KR20140066010A - Charging and communication system in wireless for car - Google Patents
Charging and communication system in wireless for car Download PDFInfo
- Publication number
- KR20140066010A KR20140066010A KR1020120133189A KR20120133189A KR20140066010A KR 20140066010 A KR20140066010 A KR 20140066010A KR 1020120133189 A KR1020120133189 A KR 1020120133189A KR 20120133189 A KR20120133189 A KR 20120133189A KR 20140066010 A KR20140066010 A KR 20140066010A
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- portable terminal
- primary device
- gender
- battery
- pad
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- 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
- H02J7/0042—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries characterised by the mechanical construction
- H02J7/0044—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries characterised by the mechanical construction specially adapted for holding portable devices containing batteries
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60R—VEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B60R11/00—Arrangements for holding or mounting articles, not otherwise provided for
- B60R11/02—Arrangements for holding or mounting articles, not otherwise provided for for radio sets, television sets, telephones, or the like; Arrangement of controls thereof
- B60R11/0241—Arrangements for holding or mounting articles, not otherwise provided for for radio sets, television sets, telephones, or the like; Arrangement of controls thereof for telephones
-
- 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
- H02J50/005—Mechanical details of housing or structure aiming to accommodate the power transfer means, e.g. mechanical integration of coils, antennas or transducers into emitting or receiving devices
-
- 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
- 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
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
- H02J2310/00—The network for supplying or distributing electric power characterised by its spatial reach or by the load
- H02J2310/10—The network having a local or delimited stationary reach
- H02J2310/20—The network being internal to a load
- H02J2310/22—The load being a portable electronic device
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
- Telephone Function (AREA)
Abstract
Description
본 발명은 차량에서 사용하는 무접점충전기에 관한 것이다. 특히, 차량에 장착되는 휴대폰거치대에 무접점충전을 위한 1차기기를 장착하고, 이 1차기기에 대응하는 2차기기는 휴대폰케이스에 장착함으로 휴대폰거치대에 휴대단말기를 올려놓는 간단한 동작만으로 휴대단말기에 전력을 충전할 수 있도록 한 차량용 무접점충전기에 관한 것이다.The present invention relates to a solid state charger for use in a vehicle. Particularly, since a primary device for non-contact charging is mounted on a cellular phone holder mounted on a vehicle, and a secondary device corresponding to the primary device is mounted on the cellular phone case, And more particularly, to a solid state charger for a vehicle.
또한 본 발명은 차량에서 휴대단말기에 충전을 할 때, 전원플러그와 전원라인을 서로 연결시키는 번거로운 과정을 생략하고, 단순하게 휴대단말기를 휴대폰거치대에 올려놓는 형태로 전력을 충전할 수 있는 차량용 무접점충전기에 관한 것이다.
The present invention also provides a vehicle-mounted contactless power supply device capable of charging a power supply in a form of simply placing the portable terminal on a cellular phone holder while omitting a troublesome process of connecting the power supply plug and the power supply line to each other, Charger.
일반적으로 차량용 휴대단말기 거치대는, 운행 중에 배터리 충전은 물론 운전대를 손으로 잡고 운전을 하는 중에도 용이하게 통화를 수행할 수 있도록 하기 위해서 설치된다.
2. Description of the Related Art Generally, a portable terminal holder for a vehicle is installed not only to charge a battery while operating a vehicle, but also to enable a user to easily perform a call while driving while holding a steering wheel by hand.
그런데 종래의 이러한 휴대폰 단말기 거치대는 항상 그 충전을 위해서 전원젝과 전력라인을 이용하여 거치대와 휴대폰 단말기를 연결하여 사용해야만 하는 번거로움이 있었다. 이러한 종래 휴대폰 단말기 거치대의 문제점을 설명하기 위해서 휴대단말기의 일반적인 사항을 선 설명한다.
However, the conventional mobile phone terminal cradle always has to use the power jack and the power line to connect the cradle and the mobile phone terminal for charging the mobile terminal. In order to explain the problem of the conventional mobile phone terminal holder, general matters of the mobile terminal will be described.
최근 이동통신 단말기, IMT-2000폰, 스마트폰, iPhone 등의 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. Recently, as many mobile phones such as mobile communication terminal, IMT-2000 phone, smart phone, and iPhone are widely used, when the battery of the mobile phone is consumed, the user attaches the battery to the charger connected to the AC power source The battery is recharged and the charged battery is attached to the portable terminal.
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. Basically, the charger for a portable terminal includes an adapter for converting a household AC voltage (
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. A battery charging circuit for charging the cell with electricity from a current source includes: a variable resistor in parallel with the cell; a cell voltage detection device for detecting a current voltage value of the cell; And a comparator for comparing the current voltage value to a pre-set voltage value. The resistance value of the variable resistor is controlled in response to the temperature result so that it flows through both the cell by the current from the current source and the variable resistor as it is charged into the cell's capacitor. When the cell is fully charged, current is prevented from flowing through the cell to prevent overcharging.
휴대 단말기의 충전기는 장착된 배터리의 전압 및 온도를 이용하여 배터리의 충전용량을 감지하여 과충전을 방지한다.The charger of the portable terminal senses the charging capacity of the battery using the voltage and temperature of the installed battery to prevent overcharging.
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 배터리가 만충전 배터리인지 또는 충전을 해야할 배터리 인지를 구분하여 충전하므로 배터리의 과충전을 방지하여 배터리를 충전한다.When a fully charged battery is installed in a wired type charger, the charger charges the battery for a period of time to detect a full charge according to a delta voltage or a temperature difference, thereby overcharging the battery to shorten the life of the battery. After the battery is installed, when the full charge flag is set, this battery voltage value and the battery temperature value are stored as the full charge setting value, and when the full charge flag is not set, the full charge voltage value and the temperature value The difference value between the detected voltage and the temperature is compared with a set reference value to determine a fully charged state of the mounted battery, and when the mounted battery is full charged, After the charge is completed, set the full charge flag, store the full charge voltage and temperature for a certain period of time , And the full charge voltage and the temperature are not updated after a lapse of a predetermined time. The charger reads the status of the next mounted battery, that is, the voltage and the temperature, and compares the full charge voltage and the temperature with each other to distinguish whether the battery is a fully charged battery or a battery to be charged. .
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 못했던 문제점이 있었다.
However, in the case of a wired type charger of a conventional portable terminal, the battery can be charged by attaching the battery by the contact type. However, recently, a system for charging the battery of the portable terminal with the wireless charger in a contactless manner has been introduced, and overcharge or over- It has not been provided.
특히 본 발명과 같이 차량의 운행 중 휴대폰의 충전과 그 통화를 위해서 사용하는 휴대 단말기 거치대에서는 이러한 문제점은 더욱 가중된다.
In particular, the problem is further exacerbated in a portable terminal cradle used for charging and communicating with a mobile phone during operation of the vehicle as in the present invention.
첫째, 운행을 위해서 운전자는 항상 자신의 손을 운전대 위에 올려두고, 모든 주의를 주변상황에 집중해야만 하는데, 통화를 위해서 휴대 단말기를 손으로 쥐어야 하는 상황이 발생되면, 주의가 산만하여 안전 운전을 보장할 수 없다.First, the driver must always put his / her hand on the steering wheel and concentrate all the attention on the surroundings for the purpose of operation. If a situation occurs in which the user must hold the portable terminal by hand for a call, Can not be guaranteed.
둘째, 따라서 휴대폰 거치대를 별도로 구비하고 이 거치대를 통해서 휴대 단말기의 충전은 물론 통화를 용이하게 하여야 하는데, 휴대폰 거치대의 경우 대다수가 전원젝과 전력라인을 이용하여 거치대와 휴대단말기를 연결해야만 하는 번거로움이 있다. Secondly, therefore, a cellular phone cradle is separately provided, and the cellular phone must be charged as well as being easily charged through the cradle. In the case of a cell phone cradle, the majority of users need to connect the cradle with the portable terminal .
셋째, 이러한 종래 휴대폰 거치대의 경우, 모두 전원젝과 전력라인을 이용하여 충전과 통화를 하기에, 사용상에 발생되는 번거로움은 물론 과충전을 방지할 수 있는 대안이 없었다.
Third, in the case of such conventional mobile phone cradle, all of the power supply and power lines are used for charging and making calls, and there is no alternative to prevent overcharging as well as troubles in use.
본 발명은 차량에서 사용하는 무접점충전기에 관한 것이다. 특히, 차량에 장착되는 휴대폰거치대에 무접점충전을 위한 1차기기를 장착하고, 이 1차기기에 대응하는 2차기기는 휴대폰케이스에 장착함으로 휴대폰거치대에 휴대단말기를 올려놓는 간단한 동작만으로 휴대단말기에 전력을 충전할 수 있도록 한 차량용 무접점충전기에 관한 것이다.The present invention relates to a solid state charger for use in a vehicle. Particularly, since a primary device for non-contact charging is mounted on a cellular phone holder mounted on a vehicle, and a secondary device corresponding to the primary device is mounted on the cellular phone case, And more particularly, to a solid state charger for a vehicle.
또한 본 발명은 차량에서 휴대단말기에 충전을 할 때, 전원플러그와 전원라인을 서로 연결시키는 번거로운 과정을 생략하고, 단순하게 휴대단말기를 휴대폰거치대에 올려놓는 형태로 전력을 충전할 수 있는 차량용 무접점충전기에 관한 것이다.
The present invention also provides a vehicle-mounted contactless power supply device capable of charging a power supply in a form of simply placing the portable terminal on a cellular phone holder while omitting a troublesome process of connecting the power supply plug and the power supply line to each other, Charger.
본 발명에 따른 차량용 무접점충전기는, 차량의 전면패널에 고정되는 고정판(10)과 결합되어 일정한 높이까지 돌출되게 올라선 지지바(20), 상기 지지바(20)의 끝단에 고정되는 지지패널(30), 상기 지지패널(30)에 상응하는 크기로 밀착되는 충전패드(=1차기기; 100)로 이루어진 차량용 휴대폰거치대; 상기 1차기기(100)인 충전패드에 전력이 공급되면, 휴대단말기(301)의 케이스(A)에 내장되어 휴대단말기(301)의 젠더연결부(310)를 통해 배터리(300)와 통전되는 2차기기(Gender; 200);및, 휴대단말기(301)의 전면을 제외한 배면과 측면을 외부에서 감싸도록 하되, 상부 케이스(210b)와 하부 케이스(210a)가 서로 맞물려 상기 휴대단말기(301)를 커버하는 단말기케이스(A);를 포함하여 차량에서 무선으로 휴대단말기의 전력을 충전시킨다.
