WO2018186514A1 - 무선 입체 충전 장치 - Google Patents

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WO2018186514A1
WO2018186514A1 PCT/KR2017/003980 KR2017003980W WO2018186514A1 WO 2018186514 A1 WO2018186514 A1 WO 2018186514A1 KR 2017003980 W KR2017003980 W KR 2017003980W WO 2018186514 A1 WO2018186514 A1 WO 2018186514A1
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WO
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charging
main body
transmitter
coil
disposed
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PCT/KR2017/003980
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English (en)
French (fr)
Inventor
박현민
황병욱
Original Assignee
(주)오라컴디스플레이
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    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J50/00—Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power
    • H02J50/005—Mechanical details of housing or structure aiming to accommodate the power transfer means, e.g. mechanical integration of coils, antennas or transducers into emitting or receiving devices
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/02—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries for charging batteries from ac mains by converters

Definitions

  • the present invention relates to a wireless three-dimensional charging device, and more particularly to a wireless three-dimensional charging device that can be charged even if the receiving coil is located in the horizontal direction and the vertical direction with respect to the transmitting coil.
  • Mobile terminals such as mobile phones, PDAs (PersoNal Digital AssistaNts) or smart watches are powered by rechargeable batteries.
  • PDAs Personal Digital AssistaNts
  • smart watches are powered by rechargeable batteries.
  • the charging device and the battery are configured to have separate contact terminals on the outside, thereby contacting each other, thereby electrically connecting the charging device and the battery.
  • the wireless charging technology uses wireless power transmission and reception, for example, a system in which a battery can be automatically charged by simply placing a mobile phone on a charging pad without a separate charging connector.
  • the method of transmitting power by electromagnetic induction is a method of transmitting power between a primary coil and a secondary coil.
  • an induced current is generated.
  • a magnetic field is generated at the transmitter and a current is induced by the change of the magnetic field at the receiver to generate energy.
  • This phenomenon is called a magnetic induction phenomenon and the power transmission method using the same has excellent energy transmission efficiency.
  • the resonance method was announced in 2005 as “Coupled Mode Theory” by MIT's “Soljacic” professor.
  • the resonance method is a system in which electricity is transmitted wirelessly even if it is several meters (m) away from the charging device by using the resonance power transmission principle.
  • Conventional wireless charging technology is generally able to charge when the transmitting coil and the receiving coil is raised horizontally and horizontally.
  • charging may be difficult.
  • charging may not be possible at all positions of the charging device, and even if charging is possible, the charging efficiency may be remarkably lowered depending on the position.
  • the charging device is larger than the terminal, optimal charging cannot be achieved at all positions of the charger.
  • a method of sensing a position where the terminal is placed and moving the coil or applying a voltage to the coil at the position where the terminal is placed is used.
  • such a wireless three-dimensional charging device has a problem that the structure is complicated and the manufacturing cost is increased.
  • One embodiment of the present invention to flexibly respond to a change in the position of the charging target to perform the charge, to provide a wireless three-dimensional charging device that is easy to fix the position of the charging target.
  • a wireless three-dimensional charging device comprising: a charging main body having an upper open part provided so that a charging object with a receiving coil can be placed; A charging transmitter configured to protrude upward from the settled portion of the charging main body, the transmission coil having a transmission coil for charging disposed on the upper portion, and configured to be mounted on an upper surface of the charging target; And a charging circuit unit positioned below the charging main body and supplying charging power to the charging transmitting unit, wherein the receiving coil of the charging target crosses the transmitting coil in a circumferential direction between the charging main body and the charging transmitting unit.
  • An annular space that can be disposed is provided, and the transmitting coils of the charging transmitter are stacked and connected in a vertical direction so that magnetic force lines along the vertical direction are formed, and are spaced apart from the bottom of the settling portion so that the magnetic force lines pass through the receiving coil. Can be arranged.
  • the filling body may include a container-shaped outer body portion having an inner wall member; An inner main body disposed inside the outer main body and spaced apart from a bottom surface of the outer main body so that the charging circuit part is located and providing the settled part; And a light guide plate disposed annularly between the outer main body and the inner main body.
