WO2018117404A1 - 무선충전이 가능한 헤드셋 및 이를 포함하는 무선전력 전송을 이용한 헤드셋 충전 시스템 - Google Patents

무선충전이 가능한 헤드셋 및 이를 포함하는 무선전력 전송을 이용한 헤드셋 충전 시스템 Download PDF

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wireless
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박준호
박진표
한철승
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주식회사 아모센스
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Definitions

  • the present invention relates to a headset capable of wireless charging and a headset charging system using a wireless power transmission including the same.
  • Electronic products in particular electronic products capable of reproducing sound, are becoming smaller and smaller due to technology development. These electronics are configured to connect with various types of headsets.
  • the sound reproduction electronics represented by MP3 players are being integrated into smartphones as smart phones are developed.
  • headsets such as earphones and headphones, have been released in the form of wirelessly connecting to mobile devices, instead of the conventional methods of connecting with mobile devices by wire.
  • Such a headset is equipped with a battery module for driving electronic components therein.
  • a battery module is inconvenient to be frequently charged because of limited capacity.
  • the conventional headset is a wired charging method using a charging cable to charge the battery module is adopted. Accordingly, since the conventional headset must include a separate charging port for charging the battery, it may be difficult to design the overall appearance beautifully.
  • the conventional headset is a form that the charging port is exposed to the outside, there is a problem that foreign matter and moisture can be introduced from the outside through the charging port.
  • the present invention has been made in view of the above, and an object thereof is to provide a headset that can easily charge a battery power using a wireless power transmission method and a headset charging system using the wireless power transmission including the same. .
  • the present invention provides a headset and a headset charging system using a wireless power transmission that includes a headset that can prevent any problems such as the inflow of foreign matter and moisture through the charging port is unnecessary because the charging port for charging the battery is unnecessary. Has a different purpose.
  • the present invention provides a pair of body parts including a housing and a cushion part on which a speaker is mounted; A connection part connecting the pair of body parts; A battery provided in at least one side of the body part and the connection part to provide a driving power; And a wireless power reception antenna for receiving a wireless power transmitted from the outside and supplying power for charging the battery.
  • the wireless charging headset may include a shielding sheet disposed on one surface of the wireless power receiving antenna to shield the magnetic field generated by the wireless power receiving antenna to focus in the direction of the required.
  • the housing may include a winding part protruding outward, and the antenna for receiving wireless power may be wound along a circumferential surface of the winding part.
  • the winding part may be formed at a position not overlapping with the metal part of the speaker.
  • the wireless power reception antenna may be wound along an inner surface of the housing.
  • the wireless power reception antenna may be embedded in the housing and disposed at the rear side of the speaker.
  • the wireless power reception antenna may be embedded in the connection unit, and the wireless power reception antenna may be embedded in the body unit and the connection unit, respectively.
  • the battery built in the connection unit may be a flexible battery.
  • the flexible battery may include an exterior member and an electrode assembly
  • the exterior member and the electrode assembly may include a pattern for contraction and relaxation in a longitudinal direction, and a pattern formed on the exterior member and the electrode assembly.
  • the patterns can be formed to match each other.
  • the present invention is a wireless charging possible headset; And a charging device including a wireless power transmission antenna for providing the wireless power for charging the battery to the headset when the headset is mounted.
  • the charging device the mounting member on which the headset is mounted; And a wireless power transmission antenna embedded in the mounting member so as to be positioned at a position corresponding to the wireless power reception antenna.
  • the headset charging system using the wireless power transmission may include a shielding sheet disposed on one surface of the wireless power transmission antenna to shield the magnetic field generated by the wireless power transmission antenna to focus in the direction of the required. have.
  • the mounting member the base portion; And a receiving part protruding from the base part in both directions and having one end inserted into the center portion of the cushion part when the headset is mounted.
  • the wireless power transmission antenna may be built in the end side of the receiving portion.
  • the mounting member the base portion; And a protruding portion protruding from the base portion in both directions and having a seating groove into which the body portion is inserted when the headset is mounted.
  • the wireless power transmission antenna may be built in the protrusion.
  • the mounting member may include a support for supporting an intermediate length of the connection part.
  • the wireless power transmission antenna may be built in the support.
  • the battery included in the headset may be charged using a wireless method in a state where it is simply mounted on a charging device when not in use. Accordingly, since the headset and the headset charging system according to the present invention do not need to use a charging cable unlike the related art, it is possible to increase convenience of use.
  • the present invention can satisfy the required charging efficiency without being affected by the metal even if the antenna for wireless power reception is installed in a position close to the speaker including the metal portion.
  • the present invention does not require a charging port, which is an essential component for connecting a charging cable in the conventional wired charging method, so that a failure due to the inflow of foreign matter and the penetration of moisture through the charging port can be prevented in advance.
  • FIG. 1 is a view showing a headset charging system using wireless power transmission according to a first embodiment of the present invention
  • FIG. 2 is a view schematically showing the internal configuration of FIG.
  • FIG. 3 is a diagram illustrating a headset charging system using wireless power transmission according to a second embodiment of the present invention
  • FIG. 4 is a view schematically showing the internal configuration of FIG.
  • FIG. 5 is a view showing a headset charging system using wireless power transmission according to a third embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 is a view schematically showing an arrangement relationship between an antenna and a speaker for receiving wireless power in a headset charging system using wireless power transmission according to the present invention
  • FIG. 7 is a view showing an extract of the connection portion of the headset and the support of the charging device that can be applied to a headset charging system using wireless power transmission according to the present invention
  • FIG. 8 is a view showing a modification of the support in FIG.
  • FIG. 9 is a block diagram showing a headset charging system using a wireless power transmission in accordance with the present invention.
  • FIG. 10 is a schematic view showing a flexible battery that can be applied to a wireless charging headset according to the present invention
  • FIG. 11 is a view illustrating various patterns that may be applied to an electrode assembly and an exterior member in FIG. 10.
  • FIG. 11 is a view illustrating various patterns that may be applied to an electrode assembly and an exterior member in FIG. 10.
  • FIG. 12 is an enlarged cross-sectional view showing a detailed configuration of FIG.
  • FIG. 13 and 14 are diagrams showing a magnetic field distribution in a headset charging system using wireless power transmission according to the present invention.
  • 15 is a graph showing charging efficiency according to frequency in a headset charging system using wireless power transmission according to the present invention.
  • Wireless charging headset 100 is a pair of body portion 110, the connection portion 120, the battery module 140 and at least one as shown in Figs. It includes a wireless power receiving module 130.
  • the pair of body parts 110 may include a housing 111, a speaker 112 mounted inside the housing 111, and a cushion part 113 disposed around the speaker 112. .
  • the body 110 may be located in the ear of the user.
  • An inner space of the housing 111 may be formed.
  • the shape of the housing 111 may be formed in various shapes according to the manufacturer's design.
  • the speaker 112 outputs sound to the outside.
  • a speaker 112 may be embedded in the housing 111 to face the user's ear when worn.
  • the speaker 112 may be a known speaker included in a general headset, and a detailed description thereof will be omitted.
  • the cushion part 113 may be made of a material deformable by external force, and may be provided at one side of the body part 110 in contact with the body when worn.
  • the cushion unit 113 may be made of a soft material such as synthetic resin, leather or artificial leather, and may have a shape in which a cushion member such as a sponge is embedded therein. Accordingly, the user can comfortably wear the headset 100 through the cushion unit 113.
  • the cushion portion 113 may have a shape in which the center portion is recessed to block external noise while the sound output from the body portion 110 is smoothly transmitted to the user's ear.
  • connection part 120 may connect the pair of body parts 110, and may have a shape in which the overall length is variable to flexibly cope with the size or shape of the user's head when worn.
  • a cable or an electrical pattern may be provided in the connection part 120 to electrically connect the pair of body parts 110 to each other.
  • the battery module 140 may supply power to the electronic components included in the headset 100 capable of wireless charging according to an embodiment of the present invention.
  • the battery module 140 may be embedded in at least one side of the pair of body part 110 and the connection part 120.
  • the battery module 140 may be embedded only in the connection part 120 side, or may be embedded only in the body part 110 side. In addition, when the battery module 140 is embedded in the body portion 110, the battery module 140 may be embedded only in any one of the body portion 110 side of the pair of body portion 110. .
  • the battery module 140 may be embedded in both the connection part 120 and the body part 110. Accordingly, the headset 100 may use all of the power of the battery module 140 embedded in the connection unit 120 and the body unit 110, thereby increasing the overall usage time.
  • the battery module 140 may be a rechargeable secondary battery.
  • the detailed structure of such a battery module 140 will be described later.
  • the wireless power receiving module 130 may wirelessly receive power supplied from the outside to charge the power of the battery module 140.
  • the wireless power receiving module 130 may include at least one wireless power receiving antenna 131, the wireless power receiving antenna 131 is the cushion portion 113 and the body portion ( 110 may be embedded in at least one side.
  • a shielding sheet 150 may be disposed on one side of the wireless power reception antenna 131. That is, the shielding sheet 150 may be disposed adjacent to the wireless power reception antenna 131, and may shield a magnetic field generated by the wireless power reception antenna 131 to focus in a required direction. .
  • Such shielding sheet 150 may be in the form of a plate-like sheet having a predetermined area.
  • the shielding sheet 150 may be a ferrite sheet or an amorphous sheet, it may be a hybrid sheet stacked on each other.
  • the ferrite sheet may be a sintered ferrite sheet, it may be made of Mn-Zn ferrite or Ni-Zn ferrite.
  • the amorphous sheet may be a ribbon sheet including at least one of an amorphous alloy and a nano-crystalline alloy, a plurality of ribbon sheets may be stacked in a multi-layered form.
  • the shielding sheet 150 may be flake processed to be separated into a plurality of fine pieces.
  • the shielding sheet 150 is not limited thereto, and all known shielding sheets may be applied.
  • the headset 100 may play a music file embedded therein.
  • the headset 100 may output a sound signal generated from an external device.
  • the headset 100 may be a wireless headphone wirelessly connected to an external device. That is, the headset 100 may include a separate communication unit (not shown) to be wirelessly connected to the external device. As a specific example, the communication unit may be connected to the external device through a Bluetooth method.
  • the external device may be a portable electronic device such as a smartphone, a tablet, or the like, or may be an acoustic device such as a stationary audio.
  • the Bluetooth can transmit data without directivity and can simultaneously process voice and data. Bluetooth may also enable pairing to one or more multiple devices. In addition, Bluetooth can exchange signals through a wall without limiting the signal transmision angle.
