KR20140090530A - 무선충전기 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 비접촉식 자기유도를 이용한 무선 충전기에 있어서, 비접촉식 자기유도를 이용한 무선 충전기에 있어서, 상기 무선 충전기는 전력을 무선으로 송신하는 기기이며, 상기 무선 충전기 내부에 코일이 형성된 기판이 구비될 때, 상기 기판에서 코일이 차지하는 면적은 36% 이상미며, (D-1)이 코일 외부의 거리이고 (D-2)가 코일 내부의 거리 일 때, "[(D-1) - (D-2)] / (D-1)" 의 값은 0.8 이미으로서, 피씨비 기판에 복수의 코일을 형성하는 최적의 설계 구조를 갖도록 하는 효과를 가지게 된다.
Description
본 발명은 무선(무접점 방식, 비접촉 방식) 충전기에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 무선 충전기에 있어서 충전대상이 놓여지는 위치에 따른 충전효율을 높이기 위한 설계 구조에 관한 것이다.
일반적으로, 휴대전화, 노트북 컴퓨터, PDA 등과 같은 휴대형 전자기기는 내부에 축전지를 구비하여 사용자가 이동하면서 사용가능하도록 구성되어 있다. 그러나, 이러한 휴대형 전자기기는 축전지의 충전을 위하여 별도의 충전기를 구비하며, 충전기는 일반 상용 전원과 접속되어 휴대형 전자기기의 축전지에 충전 전류를 제공함으로써 충전을 행한다. 한편, 충전기가 충전 전류를 휴대형 전자기기의 축전지에 제공하기 위해서는 충전기를 구성하는 충전 모체와 휴대형 전자기기의 축전지는 전기적으로 연결되어야 한다. 충전 모체와 휴대형 전자기기의 축전지를 전기적으로 연결하기 위하여 유선(접점 방식) 충전기에서는, 충전 모체와 휴대형 전자기기 또는 축전지에 각각 별도의 접속 단자를 구성하였다. 따라서, 휴대형 전자기기의 축전지를 충전하고자 할 때에는 휴대형 전자기기 또는 축전지의 접속 단자와 충전 모체의 접속 단자를 상호 접속시켜야 한다.
그러나, 상기와 같은 접속 단자 방식은 기기에 따라 단자의 규격과 모양이 다르게 되어, 사용자는 매번 새로운 충전 장치를 구입해야 하는 어려움이 따르게 되며, 이러한 방식은 새로운 기기를 구입하게 되면 종래 충전기는 폐기하게 되는 새로운 문제를 발생시키게 된다.
그리고, 이러한 문제를 해결하기 위하여 비 접촉식 자기 유도 방법, 즉 무선 충전 방식이 고안되었다. 비접촉식 충전 방법은 고주파로 동작하는 1차 회로를 충전 모체에 구성하고 2차 회로를 축전지측 즉, 휴대형 전자기기 내 또는 축전지 내에 구성함으로써, 충전 모체의 전류 즉, 에너지를 유도 결합에 의하여 휴대형 전자기기의 축전지에 제공하는 방식이다. 유도 결합을 이용한 비접촉식 충전 방식은 이미 일부 응용분야(예: 전동 칫솔, 전기 면도기 등)에 이용되고 있다.
그러나 휴대전화, 휴대형 MP3 플레이어, CD 플레이어, MD 플레이어, 카세트 테이프 플레이어, 노트북 컴퓨터, PDA 등의 휴대형 전자기기에 응용하고자 할 경우에는, 축전지 측에 추가되는 부피와 무게가 작아야 한다는 요구 조건 이외에도, 휴대형 전자기기 또는 축전지가 놓여지는 위치에 따른 충전효율의 편차를 개선하여야 한다.
그리고, 휴대폰이나 스마트폰에 적용할 경우 편차 개선 뿐 아니라 정해진 면적과 두께 내에서 최적의 효율을 보이기 위한 최적화된 설계 구조 또한 필요한 실정이다.
본 발명의 목적은, 무선충전기의 정해진 면적과 두께 내에서 최적의 효율을 보이기 위한 최적화된 설계 구조를 제공하고자 하며, 이를 위해 무선 충전기에서 코일의 배치와 설계 방법 혹은 부품의 배치 등을 정하는 방법을 정하고자 한다.
상기 목적은, 비접촉식 자기유도를 이용한 무선 충전기에 있어서, 상기 무선 충전기는 전력을 무선으로 송신하는 기기이며, 상기 무선 충전기에는 코일이 형성된 기판이 구비될 때, 상기 기판에서 코일이 차지하는 면적은 36% 이상이며, (D-1)은 코일 바깥 의 거리이고 (D-2)가 코일 안쪽의 거리 일 때, "[(D-1) - (D-2)] / (D-1)" 의 값은 0.8 이하이고, 상기 코일이 2 개 이상 사용되므로서 달성된다.
그리고, 상기 기판에 부품이 장착되고, 상기 기판과 부품이 장착되는 기판이 동일 층일 경우, 상기 부품은 기판의 하부에 장착되며, 코일이 형성된 기판과 부품이 장착되는 기판 사이에 단차가 존재할 때, 케이스 두께(H), 두개의 기판의 차이(JH) 및 부품의 높이(CH)와의 관계가 "H - JH > CH" 일 경우에는 부품이 기판의 하부에 장착되고, 상기 관계가 "JH > CH" 경우에는 부품이 기판의 상부에 장착된다.
또한, 상기 기판이 구비된 케이스가 복수개 구비되고, 상기 케이스는 상호 접힘과 펼침이 가능하거나 슬라이딩 이동이 가능하며, 상기 복수개의 케이스가 겹쳐진 상태에서도, 맨 위에 있는 케이스 상단에 충전용 밧테리를 올려 놓아 충전할 수 있으며, 상기 복수개의 케이스가 펼쳐지면, 상기 케이스의 높이가 모두 같은 것을 특징으로 한다.
본 발명의 또 다른 실시예로서, 비접촉식 자기유도를 이용한 무선 충전기에 있어서, 상기 무선 충전기는 전력을 무선으로 송신하는 기기이며, 상기 무선 충전기 내부에 코일이 형성된 기판이 구비될 때, 상기 코일은 2 개 이상 구비되고, 상호 중첩 구조를 이룰 때, 즉, 제 1 번 코일과 제 2 번 코일이 중첩되는 구조를 이룰 때, 1번 코일은 2번 코일의 내부 영역에 위치하고, 2번 코일은 1번 코일의 내부 영역에 위치한다,
한편, 유무선 충전 부품부가 구비되고 유선 충전 단자가 더 구비된다. 되는 것을 특징으로 하는 무선 충전기.
본 발명에 따르면, 기판 내에 코일의 설계 기준을 최적화 하므로서, 기판에서 코일이 형성되는 면적의 최적화가 이루어질 수 있도록 하는 것이다.
