KR100792312B1 - Exterior case of portable electronic device having circuit for contact-less charge and the device - Google Patents

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Abstract

본 발명은 휴대형 전자기기를 수납하는 외장형 케이스에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 무접점 충전회로가 구비된 외장형 케이스 및 그 전자기기에 관한 것이다. 본 발명에 따른 휴대형 전자기기의 외부 케이스는 재충전 가능한 배터리와 전기 에너지를 수신하기 위한 접촉 단자를 포함하는 휴대형 전자기기를 외부 충격으로부터 보호하기 위한 커버로서, 전자유도 현상을 이용하여 전력을 생성하기 위한 수단; 및 상기 접촉단자와 결합되어 상기 유도 기전력을 생성하기 위한 수단에 의해 생성된 전력을 휴대형 전자기기에 전달하기 위한 수단;을 포함한다.The present invention relates to an external case for housing a portable electronic device, and more particularly, to an external case having a contactless charging circuit and an electronic device thereof. An outer case of a portable electronic device according to the present invention is a cover for protecting a portable electronic device from external shock including a rechargeable battery and a contact terminal for receiving electrical energy, and for generating power using an electromagnetic induction phenomenon. Way; And means for delivering power generated by the means coupled with the contact terminal to generate the induced electromotive force to the portable electronic device.

무접점, 무선, 충전기, 충전장치, 케이스 Solid State, Wireless, Charger, Charger, Case

Description

무접점 충전회로를 구비한 휴대형 전자기기의 외부 케이스 및 그 전자기기{Exterior case of portable electronic device having circuit for contact-less charge and the device}Exterior case of portable electronic device having circuit for contact-less charge and the device

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.The following drawings attached to this specification are illustrative of preferred embodiments of the present invention, and together with the detailed description of the invention to serve to further understand the technical spirit of the present invention, the present invention is a matter described in such drawings It should not be construed as limited to

도 1은 종래기술에 따른 무접점 충전 시스템을 개략적으로 도시한 도면이다. 1 is a view schematically showing a contactless charging system according to the prior art.

도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 배터리 장치의 사시도이다.2 is a perspective view of a battery device according to a preferred embodiment of the present invention.

도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 배터리 장치의 평면도이다. 3 is a plan view of a battery device according to a preferred embodiment of the present invention.

도 4는 상기 도 2에서 외부 케이스의 일 부분을 절개한 도면이다.4 is a view illustrating a portion of the outer case of FIG. 2 cut away.

도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 배터리 장치의 기능 블록도이다.5 is a functional block diagram of a battery device according to a preferred embodiment of the present invention.

<도면의 주요 참조부호에 대한 설명><Description of main reference numerals in the drawings>

21...외부 케이스 22...휴대형 전자기기21.Outer case 22 ... Portable electronics

30...커넥터 31...제1단자30.Connector 31 ... Terminal 1

32...제2단자 40...배터리 유닛32.2nd terminal 40 ... battery unit

200...충전전력 수신모듈 210...수전코일200 ... Charge power receiving module 210 ... Power coil

220...충전모듈 400...충전보호회로220 ... Charge module 400 ... Charge protection circuit

410...배터리410 ... battery

본 발명은 휴대형 전자기기를 수납하는 외장형 케이스에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 무접점 충전회로가 구비된 외장형 케이스 및 그 전자기기에 관한 것이다. The present invention relates to an external case for housing a portable electronic device, and more particularly, to an external case having a contactless charging circuit and an electronic device thereof.

