KR20190103846A - Cordless wireless charger with generator - Google Patents

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KR20190103846A
KR20190103846A KR1020180024773A KR20180024773A KR20190103846A KR 20190103846 A KR20190103846 A KR 20190103846A KR 1020180024773 A KR1020180024773 A KR 1020180024773A KR 20180024773 A KR20180024773 A KR 20180024773A KR 20190103846 A KR20190103846 A KR 20190103846A
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박성영
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공주대학교 산학협력단
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  • Power Engineering (AREA)
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Abstract

The present invention relates to a cordless wireless charger to which a power generating means is attached, wherein a wireless charger, which supplies power to a terminal, is configured without a cord, and the power is supplied to the wireless charger, thereby increasing portability. To this end, the present invention comprises: a main body supplying electric energy to a terminal in a wireless manner; and a detachable battery mounted on the main body, and configured to be detachable while supplying electric energy to the main body. Here, the main body comprises: a power generating means generating electric energy to supply the generated energy to the detachable battery; and a wireless charging coil connected to the detachable battery by means of a charging cable, before receiving electric energy by means of the charging cable, thereby supplying electricity to the charger of the terminal through electromagnetic induction. Therefore, the present invention can charge the terminal anywhere, thereby increasing portability.

Description

발전수단이 부착된 코드리스 무선 충전기{CORDLESS WIRELESS CHARGER WITH GENERATOR}Cordless wireless charger with power generation means {CORDLESS WIRELESS CHARGER WITH GENERATOR}

본 발명은 발전수단이 부착된 코드리스 무선 충전기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 단말기에 전원을 공급하는 무선충전기를 코드 없이 구성하고 무선충전기에 전원을 공급하여 휴대성을 높인 발전수단이 부착된 코드리스 무선 충전기에 관한 것이다. The present invention relates to a cordless wireless charger having a power generation means, and more particularly, to a cordless wireless charger having power generation means having a high portability by constructing a cordless charger for supplying power to a terminal and supplying power to the wireless charger. It is about a charger.

최근 정보통신기술의 발달로 인해 음성통화뿐만이 아니라 인터넷, 화상통화 및 다양한 문서작업들이 가능한 스마트폰의 사용이 증가하고 있으며, 기술의 발달에 따라 새로운 성능의 다양한 스마트폰이 개발 및 보급되고 있다.Recently, due to the development of information and communication technology, the use of smart phones capable of not only voice calls but also the Internet, video calls and various document operations is increasing, and various smart phones with new performances are being developed and distributed according to the development of technology.

일반적으로 가장 많이 이용되는 스마트폰의 충전 방식은 충전기에 스마트폰을 거치하여 단자가 접촉되도록 하여 충전하거나 충전기의 커넥터와 스마트폰의 커넥터부를 직접 연결하여 충전하는 방식이 이용된다.In general, the most commonly used smartphone charging method is a method of charging a terminal by contacting the terminal by mounting the smartphone on the charger or charging by directly connecting the connector of the charger and the connector of the smartphone.

근래에는, 충전기에 스마트폰을 거치하거나 충전기의 커넥터와 스마트폰의 커넥터를 직접 연결하지 않고, 스마트폰을 충전기에 올려놓거나 충전기의 부근에 배치시키는 것으로 충전이 이루어지는 무선충전방식이 개발되었다.In recent years, a wireless charging method has been developed in which charging is performed by placing a smartphone on the charger or placing it near the charger without mounting the smartphone on the charger or directly connecting the connector of the charger and the connector of the smartphone.

무선충전방식은 크게 자기공명방식과 전자기 유도방식이 있는데, 자기공명방식은 무선충전을 위한 전력의 송수신단 간에 주파수를 통해 전력을 보내는 방식이고, 전자기 유도방식은 인접하게 배치된 두개의 코일 간에 유도전류를 발생시켜 충전하는 방식으로서, 두 코일의 권선 수와 코일간의 거리에 따라 유도전류가 발생되는 원리를 이용한다.The wireless charging method has a magnetic resonance method and an electromagnetic induction method. The magnetic resonance method is a method of transmitting power through a frequency between a transmitting and receiving terminal for wireless charging, and an electromagnetic induction method is induced between two coils disposed adjacent to each other. As a method of generating and charging a current, a principle of generating an induced current according to the number of windings of the two coils and the distance between the coils is used.