도 1은 본 발명의 무선충전기 구조를 나타낸 도면이다.
도 2내지 도 5는 본 발명의 기판을 나타낸 도면이다.
도 6과 도 7은 기판과 코일의 형상을 나타낸 도면이다.
도 8과 도 9는 기판과 코일의 면적 비율을 나타낸 도면이다.
도 10은 코일과 기판 사이의 간격을 나타낸 도면이다.
도 11a 내지 11d 는 코일이 중첩되는 정도를 나타낸 도면이다.
도 12는 내부 코일이 차지하는 면적 비율을 나타내는 도면이다.
도 13은 코일이 차지하는 비율을 나타내는 도면이다.
도 14와 도 15는 복수의 코일이 형성된 또 다른 실시예의 도면이다.
도 16은 케이스에 기판이 장착되는 구조도를 나타낸 또 다른 실시예의 도면이다.
도 17은 케이스 덮개의 외부 표면과 코일 사이의 거리를 나타낸 도면이다.
도 18은 케이스 측면에서 기판 가장자리 까지의 거리를 나타낸 도면이다.
도 19 내지 도 25b는 복수개의 기판이 사용되는 실시예의 도면이다.
도 26 내지 도 30은 복수개의 케이스가 슬라이딩 되는 실시예의 구조이다.
도 31은 유무선 겸용이 가능한 무선 충전기의 실시예이 도면이다.
도 32는 유무선 충전이 가능한 실시예의 도면이다.
도 2내지 도 5는 본 발명의 기판을 나타낸 도면이다.
도 6과 도 7은 기판과 코일의 형상을 나타낸 도면이다.
도 8과 도 9는 기판과 코일의 면적 비율을 나타낸 도면이다.
도 10은 코일과 기판 사이의 간격을 나타낸 도면이다.
도 11a 내지 11d 는 코일이 중첩되는 정도를 나타낸 도면이다.
도 12는 내부 코일이 차지하는 면적 비율을 나타내는 도면이다.
도 13은 코일이 차지하는 비율을 나타내는 도면이다.
도 14와 도 15는 복수의 코일이 형성된 또 다른 실시예의 도면이다.
도 16은 케이스에 기판이 장착되는 구조도를 나타낸 또 다른 실시예의 도면이다.
도 17은 케이스 덮개의 외부 표면과 코일 사이의 거리를 나타낸 도면이다.
도 18은 케이스 측면에서 기판 가장자리 까지의 거리를 나타낸 도면이다.
도 19 내지 도 25b는 복수개의 기판이 사용되는 실시예의 도면이다.
도 26 내지 도 30은 복수개의 케이스가 슬라이딩 되는 실시예의 구조이다.
도 31은 유무선 겸용이 가능한 무선 충전기의 실시예이 도면이다.
도 32는 유무선 충전이 가능한 실시예의 도면이다.
이하, 본 발명의 실시예에 따른 무선 충전기의 설계 구조에 대해 상세히 설명한다.
- 실시예 1 -
도 1은 본 발명의 무선충전기 구조를 나타낸 도면이다.
본 발명에서 무선 충전기는 무선으로 전력을 송신하는 기기을 의미한다, 그리고, 도면에서처럼 무선충전기는 케이스(20) 내부에 코일이 형성된 피씨비(PCB) 기판(30)을 장착하고, 그 위에 덮개(25)를 덮는 구조를 가진다. 그리고. 피씨비 기판(30)에는 코일만 형성될 뿐 아니라, 제어부, 발진기, 신호 처리부등 무선 충전기에 필요한 무선 충전기의 기능을 수행하는 부품(36)이 장착되게 된다.
이때, 본 발명에서는 최적의 형상이 되기 위해, 코일이 형성된 기판과 무선 충전기에 필요한 부품이 형성된 기판을 일체로 한다. 그리고 받침부(21)(22)를 구비하여 상기 피씨비 기판(30)을 상기 받침부에 장착하게 된다. 한편, 피씨비 기판(30)과 덮개(25)는 최대한 밀착 시켜야 하므로 상기 부품(36)은 기판의 아래쪽에 장착되어야 한다.
그리고, 상기 덮개(25)를 덮게 되면, 무선 충전기가 만들어 지고, 만들어진 무선 충전기에 밧테리, 스마트폰, 휴대용 단말기, 혹은 휴대 기기 등이 올려지어 충전이 이루어지게 된다.
한편, 상기 피씨비 기판(30)은 내열성 플라스틱 수지 등으로 제조된 플렉서블(Flexible) 기판으로 대체 될 수 있음은 당연하다.
- 실시예 2 -
도 2내지 도 5는 본 발명의 기판을 나타낸 도면이다.
도 2와 도 3에서 보는 바와 같이 본 발명에서는 외부 코일(31a, 31b, 31c, 31d)과 내부 코일(32a, 32b, 32c, 32d)이 각각 2 개 이상 형성되는 구조를 가진다. 본 발명의 도면에서는 외부 코일과 내부 코일이 각각 4 개씩 형성되었으나, 그이상의 숫자 즉, 복수의 N 가 형성될 수 있음은 당연하다.
무선 충전에서 코일은 자속 밀도를 만들기 위해 형성되는 데, 이때 자속 밀도의 편차를 줄이기 위해 외부 코일(31)과 내부 코일(32)을 형성하게 된다. 그리고, 단어 그대로 외부 코일(31)의 내부에 형성된 것이 내부 코일(32)이 된다.
또한, 배선(34)도 구비되며, 본 발명의 기판(30)에서는 무선 충전기 부품(36)이 장착되는 영역(35)도 마련되어 있게 된다. 물론 본 발명에서는 별도의 면적이 구별하여 상기 영역(35)을 설정하였지만, 실제는 각각의 부품이 코일 사이에 혹은 가장자리에 존재하도록 하여도 가능하다.
한편, 코일은 표면이 절연재로 피복된 동선을 사용하는 것이 일반적이나, 금, 은, 알루미늄 등 도전성이 우수한 재료라면 특별히 한정되지 않는다. 나아가, 각 코일은 단선(單線)의 도선이 감긴 것이어도 되나, 다수의 가는 단선을 복수 개 집합시킨 리츠(Litz)선을 사용하는 것도 고주파 전류를 이용한 충전에 바람직하다.
또한, 각 코일은 도선이 감긴 형태가 아닌 도체 패턴으로 이루어질 수도 있다. 즉, 각 코일은 PCB 기판 또는 폴리이미드와 같은 플렉시블한 절연 필름(기재 필름) 상에 동, 알루미늄 등의 도전성이 우수한 금속 박막을 적층하고 이를 도 2나 3에 도시된 바와 같은 패턴으로 에칭하여 형성된 도체 패턴일 수 있다.