The contactless charger for a vehicle according to the present invention comprises a
또한 본 발명 차량용 무접점충전기에 따른, 지지패널(30)과 1차기기(100)는, 1차기기(100)를 지지패널(30)의 내측에 수용하여, 일체형의 1차기기(100)를 형성하고 : 1차기기(100)와 2차기기(200)는, 배터리(300)가 부착된 휴대단말기(301)에 2차기기(Gender; 200)가 내장된 단말기 케이스(A)의 젠더 커넥터(270)로 연결된 상태에서 무접점충전기 위에 놓이면, 미세한 전위차를 감지하여 휴대단말기(301)의 종류(iphone, 스마트폰, 일반 폰)와 전류 및 전압 규격 정보를 인식하고 대기 전류 모드에서 에너지 발진 모드로 전환되고 고유주파수로 발진시켜 코일 및 페라이트(Ferrite)를 통해 상기 2차기기(Gender; 200)의 페라이트로 유도기전력을 발생시키는 무접점충전기 본체인 1차기기(Pad; 100); 상기 1차기기(Pad; 100)로부터 코일 및 페라이트를 통해 상기 유도기전력을 수신받아 AC 전압을 DC 전압으로 변환하고 정류, 및 과충전이 방지되도록 충전하는 상기 휴대단말기(301)의 배터리(300)로 충전하고, 충전상태를 LED(250)로 표시하며, 만 충전 되었을때 휴대단말기(301)의 배터리(300) 충전을 자동으로 차단하도록 상기 1차기기(Pad; 100)로 RF 주파수 신호를 전송하는 2차기기(Gender; 200);를 포함하여 구성되고 : 1차기기(Pad; 100)는, 휴대단말기(301)가 부착된 상기 휴대단말기 상부 및 하부 케이스(210b, 210a)에 내장된 2차기기(Gender; 200)가 상기 1차기기(Pad; 100) 위에 놓이면, 상기 휴대단말기(301)의 상부 케이스(210b) 또는 하부 케이스(210a)에 내장된 2차기기(Gender; 200)의 페라이트 자석에 의해 상기 1차기기(Pad; 100)에서 미세한 전위차가 발생하고, 젠더로부터 RF주파수 신호를 통해 휴대단말기(301)의 종류 및 전압과 전류 상기 1차기기(Pad; 100)로 전송하고, 상기 미세한 전위차가 감지되면 대기 전류 모드에서 에너지 발진 모드로 전환되어 즉시 고유주파수로 발진하여 유도기전력을 상기 휴대단말기(301) 상부 및 하부 케이스(210b, 210a)에 내장된 2차기기(Gender; 200)로 발생시키도록 제어하고, 상기 휴대단말기(301) 상부 및 하부 케이스(210b, 210a)에 내장된 2차 기기(Gender; 200)를 상기 1차기기(Pad; 100)에 위에서 충전중에 일정거리를 이격시키거나 만 충전시 상기 2차기기(Gender; 200)로부터 충전 차단을 위한 RF 주파수 신호를 1차기기(Pad; 100)로 수신하면, 상기 에너지 발진 모드로부터 상기 대기 전류 모드로 전환되어 코일과 페라이트로 전압과 전류 공급을 차단하여 과충전을 방지하며 : 휴대단말기(301)의 상부 및 하부 케이스(210b, 210a)에 내장된 2차기기(Gender; 200)는, 상기 무접점충전기인 1차기기(Pad; 100)로부터 무접점으로 유도기전력을 수신받아 정류(recrify), L-C성분의 저역 필터링(LPF) 및 레귤레이팅하여 DC 전압의 충전량을 감지하여 휴대단말기(301) 배터리(300)와 젠더 커넥터(270)로 연결된 2차기기(젠더; 200)의 배터리(300) 충전상태를 표시하고, 충전이 필요하면 Red LED가 점등되고, 충분히 충전되면 Yellow LED(또는 Blue LED)로 점등되는 LED(250); 및 상기 휴대단말기(301)의 케이스(A)에 내장된 2차기기(Gender; 200)와 휴대단말기(301)의 배터리(300)를 연결되고, 충전 전압을 휴대단말기(301)의 젠더 연결부(310)와 연결되는 Gender 커넥터;를 포함한다.
The
또한 본 발명 차량용 무접점충전기에 따른 1차기기(100)인 충전패드는, 차량의 전원플러그와 연통되는 전원라인을 연결하는 전원젝이 형성되고 : 지지바(20)는, 일측에 회동가능한 힌지구조(21)를 형성하여, 지지패널(30)인 1차기기(100)에 올려지는 휴대단말기(301)가 일정한 각도로 연동하여, 디스플레이 패널의 시야각도를 조절할 수 있도록 하며 : 지지패널(30)인 1차기기(100)의 좌우 양단의 하단에는, 수평으로 전방으로 돌출되는 폰받침바(40)를 형성하여, 휴대단말기(301)가 떨어지지 않도록 한다. The charging pad, which is the
또한 상기 폰받침바(40)은 배터리(300)가 부착된 휴대단말기(301)에 2차기기(Gender; 200)가 내장된 단말기 케이스(A)의 거치위치를 결정하도록 하여 1차기기와 2차기기와가 정위치에 위치함으로써 충전효율을 극대화 한다.In addition, the
또한 본 발명 차량용 무접점충전기에 따른, 지지패널(30)인 1차기기(100)의 후면에 돌출된 형태로 형성된 사이드윙 체결블럭(35); 상기 체결블럭(35)에 결합되는 윙몸체(51)와, 상기 윙몸체(51)에서 좌우 방향으로 연장되고, 1차기기(100)의 전방까지 라운드진 형상으로 이어져 1차기기(100)의 전방을 감싸도록 형성된 사이드윙(52)을 포함한 사이드받침구(50);를 형성하여, 휴대단말기(301)가 좌우 방향으로 안정된 지지를 받을 수 있도록 하고 : 1차기기(100)인 지지패널(30)은, 차량용 휴대폰거치대에 형성된 전원젝과 라인연결시켜, 차량의 전원플러그와 연통되는 전원라인으로 인가된 전류를 받을 수 있도록 하며 : 고정판(10)은, 양면테이프를 이용하여 차량의 전면패널에 부착하거나 또는 흡착판손잡이(11)를 형성하여 흡착체결시킨다. A side
또한 본 발명 차량용 무접점충전기에 따른, 1차기기(100)의 전방으로는, 일측에 충전량 감지를 표시하는 LED램프(60)를 형성한다.
In addition, an
본 발명은 휴대단말기를 충전시킴에 있어서, 전원젝과 전원라인을 연결하는 번거로움을 제거하고, 단순하게 1차기기에 휴대단말기를 올려놓는 작업만으로 충전을 완료할 수 있다는 장점이 있다.The present invention is advantageous in that the charging can be completed only by the operation of placing the portable terminal on the primary device while eliminating the troubles of connecting the power source and the power line in charging the portable terminal.
또한 본 발명은 이동이 가능한 차량에 장착되고, 운행 중에 많은 흔들림이 있다 할지라도 휴대폰거치대에 정확히 위치하여 1차기기를 통해서 2차기기로 유도기전력을 전달하는 방법으로 충전시키기에 충전이 정확하고, 내구성을 향상시킬 수 있다는 장점이 있다.In addition, the present invention is mounted on a movable vehicle, and even when there is a lot of fluctuation during operation, it is precisely positioned on a cell phone holder, and the induction electromotive force is transmitted to the secondary device through the primary device. It has the advantage of being able to improve.
또한 본 발명은 2차기기의 구성을 휴대폰케이스에 장착하기에, 현존하는 모든 휴대폰을 적용하여 무접점으로 충전할 수 있기에 활용가능성이 높다는 장점이 있다.
Further, the present invention is advantageous in that since the configuration of the secondary device is mounted on the cellular phone case, all existing mobile phones can be used to charge the terminal with a non-contact point.
도 1은 본 발명의 무접점 충전방식의 휴대폰거치대와 휴대단말기를 분해하여 도시한 도면,
도 2는 본 발명의 차량용 휴대폰거치대에 휴대폰을 장착한 상태를 도시한 도면,
도 3은 본 발명의 1차기기와 2차기기의 내부 시스템을 도시한 블럭도,
도 4는 본 발명에서 사용하는 휴대폰 케이스를 분해하여 도시한 도면,
도 5는 본 발명의 휴대폰거치대의 요부를 도시한 정면도,
도 6은 도 5의 휴대폰거치대 요부를 도시한 배면도,
도 7은 도 5의 휴대폰거치대 요부를 도시한 좌측면도,
도 8은 도 5의 휴대폰거치대의 요부를 도시한 우측면도,
도 9는 도 5의 휴대폰거치대의 요부를 도시한 평면도,
도 10는 도 5의 휴대폰거치대의 요부를 도시한 저면도이다. FIG. 1 is an exploded view of a mobile phone holder and a portable terminal of a contactless charging type according to the present invention,
2 is a view showing a state where a mobile phone is mounted on a cellular phone holder for a vehicle according to the present invention,
3 is a block diagram illustrating an internal system of a primary unit and a secondary unit of the present invention,
4 is an exploded view of a mobile phone case used in the present invention,
FIG. 5 is a front view showing a main part of the cellular phone holder of the present invention,
Fig. 6 is a rear view showing the cellular phone cradle of Fig. 5,
Fig. 7 is a left side view showing the cell phone receptacle recess of Fig. 5,
Fig. 8 is a right side view showing a substantial part of the cellular phone cradle of Fig. 5,
FIG. 9 is a plan view showing a substantial part of the cellular phone holder of FIG. 5,
Fig. 10 is a bottom view showing the main part of the cellular phone holder of Fig. 5;
본 발명은 차량용 무접점충전기에 관한 것이다. The present invention relates to a solid state charger for a vehicle.
따라서 본 발명의 구성과 그 작용을 도시된 도 1 내지 10을 통해서 상세히 살펴본다.
Therefore, the construction and operation of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 1 to 10. FIG.
본 발명은 도시된 도 1에서처럼, 차량의 전면패널에 고정되는 고정판(10)과 결합되어 일정한 높이까지 돌출되게 올라선 지지바(20), 상기 지지바(20)의 끝단에 고정되는 지지패널(30), 상기 지지패널(30)에 상응하는 크기로 밀착되는 충전패드(=1차기기; 100)로 이루어진 차량용 휴대폰거치대가 있고, 상기 1차기기(100)인 충전패드에 전력이 공급되면, 휴대단말기(301)의 케이스(A)에 내장되어 휴대단말기(301)의 젠더연결부(310)를 통해 배터리(300)와 통전되는 2차기기(Gender; 200)가 있으며, 휴대단말기(301)의 전면을 제외한 배면과 측면을 외부에서 감싸도록 하되, 상부 케이스(210b)와 하부 케이스(210a)가 서로 맞물려 상기 휴대단말기(301)를 커버하는 단말기케이스(A)가 있다. 따라서 이들이 결합하여 차량에서 무선으로 휴대단말기의 전력을 충전시키는 것이다.
