여 휴대가능하도록 27mm(폭)x40mm(길이)x10mm(높이)의 크기로 설계했다. 휴대폰 케이스(211)에 내재된 젠더(Gender)(200)는 LED를 사용하여 유도기전력을 사용하여 충전시 Red, 만충전시 Yellow(또는 blue)으로 충전상태를 표시한다.
무선 충전 패드(Pad)(100)는 접근 부위의 발열을 방지하기 위해 대기 전원을 최소화하여, 그 위에 놓여진 휴대 단말기(예:휴대폰, 스마트폰)에 부착된 휴대폰 케이스의 젠더(Gender)(200)의 제품을 인식한 후, 코일 및 페라이트에 의해 고유주파수로 발진하여 유도기전력을 발생한다.
무선 충전 패드(Pad)(100)는 250~350KHz의 주파수 조절 범위를 가지며, 무선 충전 패드(Pad)(100)에 휴대 단말기가 부착된 휴대폰 케이스의 젠더(Gender)(200) 제품이 놓였을 때 전기적으로 ON 기능, 무선 충전 패드(Pad)(100) 위에 놓인 상기 제품이 일정 거리 밖으로 이격되면(Out) 전기적으로 Off 기능을 제공한다.
무선 충전 패드(Pad)(100)는 그 위에 배터리(300)가 장착된 휴대폰(301)이 휴대폰 케이스(211)의 젠더(200\)에 연결된 경우, 젠더(Gender)(200) 제품을 무선 충전 패드(Pad)(100)에 위에 놓으면 미세한 전위차를 감지하여 휴대폰의 존재 및 종류를 확인하고 대기 전류 모드에서 에너지 발진 모드로 전환되고, 코일 및 페라이트를 통해 유도기전력을 발생하며, 1개의 제어 회로(CPU 기능)로 2 코일(coil)을 제어한다.
무선 충전 패드(Pad)(100)는 휴대폰의 배터리의 용량에 따라 과충전 방지 회로를 사용하여 최대 충전량을 조절하기 위해 과전압, 과전류에 의한 과충전 방지함으로써 제품 보호 및 에너지의 손실을 감소시키고, 그 위에 올려놓아진 배터리(300)가 장착된 휴대폰(301)이 부착된 젠더(Gender)(200)에 의해 과충전 방지 기능을 제공한다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 휴대폰 케이스에 포함된 젠더(Gender)와 무선 충전 패드(Pad)의 내부 시스템 구성도이다.
본 발명에 따른 용량이 다른 이동기기 배터리를 충전하는 무선 충전기(Wireless Charger) 시스템은 무선 충전 패드(Pad, 1차기기)(100), 휴대폰 케이스에 내장된 젠더(Gender, 2차기기)(200), 젠더 커넥터(270), 및 휴대 단말기(스마트폰, iPhone 등)의 배터리(300)로 구성된다.
용량이 다른 이동기기 배터리를 충전하는 무선 충전 패드(Pad)는
배터리가 장착된 휴대단말기에 연결된 휴대폰 케이스의 젠더(200)를 무선 충전 패드(Pad:Wireless Charger)(100) 위에 놓이면, 미세한 전위차를 감지하여 대기 전류 모드로부터 에너지 발진 모드로 전환되고, 휴대폰 케이스의 젠더(Gender)(200)로부터 무선 충전 패드(Pad)(100)로 전송된 RF 주파수 신호에 의해 휴대폰의 종류(iphone, 스마트폰, 일반 폰)와 배터리 용량 정보(전압/전류 규격 정보)를 수신하는 배터리 용량 감지 회로; 및 상기 배터리 용량 감지 회로로부터 수신된 휴대단말기 종류의 배터리 용량 정보에 따라 시간당 충전량을 조절하여 고유주파수로 발진시켜 코일 및 페라이트(Ferrite)를 통해 상기 휴대폰 케이스의 젠더(Gender)의 코일과 페라이트로 유도기전력을 발생시키는 유도기전력 제어 회로를 포함하는 무선 충전 패드(Pad, 1차기기)(100);
상기 무선 충전 패드(Pad)(100)로부터 코일 및 페라이트를 통해 상기 유도기전력을 수신받아 AC 전압을 DC 전압으로 변환하고 정류 및 과충전이 방지되도록 충전하는 상기 휴대 단말기의 배터리(300)로 충전하고, 충전상태를 표시하는 유도기전력 수신 및 충전 회로, 및 과전압 및 과전류에 의해 과충전을 방지하도록 만충전되었을때 휴대 단말기의 배터리의 충전을 자동으로 차단하도록 상기 무선 충전 패드(Pad)(100)로 RF 주파수 신호를 전송하는 과충전 방지 무선통신부 회로를 포함하는 휴대폰 케이스에 내장된 젠더(Gender, 2차기기)(200); 및
