WO2010068063A2 - 무접점 전력 수신장치 및 수신장치용 코어를 제작하기 위한 지그 - Google Patents

무접점 전력 수신장치 및 수신장치용 코어를 제작하기 위한 지그 Download PDF

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Definitions

  • the contactless power receiver for selectively performing the reception mode and the data transmission and reception mode of the wireless power signal, and in the reception mode of the wireless power signal,
  • Charging control block for controlling the charging and data transmission and reception mode characterized in that it comprises a data processing block for transmitting and receiving data for electronic payment with the external electronic device through the common transmission and reception block.
  • the common transmission block the power receiving coil for receiving a wireless power signal, a loop antenna (Loop antenna) for transmitting and receiving data, the power receiving coil and the loop antenna by selecting any one of the rectifying block
  • a mode switching unit electrically connected to any one of the data processing blocks, and a mode control unit configured to control a switching operation of the mode switching unit by sensing a received voltage of the power receiving coil.
  • the MOSFET performs an on-off operation by control of an ID transmitter, and the ID transmitter corresponds to a duty rate set in response to a request for strength control of a wireless power signal of the wireless power receiver side controller.
  • the operating voltage of the MOSFET is input to the gate terminal of the MOSFET.
  • the terminal body (B) is configured to be connected to the first connection terminal module 261 of the battery pack (A) by configuring a second connection terminal module 252 electrically connected to the charging control block 240,
  • the third connection terminal module 263 is configured to supply the wireless power signal received by the power receiving coil 211 to the rectifying block 220.
  • the insertion hole 311b is formed through the lower disk 311, and is preferably inclined as shown in FIG.
  • the insertion hole 311b is formed to be inclined as described above, it is possible to prevent the coil wire from being drawn up to the upper portion of the lower disk 311 when the dual core 320 is wound.

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Abstract

본 발명은 무접점 전력 수신 장치 및 수신 장치용 코어를 제작하기 위한 지그에 관한 것으로, 보다 상세하게는 휴대용 단말기의 배터리팩 및 커버케이스에 충전시스템의 전력수신코일과 전자결재시스템의 루프안테나를 모두 탑재하되, 중심부에 전력수신코일을 배치하고, 그 외곽에 루프안테나를 배치한 후, 무선전력신호의 수신모드 및 데이터의 송수신모드을 선택적으로 수행하도록 함으로써, 고조파성분에 의한 간섭영향을 미연에 방지하여, 하나의 휴대용 단말기에서 무접점 충전 및 전자결재가 모두 가능해지게 된다. 특히, 무선전력송수신기술을 이용한 무접점 방식의 충전시스템 및 근거리무선통신방식을 이용한 전자결재시스템의 제어모듈에 대한 다양한 배치구조를 제공하고, 원형코일과 사각형코일의 장점을 모두 갖는 코일을 제작하기 위한 지그를 제공함으로써, 무접점 방식의 충전시스템에 대한 신뢰성을 향상시켜, 휴대용 단말기 및 배터리팩 등의 제조 및 판매가 용이함은 물론, 제품의 경쟁력을 향상시키는 효과가 있는 것이다.

Description

무접점 전력 수신장치 및 수신장치용 코어를 제작하기 위한 지그
본 발명은 무접점 전력 수신 장치 및 수신 장치용 코어를 제작하기 위한 지그에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 휴대용 단말기의 배터리팩 및 커버케이스에 충전시스템의 전력수신코일과 전자결재시스템의 루프안테나를 모두 탑재하되, 중심부에 전력수신코일을 배치하고, 그 외곽에 루프안테나를 배치한 후, 무선전력신호의 수신모드 및 데이터의 송수신모드을 선택적으로 수행하도록 함으로써, 고조파성분에 의한 간섭영향을 방지하고, 하나의 휴대용 단말기에서 무접점 충전 및 전자결재가 모두 가능해지도록 한 무접점 전력 수신 장치와, 이러한 수신 장치에 탑재되는 코어를 제작하기 위한 지그에 관한 것이다.
일반적으로 배터리팩(Battery pack)은 외부의 충전기로부터 전력(전기에너지)를 공급받아 충전한 상태에서 휴대용 단말기(핸드폰, PDA 등)의 작동을 위한 전원을 공급하기 위한 것으로, 전기에너지를 충전하는 배터리셀과 상기 배터리셀의 충전 및 방전(휴대용 단말기로 전기에너지를 공급)을 위한 회로 등이 구성되어 있다.
이러한 휴대용 단말기에 사용되는 배터리팩에 전기에너지를 충전시키기 위한 충전기와 배터리팩의 전기적연결방식에는, 상용전원을 공급받아 배터리팩에 대응하는 전압 및 전류로 변환하여 해당 배터리팩의 단자를 통해 배터리팩으로 전기에너지를 공급하는 단자연결방식이 있다.
그러나, 이러한 단자연결방식으로 전원을 공급하면, 충전기와 배터리팩을 접촉하거나 분리하는 경우, 양측의 단자(배터리팩의 단자 및 충전기의 단자)들이 서로 다른 전위차를 가지고 있어 순간방전현상을 초래하며, 이로 인하여 양측의 단자들에 이물질이 쌓이게 되면 화재 등이 발생할 우려가 있었다.
또한, 습기 등으로 인하여 배터리팩에 충전된 전기에너지가 배터리팩의 단자를 통해 외부로 자연방전되는 등의 문제점이 있음은 물론, 이로 인하여 배터리팩의 수명 및 성능의 저하를 초래하는 단점이 있었다.
최근에는 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 무선전력송수신기술을 이용한 무접점 방식의 충전시스템 등이 제시되고 있다.
한편, 최근에 보급되는 휴대용 단말기에는 근거리무선통신방식을 이용한 전자결재시스템이 탑재되어 있으며, 이러한 전자결재시스템이 탑재된 휴대용 단말기를 전자결재용 기기 등에 근접하여 결제과정을 처리함으로써, 원하는 결재를 수행할 수 있다.
상기와 같은 결재시스템을 위해서는 휴대용 단말기 내부에, 루프 안테나와 흡수체(Absorber), 임피던스 매칭회로 등이 구성되어야만 한다.
상기와 같은 무선전력송수신기술을 이용한 무접점 방식의 충전시스템과 근거리무선통신방식을 이용한 결재시스템을 하나의 휴대용 단말기에 모두 탑재하기 위해서는, 충전시스템의 전력수신코일과 전자결재시스템의 루프안테나(Loop antenna)를 휴대용 단말기 내에 모두 구비하여 동작시켜야 한다.
그러나, 전자결제시스템의 주파수대역(예를 들어, 13.56㎒) 및 충전시스템의 주파수대역(예를 들어, 수백㎑)에서 발생하는 고조파성분(기본파의 n배 성분)에 의한 상호간섭으로 인하여, 신호의 전송이 원활하지 못하게 되어 요구되는 기능을 수행하지 못하는 문제점이 있었다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위해서, 본 발명은 휴대용 단말기의 배터리팩 및 커버케이스에 충전시스템의 전력수신코일과 전자결재시스템의 루프안테나를 모두 탑재하면서, 고조파성분에 의한 간섭영향을 방지함으로써, 하나의 휴대용 단말기에서 무접점 충전 및 전자결재가 가능해지도록 할 수 있는 무접점 전력 수신 장치를 제공하는데 목적이 있다.
