WO2017150884A1 - 무선전력 송수신 가능한 보조배터리 - Google Patents

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power transmission
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transmission antenna
transmitting
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박준호
박진표
이배근
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주식회사 아모센스
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Definitions

  • the present invention relates to an auxiliary battery, and more particularly, to an auxiliary battery capable of transmitting and receiving wireless power capable of wirelessly transmitting power to charge a battery of a mobile device or the like and wirelessly charging itself.
  • the portable terminal in order to charge a portable terminal such as a mobile phone, a notebook computer, or a PDA, the portable terminal must receive electric energy (or power) from an external charger.
  • the portable terminal includes a battery cell for storing the supplied electrical energy and a circuit for charging and discharging the battery cell (supplying electrical energy to the portable terminal).
  • the electrical connection method between the charger and the battery cell for charging the electric energy in the battery cell is a terminal for supplying electric energy to the battery cell through the terminal of the corresponding battery cell by converting into a voltage and a current corresponding to the battery cell by receiving commercial power. Include a supply method.
  • This terminal supply method is accompanied by the use of a physical cable (cable) or electric wire, it is essentially accompanied by a port for electrically connecting the cable or electric wire.
  • the general wired charging / discharging type secondary battery has a problem that it is inconvenient to use because the cable must be connected to the port.
  • the present invention has been made in view of the above, it is convenient to use by removing the cable and port as in the prior art by transmitting the power wirelessly to charge the battery of the charge and wirelessly receive the power itself and charge itself. And, the purpose is to provide a secondary battery capable of transmitting and receiving wireless power that can solve all the problems caused by the port.
  • the present invention provides a secondary battery having a wireless power transmission antenna, which can reduce the overall thickness by using the antenna switched to the wireless power transmission mode or wireless power reception mode according to the purpose of use. Has a different purpose.
  • the present invention to achieve the above object is a battery; A wireless power transmission antenna performing a function of an antenna for transmitting or receiving wireless power; And a circuit unit configured to control the driving of the wireless power transmission antenna, wherein the wireless power transmission antenna receives wireless power supplied from the outside through one antenna to charge the battery or power stored in the battery. It provides a secondary battery capable of transmitting and receiving wireless power supplying power to the charging target side by transmitting in a wireless manner.
  • a magnetic shielding sheet made of a magnetic material may be disposed on one surface of the wireless power transmission antenna so as to shield the magnetic field and focus in a required direction.
  • the wireless power transmission antenna may be operated in a transmission mode for transmitting the power stored in the battery in a wireless manner.
  • the wireless power transmission antenna may periodically transmit a power signal (power signal) for detecting the wireless power receiving module.
  • the power signal may include at least one or more information of the amount of power information, the state of charge information, the power information and identification information suitable for the load to be charged.
  • the circuit unit may maintain a transmission mode state of the wireless power transmission antenna when the inductance of the wireless power transmission antenna is changed and no power signal other than the power signal transmitted from the wireless power transmission antenna is detected. Through this, the main battery of the charging target can be charged.
  • the circuit unit may switch the wireless power transmission antenna to a reception mode when an inductance of the wireless power transmission antenna is changed and a power signal other than the power signal transmitted from the wireless power transmission antenna is detected. This may allow the battery to charge itself.
  • the inductance of the wireless power transmission antenna may be changed through interaction with the wireless power reception antenna of the wireless power reception module included in the charging target or the wireless power transmission antenna of the wireless power transmission module included in the external charger. Can be.
  • a case having an inner space for accommodating the wireless battery capable of transmitting and receiving the wireless power includes a case, the inside of the case may be filled with a waterproofing agent to cover at least one surface of the wireless power transmission antenna.
  • the waterproofing agent may be a resin material including at least one of a silicone resin, an epoxy resin, and a urethane resin.
  • one side of the case may be provided with a charging port for electrical connection with the charging target.
  • one side of the case may be provided with a switch to turn on / off the driving of the circuit.
  • a wireless battery capable of transmitting and receiving power may include a battery; A wireless power transmission antenna formed on one surface of the battery and usable as a wireless power reception antenna or a wireless power transmission antenna; And when the wireless power receiving module of the charging target approaches, the wireless power transmitting antenna is switched to a wireless power transmitting antenna to implement a wireless power transmission mode, and when the wireless power transmitting module approaches, the wireless power transmitting antenna is used for receiving wireless power. And a circuit unit configured to switch to an antenna to implement a wireless power reception mode.
  • the auxiliary battery of the present invention charges the main battery to be charged, and when the wireless power reception mode is implemented, the auxiliary battery of the present invention charges itself.
  • the battery to be charged or the auxiliary battery is charged by itself. It is very convenient to use because it is charged / discharged by a simple way to put on.
  • the auxiliary battery capable of transmitting and receiving wireless power according to the present invention removes a port, which is an essential component in the conventional wired charging / discharging method, it is possible to prevent a malfunction caused by foreign substances and moisture ingress due to the port, thereby improving the service life of the auxiliary battery. Can be extended.
  • the secondary battery capable of transmitting and receiving wireless power according to the present invention is configured to switch and use one wireless power transmission antenna to a reception mode and a transmission mode, there is an effect of reducing the thickness of the auxiliary battery.
  • FIG. 1 is a schematic diagram showing a secondary battery capable of transmitting and receiving wireless power according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 2 is a cross-sectional view taken along line A-A of FIG.
  • FIG. 4 is a schematic view showing a wireless battery capable of transmitting and receiving power according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 is a cross-sectional view taken along line B-B of FIG. 4;
  • FIG. 6 is a schematic diagram showing a state of charging a portable electronic device in a wired manner using a secondary battery capable of transmitting and receiving wireless power according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 is a block diagram showing a detailed configuration of a circuit portion applied to a secondary battery capable of transmitting and receiving wireless power according to the present invention.
  • the secondary batteries 100 and 200 capable of transmitting / receiving wireless power according to an embodiment of the present invention are for charging the main battery to be charged using the power of the battery 120.
  • the charging target may be in the form of a portable electronic device 10 that is portable and easy to carry.
  • the portable electronic device may be a mobile terminal such as a smart phone or a cellular phone, and may be in various forms such as a smart watch, a digital camera, a DMB, an e-book, a netbook, a tablet PC, a portable computer, an AR device, or a VR device. It may be an electronic device.
  • the auxiliary batteries 100 and 200 capable of transmitting / receiving wireless power according to an embodiment of the present invention include a battery 120, a wireless power transmission antenna 130, a circuit unit 140, and the like. do.
  • the wireless power transmission antenna 130 may transmit or receive wireless power.
  • the wireless power transmission antenna 130 may be formed of a flat coil having a shape of any one of a circular, elliptical, square shape and various shapes in which conductive members are wound in a clockwise or counterclockwise direction. Connection terminals 131 and 132 formed at both ends may be electrically connected to the circuit unit 140.
  • the secondary battery (100,200) capable of transmitting and receiving wireless power according to the present invention receives wireless power from an external charger through one wireless power transmission antenna 130 to charge the power of its own battery 120, or the battery 120
  • the main battery of the charging target can be charged by sending out the power of the wireless power).