상기 무선 충전 패드(Pad)(100)의 코일과 페라이트로부터 발생된 유도기전력에 의해 젠더(Gender)(200)의 코일과 페라이트로 전압을 충전하는 젠더(Gender)(200)와 Gender 커넥터(270)로 연결된 휴대 단말기의 배터리(300)를 포함한다.
무선 충전 패드(Pad)(100)는 배터리 용량 감지 회로 및 유도기전력 제어 회로로 구성된다.
배터리 용량 감지 회로는 통신부(101) 및 제어부(102)로 구성된다.
유도기전력 제어 회로는 제어회로(110), AC 전원 연결부(120), L-C공진회로(130), 냉각판(140a,140b), 유도자기장 송신부(페라이트)(150,160), 코일(170a,170b)로 구성된다.
무선 충전 패드(Pad)(100)는 휴대 단말기의 배터리(300)와 연결된 젠더(Gender)(200)가 무선 충전 패드(Pad)(100) 위에 놓이면, 미세한 전위차를 감지하여 대기 전류 모드로부터 에너지 발진 모드로 전환되고, 무선 충전 패드(Pad)(100)로부터 젠더(200)로 250~350KHz의 주파수 범위의 고유주파수로 발진시켜 무선 충전 패드(Pad)(100)의 코일 및 페라이트(Ferrite)를 통해 형성된 유도자기장에 의해 유도기전력을 젠더(200)의 코일 및 페라이트로 발생시킨다.
통신부(101)는 Standby 상태에 있다가 무선 충전 패드(Pad) 위에 배터리가 장착된 휴대단말기에 연결된 젠더(Gender)가 놓이면 휴대폰의 종류(iphone, 스마트폰, 일반 폰)와 배터리 용량 정보(전류 및 전압 규격 정보)를 Bluetooth 프로토콜의 데이타 통신을 위한 ACL(Asynchronous ConnectionLess) link를 통해 무선 충전 패드(Pad)(100)로 수신하고, 휴대폰의 배터리 충전 전압이 만충전되면 젠더(200)로부터 충전을 차단하기 위해 RF 주파수 신호를 무선 충전 패드(Pad)(100)로 수신한다.
제어부(102)는 통신부(101)로부터 무선 충전 패드(Pad)와 블루투스 프로토콜을 사용하여 2.4GHz ISM 대역으로 휴대폰의 종류와 배터리 용량 정보(전류 및 전압 규격 정보)를 수신하면 유도기전력 제어 회로(110)를 제어하여 대기 전류 모드로부터 에너지 발진 모드로 동작시켜 유도기전력을 발생되도록 하고, 또는 휴대폰 배터리의 만충전시 휴대폰 케이스의 젠더(200)로부터 무선 충전 패드(Pad)로 충전 차단하기 위해 RF 주파수 신호를 수신한 경우 무선 충전 패드(Pad)(100)의 유도기전력 제어 회로(110)를 제어하여 에너지 발진 모드로부터 대기 전류 모드로 동작시켜 코일 및 페라이트로 전류 및 전압 공급을 차단하여 2차기기(gender)(200)로 유도기전력을 발생을 차단되도록 한다.
무선 충전 패드(100)의 제어회로(110)는 휴대 단말기에 연결된 젠더(Gender)(200)가 무선 충전 패드(Pad)(100) 위에 놓이거나 일정 거리 밖으로 이격되는 경우, 전위차가 감지되어 대기 전류 모드로부터 에너지 발진 모드로 전환하여 유도기전력 제어 회로 의해 전압과 전류를 코일과 페라이트로 공급하여 유도기전력을 발생하게 하거나, 또는 무선 충전 패드(Pad)(100)에 위에서 충전중에 휴대단말기에 연결된 휴대폰 케이스의 젠더(Gender)(200)를 일정거리를 이격시키거나 또는 만충전시 상기 젠더(Gender)(200)로부터 무선 충전 패드(Pad)(100)로 충전 차단을 위한 RF 주파수 신호를 수신하면, 에너지 발진 모드로부터 대기 전류 모드로 전환되어 코일 및 페라이트(Ferrite)로 전압 및 전류 공급을 차단하여 유도기전력 발생을 차단하여 충전을 차단하여 과충전을 방지한다.