그러나, 종래의 전자기 유도방식을 이용한 무선충전 방식은 충전용 어댑터를 스마트폰 및 전원에 연결할 필요가 없다는 점에서 유선방식보다 편리하나, 코일 사이의 거리 및 상대적 위치에 매우 민감하여 두 코일 사이의 거리가 일정 거리 이상 떨어지거나 틀어지는 경우 전기에너지의 전송 효율이 급격히 저하되고, 수 cm 이하의 근거리에서만 사용해야 하므로 사용상 제한이 따른다. However, the wireless charging method using the conventional electromagnetic induction method is more convenient than the wired method in that it does not need to connect the charging adapter to the smartphone and the power source, but is very sensitive to the distance between the coils and the relative position so that the distance between the two coils When is dropped or twisted more than a certain distance, the transmission efficiency of the electrical energy is sharply lowered, and should be used only at a short distance of several cm or less, there is a restriction on use.

또한, 종래의 전자기 유도방식을 이용하여 무선충전하기 위해서 스마트폰을 충전용 패드에 올려놓아야 하므로 스마트폰의 충전하기 위해서는 무선충전패드를 전원에 연결시켜야 하기 때문에 여전히 충전 장소에 제약을 받을 수밖에 없다는 문제점이 있다.In addition, since the smart phone must be placed on the charging pad for wireless charging using the conventional electromagnetic induction method, the wireless charging pad must be connected to a power source to charge the smart phone. There is this.

대한민국 등록특허 제10-1622694호(발명의 명칭 : 무선 전력 전송방법, 무선 전력 전송장치 및 무선 충전 시스템)Republic of Korea Patent No. 10-1622694 (Invention name: wireless power transmission method, wireless power transmitter and wireless charging system)

따라서 본 발명은 전술한 종래기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 단말기에 전원을 공급하는 무선충전기를 코드 없이 구성하고 무선충전기에 코드리스 방식으로 전원을 공급하여 장소의 구애를 받지 않고 단말기를 충전시킬 수 있는 발전기가 부착된 코드리스 무선 충전기를 제공하기 위한 것이다. Therefore, the present invention is to solve the above-mentioned problems of the prior art, an object of the present invention is to configure the wireless charger for supplying power to the terminal without a cord and to supply power to the wireless charger in a cordless manner regardless of the location It is to provide a cordless wireless charger with a generator capable of charging a terminal.

상술한 목적을 달성하기 위한 발전기가 부착된 코드리스 무선 충전기는, 단말기에 무선으로 전기에너지를 공급하는 본체; 및 상기 본체에 내장되어 상기 본체에 전지 에너지를 공급하며 탈착할 수 있도록 구성된 탈착충전지;를 포함하고, 상기 본체는, 상기 전기에너지를 발생시켜 발생된 에너지를 상기 탈착충전지에 공급하는 발전수단; 및 상기 탈착충전지와 상기 충전케이블을 통해 연결되어 상기 충전 케이블을 통해 전기에너지를 공급받아 전자기 유도 방식으로 단말기의 충전기에 전기를 공급하는 무선충전코일;을 포함하여 구성된다. Cordless wireless charger with a generator for achieving the above object, the main body for wirelessly supplying electrical energy to the terminal; And a detachable rechargeable battery embedded in the main body and configured to supply and detach battery energy to the main body, wherein the main body comprises: power generation means for supplying energy generated by generating the electric energy to the removable rechargeable battery; And a wireless charging coil connected to the detachable rechargeable battery through the charging cable and receiving electric energy through the charging cable to supply electricity to the charger of the terminal in an electromagnetic induction manner.

상기 본체는, 외부의 전원으로부터 전력을 전송받기 위한 단자부; 및 상기 탈착충전지로부터 입력되는 전압을 승압시켜 상기 무선충전코일로 제공하는 승압회로;를 더 포함하여 구성될 수 있다. The main body, the terminal unit for receiving power from an external power source; And a boosting circuit for boosting the voltage input from the removable charging battery and providing the voltage to the wireless charging coil.