이를 위하여, 본 발명은 중심부에 전력수신코일을 배치하고, 그 외곽에 루프안테나를 배치한 후, 무선전력신호의 수신모드 및 데이터의 송수신모드을 선택적으로 수행하도록 한 무접점 전력 수신 장치를 제공하는데 목적이 있다.
또한, 상기와 같은 무접점 전력 수신 장치에 탑재되는 2중 형상의 코어를 제작하기 위한 지그를 제공하는데 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위해서, 본 발명에 따른 무접점 전력 수신 장치는, 무선전력신호의 수신모드 및 데이터의 송수신모드를 선택적으로 수행하는 공용송수신블록과, 무선전력신호의 수신모드에서, 상기 공용송수신블록으로 수신된 전력신호를 정류하는 정류블록과, 상기 정류블록에서 정류된 전력신호를 제어하는 수신전력제어블록과, 상기 수신전력제어블록에서 제어된 전력신호인 전기에너지를 이용하여 배터리팩의 충전을 제어하는 충전제어블록 및 데이터의 송수신모드에서, 상기 공용송수신블록을 통해 외부전자기기와 전자결재를 위한 데이터를 송수신하는 데이터처리블록을 포함하는 것을 특징으로 한다.
특히, 상기 공용송수신블록은, 무선전력신호를 수신하는 전력수신코일과, 데이터의 송수신을 위한 루프안테나(Loop antenna)와, 상기 전력수신코일 및 루프안테나 중 어느 하나를 선택하여 상기 정류블록 및 데이터처리블록 중 어느 하나와 전기적으로 연결하는 모드스위칭부 및 상기 전력수신코일의 수신전압을 감지하여 상기 모드스위칭부의 스위칭동작을 제어하는 모드제어부를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.
바람직하게는 상기 모드제어부가, 상기 전력수신코일의 수신전압을 감지한 후, 상기 감지된 수신전압이 기준전압보다 높은 경우, 상기 모드스위칭부가 상기 전력수신코일과 정류블록을 전기적으로 연결하는 스위칭동작을 수행하도록 제어하고, 상기 감지된 수신전압이 기준전압보다 낮은 경우, 상기 모드스위칭부가 상기 루프안테나와 데이터처리블록을 전기적으로 연결하는 스위칭동작을 수행하도록 제어하는 것을 특징으로 한다.
특히 상기 모드제어부는, 상기 전력수신코일의 수신전압을 감지하고, 감지된 수신전압와 기준전압을 비교하여 그 결과를 출력하는 전압감지기(Voltage Detector)를 포함하는 것을 특징으로 한다.
그리고, 무선통신이 가능한 단말기 본체와, 상기 단말기로 전기에너지를 공급하며 충방전이 가능한 배터리팩(Battery pack), 상기 배터리팩을 보호하기 위한 배터리용 커버케이스(Cover case) 및 상기 단말기 본체와 배터리 및 커버케이스가 각각 전기적으로 연결되도록 구성된 적어도 하나의 연결단자모듈을 포함하는 휴대용 단말기의 내부에, 무선전력신호의 수신모드 및 데이터의 송수신모드을 선택적으로 수행하는 공용송수신블록과, 무선전력신호의 수신모드에서, 상기 공용송수신블록으로 수신된 전력신호를 정류하는 정류블록과, 상기 정류블록에서 정류된 전력신호를 제어하는 수신전력제어블록과, 상기 수신전력제어블록에서 제어된 전력신호인 전기에너지를 이용하여 배터리팩의 충전을 제어하는 충전제어블록 및 데이터의 송수신모드에서, 상기 공용송수신블록을 통해 외부전자기기와 전자결재를 위한 데이터를 송수신하는 데이터처리블록을 포함하되, 상기 배터리팩의 제1 연결단자모듈이 단말기본체의 제2 연결단자모듈과 연결되고, 상기 공용송수신블록이 배터래팩 내부에 배치되어 배터리팩의 제1 연결단자모듈 및 단말기본체의 제3 연결단자모듈과 연결되며, 상기 단말기본체의 내부에 제3 연결단자모듈로부터 제2 연결단자모듈로 이어지도록 정류블록, 수신전력제어블록, 충전제어블록이 순차적으로 배치되고, 상기 제3 연결단자모듈과 수신전력제어블록 사이에 데이터처리블록이 배치되는 것을 특징으로 한다.
그리고, 무선통신이 가능한 단말기 본체와, 상기 단말기로 전기에너지를 공급하며 충방전이 가능한 배터리팩(Battery pack), 상기 배터리팩을 보호하기 위한 배터리용 커버케이스(Cover case) 및 상기 단말기 본체와 배터리 및 커버케이스가 각각 전기적으로 연결되도록 구성된 적어도 하나의 연결단자모듈을 포함하는 휴대용 단말기의 내부에, 무선전력신호의 수신모드 및 데이터의 송수신모드을 선택적으로 수행하는 공용송수신블록과, 무선전력신호의 수신모드에서, 상기 공용송수신블록으로 수신된 전력신호를 정류하는 정류블록과, 상기 정류블록에서 정류된 전력신호를 제어하는 수신전력제어블록과, 상기 수신전력제어블록에서 제어된 전력신호인 전기에너지를 이용하여 배터리팩의 충전을 제어하는 충전제어블록 및 데이터의 송수신모드에서, 상기 공용송수신블록을 통해 외부전자기기와 전자결재를 위한 데이터를 송수신하는 데이터처리블록을 포함하되, 상기 공용송수신블록이 커버케이스의 내부에 배치되어 커버케이스의 제4 연결단자모듈과 연결되고, 상기 제4 연결단자모듈은 단말기본체의 제3 연결단자모듈에 연결되며, 상기 단말기본체의 내부에 제3 연결단자모듈로부터 제2 연결단자모듈로 이어지도록 정류블록, 수신전력제어블록, 충전제어블록이 순차적으로 배치되고, 상기 제3 연결단자모듈과 수신전력제어블록 사이에 데이터처리블록이 배치되며, 상기 제2 연결단자모듈이 배터리팩의 제1 연결단자모듈과 연결되는 것을 특징으로 한다.
특히, 상기 커버케이스에 배치된 공용송수신블록과 연결되는 제4 연결단자모듈의 단자는, 판스프링 형태로 구성되며, 상기 커버케이스의 덮개에 형성된 관통공을 통과하여 배터리팩의 제1 연결단자모듈의 단자와 전기적으로 연결되는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 공용송수신블록이, 무선전력신호를 수신하는 전력수신코일과, 데이터의 송수신을 위한 루프안테나(Loop antenna)와, 상기 전력수신코일 및 루프안테나 중 어느 하나를 선택하여 상기 정류블록 및 데이터처리블록 중 어느 하나와 전기적으로 연결하는 모드스위칭부 및 상기 전력수신코일의 수신전압을 감지하여 상기 모드스위칭부의 스위칭동작을 제어하는 모드제어부를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.
특히, 상기 모드제어부는, 상기 전력수신코일의 수신전압을 감지한 후, 상기 감지된 수신전압이 기준전압보다 높은 경우, 상기 모드스위칭부가 상기 전력수신코일과 정류블록을 전기적으로 연결하는 스위칭동작을 수행하도록 제어하고, 상기 감지된 수신전압이 기준전압보다 낮은 경우, 상기 모드스위칭부가 상기 루프안테나와 데이터처리블록을 전기적으로 연결하는 스위칭동작을 수행하도록 제어하는 것을 특징으로 한다.