휴대 단말기에 연결된 휴대폰 케이스의 젠더(Gender)(200)가 무선 충전 패드(Pad)(100) 위에 놓이면, 젠더(Gender)(200)의 페라이트 자석에 의해 무선 충전 패드(Pad)(100)에 미세한 전위차가 발생하고, 무선 충전 패드(100)가 대기 전류 모드에서 에너지 발진 모드로 전환되면 유도기전력 제어회로(110)는 L-C 공진회로(130)를 통해 즉시 고유주파수로 발진하여 코일 및 페라이트(Ferrite)를 통해 유도기전력을 휴대폰 케이스의 젠더(200)의 코일 및 페라이트(Ferrite)로 발생시키도록 제어한다.
또한, 휴대 단말기의 배터리에 연결된 휴대폰 케이스의 젠더(200)를 무선 충전 패드(Pad)(100) 위에서 충전중에 휴대폰 케이스의 젠더(Gender)(200)가 일정거리 이상 이격되면 미세한 전위차가 발생하고, 무선 충전 패드(Pad)(100)의 전류의 양을 감지한 후, 제어 회로(110)는 에너지 발진 모드에서 다시 대기 전류 모드로 전환되고 젠더(200)로 유도기전력을 발생을 차단하여 에너지 손실을 방지한다.
AC 전원 연결부(120)는 외부 AC 전원으로부터 교류 전원을 인가받는다.
L-C공진회로(130)는 배터리를 장착한 휴대 단말기에 연결된 젠더(Gender)(200)를 무선 충전 패드(Pad)(100) 위에 놓으면, 무선 충전 패드(Pad)(100)는 페라이트 자석과 젠더(Gender)(200)의 페라이트 자석에 의해 미세한(미량의) 전위차가 발생하고, 대기 전류 모드에서 에너지 발진 모드로 전환되며 배터리 용량 감지 회로(통신부, 제어부)에 의해 젠더(200)의 통신부(262)로부터 전송된 RF 주파수 신호에 포함된 휴대폰의 종류 및 배터리 용량 정보를 인식하여 시간당 충전량을 조절하는 유도기전력 제어 회로(110)의 제어에 따라 고유 주파수(250~350kHz 주파수 범위)로 발진시킨다.
유도자기장 송신부(페라이트)(150,160)는 L-C 공진회로(130)로부터 고유 주파수로 발진되면, 무선 충전 패드(Pad)(100)의 코일 및 페라이트에 의해 유도자기장을 형성하고 휴대폰 케이스의 젠더(200)의 유도자기장 수신부(210)의 코일 및 페라이트(Ferrite)로 유도기전력을 발생시킨다.
냉각판(140a,140b)은 유도자기장 발생으로 코일 및 페라이트에서 발생되는 열을 공랭시킨다.
코일(170a,170b)은 전류를 인가받아 감은 권수에 따라 유도기전력이 발생되도록 유도자기장 송신부(150,160)의 페라이트에 감는다.
배터리가 장착된 휴대 단말기에 연결되는 휴대폰 케이스의 젠더(Gender)(200)는 유도자기장 수신부(페라이트)(210), 정류 회로(220), 충전회로(230), 충전량 감지회로(240), LED(250), 과충전 방지 회로(260), 및 Gender 커넥터(270)로 구성된다.
젠더 커넥터(270)를 통해 배터리가 장착된 휴대 단말기에 연결된 휴대폰 케이스의 젠더(Gender)(200)가 무선 충전 패드(Pad)(100) 위에 놓이면, 무선 충전 패드(Pad)(100)는 미세한 전위차를 감지하여 대기 전류 모드에서 에너지 발진 모드로 전환되고, 젠더(200)로부터 무선 충전 패드(Pad)(100)로 전송된 RF 주파수에 포함된 휴대폰의 종류 및 배터리 용량 정보를 수신하여 휴대폰 종류별 배터리 용량 정보에 따라 시간당 충전량을 조절하여 무선 충전 패드(Pad)(100)의 유도자기장 송신부(150,160)로부터 코일 및 페라이트에 의해 고유주파수로 발진하여 유도기전력(유도 전류, 유도 전압)을 젠더(200)의 유도자기장 수신부(210)로 수신된다.
휴대폰 케이스에 내장된 젠더(Gender)는 유도기전력 수신 및 충전 회로, 및 과충전 방지 무선통신부 회로, 젠더 커넥터로 구성된다.
유도기전력 수신 및 충전 회로는 유도자기장 수신부(210), 정류 회로(220), 충전회로(230), 충전량 감지회로(240), LED(250)로 구성된다.
과충전 방지 무선통신부 회로는 과충전방지 회로(260), 제어부(261), 및 통신부(262)로 구성된다.