이동통신단말, PDA 등과 같은 휴대형 전자기기에는 재충전 가능한 2차 전지(배터리)가 장착된다. 2차 전지(배터리)를 충전하기 위해서는 가정용 상용 전원을 이용하여 휴대형 전자기기의 배터리에 전기 에너지를 제공하는 별도의 충전장치가 필요하다. 통상적으로, 충전장치와 배터리에는 외부에 각각 별도의 접촉 단자가 구성되어 있어서, 두 접촉 단자를 서로 접속시키는 것에 의해 충전장치와 배터리를 전기적으로 연결한다.Portable electronic devices such as mobile communication terminals and PDAs are equipped with rechargeable secondary batteries (batteries). In order to charge a secondary battery (battery), a separate charging device for providing electrical energy to a battery of a portable electronic device using a commercial power source for home is needed. Typically, a separate contact terminal is configured on the outside of the charging device and the battery, thereby electrically connecting the charging device and the battery by connecting the two contact terminals to each other.

그러나 이와 같이 접촉 단자가 외부에 돌출되면, 미관상 좋지 않고 접촉 단자가 외부의 이물질에 오염되어 접촉 상태가 쉽게 불량해지는 문제점이 있다. 또한, 사용자의 부주의로 배터리에 단락이 발생하거나 습기에 노출되면, 충전에너지가 쉽게 소실될 수 있다.However, when the contact terminal protrudes to the outside as described above, there is a problem in that the contact state is not good and the contact terminal is contaminated with external foreign matters so that the contact state is easily poor. In addition, when the battery is inadvertently shorted or exposed to moisture, the charging energy may be easily lost.

이러한 접촉식 충전방식의 문제점을 해결하기 위하여, 충전장치와 배터리를 비접촉 방식으로 충전하는 무접점 충전 시스템이 제안되었다.In order to solve the problem of the contact charging method, a contactless charging system for charging the charging device and the battery in a non-contact method has been proposed.

대한민국 공개특허 제 202-57468호, 대한민국 공개특허 제 202-57469호, 대한민국 등록특허 제 363,439호, 대한민국 등록특허 제 428,713호, 대한민국 공개특허 제 202-35242호, 대한민국 등록실용신안 제 217,303호, 영국 공개특허 제 2,314,470호 및 미국 공개특허 제 203/0,210,106 호는 충전 모체의 1차 코일과 배터리 유닛의 2차 코일 간의 유도 결합을 이용하여 접촉단자 없이 배터리를 충전시키는 무접점 충전시스템을 개시한다.Republic of Korea Patent Publication No. 202-57468, Republic of Korea Patent Publication No. 202-57469, Republic of Korea Patent No. 363,439, Republic of Korea Patent No. 428,713, Republic of Korea Patent No. 202-35242, Republic of Korea Utility Model No. 217,303, United Kingdom US Patent Nos. 2,314,470 and US 203 / 0,210,106 disclose a contactless charging system for charging a battery without contact terminals using inductive coupling between the primary coil of the charging matrix and the secondary coil of the battery unit.

도 1은 종래기술에 따른 무접점 충전 시스템을 개략적으로 도시한 도면이다. 도면을 참조하면, 종래기술에 따른 무접점 충전시스템은 외부 전원을 이용하여 배터리에 공급할 충전 전력을 생성시키는 충전 모체(10)와, 이 충전 모체(10)로부터 무접점으로 상기 충전 전력을 공급받고, 이를 이용하여 내부의 배터리(미도시)를 충전시키는 배터리 장치(15)로 이루어진다.1 is a view schematically showing a contactless charging system according to the prior art. Referring to the drawings, the contactless charging system according to the prior art is a charging matrix 10 for generating a charging power to be supplied to the battery using an external power source, and the charging power is supplied from the charging matrix 10 to the contactless By using this, the battery device 15 for charging an internal battery (not shown) is formed.

상기 충전 모체(10)는 외부 전원(예를 들어, 상용 교류전원)으로부터 전기에너지를 공급 받아 상기 배터리 장치(15)에 공급할 충전 전력을 생성하는 무선전력 전송회로(12) 및 1차 코일(11)을 구비한다.The charging matrix 10 receives electric energy from an external power source (for example, commercial AC power) and generates a wireless power transmission circuit 12 and a primary coil 11 to generate charging power to be supplied to the battery device 15. ).

