KR20160017957A - Wireless power system with power switching and NFC function control - Google Patents

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KR20160017957A
KR20160017957A KR1020140101702A KR20140101702A KR20160017957A KR 20160017957 A KR20160017957 A KR 20160017957A KR 1020140101702 A KR1020140101702 A KR 1020140101702A KR 20140101702 A KR20140101702 A KR 20140101702A KR 20160017957 A KR20160017957 A KR 20160017957A
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류해성
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Abstract

A wireless transmission device and a wireless reception device are wirelessly interconnected, so as to transmit power when the devices are positioned within the effective distance via wireless charging. Therefore a wireless charging transmission device continuously detects whether the transmission device is positioned within the effective distance, thereby having an unnecessary power loss. A wireless charging device of the present invention blocks power supplied to the wireless charging transmission device in an input terminal with a physical switch function when the wireless charging transmission device is unloaded, thereby minimizing a standby power loss, being eco-friendly since the device capable of physically switch on and off when the transmission device is loaded, and preventing the standby energy waste.

Description

전원제어 및 NFC 기능제어를 겸비한 무선충전장치 및 제조방법{ Wireless power system with power switching and NFC function control}TECHNICAL FIELD [0001] The present invention relates to a wireless charging system and a method of manufacturing the same,

본 발명은 자기유도 방식 또는 공명방식의 무선충전 기능과 전원제어기능과 안테나를 구비한 NFC 통신 기능을 겸한 전원제어 무선충전 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 무선충전 수신 안테나를 가진 이동 통신단말기가 무선충전 기능을 가진 장치에 근접하여 무선충전을 할 때 이동통신단말기에서 상기 장치의 NFC 태그와의 통신을 안정적으로 하고 불필요한 전력 손실을 방지하기 위해 다양한 이동통신단말기와 무선충전을 하면서 NFC 태그 칩을 함께 인식할 수 있는 무선충전과 안테나를 겸비한 근거리무선통신(NFC-Near Field communication)기능과 무선충전 전원을 제어기능을 겸한 장치에 관한 것이다.
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a power supply control wireless charging apparatus having a wireless charging function, a power supply control function, and an NFC communication function with a magnetic induction method or a resonance method, In order to stabilize the communication with the NFC tag in the mobile communication terminal and prevent unnecessary power loss when the mobile communication terminal performs wireless charging close to the device having the wireless charging function, the NFC tag chip (NFC-Near Field Communication) function and a wireless rechargeable power source control function, both of which can be recognized together.

일반적으로 이동통신단말기에서는 무선충전을 위해 무선충전 수신기능 회로, 코일 등을 내장하고 있으며, 무선충전 송신 기능을 가진 장치와 무 접점으로 충전이 되는 기술이다.2. Description of the Related Art Generally, a mobile communication terminal is equipped with a wireless charging and receiving circuit, a coil, and the like for wireless charging.

또한 이동통신단말기에서는 근거리 통신 기술(Near Field Communication)을 이용하여 다양한 태그 칩과 통신하여 정보를 교환할 수가 있고, 정보를 활용하여 네비게이션, 블루투스 등 다양한 어플리케이션을 동작 할 수 있다.In addition, a mobile communication terminal can exchange information by communicating with various tag chips using Near Field Communication, and can operate various applications such as navigation and Bluetooth using information.

종래기술의 무선충전 과 NFC 통신은 유도 기전력을 바탕으로 하고 있기 때문에 무선충전 장치의 송신 코일 위치와 이동통신단말기 무선충전 수신 코일 위치가 근접하여 Since the conventional wireless charging and NFC communication are based on the induced electromotive force, the transmitting coil position of the wireless charging device and the wireless charging receiving coil position of the mobile communication terminal are close to each other

정상적인 무선충전 중에는 무선충전기 코일 영역의 유도 기전력이 NFC 태그 칩과 안테나에 영향을 미치어 무선충전과 NFC 통신기능을 동시에 사용 할 수 없는 단점이 있었다.During normal wireless charging, the induced electromotive force of the wireless charger coil region affects the NFC tag chip and the antenna, so that the wireless charging and NFC communication functions can not be used at the same time.