상기 발전수단은, 회전하는 회전력을 받아 이를 전기에너지로 변환하여 상기 충전지에 저장하는 회전발전부; 및 태양광 에너지를 전기에너지로 전환하는 태양광발전부;를 포함하여 구성될 수 있다. The power generation unit includes a rotary power generation unit for receiving a rotating rotational force to convert it into electrical energy to store in the rechargeable battery; And a photovoltaic unit for converting solar energy into electrical energy.

따라서 본 발명의 발전기가 부착된 코드리스 무선 충전기는 단말기에 전원을 공급하는 무선충전기를 코드 없이 구성하고 무선충전기에 코드리스 방식으로 전원을 공급하여 장소의 구애를 받지 않고 단말기를 충전시킬 수 있도록 하여 휴대성을 높인 효과가 있다. Therefore, the cordless wireless charger with the generator of the present invention can be configured without a cord by configuring a wireless charger that supplies power to the terminal without a cord and by supplying power to the wireless charger in a cordless manner so that the terminal can be charged regardless of the location. It has a higher effect.

또한, 본 발명의 발전기가 부착된 코드리스 무선 충전기는 단말기에 전원을 공급하는 무선충전기를 코드 없이 구성하고 무선충전기에 전원을 태양광 에너지 또는 인력으로 제공되는 에너지를 공급할 수 있어 손쉽게 단말기를 충전시킬 수 있는 효과가 있다. In addition, the cordless wireless charger with the generator of the present invention can be easily configured to charge the terminal because it can configure the wireless charger to supply power to the terminal without a cord, and can supply power to the wireless charger provided with solar energy or manpower. It has an effect.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 발전수단이 부착된 코드리스 무선 충전기를 나타낸 사시도.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 발전수단이 부착된 코드리스 무선 충전기를 나타낸 일 예시도.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 발전수단이 부착된 코드리스 무선 충전기를 타나낸 다른 예시도.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 발전수단이 부착된 코드리스 무선 충전기를 나타낸 블록 구성도. 1 is a perspective view showing a cordless wireless charger with power generation means according to an embodiment of the present invention.
Figure 2 is an exemplary view showing a cordless wireless charger with a power generation means according to an embodiment of the present invention.
Figure 3 is another exemplary diagram showing a cordless wireless charger with a power generation means according to an embodiment of the present invention.
Figure 4 is a block diagram showing a cordless wireless charger with a power generation means according to an embodiment of the present invention.

이하, 본 발명의 실시예를 나타내는 첨부 도면을 참조하여 본 발명을 더욱 상세히 설명한다. 도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 발전수단이 부착된 코드리스 무선 충전기를 나타낸 사시도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 발전수단이 부착된 코드리스 무선 충전기를 나타낸 일 예시도이며, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 발전수단이 부착된 코드리스 무선 충전기를 타나낸 다른 예시도이고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 발전수단이 부착된 코드리스 무선 충전기를 나타낸 블록 구성도이다. Hereinafter, with reference to the accompanying drawings showing an embodiment of the present invention will be described in more detail the present invention. 1 is a perspective view showing a cordless wireless charger with power generation means according to an embodiment of the present invention, Figure 2 is an exemplary view showing a cordless wireless charger with power generation means according to an embodiment of the present invention, 3 is another exemplary diagram showing a cordless wireless charger with power generating means according to an embodiment of the present invention, and FIG. 4 is a block diagram showing a cordless wireless charger with power generating means according to an embodiment of the present invention. It is also.

도 1 내지 도 4를 참조하면, 본 발명의 구성은 크게 본체(100)와 탈착충전지(200)를 포함하여 구성된다. 1 to 4, the configuration of the present invention includes a main body 100 and a detachable rechargeable battery 200.

본체(100)는 단말기(100)에 내장된 충전지에 무선전력 에너지를 공급한다. The main body 100 supplies wireless power energy to a rechargeable battery built in the terminal 100.

본체(100)는 하우징(110), 단자부(120), 발전수단(130), 무선충전코일(140) 및 승압회로(150)를 포함하여 구성된다. The main body 100 includes a housing 110, a terminal unit 120, a power generation unit 130, a wireless charging coil 140, and a boosting circuit 150.

