KR20220144232A - Wireless charger with separate wireless transmitting coil - Google Patents

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KR20220144232A
KR20220144232A KR1020210050650A KR20210050650A KR20220144232A KR 20220144232 A KR20220144232 A KR 20220144232A KR 1020210050650 A KR1020210050650 A KR 1020210050650A KR 20210050650 A KR20210050650 A KR 20210050650A KR 20220144232 A KR20220144232 A KR 20220144232A
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우성재
곽윤식
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주식회사 소매드테크놀로지
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Abstract

The present invention relates to a wireless charger with a separate wireless transmission coil for making a device operable in hand and portable during wireless charging by attaching a wireless transmission coil to a device or to a case of the device requiring wireless charging and charging the device by combining only a wireless power transmitter when the device needs to be charged. The wireless charger with a separate wireless transmission coil comprises: a wireless power transmitter including an adapter that supplies charging power and a transmission controller that generates and outputs the charging power supplied by the adapter as wireless transmission power; a wireless transmission coil that transmits the wireless transmission power output from the wireless power transmitter as wireless power for charging when combined with the wireless power transmitter; and a coupling medium electrically connecting the wireless power transmitter and the wireless transmission coil.

Description

무선 송신 코일이 분리된 무선 충전기{Wireless charger with separate wireless transmitting coil}Wireless charger with separate wireless transmitting coil

본 발명은 무선 송신 코일이 분리된 무선 충전기에 관한 것으로, 특히 무선 충전이 필요한 기기 또는 그 기기의 케이스(case)에 무선 송신 코일을 부착하고, 기기의 충전이 필요할 때 무선 전력 송신기만 결합하여 기기의 충전이 이루어지도록 함으로써, 무선 충전 중에도 기기를 손에 들고 작동하거나 이동에 편리함을 도모해주는 무선 송신 코일이 분리된 무선 충전기에 관한 것이다.The present invention relates to a wireless charger in which a wireless transmission coil is separated. In particular, a wireless transmission coil is attached to a device requiring wireless charging or a case of the device, and only a wireless power transmitter is combined when the device needs to be charged. It relates to a wireless charger in which a wireless transmission coil is separated, which facilitates convenient movement or operation while holding the device in hand even during wireless charging by allowing the charging of the wireless charger.

스마트폰, 노트북과 같은 휴대용 단말은 전력을 저장하는 배터리와 배터리의 충전 및 방전을 위한 회로를 포함한다. 이러한 단말의 배터리가 충전되려면, 외부의 충전기로부터 전력을 공급받아야 한다.A portable terminal such as a smart phone or a notebook computer includes a battery for storing power and a circuit for charging and discharging the battery. In order to charge the battery of such a terminal, power must be supplied from an external charger.

일반적으로 배터리에 전력을 충전시키기 위한 충전장치와 배터리 간의 전기적 연결방식의 일 예로, 상용전원을 공급받아 배터리에 대응하는 전압 및 전류로 변환하여 해당 배터리의 단자를 통해 배터리로 전기에너지를 공급하는 단자공급방식을 들 수 있다. 이러한 단자공급방식은 물리적인 케이블(cable) 또는 전선의 사용이 동반된다. 따라서 단자공급방식의 장비들을 많이 취급하는 경우, 많은 케이블이 상당한 작업 공간을 차지하고 정리가 곤란하며 외관상으로도 좋지 않다. 또한, 단자공급방식은 단자들 간의 서로 다른 전위차로 인한 순간방전 현상, 이물질에 의한 소손 및 화재 발생, 자연방전, 배터리의 수명 및 성능 저하 등의 문제점을 야기할 수 있다.In general, as an example of an electrical connection method between a charging device and a battery for charging power to a battery, a terminal that receives commercial power, converts it into voltage and current corresponding to the battery, and supplies electrical energy to the battery through the terminal of the battery supply method. This terminal supply method is accompanied by the use of a physical cable or wire. Therefore, when handling a lot of terminal-supply type equipment, many cables occupy a considerable work space, are difficult to organize, and are not good in appearance. In addition, the terminal supply method may cause problems such as instantaneous discharge caused by different potential differences between terminals, burnout and fire caused by foreign substances, natural discharge, and deterioration of battery life and performance.

최근 이와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 무선으로 전력을 전송하는 방식을 이용한 무선 충전시스템이 제시되고 있다. Recently, in order to solve such a problem, a wireless charging system using a method of wirelessly transmitting power has been proposed.

일반적으로 무선 충전 시스템은 무선 전력 전송 방식으로 전기에너지를 공급하는 무선 전력 송신기와 무선 전력 송신기로부터 공급되는 전기에너지를 수신하여 배터리를 충전하는 무선 전력 수신기로 구성된다.In general, a wireless charging system is composed of a wireless power transmitter for supplying electrical energy through a wireless power transmission method, and a wireless power receiver for charging a battery by receiving electrical energy supplied from the wireless power transmitter.

이러한 무선 충전 시스템은 적어도 하나의 무선 전력 전송 방식(예를 들어, 전자기 유도 방식, 전자기 공진 방식, RF 무선 전력 전송 방식 등)에 의해 전력을 전송할 수 있다.Such a wireless charging system may transmit power by at least one wireless power transmission method (eg, electromagnetic induction method, electromagnetic resonance method, RF wireless power transmission method, etc.).

무선 전력 송신기는 전원 입력부, 충전 회로, 무선 전력 송신용 무선 송신 코일이 하나의 기기에 탑재되어 있다.A wireless power transmitter is equipped with a power input unit, a charging circuit, and a wireless transmission coil for wireless power transmission in one device.

무선 충전기의 사용 방법으로는, 무선 충전기에 충전 대상 기기를 올려놓고 충전을 하는 방식이 주로 사용된다.As a method of using a wireless charger, a method of placing a charging target device on the wireless charger and charging is mainly used.