1, a supporting
즉, 본 발명은 차량의 전면패널에 부착되는 고정판(10)이 있다. 이 고정판(10)을 이용하여 차량의 전면패널에 부착을 하고 전면패널의 상부로 돌출되는 지지바(20)를 형성한다. 지지바(20)가 돌출되고, 그 상단에 지지패널(30)이 체결되면, 상기 지지패널(30)에 올려진 휴대단말기(301)는 충전을 하면서, 통화를 유지할 수 있다.
That is, the present invention has a
먼저 충전이 되는 방식을 간략하게 살펴보면 다음과 같다. 도 1에서 도시된 것처럼, 지지패널(30)의 전방에는 또 다른 패널이 깔리게 된다. 충전패드인 1차기기(100)가 그것인데, 그 내측은 전류가 통전될 수 있는 코일이 내장된다. 이 코일에 전류가 흐르게 되고, 이 코일에 흐르는 전류의 전기장은 대응하는 2차기기(200)의 코일에 유도기전력을 발생시킨다. 바로 이 유도기전력에 의해서 2차기기(200)에 연결된 배터리(300)는 충전이 되는 것이다. 보다 상세한 작동의 설명은 후술하겠지만, 본 발명에서 사용되는 휴대단말기(301) 거치대의 1차기기(100)는 차량의 배터리에서 발생된 전류를 통해서 작동을 하게 된다. 즉, 본 발명의 1차기기(100)에는 별도의 전원젝과 전력라인을 통해서 차량에서 공급되는 전류가 항상 통전될 수 있도록 장착되는 것이다.
The following is a brief description of the charging method. As shown in FIG. 1, another panel is laid out in front of the
이러한 본 발명이 유용한 점은 다음과 같은 것이다.The advantages of the present invention are as follows.
종래 일반적인 휴대단말기 거치대는 차량의 전면패널에 장착된 상태에서도 항상 전력라인(=전원라인)을 이용하여 차량의 배터리와 휴대단말기의 배터리(300)를 연결하여 충전을 유도할 수 있도록 해야만 했다. 이 전력라인이 끼워지지 않는다면, 충전이 되지 않는다. 따라서 차량의 운전자는 휴대단말기(301)를 거치대에 장착을 하고 나서도 전력라인(=전원라인)을 휴대단말기(301)에 끼우는 별도의 작업을 해야만 한다. 그러나 본 발명은 단순하게 휴대단말기(301) 거치대에 휴대단말기(301)를 올려놓는 단순한 작업만으로 통화와 충전을 동시에 유도할 수 있다.
The conventional portable terminal cradle must always be able to connect the battery of the vehicle and the
다음으로 본 발명의 상기 2차기기(200)를 도시된 도 1을 통해서 간단히 설명한다. 본 발명의 2차기기(200)는 1차기기(100)에 대응하여 전력을 충전시킬 수 있도록 하는 필수기기인데, 단말기케이스(A)의 내측에 삽입된다.
Next, the
휴대단말기(301)의 경우 다양한 제조회사에서 생산을 하고 있고, 이 모든 휴대단말기(301) 제조회사가 요즘 무접점 통신과 충전을 고려하여 휴대단말기(301)를 실시하고 있지는 않다. 이 무접점 충전과 통신은 전술된 것처럼 휴대단말기(301)의 배터리(300)에 연결되는 2차기기(200) 외에도 2차기기(200)의 코일에 유도기전력을 발생시키는 1차기기(100)도 반드시 필요하기 때문이다. 따라서 본 발명에서는 이를 고려하여 어떠한 휴대단말기(301)에도 본 발명의 휴대단말기(301) 거치대를 사용할 수 있도록 하기 위해서 휴대단말기(301)를 보호하면서도 2차기기(200)를 내장한 단말기케이스(A)를 실시한 것이다.
In the case of the
다양한 형태로 제조될 수 있는 본 발명의 휴대 단말기케이스(A)는 도 1에 도시된 것처럼, 상부 케이스(210b)와 하부 케이스(210a)가 서로 맞물려 결합될 수 있는 형태로 제작한다. 그 형태는 기존 단말기 제조회사에서 실시된 제품의 외곽에 따라서 제작하면 그만이다. 실례로 아이폰과 삼성전자주식회사의 겔럭시 시리즈가 될 수 있다. 물론 그 외에 다양한 스마트폰은 물론 모든 휴대단말기가 될 수 있다. 아이패드는 물론 겔럭시 텝과 같은 패드형 단말기가 될 수도 있고, 크게 보아 넷북이나 노트북도 활용이 가능하다.
As shown in FIG. 1, the portable terminal case A of the present invention, which can be manufactured in various forms, is manufactured such that the
그럼 본 발명에서 실시된 보다 상세한 구성과 그 작동을 설명한다. 본 발명에 따른 상기 지지패널(30)과 1차기기(100)는, 1차기기(100)를 지지패널(30)의 내측에 수용하여, 일체형의 1차기기(100)를 형성한 것이 바람직하다. A more detailed configuration and operation of the present invention will now be described. It is preferable that the supporting
본 발명의 도시된 도면에서는 2가지 실시형태의 거치대를 도시하고 있다. 도 1의 경우 분해사시도로서 1차기기(100)와 지지패널(30)이 분리된 상태를 도시한 실시예이고, 도 2와 도 5 내지 10의 경우 1차기기(100)가 지지패널(30)의 내측에 수용되어 사실상 지지패널(30)이 1차기기(100)인 일체형의 1차기기(100)를 도시한 실시예이다. 지지패널(30)은 휴대단말기(301)를 지지하는 패널이고, 1차기기(100)는 전력을 충전하고 데이터를 교환할 수 있는 전자부품을 내장한 패널이다. 따라서 이들을 하나로 합하는 것도 부피를 줄이는데 있어서 효과적인다. 바로 본 발명은 도 1의 경우에서처럼, 지지패널(30)과 1차기기(100)를 별도로 마련하여 밀착시킨 실시예도 권리로서 청구하며, 도 2와 도 5 내지 10에서처럼, 1차기기(100)를 지지패널(30)의 내측에 설치하여, 일체형의 1차기기(100)를 제작한 실시예도 권리로서 청구한다.
Brief Description of the Drawings Figure 1 shows a cradle of two embodiments. 1 is an exploded perspective view showing an embodiment in which the
그럼 본 발명에서 그 충전을 담당하는 상기 1차기기(100)와 2차기기(200)의 구성과 작동의 설명을 한다. 본 발명의 1차기기(100)와 2차기기(200)는 서로 통신을 유지하면서 과충전을 방지하고, 효과적인 충전을 달성할 수 있도록 하는 기기이다.
In the present invention, the configuration and operation of the
그 작용을 설명한다.Explain its function.
휴대폰 케이스에 포함된 젠더(Gender)(=이차기기; 200)를 젠더 커넥터(270)로 휴대폰의 배터리(300)에 연결된 상태에서, 2차기기(Gender)(200)가 무선 충전기의 본체 제품인 1차기기(Pad)(100) 위에 놓이면, 무선 충전기(Wireless Charger)인 1차기기(Pad)(100)는 미세한 전위차를 감지하고, 젠더(Gender)(200)로부터 RF 주파수 신호에 의해 휴대폰의 종류와 전압/전류 용량을 확인하고 대기 전류 모드에서 에너지 발진 모드로 전환한다. 이때 전자기장(Electromagnetic Field)의 기본원리를 응용하여 무접점으로 1차기기(Pad)(100)의 페라이트(Ferrite) 자석을 통해 2차 기기(Gender)(200)의 페라이트로 유도자기장의 자속 투자율(permeability)이 좋은 대역(250~350KHz)으로 고유주파수로 발진시켜 페라이트(Ferrite)를 통해 형성된 유도자기장으로부터 유도기전력(electromotive force)을 발생시킨다. 이는 2차기기(Gender)(200)에 젠더 커넥터(270)로 연결된 배터리(300)를 장착한 휴대 단말기(iPhone, 스마트폰, DMB폰 등)로 전류를 충전시키게 된다.When the
본 발명에 따른 젠더(Gender)(200)를 포함하는 휴대폰 케이스 및 무선 충전기는, 도 3과 4에 도시된 바와 같이 배터리(300)가 부착된 휴대 단말기(301)에 2차기기(Gender)가 내장된 휴대폰 케이스의 젠더 커넥터(270)로 연결된 상태에서 무접점충전기인 1차기기(Pad)(100) 위에 놓이면, 1차기기는 미세한 전위차를 감지하여 젠더(200)로부터 RF주파수를 통해 휴대폰의 종류(iphone, 스마트폰, 일반 폰)와 전류 및 전압 규격 정보를 인식하고 대기 전류 모드에서 에너지 발진 모드로 전환되고 고유주파수로 발진시켜 코일 및 페라이트(Ferrite)를 통해 상기 2차기기(Gender)(200)의 페라이트로 유도기전력을 발생시킨다. 또한 2차기기는 상기 1차기기(Pad)(100)로부터 코일 및 페라이트를 통해 상기 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 1차기기(Pad)(100)로 RF 주파수 신호를 전송한다. 이 2차기기(Gender)(200)는 상부 또는 하부 케이스 하면에 휴대 단말기의 배터리와 연결되는 젠더 커넥터(270)를 구비하고 휴대 단말기를 커버하는 휴대폰의 하부 케이스(210a) 및 상기 휴대폰의 하부 케이스(210a)와 맞물려 상기 휴대 단말기를 커버하는 휴대폰의 상부 케이스(210b)를 포함한다.3 and 4, a cellular phone case and a wireless charger including a
젠더커넥터(270)는 도 1 내지 4에 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.
1 to 4, the
보다 더 상세히 설명한다. Will be described in more detail.
상기 1차기기(Pad)(100)는, 상기 휴대 단말기(301)가 부착된 상기 휴대폰 상부 케이스(210b) 및 하부 케이스(210a)에 내장된 2차기기(Gender)(200)가 상기 1차기기(Pad)(100) 위에 놓이면, 상기 휴대 단말기의 상부 케이스(210b) 또는 하부 케이스(210a)에 내장된 2차기기(Gender)의 페라이트 자석에 의해 상기 1차기기(Pad)에서 미세한 전위차가 발생하고, 젠더로부터 RF주파수 신호를 통해 휴대폰의 종류 및 전압과 전류를 상기 1차기기(Pad)로 전송하고, 상기 미세한 전위차가 감지되면 대기 전류 모드에서 에너지 발진 모드로 전환되어 즉시 고유주파수로 발진하여 유도기전력을 상기 휴대폰 상부 및 하부 케이스에 내장된 2차기기(Gender)(200)로 발생시키도록 제어한다. 상기 휴대폰 상부 및 하부 케이스에 내장된 2차 기기(Gender)(200)를 상기 1차기기(Pad)(100)에 위에서 충전중에 일정거리를 이격시키거나 만충전시 상기 2차기기(Gender)(200)로부터 충전 차단을 위한 RF 주파수 신호를 발송하면 이를 1차기기(Pad)가 수신한다.