  • the charging main body and the charging transmission unit are integrally formed so that the charging transmission unit protrudes from the center of the charging main body, and the settled portion of the charging main body is in the shape of a plate inclined upward from the lower edge of the charging transmission unit, and the charging transmission unit Is connected to the settled by the curved shape from the top to the bottom, the charge transmitter is a hollow shape of the top and the bottom is closed, the light guide plate is disposed on the inner wall of the charge transmitter, the power input port in the charging circuit Can be connected.
  • the transmission coil for wireless charging is positioned upward on the placement plane of the charging target so as to flexibly respond to the change in the position of the charging target so that the charging target is circumferentially around the transmitting coil. Can be placed at any point along the charging and can be charged by placing the charging target on the transmission coil, it is possible to perform the charging, it is easy to fix the position of the smart watch.
  • FIG. 1 is a three-dimensional view of a wireless three-dimensional charging device according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is an open view of FIG. 1.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view of FIG. 1.
  • FIG. 6 is a three-dimensional view of a wireless three-dimensional charging device according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 is a cross-sectional view of FIG. 6.
  • the wireless three-dimensional charging device As shown in Figures 1 to 5, the wireless three-dimensional charging device according to an embodiment of the present invention, the charging unit 100, the charging transmitter 130 for charging, and the power supply for seating the smart watch
  • the charging circuit unit 140 is included.
  • the charging main body 100 is disposed inside the outer main body 110 and the outer main body 110 having a container shape in which the inner wall member 111 is provided, and the charging main circuit unit 140 is located in the outer main body 110. It may include an inner body portion 120 which is spaced apart from the bottom portion and provides a settled portion (125).
  • the inner main body 120 may form together the shapes of the settled part 125 and the charge transmitter 130 by injection.
  • the cylindrical charge transmitter 130 may be formed at the central portion of the internal body 120.
  • the inner main body 120 may be separately molded and fixed on the outer main body 110 in which the charging circuit unit 140 is placed.
  • the receiving coil in the annular space provided on the inner main body portion 120 of the charging main body 100, the receiving coil is transmitted to the transmission coil 132 along a 360 degree direction. It may be disposed adjacent to the transmitting coil 132 while crossing.
  • the smart watch is disposed while the band surrounds the charge transmitter 130. Accordingly, the device body of the smart watch may be placed upright at any point of the 360-degree peripheral side of the charge transmitter 130.
  • the receiving coil 12 of the smart watch may also be placed upright.
  • the receiving coil 12 may be horizontally disposed to intersect the transmitting coil 132, and a magnetic force line of the transmitting coil 132 may pass therethrough. Accordingly, charging by magnetic induction may be performed from the transmitting coil 132 to the receiving coil 12.
  • the charging transmitter 130 is provided to protrude upward from the settled portion 125 of the charging main body 100, the transmission coil 132 for charging is located on the upper portion, the charging target is configured to be mounted on the upper surface. .
  • the charging circuit unit 140 is positioned below the charging body 100 and supplies charging power to the charging transmitter 130.
  • the charging circuit unit 140 may be provided as a PCB with elements.
  • the transmitting coil 132 is disposed at a predetermined distance apart from the charging circuit unit 140 so as not to interfere with the charging circuit unit 140 electromagnetically.
  • An annular space 126 is provided between the charging body 100 and the charging transmitter 130 to settle a charging target, and the transmission coil 132 of the charging transmitter 130 has a vertical line in order to form a magnetic force line along the vertical direction.
  • the layers may be stacked and connected to each other, and may be spaced apart from the bottom of the mounting portion 125 so that the magnetic force lines pass through the receiving coil.
  • the smart watch may be disposed at a predetermined depth in the annular space 126, and the receiving coil 12 may be disposed in an upright state. Since the transmitting coil 132 is horizontally positioned and positioned higher than the center of the receiving coil 12, the magnetic force lines generated by the transmitting coil 132 can pass through the region inside the coil of the receiving coil. Magnetic induction may occur to the side.