또한 상기 모드제어부는, 상기 전력수신코일의 수신전압을 감지하고, 감지된 수신전압와 기준전압을 비교하여 그 결과를 출력하는 전압감지기(Voltage Detector)를 포함하는 것을 특징으로 한다.
그리고, 본 발명에 의한 수신 장치용 코어를 제작하기 위한 지그는, 상부면 중심부에 권심돌기가 형성된 판형의 하부디스크와, 상기 하부디스크의 상부에 적층되며 적어도 하나의 슬라이드공이 관통형성된 판형의 상부디스크 및 상기 슬라이드공에 끼움삽입되어 상하방향으로 이동가능하도록 구비되는 적어도 하나의 가이드구를 포함하는 것을 특징으로 한다.
특히, 상기 하부디스크는, 상기 권심돌기에 인접하여 삽입공이 관통형성된 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 가이드구는, 사각형의 모서리에 대응하는 형상을 갖으며, 내측으로 곡면부가 형성된 것을 특징으로 한다.
그리고, 상기와 같은 수신 장치용 코어를 제작하기 위한 지그를 이용하여 이중코어를 제조하는 방법에 있어서, a) 코일용전선을 하부디스크의 삽입공 하부에서 삽입하여 상부로 인출하는 단계; b) 권심돌기를 중심으로 하여 상기 인출된 코일용전선을 감아 제1 코일을 형성하는 단계; c) 상기 제1 코일의 형성이 완료되면, 상부디스크에 구비된 다수의 가이드구를 슬라이드이동하여 하강시키는 단계; d) 상기 가이드구의 외부면으로 코일용전선을 감아 제2 코일을 형성하는 단계; 및 e) 상기 형성된 제1 코일 및 제2 코일을 코일권선용 지그에서 분리시키는 단계;를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.
특히, 상기 단계 b)는, b-1) 상기 권심돌기를 중심으로 하여 코일용전선을 감아 제1 코일의 지름을 확장시키는 과정과, b-2) 상기 제1 코일의 지름이, 가이드구의 곡면부에 의해 형성되는 가상의 원형에 매칭되면, 상기 제1 코일의 형성을 완료하는 과정을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.
그리고, 상기 단계 d)는, d-1) 상기 가이드구의 외면부에 의해 형성되는 가상의 사각형을 중심으로 하여, 상기 제1 코일에서 연장된 코일용전선을 감아 제2 코일을 형성하는 과정과, d-2) 상기 제2 코일의 크기가 하부디스크 또는 상부디스크의 크기에 매칭되면, 상기 제2 코일의 형성을 완료하는 과정을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.
상기와 같은 해결수단에 의해, 본 발명은 휴대용 단말기의 배터리팩 및 커버케이스에 충전시스템의 전력수신코일과 전자결재시스템의 루프안테나를 모두 탑재하여, 하나의 휴대용 단말기에서 무접점 충전 및 전자결재가 모두 가능하도록 하는 효과가 있다.
특히, 서로 다른 주파수대역을 갖는 무접점 충전시스템과 전자결재시스템을 동시에 운용하면서도, 시스템 상호간의 간섭을 미연에 방지함으로써, 제품에 대한 신뢰성을 향상시킬 수 있는 것이다.
또한, 무선전력송수신기술을 이용한 무접점 방식의 충전시스템 및 근거리무선통신방식을 이용한 전자결재시스템의 제어모듈에 대한 다양한 배치구조를 제공함으로써, 다양한 배터리팩의 구조에 대하여 무접점충전 및 전자결재가 모두 가능해진다.
그리고, 본 발명에 의한 지그를 이용하여 수신 장치용 코어를 제작함에 있어, 해당 코어가 원형과 사각형의 형상을 동시에 가지도록 함으로써, 원형코일이 갖는 장점과 사각형코일이 갖는 장점을 조합하여 해당 코어(2차측)에 대한 이동성 및 전송효율을 동시에 향상시킬 수 있는 장점이 있다.
따라서, 다양한 휴대용 단말기에 용이하게 적용하는 등, 제품적용의 확장성을 크게 향상시킬 수 있는 것이다.
특히, 상기와 같은 코어를 제작하기에 용이한 코일권선용 지그 및 이에 의하여 해당 코어를 용이하게 제작하는 방법을 더 제공함으로써, 본 발명에 의한 이중코어의 제조에 대한 용이성향상, 비용절감, 생산량증가 등의 효과를 얻을 수 있는 것이다.
따라서, 무접점전력수신장치와 무접점전력전송장치를 포함하는 무접점 방식의 충전시스템에 대한 신뢰성을 향상시킬 수 있음은 물론, 휴대용단말기 및 배터리팩 등의 관련제품에 대한 경쟁력을 향상시킬 수 있는 것이다.
도 1은 본 발명에 의한 무접점 전력 수신 장치의 예를 나타낸 회로도이다.
도 2는 본 발명에 의한 무접점 전력 수신 장치의 다른 예를 나타낸 블록도이다.
도 3은 도 2의 공용송수신블록에 대한 예를 나타낸 회로도이다.
도 4는 본 발명에 의한 무접점 전력 수신 장치의 또 다른 예를 나타낸 회로도이다.
도 5는 본 발명에 의한 무접점 전력 수신 장치의 또 다른 예를 나타낸 회로도이다.
도 6은 본 발명에 의한 휴대단말기용 배터리팩의 예를 나타낸 분해사시도이다.
도 7은 본 발명에 의한 휴대단말기용 배터리팩 및 커버케이스의 예를 나타낸 결합사시도이다.
도 8은 본 발명에 의한 수신 장치용 코어를 제작하기 위한 지그의 예를 나타낸 부분절개사시도이다.
도 9는 도 8에 나타난 지그의 분해사시도이다.
도 10 및 도 11는 도 8에 나타난 지그를 이용하여 이중코어를 제작하는 과정을 사시도로 나타낸 도면이다.
도 12는 도 8에 나타난 지그에 의해 제작된 이중코어를 나타낸 사시도이다.
도 13은 도 10 및 도 11의 과정을 단면으로 나타낸 도면이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
10 : 공용송수신블록 11 : 전력수신코일
12 : 루프안테나 13 : 모드스위칭부
14 : 모드제어부 20 : 정류블록
30 : 수신전력제어블록 40 : 충전제어블록
50 : 데이터처리블록 70 : 배터리셀모듈
310 : 코일권선용 지그 311 : 하부디스크
311a : 권심돌기 312 : 상부디스크
312a : 슬라이드공 313 : 가이드구
320 : 이중코어 321 : 제1 코일
322 : 제2 코일
본 발명에 따른 무접점 전력 수신 장치 및 수신 장치용 코어를 제작하기 위한 지그에 대한 예는 다양하게 적용할 수 있으며, 이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 가장 바람직한 실시 예에 대해 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명에 의한 무접점 전력 송신 장치의 예를 나타낸 구성도로서, 무선전력신호를 송출하는 무접점전력송신장치(100)와, 상기 무선전력신호를 수신하여 배터리셀을 충전하는 무접점전력수신장치(200)의 세부구성을 나타낸 것이다.