하우징(110)은 탈착충전지(200)를 수용한다. 하우징(110)은 탈착충전지(200)가 단자부(120)의 일측 단부와 전기적으로 연결되도록 하우징(110)의 내측으로 돌출된 전기 접점과 탈착충전지(200)의 전기 접점이 서로 맞닿아 전기적으로 통하도록 수용한다. The housing 110 accommodates the removable battery 200. The housing 110 is electrically connected to the electrical contacts protruding inwardly of the housing 110 and the electrical contacts of the detachable rechargeable battery 200 so that the removable rechargeable battery 200 is electrically connected to one end of the terminal unit 120. Accept it.

단자부(120)는 USB단자(122)와 어댑터 단자(126)를 포함하여 구성된다. The terminal unit 120 includes a USB terminal 122 and an adapter terminal 126.

USB 단자(124)는 보다 정확하게는 B타입의 USB 단자(124)로 불리는 단자로 외부로부터 내장된 탈착충전지(200)에 전력을 공급할 수 있는 단자이다. USB 단자(124)는 타측에 연결된 전원으로부터 전기에너지를 공급받아 하우징(110)에 수용되어 전기적으로 연결된 탈착충전지(200)에 전기에너지를 공급한다. 여기서 전원은 110/220V의 상용전원, 컴퓨터와 같은 클라이언트에 연결된 5V의 전원 또는 외장형 배터리의 전원 등일 수 있다. 도 3에서는 외장형 배터리(202)에 연결된 경우에 대하여 도시하고 있다. The USB terminal 124 is more precisely a terminal called a B type USB terminal 124, and is a terminal capable of supplying power to the removable battery 200 built in from the outside. The USB terminal 124 receives electrical energy from a power source connected to the other side and is accommodated in the housing 110 to supply electrical energy to the removable battery 200 electrically connected. The power may be 110 / 220V commercial power, 5V power connected to a client such as a computer, or power of an external battery. 3 illustrates a case in which the external battery 202 is connected.

어댑터 단자(126)는 타측에 연결된 전원으로부터 전기에너지를 공급받아 하우징(110)에 수용된 탈착충전지(200)에 공급하는 단자이다. 특히 어댑터 단자(126)는 상용전원에서 110V 또는 220V의 비교적 고압의 전원을 어댑터를 통해 강압시켜 탈착충전지(200)를 충전할 수 있으므로 탈착충전지(200)를 빠르게 충전할 수 있다. The adapter terminal 126 is a terminal that receives electrical energy from a power source connected to the other side and supplies the detachable rechargeable battery 200 accommodated in the housing 110. In particular, since the adapter terminal 126 can charge the detachable rechargeable battery 200 by stepping down a relatively high voltage power of 110V or 220V from the commercial power supply through the adapter, the detachable rechargeable battery 200 can be quickly charged.

발전수단(130)은 본체의 일측에 구성되며 상기 전기에너지를 발생시켜 발생된 에너지를 상기 탈착충전지(200)에 공급한다. The power generating unit 130 is configured on one side of the main body and supplies the energy generated by generating the electric energy to the removable battery 200.

발전수단(130)은 회전발전부(132)와 태양광발전부(134)를 포함하여 구성될 수 있다. The power generation unit 130 may include a rotary power generation unit 132 and a photovoltaic power generation unit 134.

회전발전부(132)는 사용자가 손을 이용하여 레버(133)를 돌리면 레버(133)의 회전에 의해 발생하는 회전력의 동력을 코일을 통해 전기에너지를 유기시켜 이를 이용하여 전기에너지를 발생시킨다. 발생된 전기에너지는 탈착충전지(200)에 저장된다. The rotary power generation unit 132 rotates the lever 133 by using the user's hand to induce the electric energy of the rotational force generated by the rotation of the lever 133 through the coil to generate electrical energy using the same. The generated electrical energy is stored in the removable battery 200.