한편, 외부 코일과 내부 코일은 직렬로 연결되어 1차측 전류를 인가할 수 있도록 배치될 수 있으나, 각각 별체로 형성되어 각각에 별도의 1차측 전류를 인가하도록 배치될 수도 있다.
그리고, 상기 코일로 제조된 무선 충전기 제작에 사용된 사양으로, 전송 주파수는 6.78 MHz, 파워(Power)는 19V(300mA)로 할 수가 있다. 물론 주파수와 코일을 감는 권선수를 다양하게 할 수 있다. 예를들어 6.5Mhz를 사용할 수도 있고, 외각에 있는 코일의 크기는 38mm x 42mm로 할 수 있고, 중앙부에 배열된 내부 코일의 크기는 19mm x 24mm로 할 수도 있다.
한편, 권선수는 총 4회전(turns)으로 외곽 사각형 코일부에 2회(turns), 중앙부의 작은 코일부에 2회(turns)를 만들어, 권선수를 2 turns를 하였다. 이 결과 코일의 인덕턴스는 1uH 이하의 값을 가졌다. 이때, 권선수는 그 이상으로 할 수 있음은 당연하다.
도 2는 기판을 앞면에서 관찰한 도면이고, 도 3은 기판을 뒷 면에서 관찰한 도면이다.
도 4a와 4b는 단면 개요도이다. 도 4a는 중첩되는 코일의 단면 구조를 나타내었다. 즉, 피시비 기판 혹은 플렉서블 기판(30)에 복수개의 코일이 형성되는 단면 구조를 나타낸 도면이 된다. 제 1 코일(31a)과 제 2 코일(31b) 사이에 절연층(33)이 구비되고, 제 3 코일(31c)과 제 4 코일(31d) 사이에도 절연층(33)이 구비된다. 즉, 제 N-1코일과 제 N코일 사이에 절연층이 구비된다는 것이다. 그리고, 피씨비 기판이 반대 면에도 코일(31d)이 형성될 수 있음은 물론이다.
따라서, 결과적으로 제 1 코일(31a)과 제 2 코일(31b) 사이와 제 N-1코일과 제 N코일 사이에 절연층(33)이 구비되지만, 기판이 구비될 수도 있다는 것이다. 한편, 통상 절연층(33)은 Sio2(산화규소)나 수지등이 사용된다. 그러나 본 발명에서 절연층(33)이 의미하는 것은 전기가 통하지 않도록 하는 특징을 가진 코팅층은 모두 해당된다고 할 수 있다. 본 발명은 절연층에 대한 발명이 아니라 종래 절연층을 본 발명에 적용하는 것이기 때문이다.
당연히 N 개의 모든 코일을 피씨비 기판의 한쪽 편(예를 들면 앞면 혹은 뒷면)에 만 형성할 수 있고, 피씨비 기판의 앞면과 뒷면에 나누어 형성할 수도 있다.
그리고, 무엇보다 중요한 부분은 외부 코일(31a, 31b, 31c, 31d)과 내부 코일(32a, 32b, 32c, 32d)이 각각 한 쌍을 이루며, 같은 쌍을 이루는 외부 코일과 내부 코일 예를 들어 "31a" 와 "32a"는 동일층에 형성되게 된다는 것이다.
당연히, 외부 코일 내에 형성되는 내부 코일이 반드시 한 개 일 필요는 없으며, 2개 혹은 그 이상으로 임의의 N 개가 형성 될 수가 있다, 이 경우에는 외부 코일 하나와 N 개의 내부 코일은 함께 쌍을 이루게 되며, 하나의 쌍을 이루게 된 코일은 동일한 층에 형성된다는 것이다.
도 4b는 중첩되는 코일의 정확한 위치를 나타낸 실시예의 도면이다. 코일을 중첩시키는 이유는 자속 밀도의 균일성을 증가시키기 위한 것이기도 하지만, 자속의 강도를 강화시키기 위한 방법으로 사용될 수도 있다. 그리고, 도 4b는 자속의 강도를 강화시키기 위한 실시예의 도면이다.
자속의 강도를 강화시키기 위해서는 코일을 일치시키는 배열이 필요하다. 즉, 맨 위의 내부 코일(32a)은 아래의 내부 코일(32b)과 일치 시키고, 맨위의 외부 코일(31a)은 맨 아래의 외부 코일(31c)와 일치 시킨다. 그리고, 도면에서 처럼 각각의 내부 혹은 외부 코일이 일치된다.
하지만, 일치되는 정도의 오차 범위를 생각할 수가 있다. 즉 코일의 두께를 "dc"라고 하고, 상기 "dc"의 두배 정도 만큼의 오차 범위를 생각할 수가 있는 것이다, 즉, 서로 위치가 일치되는 코일이 길이의 두배 만큼 만 벗어나지 않는다면 구조적으로 원래의 자속의 세기를 유지시킬 수 있기 때문이다.
도 5는 내부 코일이 형성되지 않은 경우의 실시예이며, 따라서 외부 코일(31a, 31b, 31c)이 2 개 이상 복수개 형성되는 것이고, 그에 대한 실시예와 구조는 도 2에서 4에 형성된 경우와 같게 된다.
- 실시예 3 -
도 6과 도 7은 기판과 코일의 형상을 나타낸 도면이다.
앞의 도면에서는 기판(피씨비 혹은 플렉서블 기판)의 모양과 코일의 모양을 직사각형의 형상으로 한 실시예를 나타내었으나, 무선 충전기의 모양이나 디자인 형상에 따라 마름모 형상 원형 및 다각형 등으로 다양하게 그 모양을 할 수 있음은 당연하다. 도 6은 피씨비 기판의 다양한 모양을 나타낸 도면이고, 도 7은 코일의 다양한 모양을 나타낸 도면이다.
이때, 면적의 최적화를 위해서는 피씨비 기판과 코일의 형상이 비슷한 모양을 가지는 것이 좋다. 즉, 도 2와 도 5의 실시예에서와 같이 피씨비 기판이 사각형이면 코일의 모양도 사각형의 형상을 가지는 것이 좋다는 것이다. 그렇게 하므로서 피씨비 기판의 면적을 효율적으로 이용하여 코일을 형성할 수가 있게 된다.
한편, 본 발명에서는 피씨비 기판을 예로 들었지만, 하나의 판 형상에 코일이나 전극을 형성할 수 있는 구조이면, 본 발명의 실시예에 포함된다고 할 수 있다.
도 8과 도 9는 기판과 코일의 면적 비율을 나타낸 도면이다.