  • the communication method between the communication unit and the external device is not limited thereto, and all known wireless communication methods may be applied.
  • the headset 100 may be connected to an external device through a stereo cable (not shown). Accordingly, the sound signal generated by the external device may be transmitted to the headset 100 in a wired manner through a stereo cable. That is, when the battery module 140 is discharged and the headset 100 does not turn on or wants to listen to music with better sound quality, the user may listen to music using a stereo cable.
  • the headset 100 may further include a microphone (not shown).
  • the microphone may be formed on one side of the body portion 110. Such a microphone may be transmitted to an external device after receiving a user's voice.
  • Headset 100 is a headset charging system (1000,2000) using wireless power transmission with a charging device 200 for charging the power of the built-in battery module 140 in a wireless manner. 3000 can be configured.
  • the headset charging system 1000 using wireless power transmission according to the first embodiment of the present invention may include the above-described wireless charging headset 100 and the charging device 200.
  • the charging device 200 may charge the power of the battery module 140 by providing wireless power to the headset 100.
  • the charging device 200 transmits wireless power to the headset 100 side, so that the battery module 140 may be charged with power.
  • the charging device 200 may include a mounting member 210 and the wireless power transmission module 220.
  • the mounting member 210 may be provided to mount the headset 100. Various shapes of the mounting member 210 for this purpose will be described later.
  • the wireless power transmission module 220 may be embedded in a portion of the mounting member 210 and may transmit power to the wireless power reception module 130 embedded in the headset 100.
  • the wireless power transmission module 220 may include a wireless power transmission antenna 221 for transmitting power to the wireless power reception antenna 131 included in the headset 100.
  • a shielding sheet 150 may be disposed on one surface of the wireless power transmission antenna 221 to shield a magnetic field generated in a predetermined frequency band and focus in a desired direction.
  • the charging device 200 may include a power cable 224 and a power plug 225 for receiving power from the outside.
  • the power supplied from the outside to the wireless power transmitting module 220 may be transmitted to the wireless power receiving module 130 through the wireless power transmitting module 220 in the state converted into wireless power.
  • the headset 100 capable of wireless charging in the headset charging system 1000 using wireless power transmission according to the first embodiment of the present invention may include a winding unit 114 as shown in FIG. 2.
  • the winding part 114 may protrude from the housing 111 toward the cushion part 113 at a boundary with the cushion part 113.
  • the winding part 114 may have a ring shape.
  • the wireless power receiving antenna 131a may have a shape in which a conductive member having a predetermined wire diameter is wound in a coil shape along the circumferential direction of the winding part 114.
  • the winding unit 114 may be formed to be located inside the ring-shaped metal frame (112a) for maintaining the shape of the diaphragm (not shown) in the speaker 112, the speaker 112 is permanent
  • the magnet 112b may be formed between the permanent magnet 112b and the metal frame 112a. This is to prevent the magnetic field generated by the wireless power reception antenna 131a from being lost due to the influence of the metal frame 112a when receiving wireless power.
  • the charging device 200 for transmitting a wireless power to charge the power of the battery module 140 built in the headset 100 is a form of a base portion (as shown in Figure 1 and 2) 211 and the receiving portion 212 may be included.
  • the base portion 211 may be formed to have a predetermined height.
  • the base portion 211 may be formed in the vertical direction.
  • Such a charging device 200 may be located on the ground or on a table.
  • the lower portion 211a of the base portion 211 may have a flat shape to be stably positioned on the ground or the table.
  • the accommodating part 212 may be formed to protrude in both directions from a portion of the base part 211, and the wireless power transmission antenna 221a may be built in an end side of the accommodating part 212. Can be.
  • the receiving portion 212 may have a cylindrical shape. Accordingly, when the headset 100 is mounted on the mounting member 210, one end of the accommodation portion 212 may be inserted into a central portion of the cushion portion 113.
  • the wireless power transmission antenna 221a when the end of the receiving portion 212 is inserted into the cushion portion 113, the wireless power transmission antenna 221a is wound around the winding portion 114, the wireless power transmission antenna 221a It may be built in the receiving portion 212 to be disposed in a position corresponding to the wireless power receiving antenna 131a.
  • the winding part 114 is to be positioned to be adjacent to the end of the receiving portion 212 is inserted into the center portion of the cushion portion 113 when the headset 100 is mounted on the mounting member 210 Can be. Accordingly, since the wireless power reception antenna 131a and the wireless power transmission antenna 221a may be as close as possible, stable wireless power transmission may be achieved.
  • the number of windings and the shape of the above-described wireless power transmitting antenna 221a and the wireless power receiving antenna 131a may be appropriately changed according to design conditions.
  • the headset charging system 1000 using wireless power transmission charging may be performed when the headset 100 is mounted on the charging device 200. That is, when the user does not use the headset 100, when the headset 100 is mounted on the mounting member 210, the power of the battery module 140 may be charged in a wireless manner. Accordingly, the headset charging system 1000 using the wireless power transmission according to the first embodiment of the present invention can be used because the charging of the headset 100 is possible without connecting the charging cable to the body 110 unlike the conventional art. Convenience can be increased.
  • the headset 100 applied to the headset charging system 1000 using the wireless power transmission according to the first embodiment of the present invention does not require a charging port which is an essential component for connecting a charging cable in the conventional wired charging method. It can fundamentally block the inflow of foreign matter and the penetration of moisture through the charging port. Through this, it is possible to prevent the failure caused by the foreign matter and moisture in advance. Accordingly, the user may be very easy to handle and manage the headset charging system 1000 using the wireless power transmission.
  • the headset charging system 1000 using the wireless power transmission according to the first embodiment of the present invention does not include a charging port through which the inside of the body 110 may be exposed to the outside, thereby improving airtightness.
  • the structure for waterproofing can be easily implemented.
  • the headset charging system 1000 using the wireless power transmission according to the first embodiment of the present invention can further utilize the space as much as the space occupied by the charging port, the degree of freedom of design through additional functions or innovative design changes Can increase.
  • the headset charging system 2000 using the wireless power transmission according to the second embodiment of the present invention includes a wireless power reception antenna included in the headset 100 capable of wireless charging as shown in FIGS. 3 and 4.
  • 131b may be embedded to be adjacent to the circumferential surface of the body 110. That is, in this embodiment, the wireless power reception antenna 131b may be located at the rear of the speaker 112 unlike the above-described embodiment.
  • the charging device 200 for charging the power of the battery module 140 built in the headset 100 may include a mounting member 210 for mounting the headset 100,
  • the mounting member 210 may include a base portion 211 and a protrusion 213.
  • the base portion 211 is the same as the base portion 211 (see FIG. 1) of the charging device 200 (see FIG. 1) of the above-described embodiment, description thereof will be omitted.
  • the protrusion 213 may protrude in both directions from a portion of the base 211.
  • the protrusion 213 may have a seating groove 214 in which the body 110 of the headset 100 may be inserted and disposed at an end side thereof.
  • the seating groove 214 may be larger or similar in size to the body portion 110.
  • the wireless power transmission antenna 221b included in the charging device 200 may be built in an end side of the protrusion 213. Accordingly, when the body part 110 is inserted into the seating groove 214, the wireless power transmission antenna 221b is built to be adjacent to the circumferential surface of the body part 110. It may be disposed at a position corresponding to (131b).
  • the wireless power reception antenna 131b and the wireless power transmission antenna 221b correspond to each other.
  • the power source of the battery module 140 built in the headset 100 may be charged using the wireless power transmitted from the wireless power transmission antenna 221b.
  • the headset charging system 2000 using the wireless power transmission according to the second embodiment of the present invention is provided with an illumination unit that emits light on the outer surface of the protrusion 213, the appearance through the light emission of the illumination unit It may be possible to be beautiful.
  • the headset charging system 1000 or 2000 using the wireless power transmission according to the first and second embodiments of the present invention has a wireless power reception antenna 131a for receiving wireless power transmitted from the charging device 200 ( 131b may be disposed along the circumferential surface of the winding part 114 or embedded in the housing 111 to be positioned behind the speaker 112. Accordingly, the headset charging system 1000 or 2000 using the wireless power transmission according to the first and second embodiments of the present invention minimizes or structurally prevents the influence of the metal part included in the speaker 112, thereby preventing the wireless power. Even when the receiving antennas 131a and 131b are disposed at a position close to the speaker 112, wireless charging may be smoothly performed.
  • FIGS. 13 and 14 illustrate a wireless power reception antenna 131 and a wireless power transmission antenna 221 during wireless power transmission in the headset charging systems 1000 and 2000 using the wireless power transmission shown in FIGS. 1 to 4.
  • the speaker 112 may include a ring-shaped metal frame 112a and a permanent magnet 112b to maintain the shape of the diaphragm (not shown).
  • the magnetic field generated between the wireless power reception antenna 131 and the power transmission antenna 221 is included in the speaker 112. It can be seen that almost no loss by the 112b and the metal frame 112a.
  • the headset charging system using a wireless power transmission in accordance with the present invention can be seen that maintains the charging efficiency of 62.5% or more in the frequency band, such as 100 ⁇ 350kHz band where wireless charging occurs, In particular, it can be seen that the charging efficiency is maintained at more than 75% in the 125 ⁇ 350kHz band.
  • the value of the x axis is an operating frequency
  • the value of the y axis is charging efficiency.
  • the headset charging system using the wireless power transmission according to the present invention even if the antenna 131 for receiving wireless power is disposed at a position close to the speaker 112, 70% is generally required without being affected by the speaker 112. It can satisfy the above wireless charging efficiency.
  • the headset charging system 3000 using the wireless power transmission according to the third embodiment of the present invention may include a headset 100 and a charging device 200 capable of wireless charging, as shown in FIG. 5.
  • the wireless power receiving antenna 131c included in the headset 100 capable of wireless charging may be disposed inside the housing 111 and disposed between the speaker 112 and the cushion unit 113.
  • the mounting member 210 constituting the charging device 200 may include a base portion 211.
  • the base unit 211 may be formed to have a predetermined height, and a wireless power transmission antenna 221c may be built in the base unit 211.
  • the wireless power transmission antenna 221c may be disposed at a position corresponding to the wireless power reception antenna 131c. It can be built in part of.
  • the wireless power reception antenna 131c of the metal frame 112a constituting the speaker 112 can minimize or prevent the influence of the metal part of the speaker 112 as in the above-described embodiment. It may be arranged to be located inside. In addition, when the speaker 112 includes a permanent magnet 112b, the wireless power reception antenna 131c may be disposed between the permanent magnet 112b and the metal frame 112a. Through this, even when the wireless power receiving antenna 131c is disposed at a position close to the speaker 112, wireless charging may be smoothly performed.