이때, 무선 충전중에 충전 대상 기기를 사용하는 데 제약이 따른다. 즉, 전자기 유도 방식을 이용한 무선 전력 충전방식에서, 무선 송신 코일과 무선 수신 코일은 공간상으로 일정 거리 이상(실제 아주 짧은 거리임)이 떨어지면 전자기 유도가 이루어지지 않아, 충전이 이루어지지 않는다. 아울러 무선 송신 코일과 수신 코일 사이의 XYZ 축의 차이에 따라 충전의 가능성 유무, 충전의 효율 차이도 발생한다. 이러한 단점으로 인해 무선 송신 코일 부분에 공간적인 제약이나 도체가 있으면 충전이 이루어지지 않는다.In this case, there are restrictions on using the charging target device during wireless charging. That is, in the wireless power charging method using the electromagnetic induction method, when the wireless transmitting coil and the wireless receiving coil are separated by a certain distance (actually a very short distance) in space, electromagnetic induction is not made, so charging is not performed. In addition, depending on the difference in the XYZ axis between the wireless transmitting coil and the receiving coil, the possibility of charging and the difference in charging efficiency also occur. Due to these disadvantages, if there is a space constraint or conductor in the wireless transmitting coil part, charging is not performed.

충전중 사용 제약의 문제를 해결하기 위해서, 근래에는 애플의 맥 세이프(Mag safe)는 스마트폰과 케이스에 자석을 장착하고, 무선 충전기의 송신 코일 부분 주변에 자석을 탑재시켜, 스마트폰과 무선 충전기가 자력으로 붙어 충전중에도 스마트폰의 이동과 사용에 용이함을 제공하였다.In order to solve the problem of usage restrictions while charging, in recent years, Apple's Mag safe attaches a magnet to the smartphone and case, and mounts a magnet around the transmitting coil of the wireless charger, so that the smartphone and the wireless charger are equipped with magnets. It is magnetically attached and provides ease of movement and use of the smartphone even while charging.

그러나 이러한 무선 충전 방식은 스마트폰과 스마트폰 케이스에 자석이 장착되어 있어야만 충전중 사용 제약 문제를 해결할 수 있어, 기존 자석이 장착되지 않은 스마트폰에는 적용할 수 없는 단점이 있다.However, this wireless charging method has the disadvantage that it cannot be applied to a smartphone that is not equipped with an existing magnet, as it can solve the use restriction problem during charging only when a magnet is installed in the smartphone and smartphone case.

한편, 무선 충전기에 대해 종래에 제안된 또 다른 기술이 대한민국 공개특허 10-2005-0122669호(특허문헌 1), 등록특허 10-2159471호(특허문헌 2), 공개특허 10-2007-0074719호(특허문헌 3) 등에 개시되어 있다.On the other hand, another conventionally proposed technology for a wireless charger is disclosed in Korean Patent Application Laid-Open No. 10-2005-0122669 (Patent Document 1), Registered Patent No. 10-2159471 (Patent Document 2), and Patent Publication No. 10-2007-0074719 ( Patent Document 3) and the like are disclosed.

이러한 종래기술들은 무선 전력의 충전 거리를 증가시키는 것으로서, 기존 무선 충전 방식에서 발생하는 충전중 기기를 자유롭게 사용할 수 없거나 이동에 제약이 따르는 문제점을 개선하지 못하였다.These prior art techniques, which increase the charging distance of wireless power, did not improve the problem of being unable to freely use the device during charging or restricting movement, which occurs in the existing wireless charging method.

특히, 특허문헌 3은 충전 회로와 코일부를 분리하여 코일부의 디자인을 자유로이 변경할 수 있도록 한 특징이 있으나, 이러한 특허문헌 3도 충전중 기기를 자유롭게 사용할 수 없거나 이동에 제약이 따르는 문제점이 있다.In particular, Patent Document 3 has a feature in that the design of the coil unit can be freely changed by separating the charging circuit and the coil unit, but Patent Document 3 also has a problem in that the device cannot be freely used during charging or movement is restricted.

대한민국 10-2005-0122669호(2005.12.20. 공개)(무선주파수 식별기술이 적용된 무선 충전용 패드 및 배터리팩)Republic of Korea No. 10-2005-0122669 (published on Dec. 20, 2005) (Wireless charging pad and battery pack with radio frequency identification technology applied) 대한민국 등록특허 10-2159471호(2020.09.17. 등록)(무선 충전 거리를 확장시키는 핸드 그립 및 이를 포함하는 무선 충전 시스템)Republic of Korea Patent No. 10-2159471 (registered on Sep. 17, 2020) (Hand grip extending the wireless charging distance and wireless charging system including the same) 대한민국 공개특허 10-2007-0074719호(2007.07.18. 공개)( 충전 회로부와 코일부가 분리된 무접점 충전장치)Republic of Korea Patent Publication No. 10-2007-0074719 (published on July 18, 2007) (Non-contact charging device in which the charging circuit part and the coil part are separated)

따라서 본 발명은 상기와 같은 일반적인 무선 충전 시스템 및 종래기술에서 발생하는 제반 문제점을 해결하기 위해서 제안된 것으로서, 무선 충전이 필요한 기기 또는 그 기기의 케이스(case)에 무선 송신 코일을 부착하고, 기기의 충전이 필요할 때 무선 송신기만 결합하여 기기의 충전이 이루어지도록 함으로써, 무선 충전 중에도 기기를 손에 들고 작동하거나 이동에 편리함을 도모해주는 무선 송신 코일이 분리된 무선 충전기를 제공하는 데 그 목적이 있다.Therefore, the present invention is proposed to solve the general problems occurring in the general wireless charging system and the prior art as described above, and attaching a wireless transmission coil to a device requiring wireless charging or a case of the device, and An object of the present invention is to provide a wireless charger with a separate wireless transmission coil, which allows the device to be charged by combining only the wireless transmitter when charging is required, thereby making it convenient to hold the device in hand or move it during wireless charging.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 "무선 송신 코일이 분리된 무선 충전기"는,In order to achieve the above object, "a wireless charger with a separate wireless transmission coil" according to the present invention,

충전 전력을 공급하는 어댑터와 상기 어댑터에서 공급한 충전 전력을 무선 송신 전력으로 만들어 출력하는 송신 컨트롤러를 포함하는 무선 전력 송신기; 및a wireless power transmitter comprising an adapter for supplying charging power and a transmission controller for generating and outputting charging power supplied from the adapter as wireless transmission power; and

상기 무선 전력 송신기와 결합 시 상기 무선 전력 송신기로부터 출력된 무선 송신 전력을 충전용 무선 전력으로 송신하는 무선 송신 코일을 포함하는 것을 특징으로 한다.and a wireless transmission coil for transmitting wireless transmission power output from the wireless power transmitter as wireless power for charging when combined with the wireless power transmitter.