상기 배터리 장치(15)는 배터리가 내장된 배터리 유닛이나 배터리를 내장하고 있는 휴대형 전자기기를 나타낸다. 일반적인 휴대형 전자기기로서는 셀룰러폰, PDA, MP3 플레이어 등을 들 수 있다.상기 배터리 장치(15)는 2차 코일(16) 및 2차 코일(16)에 연결되는 충전회로(17)를 포함한다.The battery device 15 represents a battery unit having a battery or a portable electronic device having a battery therein. Typical portable electronic devices include cellular phones, PDAs, MP3 players, and the like. The battery device 15 includes a secondary coil 16 and a charging circuit 17 connected to the secondary coil 16.

상기 1, 2차 코일(11, 16)은 유도 결합에 의해 자기적으로 상호 커플링되며, 상기 2차 코일(16)이 상기 1차 코일(11) 위에 병렬됨(juxtaposed)에 따라 1차 코일 (11)에 의해 생성되는 자기장이 2차 코일(16) 내에 유도 전류를 유기하게 된다. 충전회로(17)가 상기 유도 전류를 변환하여 소정의 전원을 발생시키며, 이(전원)를 통해 배터리를 충전시킨다.The primary and secondary coils 11 and 16 are magnetically coupled to each other by inductive coupling, and as the secondary coil 16 is juxtaposed over the primary coil 11, the primary coil. The magnetic field generated by 11 induces an induced current in the secondary coil 16. The charging circuit 17 converts the induced current to generate a predetermined power source, thereby charging the battery.

이러한 무접점 충전시스템의 경우, 1차 코일에 대응하는 2차 코일과 2차 코일에 연결되는 충전회로가 배터리 유닛이나 휴대형 전자기기의 내부에 수납된다. 그러나, 배터리 유닛이나 휴대형 전자기기의 하우징이 금속 재질로 이루어지는 경우 1차 코일과 2차 코일 사이의 전자 유도 현상이 간섭을 받게 됨으로써 충전 효율이 떨어지게 되는 문제점이 있다. 이러한 현상을 해소하기 위해서는 휴대형 전자기기의 하우징 재질을 금속 이외의 재질로 변경시켜야 한다.In the case of such a solid state charging system, a secondary coil corresponding to the primary coil and a charging circuit connected to the secondary coil are stored in the battery unit or the portable electronic device. However, when the housing of the battery unit or the portable electronic device is made of a metal material, the electromagnetic induction phenomenon between the primary coil and the secondary coil is interfered, thereby lowering the charging efficiency. In order to solve this phenomenon, the housing material of the portable electronic device must be changed to a material other than metal.

본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점을 고려하여 창안된 것으로서, 충전 모체와 휴대형 전자기기 사이의 무접점 충전을 중개하는 외장형 케이스를 제공하는 것을 목적으로 한다.The present invention has been made in view of the problems of the prior art as described above, and an object thereof is to provide an external case for mediating contactless charging between a charging matrix and a portable electronic device.

또한, 본 발명은 상기한 외장형 케이스와 물리적 및 전기적으로 결합되는 휴대형 전자기기를 제공하는 것을 다른 목적으로 한다.In addition, another object of the present invention is to provide a portable electronic device that is physically and electrically coupled with the external case.

상기와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명의 일 측면에 따른 휴대형 전자기기의 외부 케이스는 재충전 가능한 배터리와 전기 에너지를 수신하기 위한 접촉 단자를 포함하는 휴대형 전자기기를 외부 충격으로부터 보호하기 위한 커버로서, 전자유도 현상을 이용하여 전력을 생성하기 위한 수단; 및 상기 접촉단자와 결합되어 상기 유도 기전력을 생성하기 위한 수단에 의해 생성된 전력을 휴대형 전자기기에 전달하기 위한 수단;을 포함한다.In order to achieve the above object, an external case of a portable electronic device according to an aspect of the present invention is a cover for protecting a portable electronic device from external shock including a rechargeable battery and a contact terminal for receiving electrical energy. Means for generating power using an electromagnetic induction phenomenon; And means for delivering power generated by the means coupled with the contact terminal to generate the induced electromotive force to the portable electronic device.

