KR20150097887A - 스마트 기기의 충전효율 확인가능형 무접점 충전장치 - Google Patents

스마트 기기의 충전효율 확인가능형 무접점 충전장치 Download PDF

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KR20150097887A
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Abstract

본 발명은 스마트 기기의 충전효율 확인가능형 무접점 충전장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 스마트 기기를 무접점의 무선충전방식으로 충전하되, 충전시 충전이 최대효율로 충전진행되고 있는것인지를, 측정되는 충전전류량과 사전설정된 충전 전류량과의 비교를 통해 상이한 색상 및 형태로 발광되는 발광부를 통해, 외부에서 손쉽게 확인 가능토록 하되, 이와 더불어, 충전이 원활한 경우, 충전이 원활하지 않은 경우, 충전이 미비한 경우 등 구체적으로 어떠한 충전효율로 충전진행되고 있는지 확인가능한 스마트 기기의 충전효율 확인가능형 무접점 충전장치에 관한 것이다.

Description

스마트 기기의 충전효율 확인가능형 무접점 충전장치{NON-CONTACT CHARGING APPARATUS FOR IDDICATING CHARGING Efficiency OF SMART DEVICE}
본 발명은 스마트 기기를 무접점으로 충전하되, 충전 유무뿐만 아니라 충전효율을 외부에서 손쉽게 확인 및 식별할 수 있도록 하는 스마트 기기의 충전효율 확인가능형 무접점 충전장치에 관한 것이다.
일반적으로 핸드폰, MP3, 디지털카메라 등의 전자기기는 휴대하여 들고 다니며 사용하다가, 배터리가 모두 방전되면 그 전력을 보충하기 위하여 충전을 해야 하는 전자제품이다.
그런데, 이와 같은 전자제품의 충전을 위해서 일반적으로 별도의 충전 잭을 형성하고, 전자기기의 일 측면에 형성된 잭 커넥터에 연결하여 사용하고 있다. 즉, 상용전류를 충전잭과 잭 커넥터를 통하여 축전지에 전송하고 이 전류를 충전시키는 방식이다.
이러한 방식의 사용을 위해서 항상 충전잭과 잭 커넥터의 접지를 위한 접점이 형성되어야 하는데, 이러한 접점은 잘못된 삽입결합을 통하여 찌그러지는 문제점이 발생될 소지도 많고, 의복에 걸려 접점이 손상될 우려도 크다는 문제점이 있다.
또한, 핸드폰이나 디지털 카메라 등 전자기기를 충전할 경우에는, 해당 전자기기를 플레이 할 수 없어 충전이 끝날 때까지 기다려야 하기 때문에 시간적인 효율성이 많이 떨어지는 문제점도 발생하였다.
뿐만 아니라, 기존의 무접점 충전장치의 경우에는 LED를 통해 단순히 충전 유/무만을 식별할 수 있어, 현재 충전효율이 어떠한지, 최대효율로 충전이 되고 있는지에 대한 확인은 할 수 없을 뿐더러, 스마트 기기별 충전모듈의 위치가 모두 달라, 사용자가 사용시 최대효율로 충전이 되고 있는지에 대한 확인이 불가능하였으며, 저효율로 충전되어 충전시간이 오래 걸려도, 이를 알 수 없어 다른 전원 및 장소에서의 충전을 전혀 고려할 수가 없고, 충전이 완료될 때까지 기다려야 한다는 불편함이 있었다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명은 목적은 스타트 기기를 무접점 형태의 무전충전으로 충전하되, 기존과 같이 충전 유무확인 외에도, 충전부로 충전되는 전류량을 실시간으로 검출하여, 충전시 충전효율이 최대인지, 효율이 어느정도인지 등 충전이 정상적으로 이루어지고 있는지를 외부에서 손쉽게 확인할 수 있도록 하여, 충전시간의 예측 및 충전장소의 변경, 전원공급수단의 변경, 충전장치에 거치되는 스마트 기기의 거치위치변경 등 또한 실시간으로 시행할 수 있도록 한 스마트 기기의 충전효율 확인가능형 무접점 충전장치를 제공하는데 있다.