휴대폰 케이스에 내장된 젠더(200)는 정류 회로(220)에 의해 유도자기장 수신부(210)로부터 수신된 AC 전압을 DC 전압으로 변환하고 레귤레이터에 의해 정류한 후, 충전회로(230)에 의해 충전을 하면서 충전량 감지회로(240)에 의해 충전량을 측정하고 LED(250)로 충전 상태를 표시하고, 과충전 방지회로(260)에 의해 과충전을 방지하여 임계치 충전 전압까지 젠더 커넥터(270)를 통해 충전 전압을 제공하여 휴대 단말기의 배터리(300)로 충전한다.
유도자기장 수신부(페라이트)(210)는 무선 충전 패드(Pad)(100)로부터 고유주파수로 발진된 후, 무선 충전 패드(Pad)(100)의 유도자기장 송신부(페라이트)(150,160)로부터 젠더(200)의 유도자기장 수신부(210)의 페라이트(Ferrite)에 감겨진 코일로 유도기전력(유도 전류, 유도 전압)을 수신한다.
정류 회로(220)는 유도자기장 수신부(210)에서 코일과 페라이트(Ferrite)에 의해 수신된 유도기전력을 해당하는 AC 전압을 브릿지 정류회로를 사용하여 유도기전력에 의해 생성된 전압을 정류하여(rectify) L-C 주파수성분을 저역 필터링(LPF:Low Pass Filter)하고 레귤레이터에 의해 DC 전압(예:DC 4V)으로 생성한다.
충전회로(230)는 정류회로(220)로부터 정류된 DC 전압을 제공받아 일정한 전류를 조절하여 DC 전압을 충전하고, 충전된 DC 전압을 과충전 방지회로(260)로 제공한다.
충전량 감지 회로(240)는 상기 충전 회로(230)로부터 충전되는 DC 전압의 충전량을 감지하여 실시간으로 충전상태를 측정한다.
LED(250)는 충전량 감지 회로(240)로부터 충전되는 DC 전압의 충전량을 수신받아 무선 충전 패드(Pad)(100)와 무접점으로 휴대폰 케이스의 젠더(200)에 연결된 휴대단말기의 배터리 충전상태를 표시하고, 충전이 필요하면 Red LED가 점등되고, 충분히 충전되면 Yellow LED(또는 Blue LED)로 점등된다.
과충전 방지 회로(260)는 충전 회로(230)로부터 충전된 전압을 수신받아 현재 휴대 단말기의 배터리의 충전 전압이 미리 설정된 최대 충전 기준 전압에 도달하면, 즉 만충전시 과전압 및 과전류에 의해 휴대단말기 배터리의 과충전을 방지하도록 충전이 젠더(200)의 제어부(261) 및 통신부(262)를 통해 휴대 단말기의 배터리(300)로 충전을 차단하도록 휴대폰 케이스의 젠더(200)로부터 무선 충전 패드(100)로 충전 차단하기 위해 RF 주파수 신호를 전송한다.
이때, 무선 충전 패드(Pad)(100)는 휴대단말기 배터리의 만충전시에 젠더(Gender)(200)의 통신부(261)로부터 충전 차단을 위한 RF 주파수신호를 무선 충전 패드(Pad)(100)로 수신하면, 에너지 발진 모드로부터 대기 전류 모드로 전환하여 무선 충전 패드(Pad)(100)의 코일과 페라이트의 전압과 전류의 공급을 차단하고, 휴대폰 케이스의 젠더(200)로 유도기전력 발생을 차단하여 젠더 커넥터(270)로 연결된 휴대폰 배터리에 더 이상의 전압 공급을 차단하여 과충전을 방지한다.
제어부(261)는 과충전 방지회로(260)와 연결되고, 무선 충전 패드(Pad)(100) 위에 배터리가 장착된 휴대 단말기에 연결된 휴대폰 케이스의 젠더(Gender)(200)가 놓이면, 휴대폰의 종류(iphone, 스마트폰, 일반 폰)와 배터리 용량 정보(전압과 전류 규격 정보)를 통신부(262)의 Bluetooth 프로토콜의 데이타 통신을 위한 ACL(Asynchronous ConnectionLess) link를 통해 젠더(200)로부터 무선 충전 패드(100)로 전송하고, 휴대폰의 배터리 충전 전압이 만충전되면 젠더(200)로부터 충전을 차단하기 위해 RF 주파수 신호를 무전 충전 패드(100)로 전송되도록 제어한다.