상기 커버는 전자유도 현상을 이용하여 생성된 유도 기전력을 직류로 변환하기 위한 수단; 및 상기 직류 전압을 상기 배터리를 충전하기에 적합한 전압(충전 전압)으로 조절하는 수단;을 더 포함한다. The cover includes means for converting the induced electromotive force generated by the electromagnetic induction phenomenon into direct current; And means for adjusting the DC voltage to a voltage (charge voltage) suitable for charging the battery.

적어도 상기 유도 기전력을 생성하기 위한 수단이 내장된 부분은 비금속 재질로 이루어지는 것이 바람직하다.At least the portion in which the means for generating the induced electromotive force is embedded is preferably made of a nonmetal material.

본 발명의 다른 측면에 따른 휴대형 전자기기의 외부 케이스는 재충전 가능한 배터리와 전기 에너지를 수신하기 위한 접촉 단자를 포함하는 휴대형 전자기기를 외부 충격으로부터 보호하기 위한 커버로서, 외부의 1차측 코일과 자기적으로 커플링되어 유도 기전력을 생성하기 위한 2차측 코일; 및 상기 휴대형 전자기기가 커버의 몸체 내에 수납됨에 따라, 상기 접촉 단자와 결합되는 대응 접촉 단자;를 포함한다.An outer case of a portable electronic device according to another aspect of the present invention is a cover for protecting a portable electronic device from an external shock including a rechargeable battery and a contact terminal for receiving electrical energy, the external primary coil and magnetic A secondary coil for coupling to generate an induced electromotive force; And a corresponding contact terminal coupled to the contact terminal as the portable electronic device is received in the body of the cover.

상기 커버는 상기 유도 기전력을 직류 전압으로 변환하기 위한 정류회로; 및 상기 직류 전압을 상기 배터리를 충전하기에 적합한 전압(충전 전압)으로 조절하는 충전회로;를 더 포함한다.The cover includes a rectifier circuit for converting the induced electromotive force into a DC voltage; And a charging circuit for adjusting the DC voltage to a voltage suitable for charging the battery (charging voltage).

적어도 상기 2차측 코일이 내장된 부분은 비금속 재질로 이루어지는 것이 바람직하다.At least the portion in which the secondary coil is embedded is preferably made of a nonmetal material.

바람직하게, 상기 코일, 정류 회로 및 충전회로는 커버의 몸체 내부에 수용되고, 상기 대응 접촉 단자는 상기 커버의 몸체 표면에 형성될 수 있다.Preferably, the coil, rectifier circuit and charging circuit are housed inside the body of the cover, and the corresponding contact terminal may be formed on the body surface of the cover.

상기 배터리는 리튬 계열의 2차 전지이고, 상기 충전회로는 정전압/정전류 회로인 것이 바람직하다. Preferably, the battery is a lithium-based secondary battery, and the charging circuit is a constant voltage / constant current circuit.

본 발명의 다른 측면에 따른 휴대형 배터리장치는 재충전 가능한 전지셀에 의해 구동되는 휴대형 배터리 장치로서, 이 장치는 재충전 가능한 배터리를 포함하는 배터리팩, 외부로부터 전기 에너지를 수신하기 위한 접촉 단자; 및 상기 배터리의 전원을 이용하여 구동되는 회로를 포함하는 몸체와; 상기 몸체를 외부 충격으로부터 보호하기 위하여 상기 몸체의 적어도 일부분을 둘러싸는 비금속 재질의 커버로 이루어지고, 상기 커버는 외부의 1차측 코일과 자기적으로 커플링되어 유도 기전력을 생성하기 위한 2차측 코일; 및 상기 몸체가 커버에 의해 하우징됨에 따라, 상기 접촉 단자와 결합되어 충전에 필요한 전력을 배터리에 전달하기 위한 대응 접촉 단자를 포함한다. A portable battery device according to another aspect of the present invention is a portable battery device driven by a rechargeable battery cell, the device includes a battery pack including a rechargeable battery, a contact terminal for receiving electrical energy from the outside; And a body including a circuit driven using a power source of the battery. A non-metal cover surrounding at least a portion of the body to protect the body from external impact, the cover being magnetically coupled with an external primary coil to generate induced electromotive force; And a corresponding contact terminal coupled with the contact terminal as the body is housed by the cover to deliver power to the battery for charging.