종래에는 전파흡수체인 페라이트코어와 무선충전 PCB가 중앙에 구멍이 없는 원판형으로만 되어 물리적인 전원차단 스위칭이 되지 않아 무선충전송신장치가 지속적으로 수신장치의 거치상황을 확인하기 위한 신호를 보냄으로서 대지전력 손실이 매우 많아, 친환경적이고 그린 사업을 위하여 전파흡수체와 무선충전 PCB에 구멍을 뚫어 전원 스위칭을 함으로서 대기전력을 최소화 하였음.
Conventionally, the ferrite core, which is a radio wave absorber, and the wireless charging PCB are formed as a circular plate without a hole at the center, so that the physical power cutoff switching can not be performed. Therefore, the wireless charging transmitting device continuously sends a signal for confirming the receiving condition of the receiving device It is very eco-friendly because it has a lot of earth power loss, and the standby power is minimized by punching holes in the radio wave absorber and wireless charging PCB for the green business.

상기와 같이 무선충전 장치로 이동통신단말기를 무선충전 함에 있어 도 1과 같이 도넛 형태로 구성하여 페라이트 코어(2) 가운데에 홀을 만들고 PCB 회로보드(3)도 도넛형태로 구성; 가운데에 홀을 만들어서, 무선충전 송신장치에 이동통신단말기가 거치 시 스위치를 동작할 수 있는 구조로 한다
1, a hole is formed in the middle of the ferrite core 2 and a PCB circuit board 3 is also formed in a donut shape. A hole is formed in the center, and a structure is made such that the mobile communication terminal can operate the switch in the wireless charging transmission apparatus

스위치는 도(2)와 같이 무선충전 전원 입력부에 전원공급을 조정하여 이동통신단말기가 거치되지 않아 스위치가 동작하지 않을때는 전원을 차단한다
The switch adjusts the power supply to the wireless rechargeable power input unit as shown in FIG. 2 to shut off the power when the mobile communication terminal is not operated and the switch is not operated

스위치는 도(5)와 같이 NFC 안테나의 한쪽을 스위칭 하여 이동통신단말기가 거치되지 않았을 ?는 안테나가 동작을 하고 거치가 되면 NFC 안테나를 단락하여 기능을 상실하게 한다The switch switches one side of the NFC antenna as shown in FIG. 5, and if the mobile communication terminal is not stationary, the NFC antenna is short-circuited to lose its function

NFC 안테나의 스위칭 구성은 도(5)와 도(6)으로 구성할 수 있으면 그 밖에도 NFC 기능을 스위칭할수 있는 구성을 포함 할수 있다 .
The switching configuration of the NFC antenna may include a configuration capable of switching the NFC function as long as it can be constituted by the diagrams (5) and (6).

본 발명의 그 밖의 목적, 특정한 장점들 및 신규한 특징들은 첨부된 도면들과 연관된 이하의 상세한 설명과 바람직한 실시 예들로부터 더욱 분명해질 것이다.
Other objects, specific advantages and novel features of the present invention will become more apparent from the following detailed description and preferred embodiments taken in conjunction with the accompanying drawings.

전술한 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 무선충전 송신과 도(1)과 같이 무선충전 코일(1)과 도넛형태로 가운데 구멍이 뚫린 페라이트 코어(2)와 원형형태 또는 도넛형태로 가운데 구멍이 뚫린 PCB 보드(3)로 무선충전 모듈을 구성하고 뚫려있는 가운데로 도(3)의 스위치 동작 기구물(4)이 동작될 수 있도록 구성한다In order to achieve the above-mentioned object, a wireless charging transmission according to the present invention includes a wireless charging coil 1, a ferrite core 2 in which a center hole is opened in a donut shape, and a ferrite core 2 in a circular shape or a donut shape, The wireless charging module is formed by the opened PCB board 3 and the switch operating mechanism 4 of the (3)

스위치 동작 기구물(4)은 도2와 같이 무선충전 전원 입력을 연결 또는 차단하여 무선송신장치와 연결 신호 검사를 위한 대기 전력을 근본적으로 차단할 수 있다The switch operating mechanism 4 can basically shut off the standby power for checking the connection signal with the wireless transmission device by connecting or disconnecting the wireless charging power input as shown in FIG.