도 8의 예를들어, 기판의 크기가 1890mm2(45mm x 42 mm)이고, 코일(31)의 면적(A)이 960mm2(30mm x 32mm) 이라면, 기판(30)에서 차지하는 코일의 면적(A)가 차지하는 비율은 50.7 % 이다. 이때 실제로 코일은 완전한 직사각형은 아니고 각각의 모서리를 잘나낸 형상을 가지므로 그 부분의 면적 감소를 고려할 수 있다. 즉 각 모서리에서 4.5 mm2 의 면적 만큼 씩 절개하면, 코일의 면적은 942mm2 가 되며, 이 경우 기판(30)에서 코일(31)이 차지하는 면적 비율은 약 50% 정도가 되게 된다.
하지만, 연결 배선(34)의 위치에 따라, 코일의 면적 A를 756 mm2 로 할 수 있고, 그 경우에는 기판(30)에서 코일(31)이 차지하는 면적 비율은 약 40 %가 된다,
즉, 코일이 면적이 최소 40% 혹은 50 % 이상은 되어야 기판의 면적을 효율적으로 사용하는 것이 된다. 그리고, 경우에 따라서는 기판(30)이 가장자리에 최대한 가깝게 코일(31)을 형성할 수가 있다. 따라서 기판에서 코일이 차지하는 면적은 최대로 99%에 달할 수가 있다.
물론 코일의 면적을 생각할 때, 사각형 형태의 거리 비율로 생각할 수가 있다. 예를들면, PCB 기판의 길이가 10cm x 5cm 이고, 코일의 길이가 6cm x 3cm 이면, 코일 면적 비율은 36 %가 된다.
즉, 본 발명은 무선 전력을 전송하는 PCB 기판의 실시예를 나타낸 경우이다, 그리고 본 발명의 무선 전력 송신기(무선충전기) 상단에 무선으로 전력을 수신하는 수신부를 장착할 때, 사용자의 편의성을 고려하면 코일의 길이는 PCB의 길이가 60% 정도는 되어야 적당하다고 할 수 있다. 즉 PCB 한변의 길이의 60% 정도가 코일의 길이가 되는 것이며, 이 경우 코일이 차지하는 면적 비율은 36%가 된다. 따라서 무선충전기의 피씨비 가판에서 코일이 차지하는 면적 비율은 36% 이상이 될 수 있다는 것이다.
그리고, 상기 36 %의 비율은 복수개의 코일이 사용되었을 때에도 적용된다. 즉 전체 피씨비 면적에서 복수개의 코일의 면적이 36% 이라는 것이다. 마찬가지로 중첩되는 경우도 상기 36%는 적용된다.
도 9는 코일이 중첩되었을 때의 면적 비율을 나타내는 도면이다.
예를들어, 기판(30)의 면적(부품이 장착되는 면적(35)는 포함되지 않는 것으로 한다.)이 6634 mm2(107 mm x 62)이고, 코일(31a, 31b, 31c, 31d) 하나의 면적이 1628 mm2(44 mm x 37 mm)이고, 코일과 코일이 중첩(이를테면 31a 코일과 31b 코일이 중첩되는 면적을 의미함)되는 면적을 651.2 mm2 으로 설계 할 수 있다.
그러면, 모든 코일(31a, 31b, 31c, 31d)의 면적은 1628 x 4 - 651.2 x 3 = 4558.4 mm2 가 된다. 그러므로 전체 기판의 면적에서 코일이 차지하는 면적 비율은 68.7 % 가 된다.
그러나 코일이 차지하는 면적을 2653.6 mm2 로 할 수가 있으며, 그럴 경우 전체 피씨비 면적에서 코일이 차지하는 면적 비율은 40 %가 될 수 있다. 물론, 코일을 기판에서 최대한 가깝게 한다면 코일이 차지하는 면적을 최대 99 % 이상으로까지 할 수가 있는 것이다.
도 10은 코일과 기판 사이의 간격을 나타낸 도면이다.
이론적으로는 피씨비 기판(30)의 가장자리와 코일(31) 사이의 거리는 절연만 가능하다면 최대한 가깝게 할 수가 있다. 즉, 0.1 mm 이내로도 할 수가 있다, 그러나, 무선충전기에 휴대폰을 장착할 때 적당한 위치에서 최적의 충전이 일어나도록 하려면 피씨비 기판과 코일 사이의 거리가 어느 정도 떨어져 있어야 하는 것이 바람직하다. 예를들면, 5mm 정도는 이격되는 것이 설계적으로 타당하다. 코일이 기판의 경계에 너무 가까우면, 충전 밧테리가 기판이 경계에 장착되어야 하는 문제가 생기기 때문이다.
그리고, 너무 많이 이격되면 바람직하지 않으므로, 만일 기판의 길이가 100이라면, 기판과 코일의 거리는 30을 넘지 않는 것이 타당하다.
도 11a와 도 11b는 코일이 중첩되는 정도를 나타낸 도면이다.
이때, 도 11a와 도 11b는 자속의 강도를 강화시키기 위한 중첩이 아니라 자속의 균일성을 증가 시키기 위한 중첩이다. 그리고, 도 11a는 중첩되는 면적 비율의 실시예를 나타낸 도면이다. 도면에서처럼 제1 외부 코일(31a)와 제 2 외부 코일(31b)가 중첩되는 면적을 A2 라고 할 때, 코일을 중첩하는 목적을 고려하여 그 값을 생각할 수가 있는 것이다.
앞의 도면의 실시예에서 도시된 것처럼 통상 외부 코일(31)가 내부 코일(32)이 존재하는 이유는 자속 밀도가 존재하는 편차를 줄이기 위함이다. 마찬가지로 코일을 중첩되도록 설계하는 이유도 자속 밀도의 편차를 줄이기 위함이다. 따라서 이러한 점을 고려하면 중첩되는 면적이 너무 작거나 너무 크면 좋지 않다.
예를 들어 코일의 면적이 100 이라면 중첩되는 면적은 20에서 80 정도가 적당하다는 것이다. 그러나 디자인 편의상 부득이하게 중첩되는 면적을 10 정도에서 90 정도까지도 할 수 있음은 물론이다.
도 11b는 중첩되는 길이의 비율을 나타낸 실시예의 도면이다. (A)는 중첩되는 않은 경우이며, (B)는 코일 길이 만큼 중첩된 경우이고, (C)는 코일 길이 만큼 만 빼고 중첩된 경우이다.
그리고 각각의 경우를 보면 하나의 코일 만 존재할 경우보다 자속의 균일도는 증가될 수 밖에 없다. 동일한 거리에 코일의 수가 증가되기 때문이다. 그리고 증가된 코일이 일치되지 않는 구조를 가지기 때문이다. 우선 최대한 겹치지 않는 (A)의 경우보다 (B)와 (C)의 경우는 무조건 자속의 균일성이 증가된다.
