KR20160042581A - 무선충전장치 - Google Patents

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Abstract

적어도 두 개의 케이스로 이루어지며 상기 케이스들은 중첩 가능하게 구성되는 케이스부 및 상기 케이스 각각에 구비되는 전력 공급유닛으로 구성되는 전력공급부를 포함하며, 상기 전력 공급유닛의 전력 공급전극은 상기 케이스들이 중첩되는 경우 동일한 방향을 향하여 중첩 배치되어 각각 충전대상물을 충전시킬 수 있는 무선충전장치가 개시된다.

Description

무선충전장치{Wireless charging device}
본 발명은 무선충전장치에 관한 것이다.
최근 스마트폰 등과 같은 모바일 기기의 대형화면 등의 요구로 인해 많은 전력 소모가 이루어지고 있다. 이에 따라, 모바일 기기의 사용자는 수시로 배터리의 충전이 필요하며, 보다 간편하게 모바일 기기의 충전을 수행할 수 있는 장치가 필요한 실정이다.
나아가, 최근에는 상기한 바와 같이 많은 전력 소모로 인하여 배터리의 용량이 점차적으로 증가하고 있으며, 증가된 배터리의 용량에 맞추어 충전 시간도 길어지고 있다.
따라서, 배터리를 단시간 내에 충전시키는 급속 충전에 대한 요구가 급증하고 있는 실정이다.
결국, 보다 간편하게 모바일 기기의 충전을 수행할 수 있는 동시에 휴대 가능한 충전장치가 필요하며, 나아가 급속 충전이 가능한 충전장치가 필요한 실정이다.
일본 등록공개공보 제5035477호
휴대가 용이하며 충전효율을 향상시킬 수 있는 무선충전장치가 제공된다.
본 발명의 일 실시예에 따른 무선충전장치는 적어도 두 개의 케이스로 이루어지며 상기 케이스들은 중첩 가능하게 구성되는 케이스부 및 상기 케이스 각각에 구비되는 전력 공급유닛으로 구성되는 전력공급부를 포함하며, 상기 전력 공급유닛의 전력 공급전극은 상기 케이스들이 중첩되는 경우 동일한 방향을 향하여 중첩 배치되어 각각 충전대상물을 충전시킬 수 있다.
휴대가 용이하며 충전효율을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 무선충전장치의 케이스부를 나타내는 개략 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 무선충전장치의 케이스부를 나타내는 분해 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 무선충전장치를 나타내는 구성도이다.
도 4는 및 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 무선충전장치의 케이스부가 나란히 배치되는 경우를 나타내는 작동 설명도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 충전장치의 케이스부가 중첩 배치되는 경우를 나타내는 작동 설명도이다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 무선충전장치를 나타내는 개략 사시도이다.
도 8 내지 도 10은 본 발명의 다른 실시예에 따른 무선충전장치의 작동을 설명하기 위한 설명도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 형태들을 설명한다. 그러나, 본 발명의 실시형태는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 이하 설명하는 실시 형태로 한정되는 것은 아니다. 또한, 본 발명의 실시형태는 당해 기술분야에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 도면에서 요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 무선충전장치의 케이스부를 나타내는 개략 사시도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 무선충전장치의 케이스부를 나타내는 분해 사시도이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 무선충전장치를 나타내는 구성도이다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 무선충전장치(100)는 일예로서, 케이스부(120) 및 전력공급부(160, 도 3 참조)를 포함한다.
케이스부(120)는 적어도 두 개의 케이스로 이루어지며 상기 케이스들은 중첩 가능하게 구성된다.
일예로서, 케이스부(120)는 제1,2 케이스(130,140)로 이루어질 수 있다. 즉, 케이스부(120)는 외부전원과의 연결을 위한 연결전선(미도시)이 설치되는 제1 케이스(130)와, 제1 케이스(130)로부터 슬라이딩 이동 가능하게 조립되는 제2 케이스(140)를 구비할 수 있다.
제1 케이스(130)는 내부에 전력공급부(160)를 구성하는 부품이 설치될 수 있도록 내부 공간을 가진다. 또한, 제1 케이스(130)의 상면은 충전 대상물(예를 들어, 스마트 폰, 테블릿 피씨 등)이 안착 설치될 수 있도록 평탄하게 형성될 수 있다. 일예로서, 제1 케이스(130)는 직육면체 형상을 가질 수 있다.