  • the charging device 200 may have a simpler structure than the headset charging systems 1000 and 2000 using the wireless power transmission described above. have. Through this, the headset charging system 3000 using the wireless power transmission according to the third embodiment of the present invention can be made easier.
  • the wireless power reception antenna 131d is built in the connection part 120 side of the headset 100 and wirelessly.
  • the power transmission antenna 221d may be disposed on the support part 215 side of the mounting member 210 constituting the charging device 200.
  • the mounting member 210 illustrated in FIGS. 1 to 4 may include a support part 215 formed on an upper end of the base part 211.
  • the support part 215 may support the connection part 120 of the headset 100 when the headset 100 is mounted on the charging device 200.
  • the cross-sectional shape of the support portion 215 may be a shape corresponding to the cross section of the connection portion 120, it may be variously changed according to the shape of the connection portion 120.
  • the wireless power transmission antenna 221d is a wireless unit built in the connection unit 120 while the support unit 215 supports the connection unit 120 so that the headset 100 is mounted on the charging device 200. It may be embedded in the support 215 to be disposed in a position corresponding to the power receiving antenna 131d.
  • the wireless power reception antenna 131 may be embedded in the body part 110 and the connection part 120, respectively, and corresponding to the body part 110 and the support part 215.
  • Each of the power transmission antennas 221 may be embedded.
  • any one of the two wireless power transmission antennas corresponding to each other may be selectively operated, and the two wireless power transmission antennas may be operated simultaneously to shorten the charging time of the battery module 140.
  • the above-described support part may be detachably coupled to the base part 211 as shown in FIG. 8.
  • the support 315 may have a shape in which a general electronic device 10 such as a mobile phone may be seated.
  • the support 315 may be in the form of a plate having an upper side including a horizontal plane. Accordingly, the support unit 315 may be mounted on the horizontal surface of the electronic device 10 capable of wireless charging.
  • the shape of the support unit 315 is not limited thereto, and may be a shape corresponding to the shape of the electronic device 10 so that the electronic device 10 can be stably raised. Accordingly, the charging device 200 may be used as a general-purpose wireless charger capable of charging not only the above-described headset 100 but also a general electronic device 10 that can be charged wirelessly.
  • the wireless power transmission module 220 applied to the present invention may further include a power converter 222 as shown in FIG.
  • the power converter 222 may convert the power input from the outside into a form that can be transmitted from the wireless power transmission antenna 221.
  • the power cable 224 and the power plug 225 described above may be electrically connected to the power converter 222.
  • the wireless power receiving module 130 may further include a power control unit 132.
  • the power control unit 132 may convert the wireless power received from the wireless power reception antenna 131 into power capable of charging the battery module 140 embedded in the headset 100.
  • the power control unit 132 may control the charging of the battery module 140 so that the battery module 140 is not overcharged.
  • the power control unit may further include a protection circuit for preventing overcharge during charging of the battery module 140.
  • the wireless power transmission method applied to the present invention may be a known magnetic resonance method or a magnetic induction method, but is not limited thereto and may be applied to any method capable of wirelessly transmitting and receiving power.
  • the battery module 140 applied to the present invention may be a known square battery or a coin battery, or may be a plate-shaped flexible battery 140a.
  • the battery module 140 when the battery module 140 is embedded in the connection unit 130 (refer to FIGS. 2 and 4), the battery module 140 may be a flexible battery. That is, even when the connection part 120 is bent or bent in the use process, the flexible battery 140 may also be bent freely according to the deformation of the connection part 120.
  • the flexible battery 140 may prevent the performance of the battery from deteriorating.
  • the connection part 120 is formed in a shape having a predetermined curvature, even if the flexible battery 140 is built in the connection part 120 in a bent state with the same or similar curvature as the connection part 120, the performance of the battery is reduced. Deterioration can be prevented beforehand.
  • the flexible battery 140 may include an electrode assembly 141 and exterior materials 147 and 148 as shown in FIGS. 10 to 12, and the electrode assembly 141 may be formed of an exterior material together with an electrolyte solution. 147 and 148 may be encapsulated inside.
  • the electrode assembly 141 and the exterior members 147 and 148 may be provided with patterns 146 and 149 for contraction and relaxation in the longitudinal direction, respectively, and are formed on the exterior members 147 and 148.
  • the pattern 149 and the second pattern 146 formed on the electrode assembly 141 may be provided to have the same direction.
  • the deformation amount of the substrate constituting the electrode assembly 141 and the exterior materials 147 and 148 is minimized, thereby minimizing the amount of the electrode assembly 141.
  • the exterior materials 147 and 148 can be prevented from being damaged or deteriorated.
  • first pattern 149 and the second pattern 146 may be disposed to match each other as well as the same direction. This is to allow the same behavior to always occur between the first pattern 149 and the second pattern 146.
  • the flexible battery 140 that can be applied to the present invention is formed such that the patterns 146 and 149 for contraction and relaxation in the longitudinal direction coincide with each other in the electrode assembly 141 and the exterior members 147 and 148. Even if bending in the longitudinal direction occurs, the electrode assembly 141 and the exterior members 147 and 148 may always maintain a uniform interval or contact state with respect to the entire length. Through this, the electrolyte encapsulated together with the electrode assembly 141 may be uniformly distributed over the entire length of the flexible battery 140, thereby preventing the performance of the battery from deteriorating.
  • each of the first and second patterns 149 and 146 may be formed along a width direction of each of the exterior parts and valleys of the exterior members 147 and 148 and the electrode assembly 141.
  • the ridges and valleys may be alternately disposed along the lengths of the 147 and 148 and the electrode assembly 141.
  • the peaks and valleys constituting the first pattern 149 and the second pattern 146 are formed at the same position as the peaks and valleys between the peaks and the valleys, so that the first pattern 149 and the second pattern ( 146 may coincide with each other.
  • the peaks and valleys of the first pattern 149 and the second pattern 146 may be formed in a direction parallel to a straight line parallel to the width direction of the exterior members 147 and 148 and the electrode assembly 141.
  • the peaks and valleys may be repeatedly arranged along the longitudinal direction.
  • the patterns 146 and 149 may be continuously formed in a direction parallel to the width direction of the electrode assembly 141 and the exterior members 147 and 148 and may be formed discontinuously, and the electrode assembly 141.
  • the exterior materials 147 and 148 may be formed over the entire length or may be partially formed for the partial length.
  • the peaks and valleys may be provided to have any one cross section of an arc cross section including a semicircle, a polygonal cross section including a triangle or a quadrangle, and an arc cross section and a polygonal cross section.
  • the valleys may be provided to have the same pitch and width, but may be provided to have different pitches and widths.
  • first pattern 149 and the second pattern 146 may be formed to have the same spacing or spacing between the ridges adjacent to each other, or may have different intervals, the same interval and different The spacing may be provided in a combined form.
  • first pattern 149 formed on the exterior members 147 and 148 may be formed on the entire surface of the exterior members 147 and 148, but may be partially formed.
  • the electrode assembly 141 is encapsulated with an electrolyte solution in the exterior materials 147 and 148 and includes an anode 142, a cathode 144, and a separator 143.
  • the positive electrode 142 may include a positive electrode current collector 142a and a positive electrode active material 142b
  • the negative electrode 144 may include a negative electrode current collector 144a and a negative electrode active material 144b.
  • the positive electrode current collector 142a and the negative electrode current collector 144a may be implemented in the form of a sheet having a predetermined area.
  • the positive electrode 142 and the negative electrode 144 may have a form in which active materials 142b and 144b are compressed, deposited or coated on one or both surfaces of the current collectors 142a and 144a.
  • the active materials 142b and 144b may be provided with respect to the entire area of the current collectors 142a and 144a or may be partially provided with respect to a partial area.
  • the electrode assembly 141 may include a cathode terminal 145a and an anode terminal 145b for electrical connection with an external device.
  • the positive electrode terminal 145b and the negative electrode terminal 145a may be provided to extend from the positive electrode collector 142a and the negative electrode collector 144a to protrude on one side of the exterior members 147 and 148. It may be provided so as to be exposed on the surface of the packaging material (147, 148).
  • the positive electrode active material 142b and the negative electrode active material 144b may contain a PTFE (Polytetrafluoroethylene) component. This is to prevent the positive electrode active material 142b and the negative electrode active material 144b from being peeled or cracks from the current collectors 142a and 144a during bending.
  • PTFE Polytetrafluoroethylene
  • the separator 143 disposed between the anode 142 and the cathode 144 may include a nanofiber web layer 143b on one or both surfaces of the nonwoven fabric layer 143a.
  • the nanofiber web layer 143b may be a nanofiber containing at least one selected from polyacrylonitrile nanofibers and polyvinylidene fluoride nanofibers.
  • the nanofiber web layer 143b may be composed of only polyacrylonitrile nanofibers to secure radioactive and uniform pore formation.
  • the exterior members 147 and 148 may be plate members having a predetermined area.
  • the exterior members 147 and 148 may protect the electrode assembly 141 from external force by accommodating the electrode assembly 141 and the electrolyte therein.
  • the exterior members 147 and 148 may include a pair of first exterior members 147 and a second exterior members 148, and the pair of first exterior members 147 and the second exterior members 148 may be provided. Since the edge is sealed through the adhesive, the electrolyte and the electrode assembly 141 accommodated therein may be prevented from being exposed to the outside and leaked out.
  • the exterior members 147 and 148 may be sealed by an adhesive or both edges constituting the sealing part after the first exterior member 147 and the second exterior member 148 are formed of two members. And the remaining portion abutting after being folded in half along the width direction or the longitudinal direction may be sealed through the adhesive.

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Abstract

무선충전이 가능한 헤드셋이 제공된다. 본 발명의 일 실시예에 따른 무선충전이 가능한 헤드셋은 스피커가 장착된 하우징 및 쿠션부를 포함하는 한 쌍의 바디부; 상기 한 쌍의 바디부를 연결하는 연결부; 상기 바디부 및 연결부 중 적어도 어느 일측에 내장되어 구동전원을 제공하는 배터리; 및 외부로부터 송출되는 무선전력을 수신하여 상기 배터리에 전원을 공급하는 무선전력 수신용 안테나;를 포함한다.

Description

무선충전이 가능한 헤드셋 및 이를 포함하는 무선전력 전송을 이용한 헤드셋 충전 시스템
본 발명은 무선충전이 가능한 헤드셋 및 이를 포함하는 무선전력 전송을 이용한 헤드셋 충전 시스템에 관한 것이다.