태양광발전부(134)의 태양광패널(135)에 의해 태양광 에너지로부터 변환된 전기에너지를 탈착충전지(200)에 저장한다. 한편, 본 발명의 실시예에서는 발전수단(130)으로 회전발전부(132)와 태양광발전부(134)를 예로 들어 설명하였지만, 키타 소규모로 발전할 수 있는 타 발전시스템이 채용될 수 있다. 예컨대, 태양열발전을 이용할 수도 있다. The electrical energy converted from the solar energy by the solar panel 135 of the solar power generation unit 134 is stored in the removable battery 200. On the other hand, in the embodiment of the present invention has been described as an example of the rotary power generation unit 132 and the photovoltaic power generation unit 134 as the power generation means 130, other power generation system that can generate a small scale can be employed. For example, solar power generation may be used.

무선충전코일(140)은 탈착충전지(200)를 통해 전기에너지를 공급받아 전자기 유도 방식으로 단말기(10)의 충전지에 전기를 공급한다. The wireless charging coil 140 receives electric energy through the detachable charging battery 200 and supplies electricity to the rechargeable battery of the terminal 10 in an electromagnetic induction manner.

본체(100)는 현재 사용하는 탈착충전지(120)를 수용하고 수용된 탈착충전지(200)로부터 전기에너지를 받아 이를 이용하여 단말기(10)에 내장된 충전지에 무선 방식으로 전기를 충전시킬 수 있다. 이때, 탈착충전지(200)는 일반적으로는 3.7V이므로 이를 5V로 승압하기 위한 승압회로(150)가 부가될 수 있다. The main body 100 may receive the detachable rechargeable battery 120 currently used and receive electric energy from the detachable rechargeable battery 200 accommodated therein, and may use the same to charge the rechargeable battery built in the terminal 10 in a wireless manner. At this time, since the removable battery 200 is generally 3.7V, a boosting circuit 150 for boosting it to 5V may be added.

도 2에 도시된 탈착충전기(200)는 본체(100)에 내장되어 본체(100)에 전지 에너지를 공급하며 탈착할 수 있도록 구성된 예에 대하여 도시하고 있다. The removable charger 200 illustrated in FIG. 2 is built in the main body 100 and illustrates an example configured to be detachable while supplying battery energy to the main body 100.

도 3에는 전원으로 외장형 배터리(202)가 본체(100)에 충전케이블(201)을 통해 연결되어 탈착충전지(200)에 전기에너지를 공급하는 예에 대하여 도시되어 있다. 즉 도 3에서는 외장형 탈착충전지(202)를 USB 단자(124)에 충전 케이블을 통해 연결하여 연결된 USB 단자(124)를 통해 탈착충전지(200)에 전기에너지를 공급할 수 있다. 3 illustrates an example in which the external battery 202 is connected to the main body 100 through a charging cable 201 as a power source to supply electrical energy to the removable battery 200. That is, in FIG. 3, the external removable battery 202 may be connected to the USB terminal 124 via a charging cable to supply electrical energy to the removable battery 200 through the connected USB terminal 124.

탈착충전지(200)는 본체(100)의 무선충전코일(140)에 전기에너지를 공급하여 무선충전코일(140)에 의해 유도된 무선 전력이 단말기(10)의 충전지에 충전되도록 한다. The detachable rechargeable battery 200 supplies electric energy to the wireless charging coil 140 of the main body 100 so that the wireless power induced by the wireless charging coil 140 is charged in the rechargeable battery of the terminal 10.

탈착충전지(200)는 본체의 하우징(110)을 덮고 있는 덮개(112)를 열어 탈착가능하도록 구성된다. 또한, 탈착충전지(200)는 발전수단(130) 또는 단자부(120)를 통해 외부의 전원으로부터 전력을 공급받을 수 있다. 전술한 바와 같이 외부의 전원은 상용전원, 상용전원에 연결된 컴퓨터와 같은 클라이언트 또는 외장배터리 등일 수 있다. 한편, 전술한 도 1 내지 도 3의 도면에서는 하우징(110)을 덮는 덮개(112)를 열어 탈착충전지(200)를 탈착시키는 실시예에 대하여 도시하고 있지만, 탈착충전지(200)를 슬롯에 끼워 넣는 방식도 용이하게 채용할 수 있다. The removable battery 200 is configured to be removable by opening the cover 112 covering the housing 110 of the body. In addition, the removable battery 200 may receive power from an external power source through the power generation unit 130 or the terminal unit 120. As described above, the external power source may be a commercial power source, a client such as a computer connected to the commercial power source, or an external battery. Meanwhile, in the above-described drawings of FIGS. 1 to 3, an embodiment of detaching the detachable rechargeable battery 200 by opening the cover 112 covering the housing 110 is illustrated. However, the detachable rechargeable battery 200 is inserted into the slot. The method can also be easily employed.