한편, 제1 케이스(130)의 상면에는 제2 케이스(140)가 제1 케이스(130)의 상부에 중첩 배치되는 경우 제2 케이스(140)와의 전기적 연결을 위한 제1 연결전극(132)이 형성된다.
또한, 제1 케이스(130)의 일측면에는 제2 케이스(140)가 제1 케이스(130)와 나란히 배치되는 경우 제2 케이스(140)와의 전기적 연결을 위한 제2 연결전극(134)이 형성될 수 있다.
즉, 제1 케이스(130)의 상부에 제2 케이스(140)가 배치되는 경우 제1 연결전극(132)을 통해 제1,2 케이스(130,140)가 전기적으로 연결되며, 제1 케이스(130)와 제2 케이스(140)가 나란하게 배치되는 경우 제2 연결전극(134)을 통해 제1,2 케이스(130,140)가 전기적으로 연결될 수 있다.
그리고, 제1 케이스(130)의 양측면에는 제2 케이스(140)의 슬라이딩 이동을 위한 가이드바(136)가 구비된다. 그리고, 가이드바(136)에는 제1 케이스(130)의 길이방향으로 가이드홈(136a)이 형성될 수 있다.
제2 케이스(140)도 내부에 전력공급부(160)를 구성하는 부품이 설치될 수 있도록 내부 공간을 가진다. 또한, 제2 케이스(140)의 상면도 평탄하게 형성되며, 일예로서 제2 케이스(140)는 직육면체 형상을 가진다. 또한, 제1,2 케이스(130,140)는 동일한 크기와 형상을 가질 수 있다.
한편, 제2 케이스(140)에는 상기한 제1 케이스(130)의 제1,2 연결전극(132,134)에 대응되도록 제1,2 접속전극(142,144)이 형성된다. 즉, 제2 케이스(140)의 저면에는 제1 케이스(130)가 제2 케이스(140)의 하부에 중첩 배치되는 경우 제1 케이스(130)의 제1 연결전극(132)에 접속되는 제1 접속전극(142)이 형성된다.
또한, 제2 케이스(140)의 일측면에는 제1 케이스(130)가 제2 케이스(140)와 나란히 배치되는 경우 제1 케이스(130)의 제2 연결전극(134)에 접속되는 제2 접속전극(144)이 형성된다.
제1 케이스(130)와 제2 케이스(140)가 중첩되도록 배치되는 경우 제1 연결전극(132) 및 제1 접속전극(142)을 통해 제1,2 케이스(130,140)가 전기적으로 연결되며, 제1 케이스(130)와 제2 케이스(140)가 나란하게 배치되는 경우 제2 연결전극(134) 및 제2 접속전극(144)을 통해 제1,2 케이스(130,140)가 전기적으로 연결될 수 있다.
그리고, 제2 케이스(140)에는 상기한 가이드바(136)의 가이드홈(136a)을 따라 이동되는 돌기(146)가 구비될 수 있다. 즉, 돌기(146)가 가이드홈(136a)을 따라 이동되어 제2 케이스(140)가 제1 케이스(130)를 슬라이딩 이동될 수 있는 것이다.
전력공급부(160)는 케이스(130,140) 각각에 구비되는 전력 공급유닛(170)으로 구성된다.
전력공급부(160)를 구성하는 전력 공급유닛(170)은 제1,2 케이스(130,140)의 상면 직하부에 배치되는 전력 공급전극(172)을 구비할 수 있다. 한편, 제1 케이스(130)에 구비되는 전력 공급전극(172)과 제2 케이스(140)에 구비되는 전력 공급전극(172)은 제1,2 케이스(130,140)가 중첩되도록 배치되는 경우 동일한 방향을 향하도록 중첩 배치된다.
또한, 전력 공급유닛(170)은 교번 전압 발생 회로(174)를 구비할 수 있으며, 교번 전압 발생 회로(174)는 권선 트랜스, 압전 트랜스 또는 LC 공진 회로 등을 이용하고 고주파, 고전압을 발생시키는 회로일 수 있다.
한편, 충전 대상물(10, 도 4 참조)의 부하 회로(12, 도 4 참조)는 정류 평활 회로와 이 정류 평활 회로의 출력 전압으로 동작하는 저전압 회로로 구성될 수 있다.
이와 같이, 전력 전송 시스템은 변동 전자계를 이용한 단거리 에너지 전송을 기본 원리로 하며, 준 정적인 전기장은 전기장 발생원의 근방에 속박되어 먼 곳에의 방사량은 무시할 수 있는 정도로 작다.