전자제품, 특히 음향 재생이 가능한 전자제품들은 기술발달에 의해 점차 소형화되는 추세이다. 이들 전자제품들은 다양한 형태의 헤드셋과 연결 가능하도록 구성된다. 특히 MP3 플레이어로 대표되는 음향 재생 전자제품들은 스마트폰이 발전됨에 따라 그 기능이 스마트폰 속으로 통합되고 있다.
또한, 무선 통신 기술이 발달함에 따라 사용자는 더욱 편리하게 스마트폰이나 음향 재생 전자제품들(이하 ‘휴대기기’라 함)을 사용하기를 원하고 있다. 이에 따라, 이어폰이나 헤드폰과 같은 헤드셋들은 휴대기기와 유선으로 연결되던 기존의 방식을 벗어나 휴대기기와 무선으로 연결가능한 형태의 제품들이 출시되고 있다.
이러한 헤드셋은 내부의 전자 부품을 구동하기 위한 배터리 모듈이 탑재된다. 이와 같은 배터리 모듈은 용량이 제한적이기 때문에 자주 충전해줘야 하는 불편함이 있다. 또한, 종래의 헤드셋은 배터리 모듈의 충전이 충전케이블을 이용한 유선충전방식이 채용된다. 이에 따라, 종래의 헤드셋은 배터리의 충전을 위한 별도의 충전 포트가 포함해야하므로 전체적인 외관을 미려하게 설계하기가 어려울 수 있다. 더불어, 종래의 헤드셋은 충전 포트가 외부로 노출되는 형태이므로, 충전 포트를 통하여 외부로부터 이물질 및 습기 등이 유입될 수 있는 문제가 있다.
본 발명은 상기와 같은 점을 감안하여 안출한 것으로, 무선전력 전송 방식을 이용하여 배터리의 전원을 간편하게 충전할 수 있는 헤드셋 및 이를 포함하는 무선전력 전송을 이용한 헤드셋 충전 시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.
또한, 본 발명은 배터리의 충전을 위한 충전 포트가 불필요하므로 충전포트를 통한 이물질 및 습기의 유입과 같은 제반문제를 미연에 방지할 수 있는 헤드셋 및 이를 포함하는 무선전력 전송을 이용한 헤드셋 충전 시스템을 제공하는데 다른 목적이 있다.
상술한 과제를 해결하기 위하여 본 발명은 스피커가 장착된 하우징 및 쿠션부를 포함하는 한 쌍의 바디부; 상기 한 쌍의 바디부를 연결하는 연결부; 상기 바디부 및 연결부 중 적어도 어느 일측에 내장되어 구동전원을 제공하는 배터리; 및 외부로부터 송출되는 무선전력을 수신하여 상기 배터리를 충전하기 위한 전원을 공급하는 무선전력 수신용 안테나;를 포함하는 무선충전이 가능한 헤드셋을 제공한다.
또한, 상기 무선충전이 가능한 헤드셋은 상기 무선전력 수신용 안테나에서 발생되는 자기장을 차폐하여 소요의 방향으로 집속시킬 수 있도록 상기 무선전력 수신용 안테나의 일면에 배치되는 차폐시트를 포함할 수 있다.
일례로, 상기 하우징은 외측으로 돌출형성되는 권취부를 포함할 수 있고, 상기 무선전력 수신용 안테나는 상기 권취부의 둘레면을 따라 권취될 수 있다.
이때, 상기 권취부는 상기 스피커의 금속 부분과 겹치지 않는 위치에 형성될 수 있다.
다른 예로써, 상기 무선전력 수신용 안테나는 상기 하우징의 내면을 따라 권취될 수 있다. 이때, 상기 무선전력 수신용 안테나는, 상기 하우징에 내장되되 상기 스피커의 후방측에 배치될 수 있다.
또 다른 예로써, 상기 무선전력 수신용 안테나는 상기 연결부에 내장될 수 있으며, 상기 무선전력 수신용 안테나는 상기 바디부 및 연결부에 각각 내장될 수 있다.
또한, 상기 연결부에 내장되는 배터리는 플렉서블 배터리일 수 있다.
또한, 상기 플렉서블 배터리는, 외장재 및 전극조립체를 포함할 수 있고, 상기 외장재 및 전극조립체는 길이방향에 대한 수축 및 이완을 위한 패턴을 포함할 수 있으며, 상기 외장재에 형성된 패턴과 상기 전극조립체에 형성된 패턴은 서로 일치하도록 형성될 수 있다.
한편, 본 발명은 상술한 무선충전이 가능한 헤드셋; 및 상기 헤드셋의 거치시 상기 배터리를 충전하기 위한 무선전력을 상기 헤드셋 측으로 제공하는 무선전력 송신용 안테나를 포함하는 충전 장치;를 포함하는 무선전력 전송을 이용한 헤드셋 충전 시스템을 제공한다.
또한, 상기 충전 장치는, 상기 헤드셋이 거치되는 거치부재; 및 상기 무선전력 수신용 안테나와 대응되는 위치에 위치하도록 상기 거치부재에 내장되는 무선전력 송신용 안테나;를 포함할 수 있다.
또한, 상기 무선전력 전송을 이용한 헤드셋 충전 시스템은 상기 무선전력 송신용 안테나에서 발생되는 자기장을 차폐하여 소요의 방향으로 집속시킬 수 있도록 상기 무선전력 송신용 안테나의 일면에 배치되는 차폐시트를 포함할 수 있다.
일례로, 상기 거치부재는, 베이스부; 및 상기 베이스부로부터 양 방향으로 돌출되고 상기 헤드셋의 거치시 일단부가 상기 쿠션부의 중앙부에 삽입배치되는 수용부;를 포함할 수 있다. 이와 같은 경우, 상기 무선전력 송신용 안테나는 상기 수용부의 단부측에 내장될 수 있다.
다른 예로써, 상기 거치부재는, 베이스부; 및 상기 베이스부로부터 양 방향으로 돌출되고 상기 헤드셋의 거치시 상기 바디부가 삽입되는 안착홈이 형성된 돌출부;를 포함할 수 있다. 이와 같은 경우, 상기 무선전력 송신용 안테나는 상기 돌출부에 내장될 수 있다.
또 다른 예로써, 상기 거치부재는, 상기 연결부의 길이 중간을 지지하기 위한 지지부;를 포함할 수 있다. 이와 같은 경우, 상기 무선전력 송신용 안테나는 상기 지지부에 내장될 수 있다.
본 발명에 의하면, 헤드셋에 포함된 배터리는 미사용시 단순히 충전장치에 거치된 상태에서 무선 방식을 이용하여 충전이 이루어질 수 있다. 이에 따라, 본 발명에 따른 헤드셋 및 헤드셋 충전 시스템은 종래와 다르게 충전 케이블을 사용할 필요가 없으므로 사용 편의성을 높일 수 있다.
또한, 본 발명은 금속 부분을 포함하는 스피커와 가까운 위치에 무선전력 수신용 안테나가 설치되더라도 금속에 의한 영향을 받지 않고 요구되는 충전효율을 만족시킬 수 있다.
더욱이, 본 발명은 종래의 유선 충전 방식에서 충전 케이블을 연결하기 위한 필수 구성인 충전 포트가 불필요하므로 충전포트를 통한 이물질의 유입 및 수분의 침투에 의한 고장이 미연에 방지될 수 있다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 무선전력 전송을 이용한 헤드셋 충전 시스템을 도시한 도면,
도 2는 도 1의 내부구성을 개략적으로 나타낸 도면,
도 3은 본 발명의 제2 실시예에 따른 무선전력 전송을 이용한 헤드셋 충전 시스템을 도시한 도면,
도 4는 도 3의 내부구성을 개략적으로 나타낸 도면,
도 5는 본 발명의 제3 실시예에 따른 무선전력 전송을 이용한 헤드셋 충전 시스템을 도시한 도면,
도 6은 본 발명에 따른 무선전력 전송을 이용한 헤드셋 충전 시스템에서 무선전력 수신용 안테나와 스피커 간의 배치관계를 개략적으로 나타낸 도면,
도 7은 본 발명에 따른 무선전력 전송을 이용한 헤드셋 충전 시스템에 적용될 수 있는 헤드셋의 연결부 및 충전 장치의 지지부를 발췌하여 나타낸 도면,
도 8은 도 7에서 지지부의 변형예를 나타낸 도면,
도 9는 본 발명에 따른 무선전력 전송을 이용한 헤드셋 충전 시스템을 나타낸 블럭구성도,
도 10은 본 발명에 따른 무선충전이 가능한 헤드셋에 적용될 수 있는 플렉서블 배터리를 나타낸 개략도,
도 11은 도 10에서 전극 조립체와 외장재에 적용될 수 있는 다양한 패턴을 나타낸 도면,
도 12는 도 10의 세부구성을 나타낸 확대단면도,
도 13 및 도 14는 본 발명에 따른 무선전력 전송을 이용한 헤드셋 충전 시스템에서 자기장 분포를 나타낸 도면, 그리고,
도 15는 본 발명에 따른 무선전력 전송을 이용한 헤드셋 충전 시스템에서 주파수에 따른 충전 효율을 나타낸 그래프이다.
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 무선충전이 가능한 헤드셋(100)은 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 한 쌍의 바디부(110), 연결부(120), 배터리 모듈(140) 및 적어도 하나의 무선전력 수신모듈(130)을 포함한다.
상기 한 쌍의 바디부(110)는 하우징(111)과, 상기 하우징(111)의 내부에 장착된 스피커(112) 및 상기 스피커(112) 주변에 배치된 쿠션부(113)를 포함할 수 있다. 사용자가 본 발명의 일 실시예에 따른 헤드셋(100)을 착용하는 경우 상기 바디부(110)는 사용자의 귀에 위치될 수 있다.
상기 하우징(111)은 내부 공간이 형성될 수 있다. 상기 하우징(111)의 형상은 제조사의 설계에 따라 다양한 형상으로 이루어질 수 있다.
상기 스피커(112)는 음향을 외부로 출력한다. 이와 같은 스피커(112)는 착용시 사용자의 귀와 마주하도록 상기 하우징(111)에 내장될 수 있다. 이때, 상기 스피커(112)는 일반적인 헤드셋에 포함된 공지의 스피커일 수 있으며, 이에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.