  • the light guide plate 145 may illuminate the charging circuit unit 140 by illuminating a lighting device such as an LED or light generated from a smart watch on the settling unit 125.
  • a lighting device such as an LED or light generated from a smart watch
  • the light guide plate 145 may emit light toward the top when viewed from the outside, thereby forming a subtle annular illumination line on the top of the outer body 110 and the inner body 120.
  • Such a light guide plate 145 may form a beautiful exterior to the device and provide a distinctive discriminating power.
  • the wireless three-dimensional charging device may further include a charging cap 150 positioned above the charging body 100 and convex upward to open and close the upper portion of the charging body 100.
  • the outer bottom portion of the charging cap 150 is provided with an inclined portion 151 so as to contact the inside of the upper end of the charging body 100, the upper end of the charging body 100 may be formed rounded so that the inclined portion 151 is in contact with have.
  • Settlement portion 125 of the charging body 100 is provided in a curved form from the top to the bottom, the upper end of the charging body 100 may be formed round.
  • the charging cap 150 may cover the upper portion of the charging main body 100 while the inclined portion 151 contacts the rounded upper end of the charging main body 100. Can be protected from the outside.
  • the internal shape of the charging main body 100 provides an environment in which a charging target such as a smart watch can be easily settled.
  • the wireless three-dimensional charging device according to another embodiment is basically the same structure as the above embodiment in that the charging transmitter protrudes from the center of the charging main body, and the transmitting coil is disposed above the charging transmitter.
  • the charging main body 200 and the charging transmitting unit 230 are integrally formed, and the charging transmitting unit (in the center of the charging main body 200) 230 is protruded.
  • the settlement portion 225 provided in the outer main body portion 210 of the charging main body 200 has a dish shape inclined upward from the lower outer portion of the charging transmission unit 230.
  • the charge transmitter 230 is connected to the settled portion 225 by a curved shape from the top to the bottom.
  • the charge transmitter 230 has a hollow inner wall member 211 in which the upper and lower parts are closed, and the power input port 250 may be connected to the charging circuit unit 240.
  • the light guide plate 233 for illuminating light may be disposed on the inner wall member 211. LEDs for irradiating light to the light guide plate 233 may be disposed in or around the charging circuit unit 240.
  • the wireless three-dimensional charging device is a smart watch that is a charging target disposed in the annular space 226 provided in the dish-shaped settlement portion 225 by the transmitting coil 232 of the charging circuit unit 240. Charging may be performed.
  • the smart watch may be fixed to the band by being inserted into the charging transmitter 230.
  • the transmission coil 232 for wireless charging is positioned upward on the placement plane of the charging target so as to flexibly respond to the change in the position of the charging target.
  • the charging may be performed by standing at any point in the 360 degree range of the charging unit, and charging may be performed by placing the charging target on the transmitting coil 232, which is the upper surface of the charging circuit unit 240, and fixing the position of the smart watch at any position. This is easy.
  • the charging target is mainly described as an example of the smart watch, but the present invention is not limited thereto, and the main body of the device is standing on the setters 115 and 225 so that the receiving coil 12 may be provided with respect to the transmitting coils 132 and 232. If the charging object that can be disposed at a right angle can be charged, and if it can be placed on the charging circuit unit 240 may also be charged.

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  • Power Engineering (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
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Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 무선 입체 충전 장치는, 수신 코일 있는 충전 대상이 안치 가능하도록 상부 개방된 안치부가 마련된 충전 본체; 충전 본체의 안치부에서 상부로 돌출되어 마련되며, 충전을 위한 송신 코일이 배치되는 송신 코일이 상부에 위치하며, 충전 대상이 상면부에 탑재 가능하도록 구성된 충전 송신부; 및 충전 본체의 하부에 위치하며 충전 송신부에 대한 충전 전원을 공급하는 충전 회로부를 포함한다. 본 발명의 일 실시예는, 충전 대상의 위치 변화에 유연하게 대응하여 충전 수행이 가능하며, 충전 대상의 위치 고정이 간편하다.