상기 무접점전력송신장치(100)는, 1차측코어부(110), ID확인부(120), 무선전력전송제어부(130), 스위칭제어부(140), 구동드라이버(150), 직렬공진형컨버터(160), 궤환회로부(170)를 포함하여 구성된다.
상기 1차측코어부(110)는 다수의 전력송신코어(111)로 구성되며, 직렬공진형컨버터(160)에 병렬로 연결되어 구성된다.
상기 ID확인부(120)는 상기 1차측코어부(110)의 부하변화를 감지하고, 해당 부하변화가 무접점전력수신장치(200)에 의한 것인지를 판단하는 것으로, 부하변화감지기능과 더불어 무접점전력수신장치(200)로부터 전송된 신호 중 AC신호의 데이터신호코드를 분석 및 처리하는 기능을 수행한다.
상기 무선전력전송제어부(130)는 상기 ID확인부(120)의 판단결과를 전송받아 확인하고, 해당 부하변화가 무접점전력수신장치(200)에 의한 것인 경우, 상기 1차측코어부(110)를 통해 무선전력신호를 송출하기 위한 전력제어신호를 상기 구동드라이버(150)로 전송한다.
그리고, 상기 ID확인부(120)에서 필터링된 데이터신호를 분석처리하고, 이에 대응하여 구동드라이버(150)를 제어하게 된다. 또한, 데이터신호(예를 들어, ID요청신호)를 생성하여 1차측코어부(110)를 통해 무접점전력수신장치(200)로 전송하는 기능을 수행한다.
상기 스위칭제어부(140)는 직렬공진형컨버터(160)와 다수의 전력송신코어(111)의 사이에 구비된 다수의 스위치(도시하지 않음)의 스위칭동작을 제어하는 것이다.
상기 구동드라이버(150)는 송출하고자 하는 무선전력신호의 세기에 대응하여 직렬공진형컨버터(160)의 동작을 제어하는 것이다.
상기 직렬공진형컨버터(160)는 구동드라이버(150)의 제어에 의해 송출하고자 하는 무선전력신호를 발생하기 위한 송출전원을 생성하여 상기 1차측코어부(110)로 공급하는 것이다.
다시 말해, 무선전력전송제어부(130)가 요구되는 전력값을 갖는 무선전력신호의 송출을 위한 전력제어신호를 구동드라이버(150)로 전송하면, 상기 구동드라이버(150)는 전송된 전력제어신호에 대응하여 직렬공진형컨버터(160)의 동작을 제어하고, 상기 직렬공진형컨버터(160)는 구동드라이버(150)의 제어에 의하여 요구되는 전력값에 대응하는 송출전원을 1차측코어부(110)에 인가함으로써, 요구되는 세기의 무선전력신호가 송출되도록 하는 것이다.
상기 궤환회로부(170)는, AC신호의 코드데이터가 1차측코어부(110)로 수신되면, 상기 1차측코어부(110)에 인가되는 DC신호로부터 AC신호의 코드데이터를 추출하는 것으로, 상기 1차측코어부(110)의 각 전력송신코어(111)의 일측단과 전기적으로 연결되어 DC신호성분을 제거(저주파성분 제거)하는 RC필터회로(도시하지 않음)와, 상기 RC필터회로와 전기적으로 연결되는 OP-AMP를 포함하는 증폭회로(도시하지 않음)를 포함하여 구성한다.
다시 말해, RC필터회로에서 DC신호성분인 저주파신호가 제거되고, 추출된 AC신호성분이 증폭회로에서 증폭되는 것이다.
따라서, 진폭이 적은 신호의 송수신이 가능해지는 것이다.
그리고, 무선전력신호를 수신하여 전력을 공급받는 무접점전력수신장치(200)는, 상기 송출된 무선전력신호에 의해 유도전력을 생성하는 2차측코어부(220)인 전력수신코일(211)와, 유도된 전력을 정류하는 정류부(230) 및 정류된 전력으로 배터리셀(260)을 충전하는 배터리셀모듈(미부호)을 포함한다.
여기서, 상기 배터리셀모듈에는 과전압 및 과전류방지회로, 온도감지회로 등의 보호회로가 포함되어 구성되며, 특히, 배터리셀의 충전상태 등의 정보를 수집 및 처리하는 충전관리모듈이 포함된다.
또한, 상기 무접점전력수신장치(200)는, 2차측코어부(220)인 전력수신코일(211)로 유도되는 전류를 확인하고, 상기 배터리셀모듈에서 수집 및 처리되는 배터리셀의 충전정보에 기초하여, 무선전력신호의 세기제어를 요청하는 무선전력수신측제어부와, AC모듈레이션(Modulation) 방식으로 변환된 AC신호의 코드데이터를, 2차측코어부(220)를 통해 송수신하는 ID송신부가 더 포함되어 구성된다.
그리고, 무접점전력수신장치(200)는, 2차측코어부(220)의 전력수신코일(211)와 병렬로 연결되어 DC신호성분을 제거하는 커패시터(Capacitor)와 더불어, 드레인단자가 상기 커패시터와 직렬로 연결된 MOSFET을 더 포함한다.
상기 MOSFET은 ID송신부의 제어에 의해 온오프동작을 수행하는 것으로, 상기 ID송신부는, 상기 무선전력수신측제어부의 무선전력신호에 대한 세기제어의 요청에 대응하여 설정된 듀티비(Duty rate)에 대응하여, 상기 MOSFET의 동작전압을 상기 MOSFET의 게이트단자로 입력한다.
다시 말해, ID송신부가 동작전압에 해당하는 온신호 및 오프신호를 게이트단자로 입력하면, MOSFET은 게이트단자에 입력된 전압에 대응하여, 펄스폭변조(PWM)된 신호를 생성하여 출력하게 되며, 이러한 신호는 2차측코어부(220)의 전력수신코일(211)를 통해 무접점전력송신장치(100)로 전송된다.
또한, 본 발명에 의한 무접점전력송신장치(100)는 상용전원을 입력받는 어뎁터(Adapter)나 노트북(Notebook) 등의 휴대용 단말기(P)의 USB포트의 전원 등으로부터 전원공급포트(181)을 통해 전원을 공급받는다.
그리고, 충전 과정 중 무접점전력송신장치(100)의 내부전류를 감지하는 전류검출부(191)와 내부온도를 검출하는 온도검출부(192)를 더 구비하여, 과열이나 과전류 및 과전압 발생시 무접점전력송신장치(100)의 동작을 중지시키도록 한다.
그리고, 무접점전력수신장치(200)의 배터리셀모듈(230)에는 배터리셀을 충전하기 위한 충전회로부(231)와, 충전량을 확인하는 게이지회로부(232) 및 충전상태를 감시하기 위한 충전감시회로부(233) 등이 더 포함된다.
또한, 무접점전력송신장치(100)의 동작상태 및 무접점전력수신장치(200)의 충전상태 등을 표시하기 위한 표시부(193)이 더 구비된다.
상기와 같은 본 발명에 의한 무접점전력수신장치(200)의, 2차측코어부(220)의 전력수신코일(211)를 제작하는 것에 대해서는 하기에 다시 설명하기로 한다.
이하에서, 본 발명에 의한 무접점전력수신장치(200) 중 충전용 코일과 통신용 루프 안테나가 동시에 구비된 경우를 살펴보기로 한다.