상기 쿠션부(113)는 외력에 의해 변형 가능한 소재로 이루어질 수 있으며, 착용시 신체와 접촉되는 상기 바디부(110)의 일측에 구비될 수 있다. 이와 같은 쿠션부(113)는 합성수지, 가죽 또는 인조가죽 등과 같은 연질의 재질로 이루어질 수 있으며, 내부에 스폰지 등과 같은 쿠션부재가 내장된 형태일 수 있다. 이에 따라, 사용자는 상기 쿠션부(113)를 통해 헤드셋(100)을 편안하게 착용할 수 있다.
이러한 쿠션부(113)는 상기 바디부(110)로부터 출력되는 음향이 원활하게 사용자의 귀에 전달되면서도 외부소음을 차단할 수 있도록 중앙부가 함몰된 형상일 수 있다.
상기 연결부(120)는 상기 한 쌍의 바디부(110)를 연결할 수 있으며, 착용시 사용자의 머리 크기나 형상에 유연하게 대처할 수 있도록 전체 길이가 가변되는 형태일 수 있다. 또한, 상기 연결부(120)의 내부에는 상기 한 쌍의 바디부(110)를 서로 전기적으로 연결하는 케이블 또는 전기 패턴이 구비될 수 있다.
상기 배터리 모듈(140)은 본 발명의 일실시예에 따른 무선충전이 가능한 헤드셋(100)에 포함된 전자부품들 측으로 전원을 공급할 수 있다. 이때, 상기 배터리 모듈(140)은 상기 한 쌍의 바디부(110) 및 상기 연결부(120) 중 적어도 어느 일측에 내장될 수 있다.
일례로, 상기 배터리 모듈(140)은 연결부(120) 측에만 내장될 수도 있고, 상기 바디부(110) 측에만 내장될 수도 있다. 또한, 상기 배터리 모듈(140)이 상기 바디부(110)에 내장되는 경우 상기 배터리 모듈(140)은 상기 한 쌍의 바디부(110) 중 어느 하나의 바디부(110) 측에만 내장될 수 있다.
다른 예로써, 상기 배터리 모듈(140)은 연결부(120) 및 바디부(110)에 모두 내장될 수도 있다. 이에 따라, 상기 헤드셋(100)은 연결부(120) 및 바디부(110)에 내장된 배터리 모듈(140)의 전원을 모두 이용할 수 있음으로써 전체 사용시간이 증가될 수 있다.
일례로, 상기 배터리 모듈(140)은 재충전 가능한 이차 전지일 수 있다. 이와 같은 배터리 모듈(140)의 상세한 구조는 후술하기로 한다.
상기 무선전력 수신모듈(130)은 외부로부터 공급되는 전력을 무선으로 수신하여 상기 배터리 모듈(140)의 전원을 충전할 수 있다. 이를 위해, 상기 무선전력 수신모듈(130)은 적어도 하나의 무선전력 수신용 안테나(131)를 포함할 수 있으며, 상기 무선전력 수신용 안테나(131)는 상기 쿠션부(113) 및 상기 바디부(110) 중 적어도 어느 일측에 내장될 수 있다.
이때, 상기 무선전력 수신용 안테나(131)의 일측에는 차폐시트(150)가 배치될 수 있다. 즉, 상기 차폐시트(150)는 상기 무선전력 수신용 안테나(131)에 인접하게 배치될 수 있으며, 상기 무선전력 수신용 안테나(131)에서 발생하는 자기장을 차폐하여 소요의 방향으로 집속시킬 수 있다.
이와 같은 차폐시트(150)는 일정 면적을 갖는 판상의 시트형태일 수 있다. 일례로, 상기 차폐시트(150)는 페라이트 시트나 비정질 시트일 수 있으며, 이들이 상호 적층된 하이브리드 시트일 수 있다.
여기서, 상기 페라이트 시트는 소결 페라이트 시트일 수 있으며, Mn-Zn 페라이트 또는 Ni-Zn 페라이트로 이루어질 수 있다. 또한, 상기 비정질 시트는 비정질 합금 및 나노 결정립 합금 중 1종 이상을 포함하는 리본시트일 수 있으며, 복수 개의 리본시트가 다층으로 적층된 형태일 수 있다. 더불어, 상기 차폐시트(150)는 플레이크 처리되어 다수의 미세조각으로 분리된 형태일 수 있다. 그러나, 상기 차폐시트(150)를 이에 한정하는 것은 아니며, 공지의 차폐시트가 모두 적용될 수 있다.
한편, 상기 헤드셋(100)은 자체에 내장된 음악 파일을 재생할 수 있다. 또한, 상기 헤드셋(100)은 외부기기로부터 생성된 음향 신호를 출력할 수 있다.
일례로, 상기 헤드셋(100)은 외부기기와 무선으로 연결되는 무선 헤드폰일 수 있다. 즉, 상기 헤드셋(100)은 외부기기와 무선으로 연결될 수 있도록 별도의 통신부(미도시)를 포함할 수 있다. 구체적인 일례로써, 상기 통신부는 외부기기와 블루투스 방식을 통해 연결될 수 있다. 여기서, 외부기기는 스마트폰, 태블릿 등과 같은 휴대용 전자기기일 수 있으며 거치형 오디오와 같은 음향 기기일 수도 있다.
상기 블루투스는 방향성 없이 데이터를 전송할 수 있고, 음성 및 데이터를 동시에 처리할 수 있다. 또한, 블루투스는 하나 또는 그 이상의 다중 장치들에 페어링을 가능하도록 할 수 있다. 또한, 블루투스는 신호 전송각(signal transmision angle)의 제한 없이 벽(wall)을 관통하여 신호를 교환할 수 있다.
그러나, 상기 통신부와 외부기기와의 통신방식을 이에 한정하는 것은 아니며 공지의 무선통신 방식이 모두 적용될 수 있다.
다른 예로써, 상기 헤드셋(100)은 스테레오 케이블(미도시)을 매개로 외부기기와 연결될 수도 있다. 이에 따라, 외부기기에서 생성된 음향 신호는 스테레오 케이블을 통하여 유선방식으로 헤드셋(100) 측에 전송될 수 있다. 즉, 배터리 모듈(140)이 방전되어 헤드셋(100)이 켜지지 않거나 더욱 우수한 음질로 음악을 감상하기를 원하는 경우, 사용자는 스테레오 케이블을 사용하여 음악을 감상할 수도 있다.
한편, 상기 헤드셋(100)은 마이크(미도시)를 더 포함할 수 있다. 상기 마이크는 상기 바디부(110)의 일측에 형성될 수 있다. 이와 같은 마이크는 사용자의 음성을 입력 받은 후 외부기기 측으로 송신할 수도 있다.
전술한 본 발명의 일 실시예에 따른 헤드셋(100)은 내장되는 배터리 모듈(140)의 전원을 무선 방식으로 충전하기 위한 충전 장치(200)와 함께 무선전력 전송을 이용한 헤드셋 충전 시스템(1000,2000,3000)을 구성할 수 있다.
즉, 본 발명의 제1실시예에 따른 무선전력 전송을 이용한 헤드셋 충전 시스템(1000)은 전술한 무선충전이 가능한 헤드셋(100)과 충전 장치(200)를 포함할 수 있다.
상기 충전 장치(200)는 상기 헤드셋(100)이 인접하게 위치되는 경우, 상기 헤드셋(100) 측으로 무선전력을 제공함으로써 상기 배터리 모듈(140)의 전원을 충전할 수 있다.
일례로, 상기 충전 장치(200)는 상기 헤드셋(100)이 거치되는 경우 상기 헤드셋(100) 측으로 무선전력을 송출함으로써 상기 배터리 모듈(140)은 전원이 충전될 수 있다. 이를 위해, 상기 충전 장치(200)는 거치부재(210)와 무선전력 송신모듈(220)을 포함할 수 있다.
상기 거치부재(210)는 상기 헤드셋(100)이 거치될 수 있도록 구비될 수 있다. 이를 위한 거치부재(210)의 다양한 형상은 후술하기로 한다.
상기 무선전력 송신모듈(220)은 상기 거치부재(210)의 일부분에 내장될 수 있으며, 상기 헤드셋(100)에 내장된 무선전력 수신모듈(130) 측으로 전력을 송신할 수 있다.
이를 위해, 상기 무선전력 송신모듈(220)은 상기 헤드셋(100)에 포함된 무선전력 수신용 안테나(131)로 전력을 송신하기 위한 무선전력 송신용 안테나(221)를 포함할 수 있다. 또한, 상기 무선전력 송신용 안테나(221)의 일면에는 소정의 주파수 대역에서 발생하는 자기장을 차폐하여 소요의 방향으로 집속시키기 위한 차폐시트(150)가 배치될 수 있다. 더불어, 상기 충전 장치(200)는 외부로부터 전원을 공급받기 위한 전원 케이블(224) 및 전원 플러그(225)를 포함할 수 있다.
이에 따라, 외부로부터 상기 무선전력 송신모듈(220) 측으로 공급된 전원은 무선전력으로 변환된 상태에서 상기 무선전력 송신모듈(220)을 통해 무선전력 수신모듈(130) 측으로 송신될 수 있다.
한편, 본 발명의 제1실시예에 따른 무선전력 전송을 이용한 헤드셋 충전 시스템(1000)에서 무선충전이 가능한 헤드셋(100)은 도 2에 도시된 바와 같이 권취부(114)를 포함할 수 있다.
이와 같은 권취부(114)는 상기 쿠션부(113)와의 경계부분에서 상기 하우징(111)으로부터 상기 쿠션부(113)를 향하여 돌출될 수 있다. 일례로, 상기 권취부(114)는 링 형상일 수 있다. 이때, 무선전력 수신용 안테나(131a)는 소정의 선경을 갖는 도전성부재가 상기 권취부(114)의 둘레 방향을 따라 코일 형상으로 권취된 형태일 수 있다.
또한, 상기 권취부(114)는 스피커(112)에서 진동판(미도시)의 형상을 유지하기 위한 고리 형태의 금속프레임(112a)의 내측에 위치하도록 형성될 수 있으며, 상기 스피커(112)가 영구자석(112b)을 포함하는 경우 영구자석(112b)과 금속프레임(112a) 사이에 위치하도록 형성될 수 있다. 이는, 무선전력 수신시 상기 금속프레임(112a)에 의한 영향으로 상기 무선전력 수신용 안테나(131a)에서 발생하는 자기장이 소실되는 것을 방지하기 위함이다.
한편, 상기 헤드셋(100)에 내장되는 배터리 모듈(140)의 전원을 충전할 수 있도록 무선전력을 송출하는 상기 충전 장치(200)는 일형태로써 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 베이스부(211)와 수용부(212)를 포함할 수 있다.