또한 스위치 동작 기구물(4)은 도5와 도7과 같이 NFC 안테나의 성능을 활성화 또는 비 활성화 함으로서 무선충전과 연계 동작시 원할한 NFC Tag 인식을 할수 있게 포함 하는 것을 특징으로 한다5 and 7, the switch operating mechanism 4 includes a function of enabling or disabling the performance of the NFC antenna so that the NFC tag can be recognized properly during the wireless charging and connection operations

도(1), 도(3)과 같이 페라이트코어와 PCB 보드를 도넛 모양으로 함으로서 충전을 위해 무선충전수신장치가 무선충전송신장치에 부착하기 적합한 위치를 제공한다.As shown in FIGS. 1 and 3, the ferrite core and the PCB board are donut-shaped to provide a position suitable for the wireless charging receiver to attach to the wireless charging transmitter for charging.

또한 스위치 동작 기구물(4)은 이동통신단말기를 거치대에 거치할 때 물리적으로 분리되지 않게 잡아주고, 해제하는 기능 역할로도 사용한다.Also, the switch operating mechanism 4 is used as a function of holding and releasing the mobile communication terminal so as not to be physically separated when the mobile communication terminal is mounted on a cradle.

무선충전은 무선송신장치와 무선수신장치가 상호 무선으로 연결되어 유효 거리에 있을시 전력이 전송되어 있어, 무선충전송신 장치는 송신장치가 유효거리에 위치에 있는지를 지속적으로 검사를 함으로서 불필요한 전력손실을 하고 있음In wireless charging, the power is transmitted when the wireless transmission device and the wireless reception device are wirelessly connected to each other at an effective distance, and the wireless transmission and reception device continually inspects whether or not the transmission device is at the effective distance, Is doing

유선충전장치보다 대기중 많은 전력을 소비함으로서 친환경 및 그린 사업에 위배되는 제품임It consumes a lot of electric power in the air than wired charging device, which is against the environment and green business.

본 발명은 물리적인 스위치 기능으로 무선충전송신장치가 거치 하지 않을시는 무선충전송신장치에 공급되는 전원을 입력단에서 차단을 함으로서 대기전력 손실을 최소화하고, 송신장치가 거치시에 물리적으로 스위치를 할수 있게 하는 장치로 친환경적이고 대기 에너지 낭비를 방지하는 효과가 있음The present invention minimizes the standby power loss by blocking the power supplied to the wireless charging transmission device which the wireless charging transmission device does not accommodate by the physical switching function at the input terminal and enables the transmission device to physically switch The device is environmentally friendly and has the effect of preventing waste of atmospheric energy.

또한 본 발명은 무선충전수신 장치가 거치되지 않을 시는 NFC 안테나를 활성화 상태로 유지하다가 무선충전수신 장치가 거치됨과 함께 무선충전이 시작되면 NFC 안테나를 비활성화 함으로서 무선충전과 연동하여 함께 동작시 안정적이고 원할한 NFC 를 인식할수 있음In addition, when the wireless charging and receiving apparatus is not stationary, the NFC antenna is kept in an activated state. When the wireless charging apparatus is stopped and the wireless charging is started, the NFC antenna is deactivated. Be able to recognize NFC

만약 이러한 발명이 없이 무선충전중에 NFC 가 비활성화가 되지 않으면 무선충전코일에서 발생되는 전기력이 NFC 안테나에 영향을 주어 NFC 안테나 주파수가If the NFC is not deactivated during radio charging without such an invention, the electric power generated by the wireless charging coil affects the NFC antenna and the NFC antenna frequency

수시로 변하게 되어 NFC 리더기인 이동통신단말기에서 새로운 NFC tag 로 인식하여It is recognized as a new NFC tag in a mobile communication terminal which is an NFC reader

반복 인식 하는 오동작을 하게 됨.
Repeatedly recognizing malfunctions.