도 2는 본 발명에 의한 휴대단말기용 무접점충전 및 데이터통신 제어모듈의 예를 나타낸 블록도로서, 공용송수신블록(210), 교류의 무선전력신호를 정류하여 직류로 변환하는 정류블록(220), 상기 정류블록(220)에서 직류로 변환된 신호를 제어하여 충전가능한 전압 및 전류(이후의 각 구성에서 사용할 수 있는 전압 및 전류)로 변환하는 수신전력제어블록(230), 상기 수신전력제어블록(230)에서 출력된 전기에너지를 이용하여 배터리셀블록(270)에 공급하는 충전제어블록(240), 송수신되는 데이터를 분석 및 처리하여 전자결제과정을 수행하는 데이터처리블록(250), 배터리셀블록(270)을 포함한다.
여기서, 배터리셀블록(270)은 2차전지인 배터리셀(273)과 온도감지모듈(272) 및 보호용 충전감시블록(271)이 구성된다.
상기 공용송수신블록(210)은 무접점 충전시스템을 동작시키는 무선전력신호의 수신모드와 전자결제시스템을 동작시키기 위한 데이터의 송수신모드를 선택적으로 수행하기 위한 것으로, 전력수신코일(211), 루프안테나(212), 모드스위칭부(213), 모드제어부(214)를 포함하여 구성된다.
상기 전력수신코일(211)은 무접점 충전시스템에 의한 무선전력신호를 수신하기 위한 것으로, 도 3에 나타난 바와 같이 코일의 일측단은 루프안테나(212)와 공통접점으로 연결되어 블록외부로 출력되고, 다른 일측단은 모드스위칭부(213)와 연결된다.
상기 루프안테나(212)는 전자결제시스템에 의한 결제정보 등의 데이터를 송수신하기 위한 것으로, 도 3에 나타난 바와 같이 안테나의 일측단은 전력수신코일(211)과 공통접점으로 연결되어 블록외부로 출력되고, 다른 일측단은 모드스위칭부(213)와 연결된다.
상기 모드스위칭부(213)는 전력수신코일(211) 및 루프안테나(212) 중 어느 하나를 선택하여, 정류블록(230) 및 데이터처리블록(250) 중 어느 하나와 전기적으로 연결하도록 스위칭동작을 하는 것으로, 루프안테나(212)와 데이터처리블록(250)이 연결되도록 된 상태에서, 상기 모드제어부(214)의 제어에 의해 전력수신코일(211)과 정류블록(230)을 연결하도록 동작된다.
상기 모드제어부(214)는 전력수신코일(211)로 수신되는 수신전력의 전압을 감지하여 상기 모드스위칭부(213)의 스위칭동작을 제어하는 것으로, 감지된 수신전압와 기준전압(무접점 충전시스템에 의해 공급되는 전력신호를 판단할 수 있는 최소전압값)을 비교하여 그 결과를 모드스위칭부(213)로 출력하게 된다.
다시 말해, 상기 전력수신코일(211)의 수신전압을 감지한 후, 상기 감지된 수신전압이 기준전압보다 높은 경우, 상기 모드스위칭부(213)가 상기 전력수신코일(211)과 정류블록(220)을 전기적으로 연결하는 스위칭동작을 수행하도록 제어하고, 상기 감지된 수신전압이 기준전압보다 낮은 경우, 상기 모드스위칭부(213)가 상기 루프안테나(212)와 데이터처리블록(250)을 전기적으로 연결하는 스위칭동작을 수행하도록 제어하는 것이다.
이때, 상기 모드제어부(214)는 도 3에 나타난 바와 같이 전력수신코일(211)과 루프안테나(212)의 공통접점에 연결되어 전력수신코일(211)에 유도되는 전압을 감지하는 전압감지기(Voltage Detector, 214)를 포함하여 구성되는 것이 바람직하다.
상기와 같은 본 발명에 의한 휴대단말기용 무접점충전 및 데이터통신 제어모듈이 적용된 예를 살펴보면 도 4 및 도 5에 나타난 바와 같다.
도 4은 본 발명에 의한 무접점 전력 수신 장치의 일 예를 나타낸 회로도로서, 도 6를 참조하여 살펴보면, 공용송수신모듈(210)을 배터리팩(A) 내부에 배치하여 배터리팩(A)의 제1 연결단자모듈(261)과 전기적으로 연결되도록 하고, 휴대용 단말기본체(B)에 정류블록(220), 수신전력제어블록(230), 충전제어블록(240), 데이터처리블록(250)을 배치한다.
이때, 단말기 본체(B)에는 충전제어블록과(240)과 전기적으로 연결되는 제2 연결단자모듈(252)을 구성하여 배터리팩(A)의 제1 연결단자모듈(261)과 연결되도록 하고, 상기 전력수신코일(211)로 수신된 무선전력신호가 정류블록(220)으로 공급되도록 제3 연결단자모듈(263)을 구성한다.
그리고, 루프안테나(212)를 통해 송수신되는 데이터는 제3 연결단자모듈(263)를 통해 데이터처리블록(250)으로 송수신되며, 상기 데이터처리블록(250)은 송수신되는 데이터를 분석 및 처리하여 결제 등의 과정을 수행한다.
한편, 상기와 같은 배터리팩(A)의 구조를 살펴보면, 도 6에 나타난 바와 같이, 상부케이스(Aa) 및 하부케이스(Ab)로 이루어진 배터리팩(A)의 내부에, 배터리셀(273)과 온도감지모듈(272) 및 충전감시모듈(271)을 구성한다.
그리고, 배터리셀(273)의 일측으로 전력수신코일(211)과 루프안테나(212)를 설치하되, 상기 전력수신코일(211)과 배터리셀(273) 사이에는 차폐판(Shield)(211a)이 구비되고, 상기 루프안테나(212)와 배터리셀(273) 사이에는 흡수판(Absorber)(212a)이 구비된다.
다시 말해, 서로 다른 이종의 쉴드재에 전력수신코일(211)과 루프안테나(212)를 구성하여 동일평면상에 배치함으로써, 배터리팩(A)의 두께를 최소화할 수 있는 것이다.
이때, 전력수신코일(211)을 다수의 권선이 감겨서 권취되는 구조이고, 루프안테나(212)는 고리형태의 구조를 갖게 되므로, 도 6에 나타난 바와 같이 중앙에 전력수신코일(211)을 구비하고 그 외곽으로 루프안테나(212)를 구비하는 것이 바람직하다.
따라서, 도 4 및 도 6에 나타난 바와 같은 배치구조에 의하면, 무접점 방식의 무선전력신호를 수신하여 배터리를 충전하기 위한 전력수신코일(211)과 전자결재를 위한 데이터 송수신용 루프안테나(212)를 동일 평면상에 배치하고, 상기 전력수신코일(211) 및 루프안테나(212)를 포함하는 공용송수신블록(212)을 배터리팩(A)에 내장함으로써, 배터리팩(A)의 두께를 최소화하고 제조원가를 절감할 수 있음은 물론, 정류블록(220), 수신전력제어블록(230), 충전제어블록(240), 데이터처리블록(250)은 휴대용 단말기본체(B)에 내장된 모듈을 재활용할 수 있게 된다.