상기에서 무선 전력 송신기는,In the above wireless power transmitter,

충전 대상 기기로부터 전송된 충전 관련 정보를 수신하는 정보 수신부;an information receiving unit for receiving charging-related information transmitted from a charging target device;

상기 충전 관련 정보의 표시 정보를 표출해주는 정보 표출부를 더 포함하고,Further comprising an information display unit for displaying display information of the charging related information,

상기 송신 컨트롤러는 상기 정보 수신부에 의해 수신된 충전 관련 정보에 따라 상기 정보 표출부의 충전 관련 정보의 표출을 제어하는 것을 특징으로 한다.The transmission controller is characterized in that according to the charging-related information received by the information receiving unit to control the expression of the charging-related information of the information display unit.

상기에서 충전 관련 정보는, 충전 시작 정보, 충전 중 정보, 충전 완료 정보, 이물질 검출 정보 중 적어도 어느 하나 이상을 포함하며,The charging-related information includes at least one of charging start information, charging information, charging completion information, and foreign matter detection information,

상기 정보 표출부는 시각 표시기를 이용하여 충전 관련 정보를 시각적으로 표시하거나, 경고음을 통해 충전 관련 정보를 청각적으로 표시해주는 것을 특징으로 한다.The information display unit may visually display charging-related information using a visual indicator, or acoustically display charging-related information through a warning sound.

상기에서 무선 전력 송신기와 무선 송신 코일은 물리적으로 분리되어 있으며, 상기 무선 송신 코일은 결합 매개체에 의해 상기 무선 전력 송신기와 연결이 되는 경우에만 무선 송신 전력을 공급받는 것을 특징으로 한다.In the above, the wireless power transmitter and the wireless transmission coil are physically separated, and the wireless transmission coil is characterized in that it receives wireless transmission power only when it is connected to the wireless power transmitter by a coupling medium.

상기에서 무선 송신 코일은 스마트폰의 케이스에 부착되거나, 스마트폰의 무선 수신 코일 부분에 직접적으로 부착되어 사용되는 것을 특징으로 한다.In the above, it is characterized in that the wireless transmission coil is attached to the case of the smartphone or is directly attached to the wireless reception coil part of the smartphone.

상기에서 무선 송신 코일은 상기 스마트폰 또는 스마트폰 케이스에 결합되어 스마트폰의 사용에 편리함을 제공하는 부착물에 내장되는 것을 특징으로 한다.In the above, the wireless transmission coil is coupled to the smart phone or smart phone case and is characterized in that it is incorporated in an attachment that provides convenience to the use of the smart phone.

본 발명에 따르면 무선 충전이 필요한 기기 또는 그 기기의 케이스(case)에 무선 송신 코일을 부착하고, 기기의 충전이 필요할 때 무선 송신기만 결합하여 기기의 충전이 이루어지도록 함으로써, 무선 충전 중에도 기기를 손에 들고 작동하거나 이동에 편리함을 도모해주는 효과가 있다.According to the present invention, by attaching a wireless transmission coil to a device requiring wireless charging or a case of the device, and by combining only a wireless transmitter when the device needs to be charged, the device is charged, so that the device can be damaged even during wireless charging. It has the effect of promoting the convenience of carrying and operating or moving.

도 1은 본 발명에 따른 무선 송신 코일이 분리된 무선 충전기의 개념도,
도 2는 본 발명에 따른 무선 송신 코일이 분리된 무선 충전기의 전체 회로도,
도 3a 및 3b는 본 발명에 따른 무선 송신 코일이 분리된 무선 충전기를 그립 톡에 적용한 예시도,
도 4는 본 발명에 따른 무선 송신 코일이 분리된 무선 충전기를 핑거 그립에 적용한 예시도이다.1 is a conceptual diagram of a wireless charger in which a wireless transmission coil is separated according to the present invention;
2 is an overall circuit diagram of a wireless charger in which a wireless transmission coil is separated according to the present invention;
3a and 3b are exemplary views of applying the wireless charger with the wireless transmission coil separated according to the present invention to the grip talk;
4 is an exemplary view of applying the wireless charger with the wireless transmission coil separated according to the present invention to the finger grip.

이하 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 무선 송신 코일이 분리된 무선 충전기를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.Hereinafter, a wireless charger in which a wireless transmission coil is separated according to a preferred embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

이하에서 설명되는 본 발명에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 안 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념으로 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.The terms or words used in the present invention described below should not be construed as being limited to conventional or dictionary meanings, and the inventor may appropriately define the concept of terms in order to best describe his invention. It should be interpreted as meaning and concept consistent with the technical idea of the present invention based on the principle that it can be.

따라서 본 명세서에 기재된 실시 예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 바람직한 실시 예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원 시점에서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.Therefore, the embodiments described in this specification and the configurations shown in the drawings are only preferred embodiments of the present invention, and do not represent all of the technical spirit of the present invention, so various equivalents and It should be understood that there may be variations.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 무선 송신 코일이 분리된 무선 충전기의 개념도로서, 무선 전력 송신기(10), 결합 매개체(20) 및 무선 송신 코일(30)을 포함한다.1 is a conceptual diagram of a wireless charger in which a wireless transmission coil is separated according to a preferred embodiment of the present invention, and includes a wireless power transmitter 10 , a coupling medium 20 and a wireless transmission coil 30 .

무선 전력 송신기(10)는 충전 전력을 공급하는 어댑터와 상기 어댑터에서 공급한 충전 전력을 무선 송신 전력으로 만들어 출력하는 송신 컨트롤러를 포함하고, 충전용 전력을 공급해주는 역할을 한다. 이러한 무선 전력 송신기(10)는 충전 전력을 공급해주는 충전 회로가 구비될 수 있다.The wireless power transmitter 10 includes an adapter for supplying charging power and a transmission controller for generating and outputting charging power supplied from the adapter as wireless transmission power, and serves to supply power for charging. The wireless power transmitter 10 may be provided with a charging circuit for supplying charging power.