상기 베이스부(211)는 소정의 높이를 갖도록 형성될 수 있다. 예를 들어, 상기 베이스부(211)는 상하방향으로 형성될 수 있다. 이러한 충전 장치(200)는 지면 또는 테이블 상에 위치될 수 있다. 이때, 상기 베이스부(211)의 하부(211a)는 상기 지면 또는 테이블 상에 안정적으로 위치되도록 평평한 형상일 수 있다.
이때, 상기 수용부(212)는 상기 베이스부(211)의 일부분으로부터 양 방향으로 돌출되는 형태일 수 있으며, 상기 수용부(212)의 단부측에 상기 무선전력 송신용 안테나(221a)가 내장될 수 있다.
일례로, 상기 수용부(212)는 원기둥 형상일 수 있다. 이에 따라, 상기 헤드셋(100)이 상기 거치부재(210)에 거치되는 경우 상기 수용부(212)의 일단부가 상기 쿠션부(113)의 중앙 부분에 삽입 배치될 수 있다.
여기서, 상기 무선전력 송신용 안테나(221a)는 상기 수용부(212)의 단부가 상기 쿠션부(113)에 삽입되는 경우, 상기 무선전력 송신용 안테나(221a)가 상기 권취부(114)에 권선된 상기 무선전력 수신용 안테나(131a)와 대응되는 위치에 배치될수 있도록 상기 수용부(212)에 내장될 수 있다.
한편, 상기 권취부(114)는 상기 헤드셋(100)이 상기 거치부재(210)에 거치되는 경우 상기 쿠션부(113)의 중앙부에 삽입 배치되는 상기 수용부(212)의 단부와 인접하도록 위치될 수 있다. 이에 따라 상기 무선전력 수신용 안테나(131a)와 상기 무선전력 송신용 안테나(221a)가 최대한 인접될 수 있으므로 안정적인 무선전력 전송이 이루어질 수 있다.
여기서, 전술한 상기 무선전력 송신용 안테나(221a) 및 무선전력 수신용 안테나(131a)의 권취 횟수 및 형상은 설계조건에 따라 적절하게 변경될 수 있다.
상술한 무선전력 전송을 이용한 헤드셋 충전 시스템(1000)은 헤드셋(100)이 충전 장치(200)에 거치되면 충전이 진행될 수 있다. 즉, 사용자가 헤드셋(100)을 사용하지 않을 경우, 상기 헤드셋(100)을 거치부재(210)에 거치하면 배터리 모듈(140)의 전원이 무선 방식으로 충전될 수 있다. 이에 따라, 본 발명의 제1실시예에 따른 무선전력 전송을 이용한 헤드셋 충전 시스템(1000)은 종래와 다르게 충전 케이블을 바디부(110)에 연결하지 않아도 헤드셋(100)의 충전이 가능하므로, 사용 편의성을 높일 수 있다.
또한, 본 발명의 제1실시예에 따른 무선전력 전송을 이용한 헤드셋 충전 시스템(1000)에 적용되는 헤드셋(100)은 종래의 유선 충전 방식에서 충전 케이블을 연결하기 위한 필수 구성인 충전 포트가 불필요하므로 충전 포트를 통한 이물질의 유입 및 수분의 침투를 원천적으로 차단할 수 있다. 이를 통해, 상기 이물질 및 수분에 의하여 고장이 발생하는 것을 미연에 방지할 수 있다. 이에 따라, 사용자는 무선전력 전송을 이용한 헤드셋 충전 시스템(1000)의 취급 및 관리가 매우 용이해질 수 있다.
더욱이, 본 발명의 제1실시예에 따른 무선전력 전송을 이용한 헤드셋 충전 시스템(1000)은 상기 바디부(110)의 내부가 외부로 노출될 수 있는 충전 포트를 포함하지 않음으로써, 기밀성을 향상시켜서 방수를 위한 구조를 용이하게 구현할 수 있다.
더하여, 본 발명의 제1실시예에 따른 무선전력 전송을 이용한 헤드셋 충전 시스템(1000)은 충전 포트가 차지하는 공간만큼의 공간을 추가로 활용할 수 있으므로, 부가적인 기능 추가나 혁신적인 디자인 변경 등을 통한 설계 자유도를 높일 수 있다.
한편, 본 발명의 제2실시예에 따른 무선전력 전송을 이용한 헤드셋 충전 시스템(2000)은 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이 무선충전이 가능한 헤드셋(100)에 포함된 무선전력 수신용 안테나(131b)가 상기 바디부(110)의 둘레면에 인접하도록 내장될 수 있다. 즉, 본 실시예에서, 상기 무선전력 수신용 안테나(131b)는 전술한 실시예와 달리 스피커(112)의 후방에 위치할 수 있다.
본 실시예에서, 상기 헤드셋(100)에 내장된 배터리 모듈(140)의 전원을 충전하기 위한 충전 장치(200)는 상기 헤드셋(100)을 거치하기 위한 거치부재(210)를 포함할 수 있으며, 상기 거치부재(210)는 베이스부(211)와 돌출부(213)를 포함할 수 있다.
상기 베이스부(211)는 전술한 실시예의 충전 장치(200, 도 1 참조)의 베이스부(211, 도 1 참조)와 동일하므로, 이에 대한 설명은 생략한다.
상기 돌출부(213)는 상기 베이스부(211)의 일부분으로부터 양방향으로 돌출형성될 수 있다. 이때, 상기 돌출부(213)는 단부 측에 상기 헤드셋(100)의 바디부(110)가 삽입배치될 수 있는 안착홈(214)이 형성될 수 있다. 상기 안착홈(214)은 상기 바디부(110)보다 크거나 유사한 크기일 수 있다.
여기서, 상기 충전 장치(200)에 포함된 무선전력 송신용 안테나(221b)는 상기 돌출부(213)의 단부측에 내장될 수 있다. 이에 따라, 상기 바디부(110)가 상기 안착홈(214)에 삽입 배치되는 경우 상기 무선전력 송신용 안테나(221b)는 상기 바디부(110)의 둘레면에 인접하도록 내장된 무선전력 수신용 안테나(131b)와 대응되는 위치에 배치될 수 있다.
이에 따라, 사용자가 충전 장치(200)의 안착홈(214) 측으로 헤드셋(100)의 바디부(110)를 삽입하면 무선전력 수신용 안테나(131b) 및 무선전력 송신용 안테나(221b)는 서로 대응되는 위치에 배치될 수 있으며, 상기 무선전력 송신용 안테나(221b)로부터 송출되는 무선전력을 이용하여 상기 헤드셋(100)에 내장된 배터리 모듈(140)의 전원이 충전될 수 있다.
이와 같은 본 발명의 제2실시예에 따른 무선전력 전송을 이용한 헤드셋 충전 시스템(2000)은 전술한 실시예에 따른 무선전력 전송을 이용한 헤드셋 충전 시스템(1000, 도 1 참조)과 비교할 때, 상기 바디부(110)가 안착홈(214)에 수용된 상태에서 충전이 이루어질 수 있다. 이를 통해, 상기 쿠션부(113)는 상기 돌출부(213)를 통해 외부로부터 보호된 상태로 상기 배터리 모듈(140)의 전원이 충전될 수 있다.
또한, 본 발명의 제2실시예에 따른 무선전력 전송을 이용한 헤드셋 충전 시스템(2000)은 돌출부(213)의 외면에 빛이 발광되는 조명 유닛이 구비되는 경우, 상기 조명 유닛의 발광을 통해 외관을 미려하게 하는 것도 가능할 수 있다.
이와 같이 본 발명의 제1,2실시예에 따른 무선전력 전송을 이용한 헤드셋 충전 시스템(1000,2000)은 충전 장치(200)로부터 전송되는 무선전력을 수신하기 위한 무선전력 수신용 안테나(131a)(131b)가 권취부(114)의 둘레면을 따라 배치되거나 스피커(112)의 후방에 위치하도록 하우징(111)에 내장될 수 있다. 이에 따라, 본 발명의 제1,2실시예에 따른 무선전력 전송을 이용한 헤드셋 충전 시스템(1000,2000)은 스피커(112)에 포함된 메탈 부분에 의한 영향이 최소화되거나 구조적으로 방지됨으로써 상기 무선전력 수신용 안테나(131a)(131b)가 스피커(112)와 가까운 위치에 배치되더라도 무선충전이 원활하게 이루어질 수 있다.
이는 도 13 내지 도 15를 통해 확인할 수 있다.
즉, 도 13 및 도 14는 도 1 내지 도 4에 도시된 무선전력 전송을 이용한 헤드셋 충전 시스템(1000,2000)에서 무선전력 전송시 무선전력 수신용 안테나(131) 및 무선전력 송신용 안테나(221)에서 발생하는 자기장 분포를 나타낸 도면이며, 도 15는 주파수에 따른 충전 효율을 나타낸 그래프이다.
여기서, 스피커(112)는 진동판(미도시)의 형상을 유지하기 위한 고리 형태의 금속프레임(112a) 및 영구자석(112b)을 포함할 수 있다. 시뮬레이션 결과에서 확인할 수 있듯이 상술한 제1,2실시예의 구조를 채용하는 경우 무선전력 수신용 안테나(131) 및 전력 송신용 안테나(221) 사이에서 발생된 자기장이 스피커(112)에 포함된 영구자석(112b) 및 금속프레임(112a)에 의해 거의 소실되지 않음을 확인할 수 있다.
또한, 도 15에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 무선전력 전송을 이용한 헤드셋 충전 시스템은 무선충전이 일어나는 주파수 대역, 일례로 100 ~ 350kHz의 대역에서 62.5% 이상의 충전효율을 유지함을 확인할 수 있으며, 특히 125 ~ 350kHz 대역에서는 75% 이상의 충전효율을 유지함을 확인할 수 있다. 도 15에서 x축의 값은 동작 주파수이고, y축의 값은 충전 효율이다.
이와 같이 본 발명에 따른 무선전력 전송을 이용한 헤드셋 충전 시스템은 무선전력 수신용 안테나(131)가 스피커(112)와 가까운 위치에 배치되더라도 스피커(112)에 의한 영향을 받지 않고 일반적으로 요구되는 70% 이상의 무선충전 효율을 만족시킬 수 있다.
한편, 본 발명의 제3실시예에 따른 무선전력 전송을 이용한 헤드셋 충전 시스템(3000)은 도 5에 도시된 바와 같이 무선충전이 가능한 헤드셋(100)과 충전 장치(200)를 포함할 수 있으며, 상기 무선충전이 가능한 헤드셋(100)에 포함된 무선전력 수신용 안테나(131c)가 상기 하우징(111)의 내부에 위치되되 상기 스피커(112)와 상기 쿠션부(113) 사이에 배치될 수도 있다.