도면에서 "c"를 코일 전체 길이라고 하고, "d"를 코일 만의 길이라고 하고, 두 개의 코일에서 나오는 자기력선의 총수를 Φ 라고 할 때, 상기 자기력선의 총수를 거리로 나누어 거리당 자속의 밀도를 생각할 수 있다.(실제로는 면적으로 자속의 밀도를 나타내지만, 본 실시예에서는 자속의 상호 비교를 위한 방법의 한 예이다. (A)의 경우에서 거리를 기준으로 한 자속 밀도는 M/2c 이고, (B)의 경우에서 거리를 기준으로 한 자속 밀도는 M/(2c-2d) 이며, (C)의 경우에서 거리를 기준으로 한 자속 밀도는 M/(C+d)가 된다.
즉, (B)와 (C)이 경우 모두 (A)의 경우 보다 자속밀도가 증가되게 된다, 따라서, 중첩될 수 있는 정도를 거리로 나타내면 최소로 중첩될 수 있는 거리는 "d"이고 최대로 중첩될 수 있는 거리는 "c-d" 가 된다. 중첩되는 정도의 거리를 비율로 나타내면, 최소 "d/c"에서 최대 "(c-d)/c"가 된다.
만일 d가 0.4cm이고 c가 4cm 라면 최소 10에서 최대 90이 되는 것이다.
도 11c와 도 11d는 겹치는 구조의 또 다른 실시예의 도면이다. 그리고, 도 11c의 도(A)는 코일이 겹치는 형상을 나타낸 실시예의 도면이다. 도(B)에서처럼, 코일의 두께를 "d"라하고, 코일 내부 영역의 거리를 "C"라 할 때 일반적으로 "C"와 "d"의 관계는 다음과 같다.
0.85 d < C < 3.00 d
하지만, 보통은 "c"가 " d" 보다 크거나 같은 경우가 많다, 이러한 조건은 자속의 균일도를 위해서이다. 만일 상기 조건에서 벗어나게 되면 두 개 코일이 중첩될 때 자속 밀도의 균일성이 떨어지기 때문이다.
도 11d는 코일이 겹칠 경우 균일성을 설명한 도면이 된다. 즉, 1번 코일과 2번 코일이 중첩될 때, 1번 코일은 2번 코일의 내부 영역에 존재하게 된다, 그러나 설계 조건에 따라, 코일의 일부는 겹쳐지게 되는 경우가 발생된다. 그러나, 너무 많이 겹쳐지게 되는 경우가 발생되지 않게 된다.
이때, 겹쳐지는 거리를 "du" 라고 하면 조건은 아래와 같다,
0.15 d < du
이렇게 하므로서, 에너지 전달 효율의 낭비적인 요인을 막고, 1번 코일과 2번 코일이 중첩 구조(도 11c 도(A)의 예 처럼)를 형성할 때, 1번 코일이 2번 코일의 내부 영역에 존재하고, 2번 코일도 1번 코일의 내부 영역에 존재하게 된다,
도 1c와 도 11d는 1번 코일과 2번 코일의 중첩 구조를 예로 설명하였으나, 3번 코일 혹은 4번 코일처럼 임의의 N 개 코일이 중첩 구조를 형성할 때에도 그대로 적용될 수 있음은 당연하다.
도 12는 내부 코일이 차지하는 면적 비율을 나타내는 도면이다.
본 발명에서는 외부 코일(31) 안쪽에 내부 코일(32)을 한 개만 형성한 실시예를 보였으나, 실제로는 2 개 이상 즉 N 개의 내부 코일을 형성할 수가 있는 것이다. 즉, 외부 코일 안쪽에 제 1 내부 코일 제 1 내부 코일 안쪽에 제 2 내부 코일 이 계속 형성될 수가 있다는 것이다.
따라서, 도 12에서는 외부 코일(31)에서 제 1 내부 코일(32)이 차지하는 면적 비율을 나타내는 그림이다.
통상 내부 코일이 구비되는 이유도, 자속 밀도의 편차를 줄이기 위함이며 따라서, 내부 코일이 외부 코일에 비하여 너무 작거나 너무 크면 자속 밀도의 편차를 줄이기 위한 목적이 줄어들 수가 있게 된다.
따라서, 외부 코일의 면적이 100이라면 내부 코일의 면적은 최소 20에서 최대 80 정도가 적당하다. 물론 설계 값에 따라서는 최소 10에서 최대 90까지 가능할 수가 있다. 그러나 최적의 효율을 위해서는 면적 비율이 20에서 80 정도가 좋다는 것이다.
도 13은 코일이 차지하는 비율을 나타내는 도면이다.
도면에서처럼 두 겹의 도선(31-1)(31-2)으로 만들어진 코일이 차지하는 비율을 나타낸 도면이다. 그리고, 도면에서처럼 비율은 코일 바깥 쪽 거리(D-1)와 코일 안쪽 거리(D-2)의 관계를 생각해보면 알 수가 있다.
"[(D-1) - (D-2)] / (D-1)" 의 값을 "CA"라고 할 때 상기 "CA"의 비율은 0.4 를 넘지 않는 것이 전체 면적에서 자속 밀도를 균일하게 하는 데에 바람직하다고 할 수 있다. 하지만, 디자인 설계 상황에 따라 0.8까지도 가능할 수 있음은 당연하다. 물론 최소로 한다고 해도 1/50 정도인 0.02정도는 되어야 한다.
한편 도 13의 실시예에서는 두 겹의 도선으로 만들어지는 코일의 설명하였지만, 실제로는 복수의 여러겹도 가능하다. 즉, 도선이 감기는 회수는 한정된 것은 아니다. 그러나 면적 비율 크기들을 고려하면 10바퀴 혹은 20 바퀴 이내가 적당하다. 그리고, 코일을 형성하는 도선을 굵기도 0.5mm에서 3mm 가 적당하다. 그러나 0.1mm로 매우 얇게 형성할 수도 있다.
지금까지 비율에 대해 여러 실시예를 설명하였으며, 이러한 비율을 설정한 근거는 자속 밀도가 그 근거가 된다. 예를 들어 자속 밀도는 코일과 가까울수록 더 강하게 존재하게 된다.
따라서 100 이라는 면적에서 코일이 하나가 지나갈 때와 두 개가 지나갈 때가 자속 밀도 분포가 다른 것은 당연하며 하나의 코일이 지나 갈 때보다 두 개의 코일이 지나갈 때 자속 밀고가 더 균일할 수 있음도 당연하다, 그리고 코일이 두 개가 지나갈 때 한 쪽 편에 치우쳐 두 개가 지나가는 것 보다, 일정 거리를 두고 두 개가 지나가는 것이 더 균일한 자속 밀도를 보이는 것은 당연할 것이다. 마찬가지로 본 발명의 실시예에서 각 면적의 비율도 너무 치우쳐 존재하는 것 보다 상호간에 일정 면적을 유지하는 것이 바람직하게 된다.
도 14와 도 15는 복수의 코일이 형성된 또 다른 실시예의 도면이다.