결합 매개체(20)는 상기 무선 전력 송신기(10)와 상기 무선 송신 코일(30)을 전기적으로 연결해주는 역할을 하는 것으로서, 통상의 커넥터(connector) 등으로 구현할 수 있다.The coupling medium 20 serves to electrically connect the wireless power transmitter 10 and the wireless transmission coil 30 , and may be implemented as a conventional connector or the like.

이러한 결합 매개체(20)는 상기 무선 전력 송신기(10)의 송신 전력 출력단에 전력 공급용 유선 케이블로 연결하고, 그 유선 케이블의 끝단에 결합용 커넥터 구비시켜 구현할 수 있다. 여기서 커넥터는 전기 기구와 코드, 또는 코드와 코드를 연결하여 전기 회로를 구성할 수 있는 알려진 다양한 전기 접속 기구를 사용할 수 있다.Such a coupling medium 20 may be implemented by connecting the transmission power output terminal of the wireless power transmitter 10 with a wired cable for power supply, and providing a coupling connector at the end of the wired cable. Here, the connector may use a variety of known electrical connection devices capable of configuring an electrical circuit by connecting an electrical appliance and a cord, or a cord and a cord.

무선 송신 코일(30)은 기존의 무선 충전기에 구비된 무선 송신 코일과 동일하게, 상기 결합 매개체(20)를 통해 공급받은 송신 전력을 전자기로 만들어 무선으로 송출하는 역할을 한다.The wireless transmission coil 30 serves to make electromagnetic transmission power supplied through the coupling medium 20 and transmit it wirelessly, similarly to the wireless transmission coil provided in the existing wireless charger.

여기서 무선 송신 코일(30)에도 결합 매개체가 마련되어, 상기 결합 매개체(20)와 결합하여, 송신 전력을 공급받는 것이 바람직하다.Here, it is preferable that a coupling medium is also provided in the wireless transmission coil 30 , and is coupled to the coupling medium 20 to receive transmission power.

무선 충전 방식이 전자기 유도 방식이 아니고, 다른 충전 방식일 경우에는 무선 송신 코일 대신에 그에 알맞은 무선 송신 기기로 대체할 수 있음은 당해 분야의 통상의 지식을 가진 사람이라면 자명하다 할 것이다.If the wireless charging method is not the electromagnetic induction method, and it is another charging method, it will be apparent to those of ordinary skill in the art that a suitable wireless transmission device can be used instead of the wireless transmission coil.

이러한 본 발명은 전자기 유도 방식의 무선 충전일 경우, 무선 충전 전력을 전자기로 송출하는 무선 송신 코일(30)과 무선 송신 코일(30)에 송신 전력을 공급해주는 무선 전력 송신기(10)를 분리하여 구성하고, 결합 매개체(20)에 의해 두 개의 부품 즉, 무선 전력 송신기(10)와 무선 송신 코일(30)을 전기적으로 결합하여 사용하도록 한다. 이렇게 무선 전력 송신기와 무선 송신 코일을 분리 구성하면, 무선 충전 중에도 충전 대상 기기의 사용에 전혀 지장이 없으며, 충전 대상 기기의 이동에도 장해가 없다. 여기서 전력 공급용 유선 케이블의 길이에 따라 충전 대상 기기의 사용 및 이동 자유도는 조절될 수 있다.In the case of electromagnetic induction type wireless charging, the present invention is configured by separating a wireless transmission coil 30 for transmitting wireless charging power electromagnetically and a wireless power transmitter 10 for supplying transmission power to the wireless transmission coil 30 And, the two components, that is, the wireless power transmitter 10 and the wireless transmission coil 30 are electrically coupled and used by the coupling medium 20 . When the wireless power transmitter and the wireless transmission coil are configured separately in this way, there is no obstacle to the use of the charging target device during wireless charging, and there is no obstacle to the movement of the charging target device. Here, the use and freedom of movement of the charging target device may be adjusted according to the length of the wired cable for power supply.

도 2는 본 발명에 따른 무선 송신 코일이 분리된 무선 충전기의 전체 회로도로서, 상기 무선 전력 송신기(10), 결합 매개체(20), 무선 송신 코일(30), 무선 수신 코일(40), 무선 전력 수신기(50) 및 충전 대상 기기(60)를 포함할 수 있다.2 is an overall circuit diagram of a wireless charger in which a wireless transmission coil is separated according to the present invention, wherein the wireless power transmitter 10, the coupling medium 20, the wireless transmission coil 30, the wireless reception coil 40, and the wireless power It may include a receiver 50 and a charging target device 60 .

무선 전력 송신기(10)는 충전 전력을 공급하는 어댑터(11), 상기 어댑터(11)에서 공급한 충전 전력을 무선 송신 전력으로 만들어 출력하는 전력 송신부(12)를 포함할 수 있다.The wireless power transmitter 10 may include an adapter 11 for supplying charging power, and a power transmitter 12 for generating and outputting charging power supplied from the adapter 11 as wireless transmission power.

어댑터(11)는 통상의 상용 교류 전원(예를 들어, AC 110V, AC 220V)을 입력받아, 정류와 직류-직류 변환기 등을 이용하여 소정의 직류(DC)(예를 들어, DC 5V, DC 12V, DC 15V 등)로 만들어 출력해주는 역할을 한다.The adapter 11 receives normal commercial AC power (eg, AC 110V, AC 220V), and uses a predetermined direct current (DC) (eg, DC 5V, DC) using rectification and a DC-DC converter. 12V, DC 15V, etc.)

전력 송신부(12)는 상기 어댑터(11)를 통해 공급된 직류 전원을 이용하여 충전 대상 기기(60)에 충전할 충전 전력을 출력해주는 역할을 한다.The power transmitter 12 serves to output charging power to be charged to the charging target device 60 using the DC power supplied through the adapter 11 .