  • the wireless power transmission antenna 130 according to the present invention may perform the function of the wireless power transmission antenna or the function of the wireless power reception antenna according to the purpose of use through one antenna.
  • the wireless power transmission antenna 130 may be used as a wireless power transmission antenna to operate in a transmission mode for charging a main battery to be charged using a power stored in the battery 120, or wireless power. It may be operated as a reception mode for charging the battery 120 by receiving a wireless power supplied from an external charger to be used as a receiving antenna.
  • the wireless power transmission antenna 130 operates in a wireless power transmission mode by switching the wireless power transmission antenna 130 to a wireless power transmission antenna when the charging target having the wireless power reception module approaches.
  • the wireless power transmission antenna 130 may be switched to the wireless power reception antenna to operate in a wireless power reception mode.
  • the wireless power transmission antenna 130 operates as a wireless power reception antenna for self-charging the battery 120 in a transmission mode operating as a wireless power transmission antenna for charging the main battery of the charging target. It may be switched to the receive mode state.
  • the wireless power transmission antenna 130 may charge the main battery of the charging target when the charging target including the wireless power receiving module is in proximity while operating in a transmission mode for transmitting wireless power (FIG. 3).
  • the wireless power transmission antenna 130 may be switched to a reception mode for self-charging the battery 120 in the transmission mode.
  • the principle of power transmission and reception using the wireless power transmission antenna 130 may be applied to both a known magnetic induction method and a magnetic resonance method of generating an electromagnetic field using a coil and transmitting power therethrough.
  • the wireless power transmission antenna 130 may be switched to the manual mode by changing the reception mode or transmission mode by a user by operating a separate switch (not shown), the circuit mode 140 through the reception mode or transmission Mutual change to mode can be switched to automatic.
  • the circuit unit 140 switches the wireless power transmission antenna 130 to a wireless power transmission antenna when the charging target equipped with the wireless power receiving module approaches the auxiliary batteries 100 and 200 according to the present invention.
  • the wireless power transmission antenna 130 may be switched to an antenna for receiving wireless power.
  • circuit unit 140 may be switched from the transmission mode to the reception mode when the external charger is in proximity while the wireless power transmission antenna 130 is operated in the transmission mode for charging the main battery of the charging target.
  • circuit unit 140 may be switched from the reception mode to the transmission mode when the charging target is close while the wireless power transmission antenna 130 is operated in the reception mode for charging its own battery 120. .
  • the circuit unit 140 may control the operation of the wireless power transmission antenna 130 to receive the wireless power supplied from the outside or to transmit the wireless power to the outside, the battery 120 Power can be used as the driving power.
  • the circuit unit 140 may maintain the driven state until the charged power is exhausted. However, the circuit unit 140 may supply the battery unit 120 through the user's operation of the switch 114. The operation can be turned on / off by being allowed or interrupted.
  • the wireless power transmission antenna 130 may operate in a transmission mode that performs a function of a wireless power transmission antenna when power is supplied to the circuit unit 140, and the control of the circuit unit 140 is performed.
  • a power signal for detecting the proximity of the wireless power receiving module through the wireless power transmission antenna 130 may be transmitted to the outside at regular intervals.
  • the power signal to generate a wireless power signal by including at least one or more information of the power amount information of the charging target, the charging state information, the power information and identification information suitable for the load required by the wireless power receiving module is provided.
  • the wireless power reception module recognizes that the charging target including the wireless power reception module is close and receives the wireless power. By adjusting the amount of power according to the load required by the module, the battery to be charged may be charged by consuming the power stored in the battery 120.
  • a power signal for detecting the proximity of the wireless power reception module is transmitted at regular intervals through the wireless power transmission antenna 130.
  • the circuit unit 140 is close to the external charger equipped with a wireless power transmission module.
  • the wireless power transmission antenna 130 can be switched to the reception mode by recognizing.
  • the battery 120 may self-charge the battery 120 by receiving the wireless power transmitted from the wireless power transmission module of the external charger through the wireless power transmission antenna 130.
  • the circuit unit 140 may include various circuits for operating the wireless power transmission antenna 130 in a reception mode and a transmission mode.
  • the circuit unit 140 controls an overall operation of the circuit unit 140 and a frequency used to generate a power signal transmitted from the wireless power transmission antenna 130. It may include a control unit 141 for generating a control signal for adjusting the characteristics, such as voltage, current.
  • control unit 141 performs a process of identifying the wireless power receiving module and the wireless power transmission module according to a result of detecting the presence of the wireless power receiving module and the wireless power transmission module, or start wireless power transmission. If it is determined whether or not, or if the wireless power transmission module detects the proximity of the wireless power transmission antenna 130 may generate a control signal for switching from the transmission mode to the reception mode.
  • the circuit unit 140 converts the power provided from the battery 120 into a constant voltage and current or converts the power received through the wireless power transmission antenna 130 into a constant voltage and current suitable for the battery 120.
  • the conversion unit 142 may be provided to the battery 120.
  • the circuit unit 140 may include an inverter unit 143 for converting the DC power supplied from the battery 120 into AC power, and the external power received through the wireless power transmission antenna 130. It may include a rectifying unit 145 for converting from the AC power source to the DC power source, the voltage drop unit 144 for dropping the DC power converted in the rectifier 145 to a voltage suitable for the battery 120 It may include.
  • control unit 141 may be a known MCU can be used, the control unit 141 may be a PWM control method is applied, the voltage drop unit 144 is applied to any one of the LDO method or Buck method. Can be.
  • the circuit unit 140 may include a protection circuit such as PCM to prevent overcharge or to protect various circuits.
  • the circuit unit 140 switches the wireless power transmission antenna 130 to perform a function of an antenna for wireless power transmission when the wireless power reception module is in proximity or the wireless power transmission antenna 130 when the wireless power transmission module is in proximity.
  • the circuit unit 140 may include at least one of various circuit patterns patterned on the circuit board 147, at least one chipset or diode and various passive elements (ex, resistors, capacitors, etc.) mounted on the circuit board 147. One may be included.
  • the auxiliary batteries 100 and 200 capable of transmitting and receiving wireless power according to the present invention operate in a transmission mode for charging the main battery of the charging target using the power stored in the battery 120 under the control of the circuit unit 140.
  • the battery pack may be operated in a reception mode for charging the battery 120 by receiving wireless power supplied from an external charger.
  • the wireless power transmission antenna 130 may operate in a transmission mode by transmitting the power signal generated by the controller 141 to the outside at regular intervals.
  • the power supply to the circuit unit 140 may be provided or cut off through a user's manipulation of the switch 114.
  • the power supplied from the battery 120 may be converted to a constant voltage and current through the conversion unit 142 and then supplied to the control unit 141, AC power from the DC power by the inverter unit 143 After the conversion to the wireless power transmission antenna 130 is supplied to the power signal having a predetermined period can be transmitted to the outside.
  • the wireless power transmission antenna 130 operating in a transmission mode through interaction with the reception antenna of the wireless power receiving module included in the charging target.
  • the circuit unit 140 recognizes that the charging target requiring the charging of the battery is near, and adjusts the amount of power according to the load required by the wireless power receiving module of the charging target to the battery 120.