The
결국, 1차기기는 그 신호를 통해 상기 에너지 발진 모드로부터 상기 대기 전류 모드로 전환되어 코일과 페라이트로 전압과 전류 공급을 차단하여 과충전을 방지한다. As a result, the primary unit is switched from the energy oscillation mode to the standby current mode through the signal to prevent overcharging by interrupting the supply of voltage and current to the coil and ferrite.
상기 휴대 단말기의 상부 케이스 및 하부 케이스에 내장된 2차기기(Gender)(200)는 상기 무접점충전기인 1차기기(Pad)(100)로부터 무접점으로 유도기전력을 수신받아 정류(recrify), L-C성분의 저역 필터링(LPF) 및 레귤레이팅하여 DC 전압의 충전량을 감지하여 휴대폰 배터리와 젠더 커넥터로 연결된 2차기기(젠더)(200)의 배터리 충전상태를 표시한다. 충전이 필요하면 Red LED가 점등되고, 충분히 충전되면 Yellow LED(또는 Blue LED)로 점등한다. 또한 본 발명에 따른 무선 충전기(Wireless Charger)는 12-18V의 DC 전압과 1~2A의 전류를 입력 전원으로 사용하며, 무선 충전기 본체인 1차기기(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.The secondary device (Gender) 200 incorporated in the upper case and the lower case of the portable terminal receives the induced electromotive force from the primary device (Pad) 100, which is the non-contact charging device, and recycles, (LPF) and regulates the LC component to detect the charged amount of the DC voltage and displays the battery charging state of the secondary device (gender) 200 connected to the mobile phone battery and the gender connector. The Red LED lights up when charging is required, and the Yellow LED (or Blue LED) lights up when it is fully charged. Also, the wireless charger according to the present invention uses a DC voltage of 12-18 V and a current of 1 to 2A as an input power source, and generates a sufficient amount of power from the primary device (Pad) To generate the induced electromotive force, the circuit coil of the copper foil made of a double-sided or multilayer (four or more layers) printed circuit board (PCB) is raised to a working standby voltage of 50 to 100 V .
2차기기(Gender)(200)를 젠더 커넥터(270)로 휴대폰의 배터리(300)에 연결한 상태에서, 휴대 단말기에 부착된 2차기기(Gender)(200)가 무선 충전기인 1차기기(Pad)(100) 위에 일정 거리 이내에 놓이면, 2차기기(Gender)(200)내의 페라이트 자석에 의해 1차기기(Pad)(100)는 미량의 전위차가 발생하고, 이 전위차가 감지되면 즉시 고유주파수(250~350KHz 주파수 범위)를 발진하여 1차기기(Pad)의 페라이트를 통해 2차기기(Gender)(200)의 페라이트로 유도기전력(유도 전류, 유도 전압)을 발생시켜 2차기기(Gender)로 이동시킨다. The
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. The wireless charger is an optimal coil turn for charging a mobile terminal (mobile communication terminal, iPhone, smartphone, DMB phone, tablet PC, camera, game machine etc.) with large capacity battery (2000mA or more) L value) ratio. The wireless charger supplies more than 800mA of current for the first time.
배터리(300)가 내재된 휴대 단말기(예: 휴대폰, 스마트폰)에 부착된 2차기기(Gender)(200)는 무접점충전기인 1차기기(Pad)(100) 위에 놓이면, 2차기기(Gender)(200)에 초기 전위차를 일으켜 1차기기(Pad)(100)가 대기 전류 모드에서 에너지 발진 모드(주파수 발진 상태)로 전환된다. 1차기기(Pad)(100)의 페라이트로부터 발생된 유도기전력(electromotive force)을 2차기기(Gender)(200)의 페라이트를 통해 최적화된 회로 코일로부터 흡수하여 정전압하에 일정한 전류로 조절하여 2차기기(Gender)(200)에 연결된 휴대 단말기의 배터리(300)로 전압을 이동시켜 충전한다. A
무접점충전기인 1차기기(Pad)(100)로부터 휴대 단말기에 부착된 2차기기(Gender)(200)가 일정 거리 이상으로 이격되면, 1차기기(Pad)(100)는 전위차가 발생하고, 에너지 발진 모드(주파수 발진 상태)로부터 대기 전류 모드로 전환된다.When the secondary device (Gender) 200 attached to the portable terminal is separated from the primary device (Pad) 100 as a non-contact charging device by a predetermined distance or more, the primary device (Pad) 100 generates a potential difference , The mode is switched from the energy oscillation mode (frequency oscillation state) to the standby current mode.
무선 충전기인 1차기기(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 페라이트를 성형하여 사용하였다. 1차기기(Pad)(100)내 유도자기장 송신부(페라이트)는 유도자기장의 발생으로 코일 및 페라이트에 발생되는 열을 Al 냉각판으로 공랭시킨다.In order to efficiently generate the induction magnetic field, the
무선 충전기인 1차기기(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.The primary device (Pad) 100, which is a wireless charger, forms two ferrite beads on each of the Al cooling plates (a form in which the EMC core is miniaturized and mounted on a PCB (printed circuit board), noise blocking effect) It forms a PCB coil on the ferrite bead and keeps 0.5-1mm interval (minimized) with the product board.
젠더(Gender)(200)가 내장된 휴대폰 케이스는 배터리의 전류충전속도를 감지하여 충전이 만충되었을때, 젠더(200)로부터 무접점충전기 본체(Pad)(100)로 RF 주파수 신호를 전송하여 무접점충전기 본체(Pad)(100)가 대기 전력 모드(대기전력상태)로 작동시키고, LED로 휴대폰(전자기기)의 배터리 충전 상태를 표시한다. 또한 마이크로 USB 단자기능을 채택하여 컴퓨터 및 USB로 충전 가능하고, 전자 Memory 칩 기능을 보유한다.
The mobile phone case having the
본 제품은 아이폰 충전(2400mA)이 가능하고, 아이폰 2대 이상 동시 충전 가능하며, 아이폰과 일반 폰의 혼용 충전이 가능하며, 1개의 1차기기(Pad)(100)에서 다수의 전자기기의 동시 충전이 가능하고, 충전중에 휴대 단말기의 사용을 위한 이동이 자유롭고, 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.This product can charge the iPhone (2400mA), charge more than 2 iPhones simultaneously, and can charge the iPhone and the general phone. It is possible to charge the simultaneous charge of multiple electronic devices in one primary device (Pad) (Gender) 200 can be used to charge the portable terminal during the charging operation. By using the charger of various models, the charging efficiency (energy efficiency) can be improved by the unique design of the inner coil and the applicable parts It reduces the protection of the product and energy loss by adjusting the charge amount (charging speed) according to the capacity and the charge amount of the battery. It also provides the function of judging the existence of the product on the pad and the function of controlling the energy emission when there is no product.
젠더(Gender)(200)는 휴대폰 케이스에 소형화로 장착되며 휴대가 간편하고, 배터리(Battery)의 완충시에 대기 전원으로 전환하며, 자사 Pad에 자사 Gender, Cap만으로 작동되는 시스템으로 고유주파수(250~350kHz)로 통신하여 상호 확인후 작동하므로 복제를 방지한다.The
젠더 제품별로 구분하여 인식 후, 제품별 작업조건을 선정하여 작업을 진행하고, 제품 구분 방법은 각 제품별 고유주파수 인식 방법을 사용한다. 무접점충전기 제품은 별도로 해충이 싫어하는 고 주파수를 발생하여 퇴충시키는 기능을 보유하며, 제품 발열시 감지 및 전원 차단 기능을 제공한다. After recognizing the product by gender product, we select the working conditions for each product and proceed with the work. For product classification method, we use unique frequency recognition method for each product. The non-contact charger product has a function to generate and reject high frequency which pests do not like, and it provides detection and power-off function when the product is heated.
도 4는 본 발명에 따른 젠더(Gender) 및 젠더 커넥터를 포함하는 휴대폰 케이스 및 무선 충전기의 구성도이다. 4 is a configuration diagram of a mobile phone case and a wireless charger including a gender and a gender connector according to the present invention.
휴대폰 케이스(스마트폰 케이스)는 젠더(Gender) 및 젠더 커넥터를 포함하고, 스마트폰을 젠더를 포함하는 스마트폰 케이스에 장착한 후, 스마트폰 케이스에 부착된 2차기기(Gender)가 무접점충전기(Pad) 본체인 1차기기(Pad) 위에 유도기전력을 충전한다.
The mobile phone case (smartphone case) includes a gender and a gender connector. After the smartphone is mounted in a smartphone case including a gender, a secondary device (gender) attached to the smartphone case is connected to the non- Charge the induction electromotive force on the primary device (Pad) which is the main body of the Pad.