상기 커버는 상기 유도 기전력을 직류 전압으로 변환하기 위한 정류회로; 및The cover includes a rectifier circuit for converting the induced electromotive force into a DC voltage; And

상기 직류 전압을 상기 배터리를 충전하기에 적합한 전압(충전 전압)으로 조절하는 충전회로;를 포함한다. And a charging circuit for adjusting the DC voltage to a voltage suitable for charging the battery (charging voltage).

적어도 상기 2차측 코일이 내장된 부분은 비금속 재질로 이루어지는 것이 바람직하다. At least the portion in which the secondary coil is embedded is preferably made of a nonmetal material.

바람직하게, 상기 커버는 상기 몸체의 전부를 둘러싸서 수납할 수 있다.Preferably, the cover may accommodate the whole of the body.

상기 코일, 정류 회로 및 충전회로는 커버 내부에 수용되고, 상기 대응 접촉 단자는 상기 커버의 표면에 형성되는 것이 바람직하다.Preferably, the coil, rectifier circuit and charging circuit are housed inside the cover, and the corresponding contact terminal is formed on the surface of the cover.

상기 배터리는 리튬 계열의 2차 전지이고, 상기 충전회로는 정전압/정전류 회로인 것이 바람직하다.Preferably, the battery is a lithium-based secondary battery, and the charging circuit is a constant voltage / constant current circuit.

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.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. Prior to this, terms or words used in the specification and claims should not be construed as having a conventional or dictionary meaning, and the inventors should properly explain the concept of terms in order to best explain their own invention. Based on the principle that can be defined, it should be interpreted as meaning and concept corresponding to the technical idea of the present invention. Therefore, the embodiments described in the specification and the drawings shown in the drawings are only the most preferred embodiment of the present invention and do not represent all of the technical idea of the present invention, various modifications that can be replaced at the time of the present application It should be understood that there may be equivalents and variations.

도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 배터리 장치의 사시도이고, 도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 배터리 장치의 평면도이다. 또한, 도 4는 상기 도 2에서 외부 케이스의 일 부분을 절개한 도면이다.2 is a perspective view of a battery device according to a preferred embodiment of the present invention, Figure 3 is a plan view of a battery device according to a preferred embodiment of the present invention. 4 is a view of a portion of the outer case in FIG. 2 cut away.

본 발명의 실시예에 따른 배터리 장치는 배터리가 내장된 배터리 유닛(또는 배터리팩)이나 배터리를 내장하고 있는 휴대형 전자기기와 같이 충전 가능한 전지셀을 포함하는 물품을 의미한다. 바람직한 휴대형 전자기기로서는 셀룰러폰, PDA, MP3 플레이어 등을 들 수 있다. 이 배터리 장치에 내장되는 배터리는 재충전이 가능한 전지 셀로서 리튬 이온 전지나 리튬 폴리머 전지 등을 포함한다.A battery device according to an embodiment of the present invention refers to an article including a rechargeable battery cell, such as a battery unit (or battery pack) having a battery or a portable electronic device having a battery therein. Preferred portable electronic devices include cellular phones, PDAs, MP3 players and the like. The battery incorporated in this battery device is a rechargeable battery cell and includes a lithium ion battery, a lithium polymer battery and the like.