이상에서 설명한 도 6의 내용 중 각 구성간의 구체적인 전기적연결관계 등은 당업자에 의해 다양한 변형이 가능하므로, 특정한 것에 한정하지 않음은 물론이며, 이하에서 설명할 도 7에 대해서도 동일하다.
도 5는 본 발명에 의한 무접점 전력 수신 장치의 다른 예를 나타낸 회로도로서, 도 7를 참조하여 살펴보면, 공용송수신모듈(210)을 커버케이스(C) 내부에 배치하여 커버케이스(C)의 제4 연결단자모듈(264)과 전기적으로 연결되도록 하고, 상기 제4 연결단자모듈(264)은 단말기본체(B)의 제3 연결단자모듈(263)과 연결되며, 상기 단말기본체(B)의 내부에 제3 연결단자모듈(263)로부터 제2 연결단자모듈(262) 사이에 정류블록(220), 수신전력제어블록(230), 충전제어블록(240), 데이터처리블록(250)을 배치한다.
그리고, 상기 단말기본체(B)의 제2 연결단자모듈(262)이 배터리팩(A)의 제1 연결단자모듈(261)과 연결되도록 한다.
한편, 상기와 같은 커버케이스(C)의 구조를 살펴보면, 도 7에 나타난 바와 같이, 커버케이스(C)의 내측에 공용송수신블록(210)을 내장하기 위한 공간부(미부호)를 형성하고, 상기 공간부 내부에 전력수신코일(211)과 루프안테나(212)를 설치하되, 상기 전력수신코일(211)에는 차폐판(Shield)(211a)을 구비하고, 상기 루프안테나(212)에는 흡수판(Absorber)(212a)을 구비한다.
이때, 도 7에 나타난 바와 같이 중앙에 전력수신코일(211)을 구비하고 그 외곽으로 루프안테나(212)를 구비하는 것이 바람직하다.
따라서, 도 5 및 도 7에 나타난 바와 같은 배치구조에 의하면, 무접점 방식의 무선전력신호를 수신하여 배터리를 충전하기 위한 전력수신코일(211)과 전자결재를 위한 데이터 송수신용 루프안테나(212)를 동일 평면상에 배치하고, 상기 전력수신코일(211) 및 루프안테나(212)를 포함하는 공용송수신블록(212)을 커버케이스(C)에 내장함으로써, 커버케이스(C)의 두께를 최소화할 수 있음은 물론, 정류블록(220), 수신전력제어블록(230), 충전제어블록(240), 데이터처리블록(250)은 휴대용 단말기본체(B)에 내장함으로써, 구형 배터리팩의 재사용이 가능한 것이다.
한편, 상기와 같은 각 실시 예에 나타난 전력수신코어(211)를 제작함에 있어, 무접점전력전송장치 및 무접점전력수신장치의 크기를 최소화하기 위하여 박형으로 제작되는 것이 바람직하다. 따라서 복수의 가는 금속선으로 형성된 코일용전선을 권심지름방향으로 겹쳐서 권선한 코일을 이용하게 된다.
그리고, 상기와 같은 무접점 충전에는 전기회로부품을 전자유도 전자파로부터 보호하기 위하여 통상적으로 2차코일의 일측에 차폐시트를 구비하게 된다.
이때, 2차코일이 원형일 경우, 사각형의 차폐시트의 네 모서리 주변에는 코일이 존재하지 않기 때문에, 와전류가 발생하여 온도가 상승되는 원인이 되었다.
또한, 무접점 전력전송방식의 특성상, 1차측 코어와 2차측 코어의 위치가 가변적이기 때문에, 2차측코어에 대한 이동성 및 전송효율이 제품의 신뢰성 판단에 중요한 평가기준이 된다.
일반적인 코일형상은 송신부 및 수신부가 원형권선이거나, 송신부가 원형권선이면서 수신부가 사각형권선인 경우가 대부분이다.
이때, 수신부의 코일이 원형인 경우에는 이동성이 좋은 반면 사각형에 비하여 면적이 적어서 전력전송효율이 떨어지는 문제가 있고, 사각형 코일의 경우에는 원형에 비하여 전력전송효율은 좋으나 이동성이 떨어지는 문제점이 있다.
본 발명에서는 무접점전력수신장치의 2차측코어를 제작함에 있어, 원형과 사각형의 형상을 동시에 가지도록 함으로써, 원형코일이 갖는 장점과 사각형코일이 갖는 장점을 조합하여 2차측 코어에 대한 이동성 및 전송효율을 동시에 향상시킬 수 있도록 한 수신 장치용 코어를 제작하기 위한 지그를 제공한다.
도 8은 본 발명에 의한 수신 장치용 코어를 제작하기 위한 지그의 예를 나타낸 부분절개사시도로서, 코일권선용 지그(310)에 원형 및 사각형상을 갖는 이중코어(320)가 권선된 상태를 나타낸 것이다.
상기 코일권선용 지그(310)는, 베이스가 되는 하부디스크(311)와 상부디스크(312) 및 이중코어(320)를 원형 및 사각형으로 구분하여 감기 위한 가이드구(313)를 포함하여 구성된다.
상기 하부디스크(311)는 도 9에 나타난 바와 같이 판형으로 형성되며, 그 상부면의 중심부에는 이중코어(320)를 권선하는 시작점이 되는 권심돌기(311a)가 형성되어 있다.
여기서, 상기 권심돌기(311a)의 높이는 이중코어(320)를 형성하는 코일용전선(Electric wire)의 높이(지름)보다 높게 형성됨이 바람직하다.
그리고, 상기 권심돌기(311a)의 인접부에는 도 3에 나타난 바와 같이 삽입공(311b)이 형성되어 있다.
상기 삽입공(311b)은 하부디스크(311)를 관통하여 형성되며, 바람직하게는 도 13에 나타난 바와 같이 경사지게 형성된다. 상기와 같이 삽입공(311b)을 경사지게 형성하게 되면, 이중코어(320)의 권선시 코일용전선이 하부디스크(311)의 상부로 끌려올라오는 것을 방지할 수 있게 된다.
상기 상부디스크(312)는 하부디스크(311)의 상부에 일정거리만큼 이격되어 적층되는 것으로, 도 9에 나타난 바와 같이 하부디스크(311)와 동일한 형태의 판형으로 형성됨이 바람직하다.
여기서, 상기 하부디스크(311)와 상부디스크(312)를 이격하여 고정시키는 방법은, 당업자의 요구에 따라 다양하게 적용될 수 있으므로, 특정한 것에 한정하지 않는다.
예를 들어, 별도의 고정장치가 상부디스크(312)의 일측부(마주보는 모서리 부분 등)를 파지하여 고정함으로써, 하부디스크(311)로부터 이격되도록 할 수 있는 것이다.
그리고, 상기 상부디스크(312)에는 적어도 하나, 바람직하게는 4개의 슬라이드공(312a)이 관통형성된다.
상기 가이드구(313)는 상부디스크(312)에 형성된 슬라이드공(312a)에 끼움삽입되어, 상하방향으로 이동가능하도록 구성되는 것으로, 도 9에 나타난 바와 같이 외부면을 연장하면 가상의 사각형이 되도록 하고, 내부면을 연장하면 가상의 원형이 되도록 함이 바람직하다.
다시 말해, 상기 가이드구(313)는 사각형(바람직하게는 일정 두께를 갖는 사각의 판형)의 모서리에 대응하는 형상으로 형성되고, 내측면에는 원형에 대응하는 곡면부(313a)를 형성한다.