다수의 휴대 단말기(휴대폰, 스마트폰 iPhone 등)(301)는 젠더 연결부(310)를 통해 부착되어 휴대폰 케이스(A)의 젠더 연결부(270)에 연결되고, 휴대폰 케이스의 밑면에 젠더(Gender)(200)를 사용하여 무접점으로 무접점충전기인 1차기기(Pad)(100)에 놓이면, 무접점충전기인 1차기기(Pad)(100)로부터 2차기기(Gender)(200)로 유도기전력을 이용해 젠더 커넥터(270)를 통해 휴대폰(301)의 배터리를 충전한다. A plurality of mobile terminals (mobile phone, smartphone iPhone, etc.) 301 are attached to the
휴대폰 케이스(A)의 밑면에 내재된 젠더(Gender)(200)는 소형화로 휴대하기 간편하도록 밀착식으로 휴대폰(스마트폰, iPhone 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(A)에 내재된 2차기기(Gender)(200)는 LED를 사용하여 유도기전력을 사용하여 충전시 Red, 만충전시 Yellow(또는 blue)으로 충전상태를 표시한다.The
무접점충전기인 1차기기(Pad)(100)는 접근 부위의 발열을 방지하기 위해 대기 전원을 최소화하여, 그 위에 놓여진 휴대용 전자기기(예:휴대폰, 스마트폰)에 부착된 2차기기(Gender)(200)의 제품을 인식한 후, 코일 및 페라이트에 의해 고유주파수로 발진하여 유도기전력을 발생한다. The
무접점충전기인 1차기기(Pad)(100)는 250~350KHz의 주파수 조절 범위를 가지며, 1차기기(Pad)(100)에 휴대폰 케이스에 부착된 2차기기(Gender)(200) 제품이 놓였을 때 전기적으로 ON 기능, 1차기기(Pad)(100) 위에 놓인 상기 제품이 일정 거리 밖으로 이격되면(Out) 전기적으로 Off 기능을 제공한다. The
무접점충전기(Wireless Charger) 본체인 1차기기(Pad)(100)는 그 위에 배터리(300)가 장착된 휴대폰(301)이 휴대폰 케이스(A)에 밀착된 경우, 2차기기(Gender)(200) 제품을 1차기기(Pad)(100)에 위에 놓으면 미세한 전위차를 감지하여 휴대폰의 존재 및 종류를 확인하고 대기 전류 모드에서 에너지 발진 모드로 전환되고, 페라이트를 통해 유도기전력을 발생하며, 1개의 제어 회로(CPU 기능)로 2 코일(coil)을 제어한다.A primary device (Pad) 100 as a main body of a wireless charger has a secondary device Gender (A) when the
무선 충전기인 1차 기기(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 2차기기(Gender)(200)에 의해 과충전 방지 기능을 제공한다. The primary device (Pad) 100, which is a wireless charger, uses an overcharge prevention circuit according to the capacity of the battery of the mobile phone to prevent excessive charging due to overvoltage and overcurrent to adjust the maximum charging amount, And an overcharge protection function is provided by a secondary device (Gender) 200 to which a
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 스마트폰 케이스에 포함된 젠더(Gender)와 무선 충전기(Pad)의 내부 시스템 구성도이다.
3 is an internal system configuration diagram of a gender and a wireless charger included in a smartphone case according to an embodiment of the present invention.
1차기기(100)의 통신부(101)는 무접점충전기인 1차기기(Pad) 위에 휴대폰 케이스에 부착된 젠더(Gender)가 놓이면 휴대폰의 종류(iphone, 스마트폰, 일반 폰)와 전류 및 전압 규격 정보를Bluetooth 프로토콜의 데이타 통신을 위한 ACL(Asynchronous ConnectionLess) link를 통해 무접점충전기인 1차기기(Pad)(100)로 수신하고, 휴대폰의 배터리 충전 전압에 만충되면 충전을 차단하기 위해 RF 주파수 신호를 1차기기(Pad)(100)로 수신한다.The
1차기기(100)의 제어부(102)는 통신부(101)로부터 무접점충전기인 1차기기(Pad)와 블루투스 프로토콜을 사용하여 2.4GHz ISM 대역으로 휴대폰의 종류와 전류 및 전압 규격 정보를 수신하면 제어 회로(110)를 제어하여 대기 전류 모드로부터 에너지 발진 모드로 동작시켜 유도기전력을 발생되도록 하고, 또는 휴대폰 배터리의 만충시 충전 차단하기 위해 RF 주파수 신호를 수신한 경우 제어 회로(110)를 제어하여 에너지 발진 모드로부터 대기 전류 모드로 동작시켜 유도기전력을 발생을 차단되도록 한다. The
1차기기(100)의 제어회로(110)는 휴대 단말기가 장착된 휴대폰 케이스에 내장된 2차기기(Gender)(200)가 무접점충전기 본체인 1차기기(Pad)(100) 위에 놓이거나 일정 거리 밖으로 이격되는 경우, 전위차가 감지되어 대기 전류 모드로부터 에너지 발진 모드로 전환하거나 상기 2차기기(Gender)가 일정거리 이상 이격되면 그 반대로 에너지 발진 모드로부터 대기 전류 모드로 전환되어 충전을 위해 각 기능을 제어한다. The
1차기기(100)의 제어회로(110)는 휴대폰 케이스에 내장된 2차 기기(Gender)(200)를 1차기기(Pad)에 위에서 충전중에 일정거리를 이격시키거나 또는 만충전시 상기 2차기기(Gender)로부터 충전 차단을 위한 RF 주파수 신호를 1차기기(Pad)로 수신하면, 유도기전력을 발생하는 충전하는 상태인 에너지 발진 모드로부터 유도기전력의 발생을 차단하는 대기 전류 상태 모드로 전환되어 과충전을 방지한다. The
휴대폰 케이스에 내장된 2차기기(Gender)(200)가 무선 충전기인 1차기기(Pad)(100) 위에 놓이면, 2차기기(Gender)(200)의 페라이트 자석에 의해 1차기기(Pad)(100)에 미세한 전위차가 발생하고, 전위차가 감지되면 제어회로(110)는 L-C 공진회로(130)를 통해 즉시 고유주파수로 발진하여 코일 및 페라이트(Ferrite)를 통해 유도기전력을 2차기기(Gender)의 코일 및 페라이트(Ferrite)로 발생시키도록 제어한다. When the secondary device (Gender) 200 built in the mobile phone case is placed on the primary device (Pad) 100 as the wireless charger, the primary device (Pad) is connected by the ferrite magnet of the secondary device (Gender) The
또한, 휴대 단말기의 배터리가 젠더 커넥터(270)를 통해 2차 기기(Gender)(200)에 연결된 상태에서, 휴대폰 케이스에 내장된 2차 기기(Gender)(200)를 1차기기(Pad)(100)에 위에서 충전중에 2차기기(Gender)(200)가 이격되면 전위차가 발생하고, 1차기기(Pad)(100)의 전류의 양을 감지한 후, 제어 회로(110)는 에너지 발진 모드에서 다시 대기 전류 모드로 전환되어 유도기전력을 발생을 차단하여 에너지 손실을 방지한다. In the state where the battery of the mobile terminal is connected to the
AC 전원 연결부(120)는 외부 AC 전원으로부터 교류 전원을 인가받는다. The AC
L-C공진회로(130)는 휴대폰 케이스에 내장된 젠더(Gender)(200)를 젠더 커넥터(270)로 휴대폰의 배터리(300)에 연결된 상태에서, 휴대폰 케이스에 내장된 2차기기(Gender)(200)가 무선 충전기인 1차기기(Pad)(100) 위에 놓이면, 1차기기(Pad)(100)의 페라이트 자석과 2차기기(Gender)(200)의 페라이트 자석에 의해 미세한(미량의) 전위차가 발생하면, 이 전위차를 감지하는 즉시 제어 회로(110)의 제어에 따라 고유 주파수(250~350kHz 주파수 범위)로 발진시킨다.The
유도자기장 송신부(페라이트)(150,160)는 L-C 공진회로(130)로부터 고유 주파수로 발진되면, 1차기기(Pad)(100)의 페라이트에 의해 유도자기장을 형성하고 2차기기(Gender)의 코일 및 페라이트(Ferrite)로 유도기전력을 발생시킨다. The induction magnetic field transmission units (ferrites) 150 and 160 generate an induction magnetic field by the ferrite of the primary device (Pad) 100 when oscillated at a natural frequency from the
냉각판(140a,140b)은 유도자기장 발생으로 코일 및 페라이트에서 발생되는 열을 공랭시킨다. The
코일(170a,170b)은 전류를 인가받아 감은 권수에 따라 유도기전력이 발생되도록 유도자기장 송신부(150,160)의 페라이트에 감는다.
The
휴대폰 케이스에 내장된 2차기기(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.The secondary device (Gender) 200 incorporated in the mobile phone case includes an induction magnetic field receiving unit (ferrite) 210, a
휴대폰 케이스에 내장된 젠더(Gender)(200)를 젠더 커넥터(270)를 통해 휴대폰의 배터리(300)에 연결된 상태에서, 휴대폰 케이스에 내장된 2차기기(Gender)(200)가 무선 충전기인 1차기기(Pad)(100) 위에 놓이면, 2차기기(Gender)(200)는 페라이트 자석에 의해 1차기기(Pad)(100)로부터 고유주파수로 발진하여 유도자기장이 형성되고 유도기전력(유도 전류, 유도 전압)을 2차기기(Gender)의 유도자기장 수신부(210)로 수신받고, 정류 회로(220)로 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. The
유도자기장 수신부(페라이트)(210)는 1차기기(Pad)(100)로부터 고유주파수로 발진된 후, 1차기기(Pad)의 유도자기장 송신부(페라이트)(150,160)로부터 2차기기(Gender)의 페라이트에 감겨진 코일로 유도기전력(유도 전류, 유도 전압)을 수신한다. An induction magnetic field receiving unit (ferrite) 210 is oscillated at a natural frequency from a primary device (Pad) 100 and then transmitted from an induction magnetic field transmitting unit (ferrite) 150, 160 of the primary device Pad to a secondary device Gender, (Induction current, induction voltage) with the coil wound on the ferrite of the induction coil.