  • the battery to be charged can be charged by consuming stored power.
  • the charging of the battery 120 is performed in a wireless manner by bringing a charger including a wireless power transmission module into the auxiliary battery 100 and 200 capable of transmitting and receiving wireless power according to the present invention. Can be done.
  • Operating wireless power transmission antenna 130 may be a change in inductance due to interaction with the transmitting antenna of the wireless power transmission module included in the charger.
  • the controller 141 may recognize that the charger is close and cut off the power supplied to the inverter unit 143. Accordingly, the wireless power transmission antenna 130 may be switched to the reception mode for charging the power of the battery 120 by operating as a wireless power reception antenna.
  • control unit 141 sends information including at least one or more of power amount information, state of charge information on the state of the battery 120, power information suitable for the load required by the charging target and identification information to the charger side. Can provide.
  • the wireless power provided by the charger is received through the wireless power transmission antenna 130 in a state suitable for the battery 120 and then supplied to the battery 120 to supply power to the battery 120. It can be charged.
  • the power received through the wireless power transmission antenna 130 may be converted from AC power to DC power through the rectifier 145, the voltage suitable for the battery 120 through the voltage drop unit 144
  • the battery 120 may be charged by being supplied with a constant voltage and current by the converter 142 after being converted to the size of.
  • the auxiliary batteries 100 and 200 capable of transmitting / receiving wireless power according to the present invention do not require a process of connecting a cable as in the related art by charging and transmitting power wirelessly or by charging a power source.
  • the charging / discharging is done by a simple method of placing a charging target or an auxiliary battery on an external charger, thereby improving convenience of use.
  • the secondary battery (100,200) capable of transmitting and receiving wireless power according to the present invention is to protect the battery 120 and the circuit unit 140 from the external environment and to increase the portability, such as the battery 120 and the circuit unit 140,
  • the case 110 may be implemented in a built-in form.
  • the case 110 may be formed in an enclosure having an internal space for accommodating the battery 120, the wireless power transmission antenna 130, the circuit unit 140, and the like, and has rigidity such as plastic or metal. It may be made of a material having.
  • the case 110 may be formed so that at least one surface has a horizontal surface. This may be performed by maintaining one surface of the object to be charged to be in contact with the horizontal surface or by allowing one surface of the charger for charging the battery 120 to be in contact with the horizontal surface. To do this.
  • the charger may be a known charging pad.
  • the switch 114 since the switch 114 is electrically connected to the circuit unit 140 on one side of the case 110, power may be supplied or cut off to the circuit unit 140 through a user's manipulation.
  • one side of the case 110 may be provided with a notification means (not shown) for displaying the remaining amount of the battery 120 built in the case 110 or on / off driving of the circuit unit 140. have.
  • the auxiliary battery 200 capable of transmitting and receiving wireless power according to the present invention has a charging port 170 electrically connected to the circuit unit 140 at one side of the case 110 as shown in FIGS. 4 to 6. It may be provided.
  • Such a charging port 170 is for electrical connection with a charging target that requires charging, such as a portable electronic device. That is, the charging port 170 may be connected to the portable electronic device in a wired manner through a known charging cable as shown in FIG. 6 to charge the main battery of the portable electronic device in a wired manner.
  • the secondary battery 200 capable of transmitting / receiving wireless power according to the present invention uses the power of the battery 120 while charging the internal battery 120 through the wireless power transmission antenna 130 in a wireless manner.
  • the main battery of a portable electronic device connected via a cable can be charged simultaneously.
  • the auxiliary battery 200 capable of transmitting and receiving wireless power according to the present invention is connected via a cable in the process of charging the battery 120 and the main battery of the portable electronic device at the same time or charging the main battery of the portable electronic device in a wired manner.
  • the user can freely use the portable electronic device.
  • the circuit unit 140 may include a separate wired charging circuit for wired charging.
  • the secondary battery (100,200) capable of transmitting and receiving wireless power according to the present invention is implemented in a form in which the battery 120, the wireless power transmission antenna 130 and the circuit unit 140, etc. are accommodated in the case 110,
  • the waterproofing agent 160 may be filled in the case 110 to cover at least one surface of the wireless power transmission antenna 130 (see FIGS. 2 and 5).
  • the waterproofing agent 160 may be formed of a resin material including at least one of a silicone resin, an epoxy resin, and a urethane resin to protect the circuit unit 140 and the wireless power transmission antenna 130 when moisture is infiltrated. have.
  • the waterproofing agent 160 is not limited thereto, and it is to be understood that all conventionally used waterproofing agents 160 may be used.
  • the secondary battery (100,200) capable of transmitting and receiving wireless power according to the present invention may include a magnetic shielding sheet 150 to increase the transmission efficiency of the wireless power transmission antenna 130, the magnetic shielding sheet 150 May be disposed on one surface of the wireless power transmission antenna 130.
  • the magnetic field shielding sheet 150 may be made of a material having magnetic properties so as to shield the magnetic field generated by the wireless power transmission antenna 130 and focus in a required direction.
  • Such a magnetic shielding sheet 150 may be made of a variety of known materials.
  • the magnetic shielding sheet may be a ribbon sheet, a ferrite sheet or a polymer sheet including at least one of an amorphous alloy and a nano-crystalline alloy.
  • the magnetic shielding sheet 150 may be flake-processed to be separated into a plurality of pieces, and may be formed of a multilayer structure. Since the magnetic shielding sheet 150 is a known configuration, a detailed description thereof will be omitted, and it will be apparent that all known shielding sheets used as the shielding sheet may be used.

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Abstract

무선전력 송수신 가능한 보조배터리가 제공된다. 본 발명의 일 실시예에 의한 무선전력 송수신 가능한 보조배터리는 배터리; 무선전력을 송신하거나 수신하기 위한 안테나의 기능을 수행하는 무선전력 전송 안테나; 및 상기 무선전력 전송 안테나의 구동을 제어하기 위한 회로부;를 포함하고, 상기 무선전력 전송 안테나는 하나의 안테나를 통하여 외부로부터 공급되는 무선전력을 수신하여 상기 배터리의 전원을 충전하거나 상기 배터리에 저장된 전원을 무선방식으로 송출하여 충전대상 측으로 전력을 공급한다.

Description

무선전력 송수신 가능한 보조배터리
본 발명은 보조 배터리에 관한 것이며, 보다 구체적으로는 무선으로 전력을 송신하여 휴대기기 등의 배터리를 충전하고 무선으로 자체 충전할 수 있는 무선전력 송수신 가능한 보조배터리에 관한 것이다.
일반적으로 휴대폰, 노트북, PDA와 같은 휴대용 단말기(Portable Terminal)가 충전되려면, 휴대용 단말기가 외부의 충전기로부터 전기에너지(또는 전력)을 공급받아야 한다. 이러한 휴대용 단말기는 공급되는 전기에너지를 저장하는 배터리셀과 배터리셀의 충전 및 방전(휴대용 단말기로 전기에너지를 공급)을 위한 회로를 포함한다.