이하에서, 도 10 및 도 11를 참조하여 상기와 같이 구성된 본 발명에 의한 코일권선용 지그(310)를 이용하여, 본 발명에 의한 이중코어(320)를 제조(제작)하는 방법에 대하여 살펴보기로 한다.
여기서, 본 발명에 의한 구성을 제어하기 위한 별도의 장치들, 예를 들어, 상부디스크(312)를 이격하기 위한 장치, 코일용전선을 감기 위한 장치 등은 당업자의 요구에 따라 다양한 것들을 적용할 수 있으므로, 특정한 것에 한정하지 않음은 당연하다.
먼저, 본 발명에 의한 이중코어(320)의 기본구성이 되는 코일용전선(미부호)을 하부디스크(311)에 형성된 삽입공(311b)의 하부에서 삽입하여 상부로 인출한다.
여기서, 당업자의 요구에 따라 코일용전선을 삽입공(311b)의 하부에서 삽입하여 상부로 인출할 수도 있음은 당연하다.
그리고, 인출된 코일용전선은, 하부디스크(311)의 권심돌기(311a)를 중심으로 하여 원형으로 감아 제1 코일(321)을 형성한다.
여기서, 상기 권심돌기(311a)가 코일용전선의 두께(높이)와 동일한 높이를 갖도록 하고, 상부디스크(312)의 저면부가 상기 권심돌기(311a)의 높이만큼 이격되어 있을 경우, 코일용전선을 감는 것이 보다 더 용이할 수 있음은 당연하다.
상기와 같이 코일용전선이 감겨짐에 따라 제1 코일(321)의 지름은 커지게 되는 바, 상기 제1 코일(321)의 지름이 가이드구(313)의 내측에 형성된 곡면부(313a)에 의한 가상의 원형의 지름과 동일하게 되면, 코일용전선을 감는 것을 중단하여 제1 코일(321)의 형성을 완료한다.
상기 제1 코일(321)의 형성이 완료되면, 상부디스크(312)에 구비된 다수의 가이드구(313)를 슬라이드이동하여 하강시킨다.
이때, 상기 가이드구(313)의 곡면부(313a)가 제1 코일(321)의 외주연부에 밀착되도록 함이 바람직하다.
상기와 같은 과정에 의해 가이드구(313)의 하부면이 하부디스크(312)의 상부면에 밀착되면, 상기 가이드구(313)의 외부면으로 코일용전선을 감아 제2 코일(322)을 형성한다.
이때, 상기 제2 코일(322)을 형성하는 코일용전선은 제1 코일(321)을 형성한 코일용전선과 별도의 것을 사용할 수도 있으나, 제1 코일(321)을 형성한 코일용전선을 연장하여 사용함이 바람직하다.
그리고, 상기 코일용전선에 의해 형성되는 제2 코일(322)이, 도 11에 나타난 바와 같이 하부디스크(311) 또는 상부디스크(312)의 면적(크기)에 대응하게 되면, 해당 제2 코일(322)의 형성을 완료하게 된다.
상기와 같은 과정에 의해 도 11에 나타난 바와 같이 본 발명에 의한 이중코어(320)의 제조(제작)이 완료되면, 제1 코일(321) 및 제2 코일(322)로 구성되는 이중코어(320)을 코일권선용 지그(310)에서 분리시키게 된다.
따라서, 무선으로 전력을 전송하는 코어를, 상기와 같은 과정에 의해 제작되어, 중심부에는 원형의 제1 코일(321)이 형성되고, 그 외부로 사각형의 제2 코일(322)이 형성된 이중코어(320)를 이용함으로써, 원형코일 및 사각형코일의 장점을 모두 갖게 되는 코어의 제작이 가능해지는 것이다.
이상에서 본 발명에 의한 휴대단말기용 무접점충전 및 데이터통신 제어모듈과 그 배치구조에 대하여 설명하였다. 이러한 본 발명의 기술적 구성은 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자가 본 발명의 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.
그러므로 이상에서 기술한 실시 예들은 모든 면에서 예시적인 것이며, 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해되어야 하고, 본 발명의 범위는 전술한 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

Claims (16)

  1. 무선전력신호의 수신모드 및 데이터의 송수신모드를 선택적으로 수행하는 공용송수신블록과,
    무선전력신호의 수신모드에서, 상기 공용송수신블록으로 수신된 전력신호를 정류하는 정류블록과,
    상기 정류블록에서 정류된 전력신호를 제어하는 수신전력제어블록과,
    상기 수신전력제어블록에서 제어된 전력신호인 전기에너지를 이용하여 배터리팩의 충전을 제어하는 충전제어블록 및
    데이터의 송수신모드에서, 상기 공용송수신블록을 통해 외부전자기기와 전자결재를 위한 데이터를 송수신하는 데이터처리블록을 포함하는 무접점 전력 수신 장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 공용송수신블록은,
    무선전력신호를 수신하는 전력수신코일과,
    데이터의 송수신을 위한 루프안테나(Loop antenna)와,
    상기 전력수신코일 및 루프안테나 중 어느 하나를 선택하여 상기 정류블록 및 데이터처리블록 중 어느 하나와 전기적으로 연결하는 모드스위칭부 및
    상기 전력수신코일의 수신전압을 감지하여 상기 모드스위칭부의 스위칭동작을 제어하는 모드제어부를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 무접점 전력 수신 장치.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 모드제어부는,
    상기 전력수신코일의 수신전압을 감지한 후, 상기 감지된 수신전압이 기준전압보다 높은 경우, 상기 모드스위칭부가 상기 전력수신코일과 정류블록을 전기적으로 연결하는 스위칭동작을 수행하도록 제어하고,
    상기 감지된 수신전압이 기준전압보다 낮은 경우, 상기 모드스위칭부가 상기 루프안테나와 데이터처리블록을 전기적으로 연결하는 스위칭동작을 수행하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 무접점 전력 수신 장치.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 모드제어부는,
    상기 전력수신코일의 수신전압을 감지하고, 감지된 수신전압와 기준전압을 비교하여 그 결과를 출력하는 전압감지기(Voltage Detector)를 포함하는 것을 특징으로 하는 무접점 전력 수신 장치.
  5. 무선통신이 가능한 단말기 본체와, 상기 단말기로 전기에너지를 공급하며 충방전이 가능한 배터리팩(Battery pack), 상기 배터리팩을 보호하기 위한 배터리용 커버케이스(Cover case) 및 상기 단말기 본체와 배터리 및 커버케이스가 각각 전기적으로 연결되도록 구성된 적어도 하나의 연결단자모듈을 포함하는 휴대용 단말기의 내부에,
    무선전력신호의 수신모드 및 데이터의 송수신모드을 선택적으로 수행하는 공용송수신블록과, 무선전력신호의 수신모드에서, 상기 공용송수신블록으로 수신된 전력신호를 정류하는 정류블록과, 상기 정류블록에서 정류된 전력신호를 제어하는 수신전력제어블록과, 상기 수신전력제어블록에서 제어된 전력신호인 전기에너지를 이용하여 배터리팩의 충전을 제어하는 충전제어블록 및 데이터의 송수신모드에서, 상기 공용송수신블록을 통해 외부전자기기와 전자결재를 위한 데이터를 송수신하는 데이터처리블록을 포함하되,
    상기 배터리팩의 제1 연결단자모듈이 단말기본체의 제2 연결단자모듈과 연결되고, 상기 공용송수신블록이 배터래팩 내부에 배치되어 배터리팩의 제1 연결단자모듈 및 단말기본체의 제3 연결단자모듈과 연결되며, 상기 단말기본체의 내부에 제3 연결단자모듈로부터 제2 연결단자모듈로 이어지도록 정류블록, 수신전력제어블록, 충전제어블록이 순차적으로 배치되고, 상기 제3 연결단자모듈과 수신전력제어블록 사이에 데이터처리블록이 배치되는 것을 특징으로 하는 무접점 전력 수신 장치.