본 실시예에서, 상기 충전 장치(200)를 구성하는 거치부재(210)는 베이스부(211)를 포함할 수 있다.
일례로, 상기 베이스부(211)는 소정의 높이를 갖도록 형성될 수 있으며, 무선전력 송신용 안테나(221c)가 상기 베이스부(211)에 내장될 수 있다. 여기서, 상기 무선전력 송신용 안테나(221c)는 상기 헤드셋(100)이 상기 거치부재(210)에 거치되는 경우 상기 무선전력 수신용 안테나(131c)와 대응되는 위치에 배치되도록 상기 베이스부(211)의 일부분에 내장될 수 있다.
이와 같은 경우에도 상술한 실시예와 마찬가지로 스피커(112)의 금속부분에 의한 영향을 최소화하거나 방지할 수 있도록 상기 무선전력 수신용 안테나(131c)는 스피커(112)를 구성하는 금속프레임(112a)의 내측에 위치하도록 배치될 수 있다. 또한, 상기 스피커(112)가 영구자석(112b)을 포함하는 경우 상기 무선전력 수신용 안테나(131c)는 영구자석(112b)과 금속프레임(112a) 사이에 위치하도록 배치될 수 있다. 이를 통해, 상기 무선전력 수신용 안테나(131c)가 스피커(112)와 가까운 위치에 배치되더라도 무선충전이 원활하게 수행될 수 있다.
이러한 본 발명의 제3실시예에 따른 무선전력 전송을 이용한 헤드셋 충전 시스템(3000)은 전술한 무선전력 전송을 이용한 헤드셋 충전 시스템(1000, 2000)보다 충전 장치(200)가 더 단순한 구조로 이루어질 수 있다. 이를 통해, 본 발명의 제3실시예에 따른 무선전력 전송을 이용한 헤드셋 충전 시스템(3000)은 제조가 보다 용이하게 이루어질 수 있다.
한편, 본 발명에 따른 무선전력 전송을 이용한 헤드셋 충전 시스템(1000,2000)은 도 7에 도시된 바와 같이 무선전력 수신용 안테나(131d)가 헤드셋(100)의 연결부(120) 측에 내장되고 무선전력 송신용 안테나(221d)가 충전 장치(200)를 구성하는 거치부재(210)의 지지부(215) 측에 배치되는 형태일 수도 있다.
즉, 도 1 내지 도 4에 도시된 거치부재(210)는 상기 베이스부(211)의 상단에 형성된 지지부(215)를 포함할 수 있다. 이와 같은 지지부(215)는 상기 헤드셋(100)이 충전 장치(200)에 거치되는 경우 상기 헤드셋(100)의 연결부(120)를 지지할 수 있다.
여기서, 상기 지지부(215)의 단면형상은 상기 연결부(120)의 단면과 대응되는 형상일 수 있으며, 상기 연결부(120)의 형상에 따라 다양하게 변경될 수 있다.
이때, 상기 무선전력 송신용 안테나(221d)는 상기 지지부(215)가 상기 연결부(120)를 지지하여 헤드셋(100)이 충전 장치(200)에 거치된 상태에서 상기 연결부(120)에 내장된 무선전력 수신용 안테나(131d)와 대응되는 위치에 배치되도록 상기 지지부(215)에 내장될 수 있다.
더불어, 도면에는 도시하지 않았지만 상기 무선전력 수신용 안테나(131)는 상기 바디부(110) 및 연결부(120) 각각 내장될 수 있으며, 상기 바디부(110) 및 지지부(215)에 이와 대응되는 무선전력 송신용 안테나(221)가 각각 내장되는 형태일 수도 있다. 이와 같은 경우, 서로 대응되는 두 개의 무선전력 전송용 안테나는 어느 일측이 선택적으로 작동할 수도 있고 두 개의 무선전력 전송용 안테나가 동시에 작동함으로써 배터리 모듈(140)의 충전 시간을 단축시킬 수도 있다.
한편, 상술한 지지부는 도 8에 도시된 바와 같이 상기 베이스부(211)에 대해 분리가능하게 결합될 수도 있다.
여기서, 상기 지지부(315)와 상기 베이스부(211)의 체결 구조는 두 개의 부재가 착탈가능하게 결합될 수 있도록 사용되는 일반적인 구조가 모두 채용될 수 있다.
이때, 상기 지지부(315)는 휴대폰과 같은 일반적인 전자기기(10)가 안착될 수 있는 형상일 수 있다. 일례로, 상기 지지부(315)는 상측이 수평면을 포함하는 판상의 형태일 수 있다. 이에 따라, 상기 지지부(315)는 무선충전이 가능한 전자기기(10)가 상기 수평면에 올려질 수 있다.
그러나, 상기 지지부(315)의 형상을 이에 한정하는 것은 아니며, 상기 전자기기(10)가 안정적으로 올려질 수 있도록 상기 전자기기(10)의 형상과 대응된 형태일 수도 있다. 이에 따라, 상기 충전 장치(200)는 전술한 헤드셋(100) 뿐만아니라, 무선으로 충전이 가능한 일반적인 전자기기(10)를 충전할 수 있는 범용 무선충전기로도 사용될 수 있다.
한편, 본 발명에 적용되는 무선전력 송신모듈(220)은 도 9에 도시된 바와 같이 전력 변환부(222)를 더 포함할 수 있다. 상기 전력 변환부(222)는 외부로부터 입력된 전원을 무선전력 송신용 안테나(221)에서 송신할 수 있는 형태로 변환할 수 있다. 전술한 전원 케이블(224) 및 전원 플러그(225)는 상기 전력 변환부(222)와 전기적으로 연결될 수 있다.
또한, 상기 무선전력 수신모듈(130)은 전력 제어부(132)를 더 포함할 수 있다. 상기 전력 제어부(132)는 상기 무선전력 수신용 안테나(131)로부터 수신된 무선전력을 헤드셋(100)에 내장된 배터리 모듈(140)을 충전할 수 있는 전력으로 변환할 수 있다. 더불어, 상기 전력 제어부(132)는 배터리 모듈(140)이 과충전되지 않도록 상기 배터리 모듈(140)의 충전을 제어할 수 있다. 이를 위해, 상기 전력 제어부는 배터리 모듈(140)의 충전시 과충전을 방지하기 위한 보호회로를 더 포함할 수 있다.
본 발명에 적용되는 무선전력 전송 방식은 공지의 자기 공명 방식 또는 자기 유도 방식이 적용될 수 있으나, 이에 한정하는 것은 아니며 무선으로 전력의 송신 및 수신이 가능한 방식이라면 모두 적용될 수 있음을 밝혀둔다.
한편, 본 발명에 적용되는 배터리 모듈(140)은 공지의 각형 배터리나 코인 배터리 등일 수 있으며, 판상의 플렉서블 배터리(140a)일 수도 있다.
특히, 상기 배터리 모듈(140)이 상기 연결부(130, 도 2 및 도 4 참조)에 내장되는 경우 상기 배터리 모듈(140)은 플렉서블 배터리일 수 있다. 즉, 사용과정에서 상기 연결부(120)가 밴딩되거나 휘어지더라도 상기 플렉서블 배터리(140) 역시 연결부(120)의 변형에 따라 자유롭게 휘어질 수 있다.
이를 통해, 사용과정에서 상기 연결부(120)가 반복적으로 밴딩된다 하더라도 상기 플렉서블 배터리(140)는 배터리로서의 성능이 저하되는 것을 방지할 수 있다. 더불어, 상기 연결부(120)가 소정의 곡률을 갖는 형태로 이루어진 경우, 상기 플렉서블 배터리(140)가 연결부(120)와 동일 또는 유사한 곡률로 휘어진 상태로 상기 연결부(120)에 내장되더라도 배터리의 성능이 저하되는 것을 미연에 방지할 수 있다.
일례로써, 상기 플렉서블 배터리(140)는 도 10 내지 도 12에 도시된 바와 같이 전극 조립체(141) 및 외장재(147, 148)를 포함할 수 있으며, 상기 전극 조립체(141)는 전해액과 함께 외장재(147, 148)의 내부에 봉지될 수 있다.
이때, 상기 전극 조립체(141) 및 외장재(147, 148)는 길이방향에 대한 수축 및 이완을 위한 패턴(146, 149)이 각각 구비될 수 있으며, 상기 외장재(147, 148)에 형성되는 제1패턴(149)과 상기 전극 조립체(141)에 형성되는 제2패턴(146)은 서로 동일한 방향성을 갖도록 구비될 수 있다.
이를 통해, 상기 플렉서블 배터리(140)가 밴딩되거나 소정의 곡률로 휘어진 상태로 내장되더라도 상기 전극 조립체(141) 및 외장재(147, 148)를 구성하는 기재 자체의 변형량이 최소화됨으로써 전극 조립체(141) 및 외장재(147, 148)가 파손되거나 성능이 저하되는 것을 방지할 수 있다.
이때, 상기 제1패턴(149) 및 제2패턴(146)은 서로 동일한 방향성뿐만 아니라 서로 일치하도록 배치될 수 있다. 이는, 상기 제1패턴(149)과 제2패턴(146)이 항상 동일한 거동이 일어날 수 있도록 하기 위함이다.
이와 같이, 본 발명에 적용될 수 있는 플렉서블 배터리(140)는 상기 전극 조립체(141) 및 외장재(147, 148)에 길이방향에 대한 수축 및 이완을 위한 패턴(146, 149)이 서로 일치하도록 형성됨으로써 길이방향에 대한 휘어짐이 발생하더라도 상기 전극 조립체(141)와 외장재(147, 148)가 전체 길이에 대하여 항상 균일한 간격 또는 접촉상태를 유지할 수 있다. 이를 통해, 상기 전극 조립체(141)와 함께 봉지되는 전해액이 플렉서블 배터리(140)의 전체 길이에 대하여 균일하게 분포될 수 있음으로써 배터리로서의 성능이 저하되는 것을 방지할 수 있다.
일례로써, 상기 제1패턴(149) 및 제2패턴(146)은 각각의 산부 및 골부가 상기 외장재(147, 148) 및 전극 조립체(141)의 폭방향을 따라 형성될 수 있으며, 상기 외장재(147, 148) 및 전극 조립체(141)의 길이방향을 따라 산부 및 골부가 교대로 배치될 수 있다. 더불어, 상기 제1패턴(149) 및 제2패턴(146)을 구성하는 산부 및 골부는 산부는 산부끼리, 골부는 골부끼리 서로 동일한 위치에 형성됨으로써 상기 제1패턴(149) 및 제2패턴(146)이 서로 합치될 수 있다.