배터리셀에 전기에너지를 충전시키기 위한 충전기와 배터리셀 간의 전기적 연결방식은 상용전원을 공급받아 배터리셀에 대응하는 전압 및 전류로 변환하여 해당 배터리셀의 단자를 통해 배터리셀로 전기에너지를 공급하는 단자공급방식을 포함한다.
이러한 단자공급방식은 물리적인 케이블(cable) 또는 전선의 사용이 동반되며, 상기 케이블 또는 전선을 전기적으로 연결하기 위한 포트가 필수적으로 수반된다.
이와 같은 포트는 외부로 노출되는 형태로 형성되므로 이물질의 유입이나 수분 침투의 우려가 있으며, 이로 인해 이물질의 유입이나 수분 침투에 의한 단자의 손상이 발생되어 사용 수명을 감소시키는 문제가 있다.
또한, 일반적인 유선 충/방전 타입의 보조배터리는 케이블을 포트에 끼워 연결해야 하므로 사용이 불편한 문제도 있다.
본 발명은 상기와 같은 점을 감안하여 안출한 것으로, 무선으로 전력을 전송하여 충전대상의 배터리를 충전함과 아울러 무선으로 전력을 수신받아 자체 충전함으로써 종래와 같은 케이블 및 포트를 제거하여 사용이 편리하고, 포트에 기인한 제반 문제를 해소할 수 있는 무선전력 송수신 가능한 보조배터리를 제공하는데 그 목적이 있다.
또한, 본 발명은 하나의 무선전력 전송 안테나를 구비하고, 이 안테나를 사용 목적에 따라 무선전력 송신모드 또는 무선전력 수신모드로 스위칭하여 사용함으로써 전체적인 두께를 줄일 수 있는 무선전력 송수신 가능한 보조배터리를 제공하는데 다른 목적이 있다.
상술한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 배터리; 무선전력을 송신하거나 수신하기 위한 안테나의 기능을 수행하는 무선전력 전송 안테나; 및 상기 무선전력 전송 안테나의 구동을 제어하기 위한 회로부;를 포함하고, 상기 무선전력 전송 안테나는 하나의 안테나를 통하여 외부로부터 공급되는 무선전력을 수신하여 상기 배터리의 전원을 충전하거나 상기 배터리에 저장된 전원을 무선방식으로 송출하여 충전대상 측으로 전력을 공급하는 무선전력 송수신 가능한 보조배터리를 제공한다.
또한, 상기 무선전력 전송 안테나의 일면에는 자기장을 차폐하여 소요의 방향으로 집속시킬 수 있도록 자성체로 이루어진 자기장 차폐시트가 배치될 수 있다.
또한, 상기 무선전력 전송 안테나는 상기 배터리에 저장된 전원을 무선 방식으로 송출하기 위한 송신모드로 작동될 수 있다.
또한, 상기 무선전력 전송 안테나는 무선전력 수신모듈을 감지하기 위한 동력신호(power signal)를 주기적으로 송출할 수 있다.
또한, 상기 동력신호는 상기 충전대상의 전력량 정보, 충전상태 정보, 요구하는 부하에 적합한 전력정보 및 식별정보 중 적어도 하나 이상의 정보를 포함할 수 있다.
일례로, 상기 회로부는 상기 무선전력 전송 안테나의 인덕턴스가 변화되고 상기 무선전력 전송 안테나에서 송출되는 동력신호를 제외한 다른 동력신호가 감지되지 않는 경우 상기 무선전력 전송 안테나의 송신모드 상태를 유지할 수 있다. 이를 통해 상기 충전대상의 메인배터리를 충전할 수 있다.
다른 예로써, 상기 회로부는 상기 무선전력 전송 안테나의 인덕턴스가 변화되고 상기 무선전력 전송 안테나에서 송출되는 동력신호 이외에 다른 동력신호가 감지되는 경우 상기 무선전력 전송 안테나를 수신모드로 전환할 수 있다. 이를 통해 상기 배터리가 자체 충전될 수 있다.
또한, 상기 무선전력 전송 안테나의 인덕턴스는 상기 충전대상에 포함된 무선전력 수신모듈의 무선전력 수신용 안테나 또는 외부 충전기기에 포함된 무선전력 송신모듈의 무선전력 송신용 안테나와의 상호 작용을 통해 변화될 수 있다.
또한, 상기 무선전력 송수신 가능한 보조배터리를 수용하기 위한 내부공간을 갖는 케이스;를 포함하고, 상기 케이스의 내부에는 상기 무선전력 전송 안테나의 적어도 일면을 덮도록 방수제가 충진될 수 있다.
또한, 상기 방수제는 실리콘 수지, 에폭시 수지 및 우레탄 수지 중 적어도 어느 하나를 포함하는 수지물일 수 있다.
또한, 상기 케이스의 일측에는 상기 충전대상과의 전기적인 연결을 위한 충전포트가 구비될 수 있다.
또한, 상기 케이스의 일측에는 상기 회로부의 구동을 온/오프하는 스위치가 구비될 수 있다.
본 발명의 바람직한 실시예에 의한 무선전력 송수신 가능한 보조배터리는, 배터리; 상기 배터리의 일면에 형성되며, 무선전력 수신용 안테나 또는 무선전력 송신용 안테나로 사용 가능한 하나의 무선전력 전송 안테나; 및 충전대상의 무선전력 수신모듈이 접근하면 상기 무선전력 전송 안테나를 무선전력 송신용 안테나로 스위칭하여 무선전력 송신모드를 구현하고, 무선전력 송신모듈이 접근하면 상기 무선전력 전송 안테나를 무선전력 수신용 안테나로 스위칭하여 무선전력 수신모드를 구현하는 회로부;를 포함한다.
여기서, 상기 무선전력 송신모드 구현시 본 발명의 보조 배터리는 충전대상의 메인배터리를 충전하며, 상기 무선전력 수신모드 구현시 본 발명의 보조 배터리는 자체 충전한다.
본 발명에 의하면, 무선으로 전력을 송수신하여 충전대상의 배터리를 충전하거나 보조배터리를 자체 충전하기 때문에, 종래와 같은 케이블을 연결하는 과정없이 보조배터리에 충전대상을 올려놓거나 보조배터리를 무선전력 전송장치에 올려 놓는 간단한 방법으로 충/방전이 이루어지므로, 사용이 매우 편리하다.
또한, 본 발명에 의한 무선전력 송수신 가능한 보조배터리는 종래 유선 충방전 방식에서 필수 구성인 포트가 제거되기 때문에, 포트에 기인한 이물질 및 수분 침투에 의한 고장을 방지할 수 있어 보조배터리의 사용 수명을 연장시킬 수 있다.
또한, 본 발명에 의한 무선전력 송수신 가능한 보조배터리는 하나의 무선전력 전송 안테나를 스위칭하여 수신모드 및 송신모드로 변환하여 사용하도록 구성되기 때문에, 보조배터리의 두께를 줄일 수 있는 효과도 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 무선전력 송수신 가능한 보조배터리를 나타낸 개략도,
도 2는 도 1의 A-A 단면도,
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 무선전력 송수신 가능한 보조배터리의 사용상태도,
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 무선전력 송수신 가능한 보조배터리를 나타낸 개략도,
도 5는 도 4의 B-B 단면도,
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 무선전력 송수신 가능한 보조배터리를 이용하여 유선방식으로 휴대용 전자기기를 충전하는 상태를 나타낸 개략도, 그리고,
도 7은 본 발명에 따른 무선전력 송수신 가능한 보조배터리에 적용되는 회로부의 세부구성을 나타낸 블럭도이다.