본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기에 설명될 것이며, 본 발명의 실시 예에 의해 알게 될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허청구범위에 나타낸 수단 및 조합에 의해 실현될 수 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 수단으로서, 무선충전방식을 통해 스마트 기기의 전원을 무선충전하는 무접점 충전장치에 있어서, 거치 하우징(20) 내에 설치되어, 외부로부터 공급되는 전원이 충전되는 충전부(30); 상기 충전부(30)의 전원을, 거치 하우징(20) 상면에 거치되는 스마트 기기에 무선으로 공급하여 충전시키는 무선충전 송신모듈(40); 상기 거치 하우징(20) 외주연에 설치되는 다수의 발광부(50); 상기 거치 하우징(20) 내에 설치되며, 상기 충전부(30) 전, 후에서 충전 전류량을 측정하는 측정센서부(60); 상기 측정센서부(60)의 측정신호를 전달받아, 충전효율에 따라 발광부(50)가 상이한 색상으로 발광되어, 외부에서 스마트 기기의 충전효율상태를 확인할 수 있도록 하는 제어부(70); 상기 거치 하우징(20)이 착탈가능하게 삽입되는 장착부(81)와, 상기 장착부(81)를 지면에 고정시키기 위해 사방으로 연장형성되는 날개부(82)로 이루어지며, 반투명 실리콘 재질로 형성되어 발광부(50)의 발광색 발산이 용이토록 하는 장착부재(80); 를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명은 스마트 기기의 무접점 충전시, 현재 충전이 최대효율로 충전이 되고 있는지에 대한 식별이, 외부에서 손쉽게 가능한 효과가 있다.
또한, 본 발명은 충전이 원활한 경우, 원활하지 않은 경우, 충전이 미비한 경우, 충전이 완료된 경우 등 다양한 경우가 모두 식별가능한 효과가 있다
또한, 본 발명은 장치가 간단하고 손쉬워 제조가 용이한 효과가 있다.
도 1 내지 도 2는 본 발명에 따른 무접점 충전장치를 나타낸 일실시예의 사시도.
도 3은 도 1의 단면도.
도 4는 본 발명에 따른 무접점 충전장치의 충전모습을 나타낸 일실시예의 사시도.
도 5는 본 발명에 다른 무접점 충전장치의 내부 구성을 나타낸 일실시예의 구성도.
본 발명의 여러 실시예들을 상세히 설명하기 전에, 다음의 상세한 설명에 기재되거나 도면에 도시된 구성요소들의 구성 및 배열들의 상세로 그 응용이 제한되는 것이 아니라는 것을 알 수 있을 것이다. 본 발명은 다른 실시예들로 구현되고 실시될 수 있고 다양한 방법으로 수행될 수 있다. 또, 장치 또는 요소 방향(예를 들어 "전(front)", "후(back)", "위(up)", "아래(down)", "상(top)", "하(bottom)", "좌(left)", "우(right)", "횡(lateral)")등과 같은 용어들에 관하여 본원에 사용된 표현 및 술어는 단지 본 발명의 설명을 단순화하기 위해 사용되고, 관련된 장치 또는 요소가 단순히 특정 방향을 가져야 함을 나타내거나 의미하지 않는다는 것을 알 수 있을 것이다.
본 발명은 상기의 목적을 달성하기 위해 아래의 특징을 갖는다.
이하 첨부된 도면을 참조로 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하도록 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.
따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
이러한 본 발명의 실시예를 살펴보면, 무선충전방식을 통해 스마트 기기의 전원을 무선충전하는 무접점 충전장치에 있어서, 거치 하우징(20) 내에 설치되어, 외부로부터 공급되는 전원이 충전되는 충전부(30); 상기 충전부(30)의 전원을, 거치 하우징(20) 상면에 거치되는 스마트 기기에 무선으로 공급하여 충전시키는 무선충전 송신모듈(40); 상기 거치 하우징(20) 외주연에 설치되는 다수의 발광부(50); 상기 거치 하우징(20) 내에 설치되며, 상기 충전부(30) 전, 후에서 충전 전류량을 측정하는 측정센서부(60); 상기 측정센서부(60)의 측정신호를 전달받아, 충전효율에 따라 발광부(50)가 상이한 색상으로 발광되어, 외부에서 스마트 기기의 충전효율상태를 확인할 수 있도록 하는 제어부(70); 상기 거치 하우징(20)이 착탈가능하게 삽입되는 장착부(81)와, 상기 장착부(81)를 지면에 고정시키기 위해 사방으로 연장형성되는 날개부(82)로 이루어지며, 반투명 실리콘 재질로 형성되어 발광부(50)의 발광색 발산이 용이토록 하는 장착부재(80); 를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제어부(70)는 상기 측정센서부(60)에서 측정된 충전 전류량이 사전설정된 충전 전류량과 동일수준일 경우에는, 다수의 발광부(50)가 사전설정색상의 동일한 색으로 발광되고(제 1경우), 상기 측정센서부(60)에서 측정된 충전 전류량이 사전설정된 충전 전류량보다 낮으면서, 제 1경우보다 상대적으로 낮은 경우, 다수의 발광부(50) 상호간이 상이한 색상으로 발광되고, 상기 측정센서부(60)에서 측정된 충전 전류량이 사전설정된 충전 전류량보다 낮으면서, 제 2경우보다 상대적으로 더 낮아 충전이 미비한 경우, 상기 제 1경우와는 상이한 색상으로 다수의 발광부(50)가 동일하게 발광(제 3경우)되도록 하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 다수의 발광부(50) 중에는 상기 측정센서부(60)에서 측정된 충전 전류량이 충전초기와 비교하여 급격히 낮아지는 충전완료시의 경우, 점멸되어 충전완료를 식별할 수 있도록 하는 LED가 더 포함되어 있는 것을 특징으로 한다.