이러한 전력 송신부(12)는 충전용 전력의 출력을 제어하고, 수신한 충전 관련 정보에 따라 충전 관련 정보의 표출을 제어하는 송신 컨트롤러(13), 송신 컨트롤러(13)의 제어에 따라 충전 전력을 공급해주는 충전 회로(14), 상기 충전 회로(14)에서 출력되는 충전 전력의 전류를 감지하고, 감지한 전류 값을 충전 전류의 상태를 인지하도록 상기 송신 컨트롤러(13)에 제공하는 전류 센서(15), 충전 대상 기기(60)로부터 전송된 충전 관련 정보를 수신하는 정보 수신부(16) 및 상기 충전 관련 정보의 표시 정보를 표출해주는 정보 표출부(17)를 구비할 수 있다.The power transmitter 12 controls the output of power for charging, and supplies charging power according to the control of the transmission controller 13, which controls the expression of charging-related information according to the received charging-related information, and the transmission controller 13 A current sensor 15 that detects the current of the charging power output from the charging circuit 14, and provides the sensed current value to the transmission controller 13 to recognize the state of the charging current. , it may include an information receiving unit 16 for receiving charging-related information transmitted from the charging target device 60 and an information display unit 17 for displaying display information of the charging-related information.

상기 송신 컨트롤러(13)는 상기 정보 수신부(16)에 의해 수신된 충전 관련 정보에 따라 상기 정보 표출부(17)의 충전 관련 정보의 표출을 제어할 수 있다.The transmission controller 13 may control the display of the charging-related information of the information display unit 17 according to the charging-related information received by the information receiving unit 16 .

상기 충전 관련 정보는, 충전 시작 정보, 충전 중 정보, 충전 완료 정보, 이물질 검출 정보 중 적어도 어느 하나 이상을 포함할 수 있다. 이물질 검출 정보를 위해 충전 대상 기기(60)는 기기의 변형이나 손상을 미리 방지하기 위하여 충전 코일 부분의 금속 이물질을 검출하는 FOD 기능이 부가된 것으로 가정한다. 여기서 FOD 기능은 무선 전력 송신기(10)에 구현할 수도 있다.The charging-related information may include at least one of charging start information, charging information, charging completion information, and foreign matter detection information. For the foreign matter detection information, it is assumed that the charging target device 60 has an FOD function for detecting metal foreign substances in the charging coil portion in order to prevent deformation or damage to the device in advance. Here, the FOD function may be implemented in the wireless power transmitter 10 .

이러한 충전 관련 정보는 충전 대상 기기(60)로부터 무선을 통해 전달받을 수 있다. 이를 위해, 정보 수신부(16)는 블루투스, 와이-파이 등의 근거리 무선 통신이 가능한 무선 통신 모듈을 구비할 수 있다. 다른 방법으로서, 무선 전력 수신기(50)를 통해 충전 관련 정보를 수신하는 것도 가능하다. Such charging-related information may be wirelessly transmitted from the charging target device 60 . To this end, the information receiver 16 may include a wireless communication module capable of short-range wireless communication such as Bluetooth or Wi-Fi. As another method, it is also possible to receive charging-related information through the wireless power receiver 50 .

상기 송신 컨트롤러(13)는 상기 전류 센서(15)를 통해 감지한 송신 전력의 상태를 통해 상기 충전 회로(14)를 적절히 제어하여, 송신 전력을 조절할 수 있다. 감지한 전류 값을 피드백 받아 충전 회로(14)를 제어하는 기술은 무선 충전기에서 일반적으로 알려진 기술이므로, 그에 대한 구체적인 설명은 생략하기로 한다.The transmission controller 13 may appropriately control the charging circuit 14 through the state of the transmission power sensed by the current sensor 15 to adjust the transmission power. Since the technology for controlling the charging circuit 14 by receiving the sensed current value as feedback is generally known in the wireless charger, a detailed description thereof will be omitted.

아울러 상기 송신 컨트롤러(13)는 상기 정보 수신부(16)에서 수신한 충전 관련 정보를 수신하면, 이를 분석하여 정보 표출부(17)를 통해 충전 중 표시, 충전 완료 표시, 경고음, 이물질 검출 경보 신호 등을 표시할 수 있다. 충전 중이나 충전 완료 정보는 LED와 같은 시각 표시기를 이용하여 충전 관련 정보를 시각적으로 표시해줄 수 있다. LED의 색상을 다르게 하거나, 점등 또는 점멸과 같이 LED의 구동 방식을 다르게 하여, 충전 중이나 충전 완료를 구분하여 표시해줄 수 있다. 아울러 경고음을 통해 충전 완료 시, 이물질 신호 검출 시 등에서 청각적으로 경고음을 표출하여, 사용자가 실시간으로 상태를 인지하도록 해줄 수 있다. 여기서 경고음 발생을 위해 통상의 버저와 같은 장치를 이용할 수 있다.In addition, when the transmission controller 13 receives the charging-related information received from the information receiving unit 16, it analyzes it and displays it during charging through the information display unit 17, charging completion indication, warning sound, foreign material detection alarm signal, etc. can be displayed. Information about charging or charging completion may visually display charging-related information using a visual indicator such as an LED. By changing the color of the LED or by changing the driving method of the LED, such as lighting or flickering, it is possible to distinguish between charging and charging completion. In addition, the user can recognize the state in real time by audible warning sound when charging is completed or when a foreign material signal is detected through a warning sound. Here, a device such as a conventional buzzer may be used to generate a warning sound.

상기 무선 전력 송신기(12)에서 출력되는 충전 전력은 결합 매개체(20)를 통해 무선 송신 코일(30)에 전달된다.The charging power output from the wireless power transmitter 12 is transferred to the wireless transmission coil 30 through the coupling medium 20 .

무선 송신 코일(30)은 통상의 무선 전력 송신 방식과 동일하게 전자기로 무선 전력을 송신한다.The wireless transmission coil 30 transmits electromagnetic power wirelessly in the same manner as in a conventional wireless power transmission method.

무선 전력 수신기(50)에 연결된 무선 수신 코일(40)은 상기 무선 송신 코일(30)로부터 전송된 전자기를 전자기 유도 방식을 이용하여 수신하고 이를 전기적으로 출력한다.The wireless reception coil 40 connected to the wireless power receiver 50 receives the electromagnetic wave transmitted from the wireless transmission coil 30 using an electromagnetic induction method and electrically outputs it.