도면을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 배터리 장치(20)는 휴대형 전자기기(예컨대, 휴대폰, PDA, MP3 Player)(또는 배터리팩)(22) 및 외부 케이스(21)를 포함한다.Referring to the drawings, the battery device 20 according to an embodiment of the present invention includes a portable electronic device (eg, a mobile phone, a PDA, an MP3 player) (or a battery pack) 22 and an outer case 21.

상기 외부 케이스(21)는 충전전력 공급장치(1차측 코일이 포함된 충전 모체)(미도시)로부터 전송되는 무선전력을 수신하기 위한 충전전력 수신모듈(200)과, 이 전력을 휴대형 전자기기(22)에 전달하기 위한 유접점 단자(31)를 구비한다. The outer case 21 includes a charging power receiving module 200 for receiving wireless power transmitted from a charging power supply device (a charging matrix including a primary side coil) (not shown), and the power of the portable electronic device ( And a contact terminal 31 for delivery to 22).

상기 충전전력 수신모듈(200)은 상기 충전전력 공급장치에 구비되는 송전코일(즉, 1차코일)과 자기적으로 결합되어 교류전압 펄스에 대응하는 유도 기전력 펄스를 생성하는 수전코일(즉, 2차코일)(210)을 포함한다. The charging power receiving module 200 is magnetically coupled to a transmission coil (ie, primary coil) provided in the charging power supply device to generate an induced electromotive force pulse corresponding to an AC voltage pulse (ie, 2) Secondary coil 210).

이때, 외부 케이스(21)가 금속성 물질일 경우, 상기 1차 코일에서 발생되는 자계가 왜곡되어 충전 효율이 저하될 수 있다. 따라서, 적어도 상기 수전코일(210)이 내장된 부분은 비금속 재질로 이루어지는 것이 바람직하다.In this case, when the outer case 21 is made of a metallic material, the magnetic field generated by the primary coil may be distorted, thereby reducing the charging efficiency. Therefore, at least a portion in which the faucet coil 210 is embedded is preferably made of a nonmetal material.

외부 케이스(21)에는 휴대형 전자기기(22)의 유접점 단자(32)(이하, 제2단자)에 대응하는 대응 유접점 단자(31)(이하, 제1단자)가 구비되는데, 이 제1단자 및 제2단자(31 및 32)를 통해서 충전 전력이 외부 케이스(21)로부터 휴대형 전자기기(22)로 전달된다.The outer case 21 is provided with a corresponding contact point terminal 31 (hereinafter referred to as a first terminal) corresponding to the contact point terminal 32 (hereinafter referred to as a second terminal) of the portable electronic device 22. The charging power is transferred from the outer case 21 to the portable electronic device 22 through the terminal and the second terminals 31 and 32.

한편, 배터리를 충전하기 위해서는 수전코일(210)에 의하여 유기되는 유도 기전력을 이용하여 배터리를 충전하기에 적합한 전력을 생성하는 충전모듈(220)을 필요로 한다. 상기 충전모듈(220)은 휴대형 전자기기(22)에 구비될 수도 있으나, 휴대형 전자기기(22)의 소형화를 위해 외부 케이스(21)에 구비되는 것이 바람직하다. Meanwhile, in order to charge the battery, a charging module 220 that generates power suitable for charging the battery using the induced electromotive force generated by the faucet coil 210 is required. Although the charging module 220 may be provided in the portable electronic device 22, the charging module 220 may be provided in the outer case 21 to reduce the size of the portable electronic device 22.

휴대형 전자기기(22)는 상기 제1단자(31)와 전기적으로 연결되는 제2단자 (32) 및 충전보호회로(PCM, 400)와 배터리(410)로 구성되는 배터리 유닛(40)을 포함한다.The portable electronic device 22 includes a second terminal 32 electrically connected to the first terminal 31, a battery unit 40 including a charge protection circuit (PCM) 400 and a battery 410. .