이하, 도 1 내지 도 5를 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 스마트 기기의 충전효율 확인가능형 무접점 충전장치를 상세히 설명하도록 한다.
도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 스마트 기기의 충전효율 확인가능형 무접점 충전장치는 충전부(30), 무선충전 송신모듈(40), 발광부(50), 측정센서부(60), 제어부(70), 장착부재(80)를 포함한다.
상기 충전부(30)는 본 발명의 충전효율 확인가능형 무접점 충전장치에서 후술될 무선충전 송신모듈(40), 발광부(50), 측정센서부(60), 제어부(70)와 함께 본체인 거치 하우징(20)에 설치되는 것이다.
이러한 상기 충전부(30)는 거치 하우징(20) 내부에 설치되어, 각종 전원공급수단(ex: USB 등)으로부터 전원을 공급받는 것으로, 이를 위해 충전부(30)는 무접점 충전장치 내에서 전원공급수단이 연결되는 거치 하우징(20)의 전원포트(21)와 연결되어 있도록 한다.
상기 무선충전 송신모듈(ex: Wireless Tx Module, 40)은 전술된 거치 하우징(20) 내에서 충전부(30)와 전기적으로 연결되어, 상기 충전부(30)의 전원을 무선통신을 통해 상기 거치 하우징(20)의 외주연 상부에 얹허져 거치되는 스마트 기기(ex: 스마트폰 등, 10)에 전원을 공급하는 것이다.
즉, 무선충전 송신모듈(40)은 스마트 기기가 거치되는 거치 하우징(20)에 설치되는 것이고, 스마트 기기에도 전술된 무선충전 송신모듈(40)의 무선 전력을 수신하여 스마트 기기의 배터리를 충전할 수 있도록 무선충전 수신모듈(Wireless Rx Module, 11)이 설치되어 있어야 함은 당연하다.
이로써, 전기 콘센트에 휴대폰용 충전기를 연결하지 않고도 전파를 활용하여 배터리를 충전하는 것으로, 무선충전 송신모듈(40)과 같은 전파에너지 송신기기를 설치하면 여기에서 흘러나오는 전파에 전기에너지가 실려 스마트 기기로 주입되기 때문에, 언제 어디서나 무선으로 전원을 충전할 수 있는 무선 충전 방식으로, 이는 공지된 기술로써, 더 이상의 상세한 설명은 생략한다.
상기 발광부(50)는 전술된 거치 하우징(20)의 외주연에 다수(ex: 2개 등) 설치되는 것으로, 이러한 다수의 발광부(50)를 발광시키기 위한 전원은 전술된 충전부(30)에서 제공을 받을 수 있도록 할 수 있음은 당연하다.
상기 발광부(50)는 LED 등이 사용되어, 후술될 측정센서부(60) 및 제어부(70)에 따라, 다수의 발광부(50)가 모두 동일한 색상으로 발광되거나, 또는 상이한 색상으로 발광되거나, 또는 모두가 동일한 색상으로 발광되되 그 색상이 각종 상황(측정된 충전 전류량에 따라)에 따라 달라지도록 하는 등의 작동을 하게 된다.
본 발명에서는 이러한 발광부(50)를 복수개 사용하였지만, 이러한 상기 발광부(50)의 개수는 사용자에 의해 다양하게 변경이 가능함은 당연하다.