상기한 바와 같이, 케이스부(120)의 제2 케이스(140)가 제1 케이스(130)에 슬라이딩 이동 가능하게 조립되므로, 제1 케이스(130)와 제2 케이스(140)가 나란하게 배치되는 경우 복수개의 충전 대상물(예를 들어 2개의 스마트폰) 또는 크기가 큰 충전 대상물(예를 들어 테블릿)를 충전할 수 있다.
나아가, 제1 케이스(130)와 제2 케이스(140)가 중첩되도록 배치되는 경우 충전 대상물의 충전 속도를 향상시킬 수 있다.
이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 무선충전장치의 작동에 대하여 살펴보기로 한다.
도 4는 및 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 무선충전장치의 케이스부가 나란히 배치되는 경우를 나타내는 작동 설명도이고, 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 충전장치의 케이스부가 중첩 배치되는 경우를 나타내는 작동 설명도이다.
먼저 사용자가 복수개의 충전 대상물을 충전하고자 하는 경우 도 4에 도시된 바와 같이 제2 케이스(140)를 슬라이딩 이동시켜 제1,2 케이스(130,140)가 나란하게 배치되도록 한다.
이후, 제1 케이스(130)의 상면에 하나의 충전 대상물을 안착시키고, 제2 케이스(140)의 상면에 다른 하나의 충전 대상물을 안착시킨다.
또한, 도 5에 도시된 바와 같이, 충전 대상물의 크기가 큰 경우(다시 말해, 충전 대상물이 테블릿인 경우), 나란하게 배치되는 제1,2 케이스(130,140)의 상면에 충전 대상물을 안착시킨 후 충전을 수행할 수 있다.
한편, 제1,2 케이스(130,140)를 중첩 배치하고자 하는 경우 사용자는 제2 케이스(140)를 제1 케이스(130)로부터 슬라이딩 이동시킨다.
이에 따라, 제1,2 케이스(130,140)가 중첩 배치된다. 이와 같이 부피가 줄어든 무선충전장치(100)는 휴대가 용이할 수 있다.
또한, 충전 대상물의 급속 충전을 하고자 하는 경우 도 6에 도시된 바와 같이 제1,2 케이스(130,140)가 중첩 배치되도록 한다.
이러한 경우 도 6에 도시된 바와 같이, 제1 케이스(130)에 구비되는 전력 공급전극(172)과 제2 케이스(140)에 구비되는 전력 공급전극(172)은 동일한 방향을 향하도록 중첩 배치된다.
이에 따라, 공급되는 전기장의 크기가 증가되어 급속충전이 이루어질 수 있다.
이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 다른 실시예에 따른 무선충전장치에 대하여 설명하기로 한다. 다만, 상기에서 설명한 구성요소와 동일한 구성요소에 대해서는 상기한 설명에 갈음하고 여기서는 자세한 설명을 생략하기로 한다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 무선충전장치를 나타내는 개략 사시도이다.
도 7을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 무선충전장치(200)는 일예로서, 케이스부(220) 및 전력공급부(160, 도 3 참조)를 포함한다.
한편, 전력공급부(160)는 상기한 본 발명의 일 실시예에 따른 무선충전장치(100)에 구비되는 구성과 동일한 구성이므로, 여기서는 도면에의 도시 및 자세한 설명을 생략하고 상기한 설명에 갈음하기로 한다.
케이스부(220)는 적어도 두 개의 케이스로 이루어지며 상기 케이스들은 중첩 가능하게 구성된다.
일예로서, 케이스부(220)는 제1,2 케이스(230,240)로 이루어질 수 있다. 즉, 케이스부(220)는 외부전원과의 연결을 위한 연결전선(미도시)이 설치되는 제1 케이스(230)와, 제1 케이스(240)에 회전 가능하게 설치되는 제2 케이스(240)를 구비할 수 있다.
제1 케이스(230)는 내부에 전력공급부(160)를 구성하는 부품이 설치될 수 있도록 내부 공간을 가진다. 또한, 제1 케이스(230)의 상면은 충전 대상물(예를 들어, 스마트폰, 테블릿 등)이 안착 설치될 수 있도록 평탄하게 형성될 수 있다. 일예로서, 제1 케이스(230)는 직육면체 형상을 가질 수 있다.
한편, 제1 케이스(230)의 상면에는 제2 케이스(240)가 제1 케이스(230)의 상부에 중첩 배치되는 경우 제2 케이스(240)와의 전기적 연결을 위한 제1 연결전극(232)이 형성된다.