이는 이동통신단말기에서 장치와 근거리 통신을 함으로서 장치에 근접함을 알고 네비게이션, 블루투스, 핸즈프리, 멀티미디어 플레이 등 다양한 어플리케이션을 별도의 동작 없이 자동으로 동작하는 편리성을 제공할 수 있다.This means that the mobile communication terminal is close to the device by performing short-distance communication with the device, and can provide convenience of automatically operating various applications such as navigation, Bluetooth, hands-free, and multimedia play without any additional operation.

본 방명품은 적용제품에 따라 이동단말기 자동차용 거치대, 상기 기능 탁상용 거치대, 상기 기능 멀티미디어 거치대로 활용이 되어 지며, 이동통신단말기에서 외부 스피커로 오디오 출력, 외부 모니터로 영상 출력등의 다양한 거치대 모드로 전환을 할 수 있다.This product is used as a cradle for a mobile terminal car, a cradle for a function desk, and a cradle for a functional multimedia according to a product to which the cradle is attached. Various types of cradle modes such as an audio output from an external speaker in a mobile communication terminal, You can switch.

도 1 : 도넛 형태로 구성하는 무선충전 모듈
도 2 : 무선충전 전원 제어 스위치 구성도
도 3 : 도넛 형태로 구성하는 무선충전 모듈과 동작 스위치 기구물
도 4 : 케이스로 된 외형구조 예시
도 5 : NFC 안테나 성능 제어 스위치 구성도 1
도 7 : NFC 안테나 성능 제어 스위치 구성도 2
도 8 : 종래의 원판 형태로 구성하는 무선충전 모듈
도 9: 무선충전 및 NFC 연동기능구현 장치에 이동통신단말기 거치 시 진행 순서
도 12: NFC 안테나의 위치 1
도 13: NFC 안테나의 위치 2
도 14: NFC 안테나의 위치 3Figure 1: Wireless charging module in donut form
Figure 2: Wireless charging power control switch configuration diagram
Figure 3: Wireless charging module and operating switch fabric in donut form
Fig. 4: Example of the outer structure of the case
5: NFC antenna performance control switch configuration Fig. 1
7: NFC antenna performance control switch configuration Fig. 2
Figure 8: Wireless charging module configured as a conventional disk
Fig. 9: Proceeding sequence when the mobile communication terminal is placed in the device for implementing the wireless charging and NFC interworking function
Figure 12: Position of the NFC antenna 1
Figure 13: Position of the NFC antenna 2
Figure 14: Position of the NFC antenna 3

이하 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명하지만, 본 발명이 실시 예에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다.
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments.

도1과 같이 무선충전 코일(1)은 도넛형태로 가운데에 구멍이 뚫려 있으며, 페라이트 코어(2)도 도넛 형태로 가운데에 구멍이 뚫려 있다.1, the wireless charging coil 1 is in the form of a donut and is perforated in the center, and the ferrite core 2 is also donut-shaped and perforated in the center.

페라이트코어(2)는 전파흡수체로 폴리머등 그 소재에 국한하지는 않는다The ferrite core 2 is a radio wave absorber and is not limited to a material such as a polymer

회로부품이 있는 PCB 회로 보드(3)은 도넛 형태로 가운데에 구멍이 뚫어서 도3의 스위치 동작을 위한 기구물이 무선충전코일(1), 전파흡수체(2), PCB 회로보드(3)을 관통하여 작동할수 있다The PCB circuit board 3 with the circuit components is drilled in the center in the form of a donut so that the mechanism for switching operation of Fig. 3 penetrates the wireless charging coil 1, the radio wave absorber 2 and the PCB circuit board 3 Can work

또한 PCB 회로보드(3)는 관통하지 않고 작동할 수도 있다
The PCB circuit board 3 may also be operated without penetration