상기 측정센서부(60)는 전술된 거치 하우징(20) 내부에서 충전부(30)의 전, 후 위치에서의 충전 전류량을 센싱(측정)하는 장치이다.
이에, 이렇게 측정된 충전 전류량은 후술될 제어부(70)에 신호 등으로 전달하여, 상기 제어부(70)에서 측정된 충전 전류량을 통해 다수의 발광부(50)의 발광색상, 온/오프(ON/OFF, 점등/점멸 등)를 제어하도록 한다.
상기 제어부(70)는 전술된 거치 하우징(20) 내에서 충전부(30) 및 측정센서부(60) 등과 전기적으로 연결되어 있는 것으로서, 상기 제어부(70)에는 내부에, 충전이 원활할때 측정되는 사전설정된 충전 전류량값이 사용자에 의해 다양하게 설정되어 있도록 한다.
이에, 상기 제어부(70)는 스마트 기기에 무선충전을 할 시, 측정센서부(60)에서 측정되어 제공되는 측정된 충전 전류량값을 사전설정된 충전 전류량과 항시 실시간으로 비교하여, 다수의 LED의 색상 및 점멸을 제어하는 것이다.
일실시예로,(발광부(50)에서 충전효율확인을 위한 LED로 2개의 LED가 사용된다 가정시)
측정된 충전 전류량이 사전설정된 충전 전류량이 유사하거나 비슷하거나, 그 이상인 경우(충전효율 대비하여 기준한 적합한 수준 이상이라 판단한 경우, 충전이 원활할때)에는 복수개의 발광부(50)(제 1LED(51), 제 2LED(52))는 모두 그린(Green)색상으로 점등되도록 한다.(제 1경우)
또한, 측정된 충전 전류량이 제 1경우에 비해, 사전설정된 충전 전류량보다 낮은 경우(충전이 원활하지 않을 때), 복수개의 발광부(50)중 제 1LED(51)는 그린(Green)색상, 제 2LED(52)는 레드(Red)색상으로 점등되는 식으로, 상호간 상이한 색상으로 점등되도록 한다.(제 2경우)
또한, 측정된 충전 전류량이 제 1, 2경우에 비해, 사전설정된 충전 전류량보다 상대적으로 더 낮은 경우(충전이 미비할때), 복수개의 발광부(50) 모두가 제 1경우와는 다른 색상인 Red색상의 동일한 색으로 발광되도록 한다.(제 3경우)
(즉, 복수개의 발광부(50)는 각각 그린과 레드의 색상을 발광할 수 있는 LED가 사용되는 것이다.)
더불어, 상기 복수개의 제 1, 2LED(51, 52)와 같이 충전효율을 확인하기 위한 LED 외에, 세번째 LED(ex: 제 3LED(53), 그린색)을 거치 하우징(20)에 하나 더 설치하여, 이러한 제 3LED(53)가 점등되어 있을시에는 충전 중이고, 이러한 제 3LED(53)가 점멸되었을시에는 충전이 완료되도록 하여, 충전완충의 결과 또한 식별할 수 있도록 할 수 있음이다. 이러한 제 3LED(53)가 점멸하는 경우는, 완충시 전술된 측정센서부(60)에서 측정된 충전 전류량이 제 1, 2, 3경우에 비해 상대적으로 급격히 저하된 경우(떨어진 경우) 이며, 이를 측정센서부(60)에서 제어부(70)에 전달하면, 제어부(70)는 점등되어 있던 제 3LED(53)를 점멸시키는 것이다.
하기의 표1은 본 발명에서 다수의 LED의 점등/점멸에 대한 실시예이다.
충전 전류량 센싱 제 1LED
(RED/BLUE)		 제 2LED
(RED/BLUE)		 제 3LED
(GREEN)
충전이 원활할때 BLUE 점등 BLUE 점등 GREEN 점멸
충전이 원활하지 않을때 BLUE 점등 RED 점등
충전이 미비할때 RED 점등 RED 점등
상기 장착부재(80)는 전술된 바와 같이, 전술된 충전부(30), 무선충전 송신모듈(40), 발광부(50), 측정센서부(60), 제어부(70)가 설치되어 있는 거치 하우징(20)을 고정설치하기 위한 것이다.
이를 위한 장착부재(80)는 거치 하우징(20)이 대응되며 착탈가능하게 삽입되는 장착부(81)와, 이러한 장착부(81)의 외주연 사방면에서 원호를 그리며 지면으로 하향연장형성되어, 장착부(81)를 지면에 고정시킬 수 있도록 하는 날개부(82)로 이루어진다.