이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 부가한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 무선전력 송수신 가능한 보조배터리(100,200)는 배터리(120)의 전원을 이용하여 충전대상의 메인배터리를 충전하기 위한 것이다.
여기서, 상기 충전대상은 휴대가 가능하고 운반이 용이한 휴대용 전자기기(10)의 형태일 수 있다. 일례로, 상기 휴대용 전자기기는 스마트폰, 셀룰러폰 등과 같은 휴대단말기일 수 있으며, 스마트 워치, 디지털 카메라, DMB, 전자책, 넷북, 태블릿 PC, 휴대용 컴퓨터, AR기기, VR 기기 등과 같은 다양한 형태의 전자기기일 수 있다.
이와 같은 본 발명의 일 실시예에 따른 무선전력 송수신 가능한 보조배터리(100,200)는 도 1 내지 도 6에 도시된 바와 같이 배터리(120), 무선전력 전송 안테나(130) 및 회로부(140) 등을 포함한다.
상기 무선전력 전송 안테나(130)는 무선전력을 송신하거나 수신할 수 있다.
여기서, 상기 무선전력 전송 안테나(130)는 도전성부재가 시계방향 또는 반시계 방향으로 권선되는 원형, 타원형, 사각형상 및 이들이 상호 조합된 다양한 형상 중 어느 하나의 형상을 갖는 평판형 코일로 이루어질 수 있으며, 양단부에 형성된 연결단자(131,132)가 상기 회로부(140)와 전기적으로 연결될 수 있다.
이때, 본 발명에 따른 무선전력 송수신 가능한 보조배터리(100,200)는 하나의 무선전력 전송 안테나(130)를 통하여 외부 충전기기로부터 무선전력을 수신하여 자체 배터리(120)의 전원을 충전하거나, 배터리(120)의 전원을 무선 전력으로 송출하여 충전대상의 메인배터리를 충전할 수 있다.
즉, 본 발명에 따른 무선전력 전송 안테나(130)는 하나의 안테나를 통하여 사용 목적에 따라 무선전력 송신용 안테나의 기능을 수행하거나 무선전력 수신용 안테나의 기능을 수행할 수 있다.
달리 말하면, 상기 무선전력 전송 안테나(130)는 무선전력 송신용 안테나로 사용되어 상기 배터리(120)에 저장된 전원을 이용하여 충전대상의 메인배터리를 충전하기 위한 송신모드로 작동될 수도 있고, 무선전력 수신용 안테나로 사용되어 외부 충전기기로부터 공급되는 무선전력을 수신하여 상기 배터리(120)를 충전하기 위한 수신모드로 작동될 수도 있다.
즉, 상기 무선전력 전송 안테나(130)는 무선전력 수신모듈이 구비된 충전대상이 접근하는 경우 상기 무선전력 전송 안테나(130)가 무선전력 송신용 안테나로 스위칭되어 무선전력 송신모드로 작동되고, 무선전력 송신모듈이 접근하는 경우 상기 무선전력 전송 안테나(130)가 무선전력 수신용 안테나로 스위칭되어 무선전력 수신모드로 작동될 수 있다.
또한, 상기 무선전력 전송 안테나(130)는 상기 충전대상의 메인배터리를 충전하기 위한 무선전력 송신용 안테나로 작동하는 송신모드 상태에서 상기 배터리(120)를 자체 충전하기 위한 무선전력 수신용 안테나로 작동하는 수신모드 상태로 전환될 수도 있다.
일례로, 상기 무선전력 전송 안테나(130)는 무선전력을 송출하는 송신모드로 작동된 상태에서 무선전력 수신모듈이 포함된 충전대상이 근접한 경우 상기 충전대상의 메인배터리를 충전할 수 있으며(도 3 참조), 무선전력 송신모듈이 포함된 충전기기가 근접한 경우에는 상기 무선전력 전송 안테나(130)가 송신모드에서 상기 배터리(120)를 자체 충전하기 위한 수신모드로 전환될 수 있다.
여기서, 상기 무선전력 전송 안테나(130)를 이용한 전력 송수신의 원리는 코일을 이용해서 전자기장을 만들고 이를 통해 전력을 전달하는 공지의 자기유도 방식과 자기공진 방식이 모두 적용될 수 있다.
이때, 상기 무선전력 전송 안테나(130)는 별도의 스위치(미도시)를 사용자가 조작하여 수신모드 또는 송신모드의 상호변경이 수동방식으로 전환될 수도 있지만, 회로부(140)를 통해 수신모드 또는 송신모드로의 상호변경이 자동방식으로 전환될 수 있다.
일례로, 상기 회로부(140)는 무선전력 수신모듈이 구비된 충전대상이 본 발명에 따른 보조배터리(100,200)에 접근하는 경우 상기 무선전력 전송 안테나(130)를 무선전력 송신용 안테나로 스위칭하고, 무선전력 송신모듈이 본 발명에 따른 보조배터리(100,200)에 접근하는 경우 상기 무선전력 전송 안테나(130)를 무선전력 수신용 안테나로 스위칭할 수 있다.
또한, 상기 회로부(140)는 무선전력 전송 안테나(130)가 상기 충전대상의 메인배터리를 충전하기 위한 송신모드로 작동된 상태에서 외부 충전기기가 근접한 경우에 송신모드에서 수신모드로 전환될 수도 있다.
더불어, 또한, 상기 회로부(140)는 무선전력 전송 안테나(130)가 자체 배터리(120)를 충전하기 위한 수신모드로 작동된 상태에서 충전대상이 근접한 경우에 수신모드에서 송신모드로 전환될 수도 있다.
본 발명에서, 상기 회로부(140)는 외부로부터 공급되는 무선전력을 수신하거나 외부로 무선전력을 송신할 수 있도록 상기 무선전력 전송 안테나(130)의 동작을 제어할 수 있으며, 상기 배터리(120)의 전원을 구동전원으로 이용할 수 있다.
이와 같은 회로부(140)는 상기 배터리(120)에 전원이 충전된 경우 충전된 전원이 소진될 때까지 구동된 상태를 유지할 수도 있으나, 사용자의 스위치(114) 조작을 통해 상기 배터리(120)에서 공급되는 구동전원이 허용되거나 차단됨으로써 작동이 온/오프될 수 있다.
구체적으로 설명하면, 상기 무선전력 전송 안테나(130)는 상기 회로부(140)에 전원이 공급되는 경우 무선전력 송신용 안테나의 기능을 수행하는 송신모드로 작동할 수 있으며, 상기 회로부(140)의 제어를 통해 무선전력 수신모듈의 근접여부를 감지하기 위한 동력신호(power signal)가 상기 무선전력 전송 안테나(130)를 통해 일정한 주기로 외부로 송출될 수 있다.