상기 무선 전력 수신기(50)는 상기 무선 수신 코일(40)을 통해 수신한 충전 전력을 정류기(51)를 통해 정류하고, 전압 레귤레이터(52)를 통해 정전압으로 만들어 충전 대상 기기(60)에 충전 전원을 공급한다. 이때, 컨트롤러(53)에서 상기 전압 레귤레이터(52)의 선형성을 제어하여, 일정 전압 및 전류가 상기 충전 대상 기기(60)에 충전 전력으로 공급되도록 한다. 이러한 무선 전력 수신기(50)의 구성이나 작용 역시 기존 무선 충전기의 수신단에 구비된 구성 및 작용과 동일하므로, 그에 대한 구체적인 설명은 생략하기로 한다.The wireless power receiver 50 rectifies the charging power received through the wireless receiving coil 40 through a rectifier 51 , and makes a constant voltage through the voltage regulator 52 to supply charging power to the charging target device 60 . to supply At this time, the controller 53 controls the linearity of the voltage regulator 52 so that a constant voltage and current are supplied to the charging target device 60 as charging power. Since the configuration and operation of the wireless power receiver 50 are also the same as those provided at the receiving end of the existing wireless charger, a detailed description thereof will be omitted.

도 2에서는 무선 수신 코일(40)과 무선 전력 수신기(50)가 충전 대상 기기(60)와 분리된 형태로 도시되어 있으나, 이는 설명의 편의를 위해 도시한 것이며, 실제 무선 수신 코일(40)과 무선 전력 수신기(50) 및 충전 대상 기기(60)는 단일의 물품으로 구현된다. 즉, 무선 수신 코일(40)과 무선 전력 수신기(50)는 충전 대상 기기(60)의 부품 중 충전을 위한 회로 부분이라고 할 수 있다.In FIG. 2 , the wireless receiving coil 40 and the wireless power receiver 50 are shown in a form separated from the charging target device 60 , but this is illustrated for convenience of explanation, and the actual wireless receiving coil 40 and The wireless power receiver 50 and the charging target device 60 are implemented as a single article. That is, the wireless receiving coil 40 and the wireless power receiver 50 may be said to be a part of a charging circuit among the parts of the charging target device 60 .

이와 같이 본 발명은 무선 전력 송신기(10)와 무선 송신 코일(30)은 물리적으로 분리되어 있으며, 상기 무선 송신 코일(30)은 결합 매개체(20)에 의해 상기 무선 전력 송신기(10)와 연결이 되는 경우에만 무선 송신 전력을 공급받는다.As described above, in the present invention, the wireless power transmitter 10 and the wireless transmission coil 30 are physically separated, and the wireless transmission coil 30 is connected to the wireless power transmitter 10 by the coupling medium 20 . It is supplied with wireless transmission power only when

여기서 무선 송신 코일(30)은 무선 충전이 필요한 기기 또는 그 기기의 케이스(case)에 부착되어 사용될 수 있다.Here, the wireless transmission coil 30 may be used by being attached to a device requiring wireless charging or a case of the device.

무선 충전기 필요한 기기에 직접 부착될 경우에는, 무선 송신 코일(30)을 기기에 장착할 수 있는 별도의 장착 수단을 고려해야 한다. 이러한 장착 수단은 근래에 스마트폰의 크기가 커지고 무거워지면서 스마트폰 케이스에 부착해서 손가락 사이에 끼워 사용하거나 손가락을 이용하여 사용하는 그립톡이나 핑거 그립과 같은 부착물을 고려할 수 있다.In the case of being directly attached to a device requiring a wireless charger, a separate mounting means capable of mounting the wireless transmitting coil 30 to the device should be considered. As such a mounting means, as the size of smartphones increases and becomes heavy in recent years, it is possible to consider attachments such as grip toks or finger grips that are attached to a smartphone case and used between fingers or used using fingers.

마찬가지로, 스마트폰 케이스에 무선 송신 코일(30)을 부착하여 사용할 경우에도, 상기 그립톡에 내장시키거나 핑거 그립에 내장시키면, 무선 충전과 동시에 스마트폰 액세서리 역할과 스마트폰 사용의 편리함을 동시에 제공할 수 있다.Similarly, even when the wireless transmission coil 30 is attached to the smartphone case and used, if it is embedded in the grip talk or embedded in the finger grip, wireless charging and the role of a smartphone accessory and the convenience of using a smartphone can be provided at the same time. can

무선 송신 코일(30)을 기기에 직접 부착하여 사용하거나 스마트폰 케이스에 결합되는 그립톡이나 핑거 그립에 내장시켜 사용할 때, 그 구성 및 작용은 동일하다.When using the wireless transmission coil 30 by attaching it directly to a device or by embedding it in a grip talk or finger grip coupled to a smartphone case, the configuration and action are the same.

도 3a 및 도 3b는 본 발명에 따른 무선 송신 코일이 분리된 무선 충전기를 그립 톡에 적용한 예시도이다.3A and 3B are exemplary diagrams in which a wireless charger in which a wireless transmission coil is separated according to the present invention is applied to a grip talk.

여기서 참조부호 61은 충전 대상 기기에 사용된 스마트폰 케이스(61)를 나타내고, 참조부호 71은 상기 스마트폰 케이스(61)에 결합되는 부착물인 그립톡을 나타낸 것이며, 참조부호 81은 결합 매개체인 커넥터를 나타낸 것이다.Here, reference numeral 61 denotes a smartphone case 61 used in the charging target device, reference numeral 71 denotes a grip tok that is an attachment coupled to the smartphone case 61, and reference numeral 81 denotes a connector that is a coupling medium. is shown.

상기 그립톡(71)에 무선 송신 코일(30)을 내장 또는 탑재하고, 충전 시 그립톡(71)의 임의 위치에 마련된 커넥터에 무선 전력 송신기(10)의 연결 매개체(81)인 커넥터를 결합하여, 무선 전력 송신기(10)와 무선 송신 코일(30)을 전기적으로 연결한다.The wireless transmission coil 30 is built-in or mounted in the grip talk 71, and the connector, which is the connection medium 81 of the wireless power transmitter 10, is coupled to a connector provided at an arbitrary position of the grip talk 71 during charging. , the wireless power transmitter 10 and the wireless transmission coil 30 are electrically connected.