상기 제2단자(32)와 상기 배터리 유닛(40)은 서로 전기적으로 연결되어 있으며, 상기 제1 및 제2단자(31, 32)는 휴대형 전자기기(22)가 상기 외부 케이스(21) 내에 수납될 때, 서로 접촉되면서 전기적으로 연결된다. 따라서, 배터리(410)는 충전모듈(220)로부터 전송되는 충전 전력을 상기 제1단자(31) 및 제2단자(32)를 통해 전달받을 수 있게 된다. The second terminal 32 and the battery unit 40 are electrically connected to each other, and the first and second terminals 31 and 32 are housed in a portable electronic device 22 in the outer case 21. When in contact with each other, they are electrically connected. Accordingly, the battery 410 may receive the charging power transmitted from the charging module 220 through the first terminal 31 and the second terminal 32.

본 실시예에서는 상기 외부 케이스와 휴대형 전자기기를 전기적으로 연결하는 수단으로서 한 쌍의 유접점 단자(30)를 예시하고 있으나, 본 발명이 반드시 이러한 예로 한정되는 것은 아니다. 즉, 삽입형 커넥터와 같이 외부 케이스와 휴대형 전자기기를 전기적으로 연결할 수 있다면 어떠한 수단도 채택 가능하다.In the present embodiment, a pair of contact terminals 30 are illustrated as a means for electrically connecting the outer case and the portable electronic device, but the present invention is not necessarily limited to these examples. That is, any means can be adopted as long as it can electrically connect the outer case and the portable electronic device, such as an insert connector.

도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 배터리 장치(20)의 기능 블록도이다.5 is a functional block diagram of a battery device 20 according to a preferred embodiment of the present invention.

도 5를 참조하면, 본 발명의 외부 케이스(21)는 제1단자(31), 수전 코일(210) 및 충전모듈(220)을 포함한다. 또한, 상기 충전 모듈(220)은 교류를 직류로 변환하는 정류기(221)와, 정류기에 의해 변환된 직류를 충전할 배터리에 적합한 레벨로 바꾸는 충전회로(222)를 포함한다. 예를 들어, 상기 충전 회로(222)로는 리튬 계열의 2차 전지를 정전압 모드와 정전류 모드로 충전시키기 위해, 정류된 직류 전압을 적절히 조절하는 정전압/정전류 회로(CVCC)를 들 수 있다.Referring to FIG. 5, the outer case 21 of the present invention includes a first terminal 31, a power receiving coil 210, and a charging module 220. In addition, the charging module 220 includes a rectifier 221 for converting alternating current into direct current, and a charging circuit 222 for converting the direct current converted by the rectifier to a level suitable for a battery to be charged. For example, the charging circuit 222 may include a constant voltage / constant current circuit (CVCC) that appropriately regulates the rectified DC voltage in order to charge the lithium-based secondary battery in the constant voltage mode and the constant current mode.

또한, 상기 외부 케이스(21)의 충전전력 수신모듈(200)에는 배터리 상태정보 를 감지하고, 이를 상기 충전전력 공급장치에 무선으로 피드백 공급하기 위한 수단을 더 포함할 수도 있다. 즉, 상기 외부 케이스(21)의 내부 회로 구성은 충전전력 공급장치로부터 무접점으로 전력을 공급받고, 이를 휴대형 전자기기에 전달하기 위해 여러가지로 다양한 변형이 가능함은 물론이다.In addition, the charging power receiving module 200 of the outer case 21 may further include a means for detecting the battery state information, and wirelessly feeds it back to the charging power supply. That is, the internal circuit configuration of the outer case 21 is supplied to the contactless power from the charging power supply device, and of course, various modifications are possible to transfer it to the portable electronic device.

또한, 본 발명의 휴대형 전자기기(22)는 상기 제1단자(31)에 대응되는 제2단자(32)와, 배터리(410) 및 충전보호회로(PCM, 400)를 포함한다.In addition, the portable electronic device 22 of the present invention includes a second terminal 32 corresponding to the first terminal 31, a battery 410, and a charge protection circuit PCM 400.