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. The
충전회로(230)는 정류회로(220)로부터 정류된 DC 전압을 제공받아 일정한 전류를 조절하여 DC 전압을 충전하고, 충전된 DC 전압을 과충전 방지회로(260)로 제공한다. The charging
충전량 감지 회로(240)는 상기 충전 회로(230)로부터 충전되는 DC 전압의 충전량을 감지하여 실시간으로 충전상태를 측정한다. The charging
LED(250)는 충전량 감지 회로(240)로부터 충전되는 DC 전압의 충전량을 수신받아 1차기기(Pad)(100)에 무접점으로 충전하는 휴대폰 케이스에 내장된 2차기기(젠더)(200)의 배터리 충전상태를 표시하고, 충전이 필요하면 Red LED가 점등되고, 충분히 충전되면 Yellow LED(또는 Blue LED)로 점등된다. The
과충전 방지 회로(260)는 충전 회로(230)로부터 충전된 전압을 수신받아 현재 배터리의 충전 전압이 미리 설정된 최대 충전 기준 전압에 도달하면, 즉 만충전되는 경우, 과전압 및 과전류에 의해 과충전을 방지하도록 충전이 만충되었을때 제어부(261) 및 통신부(262)를 통해 배터리에 더 이상의 전압 공급을 차단하여 과충전을 방지하기 위해 휴대 단말기의 배터리(300)로 유도기전력 발생을 자동으로 차단하도록 1차기기(Pad)(100)로 충전 차단하기 위해 RF 주파수 신호를 전송한다. The
이때, 무접점충전기인 1차기기(Pad)(100)는 젠더(Gender)(200)의 통신부(261)로부터 충전 차단을 위한 RF 주파수신호를 수신하면, 에너지 발진 모드로부터 대기 전류 모드로 전환하여 무접점충전기(Pad)(100)의 코일과 페라이트의 전압과 전류의 공급을 차단하고, 젠더(Gender)(200)로의 유도기전력 발생을 차단하여 젠더 커넥터(270)로 연결된 휴대폰 배터리에 더 이상의 전압 공급을 차단하여 과충전을 방지한다. At this time, the primary device (Pad) 100, which is a solid state charger, switches from the energy generation mode to the standby current mode upon receiving the RF frequency signal for charge cutoff from the
제어부(261)는 과충전 방지회로(260)와 연결되고, 무접점충전기인 1차기기(Pad) 위에 휴대폰 케이스에 부착된 젠더(Gender)가 놓이면 휴대폰의 종류(iphone, 스마트폰, 일반 폰)와 전류 및 전압 규격 정보를 통신부(262)의 Bluetooth 프로토콜의 데이타 통신을 위한 ACL(Asynchronous ConnectionLess) link를 통해 무접점충전기인 1차기기(Pad)(100)로 전송하고, 휴대폰의 배터리 충전 전압에 만충되면 유도기전력 발생에 의한 충전을 차단하기 위해 RF 주파수 신호를 전송되도록 제어한다.The
휴대폰 케이스에 부착된 젠더(Gender)(200)의 통신부(262)는 무접점충전기인 1차기기(Pad)와 블루투스 프로토콜을 사용하여 2.4GHz ISM 대역으로 휴대폰의 종류와 전류 및 전압 규격 정보를 전송하거나 또는 휴대폰 배터리의 만충시 충전 차단하기 위해 RF 주파수 신호를 1차기기(Pad)(100)로 전송한다. The
Gender 커넥터(270)는 휴대폰 케이스에 내장된 2차기기(Gender)(200)와 휴대 단말기(예:휴대폰, 스마트폰)의 배터리(300)를 연결하고, 충전 전압을 휴대단말기의 젠더 연결부(310)와 연결한다.The
휴대 단말기의 배터리(300)는 상기 1차기기(Pad)(100)로부터 발생된 유도기전력에 의해 2차기기(Gender)(200)로 실시간으로 충전되면서 상기 휴대폰 케이스(A)에 내장된 2차기기(Gender)와 Gender 커넥터(270)를 통해 실시간으로 DC 전압을 충전한다.
The
무선충전 본체인 1차기기(Pad)는 초기 대기 전류 상태에서 발진신호 감지시(전위차 감지) 주파수별로 휴대폰 종류(아이폰, 갤럭시폰, 일반 폰)와 배터리의 전류 및 전압 정보를 감지한다. The primary device (Pad), which is a wireless charging body, senses the current and voltage information of the mobile phone type (iPhone, Galaxy phone, general phone) and the battery according to the frequency when detecting the oscillation signal (potential difference detection) in the initial standby current state.
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 1차기기(Pad)(100)는 휴대폰 케이스에 장착된 휴대폰 제품이 놓이면, 무접점충전기 본체인 1차기기(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.The battery of the iPhone (A) shows 2400mA, the battery of the smartphone (Galaxy phone) (B) is 1500mA and the capacity of the cell phone (C) is 800mA (DC 3.7V) ) 100 detects the presence of a mobile phone when an oscillation signal (potential difference is detected) in the initial standby current state of the primary device (Pad) 100, which is the main body of the solid state charger, By the protocol, the mobile phone confirms the required current and voltage of the battery type, and charges it by the induced electromotive force in the energy oscillation mode.
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. For example, the current supply over time is adjusted to 500mmA for 10 seconds or more for the iPhone (A phone), 400mmA for the Galaxy phone (B phone), and 300mmA for the general phone (C phone).
700mmA의 초기 아이폰은 충전을 위한 설정으로 Coil에 따라 값이 다를 수 있다. The initial iPhone of 700mmA is a setting for charging, and the value may vary depending on the coil.
무선 충전기인 1차기기(Pad)(100)의 발진 도중에 제품이 없을때 다시 대기 전류 상태로 변경한다. 젠더(Gender)(200)를 장착한 휴대폰 케이스에 장착된 휴대폰 배터리의 완충시에 대기 전류 모드로 조정한다. When there is no product during the oscillation of the primary device (Pad) 100, which is a wireless charger, the standby mode is changed to the standby current state again. The mobile phone equipped with the
배터리를 장착한 휴대 단말기를 젠더 커넥터(270)를 통해 연결된 휴대폰 케이스에 내장된 2차 기기(Gender)(200)를 1차기기(Pad)(100)에 위에서 충전중에 이격시키면, 1차기기(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. When the portable terminal with the battery is separated from the
이후, 다시 상기 휴대폰 케이스에 내장된 2차기기(Gender)(200)를 1차기기(Pad)(100) 위에 놓으면, 무접점충전기인 1차기기(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.
Thereafter, when a secondary device (Gender) 200 built in the mobile phone case is placed on the primary device (Pad) 100, the primary device (Pad) 100, which is a noncontact charging device, It is switched to the energy oscillation mode and oscillates the natural frequency in the frequency range of 250 to 350 KHz to generate the induced electromotive force through the coil and the ferrite.
전술된 내용을 통해서 전류가 단말기의 내측으로 충전되는 1차기기(100)와 2차기기(200)의 기능적 설명을 하였다. 다음으로는 본 발명의 거치대를 형성하는 기본 구성요소들의 세부적인 실시형태를 설명한다. The functional description of the
본 발명에서는 상기 1차기기(100)인 충전패드는, 차량의 전원플러그와 연통되는 전원라인을 연결하는 전원젝이 형성된 것이 바람직하다. 1차기기(100)에서 발생된 전기장은 2차기기(200)에 무접점을 이용하여 유도기전력을 발생시킬 수 있지만, 1차기기(100)에 직접 통전되어야 할 전류는 전원젝과 전력라인(=전원라인)을 통해서 연결되어야 한다. 따라서 도 2에서는 도시하지 않았지만, 별도의 전원젝이 1차기기(100)에 형성되어야 한다. 물론 전원젝의 경우, 거치대의 지지바(20)나 고정판(10)에 형성하고, 라인을 통해서 1차기기(100)의 코일과 전류를 통전시켜도 무방하다.
In the present invention, it is preferable that the charging pad, which is the
또한 상기 지지바(20)는, 일측에 회동가능한 힌지구조(21)를 형성하여, 지지패널(30)인 1차기기(100)에 올려지는 휴대단말기(301)가 일정한 각도로 연동하여, 디스플레이 패널의 시야각도를 조절할 수 있도록 한다. 지지바(20)의 경우 차량의 전면패널 방향으로는 고정판(10)이 결합되고 타측 방향으로는 1차기기(100)가 체결된다. 이때 상기 1차기기(100)에는 본 발명의 휴대단말기(301)가 단말기케이스(A)에 끼워진 상태로 올려지게 된다. 운전자의 경우 그 습성에 따라 운전을 하면서, 단말기케이스(A)를 바라보는 시야 각도를 달리한다. 만일 1차기기(100)가 항상 고정된 위치에서 고정된 각도로 위치한다면, 모든 운전자들이 자신의 습성을 무시하고 휴대단말기를 같은 각도로 바라봐야만 한다.
The
본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위해서 상기 지지바(20)의 일측에 힌지구조(21)를 적용하여 끝단의 1차기기(100)의 시야 각도를 조절할 수 있도록 한 것이다. 도시된 도 1과 2에서처럼 고정판(10)에서 수직으로 상승된 2개의 경첩을 형성하고, 지지바(20)의 끝단에 힌지를 연결하여 경첩과 결합시키는 방법으로 실시할 수도 있다. 물론 이와는 달리 기존에 많이 사용되던 일반적인 힌지구조(21)를 적용하여 1차기기(100)를 바라보는 시야 각도를 조절할 수 있다.
In order to solve this problem, in the present invention, a hinge structure (21) is applied to one side of the support bar (20) so that the viewing angle of the primary device (100) at the end can be adjusted. It is also possible to form the two hinges vertically raised in the fixing
또한 본 발명은 지지패널(30)인 1차기기(100)의 좌우 양단의 하단에, 수평으로 전방으로 돌출되는 폰받침바(40)를 형성하여, 휴대단말기(301)가 떨어지지 않도록 한다. 지지패널(30)인 1차기기(100)가 직립되어 그 위에 올려지는 휴대단말기(301)를 바라보는 시야 각도도 직립된 각도를 유지하고자 의도한 운전자의 경우도, 사용할 수 있도록 하기 위함이다. 1차기기(100)가 직립되면 그 위에 올려지는 휴대단말기(301)도 직립되어야 하고, 이는 중력을 수직으로 받는 차량의 내부에서는 휴대단말기(301)가 1차기기(100)의 아래로 떨어지는 결과를 가져올 것이다. 이를 방지하기 위해서 상기 1차기기(100)의 전방 중 하단에서 수평방향으로 돌출되는 폰받침바(40)를 형성하여 휴대단말기(301)가 떨어지는 현상을 방지하는 것이다. 휴대단말기(301)는 상기 1차기기(100)의 상부에 올려진 상태에서 지지바(20)를 그 힌지구조(21)를 통해서 회동시킴에 따라 일정한 각도로 시야 각도를 조절할 수 있게 되는데, 이때 수직방향으로 세우더라도 상기 폰받침바(40)가 휴대단말기(301)의 하단을 받치고 있기에 하단으로 떨어지지 않고 정 위치를 고수할 수 있게 한다.
In the present invention, a phone support bar (40) protruding horizontally forward is formed at the lower ends of both left and right ends of the primary device (100) as the support panel (30) to prevent the portable terminal (301) from falling off. A view angle for viewing the
또한 본 발명은 전술된 폰받침바(40)와 동일한 목적과 취지로 다음과 같은 구성도 채택하였다. 즉, 지지패널(30)인 1차기기(100)의 후면에는, 돌출된 형태로 형성된 사이드윙 체결블럭(35)을 형성하고, 상기 체결블럭(35)에 결합되는 윙몸체(51)와, 상기 윙몸체(51)에서 좌우 방향으로 연장되고, 1차기기(100)의 전방까지 라운드진 형상으로 이어져 1차기기(100)의 전방을 감싸도록 형성된 사이드윙(52)을 포함한 사이드받침구(50)를 형성하는 것이다. 이는 휴대단말기(301)가 좌우 방향으로 안정된 지지를 받을 수 있도록 한다.