젠더(Gender)(200)의 통신부(262)는 무선 충전 패드(Pad)(100)와 블루투스 프로토콜을 사용하여 2.4GHz ISM 대역으로 휴대폰의 종류와 배터리 용량 정보(전류 및 전압 규격 정보)를 전송하거나 또는 휴대폰 배터리의 만충전시, 충전을 차단하기 위해 휴대폰 케이스의 젠더(200)로부터 RF 주파수 신호를 무선 충전 패드(Pad)(100)로 전송한다.
상기 Gender 커넥터(270)는 휴대 단말기의 상부 케이스 또는 상기 휴대 단말기의 하부 케이스 하면의 중앙 또는 일측면에 설치되고, 상기 휴대폰 케이스의 젠더(Gender)(200)와 젠더 연결부(310)를 통해 휴대단말기의 배터리와 연결하여 충전한다.
휴대 단말기의 배터리(300)는 무선 충전 패드(100)로부터 발생된 유도기전력에 의해 젠더(200)로부터 실시간으로 충전되면서 젠더(200)와 Gender 커넥터(270)를 통해 실시간으로 DC 전압을 충전하게 된다.
배터리가 장착된 휴대 단말기가 젠더 커넥터로 연결하는 휴대폰 케이스에 내장된 젠더(Gender)(200)는 무선 충전 패드(Pad)(100) 위에 놓이면 유도기전력에 의해 충전되고 LED로 배터리의 충전량 상태(Yellow:충전완료, Red:충전 상태)를 표시한다.
일예로, LED 표시는 충전이 필요하면 Red LED가 점등되고, 충분히 충전되면 Yellow LED(또는 Blue LED)가 점등된다.
무선 충전 패드(Pad)(100)는 휴대 단말기(스마트폰, iPhone 등)에 부착된 휴대폰 케이스의 젠더(Gender)(200)가 놓이면 유도기전력(electromotive force)에 의해 미세한 전위차가 발생하고 전류의 양을 감지한 후 Red LED로 점등되고, 제어 회로의 제어(Control)에 의해 대기 전류 모드에서 에너지 발진 상태 모드로 전환되며, 무선 충전 패드(Pad)(100)로부터 250~350KHz의 주파수 범위의 고유 주파수를 발진시켜 코일 및 페라이트(Ferrite)를 통해 유도기전력을 젠더(Gender)(200)로 유도하여 배터리로 전압을 충전하고, 과충전 방지 회로에 의해 임계치 이상 만충전시 과충전 방지 기능을 제공한다.
무선 충전 패드(Pad)(100)는 초기 대기 전류 상태에서 발진신호 감지시(전위차 감지) 주파수별로 휴대폰 종류(아이폰, 갤럭시폰, 일반 폰)와 배터리의 전류 및 전압 정보를 감지한다.
아이폰(iPhone)(A)의 배터리는 2400mA, 스마트폰(갤럭시 폰)(B)의 배터리는 1500mA, 일반 휴대폰(C)은 800mA(DC 3.7V) 충전량을 보이며, 무선 충전기인 무선 충전 패드(Pad)(100)는 휴대폰 케이스에 장착된 휴대폰 제품이 놓이면, 무선충전기 본체인 무선 충전 패드(Pad)(100)의 초기 대기 전류 상태에서 발진 신호(전위차 감지)시, 휴대폰의 존재를 확인하고 블루투스 프로토콜에 의해 휴대폰이 종류 배터리의 필요 전류 및 전압을 확인하고, 에너지 발진 모드로 유도기전력에 의해 충전을 실시한다.
예를 들면, 시간에 따른 전류 공급량은 아이폰(A폰)의 경우 10초 이상 후 500mmA, 갤럭시폰(B폰)의 경우 400mmA, 일반폰(C폰)의 경우 300mmA로 조절된다.
700mmA의 초기 아이폰은 충전을 위한 설정으로 Coil에 따라 값이 다를 수 있다.
무선 충전 패드(Pad)(100)의 발진 도중에 일정거리 내에 젠더 제품이 없을때 다시 대기 전류 상태로 변경한다. 젠더(Gender)(200)를 장착한 휴대폰 케이스에 장착된 휴대폰 배터리의 만충전시에 대기 전류 모드로 조정한다.
배터리를 장착한 휴대 단말기를 젠더 커넥터(270)를 통해 연결된 휴대폰 케이스에 내장된 젠더(200)를 무선 충전 패드(Pad)(100)에 위에서 충전중에 이격시키면, 무선 충전 패드(Pad)(100)는 전위차를 감지한 후, 제어 회로(110)에 의해 에너지 발진 모드로부터 대기 전류 모드로 전환되어 코일과 페라이트로 전류 및 전원 공급을 차단하여 유도기전력 발생을 차단하여 에너지 손실을 방지한다.