Description

무선 입체 충전 장치
본 발명은 무선 입체 충전 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 수신 코일이 송신 코일에 대해 수평 방향 및 수직 방향에 위치해도 충전이 가능한 무선 입체 충전 장치에 관한 것이다.
휴대전화, PDA(PersoNal Digital AssistaNts) 또는 스마트 워치 등과 같은 이동 단말기는 그 특성상 재충전이 가능한 배터리로 구동된다. 이러한 배터리를 충전하기 위해서는 별도의 충전 장치를 이용하여 이동단말기의 배터리에 전기 에너지를 공급해야 한다. 통상적으로 충전장치와 배터리에는 외부에 각각 별도의 접촉 단자가 구성되어 있어서 이를 서로 접촉시킴으로 인하여 충전장치와 배터리를 전기적으로 연결한다.
근래에는 무선 충전 또는 무접점 충전 기술이 개발되어 최근 많은 전자 기기에 활용되고 있다. 이러한 무선 충전 기술은 무선 전력 송수신을 이용한 것으로서, 예를 들어 별도의 충전 커넥터에 의한 연결없이, 휴대폰을 단지 충전 패드에 올려놓기만 하면 자동으로 배터리가 충전이 될 수 있는 시스템이다.
무선 충전 기술은 크게 코일을 이용한 전자기 유도방식과, 공진(ResoNaNce)을 이용하는 공진 방식으로 구분될 수 있다.
전자기 유도에 의한 전력 전송 방법은 1차 코일과 2차 코일 간의 전력을 전송하는 방식이다. 코일에 자석을 움직이면 유도 전류가 발생하는데, 이를 이용하여 송신단에서 자기장을 발생시키고 수신단에서 자기장의 변화에 따라 전류가 유도되어 에너지를 만들어 낸다. 이러한 현상을 자기 유도 현상이라고 일컬으며 이를 이용한 전력 전송 방법은 에너지 전송 효율이 뛰어나다.
공진 방식은 2005년 MIT의 "Soljacic" 교수에 의해 "Coupled Mode Theory"으로서 발표되었다. 이러한 공진 방식은 공진 방식 전력 전송 원리를 사용하여 충전장치와 몇 미터(m)나 떨어져 있어도 전기가 무선으로 전달되는 시스템이다.
기존의 무선 충전 기술은 일반적으로 송신 코일과 수신 코일이 수평대 수평으로 올려질 때 충전이 가능하다.
따라서, 스마트 워치와 같이 수직으로 세워지는 단말기의 경우 충전이 어려울 수 있다. 또한, 충전 장치의 모든 위치에서 충전이 가능하지 않은 경우도 있고, 충전이 가능하더라도 위치에 따라 충전 효율이 현저히 떨어지는 경우가 발생하게 된다.
충전 장치가 단말기보다 큰 경우, 충전기의 모든 위치에서 최적의 충전이 이루어 질 수 없게 된다. 이를 해결하기 위해 단말기가 놓이는 위치를 감지하여 코일을 이동시키거나, 단말기가 놓여지는 위치의 코일에 전압을 인가하는 방식이 이용되고 있다. 그러나, 이러한 무선 입체 충전 장치는 구조가 복잡해지고 제조 비용이 증가되는 문제점이 있다.