In addition, the present invention adopts the following configuration with the same purpose as that of the above-described phone receiving bar (40). That is, a side
운전자가 1차기기(100)를 잡고 이리저리 회동시키면서, 휴대단말기(301)의 시야 각도를 조절할 때, 1차기기(100)의 좌측방향과 우측방향으로 흘러 떨어지는 것을 방지하기 위한 것이다. 이러한 구조는 도시된 도 5 내지 10의 6 면도를 통해서 상세히 도시되어 있는데, 지지패널(30)인 1차기기(100)의 후면에는 도시된 것처럼 돌출된 형태의 체결블럭(45)이 마련된다. 이 체결블럭(35)에 본 발명의 사이드받침구(50)를 체결하게 되는데, 본 발명의 사이드받침구(50)는 도시된 것처럼 윙몸체(51)를 중심부에 두고 윙몸체(51)의 좌우 방향에서 팔을 뻗어 둥글게 감싸 않도록 하는 형상이다.
This is to prevent the driver from falling in the left direction and the right direction of the
상기 윙몸체(51)가 상기 1차기기(100)의 체결블럭(35)에 체결되고, 상기 윙몸체(51)의 좌우측방으로 팔을 뻗은 사이드윙(52)이 1차기기(100)의 전방을 감싸도록 하는 것이다. 만일 상기 1차기기(100)에 휴대단말기(301)가 올려지면, 상기 사이드윙(52)이 휴대단말기(301)의 측면과 전면의 일부를 감싸며, 휴대단말기(301)가 떨어지는 것을 방지한다. 또한 상기 사이드윙(52)의 끝단은 라운드지게 절곡한 절곡부(53)를 형성하여 사용자가 터치를 하여도 상해를 입지 않도록 배려했다. 물론 상기 절곡부(53)는 사이드윙(52)의 미관의 심미감을 향상시키며, 휴대단말기(301)를 올려놓을 때, 사이드윙(52)이 그 탄성력을 통해서 휴대단말기(301)를 잘 감쌀 수 있도록 한다.
The
본 발명에서는 앞에서 2가지 실시예를 설명하면서 도면을 통해서 구분하였다. 즉, 도 1에 도시된 실시예의 경우, 충전패드와 지지패널(30)이 분리된 형태를 실시한 것이다. 이에 반하여 도 2 내지 도 10에 도시된 실시예의 경우 상기 충전패드인 1차기기(100)와 지지패널(30)이 일체형으로 형성된 실시예이다.
In the present invention, the two embodiments have been described with reference to the drawings. That is, in the embodiment shown in FIG. 1, the charging pad and the
본 발명의 경우, 1차기기(100)와 대응되는 단말기케이스(A)의 2차기기(200)를 통해서 무접점으로 충전을 달성하기 위한 발명이다. 따라서 1차기기(100)와 2차기기(200)를 전원라인으로 연결하거나, 휴대단말기(301)를 전원라인으로 연결하는 번거로움은 없다. 단지 1차기기(100)에는 반드시 전원라인을 연결하여 전원을 인가시켜야 하는데, 도 1의 실시예에서는 상기 지지패널(30)과 1차기기(100)인 충전패드가 별도로 마련되기에 상기 1차기기(100)에 전원라인을 연결해야만 한다.
In the present invention, it is an invention for achieving charging to a non-contact point through the
이에 반하여 도 2 내지 10의 실시예의 경우 1차기기(100)와 지지패널(30)이 일체형으로 형성되기에, 상기 지지패널(30)에 전원젝을 형성하고 전원라인을 연결하여야 한다. 즉, 1차기기(100)인 지지패널(30)은, 차량용 휴대폰거치대(A)에 형성된 전원젝과 라인 연결시켜, 차량의 전원플러그와 연결되는 전원라인으로 인가된 전류를 받을 수 있도록 한다. 1차기기(100)가 지지패널(30)이기에 지지패널(30)에 직접 전원젝을 형성하는 것이다.
On the other hand, in the embodiment of FIGS. 2 to 10, since the
또한 본 발명에서 도시된 도면에서처럼, 상기 고정판(10)은, 양면테이프를 이용하여 차량의 전면패널에 부착하거나 또는 흡착판손잡이(11)를 형성하여 흡착체결시키는 것이 바람직하다. 즉, 고정판(10)의 저면에 양면테이프를 접착시키고 차량의 전면패널에 밀착고정할 수 있도록 할 수 있다. 또한 상기 고정판(10)의 하단에 흡착판을 형성하고, 상기 흡착판을 연동시켜 흡입력을 향상시킬 수 있는 흡착판손잡이(11)를 형성하여 전면패널에 흡착의 방식으로 체결할 수 있도록 한다. 이 실시예의 경우 기존에 많은 형태로 사용되고 있기에 쉽게 채택이 가능하다.
Also, as shown in the drawings of the present invention, it is preferable that the fixing
마지막으로 상기 1차기기(100)의 전방으로는, 일측에 충전량 감지를 표시하는 LED램프(60)를 형성한다. 1차기기가 되는 지지패널(30)의 일측에 LED램프(60)를 형성하여 이 램프의 점등을 통해서 만충전을 운전자에게 알릴 수 있다. 전술된 것처럼 본 발명의 2차기기(200)는 별도의 LED를 통해서 전력의 충전 여부를 알 수 있도록 해 준다. 그러나 경우에 따라서는 상기 1차기기(100)에도 만충전의 표시를 할 수 있는 LED램프(60)를 형성할 수 있다. 그 작동의 방식은 전술된 1차기기(100)와 2차기기(200)의 통신방식을 따른다. Finally, on the front side of the
10; 고정판 11; 흡착판손잡이
20; 지지바 21; 힌지구조
30; 지지패널 40; 폰받침바
50; 사이드받침구 51; 윙몸체
52; 사이드윙 60; LED램프
100: 1차기기(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 2
차기기(Gender)
211: 휴대폰 케이스 210: 유도자기장 수신부(페라이트)
220: 정류 회로 230: 충전회로
240: 충전량 감지회로 250: LED
260: 과충전 방지 회로 261: 제어부10; A fixing
20;
30;
50; Side supports 51; Wing body
52;
100: primary device (PAD) 110: control circuit
120: AC power connection part 130: LC resonance circuit
140a, 140b: cooling
170a, 170b: coil 200: 2
Gender
211: mobile phone case 210: induction magnetic field receiving unit (ferrite)
220: rectifier circuit 230: charging circuit
240: charge detection circuit 250: LED
260: Overcharge prevention circuit 261:
Claims (12)
상기 1차기기(100)인 충전패드에 전력이 공급되면, 휴대단말기(301)의 케이스(A)에 내장되어 휴대단말기(301)의 젠더연결부(310)를 통해 배터리(300)와 통전되는 2차기기(Gender; 200);및,
휴대단말기(301)의 전면을 제외한 배면과 측면을 외부에서 감싸도록 하되, 상부 케이스(210b)와 하부 케이스(210a)가 서로 맞물려 상기 휴대단말기(301)를 커버하는 단말기케이스(A);를 포함하여 차량에서 무선으로 휴대단말기의 전력을 충전시키는 것을 특징으로 하는 차량용 무접점충전기.
A support panel 30 fixed to an end of the support bar 20, a support panel 30 connected to the support panel 20, And a charging pad (= primary device) 100 that comes in close contact with a size corresponding to the size of the charging pad.
When power is supplied to the charging pad serving as the primary device 100, the power is supplied to the battery 300 through the gender connection part 310 of the portable terminal 301, which is built in the case A of the portable terminal 301, (Gender) 200,
And a terminal case (A) covering the back side and the side surface of the portable terminal (301) except for the front side and the upper case (210b) and the lower case (210a) So that the electric power of the portable terminal is charged by the vehicle in a wireless manner.
지지패널(30)과 1차기기(100)는,
1차기기(100)를 지지패널(30)의 내측에 수용하여, 일체형의 1차기기(100)를 형성한 것을 특징으로 하는 차량용 무접점충전기.
The method according to claim 1,
The support panel (30) and the primary device (100)
Characterized in that the primary device (100) is housed inside the support panel (30) to form an integrated primary device (100).
1차기기(100)와 2차기기(200)는,
배터리(300)가 부착된 휴대단말기(301)에 2차기기(Gender; 200)가 내장된 단말기 케이스(A)의 젠더 커넥터(270)로 연결된 상태에서 무접점충전기 위에 놓이면, 대기 전류 모드에서 에너지 발진 모드로 전환되고 고유주파수로 발진시켜 코일 및 페라이트(Ferrite)를 통해 상기 2차기기(Gender; 200)의 페라이트로 유도기전력을 발생시키는 무접점충전기 본체인 1차기기(Pad; 100);
상기 1차기기(Pad; 100)로부터 코일 및 페라이트를 통해 상기 유도기전력을 수신받아 과충전이 방지되도록 충전하는 상기 휴대단말기(301)의 배터리(300)로 충전하고, 충전상태를 LED(250)로 표시하며, 만 충전 되었을때 휴대단말기(301)의 배터리(300) 충전을 자동으로 차단하도록 상기 1차기기(Pad; 100)로 RF 주파수 신호를 전송하는 2차기기(Gender; 200);를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 차량용 무접점충전기.
3. The method of claim 2,
The primary device 100 and the secondary device 200,
When the portable terminal 301 with the battery 300 is connected to the gender connector 270 of the terminal case A in which the secondary device 200 is installed, A primary device (Pad) 100 which is switched to an oscillation mode and oscillates at a natural frequency to generate an induced electromotive force by ferrite of the secondary device (Gender) 200 through a coil and a ferrite;
The battery 300 of the portable terminal 301 which receives the induction electromotive force from the primary device 100 through the coil and the ferrite to prevent overcharging and charges the battery 300 through the LED 250 And a secondary device (Gender) 200 for transmitting an RF frequency signal to the primary device (Pad) 100 to automatically shut off the charging of the battery 300 of the portable terminal 301 when the battery 300 is fully charged And a contactless charger for a vehicle.
1차기기(Pad; 100)는,
휴대단말기(301)가 부착된 상기 휴대단말기 상부 및 하부 케이스(210b, 210a)에 내장된 2차기기(Gender; 200)가 상기 1차기기(Pad; 100) 위에 놓이면, 상기 휴대단말기(301)의 상부 케이스(210b) 또는 하부 케이스(210a)에 내장된 2차기기(Gender; 200)의 페라이트 자석에 의해 상기 1차기기(Pad; 100)에서 미세한 전위차가 발생하고, 젠더로부터 RF주파수 신호를 통해 휴대단말기(301)의 종류 및 전압과 전류 상기 1차기기(Pad; 100)로 전송하고, 상기 미세한 전위차가 감지되면 대기 전류 모드에서 에너지 발진 모드로 전환되어 즉시 고유주파수로 발진하여 유도기전력을 상기 휴대단말기(301) 상부 및 하부 케이스(210b, 210a)에 내장된 2차기기(Gender; 200)로 발생시키도록 제어하고, 상기 휴대단말기(301) 상부 및 하부 케이스(210b, 210a)에 내장된 2차 기기(Gender; 200)를 상기 1차기기(Pad; 100)에 위에서 충전중에 일정거리를 이격시키거나 만 충전시 상기 2차기기(Gender; 200)로부터 충전 차단을 위한 RF 주파수 신호를 1차기기(Pad; 100)로 수신하면, 상기 에너지 발진 모드로부터 상기 대기 전류 모드로 전환되어 코일과 페라이트로 전압과 전류 공급을 차단하여 과충전을 방지하는 것을 특징으로 하는 차량용 무접점충전기.