또한, 제1 케이스(230)의 일측면에는 제2 케이스(240)가 제1 케이스(230)와 나란히 배치되는 경우 제2 케이스(240)와의 전기적 연결을 위한 제2 연결전극(234)이 형성될 수 있다.
즉, 제1 케이스(230)의 상부에 제2 케이스(240)가 배치되는 경우 제1 연결전극(232)을 통해 제1,2 케이스(230,240)가 전기적으로 연결되며, 제1 케이스(230)와 제2 케이스(240)가 나란하게 배치되는 경우 제2 연결전극(234)을 통해 제1,2 케이스(230,240)가 전기적으로 연결될 수 있다.
한편, 제1 케이스(230)의 일측면에는 제2 케이스(240)와의 결합을 위한 결합홈(236)이 형성된다. 결합홈(236)은 제2 케이스(240)의 고정을 위한 구성으로서 이에 대한 자세한 설명은 후술하기로 한다.
또한, 제1 케이스(230)의 일단부에는 제2 케이스(240)와의 연결을 위한 연결부재(250)의 설치를 위한 설치홈(238)이 형성된다.
제2 케이스(240)도 내부에 전력공급부(160)를 구성하는 부품이 설치될 수 있도록 내부 공간을 가진다. 또한, 제2 케이스(240)의 상면도 평탄하게 형성되며, 일예로서 제2 케이스(240)는 직육면체 형상을 가진다. 또한, 제1,2 케이스(230,240)는 동일한 크기와 형상을 가질 수 있다.
한편, 제2 케이스(240)에는 상기한 제1 케이스(230)의 제1,2 연결전극(232,234)에 대응되도록 제1,2 접속전극(242,244)이 형성된다. 즉, 제2 케이스(240)의 저면에는 제1 케이스(230)가 제2 케이스(240)의 하부에 중첩 배치되는 경우 제1 케이스(230)의 제1 연결전극(232)에 접속되는 제1 접속전극(242)이 형성된다.
또한, 제2 케이스(240)의 일측면에는 제1 케이스(230)가 제2 케이스(240)와 나란히 배치되는 경우 제1 케이스(230)의 제2 연결전극(234)에 접속되는 제2 접속전극(244)이 형성된다.
제1 케이스(230)와 제2 케이스(240)가 중첩되도록 배치되는 경우 제1 연결전극(232) 및 제1 접속전극(242)을 통해 제1,2 케이스(230,240)가 전기적으로 연결되며, 제1 케이스(230)와 제2 케이스(240)가 나란하게 배치되는 경우 제2 연결전극(234) 및 제2 접속전극(244)을 통해 제1,2 케이스(230,240)가 전기적으로 연결될 수 있다.
또한, 제2 케이스(240)에는 구형의 삽입홈(미도시)이 형성되며, 이에 대한 자세한 설명은 후술하기로 한다.
그리고, 제1 케이스(230)와 제2 케이스(240)는 연결부재(250)를 통해 상호 조립된다. 한편, 연결부재(250)는 일단이 제1 케이스(230)에 회전 가능하게 설치되는 연장바(252)와, 연장바(252)의 타단에 형성되어 제2 케이스(240)의 내부에 삽입 배치되는 삽입부(254)를 구비할 수 있다.
이에 대하여 보다 자세하게 살펴보면, 연장바(252)의 일단은 제1 케이스(230)의 설치홈(236)에 삽입 배치되도록 설치되되 회전 가능하게 제1 케이스(230)에 설치된다. 즉, 연장바(252)의 일단은 설치홈(236)의 내에서 회전된다.
한편, 구형 삽입부(254)는 상기한 제2 케이스(240)의 삽입홈(미도시)에 삽입 배치되며, 제2 케이스(240)는 구형 삽입부(254)에 결합되어 자유자재로 회전될 수 있는 것이다.
도 8 내지 도 10은 본 발명의 다른 실시예에 따른 무선충전장치의 작동을 설명하기 위한 설명도이다.
도 7에 도시된 바와 같이, 제1,2 케이스(230,240)는 서로 나란히 배치될 수 있다. 이러한 경우 2개의 충전 대상물을 각각 제1,2 케이스(230,240) 상에 안착시켜 무선충전을 실시할 수 있다.