이후, 다시 상기 휴대폰 케이스에 내장된 젠더(Gender)(200)를 무선 충전 패드(Pad)(100) 위에 놓으면, 무선 충전 패드(Pad)(100)는 다시 대기 전류 모드에서 에너지 발진 모드로 전환되어 250~350KHz의 주파수 범위의 고유 주파수를 발진시켜 코일과 페라이트(Ferrite)를 통해 유도기전력을 발생한다.
도 4a 및 4b는 휴대단말기의 배터리와 연결되는 젠더 커넥터(270) 및 젠더(200)를 구비하는 휴대 단말기의 상부 케이스(210b) 및 하부 케이스(210a)로 구성된 휴대폰 케이스와 무선충전 패드(Pad)의 구성도이다.
본 발명에 따른 휴대폰 배터리 정보를 포함하는 젠더(Gender)(200)가 포함된 휴대폰 케이스는, 배터리(300)를 장착된 휴대 단말기와 연결하는 케이스 일측면에 설치된 젠더 커넥터(270), 휴대폰 하부 케이스(210a)에 젠더(Gender)(200)를 내장하고, 상기 젠더(200)에 휴대폰의 종류 및 배터리 용량 정보를 포함하며, 상기 배터리(300)가 장착된 휴대 단말기와 상기 젠더 커넥터(270)로 연결된 휴대폰 케이스의 젠더(Gender)(200)를 무선충전 패드(Pad)(100) 위에 놓으면, 상기 무선충전 패드(100)의 코일과 페라이트에 의해 유도기전력으로 무접점 충전시 젠더(Gender)로부터 무선 충전 패드(Pad)로 RF 주파수 신호를 사용하여 휴대폰의 종류와 배터리 용량 정보를 전송하여 휴대폰 종류별 배터리 용량에 따라 상기 무선 충전 패드(Pad)(100)가 대기 전류 모드에서 에너지 발진 모드로 전환되어 상기 무선 충전 패드(Pad)(100)로부터 코일 및 페라이트를 통해 유도기전력을 수신받아 AC 전압을 DC 전압으로 변환하고 정류하여 상기 휴대 단말기의 배터리(300)로 충전하고, 충전상태를 LED로 표시하는 유도기전력 수신 및 충전 회로(유도자기장 수신부, 정류회로, 충전 회로, 충전량 감지 회로, LED), 및 만충전 되었을때 휴대 단말기의 배터리의 과충전을 방지하기 위해 상기 무선 충전 패드(Pad)로 RF 주파수 신호를 전송하는 과충전 방지 무선통신부 회로(과충전방지 회로, 제어부, 통신부)를 포함하는 휴대 단말기를 커버하는 휴대폰의 하부 케이스(210a); 상기 휴대폰의 하부 케이스(210a)와 맞물려 상기 휴대 단말기를 커버하는 휴대폰의 상부 케이스(210b); 젠더커넥터를 통해 연결된 배터리가 장착된 휴대단말기를 포함한다.
도 4c는 배터리가 장착된 휴대 단말기에 휴대폰 케이스의 젠더(Gender)가 젠더 커넥터로 연결된 상태에서 무선 충전 패드(Pad) 위에 놓이고, 휴대단말기의 상부 케이스와, 젠더 및 젠더 커넥터를 구비한 하부 케이스로 구성되는 휴대폰 케이스와 배터리가 장착된 휴대 단말기를 도시한 도면이다.
이상에서 설명한 바와 같이, 바람직한 실시예를 통하여 본 발명에 관하여 상세히 설명하였으나, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양하게 변경, 응용이 당업자에게 자명하다. 따라서, 본 발명의 진정한 보호 범위는 다음의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술적 사상은 본 발명의 권리 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
100: 무선 충전 패드(PAD) 110: 제어회로
120: AC 전원 연결부 130: L-C공진회로
140a,140b: 냉각판 150,160: 유도자기장 송신부(페라이트)
170a,170b: 코일
200: 휴대폰 케이스에 내장된 젠더(Gender)
211: 휴대폰 케이스 210: 유도자기장 수신부(페라이트)
220: 정류 회로 230: 충전회로
240: 충전량 감지회로 250: LED
260: 과충전 방지 회로 261: 제어부
262: 통신부 270: Gender 커넥터
300: 배터리 301: 휴대폰
310: 젠더 연결부