도1의 구성으로 스위치 동작을 위한 기구물(4)은 도2와 같이 동작(5)으로 무선충전전원 스위치(8)을 제어함으로서 무선충전전원입력부(6)의 공급전원을 제어하고 무선충전회로(7)에 공급되어지는 전원을 제어함으로서 대기 전력을 최소화 한다
1, the mechanism 4 for switching operation controls the supply power of the wireless charging power input unit 6 by controlling the wireless charging power switch 8 in operation (5) as shown in FIG. 2, 7) to minimize standby power

도3은 도1이 결합되었을 때 동작을 위하 기구물(4)과 무선충전모듈과 형상을 표현한것이며, 동작을 위한 기구물(4)는 코일(1)과 전파흡수체(2), PCB 보드(3) 가운데를Fig. 3 is a representation of the shape of the mechanism 4 and the wireless recharging module for operation when the Fig. 1 is engaged. The mechanism 4 for operation is composed of the coil 1 and the radio wave absorber 2, the PCB board 3, In the middle

자유롭게 관통하여 움직일수 있다
Can move freely through

도 5는 도1의 구성으로 동작을 위한 기구물(4)은 NFC 안테나(10)의 연결을 제어 함으로서 NFC 모듈(11)에 있는 NFC tag chip data를 NFC reader기인 이동통신단말기에서 읽기가 가능 또는 가능하지 않도록 제어 할수 있다
FIG. 5 is a block diagram illustrating an apparatus 4 for operation in the configuration of FIG. 1, in which the NFC tag chip data in the NFC module 11 is readable or available in an NFC reader by controlling the connection of the NFC antenna 10 Can be controlled not to

도 7는 도1의 구성으로 동작을 위한 기구물(4)은 NFC 안테나(10)의 연결을 제어 함으로서 NFC 모듈(11)에 있는 NFC tag chip data를 NFC reader기인 이동통신단말기에서 읽기가 가능 또는 가능하지 않도록 제어 할수 있다.
FIG. 7 is a block diagram of an apparatus 4 for operation in the configuration of FIG. 1, in which the NFC tag chip data in the NFC module 11 is readable or available in an NFC reader by controlling the connection of the NFC antenna 10 Can be controlled.

도9는 이동통신단말기가 무선충전송신거치대에 거치전,거치후, 거치분리시에 동작상태를 설명한다.FIG. 9 illustrates an operation state of the mobile communication terminal when the mobile communication terminal is placed in a wireless charging transmission cradle, before, after, and after the cradle is separated.

거치전(10)에는 무선충전전원 스위치는 OFF 되어 무선충전장치로 입력전원은 차단된다In the stationary state 10, the wireless rechargeable power switch is turned off and the input power to the wireless rechargeable device is shut off

이때 NFC 안테나 제어 스위치는 ON 되어 NFC 안테나는 읽기가 가능하게 활성화 된다At this time, the NFC antenna control switch is turned on so that the NFC antenna is enabled to be readable

거치가 되면(11) 무선충전전원 스위치는 ON 되어 무선충전장치로 입력전원이 공급된다(11) The wireless rechargeable power switch is turned on and input power is supplied to the wireless rechargeable device

이때 NFC 안테나 제어 스위치는 OFF 되어 NFC 안테나는 읽기가 가능하지 않도록 비 활성화 된다At this time, the NFC antenna control switch is turned off and the NFC antenna is deactivated so as not to be readable

거치가 분리되면(12) 무선충전전원 스위치는 OFF 되어 무선충전장치로 입력전원은 차단된다(12) The wireless charging power switch is turned off and the input power to the wireless charging device is turned off

이때 NFC 안테나 제어 스위치는 ON 되어 NFC 안테나는 읽기가 가능하게 활성화 된다
At this time, the NFC antenna control switch is turned on so that the NFC antenna is enabled to be readable

이때 NFC 안테나(4)는 도 12와 같이 무선충전 코일(1) 전에 위치할 수 있고,At this time, the NFC antenna 4 may be positioned before the wireless charging coil 1 as shown in FIG. 12,

또한 NFC 안테나(4)는 도 13과 같이 PCB(3) 후면에 위치할 수 있다The NFC antenna 4 may also be located on the rear side of the PCB 3 as shown in FIG. 13