그리고, 제1,2 케이스(230,240)가 나란하게 배치된 상태에서 제1,2 케이스(230,240)를 중첩 배치하고자 하는 경우 사용자는 도 8 및 도 9에 도시된 바와 같이 연결부재(250)를 회전시킴과 동시에 제2 케이스(240)를 구형 삽입부(254)로부터 회전시킨다.
이와 같이 제2 케이스(240)를 2축을 중심으로 회전시켜 도 10에 도시된 바와 같이 제1 케이스(230)에 구비되는 전력 공급전극(172)과 제2 케이스(240)에 구비되는 전력 공급전극(172)이 동일한 방향을 향하도록 중첩 배치시킨 후 무선충전을 실시할 수 있다.
이에 따라, 공급되는 전기장의 크기가 증가되어 급속충전이 이루어질 수 있다.
상기한 바와 같이, 제1,2 케이스(230,240)가 중첩 가능하도록 구성되므로 휴대가 용이할 수 있으며, 충전시간을 단축시킬 수 있다.
이상에서 본 발명의 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고, 청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능하다는 것은 당 기술분야의 통상의 지식을 가진 자에게는 자명할 것이다.
100, 200 : 무선충전장치
120, 220 : 케이스부
130, 230 : 제1 케이스
140, 240 : 제2 케이스
160 : 전력공급부

Claims (10)

  1. 적어도 두 개의 케이스로 이루어지며 상기 케이스들은 중첩 가능하게 구성되는 케이스부; 및
    상기 케이스 각각에 구비되는 전력 공급유닛으로 구성되는 전력공급부;
    상기 전력 공급유닛의 전력 공급전극은 상기 케이스들이 중첩되는 경우 동일한 방향을 향하여 중첩 배치되어 각각 충전대상물을 충전시키는 무선충전장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 케이스부는 외부전원과의 연결을 위한 연결전선이 설치되는 제1 케이스와, 상기 제1 케이스로부터 슬라이딩 이동 가능하게 설치되는 제2 케이스를 구비하는 무선충전장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제1 케이스의 상면에는 상기 제2 케이스가 상기 제1 케이스에 중첩 배치되는 경우 상기 제2 케이스와의 전기적 연결을 위한 제1 연결전극이 형성되며,
    상기 제1 케이스의 일측면에는 상기 제2 케이스가 상기 제1 케이스와 나란히 배치되는 경우 상기 제2 케이스와의 전기적 연결을 위한 제2 연결전극이 형성되는 무선충전장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 제2 케이스에는 상기 제1,2 연결전극에 대응되도록 제1,2 접속전극이 형성되는 무선충전장치.
  5. 제2항에 있어서,
    상기 제1 케이스에는 상기 제2 케이스의 슬라이딩 이동을 위한 가이드바가 구비되며,
    상기 가이드바에는 상기 제2 케이스의 돌기부의 이동을 위한 가이드홈이 형성되는 무선충전장치.
  6. 제2항에 있어서,
    상기 제1 케이스와 상기 제2 케이스는 연결부재를 통해 결합되어 상기 제2 케이스는 상기 연결부재에 회전 가능하게 조립되는 무선충전장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 연결부재는 일단이 상기 제1 케이스에 설치되되 일방향으로 회전 가능하게 설치되는 연장바 및 상기 연장부의 타단에 형성되어 상기 제2 케이스의 내부에 삽입 배치되는 구형 삽입부를 구비하는 무선충전장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 제1 케이스에는 상기 연장바가 회전 가능하게 설치되는 설치홈이 형성되며,
    상기 제2 케이스에는 상기 제2 구형 삽입부가 삽입되는 삽입홈이 형성되는 무선충전장치.
  9. 제6항에 있어서,
    상기 제2 케이스는 상기 1 케이스로부터 펼쳐지도록 회전된 후 180도 회전되어 상기 제1 케이스와 나란하게 배치되는 무선충전장치.
  10. 외부전원과의 연결을 위한 연결전선이 설치되는 제1 케이스;
    상기 제1 케이스에 중첩 가능하게 배치될 수 있도록 상기 제1 케이스에 조립되는 제2 케이스;
    상기 제1,2 케이스 각각에 설치되는 전력 공급유닛으로 구성되는 전력공급부;
    를 포함하며,
    상기 전력 공급유닛은 충전대상물을 충전시키기 위한 전력 공급전극이 구비되며,
    상기 전력 공급전극은 상기 제1,2 케이스가 중첩 배치되는 경우 동일한 방향을 향하여 중첩 배치되어 충전대상물을 충전시키는 무선충전장치.
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