KR100746786B1 - 무접점 충전용 배터리 케이스 - Google Patents

Abstract

본 발명에 따른 무접점 충전용 배터리 케이스는, 휴대형 전자기기의 배터리가 수납될 수 있는 내부공간이 마련된 몸체부; 상기 몸체부 내에 배치되는 수전코일; 및 상기 수전코일과 연결되고, 무접점 충전용 자속의 공급시 상기 수전코일에 유도되는 기전력을 충전 가능한 전력으로 변환하여 상기 배터리에 공급하는 충전모듈;을 포함한다.

본 발명에 따른 무접점 충전용 배터리 케이스는, 휴대형 전자기기의 배터리를 수납한 상태로 무접점 충전 기능을 제공하게 되므로 사용이 편리하고, 종래의 유선 충전용 배터리 케이스와는 달리 단락이나 연결상태의 오류 등이 발생하지 않는다.

휴대형 전자기기, 배터리 케이스, 무접점 충전, 급전코일, 수전코일

Description

무접점 충전용 배터리 케이스{Battery case for a contact-less electric charging}

본 명세서에 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 것이며, 후술하는 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어 해석되어서는 아니된다.

도 1은 종래기술에 따른 유선 충전용 배터리 케이스의 구성을 도시하는 사시도.

도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 무접점 충전용 배터리 케이스의 구성을 도시하는 사시도.

도 3은 도 2의 Ⅲ-Ⅲ'선에 따른 단면도.

도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 무접점 충전용 배터리 케이스의 사용예를 도시하는 사시도.

<도면의 주요 참조부호에 대한 설명>

100...몸체부 101...수전코일

102...충전모듈 103...배터리 투입구

104...내부공간 105...접점부

본 발명은 무접점 충전용 배터리 케이스에 관한 것으로서, 더욱 상세하게 휴대형 전자기기의 배터리를 수납한 상태에서 배터리에 충전 전력을 공급할 수 있는 구조를 가진 무접점 충전용 배터리 케이스에 관한 것이다.

이동통신단말, PDA 등과 같은 휴대형 전자기기에는 충전 가능한 이차전지 셀을 내장한 배터리가 장착되어 전원을 제공하게 되며, 이러한 배터리를 충전하기 위해서는 가정용 상용 전원을 적절한 전압으로 조정하여 배터리에 공급하는 별도의 충전장치가 필요하다.

일반적으로 충전장치와 배터리에는 각각 별도의 접촉단자가 구비되어 두 접촉단자를 서로 접속시키는 조작에 의해 충전장치와 배터리를 전기적으로 연결하게 된다. 이와 관련하여 최근에는 도 1에 도시된 바와 같은 배터리 케이스를 활용하여 배터리에 대한 보호, 휴대, 충전 기능을 통합적으로 제공하는 제품도 선보이고 있다.

도 1을 참조하면, 유선 충전용 배터리 케이스는 배터리(10)가 수납되는 몸체부(20)와, 몸체부(20)의 배터리 투입구(21)를 개폐하는 캡(23)으로 구성되고, 몸체부(20)의 일측에는 충전용 유선 케이블의 커넥터(미도시)가 끼워지는 연결포트(22)가 구비된다.

이러한 배터리 케이스는 몸체부(20) 내에 배터리(10)를 수납한 상태에서 캡(23)을 닫았을 때 몸체부(20) 내부에서 배터리의 접촉단자(11)와 연결포트(22)가 소정의 접점(미도시)을 통해 전기적으로 연결되고, 충전용 유선 케이블의 커넥터를 연결포트(22)에 끼워서 전원을 공급하게 되면 배터리(10)에 대한 충전동작이 수행된다.

그러나, 상기와 같은 종래의 유선 충전용 배터리 케이스는 연결포트(22)가 이물질에 의해 오염되어 커넥터 연결상태가 쉽게 불량해지는 취약점이 있으며, 사용중 부주의나 습기 등에 의해 배터리(10)가 단락될 수 있는 위험이 있어 그 대안이 요구되고 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로서, 무접점 충전장치로부터 수전을 하기 위한 유도결합 구조를 구비한 무접점 충전용 배터리 케이스를 제공하는 데 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 무접점 충전용 배터리 케이스는, 휴대형 전자기기의 배터리가 수납될 수 있는 내부공간이 마련된 몸체부; 상기 몸체부 내에 배치되는 수전코일; 및 상기 수전코일과 연결되고, 무접점 충전용 자속의 공급시 상기 수전코일에 유도되는 기전력을 충전 가능한 전력으로 변환하여 상기 배터리에 공급하는 충전모듈;을 포함한다.