앞의 실시예에서는 내부 코일이 형성된 복수개의 외부 코일을 나타내었으며, 당연히 도 14에서처럼 내부 코일이 존재하지 않는 복수개의 외부 코일도 형성될 수 있음은 당연하다.
그리고, 앞의 실시예에서는 서로 중첩 관계에 있는 복수개의 코일을 나타내었지만, 서로 중첩되지 않은 복수개의 외부 코일도 형성될 수 있다. 당연히 서로 중첩되지 않는 외부 코일에 각각 내부 코일이 형성될 수 있음도 당연하다.
그리고, 도 4에서처럼 제 1 코일(31a)과 제 2 코일(31b)이 서로 중첩되는 구조를 가지게 되면, 상기 제 1 코일과 제 2 코일은 절연막을 사이에 두고 서로 다른 층에 형성한다.
하지만, 도 15에서처럼 제 1 코일과 제 2 코일이 서로 중첩되지 않는다면, 상기 제1 코일과 제2 코일을 동일 층에 형성시킬 수 있음은 당연하다.
또한, 중첩되지 않은 복수개의 코일이 형성될 때에도, 상호 간에 면적 비율과 코일이 차지하는 비율 등은 앞의 실시예를 그대로 따른다.
- 실시예 4 -
도 16은 케이스에 기판이 장착되는 구조도를 나타낸 또 다른 실시예의 도면이다.
코일이 장착된 기판(30a)(도 4의 실시예에서는 코일(31)(32)이 형성된 기판을 별도 부호로 구별하여 "30a" 라고 하였다.)은 케이스 덮개(25)에 밀착 시켜야 한다. 밧테리가 장착된 수신부 코일과의 거리를 최대한 가깝게 하기 위해서이다.
따라서, 부품(36)이 장착되는 기판(25)을 별도로 구별하였다. 이때. 그림(A)는 코일 기판(30a)과 부품 기판(35)이 동일층으로 형성되었을 때 이며, 이 경우에는 부품(36)을 기판 하부에 장착하게 된다.
그리고, 그림(B)는 두개의 기판(30a)(35)에 높이 차이가 존재할 때 부품(36)이 기판(35) 아래에 장착되게 되는 실시예이며, 케이스(20) 두께(H), 두개의 기판(30a)(35)의 차이(JH) 및 부품(36)의 높이(CH)의 관계가 아래와 같을 때 해당된다.
H - JH > CH
또한, 그림(C)는 두개의 기판(30a)(35)에 높이 차이가 존재할 때 부품(36)이 기판(35) 위에 장착되게 되는 실시예이며, 두개 기판(30a)(35)의 차이가 부품의 높이(CH) 보다 클 때이며, 상호 관계는 아래와 같다.
JH > CH
한편, 본 실시예에서는 부품(36)의 장착되는 기판을 코일이 형성되는 기판과 구별하여 설명했지만, 부품(36)이 코일이 형성되는 기판(30a) 사시 사이에 존재하게 되어도, 상기 규칙을 적용할 수 있다.
도 17은 케이스 덮개의 외부 표면과 코일 사이의 거리를 나타낸 도면이다.
도면은 케이스(20) 덮개(25) 표면(S)에서 코일(31)(32)까지의 거리를 나타낸 것으로 그 거리 "RL"은 1.5mm 이하가 적당하다. 그 이유는 너무 멀면 에너지 전달 효율이 떨어지기 때문이다. 실제로 본 발명의 앞의 실시예에서 제시된 코일의 조건에서 거리가 1.5mm 이상으로 멀어지면 효율도 30% 이상 줄어 드는 것으로 나타났다.
이때, 덮개가 판형으로 되어 있을 수도 있지만, 기판(30a) 상단에 코팅된 수지 필름의 형태가 될 수가 있다. 따라서 때로는 상기 "RL"의 두께가 0.01에서 1mm 정도 이내 일 수도 있다.
도 18은 케이스 측면에서 기판 가장자리 까지의 거리를 나타낸 도면이다.
통상 기판은 직사각형 형태로 되어 있고, 긴 변의 길이를 "LW" 짧은 변의 길이를 "SW"라고 할 수 있다. 이때, 케이스(20) 측벽에서 기판(30)까지의 거리를 "G"라고 하면, 상기 거리는 수mm 이하가 적당하며, 최대일지라도 1cm 이하가 적당하다. 무리하게 "G" 값을 크게하면 필요 없는 비 효율적인 면적이 너무 많이 생기기 때문이다.
- 실시예 5 -
도 19내지 도 23은 복수개의 기판이 사용되는 실시예의 도면이다.
도 19는 코일이 형성된 기판이 다수개 형성되고, 상기 다수개의 기판은 겹쳐질 수 있음을 보이는 도면이다. 즉, 부품(36)과 받침부(22)가 장착된 케이스(20)와 기판만 장착된 케이스(40)(50)가 상호 겹쳐진 상태로 존재할 수 있음을 보이는 것이다.
그리고, 겹쳐진 상태에서도 맨 위에 충전 밧테리를 올려 놓아 충전이 가능하도록 하는 구조를 가진다. 이를 위해 겹쳐질 때 맨 위에 놓여 지게 되는 케이스(50) 내부에는 기판(30-1)이 케이스(50)의 위쪽과 아래쪽에 각각 2 개 구비된다.
또한, (C)도는 케이스(40) 아래쪽에 기판(30)이 존재하는 데, 펼쳐졌을 때 기판의 위 아래가 바뀌기 때문이다.
도 20은 완전히 펼쳐진 상태를 나타낸 도면이며, 펼쳐진 모든 케이스(40)(50)(20)의 상단에 충전 밧테리(100)를 올려 놓아 충전할 수가 있게 된다. 즉, 어떠한 케이스 위에서도 충전 밧테리를 올여 놓아 충전할 수 있다.
이때, 두 종류의 축을 사용하며 하나는 단순히 접힙과 펼침이 가능한 힌지축(26)을 사용하고, 다른 하나는 접히는 케이스의 거리가 늘어날 수 있는 연결축(27)이 사용된다.
도 21은 각각의 케이스(20)(40)(50)가 졉혀질 수 있음을 보이는 도면이고, 완접히 접혀져 겹쳐진 상태는 도 22의 도면이다. 이때 완전히 겹쳐진 상태에서도 충전 밧테리(100)를 올려 놓아 충전할 수 있음은 물론이다. 이를 위해 맨 위에 위치하게되는 케이스(50)의 내부에는 코일이 장착된 피씨비가 2 개 장착된다.(도 19 (B)도 참조)
아울러, 각각의 케이스(20)(40)(50)는 힌지 축등으로 연결되어 회전이 가능하도록 하는 구조를 가지며, 회전이 가능한 구조라면 본 발명의 도면에 제시된 힌지 축 이외에 다양한 방법이 사용될 수 있음은 당연하다.