본 발명의 일 실시예는, 충전 대상의 위치 변화에 유연하게 대응하여 충전 수행이 가능하며, 충전 대상의 위치 고정이 간편한 무선 입체 충전 장치를 제공하고자 한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 무선 입체 충전 장치는, 수신 코일 있는 충전 대상이 안치 가능하도록 상부 개방된 안치부가 마련된 충전 본체; 상기 충전 본체의 안치부에서 상부로 돌출되어 마련되며, 충전을 위한 송신 코일이 배치되는 송신 코일이 상부에 위치하며, 상기 충전 대상이 상면부에 탑재 가능하도록 구성된 충전 송신부; 및 상기 충전 본체의 하부에 위치하며 상기 충전 송신부에 대한 충전 전원을 공급하는 충전 회로부를 포함하며, 상기 충전 본체와 상기 충전 송신부 사이에는 상기 충전 대상의 수신 코일이 상기 송신 코일에 교차하게 원주 방향을 따라 배치 가능한 환형 공간이 마련되며, 상기 충전 송신부의 송신 코일은 상하 방향을 따른 자기력선이 형성되도록 상하 방향을 따라 연결되어 적층 배치되되, 상기 자기력선이 상기 수신코일을 통과하도록 상기 안치부의 바닥에 대해 이격되어 배치될 수 있다.
상기 충전 본체는, 내벽부재가 마련된 용기 형상의 외부 본체부; 상기 외부 본체부의 내부에 배치되며, 상기 충전 회로부가 위치하도록 상기 외부 본체부의 저면부에 이격되어 위치하며, 상기 안치부를 마련하는 내부 본체부; 및 상기 외부 본체부와 상기 내부 본체부 사이에 환형으로 배치되는 도광판을 포함할 수 있다.
상기 충전 본체와 상기 충전 송신부는 일체로 형성되어 상기 충전 본체의 중앙에서 상기 충전 송신부가 돌출 형성되되, 상기 충전 본체의 안치부는 상기 충전 송신부의 하부 외곽에서 상부로 경사진 접시 형상이며, 상기 충전 송신부는 상부에서 하부로 만곡진 형상에 의해 상기 안치부에 연결되며, 상기 충전 송신부는 상부와 하부가 폐쇄된 중공된 형상으로서, 상기 충전 송신부의 내벽에는 도광판이 배치되며, 상기 충전 회로부에는 전원입력 포트가 연결될 수 있다.
상기와 같이 기술된 본 발명의 일 실시예는, 충전 대상의 위치 변화에 유연하게 대응하도록 무선 충전을 위한 송신 코일이 충전 대상의 배치 평면 상에서 상부로 위치하여 충전 대상을 송신 코일의 주변에 원주 방향을 따른 임의 지점에 배치하고 충전을 수행할 수 있으며, 송신 코일 상에 충전 대상을 배치하여 충전할 수 있으며, 충전 수행이 가능하며, 스마트워치의 위치 고정이 간편하다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 입체 충전 장치의 입체도이다.
도 2는 도 1의 개방도이다.
도 3은 도 1의 단면도이다.
도 4는 도 3의 송신 코일의 사시도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 입체 충전 장치의 송신 코일과 수신 코일의 충전 상태도이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 무선 입체 충전 장치의 입체도이다.
도 7은 도 6의 단면도이다.
이하, 첨부된 도면에 도시된 특정 실시예들에 의해 본 발명의 다양한 실시예들을 설명한다. 실시예들에 차이는 상호 배타적이지 않은 사항으로 이해되어야 하며, 본 발명의 기술 사상 및 범위를 벗어나지 않으면서, 일 실시예에 관련하여 기재되어 있는 특정 형상, 구조 및 특성은 다른 실시예로 구현될 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따른 개별 구성요소의 위치 또는 배치는 변경 가능한 것으로 이해되어야 하며, 도면에서 유사한 참조부호는 다양한 측면에 걸쳐 동일하거나 유사한 기능을 가리킬 수 있으며, 길이 및 면적, 두께 등과 그 구체적인 형태는 설명 상의 편의를 위하여 과장되어 표현된 것일 수 있다.
도면의 방향과 위치는 XYZ 직교 좌표계를 상정하여 설명하며, 상하좌우는 XY좌표 평면계와 일치하며, 전후좌우는 YZ 좌표의 평면계와 일치하는 것으로 상정한다. 실시예들의 도면에서 하부 요소들이 설명되지 않은 각각의 유닛, 모듈, 부, 부재는 각기 부여된 기능을 갖기 위한 통상적인 하부 요소들을 포함하는 것으로 상정하며, 도면에 도시된 하부 요소들에 제한하진 않는다. 도시되었으나 통상적으로 설명이 생략된 구성 요소들은 실시예들에 포함된 것으로 이해되어야 한다.