구체적인 일례로써, 상기 제1패턴(149) 및 제2패턴(146)의 산부 및 골부는 상기 외장재(147, 148) 및 전극 조립체(141)의 폭방향과 평행한 직선에 대하여 평행한 방향으로 형성될 수 있으며, 길이방향을 따라 상기 산부 및 골부가 반복적으로 배치될 수 있다.
이때, 상기 패턴(146, 149)은 상기 전극 조립체(141) 및 외장재(147, 148)의 폭방향과 평행한 방향으로 연속적으로 형성될 수 있고 비연속적으로 형성될 수도 있으며, 상기 전극 조립체(141) 및 외장재(147, 148)의 전체 길이에 대하여 형성될 수도 있고 일부 길이에 대하여 부분적으로 형성될 수도 있다.
여기서, 상기 산부 및 골부는 반원을 포함하는 호형단면, 삼각이나 사각을 포함하는 다각단면 및 호형단면과 다각단면이 상호 조합된 단면형상 중 어느 하나의 단면을 갖도록 구비될 수 있으며, 각각의 산부 및 골부는 동일한 피치 및 폭을 갖도록 구비될 수도 있지만 서로 다른 피치 및 폭을 갖도록 구비될 수도 있다.
이를 통해, 상기 외장재(147, 148) 및 전극 조립체(141)가 상기 연결부(120)에 휘어진 상태로 내장되더라도 상기 패턴(146, 149)을 통해 기재 자체에 가해지는 피로도를 줄일 수 있다.
한편, 상기 제1패턴(149) 및 제2패턴(146)은 서로 이웃하는 산부간의 간격 또는 골부간의 간격이 동일한 간격으로 형성될 수도 있고 서로 다른 간격을 갖도록 구비될 수도 있으며, 동일한 간격과 서로 다른 간격이 조합된 형태로 구비될 수도 있다.
더불어, 상기 외장재(147, 148)에 형성되는 제1패턴(149)은 상기 외장재(147, 148) 표면 전체에 형성될 수도 있지만 부분적으로 형성될 수도 있다.
상기 전극 조립체(141)는 상기 외장재(147, 148)의 내부에 전해액과 함께 봉지되는 것으로, 양극(142), 음극(144) 및 분리막(143)을 포함한다.
상기 양극(142)은 양극집전체(142a) 및 양극 활물질(142b)을 포함할 수 있고, 상기 음극(144)은 음극집전체(144a) 및 음극 활물질(144b)을 포함할 수 있다. 또한, 상기 양극집전체(142a) 및 음극집전체(144a)는 소정의 면적을 갖는 판상의 시트형태로 구현될 수 있다.
이때, 상기 양극(142) 및 음극(144)은 각각의 집전체(142a,144a)의 일면 또는 양면에 활물질(142b, 144b)이 압착, 증착 또는 도포된 형태일 수 있다. 더불어, 상기 활물질(142b, 144b)은 집전체(142a,144a)의 전체 면적에 대하여 구비될 수도 있고 일부 면적에 대하여 부분적으로 구비될 수도 있다.
또한, 상기 전극 조립체(141)는 외부장치와의 전기적인 연결을 위한 음극단자(145a) 및 양극단자(145b)를 포함할 수 있다. 여기서, 상기 양극단자(145b) 및 음극단자(145a)는 상기 양극집전체(142a) 및 음극집전체(144a)로부터 연장되어 외장재(147, 148)의 일측에 돌출되는 형태로 구비될 수도 있고, 외장재(147, 148)의 표면상에 노출되도록 구비될 수도 있다.
이때, 상기 양극 활물질(142b) 및 음극 활물질(144b)은 PTFE(Polytetrafluoroethylene) 성분을 함유할 수 있다. 이는, 밴딩시 상기 양극 활물질(142b) 및 음극 활물질(144b)이 각각의 집전체(142a, 144a)로부터 박리되거나 크랙이 발생하는 것을 방지하기 위함이다.
한편, 상기 양극(142)과 음극(144) 사이에 배치되는 분리막(143)은 부직포층(143a)의 일면 또는 양면에 나노섬유웹층(143b)을 포함할 수 있다.
여기서, 상기 나노섬유웹층(143b)은 폴리아크릴로니트릴(polyacrylonitrile) 나노섬유 및 폴리비닐리덴 플루오라이드(polyvinylidene fluoride) 나노섬유 중에서 선택된 1종 이상을 함유한 나노 섬유일 수 있다.
바람직하게는, 상기 나노섬유웹층(143b)은 방사성 및 균일한 기공형성을 확보하기 위해 폴리아크릴로니트릴 나노섬유만으로 구성될 수 있다.
상기 외장재(147, 148)는 일정 면적을 갖는 판상의 부재일 수 있다. 이와 같은 상기 외장재(147, 148)는내부에 상기 전극 조립체(141) 및 전해액을 수용함으로써 외력으로부터 상기 전극 조립체(141)를 보호할 수 있다.
이를 위해, 상기 외장재(147, 148)는 한 쌍의 제1외장재(147) 및 제2외장재(148)를 포함할 수 있으며, 한 쌍의 제1외장재(147) 및 제2외장재(148)는 테두리가 접착제를 통해 밀봉됨으로써 내부에 수용된 전해액 및 전극 조립체(141)가 외부로 노출되는 것을 방지하고 외부로 누설되는 것을 방지할 수 있다.
이러한 외장재(147, 148)는 상기 제1외장재(147) 및 제2외장재(148)가 두 개의 부재로 이루어진 후 밀봉부를 구성하는 테두리측이 모두 접착제를 통해 밀봉될 수도 있고, 하나의 부재로 이루어지고 폭방향 또는 길이방향을 따라 반으로 접힌 후 맞접하는 나머지 부분이 접착제를 통해 밀봉될 수도 있다.
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 (16)

  1. 스피커가 장착된 하우징 및 쿠션부를 포함하는 한 쌍의 바디부;
    상기 한 쌍의 바디부를 연결하는 연결부;
    상기 바디부 및 연결부 중 적어도 어느 일측에 내장되어 구동전원을 제공하는 배터리; 및
    외부로부터 송출되는 무선전력을 수신하여 상기 배터리를 충전하기 위한 전원을 공급하는 무선전력 수신용 안테나;를 포함하는 무선충전이 가능한 헤드셋.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 무선충전이 가능한 헤드셋은 상기 무선전력 수신용 안테나에서 발생되는 자기장을 차폐하여 소요의 방향으로 집속시킬 수 있도록 상기 무선전력 수신용 안테나의 일면에 배치되는 차폐시트를 포함하는 무선충전이 가능한 헤드셋.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 하우징은 외측으로 돌출형성되는 권취부를 포함하고,
    상기 무선전력 수신용 안테나는 상기 권취부의 둘레면을 따라 권취되는 무선충전이 가능한 헤드셋.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 권취부는 상기 스피커의 금속 부분과 겹치지 않는 위치에 형성되는 무선충전이 가능한 헤드셋.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 무선전력 수신용 안테나는 상기 하우징의 내면을 따라 권취되는 무선충전이 가능한 헤드셋.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 무선전력 수신용 안테나는,
    상기 하우징에 내장되되 상기 스피커의 후방측에 배치되는 무선충전이 가능한 헤드셋.
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 무선전력 수신용 안테나는 상기 연결부에 내장되는 무선충전이 가능한 헤드셋.
  8. 제 1항에 있어서,
    상기 무선전력 수신용 안테나는 상기 바디부 및 연결부에 각각 내장되는 무선충전이 가능한 헤드셋.
  9. 제 1항에 있어서,
    상기 연결부에 내장되는 배터리는 플렉서블 배터리인 무선충전이 가능한 헤드셋.
  10. 제 9항에 있어서,
    상기 플렉서블 배터리는, 외장재 및 전극조립체를 포함하고,
    상기 외장재 및 전극조립체는 길이방향에 대한 수축 및 이완을 위한 패턴을 포함하며, 상기 외장재에 형성된 패턴과 상기 전극조립체에 형성된 패턴은 서로 일치하도록 형성되는 무선충전이 가능한 헤드셋.
  11. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 기재된 무선충전이 가능한 헤드셋; 및
    상기 헤드셋의 거치시 상기 배터리를 충전하기 위한 무선전력을 상기 헤드셋 측으로 제공하는 무선전력 송신용 안테나를 포함하는 충전 장치;를 포함하는 무선전력 전송을 이용한 헤드셋 충전 시스템.
  12. 제 11항에 있어서,
    상기 충전 장치는,
    상기 헤드셋이 거치되는 거치부재; 및
    상기 무선전력 수신용 안테나와 대응되는 위치에 위치하도록 상기 거치부재에 내장되는 무선전력 송신용 안테나;를 포함하는 무선전력 전송을 이용한 헤드셋 충전 시스템.
  13. 제 12항에 있어서,
    상기 무선전력 전송을 이용한 헤드셋 충전 시스템은 상기 무선전력 송신용 안테나에서 발생되는 자기장을 차폐하여 소요의 방향으로 집속시킬 수 있도록 상기 무선전력 송신용 안테나의 일면에 배치되는 차폐시트를 포함하는 무선전력 전송을 이용한 헤드셋 충전 시스템.
  14. 제 12항에 있어서,
    상기 거치부재는,
    베이스부; 및
    상기 베이스부로부터 양 방향으로 돌출되고 상기 헤드셋의 거치시 일단부가 상기 쿠션부의 중앙부에 삽입배치되는 수용부;를 포함하고,
    상기 무선전력 송신용 안테나는 상기 수용부의 단부측에 내장되는 무선전력 전송을 이용한 헤드셋 충전 시스템.
  15. 제 12항에 있어서,
    상기 거치부재는,
    베이스부; 및
    상기 베이스부로부터 양 방향으로 돌출되고 상기 헤드셋의 거치시 상기 바디부가 삽입되는 안착홈이 형성된 돌출부;를 포함하고,
    상기 무선전력 송신용 안테나는 상기 돌출부에 내장되는 무선전력 전송을 이용한 헤드셋 충전 시스템.
  16. 제 12항에 있어서,
    상기 거치부재는,
    상기 연결부의 길이 중간을 지지하기 위한 지지부;를 포함하고, 상기 무선전력 송신용 안테나는 상기 지지부에 내장되는 무선전력 전송을 이용한 헤드셋 충전 시스템.
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