The method of claim 3,
The primary device (Pad) 100,
When a secondary device (Gender) 200 built in the upper and lower cases 210b and 210a to which the portable terminal 301 is attached is placed on the primary device 100, A minute potential difference is generated in the primary device (Pad) 100 by the ferrite magnets of the secondary device (Gender) 200 built in the upper case 210b of the upper case 210a or the lower case 210a, And the voltage and current of the portable terminal 301 are transmitted to the primary device 100. When the minute potential difference is sensed, the portable terminal 301 is switched from the standby current mode to the energy generation mode and immediately oscillates at a natural frequency, The portable terminal is controlled to be generated by a secondary device (Gender) 200 built in the upper and lower cases 210b and 210a of the portable terminal 301 and installed in the upper and lower cases 210b and 210a of the portable terminal 301 (Gender) 200 to the primary device (Pad) 100 When receiving a RF frequency signal for charge cut-off from the secondary device (Gender) 200 by the primary device (Pad) 100 at a certain distance during charging, Mode to switch off the supply of voltage and current by means of a coil and a ferrite to prevent overcharging.
휴대단말기(301)의 상부 및 하부 케이스(210b, 210a)에 내장된 2차기기(Gender; 200)는,
상기 무접점충전기인 1차기기(Pad; 100)로부터 무접점으로 유도기전력을 수신받아 정류(recrify), L-C성분의 저역 필터링(LPF) 및 레귤레이팅하여 DC 전압의 충전량을 감지하여 휴대단말기(301) 배터리(300)와 젠더 커넥터(270)로 연결된 2차기기(젠더; 200)의 배터리(300) 충전상태를 표시하고, 충전이 필요하면 Red LED가 점등되고, 충분히 충전되면 Yellow LED(또는 Blue LED)로 점등되는 LED(250); 및
상기 휴대단말기(301)의 케이스(A)에 내장된 2차기기(Gender; 200)와 휴대단말기(301)의 배터리(300)를 연결되고, 충전 전압을 휴대단말기(301)의 젠더 연결부(310)와 연결되는 Gender 커넥터;를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 무접점충전기.
The method of claim 3,
A secondary device (Gender) 200 built in the upper and lower cases 210b and 210a of the portable terminal 301,
Receives the induced electromotive force from the primary device (Pad; 100), which is the non-contact charging device, and recycles, low-pass filters (LPF) and regulates the LC components to sense the charged amount of the DC voltage, The red LED is turned on when the battery 300 is charged and the Yellow LED (or Blue) is turned on when the battery 300 is fully charged. LEDs 250 illuminated by LEDs; And
The secondary battery 200 of the portable terminal 301 is connected to the battery 300 of the portable terminal 301 and the charge voltage is supplied to the gender connection unit 310 of the portable terminal 301 And a Gender connector connected to the Gender connector.
1차기기(100)인 충전패드는,
차량의 전원플러그와 연통되는 전원라인을 연결하는 전원젝이 형성된 것을 특징으로 하는 차량용 무접점충전기.
3. The method of claim 2,
The charging pad, which is the primary device 100,
And a power supply jack for connecting a power line connected to the power plug of the vehicle.
지지바(20)는,
일측에 회동가능한 힌지구조(21)를 형성하여, 지지패널(30)인 1차기기(100)에 올려지는 휴대단말기(301)가 일정한 각도로 연동하여, 디스플레이 패널의 시야각도를 조절할 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 차량용 무접점충전기.
3. The method of claim 2,
The support bar (20)
The hinge structure 21 is rotatable on one side so that the portable terminal 301 mounted on the primary device 100 as the support panel 30 interlocks at a predetermined angle to adjust the viewing angle of the display panel Wherein the contactless charger is a battery charger.
지지패널(30)인 1차기기(100)의 좌우 양단의 하단에는,
수평으로 전방으로 돌출되는 폰받침바(40)를 형성하여, 휴대단말기(301)가 떨어지지 않도록 하는 것과 함께 배터리(300)가 부착된 휴대단말기(301)에 2차기기(Gender; 200)가 내장된 단말기 케이스(A)의 거치위치를 결정하도록 한 것을 특징으로 하는 차량용 무접점충전기.
3. The method of claim 2,
At the lower ends of the left and right ends of the primary device 100, which is the support panel 30,
A phone support bar 40 protruding horizontally forward is formed to prevent the portable terminal 301 from falling down and a secondary device 200 built in the portable terminal 301 to which the battery 300 is attached Wherein the mounting position of the terminal case (A) is determined.
지지패널(30)인 1차기기(100)의 후면에 돌출된 형태로 형성된 사이드윙 체결블럭(35);
상기 체결블럭(35)에 결합되는 윙몸체(51)와, 상기 윙몸체(51)에서 좌우 방향으로 연장되고, 1차기기(100)의 전방까지 라운드진 형상으로 이어져 1차기기(100)의 전방을 감싸도록 형성된 사이드윙(52)을 포함한 사이드받침구(50);를 형성하여, 휴대단말기(301)가 좌우 방향으로 안정된 지지를 받을 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 차량용 무접점충전기.
3. The method of claim 2,
A side wing fastening block 35 protruding from a rear surface of the primary device 100, which is a support panel 30;
A wing body 51 coupled to the fastening block 35 and extending in the left and right direction from the wing body 51 and extending in a rounded shape to the front of the primary device 100, And a side support (50) including a side wing (52) formed to surround the front side of the portable terminal (301) so that the portable terminal (301) can receive a stable support in the left and right directions.
1차기기(100)인 지지패널(30)은,
차량용 휴대폰거치대에 형성된 전원젝과 라인연결시켜, 차량의 전원플러그와 연통되는 전원라인으로 인가된 전류를 받을 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 차량용 무접점충전기.
3. The method of claim 2,
The support panel 30, which is the primary device 100,
And a line connected to a power source jack formed on a cellular phone holder for a vehicle to receive a current applied to a power line connected to a power plug of the vehicle.
고정판(10)은,
양면테이프를 이용하여 차량의 전면패널에 부착하거나 또는 흡착판손잡이(11)를 형성하여 흡착체결시키는 것을 특징으로 하는 차량용 무접점충전기.
3. The method of claim 2,
The fixing plate (10)
Characterized in that it is attached to the front panel of the vehicle by using a double-sided tape or by forming a suction plate handle (11) to perform suction and fastening.
1차기기(100)의 전방으로는, 일측에 충전량 감지를 표시하는 LED램프(60)를 형성한 것을 특징으로 하는 차량용 무접점충전기.3. The method of claim 2,
Characterized in that an LED lamp (60) is provided on the front side of the primary device (100) for indicating the sensing of the charged amount.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020120133189A KR20140066010A (en) | 2012-11-22 | 2012-11-22 | Charging and communication system in wireless for car |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020120133189A KR20140066010A (en) | 2012-11-22 | 2012-11-22 | Charging and communication system in wireless for car |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR20140066010A true KR20140066010A (en) | 2014-05-30 |
Family
ID=50892739
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020120133189A KR20140066010A (en) | 2012-11-22 | 2012-11-22 | Charging and communication system in wireless for car |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
KR (1) | KR20140066010A (en) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN104905643A (en) * | 2015-07-11 | 2015-09-16 | 鲁杨 | Menu holder with cellphone support function |
KR101651259B1 (en) * | 2015-05-08 | 2016-08-25 | 이문희 | Wireless power transmiting apparatus using case for protecting a smart phone and method thereof |
KR200482089Y1 (en) * | 2016-03-28 | 2016-12-14 | 윤재원 | Charging holder for portable terminal |
WO2019114253A1 (en) * | 2017-12-12 | 2019-06-20 | 深圳市蓝禾技术有限公司 | On-board wireless charger |
-
2012
- 2012-11-22 KR KR1020120133189A patent/KR20140066010A/en not_active Application Discontinuation
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101651259B1 (en) * | 2015-05-08 | 2016-08-25 | 이문희 | Wireless power transmiting apparatus using case for protecting a smart phone and method thereof |
CN104905643A (en) * | 2015-07-11 | 2015-09-16 | 鲁杨 | Menu holder with cellphone support function |
KR200482089Y1 (en) * | 2016-03-28 | 2016-12-14 | 윤재원 | Charging holder for portable terminal |
WO2019114253A1 (en) * | 2017-12-12 | 2019-06-20 | 深圳市蓝禾技术有限公司 | On-board wireless charger |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR101250267B1 (en) | charging and communication system in wireless for car | |
KR101250266B1 (en) | Wireless charger to charge battery of mobile comunication device having different capacity and method thereof | |
US11424623B2 (en) | Distributed charging of mobile devices | |
US11121580B2 (en) | Power source, charging system, and inductive receiver for mobile devices | |
JP4856715B2 (en) | Non-contact charging device capable of wireless data communication and power transmission, charging battery pack, and portable terminal using the non-contact charging device | |
EP3136540B1 (en) | Non-contact charger system of wireless power transmission for battery and control method thereof | |
EP2066001B1 (en) | Contactless multi-charger system and controlling method thereof | |
US8629651B2 (en) | Portable wireless charging device | |
US8169185B2 (en) | System and method for inductive charging of portable devices | |
US11601017B2 (en) | Power source, charging system, and inductive receiver for mobile devices | |
KR20170041891A (en) | System and method for power transfer | |
US20140191568A1 (en) | System and method for powering or charging multiple receivers wirelessly with a power transmitter | |
WO2021082907A1 (en) | Wireless charging system, charging cable, electronic device, and wireless charging method therefor | |
CN102980079A (en) | Desk lamp capable of providing wireless charging function for electronic product | |
KR101304065B1 (en) | Mobile phone case embedded gender including battery information of mobile phone | |
KR20140066010A (en) | Charging and communication system in wireless for car | |
US20220399760A1 (en) | Distributed charging of mobile devices optionally with different energy storage capabilities | |
KR101136917B1 (en) | Wireless charger and charging method | |
KR200355155Y1 (en) | Rapid charger of battery for mobile phone provided in electric railcar | |
KR20050100544A (en) | Rapid charger of battery for mobile phone provided in electric railcar |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
WITN | Application deemed withdrawn, e.g. because no request for examination was filed or no examination fee was paid |