그립 톡(71)은 비사용 시에는 도 3과 같이 인장된 상태이며, 사용 시 압력을 가하여 회전을 시키면 도 3b와 같이 스마트폰 케이스(61) 측으로 수축되는 형태일 수 있다. 그립톡을 누르거나 위로 올리는 동작에 의해 신장 또는 수축시키는 그립톡은 시중에 판매되는 일반적인 그립톡을 이용할 수 있다.The grip tok 71 is in a tensioned state as shown in FIG. 3 when not in use, and may be contracted toward the smartphone case 61 as shown in FIG. 3b when rotation is applied by applying pressure during use. A general grip talk that is sold in the market can be used for the grip talk that stretches or contracts by pressing or lifting the grip talk.

여기서 충전 시 그립톡(71)을 수축시켜 스마트폰 케이스(61)에 근접시키는 이유는, 무선 송신 코일과 충전 대상 기기인 스마트폰의 무선 수신 코일 간의 공간적인 거리 제약을 해소하기 위한 것이다.Here, the reason for bringing the grip talk 71 closer to the smartphone case 61 during charging is to solve the spatial distance constraint between the wireless transmission coil and the wireless reception coil of the smartphone, which is a charging target device.

충전 시 무선 전력 송신기(10)의 어댑터(11)에서 공급되는 충전 전력은 전력 송신부(12)를 통해 적절한 충전 전력으로 변환되어, 유선 케이블과 커넥터인 결합 매개체(81)를 통해 무선 송신 코일(30)에 전달된다. 무선 송신 코일(30)은 주지한 바와 같이, 공급된 충전 전력을 전자기파로 만들어 송출하고, 이를 충전 대상 기기에 내장된 무선 수신 코일에서 전자기 유도 방식으로 수신하여 배터리를 충전하게 된다.During charging, the charging power supplied from the adapter 11 of the wireless power transmitter 10 is converted into appropriate charging power through the power transmitter 12, and the wireless transmission coil 30 through the coupling medium 81, which is a wired cable and connector. ) is transmitted to As is well known, the wireless transmission coil 30 generates and transmits the supplied charging power as electromagnetic waves, and receives it in an electromagnetic induction method from the wireless reception coil built in the charging target device to charge the battery.

도 4는 본 발명에 따른 무선 송신 코일이 분리된 무선 충전기를 핑거 그립에 적용한 예시도이다.4 is an exemplary view of applying the wireless charger with the wireless transmission coil separated according to the present invention to the finger grip.

여기서 참조부호 61은 충전 대상 기기에 사용된 스마트폰 케이스(61)를 나타내고, 참조부호 72는 상기 스마트폰 케이스(61)에 결합되는 부착물인 핑거 그립을 나타낸 것이며, 참조부호 82는 결합 매개체인 커넥터를 나타낸 것이다.Here, reference numeral 61 denotes a smartphone case 61 used in the charging target device, reference numeral 72 denotes a finger grip that is an attachment coupled to the smartphone case 61, and reference numeral 82 denotes a connector that is a coupling medium. is shown.

상기 핑거 그립(72)에 무선 송신 코일(30)을 내장 또는 탑재하고, 충전 시 핑거 그립(72)의 임의 위치에 마련된 커넥터에 무선 전력 송신기(10)의 연결 매개체(81)인 커넥터를 결합하여, 무선 전력 송신기(10)와 무선 송신 코일(30)을 전기적으로 연결한다. 여기서 핑거 그립(72)은 시중에 판매되는 일반적인 핑거 그립을 이용할 수 있다.The wireless transmission coil 30 is built-in or mounted in the finger grip 72, and the connector, which is the connection medium 81 of the wireless power transmitter 10, is coupled to a connector provided at an arbitrary position of the finger grip 72 during charging. , the wireless power transmitter 10 and the wireless transmission coil 30 are electrically connected. Here, as the finger grip 72 , a general finger grip sold in the market may be used.

여기서 충전 시 핑거 그립(72)에 무선 송신 코일(30)을 내장 또는 탑재할 때, 충전 대상 기기에 구비된 무선 수신 코일과 전자기 유도에 의해 충분히 그리고 안정적으로 무선 전력의 송수신이 이루어지도록 임의 위치를 설정하는 것이 바람직하다. 임의 위치는 무선 송신 코일과 무선 수신 코일 간의 공간적인 거리를 고려하여 설정할 수 있다.Here, when the wireless transmission coil 30 is embedded or mounted in the finger grip 72 during charging, an arbitrary position is set so that wireless power transmission and reception are sufficiently and stably made by electromagnetic induction and the wireless reception coil provided in the charging target device. It is preferable to set An arbitrary position may be set in consideration of the spatial distance between the wireless transmitting coil and the wireless receiving coil.

충전 시 무선 전력 송신기(10)의 어댑터(11)에서 공급되는 충전 전력은 전력 송신부(12)를 통해 적절한 충전 전력으로 변환되어, 유선 케이블과 커넥터인 결합 매개체(81)를 통해 무선 송신 코일(30)에 전달된다. 무선 송신 코일(30)은 주지한 바와 같이, 공급된 충전 전력을 전자기파로 만들어 송출하고, 이를 충전 대상 기기에 내장된 무선 수신 코일에서 전자기 유도 방식으로 수신하여 배터리를 충전하게 된다.During charging, the charging power supplied from the adapter 11 of the wireless power transmitter 10 is converted into appropriate charging power through the power transmitter 12, and the wireless transmission coil 30 through the coupling medium 81, which is a wired cable and connector. ) is transmitted to As is well known, the wireless transmission coil 30 generates and transmits the supplied charging power as electromagnetic waves, and receives it in an electromagnetic induction method from the wireless reception coil built in the charging target device to charge the battery.

또 다른 방법으로서, 충전 대상 기기의 케이스에 무선 송신 코일을 직접 내장시켜 사용하는 것도 가능하다. As another method, it is also possible to use the wireless transmission coil directly embedded in the case of the charging target device.