도 1 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 입체 충전 장치는, 스마트 워치가 안착되는 충전 본체(100), 충전을 위한 충전 송신부(130), 그리고 전원 공급을 위한 충전 회로부(140)를 포함한다.
충전 본체(100)는 수신 코일(12)이 있는 충전 대상이 안치 가능하도록 상부 개방된 안치부(125)가 마련된 것이다.
이러한 충전 본체(100)는 내벽부재(111)가 마련된 용기 형상의 외부 본체부(110), 외부 본체부(110)의 내부에 배치되며 충전 회로부(140)가 위치하도록 외부 본체부(110)의 저면부에 이격되어 위치하며 안치부(125)를 마련하는 내부 본체부(120)를 포함할 수 있다.
외부 본체부(110)는 내벽부재(111)가 이중 사출에 의해 배치됨으로써 내부 보강이 갖추어진 것이다. 안치부(125)에서 상부로 돌출된 원통 형상의 충전 송신부(130)의 상부에 송신 코일(132)이 배치된다. 송신 코일(132)은 상하 방향의 나선 코일 형상으로 마련된 것이다.
내부 본체부(120)는 안치부(125)와 충전 송신부(130)의 형상을 사출에 의해 함께 형성하는 것일 수 있다. 내부 본체부(120)의 중앙부에 원통 형상의 충전 송신부(130)가 형성될 수 있다. 내부 본체부(120)는 별도로 성형되어 충전 회로부(140)가 안치된 외부 본체부(110) 상에 위치 고정될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 무선 입체 충전 장치는, 충전 본체(100)의 내부 본체부(120) 상에 마련되는 환형 공간에 스마트 워치가 360도 방향을 따라 수신코일이 송신 코일(132)에 교차하면서 송신 코일(132)에 인접하게 배치될 수 있다.
스마트 워치는 밴드가 충전 송신부(130)를 감싸면서 배치된다. 이에 따라 스마트 워치의 기기본체는 충전 송신부(130)의 360도 주변 측부의 임의 지점에 세워져 배치될 수 있다.
스마트 워치의 수신 코일(12)도 세워져 배치될 수 있다. 수신 코일(12)은 송신 코일(132)에 교차하도록 수평하게 배치되면서 송신 코일(132)의 자기력선이 통과될 수 있다. 이에 따라 송신 코일(132)에서 수신 코일(12) 측으로 자기 유도에 의한 충전이 수행될 수 있다.
충전 송신부(130)는 충전 본체(100)의 안치부(125)에서 상부로 돌출되어 마련되며, 충전을 위한 송신 코일(132)이 상부에 위치하며, 충전 대상이 상면부에 탑재 가능하도록 구성된 것이다.
도 4에 도시된 바와 같이 충전 회로부(140)의 송신 코일(132)은 상하 방향으로 자기력선이 통과하도록 구성될 수 있는 데, 송신 코일(132)은 상하 방향을 따른 나선 형상으로 충전 송신부(130)의 내부에 감겨 배치될 수 있다.
충전 회로부(140)는 충전 본체(100)의 하부에 위치하며 충전 송신부(130)에 대한 충전 전원을 공급하는 것이다. 이러한 충전 회로부(140)는 소자들이 있는 PCB로 마련될 수 있다. 송신 코일(132)은 충전 회로부(140)에서 일정 거리 이격되어 배치됨으로써 전자기적으로 충전 회로부(140)와 상호 간섭되지 않는다.
충전 본체(100)와 충전 송신부(130) 사이에는 충전 대상을 안치하기 위한 환형 공간(126)이 마련되며, 충전 송신부(130)의 송신 코일(132)은 상하 방향을 따른 자기력선이 형성되도록 상하 방향을 따라 연결되어 적층 배치되며, 자기력선이 수신코일을 통과하도록 안치부(125)의 바닥에 대해 이격되어 배치될 수 있다.