상기 충전모듈의 출력단에는, 상기 내부공간으로 연장되도록 장착되어 상기 배터리의 투입시 배터리 접촉단자와 접촉되는 접점부;가 구비되는 것이 바람직하 다.

상기 몸체부는 배터리 투입구가 형성되도록 일면이 개방되고, 상기 배터리 투입구를 개폐하는 캡;을 구비하는 것이 바람직하다.

바람직하게 상기 몸체부는, 상기 배터리의 두께에 상응하는 간격을 두고 상호 대향하는 한 쌍의 판형 벽체를 포함하고, 상기 수전코일 및 충전모듈은, 상기 한 쌍의 판형 벽체 중 어느 하나에 내장될 수 있다.

상기 수전코일은 그 권선 중심축이 상기 판형 벽체와 수직을 이루도록 배치되는 것이 바람직하다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 배터리 케이스의 구성을 도시하는 사시도이고, 도 3의 도 2의 Ⅲ-Ⅲ'선에 따른 단면도이다.

도 2 및 도 3을 참조하면, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 배터리 케이스 는 내부공간(104)을 구비한 몸체부(100)와, 몸체부(100)에 내장되는 수전코일(101)과, 수전코일(101)에 유도되는 기전력을 배터리(도 4의 10 참조)에 공급하여 충전처리하는 충전모듈(102)을 포함한다.

몸체부(100)에는 휴대형 전자기기의 배터리(10)가 수납될 수 있는 내부공간(104)이 마련된다. 여기서, 배터리(10)로는 휴대폰이나, PDA, MP3 플레이어 등과 같은 휴대형 전자기기에 사용되는 리튬이온 혹은 리튬폴리머 이차전지가 해당된다.

몸체부(100)는 배터리(10)의 두께에 상응하는 간격을 두고 상호 대향하는 한 쌍의 판형 벽체와, 양측 판형 벽체의 가장자리를 연결하는 측면 벽체로 이루어지며, 그 상면은 개방되어 배터리 투입구(103)를 제공한다. 여기서, 몸체부(100)의 구조가 이러한 형태에 한정되지 않음은 물론이다.

상기 배터리 투입구(103)는 몸체부(100)의 상단에 끼워지는 소정의 캡(Cap)(도 4의 100a 참조)에 의해 선택적으로 개폐된다.

수전코일(101)은, 한 쌍의 판형 벽체 중, 충전작업시 무접점 충전용 패드(도 4의 200 참조)에 올려지는 쪽에 내장되어 상기 무접점 충전용 패드(200)로부터 무접점 충전용 자속이 공급될 때 그에 상응하는 유도 기전력을 발생시킨다.

상기 수전코일(101)은 도체 코일선재가 권선된 구조로 형성되는데, 그 권선 패턴은 도면에 도시된 바와 같은 실질적인 원형에 한정되지 않고 타원형, 사각형 등으로 다양하게 변형 가능하며, 그 권선수는 배터리(10)의 충전용량에 상응하는 유도기전력을 생성할 수 있는 조건에 따라 결정된다.

상기 수전코일(101)은 급전코일(도 4의 201 참조)과의 유도결합 효율을 극대 화하기 위해, 그 권선 중심을 수직하게 지나는 권선 중심축이 판형 벽체와 수직을 이루도록 배치되는 것이 바람직하다.

충전모듈(102)은 상기 수전코일(101)에 유도되는 기전력을 상기 배터리(10)에 충전 가능한 전력으로 변환하는 부분으로서, 그 입력단이 수전코일(101)의 양단과 연결되도록 몸체부(100)에 내장된다. 상기 충전모듈(102)은 수전코일(101)에서 발생하는 유도기전력을 직류로 변환한 후 정전압/정전류 제어 등을 수행하여 배터리(10)로 출력한다.