여기서, 상기 동력신호는 무선전력 수신모듈이 구비되는 충전대상의 전력량 정보, 충전상태 정보, 충전대상이 요구하는 부하에 적합한 전력정보 및 식별정보 중 적어도 하나 이상의 정보를 포함함으로써 무선전력 신호를 생성시키기 위해 사용되는 주파수, 전류, 전압 중 하나 이상의 특성을 결정할 수 있다.
이때, 상기 무선전력 전송 안테나(130)가 동력신호를 송출하는 과정에서 무선전력 전송 안테나(130)의 인덕턴스 변화가 발생하면 무선전력 수신모듈이 포함된 충전대상이 근접함을 인지하고 상기 무선전력 수신모듈에서 요구하는 부하에 따라 전력량을 조절함으로써 상기 배터리(120)에 저장된 전원을 소모하여 충전대상의 배터리를 충전할 수 있다.
또한, 상기 무선전력 전송 안테나(130)가 상술한 바와 같이 송신모드로 작동하여 무선전력 수신모듈의 근접여부를 감지하기 위한 동력신호가 상기 무선전력 전송 안테나(130)를 통해 일정한 주기로 송출되는 상태에서 무선전력 전송 안테나(130)의 인덕턴스의 변화와 함께 외부로부터 송출되는 다른 동력신호가 상기 회로부(140)에 의해 감지되는 경우, 상기 회로부(140)는 무선전력 송신모듈이 구비된 외부 충전기기가 근접함을 인지함으로써 상기 무선전력 전송 안테나(130)를 수신모드로 전환할 수 있다.
이에 따라, 상기 배터리(120)는 상기 외부 충전기기의 무선전력 송신모듈로부터 전송되는 무선전력을 무선전력 전송 안테나(130)를 통해 수신함으로써 상기 배터리(120)를 자체 충전할 수 있다.
이를 위해, 상기 회로부(140)는 상기 무선전력 전송 안테나(130)를 수신모드와 송신모드로 작동시키기 위한 다양한 회로가 포함될 수 있다.
일례로, 상기 회로부(140)는 도 7에 도시된 바와 같이 상기 회로부(140)의 전반적인 동작을 제어하고 상기 무선전력 전송 안테나(130)에서 송출되는 동력신호를 생성하기 위해 사용되는 주파수, 인가되는 전압, 전류 등의 특성을 조절하기 위한 제어신호를 생성하는 제어부(141)를 포함할 수 있다.
본 발명에서, 상기 제어부(141)는 무선전력 수신모듈 및 무선전력 송신모듈의 존재를 검출한 결과에 따라 상기 무선전력 수신모듈 및 무선전력 송신모듈을 식별하는 과정을 수행하거나, 무선전력 전송을 시작할 것인지의 여부를 결정하거나, 무선전력 송신모듈의 근접여부를 감지하는 경우 상기 무선전력 전송 안테나(130)를 송신모드에서 수신모드로 전환하는 제어신호를 생성할 수 있다.
또한, 상기 회로부(140)는 상기 배터리(120)에서 제공되는 전원을 일정한 전압 및 전류로 변환하거나 상기 무선전력 전송 안테나(130)를 통해 수신된 전력을 배터리(120)에 적합한 일정한 전압 및 전류로 변환하여 상기 배터리(120) 측으로 제공하는 변환부(142)를 포함할 수 있다.
더불어, 상기 회로부(140)는 상기 배터리(120)에서 공급되는 직류전원을 교류전원으로 변환하기 위한 인버터부(143)를 포함할 수 있고, 상기 무선전력 전송 안테나(130)를 통해 수신된 외부전원을 교류전원에서 직류전원으로 변환하기 위한 정류부(145)를 포함할 수 있으며, 상기 정류부(145)에서 변환된 직류전원을 상기 배터리(120)에 적합한 전압으로 강하시키기 위한 전압강하부(144)를 포함할 수 있다.
여기서, 상기 제어부(141)는 공지의 MCU가 사용될 수 있고, 상기 제어부(141)는 PWM 제어 방식이 적용될 수 있으며, 상기 전압강하부(144)는 LDO 방식 또는 Buck 방식 중 어느 하나의 방식이 적용될 수 있다. 더불어, 상기 회로부(140)는 과충전을 방지하거나 다양한 회로들을 보호하기 위하여 PCM 등과 같은 보호회로가 포함될 수도 있다.
더하여, 상기 회로부(140)는 무선전력 수신모듈의 근접시 상기 무선전력 전송 안테나(130)를 무선전력 송신용 안테나의 기능을 수행하도록 스위칭하거나 무선전력 송신모듈의 근접시 상기 무선전력 전송 안테나(130)를 무선전력 수신용 안테나의 기능을 수행하도록 스위칭하는 스위칭 회로를 더 포함할 수 있다.
이와 같은 회로부(140)는 회로기판(147)에 패턴형성된 다양한 회로패턴과, 상기 회로기판(147)에 실장된 적어도 하나의 칩셋이나 다이오드 및 다양한 수동소자(ex, 저항, 커패시터 등) 중 적어도 어느 하나가 포한된 형태일 수 있다.
이로 인해, 본 발명에 따른 무선전력 송수신 가능한 보조배터리(100,200)는 상기 회로부(140)의 제어를 통해 배터리(120)에 저장된 전원을 이용하여 충전대상의 메인배터리를 충전하기 위한 송신모드로 작동하거나, 외부 충전기기로부터 공급되는 무선전력을 수신하여 상기 배터리(120)를 충전시키는 수신모드로 작동될 수 있다.
일례로, 본 발명에 따른 무선전력 송수신 가능한 보조배터리(100,200)를 이용하여 충전대상의 메인배터리를 충전하고자 하는 경우, 상기 배터리(120)로부터 회로부(140) 측으로 전원이 공급되면 상기 무선전력 전송 안테나(130)는 상기 제어부(141)에 의해 생성된 동력신호가 일정한 주기로 외부로 송출됨으로써 송신모드로 작동할 수 있다.
여기서, 상기 회로부(140) 측으로의 전원 공급은 사용자의 스위치(114) 조작을 통해 제공되거나 차단될 수 있다. 또한, 상기 배터리(120)로부터 공급되는 전원은 상기 변환부(142)를 통해 일정한 전압 및 전류로 변환된 후 제어부(141) 측으로 공급될 수 있으며, 인버터부(143)에 의해 직류전원에서 교류전원으로 변환된 후 무선전력 전송 안테나(130) 측으로 공급됨으로써 소정의 주기를 갖는 동력신호를 외부로 송출할 수 있다.
이후, 상기 무선전력 전송 안테나(130)가 상기 동력신호를 송출하는 과정에서 충전대상에 포함된 무선전력 수신모듈의 수신용 안테나와의 상호 작용을 통해 송신모드로 작동하는 무선전력 전송 안테나(130)의 인덕턴스 변화가 발생하면, 회로부(140)는 배터리의 충전이 필요한 충전대상이 근접함을 인지하게 되고 상기 충전대상의 무선전력 수신모듈에서 요구하는 부하에 따라 전력량을 조절함으로써 상기 배터리(120)에 저장된 전원을 소모하여 충전대상의 배터리를 충전할 수 있다.