스마트 워치는 기기본체가 환형 공간(126)에 일정 깊이로 배치될 수 있으며, 수신 코일(12)은 세워진 상태로 배치될 수 있다. 송신 코일(132)은 수평하게 배치되어 있으며, 수신 코일(12)의 중앙보다 높게 위치하므로, 송신 코일(132)에서 발생되는 자기력선은 수신코일의 코일 안쪽 영역을 통과할 수 있으며, 수신 코일(12) 측으로 자기유도가 일어날 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 무선 입체 충전 장치는, 외부 본체부(110)와 내부 본체부(120) 사이에 위치하며, 외부 본체부(110)를 따라 환형으로 배치되며, 안치부(125) 상으로 빛을 반사시키도록 구성된 도광판(145)를 더 포함할 수 있다.
도광판(145)은 충전 회로부(140) 상에 엘이디와 같은 조명소자나, 스마트 워치에서 발생되는 빛을 안치부(125) 상으로 조사하여 밝게 만들 수 있다. 또한 도광판(145)은 외부에서 볼 때 상단으로 빛이 나오게 됨으로써 외부 본체부(110)와 내부 본체부(120)의 상부에 은은한 환형의 조명라인을 형성할 수 있다. 이러한 도광판(145)는 본 장치에 미려한 외부를 형성할 수 있으면서 뚜렷한 식별력을 제공할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 무선 입체 충전 장치는, 충전 본체(100)의 상부가 개폐되도록 충전 본체(100)의 상부에 위치하며 상부로 볼록한 충전 캡(150)을 더 포함할 수 있다.
이러한 충전 캡(150)의 외곽 하단부에는 충전 본체(100)의 상단 안쪽에 접촉되도록 경사부(151)가 마련되며, 충전 본체(100)의 상단부는 경사부(151)가 접촉되도록 둥글게 형성될 수 있다.
충전 본체(100)의 안치부(125)는 상부에서 하부로 만곡된 형성으로 마련되며, 충전 본체(100)의 상단부는 둥글게 형성될 수 있다.
상기와 같이 충전 캡(150)은 경사부(151)가 충전 본체(100)의 둥근 상단부에 접촉되면서 충전 본체(100)의 상부를 커버할 수 있으므로, 충전 본체(100)의 내부에 있는 충전 대상은 외부로부터 보호될 수 있다. 그리고 충전 본체(100)의 내부 형상은 스마트 워치와 같은 충전 대상이 수월하게 안치될 수 있는 환경을 제공하게 된다.
도 6과 도 7에는 본 발명의 다른 실시예에 따른 무선 입체 충전 장치가 도시되어 있다. 다른 실시예에 따른 무선 입체 충전 장치는, 기본적으로 충전 송신부가 충전 본체의 중앙부에서 돌출되어 있으며, 그 상부에 송신 코일이 배치된 측면에서 상기의 실시예와 동일한 구조이다.
도 6과 도 7에 도시된 바와 같이, 다른 실시예에 따른 무선 입체 충전 장치는, 충전 본체(200)와 충전 송신부(230)가 일체로 형성되며, 충전 본체(200)의 중앙에서 충전 송신부(230)가 돌출 형성된 것이다.
이러한 충전 본체(200)의 외부 본체부(210)에 마련되는 안치부(225)는 충전 송신부(230)의 하부 외곽에서 상부로 경사진 접시 형상이다. 충전 송신부(230)는 상부에서 하부로 만곡진 형상에 의해 안치부(225)에 연결된다.
충전 송신부(230)는 상부와 하부가 폐쇄된 중공된 형상으로서 투명한 내벽부재(211)가 있으며, 충전 회로부(240)에는 전원입력 포트(250)가 연결될 수 있다. 내벽부재(211)에는 빛을 밝히기 위한 도광판(233)이 배치될 수 있다. 충전 회로부(240)나 주위에는 도광판(233)으로 빛을 조사하기 위한 엘이디가 배치될 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 무선 입체 충전 장치는, 충전 회로부(240)의 송신 코일(232)에 의해 접시 형상의 안치부(225)에 마련되는 환형 공간(226)에 배치되는 충전 대상인 스마트 워치에 대한 충전을 수행할 수 있다. 스마트 워치는 밴드는 충전 송신부(230)에 끼워져 위치 고정될 수 있다.