  6. 무선통신이 가능한 단말기 본체와, 상기 단말기로 전기에너지를 공급하며 충방전이 가능한 배터리팩(Battery pack), 상기 배터리팩을 보호하기 위한 배터리용 커버케이스(Cover case) 및 상기 단말기 본체와 배터리 및 커버케이스가 각각 전기적으로 연결되도록 구성된 적어도 하나의 연결단자모듈을 포함하는 휴대용 단말기의 내부에,
    무선전력신호의 수신모드 및 데이터의 송수신모드을 선택적으로 수행하는 공용송수신블록과, 무선전력신호의 수신모드에서, 상기 공용송수신블록으로 수신된 전력신호를 정류하는 정류블록과, 상기 정류블록에서 정류된 전력신호를 제어하는 수신전력제어블록과, 상기 수신전력제어블록에서 제어된 전력신호인 전기에너지를 이용하여 배터리팩의 충전을 제어하는 충전제어블록 및 데이터의 송수신모드에서, 상기 공용송수신블록을 통해 외부전자기기와 전자결재를 위한 데이터를 송수신하는 데이터처리블록을 포함하되,
    상기 공용송수신블록이 커버케이스의 내부에 배치되어 커버케이스의 제4 연결단자모듈과 연결되고, 상기 제4 연결단자모듈은 단말기본체의 제3 연결단자모듈에 연결되며, 상기 단말기본체의 내부에 제3 연결단자모듈로부터 제2 연결단자모듈로 이어지도록 정류블록, 수신전력제어블록, 충전제어블록이 순차적으로 배치되고, 상기 제3 연결단자모듈과 수신전력제어블록 사이에 데이터처리블록이 배치되며, 상기 제2 연결단자모듈이 배터리팩의 제1 연결단자모듈과 연결되는 것을 특징으로 하는 무접점 전력 수신 장치.
  7. 제 6항에 있어서,
    상기 커버케이스에 배치된 공용송수신블록과 연결되는 제4 연결단자모듈의 단자는, 판스프링 형태로 구성되며, 상기 커버케이스의 덮개에 형성된 관통공을 통과하여 배터리팩의 제1 연결단자모듈의 단자와 전기적으로 연결되는 것을 특징으로 하는 무접점 전력 수신 장치.
  8. 제 5항 내지 제 7항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 공용송수신블록은,
    무선전력신호를 수신하는 전력수신코일과,
    데이터의 송수신을 위한 루프안테나(Loop antenna)와,
    상기 전력수신코일 및 루프안테나 중 어느 하나를 선택하여 상기 정류블록 및 데이터처리블록 중 어느 하나와 전기적으로 연결하는 모드스위칭부 및
    상기 전력수신코일의 수신전압을 감지하여 상기 모드스위칭부의 스위칭동작을 제어하는 모드제어부를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 무접점 전력 수신 장치.
  9. 제 8항에 있어서,
    상기 모드제어부는,
    상기 전력수신코일의 수신전압을 감지한 후, 상기 감지된 수신전압이 기준전압보다 높은 경우, 상기 모드스위칭부가 상기 전력수신코일과 정류블록을 전기적으로 연결하는 스위칭동작을 수행하도록 제어하고,
    상기 감지된 수신전압이 기준전압보다 낮은 경우, 상기 모드스위칭부가 상기 루프안테나와 데이터처리블록을 전기적으로 연결하는 스위칭동작을 수행하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 무접점 전력 수신 장치.
  10. 제 9항에 있어서,
    상기 모드제어부는,
    상기 전력수신코일의 수신전압을 감지하고, 감지된 수신전압와 기준전압을 비교하여 그 결과를 출력하는 전압감지기(Voltage Detector)를 포함하는 것을 특징으로 하는 무접점 전력 수신 장치.
  11. 상부면 중심부에 권심돌기가 형성된 판형의 하부디스크와,
    상기 하부디스크의 상부에 적층되며 적어도 하나의 슬라이드공이 관통형성된 판형의 상부디스크 및
    상기 슬라이드공에 끼움삽입되어 상하방향으로 이동가능하도록 구비되는 적어도 하나의 가이드구를 포함하는 수신 장치용 코어를 제작하기 위한 지그.
  12. 제 11항에 있어서,
    상기 하부디스크는,
    상기 권심돌기에 인접하여 삽입공이 관통형성된 것을 특징으로 하는 수신 장치용 코어를 제작하기 위한 지그.
  13. 제 12항에 있어서,
    상기 가이드구는,
    사각형의 모서리에 대응하는 형상을 갖으며, 내측으로 곡면부가 형성된 것을 특징으로 하는 수신 장치용 코어를 제작하기 위한 지그.
  14. 제 13항의 수신 장치용 코어를 제작하기 위한 지그를 이용하여 이중코어를 제조하는 방법에 있어서,
    a) 코일용전선을 하부디스크의 삽입공 하부에서 삽입하여 상부로 인출하는 단계;
    b) 권심돌기를 중심으로 하여 상기 인출된 코일용전선을 감아 제1 코일을 형성하는 단계;
    c) 상기 제1 코일의 형성이 완료되면, 상부디스크에 구비된 다수의 가이드구를 슬라이드이동하여 하강시키는 단계;
    d) 상기 가이드구의 외부면으로 코일용전선을 감아 제2 코일을 형성하는 단계; 및
    e) 상기 형성된 제1 코일 및 제2 코일을 코일권선용 지그에서 분리시키는 단계;를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 수신 장치용 코어를 제작하기 위한 지그를 이용한 이중코어 제조 방법.
  15. 제 14항에 있어서,
    상기 단계 b)는,
    b-1) 상기 권심돌기를 중심으로 하여 코일용전선을 감아 제1 코일의 지름을 확장시키는 과정과,
    b-2) 상기 제1 코일의 지름이, 가이드구의 곡면부에 의해 형성되는 가상의 원형에 매칭되면, 상기 제1 코일의 형성을 완료하는 과정을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 수신 장치용 코어를 제작하기 위한 지그를 이용한 이중코어 제조 방법.
  16. 제 15항에 있어서,
    상기 단계 d)는,
    d-1) 상기 가이드구의 외면부에 의해 형성되는 가상의 사각형을 중심으로 하여, 상기 제1 코일에서 연장된 코일용전선을 감아 제2 코일을 형성하는 과정과,
    d-2) 상기 제2 코일의 크기가 하부디스크 또는 상부디스크의 크기에 매칭되면, 상기 제2 코일의 형성을 완료하는 과정을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 수신 장치용 코어를 제작하기 위한 지그를 이용한 이중코어 제조 방법.
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