한편, 상기 배터리(120)의 자체 충전이 필요한 경우에는 본 발명에 따른 무선전력 송수신 가능한 보조배터리(100,200) 측으로 무선전력 송신모듈을 포함하는 충전기기를 근접시킴으로써 상기 배터리(120)의 충전이 무선방식으로 이루어질 수 있다.
즉, 본 발명에 따른 무선전력 송수신 가능한 보조배터리(100,200)가 송신모드로 작동하여 상기 동력신호가 무선전력 전송 안테나(130)를 통해 일정한 주기로 송출되는 상태에서 상기 충전기기가 근접하게 되면, 송신모드로 작동하는 무선전력 전송용 안테나(130)는 상기 충전기기에 포함된 무선전력 송신모듈의 송신용 안테나와의 상호 작용에 의해 인덕턴스의 변화가 발생될 수 있다. 이와 함께 상기 충전기기로부터 송출되는 다른 동력신호가 상기 제어부(141)에 의해 감지되면 상기 제어부(141)는 충전기기가 근접함을 인지하고 인버터부(143) 측으로 공급되는 전원을 차단할 수 있다. 이에 따라, 상기 무선전력 전송 안테나(130)는 무선전력 수신용 안테나로 작동함으로써 배터리(120)의 자체 전원을 충전하기 위한 수신모드로 전환될 수 있다.
여기서, 상기 제어부(141)는 상기 배터리(120)의 상태에 대한 전력량 정보, 충전상태 정보, 충전대상이 요구하는 부하에 적합한 전력정보 및 식별정보 중 적어도 하나 이상을 포함하는 정보를 상기 충전기기 측으로 제공할 수 있다.
이로 인해, 상기 충전기기에서 제공되는 무선전력을 상기 배터리(120)에 적합한 상태로 상기 무선전력 전송 안테나(130)를 통해 수신한 후 상기 배터리(120) 측으로 공급함으로써 상기 배터리(120)의 전원을 충전할 수 있다.
여기서, 상기 무선전력 전송 안테나(130)를 통해 수신된 전력은 상기 정류부(145)를 통해 교류전원에서 직류전원으로 변환될 수 있고, 전압강하부(144)를 통해 상기 배터리(120)에 적합한 전압의 크기로 변환된 후 변환부(142)에 의해 일정한 전압 및 전류로 공급됨으로써 배터리(120)가 충전될 수 있다.
이와 같이, 본 발명에 따른 무선전력 송수신 가능한 보조배터리(100,200)는 무선으로 전력을 송수신하여 충전대상의 배터리를 충전하거나 자체전원을 충전함으로써 종래와 같은 케이블을 연결하는 과정이 불필요하며, 보조배터리에 충전대상을 올려놓거나 보조배터리를 외부 충전기기에 올려놓는 간단한 방법으로 충/방전이 이루어지므로 사용편의성을 높일 수 있다.
더불어, 종래 유선 충/방전 방식에서 케이블을 연결하기 위한 필수 구성인 포트가 제거되기 때문에, 포트에 기인한 이물질 및 수분 침투에 의한 고장을 방지할 수 있어 보조배터리의 사용 수명을 연장시킬 수 있다.
한편, 본 발명에 따른 무선전력 송수신 가능한 보조배터리(100,200)는 상기 배터리(120) 및 회로부(140) 등을 외부환경으로부터 보호하고 휴대성을 높일 수 있도록 상기 배터리(120) 및 회로부(140) 등이 케이스(110)에 내장된 형태로 구현될 수 있다.
일례로, 상기 케이스(110)는 상기 배터리(120), 무선전력 전송 안테나(130) 및 회로부(140) 등을 수용하기 위한 내부공간을 갖는 함체형상으로 이루어질 수 있으며, 플라스틱이나 금속 등과 같이 강성을 갖는 재질로 이루어질 수 있다.
이때, 상기 케이스(110)는 적어도 일면이 수평면을 갖도록 형성될 수 있다. 이는, 충전이 필요한 충전대상의 일면이 상기 수평면에 접촉된 상태를 유지하거나 상기 배터리(120)를 충전하기 위한 충전기기의 일면이 상기 수평면에 접촉된 상태로 놓일 수 있도록 함으로써 원활한 충전이 이루어질 수 있도록 하기 위함이다. 여기서, 상기 충전기기는 공지의 충전패드일 수 있다.
또한, 상기 케이스(110)의 일측에는 상기 회로부(140)와 전기적으로 연결된 스위치(114)가 구비됨으로써 사용자의 조작을 통해 상기 회로부(140) 측으로 전원을 공급하거나 차단할 수도 있다.
더불어, 상기 케이스(110)의 일측에는 상기 케이스(110)에 내장된 배터리(120)의 잔량을 표시하거나 회로부(140)의 온/오프 구동을 표시하기 위한 알림수단(미도시)이 구비될 수도 있다.
한편, 본 발명에 따른 무선전력 송수신 가능한 보조배터리(200)는 도 4 내지 도 6에 도시된 바와 같이 상기 케이스(110)의 일측에 상기 회로부(140)와 전기적으로 연결되는 충전포트(170)가 구비될 수도 있다.
이와 같은 충전포트(170)는 휴대용 전자기기와 같이 충전이 필요한 충전대상과 전기적인 연결을 위한 것이다. 즉, 상기 충전포트(170)는 도 6에 도시된 바와 같이 공지의 충전케이블을 매개로 상기 휴대용 전자기기와 유선방식으로 연결됨으로써 상기 휴대용 전자기기의 메인배터리를 유선방식으로 충전할 수도 있다.
이를 통해, 본 발명에 따른 무선전력 송수신 가능한 보조배터리(200)는 상기 무선전력 전송 안테나(130)를 통해 내장된 배터리(120)를 무선 방식으로 자체 충전하면서도 상기 배터리(120)의 전원을 이용하여 케이블을 통해 유선방식으로 연결된 휴대용 전자기기의 메인배터리를 동시에 충전할 수 있다.
이에 따라, 본 발명에 따른 무선전력 송수신 가능한 보조배터리(200)는 배터리(120) 및 휴대용 전자기기의 메인배터리를 동시에 충전하거나 휴대용 전자기기의 메인배터리를 유선방식으로 충전하는 과정에서 케이블을 통해 연결된 휴대용 전자기기의 위치를 변경할 수 있음으로써 사용자가 휴대용 전자기기를 자유롭게 사용할 수 있다.
여기서, 본 발명에 따른 무선전력 송수신 가능한 보조배터리(200)가 충전포트(170)를 포함하는 경우 상기 회로부(140)는 유선 충전을 위한 별도의 유선충전회로를 포함할 수 있다.
한편, 본 발명에 따른 무선전력 송수신 가능한 보조배터리(100,200)가 배터리(120), 무선전력 전송 안테나(130) 및 회로부(140) 등이 케이스(110)의 내부에 수용되는 형태로 구현되는 경우, 상기 케이스(110)의 내부에는 상기 무선전력 전송 안테나(130)의 적어도 일면을 덮도록 방수제(160)가 충진될 수 있다(도 2 및 도 5 참조).