그리고 도 14와 같이 무선충전보드(3)와 일체되게 위치 할 수도 있다And may be located integrally with the wireless charging board 3 as shown in FIG. 14

도1)
1은 무선충전 코일
2은 전파흡수체
3는 무선충전 PCB
도2)
4는 스위치 제어를 위한 기구물
5는 동작 방향
6는 무선충전회로 전원 입력부
7은 무선충전회로
도 3)
1은 무선충전코일
2는 전파흡수체
3은 무선충전 PCB
4는 스위치를 위한 동작 기구물
도5)
4는 스위치 동작을 위한 기구물
10은 NFC 안테나
11은 NFC tag Chip등 모듈
도7)
4는 스위치 동작을 위한 기구물
10은 NFC 안테나
11은 NFC tag Chip등 모듈
도9)
10은 거치대에 단말기 거치전 상태
11은 거치대에 단말기 거치시
12는 거치대에서 단말기를 분리시
도12)
1은 무선충전 코일
2는 전파흡수체
3은 무선충전 PCB
4는 NFC 안테나 및 모듈
도13)
1은 무선충전 코일
2는 전파흡수체
3은 무선충전 PCB
4는 NFC 안테나 및 모듈
도14)
1은 무선충전 코일
2는 전파흡수체
3은 NFC 안테나가 인쇄된 무선충전 PCB1)
1 is a wireless charging coil
2 is a radio wave absorber
3 Wireless Charge PCB
2)
4 is a mechanism for switch control
5 is a direction
6 is a wireless charging circuit power input unit
7 is a wireless charging circuit
3)
1 is a wireless charging coil
2 is a radio wave absorber
3 Wireless Charge PCB
4 is an operation mechanism for the switch
5)
4 is a device for switching operation
10 is an NFC antenna
11 is an NFC tag Chip module
7)
4 is a device for switching operation
10 is an NFC antenna
11 is an NFC tag Chip module
9)
10 is a state before the terminal is placed on the holder
11 is mounted on the terminal
12 when disconnecting the terminal from the cradle
12)
1 is a wireless charging coil
2 is a radio wave absorber
3 Wireless Charge PCB
4 is an NFC antenna and module
13)
1 is a wireless charging coil
2 is a radio wave absorber
3 Wireless Charge PCB
4 is an NFC antenna and module
14)
1 is a wireless charging coil
2 is a radio wave absorber
3 is a wireless charging PCB with NFC antenna printed

Claims (5)

무선전력송신장치에 있어서,
무선전력송신 보드 및 상기 무선전력송신 보드에 부착된 무선전력송신 전파흡수체와 코일패턴을 구비하고 무선전력송신 모듈의 무선전력송신장치In a wireless power transmission apparatus,
A wireless power transmission system comprising a wireless power transmission board and a wireless power transmission radio wave absorber and coil pattern attached to the wireless power transmission board, 제1항에 있어서,
상기 무선전력송신 보드는 가운데에 홀이 있는 도넛모양인 것을 특징으로 하는 무선전력송신장치The method according to claim 1,
Wherein the wireless power transmission board is a donut shape having a hole in the center thereof. 제1항에 있어서,
상기 무선전력송신 전파흡수체는 가운데에 홀이 있는 도넛모양 인 것을 특징으로 하는 무선전력송신 장치The method according to claim 1,
Wherein the wireless power transmission electromagnetic wave absorber is a donut shape having a hole in the center thereof, 제1항에 있어서,
상기 무선전력송신 코일은 가운데에 홀이 있는 도넛모양 인 것을 특징으로 하는 무선전력송신 장치The method according to claim 1,
Wherein the wireless power transmission coil is a donut shape with a hole in the middle. 무선전력송신장치에 있어서,
도넛 형태 제품 가운데 홀을 관통하여 스위치 할 수 있는 구조물을 형성하는 것을 특징으로 하는 무선전력송신장치In a wireless power transmission apparatus,
Characterized in that the donut-shaped product forms a structure that is switchable through the hole. ≪ RTI ID = 0.0 >
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102047057B1 (en) * 2019-10-30 2019-11-20 권진아 Supplementary Battery for Wireless Charging

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