한편, 두개의 케이스(40)(50)가 접힐 때, 안쪽으로 접히는 케이스(40)는 바로 접히면 되지만, 바깥쪽으로 접히는 케이스(50)는 케이스 간격이 늘어나야 한다. 도 23은 케이스 간격이 늘어나는 연결축의 실시예의 도면이다.
도면에서처럼 연결 축(27)이 존재하고, 상기 연결 축(27) 내부에 두개의 축(27a)(27b)이 구비된다. 그리고, 하나의 축(27a)은 20번 케이스에 고정되고, 다른 하나의 축(27b)은 50번 케이스에 고정된다. 또한 상기 두 개의 축(27a)(27b)은 스프링 밴드 등으로 연결되어, 축(27a)(27b) 사이의 거리가 늘어날 수 있는 구조를 가진다. 이때, 스프링 밴드(band)는 도시 편의상 도면에서 생략되었지만, 두개의 축을 원형 밴드 구조의 스프링이 감싸고 있는 형태를 생각하면 된다.
따라서, 20번 케이스와 50번 케이스의 거리가 늘어 나서 50번 케이스가 바깥으로 접힐 수가 있게 되는 것이다. 그리고, 접히면 그 사이에 40번 케이스가 존재한다.
한편, 실시예 5에서는 세개의 케이스가 접히는 구조를 나타내었지만, 실제는 다양한 개수의 케이스를 접을 수 있음은 당연하다.
한편, 도 24와 25a 및 25b는 접는 형태가 다른 또 다른 실시예의 도면이며, 20번 케이스와 40번 케이스는 안쪽으로 접히고, 40번 케이스와 50번 케이스는 바깥쪽으로 접히는 구조를 가지며, 축(28)도 그러한 기능을 할 수 있도록 위치 하게 된다. 당연히 도 24의 구조도 완전히 접힐 수 있음은 당연하다.
도 25b는 축의 구조를 나타낸 도면으로, 축(28)이 위치한 쪽으로 접히는 구조의 축이다. 즉 원통형의 축(28)에 막대기 모양의 두개의 축(28a)(28b)이 존재하며, 하나의 축(28a)은 20번 케이스에 다른 하나의 축(28b)은 40번 케이스에 연결되어 결국 두개의 케이스(20)(40)가 접힘과 펼침이 가능하게 된다.
이때, 축의 구조를 통상 일반적으로 사용도는 캠 등을 사용하거나, 축의 중간에 통상의 기어 등의 방법을 사용하여, 도 21에서 처럼 케이스 판(40)(50)이 일정 각도로 된 상태에서 정지되도록 할 수가 있다,
상기 케이스 판(40)(50)이 일정 각도로 정지된 상태에서 휴대 단말기(100)를 장착하게 된다면, 휴대 단말기를 통하여 동영상 등의 시청이 가능한 각도를 유지할 수가 있는 것이다. 즉 휴대 단말기(100)를 본 발명의 무선충전기로 충전할 때, 일정 각도를 유지하도록 할 수도 있는 것이다.
그리고, 일정 각도는 20도 이상 60 도 이하가 적당하다.
- 실시예 6 -
도 26 내지 도 30은 복수개의 케이스가 슬라이딩 되는 실시예의 구조이다.
하우징 케이스(50) 내부에 두개의 케이스(30)(40)가 내장되어 있다. 그리고, 상기 내부의 케이스(30)(40)는 슬라이딩 이동을 통해 하우징 케이스(50) 외부로 나올 수 있게 된다, 또한, 상기 두개의 케이스(30)(40)는 접힘과 펼침이 가능하도록 되어 있다.
도 26는 두개이 케이스(30)(40)가 하우징 케이스(50)에 수납된 상태의 도면이며, 도 27는 하우징 케이스(50)에 두개의 케이스(30)(40)가 밖으로 나온 상태이 도면이다. 그리고, 도 28은 두개의 케이스(30)(40)가 펼쳐지는 상태의 도면이다. 또하느 도 29는 완전히 펼쳐진 상태의 도면이다.
이때, 무선 충전기 부품은 30번 케이스 내부에 구비된다. 한편, 케이스(30)(40)가 외부로 완전히 나오게 되면, 상기 케이스(30)(40)는 상 방향으로 이동하여 결과적으로, 하우징 케이스(50)와 내부에 장착했던 케이스(30)(40)의 높이가 같아지게 된다.
도 30은 케이스(30)(40)(50)의 높이가 같아지게 되는 실시예의 도면이다. 케이스(30) 내부에 밀대(52)가 구비되고, 상기 밀대(52)는 상기 케이스(30) 내부로 수납되었다가, 상기 케이스(30)가 하우징 케이스(50) 외부로 나오게 되면, 상기 밀대(52)는 상기 케이스(30)와 연장되는 구조를 가진다. 당연히, 밀대(52)는 하우징 내부(50) 안 쪽에 구비된다.
그리고, 밀대(52) 위 부분과 케이스 사이에 스프링 구조(53)가 장착되어. 상기 밀대(52)는 케이스(30)를 위로 올리게 된다. 이때 밀대(52)에는 걸림부(52a)가구비되어 케이스(30)가 하우징 케이스(50) 밖으로 완전히 나오지 않도록 하게 한다.
이러한 과정을 다시 설명하면, 케이스(30)가 하우징 케이스(50) 외부로 나오게 되면, 밀대(52)도 케이스(30) 밖으로 나와 연장되고, 케이스(30)가 하우징 케이스 밖으로 완전히 나오면 상기 밀대(52)가 케이스(30)를 위로 올리게 된다. 따라서 결과적으로 케이스(30)가 하우징 케이스(50) 밖으로 완전히 나오면, 상기 하우징 케이스(50)와 케이스(30)의 높이가 같게 된다.
반대로, 사용자가 케이스(30)를 하우징 케이스(50) 내부로 수납하려면, 두개의 케이스(30)(40)을 접고 손으로 케이스를 아래 방향으로 눌른 다음, 케이스(30)(40)를 하우징 케이스(50) 안으로 밀어 넣으면 된다. 그리고, 본 발명에서는 특별한 설명을 생략하였지만, 장금장치가 구비되어 하우징 케이스(50) 안에 수납된 케이스(30)(40)가 쉽게 하우징 케이스 밖으로 나오지 않도록 하게 한다.
- 실시예 7 -
본 발명의 무선충전기에서, 유선 충전 부품을 더 구비하므로서 유무선 겸용이 가능하도록 할 수도 있다.
도 31은 유무선 겸용이 가능한 무선 충전기의 실시예이 도면이다.
도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 의한 본 발명의 일 실시예에 의한 유무선 겸용 충전기는 유무선 충전 부품부(150)이 구비된다.