Claims (5)

  1. 휴대폰 배터리 정보를 포함하는 젠더가 포함된 휴대폰 케이스에 있어서,
    배터리를 장착된 휴대 단말기와 연결하는 케이스 일측면에 설치된 젠더 커넥터, 휴대폰 하부 케이스에 젠더(Gender)를 내장하고, 상기 젠더에 휴대폰의 종류 및 배터리 용량 정보를 포함하며, 상기 배터리가 장착된 휴대 단말기와 상기 젠더 커넥터로 연결된 휴대폰 케이스의 젠더(Gender)를 무선충전 패드(Pad) 위에 놓으면, 충전시 젠더(Gender)로부터 무선 충전 패드(Pad)로 RF 주파수 신호를 사용하여 휴대폰의 종류와 배터리 용량 정보를 전송하여 휴대폰 종류별 배터리 용량에 따라 상기 무선 충전 패드(Pad)가 대기 전류 모드에서 에너지 발진 모드로 전환되어 상기 무선 충전 패드(Pad)로부터 코일 및 페라이트를 통해 유도기전력을 수신받아 AC 전압을 DC 전압으로 변환하고 정류하여 상기 휴대 단말기의 배터리로 충전하고, 충전상태를 LED로 표시하는 유도기전력 수신 및 충전 회로; 및 만충전 되었을때 휴대 단말기의 배터리의 과충전을 방지하기 위해 상기 무선 충전 패드(Pad)로 RF 주파수 신호를 전송하는 과충전 방지 무선통신부 회로를 포함하는 휴대 단말기를 커버하는 휴대폰의 하부 케이스; 및
    상기 휴대폰의 하부 케이스와 맞물려 상기 휴대 단말기를 커버하는 휴대폰의 상부 케이스;
    를 포함하는 휴대폰 배터리 정보를 포함하는 젠더가 포함된 휴대폰 케이스.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 유도자기장 수신 및 충전 회로는
    상기 무선 충전 패드(Pad)로부터 고유주파수로 발진된 후, 무선 충전 패드(Pad)의 코일과 페라이트를 통해 젠더(200)의 페라이트(Ferrite)에 감겨진 코일로 유도기전력(유도 전류, 유도 전압)을 수신하는 유도자기장 수신부(페라이트);
    상기 유도자기장 수신부에서 코일과 페라이트에 의해 수신된 유도기전력을 해당하는 AC 전압을 브릿지 정류회로를 사용하여 유도기전력에 의해 생성된 전압을 정류하여(rectify) L-C 주파수성분을 저역 필터링(LPF:Low Pass Filter)하고 레귤레이터에 의해 DC 전압(예:DC 4V)으로 생성하는 정류 회로;
    상기 정류회로로부터 정류된 DC 전압을 제공받아 일정한 전류를 조절하여 DC 전압을 충전하고, 충전된 DC 전압을 제공하는 충전회로;
    상기 충전 회로로부터 충전되는 DC 전압의 충전량을 감지하여 실시간으로 충전상태를 측정하는 충전량 감지 회로;
    상기 충전량 감지 회로로부터 충전되는 DC 전압의 충전량을 수신받아 상기 무선 충전 패드(Pad)와 무접점으로 상기 휴대폰 케이스의 젠더에 연결된 휴대단말기의 배터리 충전상태를 표시하고, 충전이 필요하면 Red LED가 점등되고, 충분히 충전되면 Yellow LED(또는 Blue LED)로 점등되는 LED; 및
    상기 충전 회로로부터 충전된 전압을 수신받아 현재 휴대 단말기의 배터리의 충전 전압이 미리 설정된 최대 충전 기준 전압에 도달하면, 만충전시 과전압 및 과전류에 의해 휴대단말기 배터리의 과충전을 방지하는 과충전 방지 회로;
    를 포함하는 휴대폰 배터리 정보를 포함하는 젠더가 포함된 휴대폰 케이스.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 과충전 방지 무선통신부 회로는
    상기 과충전 방지회로와 연결되고, 상기 무선 충전 패드(Pad) 위에 배터리가 장착된 휴대 단말기에 연결된 휴대폰 케이스의 젠더(Gender)가 놓이면, 휴대폰의 종류(iphone, 스마트폰, 일반 폰)와 배터리 용량 정보를 통신부(262)의 Bluetooth 프로토콜의 데이타 통신을 위한 ACL(Asynchronous ConnectionLess) link를 통해 상기 젠더로부터 상기 무선 충전 패드로 전송하고, 휴대폰의 배터리 충전 전압이 만충전되면 상기 젠더(200)로부터 충전을 차단하기 위해 RF 주파수 신호를 무전 충전 패드로 전송되도록 제어하는 제어부; 및
    상기 제어부의 제어에 따라 상기 무선 충전 패드(Pad)와 블루투스 프로토콜을 사용하여 2.4GHz ISM 대역으로 휴대폰의 종류와 전류 및 전압 규격 정보를 전송하거나 또는 휴대폰 배터리의 만충전시, 충전을 차단하기 위해 상기 휴대폰 케이스의 젠더로부터 RF 주파수 신호를 상기 무선 충전 패드(Pad)로 전송하는 통신부;
    를 포함하는 휴대폰 배터리 정보를 포함하는 젠더가 포함된 휴대폰 케이스.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 젠더 커넥터는
    상기 휴대 단말기의 상부 케이스 또는 상기 휴대 단말기의 하부 케이스 하면의 중앙 또는 일측면에 설치되고, 상기 휴대폰 케이스의 젠더(Gender)와 젠더 연결부를 통해 휴대단말기의 배터리와 연결하여 충전하는 것을 특징으로 하는 휴대폰 배터리 정보를 포함하는 젠더가 포함된 휴대폰 케이스.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 휴대폰 케이스의 젠더(Gender)는
    상기 휴대 단말기의 상부 케이스 또는 하부 케이스 또는 일체형 휴대폰 케이스에 내장되고, 상기 젠더 커넥터 및 젠더 연결부를 통해 배터리가 장착된 휴대 단말기와 연결되며, 상기 젠더(Gender) 회로에 휴대폰의 종류 및 배터리 용량 정보를 포함하며, 상기 무선 충전 패드에 무접점 충전시 젠더(Gender)로부터 상기 무선 충전 패드(Pad)로 RF 주파수 신호를 사용하여 휴대폰의 종류와 배터리 용량 정보를 전송하며, 만충전시 과전압 및 과전류에 의한 과충전을 방지하도록 상기 젠더(Gender)로부터 충전 차단을 위한 RF 주파수 신호를 상기 무선 충전 패드(Pad)로 전송하고, 상기 무선 충전 패드(Pad)가 상기 에너지 발진 모드로부터 상기 대기 전류 모드로 전환되도록 하여 상기 무선 충전 패드(Pad)의 코일과 페라이트로 전압과 전류 공급을 차단하여 유도기전력 발생을 차단함으로써 과충전을 방지하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 휴대폰 배터리 정보를 포함하는 젠더가 포함된 휴대폰 케이스.
KR1020110042641A 2011-05-04 2011-05-04 휴대폰 배터리 정보를 포함하는 젠더가 포함된 휴대폰 케이스 KR101304065B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020110042641A KR101304065B1 (ko) 2011-05-04 2011-05-04 휴대폰 배터리 정보를 포함하는 젠더가 포함된 휴대폰 케이스