상기 본 발명의 내용은 도면에 도식된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.Although the contents of the present invention have been described with reference to the embodiments illustrated in the drawings, this is merely exemplary, and it should be understood by those skilled in the art that various modifications and equivalent other embodiments are possible. will be. Therefore, the true technical protection scope of the present invention will be defined by the technical spirit of the appended claims.

100 : 본체 110 : 하우징
112 : 덮개 120 : 단자부
124 : USB 단자 126 : 어댑터 단자
130 : 발전수단 132 : 회전발전부
133 : 레버 134 : 태양광발전부
135 : 태양광패널 140 : 무선충전코일
150 : 승압회로 200 : 탈착식충전기
201 : 충전케이블 202 : 외장배터리 100: main body 110: housing
112: cover 120: terminal portion
124: USB terminal 126: Adapter terminal
130: power generation means 132: rotary power generation unit
133: lever 134: solar power generation unit
135: solar panel 140: wireless charging coil
150: boost circuit 200: removable charger
201: charging cable 202: external battery

Claims (3)

단말기에 무선으로 전기에너지를 공급하는 본체; 및
상기 본체에 내장되어 상기 본체에 전지 에너지를 공급하며 탈착할 수 있도록 구성된 탈착충전지;를 포함하고,
상기 본체는,
상기 전기에너지를 발생시켜 발생된 에너지를 상기 탈착충전지에 공급하는 발전수단; 및
상기 탈착충전지와 상기 충전케이블을 통해 연결되어 상기 충전 케이블을 통해 전기에너지를 공급받아 전자기 유도 방식으로 단말기의 충전기에 전기를 공급하는 무선충전코일;을 포함하는 발전기가 부착된 코드리스 무선 충전기. A main body supplying electrical energy to the terminal wirelessly; And
And a detachable rechargeable battery built in the main body and configured to be detachable while supplying battery energy to the main body.
The main body,
Power generation means for generating the electrical energy and supplying the generated energy to the removable battery; And
And a wireless charging coil connected to the removable battery and the charging cable to receive electrical energy through the charging cable to supply electricity to the charger of the terminal in an electromagnetic induction manner. 제1항에 있어서, 상기 본체는,
외부의 전원으로부터 전력을 전송받기 위한 단자부; 및
상기 탈착충전지로부터 입력되는 전압을 승압시켜 상기 무선충전코일로 제공하는 승압회로;를 더 포함하는 것인 발전기가 부착된 코드리스 무선 충전기. The method of claim 1, wherein the main body,
A terminal unit for receiving power from an external power source; And
And a booster circuit for boosting the voltage input from the detachable rechargeable battery and providing the boosted voltage to the wireless charging coil. 제1항에 있어서, 상기 발전수단은,
회전하는 회전력을 받아 이를 전기에너지로 변환하여 상기 충전지에 저장하는 회전발전부; 및
태양광 에너지를 전기에너지로 전환하는 태양광발전부;를 포함하여 구성되는 것인 발전기가 부착된 코드리스 무선 충전기. The method of claim 1, wherein the power generation means,
A rotary power generation unit which receives a rotating force to rotate and converts it into electrical energy and stores the same in the rechargeable battery; And
Cordless wireless charger with a generator that comprises a; photovoltaic power generation unit for converting solar energy into electrical energy.
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KR20210001005U (en) * 2019-11-01 2021-05-11 주식회사 에스아이디 Solar charging and lighting apparatus for bench

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KR101622694B1 (en) 2013-06-17 2016-05-19 엘지전자 주식회사 Wireless power transfer method, apparatus and system

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