상기 유무선 충전 부품부(150)에는 유선 충전 모듈(150)과 무접점 충전전력 공급 모듈(170)과 1차 코일(171)과 충전모드 표시부(192a)와 컨트롤러(180)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
상기 유선 충전 모듈(160)은 피충전대상인 배터리의 전극단자와 접촉하는 충전단자(161)가 구비되고 있고, 전원공급부로부터 공급받은 전류를 충전단자(161)와 배터리의 전극단자()의 접속을 통해서 배터리로 통신단말기 배터리(20)의 정격 전압에 이를 때까지 충전전류를 공급하는 구성이다.
상기 무접점 충전전력 공급 모듈(170)은 유선 충전 모듈(160)로 전원을 공급하는 전원공급부로부터 전원을 공급받아서 시변 전력[예컨대 펄스파(고주파 교류전압 펄스), 구형파, 삼각파, 정현파 등]으로 변환하여 1차 코일(171)로 공급하는 구성이다. 그리고 상기 1차 코일은 본 발명의 앞의 실시예에서 설명한 코일을 의미한다.
도 32는 유무선 충전이 가능한 실시예의 도면이다.
도면에서처럼 유무선 충전 부품부(150)가 구비되고, 상기 유무선 충전 부품부에는 도 31의 예에 해당되는 부품이 구비된다. 즉, 도 32의 유무선 충전 부품부(150) 내부에는 유무선 충전이 가능한 부품이 구비된다는 것이다. 그리고, 상기 유무선 충전 부품부(150) 외부에는 도면에서처, 유선 충전이 가능한 단자가 구비된다.
따라서, 상기 유선 충전 단자(150a)를 통하여 밧테리를 직접 장착하여 충전이 가능하도록 하는 것이다. 즉, 케이스(20) 내부에 밧테리를 직접 장착하여 유선 충전이 가능하게 된다.
한편, 케이스 덮개(60) 표면 혹은 내부에 무선 충전이 가능한 코일이 구비되어, 상기 덮개(60)에 휴대 단말기(100)를 올려놓으면 무선 충전은 가능하게 된다.
즉, 케이스 덮개(60)가 케이스(20)에 장착될 때 축(60a)(본 발명에서는 축의 상세 구조 설명은 생략하였다. 회전 운동이 가능한 통상의 힌지 축을 본 발명에 적용하면 된다.)으로 연결되어 장착된다,
따라서, 유선 충전을 할 경우에는 상기 케이스 덮개(60)를 열고, 케이스 내부에 밧테리를 장착(유선 충전 단자(150a)에 연결 장착)하며, 무선 충전을 할 경우네는 상기 케이스 덮개(60) 상단에 그대로 밧데리를 올려 놓으면 되는 것이다.
20 : 케이스 21, 22 : 받침대
25 : 덮개 30 ; 기판
26 : 힌지 축 27 : 연결축
31a, 31b, 31c, 31d : 내부 코일
32a, 32b, 32c, 32d : 외부 코일
35 : 부품 장착 기판 36 : 부품
50 ; 하우징 51 : 하우징 윗면
52 : 밀대
25 : 덮개 30 ; 기판
26 : 힌지 축 27 : 연결축
31a, 31b, 31c, 31d : 내부 코일
32a, 32b, 32c, 32d : 외부 코일
35 : 부품 장착 기판 36 : 부품
50 ; 하우징 51 : 하우징 윗면
52 : 밀대
Claims (8)
- 비접촉식 자기유도를 이용한 무선 충전기에 있어서, 상기 무선 충전기는 전력을 무선으로 송신하는 기기이며, 상기 무선 충전기에는 코일이 형성된 기판이 구비될 때,
상기 기판에서 코일이 차지하는 면적은 36% 이상이며, (D-1)은 코일 바깥의 거리이고 (D-2)가 코일 안쪽의 거리 일 때, "[(D-1) - (D-2)] / (D-1)" 의 값은 0.8 이하이고, 상기 코일이 2 개 이상 사용되는 것을 특징으로 하는 무선 충전기. - 제 1항에 있어서, 상기 기판이 케이스에 장착할 때, 상기 기판과 케이스 덮개는 밀착되는 것을 특징으로 하는 무선 충전기.
- 제 2항에 있어서, 상기 기판의 코일에서 덮개 외부 표면까지의 거리는 1.5mm 이내는 것을 특징으로 하는 무선 충전기.
- 제 2 항에 있어서, 상기 기판에 부품이 장착되고, 상기 기판과 부품이 장착되는 기판이 동일 층일 경우, 상기 부품은 기판의 하부에 장착되는 것을 특징으로 하는 무선 충전기.
- 제 2항에 있어서, 코일이 형성된 기판과 부품이 장착되는 기판 사이에 단차가 존재할 때, 케이스 두께(H), 두개의 기판의 높이 차이(JH) 및 부품의 높이(CH)와의 관계가 "H - JH > CH" 일 경우에는 부품이 기판의 하부에 장착되고,
상기 관계가 "JH > CH" 경우에는 부품이 기판의 상부에 장착되는 것을 특징으로 하는 무선 충전기. - 비접촉식 자기유도를 이용한 무선 충전기에 있어서, 상기 무선 충전기는 전력을 무선으로 송신하는 기기이며, 상기 무선 충전기 내부에 코일이 형성된 기판이 구비될 때,
상기 코일은 2 개 이상 구비되고, 상호 중첩 구조를 이룰 때, 제 9항에 있어서, 상기 코일이 2 개 이상 중첩되는 구조를 이룰 때, 즉, 제 1 번 코일과 제 2 번 코일이 중첩되는 구조를 이룰 때, 1번 코일은 2번 코일의 내부 영역에 위치하고, 2번 코일은 1번 코일의 내부 영역에 위치하는 것을 특징으로 하는 무선 충전기. - 제 1항에 있어서, 유무선 충전 부품부가 구비되고 유선 충전 단자가 더 구비되는 것을 특징으로 하는 무선 충전기.
- 제 9항에 있어서, 유무선 충전 부품부가 구비되고 유선 충전 단자가 더 구비되는 것을 특징으로 하는 무선 충전기.
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Cited By (3)
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CN106230124A (zh) * | 2016-08-19 | 2016-12-14 | 武汉理工大学 | 一种磁耦合无线能量传输装置的双面不对称线圈 |
KR20170002257A (ko) * | 2015-06-29 | 2017-01-06 | 한국과학기술원 | 무선전력전송을 위한 2차 코일 레이아웃 최적화 방법 및 시스템 |
CN109741925A (zh) * | 2019-02-27 | 2019-05-10 | 哈尔滨工业大学 | 应用于移动设备动态无线供电系统的带oqo线圈组的接收端 |
-
2013
- 2013-03-08 KR KR1020130024889A patent/KR20140090530A/ko not_active Application Discontinuation
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