물론, 상기 장착부(81)에 장착된 거치 하우징(20)에서 전원포트(21)가 형성되어 있는 부분의 날개부(82)는 절개되어, USB 선 등이 거치 하우징(20)의 전원포트(21)에 연결될 수 있도록 해야함은 당연할 것이다.
더불어, 이러한 장착부재(80)는 반투명 실리콘 재질(사용자의 실시예에 의해 파랑색, 연두색, 검색, 흰색 등의 다양한 색상을 가질 수 있음이다.)로 형성되는데, 이는 상기 장착부(81)에 거치 하우징(20)이 삽입되고 충전이 진행될시, 거치 하우징(20)의 외주연에서 발광되는 다수의 발광부(50)의 발광빛이 사용자에게 더욱 확실하고 미려하게 발산되어 보일 수 있도록 하기 위함이다. 물론, 이러한 장착부재(80)는 전술된 바와 같이, 다양한 색상으로 다수 제조되어, 사용자의 스타일에 맞은 색상으로 거치 하우징(20)에 착탈식으로 교체가 가능하다.
이상과 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술 사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변경이 가능함은 물론이다.
10: 스마트 기기 11: 무선충전 수신모듈
20: 거치 하우징 21: 전원포트
30: 충전부 40: 무선충전 송신모듈
50: 발광부 51: 제 1LED
52: 제 2LED 53: 제 3LED
60: 측정센서부 70: 제어부
80: 장착부재 81: 장착부
82: 날개부

Claims (3)

  1. 무선충전방식을 통해 스마트 기기의 전원을 무선충전하는 무접점 충전장치에 있어서,
    거치 하우징(20) 내에 설치되어, 외부로부터 공급되는 전원이 충전되는 충전부(30);
    상기 충전부(30)의 전원을, 거치 하우징(20) 상면에 거치되는 스마트 기기에 무선으로 공급하여 충전시키는 무선충전 송신모듈(40);
    상기 거치 하우징(20) 외주연에 설치되는 다수의 발광부(50);
    상기 거치 하우징(20) 내에 설치되며, 상기 충전부(30) 전, 후에서 충전 전류량을 측정하는 측정센서부(60);
    상기 측정센서부(60)의 측정신호를 전달받아, 충전효율에 따라 발광부(50)가 상이한 색상으로 발광되어, 외부에서 스마트 기기의 충전효율상태를 확인할 수 있도록 하는 제어부(70);
    상기 거치 하우징(20)이 착탈가능하게 삽입되는 장착부(81)와, 상기 장착부(81)를 지면에 고정시키기 위해 사방으로 연장형성되는 날개부(82)로 이루어지며, 반투명 실리콘 재질로 형성되어 발광부(50)의 발광색 발산이 용이토록 하는 장착부재(80);
    를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 스마트 기기의 충전효율 확인가능형 무접점 충전장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 제어부(70)는
    상기 측정센서부(60)에서 측정된 충전 전류량이 사전설정된 충전 전류량과 동일수준일 경우에는, 다수의 발광부(50)가 사전설정색상의 동일한 색으로 발광되고(제 1경우),
    상기 측정센서부(60)에서 측정된 충전 전류량이 사전설정된 충전 전류량보다 낮으면서, 제 1경우보다 상대적으로 낮은 경우, 다수의 발광부(50) 상호간이 상이한 색상으로 발광되고,
    상기 측정센서부(60)에서 측정된 충전 전류량이 사전설정된 충전 전류량보다 낮으면서, 제 2경우보다 상대적으로 더 낮아 충전이 미비한 경우, 상기 제 1경우와는 상이한 색상으로 다수의 발광부(50)가 동일하게 발광(제 3경우)되도록 하는 것을 특징으로 하는 스마트 기기의 충전효율 확인가능형 무접점 충전장치.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 다수의 발광부(50) 중에는
    상기 측정센서부(60)에서 측정된 충전 전류량이 충전초기와 비교하여 급격히 낮아지는 충전완료시의 경우, 점멸되어 충전완료를 식별할 수 있도록 하는 LED가 더 포함되어 있는 것을 특징으로 하는 스마트 기기의 충전효율 확인가능형 무접점 충전장치.
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WO2022097979A1 (ko) * 2020-11-03 2022-05-12 삼성전자 주식회사 무선 전력을 전송하는 전자 장치 및 전자 장치의 충전 정보 표시 방법

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