이에 따라, 외부에서 수분의 침투가 이루어진다 하더라도 상기 케이스(110)의 내부에 충진된 방수제(160)를 통해 수분과의 접촉이 원천적으로 차단됨으로써 수분에 의한 전자부품들의 손상 및 성능저하를 미연에 방지할 수 있다.
일례로, 상기 방수제(160)는 실리콘 수지, 에폭시 수지 및 우레탄 수지 중 적어도 어느 하나를 포함하는 수지물로 이루어짐으로써 수분의 침투시 상기 회로부(140) 및 무선전력 전송 안테나(130)를 보호할 수 있다. 그러나, 상기 방수제(160)를 이에 한정하는 것은 아니며 통상적으로 사용되는 모든 방수제(160)가 사용될 수 있음을 밝혀둔다.
한편, 본 발명에 따른 무선전력 송수신 가능한 보조배터리(100,200)는 상기 무선전력 전송 안테나(130)의 전송효율을 높일 수 있도록 자기장 차폐시트(150)를 포함할 수 있으며, 상기 자기장 차폐시트(150)는 상기 무선전력 전송 안테나(130)의 일면에 배치될 수 있다.
여기서, 상기 자기장 차폐시트(150)는 상기 무선전력 전송 안테나(130)에서 발생하는 자기장을 차폐하여 소요의 방향으로 집속시킬 수 있도록 자성을 갖는 재질로 이루어질 수 있다.
이와 같은 자기장 차폐시트(150)는 공지의 다양한 재질로 이루어질 수 있다. 일례로, 상기 자기장 차폐시트는 비정질 합금 및 나노 결정립 합금 중 적어도 1종 이상을 포함하는 리본시트, 페라이트 시트 또는 폴리머 시트 등이 사용될 수 있다.
더불어, 상기 자기장 차폐시트(150)는 플레이크 처리되어 복수 개의 조각으로 분리형성될 수 있으며, 다층구조로 이루어질 수도 있다. 이와 같은 자기장 차폐시트(150)는 공지의 구성이므로 상세한 설명은 생략하며, 차폐시트로 사용되는 공지의 모든 차폐시트가 사용될 수 있음을 밝혀둔다.
이상에서 본 발명의 일 실시예에 대하여 설명하였으나, 본 발명의 사상은 본 명세서에 제시되는 실시 예에 제한되지 아니하며, 본 발명의 사상을 이해하는 당업자는 동일한 사상의 범위 내에서, 구성요소의 부가, 변경, 삭제, 추가 등에 의해서 다른 실시 예를 용이하게 제안할 수 있을 것이나, 이 또한 본 발명의 사상범위 내에 든다고 할 것이다.

Claims (14)

  1. 배터리;
    무선전력을 송신하거나 수신하기 위한 안테나의 기능을 수행하는 무선전력 전송 안테나; 및
    상기 무선전력 전송 안테나의 구동을 제어하기 위한 회로부;를 포함하고,
    상기 무선전력 전송 안테나는 하나의 안테나를 통하여 외부로부터 공급되는 무선전력을 수신하여 상기 배터리의 전원을 충전하거나 상기 배터리에 저장된 전원을 무선방식으로 송출하여 충전대상 측으로 전력을 공급하는 무선전력 송수신 가능한 보조배터리.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 무선전력 전송 안테나의 일면에는 자기장을 차폐하여 소요의 방향으로 집속시킬 수 있도록 자성체로 이루어진 자기장 차폐시트가 배치되는 무선전력 송수신 가능한 보조배터리.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 무선전력 전송 안테나는 상기 배터리에 저장된 전원을 무선 방식으로 송출하기 위한 송신모드로 작동되는 무선전력 송수신 가능한 보조배터리.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 무선전력 전송 안테나는 무선전력 수신모듈을 감지하기 위한 동력신호(power signal)를 주기적으로 송출하는 무선전력 송수신 가능한 보조배터리.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 동력신호는 상기 충전대상의 전력량 정보, 충전상태 정보, 요구하는 부하에 적합한 전력정보 및 식별정보 중 적어도 하나 이상의 정보를 포함하는 무선전력 송수신 가능한 보조배터리.
  6. 제 4항에 있어서,
    상기 회로부는 상기 무선전력 전송 안테나의 인덕턴스가 변화되고 상기 무선전력 전송 안테나에서 송출되는 동력신호를 제외한 다른 동력신호가 감지되지 않는 경우 상기 무선전력 전송 안테나의 송신모드 상태를 유지하는 무선전력 송수신 가능한 보조배터리.
  7. 제 4항에 있어서,
    상기 회로부는 상기 무선전력 전송 안테나의 인덕턴스가 변화되고 상기 무선전력 전송 안테나에서 송출되는 동력신호 이외에 다른 동력신호가 감지되는 경우 상기 무선전력 전송 안테나를 수신모드로 전환하는 무선전력 송수신 가능한 보조배터리.
  8. 제 6항 또는 제 7항에 있어서,
    상기 무선전력 전송 안테나의 인덕턴스는 상기 충전대상에 포함된 무선전력 수신모듈의 무선전력 수신용 안테나 또는 외부 충전기기에 포함된 무선전력 송신모듈의 무선전력 송신용 안테나와의 상호 작용을 통해 변화되는 무선전력 송수신 가능한 보조배터리.
  9. 제 1항에 있어서,
    상기 무선전력 송수신 가능한 보조배터리를 수용하기 위한 내부공간을 갖는 케이스;를 포함하고,
    상기 케이스의 내부에는 상기 무선전력 전송 안테나의 적어도 일면을 덮도록 방수제가 충진되는 무선전력 송수신 가능한 보조배터리.
  10. 제 9항에 있어서,
    상기 방수제는 실리콘 수지, 에폭시 수지 및 우레탄 수지 중 적어도 어느 하나를 포함하는 수지물인 무선전력 송수신 가능한 보조배터리.
  11. 제 9항에 있어서,
    상기 케이스의 일측에는 상기 충전대상과의 전기적인 연결을 위한 충전포트가 구비되는 무선전력 송수신 가능한 보조배터리.
  12. 제 9항에 있어서,
    상기 케이스의 일측에는 상기 회로부의 구동을 온/오프하는 스위치가 구비되는 무선전력 송수신 가능한 보조배터리.
  13. 배터리;
    상기 배터리의 일면에 형성되며, 무선전력 수신용 안테나 또는 무선전력 송신용 안테나로 사용 가능한 하나의 무선전력 전송 안테나; 및
    충전대상의 무선전력 수신모듈이 접근하면 상기 무선전력 전송 안테나를 무선전력 송신용 안테나로 스위칭하여 무선전력 송신모드를 구현하고, 무선전력 송신모듈이 접근하면 상기 무선전력 전송 안테나를 무선전력 수신용 안테나로 스위칭하여 무선전력 수신모드를 구현하는 회로부;를 포함하는 무선전력 송수신 가능한 보조배터리.
  14. 제 13항에 있어서,
    상기 무선전력 송신모드 구현시 상기 충전대상의 메인배터리가 충전되고, 상기 무선전력 수신모드 구현시 상기 배터리가 자체충전되는 무선전력 송수신 가능한 보조배터리.
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