이상 상세히 설명한 본 발명에 따르면 무선 충전이 필요한 기기 또는 그 기기의 케이스(case)에 무선 송신 코일을 부착하고, 기기의 충전이 필요할 때 무선 송신기만 결합하여 기기의 충전이 이루어지도록 함으로써, 무선 충전 중에도 기기를 손에 들고 작동하거나 이동에 편리함을 도모해줄 수 있다.According to the present invention described in detail above, by attaching a wireless transmission coil to a device requiring wireless charging or a case of the device, and combining only a wireless transmitter when charging of the device is required, the device is charged, so that the device can be charged even during wireless charging. The device can be operated by holding it in hand, or it can be convenient to move.

이상 본 발명자에 의해서 이루어진 발명을 상기 실시 예에 따라 구체적으로 설명하였지만, 본 발명은 상기 실시 예에 한정되는 것은 아니고 그 요지를 이탈하지 않는 범위에서 여러 가지로 변경 가능한 것은 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명하다.Although the invention made by the present inventor has been described in detail according to the above embodiment, the present invention is not limited to the above embodiment and it is common knowledge in the art that various changes can be made without departing from the gist of the present invention. self-evident to those who have

10: 무선 전력 송신기
11: 어댑터
12: 전력 송신부
13: 송신 컨트롤러
14: 충전회로
15: 전류 센서
16: 정보 수신부
17: 정보 표출부
20: 결합 매개체
30: 무선 송신 코일
40: 무선 수신 코일
50: 무선 전력 수신기
60: 충전 대상 기기
61: 스마트폰 케이스
71: 그립톡
72: 핑거 그립10: wireless power transmitter
11: adapter
12: power transmitter
13: send controller
14: charging circuit
15: current sensor
16: information receiving unit
17: information display unit
20: binding mediator
30: wireless transmitting coil
40: wireless receiving coil
50: wireless power receiver
60: device to be charged
61: smartphone case
71: grip talk
72: finger grip

Claims (6)

충전 전력을 공급하는 어댑터와 상기 어댑터에서 공급한 충전 전력을 무선 송신 전력으로 만들어 출력하는 송신 컨트롤러를 포함하는 무선 전력 송신기;
상기 무선 전력 송신기와 결합 시 상기 무선 전력 송신기로부터 출력된 무선 송신 전력을 충전용 무선 전력으로 송신하는 무선 송신 코일; 및
상기 무선 전력 송신기와 상기 무선 송신 코일을 전기적으로 연결해주는 결합 매개체를 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 송신 코일이 분리된 무선 충전기.
a wireless power transmitter comprising an adapter for supplying charging power and a transmission controller for generating and outputting charging power supplied from the adapter as wireless transmission power;
a wireless transmission coil for transmitting wireless transmission power output from the wireless power transmitter as wireless power for charging when combined with the wireless power transmitter; and
A wireless charger with a separated wireless transmission coil, comprising a coupling medium for electrically connecting the wireless power transmitter and the wireless transmission coil.
 청구항 1에서, 상기 무선 전력 송신기는,
충전 대상 기기로부터 전송된 충전 관련 정보를 수신하는 정보 수신부; 및
상기 충전 관련 정보의 표시 정보를 표출해주는 정보 표출부를 포함하고,
상기 송신 컨트롤러는 상기 정보 수신부에 의해 수신된 충전 관련 정보에 따라 상기 정보 표출부의 충전 관련 정보의 표출을 제어하는 것을 특징으로 하는 무선 송신 코일이 분리된 무선 충전기.
The method according to claim 1, The wireless power transmitter,
an information receiving unit for receiving charging-related information transmitted from a charging target device; and
and an information display unit for displaying display information of the charging-related information,
The transmission controller is a wireless charger with a separated wireless transmission coil, characterized in that for controlling the display of the charging-related information of the information display unit according to the charging-related information received by the information receiving unit.
 청구항 2에서, 상기 충전 관련 정보는,
충전 시작 정보, 충전 중 정보, 충전 완료 정보 및 이물질 검출 정보 중 적어도 어느 하나 이상을 포함하며,
상기 정보 표출부는 시각 표시기를 이용하여 충전 관련 정보를 시각적으로 표시하거나, 경고음을 통해 충전 관련 정보를 청각적으로 표시해주는 것을 특징으로 하는 무선 송신 코일이 분리된 무선 충전기.
The method according to claim 2, The charging-related information,
It includes at least one of charging start information, charging information, charging completion information, and foreign matter detection information,
The wireless charger with a separated wireless transmission coil, characterized in that the information display unit visually displays charging-related information using a visual indicator or aurally displays charging-related information through a warning sound.
 청구항 1에서, 상기 무선 전력 송신기와 무선 송신 코일은 물리적으로 분리되어 있으며, 상기 무선 송신 코일은 상기 결합 매개체에 의해 상기 무선 전력 송신기와 연결이 되는 경우에만 무선 송신 전력을 공급받는 것을 특징으로 하는 무선 송신 코일이 분리된 무선 충전기.
The wireless transmission power of claim 1, wherein the wireless power transmitter and the wireless transmission coil are physically separated, and the wireless transmission coil receives wireless transmission power only when it is connected to the wireless power transmitter by the coupling medium. Wireless charger with separate transmitting coil.
 청구항 1에서, 상기 무선 송신 코일은,
충전 대상 기기의 케이스에 부착되거나, 충전 대상 기기의 무선 수신 코일 부분에 직접적으로 부착되어 사용되는 것을 특징으로 하는 무선 송신 코일이 분리된 무선 충전기.
The method according to claim 1, The wireless transmission coil,
A wireless charger with a separated wireless transmitting coil, characterized in that it is attached to the case of the charging target device or is directly attached to the wireless receiving coil portion of the charging target device.
 청구항 1에서, 상기 무선 송신 코일은,
충전 대상 기기의 케이스에 결합되어 충전 대상 기기의 사용에 편리함을 제공하는 부착물에 내장 또는 탑재되는 것을 특징으로 하는 무선 송신 코일이 분리된 무선 충전기.







The method according to claim 1, The wireless transmission coil,
A wireless charger with a separate wireless transmission coil, characterized in that it is incorporated into the case of the charging target device and is built-in or mounted in an attachment that provides convenience for the use of the charging target device.
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