상기와 같이 본 발명의 실시예들은, 충전 대상의 위치 변화에 유연하게 대응하도록 무선 충전을 위한 송신 코일(232)이 충전 대상의 배치 평면 상에서 상부로 위치하여 충전 대상을 송신 코일(232)의 주변의 360도 범위 임의 지점에 기립 배치하여 충전을 수행할 수 있으며, 충전 회로부(240)의 상면부인 송신 코일(232) 상에 충전 대상을 배치하여 충전할 수 있으며, 어느 위치에나 스마트 워치의 위치 고정이 간편하다.
상기 실시예들에서는 주로 충전 대상을 스마트 워치를 예로 하여 설명하였으나, 이에 한정되지 않으며 안치부(115, 225) 상에 기기 본체가 기립 배치되어 송신 코일(132, 232)에 대해 수신 코일(12)이 직각으로 배치 가능한 충전 대상이면 충전이 가능하며, 충전 회로부(240) 상에 놓을 수 있는 것이면 또한 충전이 가능할 수 있다.
이상과 같이 본 발명의 일 실시예에 대하여 설명하였으나, 이를 기초로 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 청구범위에 기재된 본 발명의 사상으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서, 구성 요소의 부가, 변경, 삭제 또는 추가 등에 의해 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있을 것이며, 이 또한 본 발명의 권리범위 내에 포함된다 할 것이다.

Claims (3)

  1. 수신 코일 있는 충전 대상이 안치 가능하도록 상부 개방된 안치부가 마련된 충전 본체;
    상기 충전 본체의 안치부에서 상부로 돌출되어 마련되며, 충전을 위한 송신 코일이 배치되는 송신 코일이 상부에 위치하며, 상기 충전 대상이 상면부에 탑재 가능하도록 구성된 충전 송신부; 및
    상기 충전 본체의 하부에 위치하며 상기 충전 송신부에 대한 충전 전원을 공급하는 충전 회로부를 포함하며,
    상기 충전 본체와 상기 충전 송신부 사이에는 상기 충전 대상의 수신 코일이 상기 송신 코일에 교차하게 원주 방향을 따라 배치 가능한 환형 공간이 마련되며,
    상기 충전 송신부의 송신 코일은 상하 방향을 따른 자기력선이 형성되도록 상하 방향을 따라 연결되어 적층 배치되되, 상기 자기력선이 상기 수신코일을 통과하도록 상기 안치부의 바닥에 대해 이격되어 배치되는 무선 입체 충전 장치.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 충전 본체는,
    내벽부재가 마련된 용기 형상의 외부 본체부;
    상기 외부 본체부의 내부에 배치되며, 상기 충전 회로부가 위치하도록 상기 외부 본체부의 저면부에 이격되어 위치하며, 상기 안치부를 마련하는 내부 본체부; 및
    상기 외부 본체부와 상기 내부 본체부 사이에 환형으로 배치된 도광판을 포함하는 무선 입체 충전 장치.
  3. 제1 항에 있어서,
    상기 충전 본체와 상기 충전 송신부는 일체로 형성되어 상기 충전 본체의 중앙에서 상기 충전 송신부가 돌출 형성되되,
    상기 충전 본체의 안치부는 상기 충전 송신부의 하부 외곽에서 상부로 경사진 접시 형상이며, 상기 충전 송신부는 상부에서 하부로 만곡진 형상에 의해 상기 안치부에 연결되며,
    상기 충전 송신부는 상부와 하부가 폐쇄된 중공 형상으로서, 상기 충전 송신부의 내벽에는 도광판이 배치되며, 상기 충전 회로부에는 전원입력 포트가 연결되는 무선 입체 충전 장치.
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