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020110042641A KR101304065B1 (ko) 2011-05-04 2011-05-04 휴대폰 배터리 정보를 포함하는 젠더가 포함된 휴대폰 케이스

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20120124793A true KR20120124793A (ko) 2012-11-14
KR101304065B1 KR101304065B1 (ko) 2013-09-04

Family

ID=47510068

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020110042641A KR101304065B1 (ko) 2011-05-04 2011-05-04 휴대폰 배터리 정보를 포함하는 젠더가 포함된 휴대폰 케이스

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101304065B1 (ko)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20140117072A (ko) * 2013-03-26 2014-10-07 주식회사 한림포스텍 다수의 외부 장치에 유선으로 전원공급이 가능한 무선 전력 수신 장치
KR20150016804A (ko) * 2013-08-05 2015-02-13 삼성전기주식회사 무선 전력 수신 장치
KR101516321B1 (ko) * 2014-09-04 2015-05-04 이민승 스마트폰용 전원공급장치
US20230239578A1 (en) * 2019-07-12 2023-07-27 Bennet K. Langlotz Wireless charger for camera

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20170027347A (ko) 2015-09-01 2017-03-10 주식회사 카노 스마트폰용 무선충전장치

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100792312B1 (ko) * 2006-02-02 2008-01-07 엘에스전선 주식회사 무접점 충전회로를 구비한 휴대형 전자기기의 외부 케이스및 그 전자기기
KR20100005698A (ko) * 2009-12-28 2010-01-15 강희인 근.원거리 유.무선 전력충전장치

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20140117072A (ko) * 2013-03-26 2014-10-07 주식회사 한림포스텍 다수의 외부 장치에 유선으로 전원공급이 가능한 무선 전력 수신 장치
WO2014157844A3 (ko) * 2013-03-26 2015-11-12 주식회사 한림포스텍 다수의 외부 장치에 유선으로 전원공급이 가능한 무선 전력 수신 장치
KR20150016804A (ko) * 2013-08-05 2015-02-13 삼성전기주식회사 무선 전력 수신 장치
KR101516321B1 (ko) * 2014-09-04 2015-05-04 이민승 스마트폰용 전원공급장치
US20230239578A1 (en) * 2019-07-12 2023-07-27 Bennet K. Langlotz Wireless charger for camera

Also Published As

Publication number Publication date
KR101304065B1 (ko) 2013-09-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101250266B1 (ko) 용량이 다른 이동기기 배터리를 충전하는 무선 충전 패드 및 그 충전 방법
KR101250267B1 (ko) 차량용 무접점충전기
KR100836634B1 (ko) 무선 데이타 통신과 전력 전송이 가능한 무접점 충전장치,충전용 배터리팩 및 무접점 충전장치를 이용한 휴대용단말기
EP2973939B1 (en) Systems and methods for extending the power capability of a wireless charger
CN107482791B (zh) 受电装置、送电装置及送电系统
KR100806562B1 (ko) 무접점 충전 시스템
KR102197580B1 (ko) 무선 전력 전송 장치 및 방법
EP2782208B1 (en) Wireless power transmission system, furniture having wireless charging function used therein, and wireless power transmission apparatus used therein
EP3136540B1 (en) Non-contact charger system of wireless power transmission for battery and control method thereof
KR102051682B1 (ko) 무선 전력 전송 시스템에서 이물질 감지 장치 및 방법
KR101632129B1 (ko) 폐자 루프로 유도 충전시키는 시스템들 및 방법들
KR101243587B1 (ko) 무접점 충전 장치, 무접점 충전 시스템 및 무접점 충전 방법
KR20170041891A (ko) 전력 전달을 위한 시스템 및 방법
KR100859445B1 (ko) 무접점 충전용 배터리팩 및 무접점 배터리팩이 내재된휴대용 단말기
US20140184149A1 (en) Method in wireless power transmission system, wireless power transmission apparatus using the same, and wireless power receiving apparatus using the same
KR101304065B1 (ko) 휴대폰 배터리 정보를 포함하는 젠더가 포함된 휴대폰 케이스
KR20160028537A (ko) 휴대용 충전기
CN108574343A (zh) 非接触式电力传输装置及非接触式送电装置
US11056917B2 (en) Power feeding unit, power receiving unit, and feed system
KR100971714B1 (ko) 평면나선형 코어구조의 파워트랜스피씨비코어가 복층형으로구비된 멀티무접점충전스테이션
KR20140066010A (ko) 차량용 무접점충전기
KR101136917B1 (ko) 무선 충전기 및 그 방법
KR101869776B1 (ko) 무선전력 전송 장치, 무선전력 수신 장치 및 무선 충전 시스템
KR101261338B1 (ko) 무접점 및 접점 겸용 충전 장치 및 그 제어 방법
KR101046659B1 (ko) 휴대기기의 배터리 무선 충전 장치

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20161011

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20170830

Year of fee payment: 5

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20180928

Year of fee payment: 6