이를 위해, 충전모듈(102)에는 교류를 직류로 변환하는 정류부(미도시)와, 충전 초기에는 배터리에 전류를 일정하게 공급하다가 배터리의 충전전압이 서서히 증가하여 특정 기준 값을 넘어서면 전류를 감소시키는 한편, 배터리가 만충 상태가 될 때까지 전압을 일정하게 유지시켜 주는 정전압/정전류 제어부(미도시)가 포함되는 것이 바람직하다. 이러한 정류부와 정전압/정전류 제어부 등은 통상의 충전장치에 사용되는 기술적 수단을 채용하여 구현 가능하므로 그 상세한 설명은 생략하기로 한다.

충전모듈(102)의 출력단에는, 충전모듈(102)과 배터리(10) 간의 연결을 매개하도록 접점부(105)가 마련된다. 상기 접점부(105)는 소정의 탄성편이나 탄성 와이어로 형성되고, 그 일부가 몸체부(100)의 내부공간(104)으로 연장되도록 장착되어 배터리(10)의 투입시 배터리 접촉단자와 접촉하게 된다.

도 4에는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 무접점 충전용 배터리 케이스(150)의 사용예가 도시되어 있다.

도 4를 참조하면, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 무접점 충전용 배터리 케이스(150)는 휴대형 전자기기의 배터리(10)를 내부공간(104)에 수납한 상태에서 무접점 충전용 패드(200) 위에 올려짐으로써 배터리(10)에 대한 무접점 충전 기능을 제공하게 된다.

여기서, 무접점 충전용 패드(200)는 전력케이블(202)을 통해 공급되는 가정용 상용 교류전원(220V/110V, 60㎐)을 무접점 충전에 적합한 고주파 전원으로 변환한 후 급전코일(201)로 출력하여 무접점 충전용 배터리 케이스(150) 방향으로 자속을 발생시킨다. 이러한 무접점 충전용 패드(200)는 통상의 제품이 사용 가능하므로 그 상세한 설명은 생략하기로 한다.

상기 고주파 전원에 의해 급전코일(201)에서 발생하는 자속의 변화는 무접점 충전용 배터리 케이스(150)의 수전코일(101)에 기전력의 발생을 유도한다. 이렇게 발생된 유도기전력은 충전모듈(102)에 의해 충전 가능한 전력으로 변환된 후 접점부(105)를 매개로 연결된 배터리(10)로 공급되어 충전된다.

이상에서 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.

본 발명에 따르면 휴대형 전자기기의 배터리를 배터리 케이스에 수납한 상태에서 무접점 충전용 패드에 올려 놓는 동작만으로 충전작업이 수행되므로 사용이 편리하다.

특히, 본 발명에 따르면 종래의 유선 충전용 배터리 케이스와는 달리 배터리 케이스에 충전 케이블 연결포트가 구비될 필요가 없으므로 이물질, 습기 등에 의한 접속불량이나, 단락 현상이 발생하지 않는 장점이 있다.

Claims (5)

1. 휴대형 전자기기의 배터리가 수납될 수 있는 내부공간이 마련된 몸체부;

   상기 몸체부 내에 배치되는 수전코일; 및

   상기 수전코일과 연결되고, 무접점 충전용 자속의 공급시 상기 수전코일에 유도되는 기전력을 충전 가능한 전력으로 변환하여 상기 배터리에 공급하는 충전모듈;을 포함하는 무접점 충전용 배터리 케이스.
2. 제1항에 있어서,

   상기 충전모듈의 출력단에는, 상기 내부공간으로 연장되도록 장착되어 상기 배터리의 투입시 배터리 접촉단자와 접촉되는 접점부;가 구비된 것을 특징으로 하는 무접점 충전용 배터리 케이스.
3. 제1항에 있어서,

   상기 몸체부는 배터리 투입구가 형성되도록 일면이 개방되고,

   상기 배터리 투입구를 개폐하는 캡;을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 무접점 충전용 배터리 케이스.
4. 제1항에 있어서,

   상기 몸체부는, 상기 배터리의 두께에 상응하는 간격을 두고 상호 대향하는 한 쌍의 판형 벽체를 포함하고,

   상기 수전코일 및 충전모듈은, 상기 한 쌍의 판형 벽체 중 어느 하나에 내장된 것을 특징으로 하는 무접점 충전용 배터리 케이스.
5. 제4항에 있어서,

   상기 수전코일은 그 권선 중심축이 상기 판형 벽체와 수직을 이루도록 배치된 것을 특징으로 하는 무접점 충전용 배터리 케이스.

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