상기 충전보호회로(PCM, 400)는 유접점 단자(30)를 통해 상기 충전 모듈(220)과 전기적으로 연결되며, 과전압 또는 과전류로부터 배터리를 보호하는 기능을 수행한다.The charge protection circuit (PCM) 400 is electrically connected to the charging module 220 through a contact terminal 30, and serves to protect the battery from overvoltage or overcurrent.

이하에서는 본 발명의 외부 케이스를 이용하여 휴대형 전자기기(또는 배터리팩)를 무접점으로 충전하는 과정을 설명한다. Hereinafter, a process of charging a portable electronic device (or a battery pack) without contact using an external case of the present invention will be described.

먼저, 도 2와 같이 휴대형 전자기기(22)를 대응하는 외부 케이스(21)에 삽입시켜 제1단자(31)와 제2단자(32)를 접촉시킨다. 휴대형 전자기기(22)가 외부 케이스에 완전히 삽입되면, 외부 케이스(21)의 제1단자(31)와 휴대형 전자기기(22)의 제2단자(32)는 도 3과 같이 서로 전기적으로 결합된다. First, as shown in FIG. 2, the portable electronic device 22 is inserted into a corresponding outer case 21 to contact the first terminal 31 and the second terminal 32. When the portable electronic device 22 is completely inserted into the outer case, the first terminal 31 of the outer case 21 and the second terminal 32 of the portable electronic device 22 are electrically coupled to each other as shown in FIG. 3. .

제1단자(31)와 제2단자(32)의 물리적, 전기적 결합이 완료되면, 외부 케이스(21)로 하우징된 휴대형 전자기기(22)를 도 1과 같이 충전전력 공급장치 위에 놓는다. 이에 따라, 충전전력 공급장치의 송전 코일과 외부 케이스의 수전 코일이 자기적으로 커플링되고, 수전 코일의 출력단에는 유도 기전력이 발생된다. 외부 케이스의 충전회로는 이 유도 기전력을 배터리를 충전하기에 적합하도록 조절한 후, 제1 단자와 제2단자를 거쳐 배터리에 공급한다. When the physical and electrical coupling between the first terminal 31 and the second terminal 32 is completed, the portable electronic device 22 housed by the outer case 21 is placed on the charging power supply device as shown in FIG. 1. Accordingly, the power transmission coil of the charging power supply device and the power receiving coil of the outer case are magnetically coupled, and induced electromotive force is generated at the output terminal of the power receiving coil. The charging circuit of the outer case adjusts the induced electromotive force to be suitable for charging the battery, and then supplies the induced electromotive force to the battery via the first terminal and the second terminal.

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.Although the present invention has been described above by means of limited embodiments and drawings, the present invention is not limited thereto and will be described below by the person skilled in the art to which the present invention pertains. Of course, various modifications and variations are possible within the scope of the claims.

본 발명에 따르면, 휴대형 전자기기 또는 배터리의 외부에 장착되는 케이스에 충전장치를 구비함으로써, 전자기기의 하우징 재질을 변경하지 않고, 배터리의 충전효율을 높일 수 있다.According to the present invention, the charging device is provided in a case which is mounted outside of the portable electronic device or the battery, thereby increasing the charging efficiency of the battery without changing the housing material of the electronic device.

또한, 전자기기의 충전에 필요한 충전회로가 외부 케이스에 구비됨으로써, 전자기기를 소형화, 경량화시킬 수 있다.In addition, since a charging circuit necessary for charging the electronic device is provided in the outer case, the electronic device can be reduced in size and weight.

Claims (14)

재충전 가능한 배터리와 전기 에너지를 수신하기 위한 접촉 단자를 포함하는 휴대형 전자기기를 외부 충격으로부터 보호하기 위한 커버로서,A cover for protecting a portable electronic device from external shock comprising a rechargeable battery and a contact terminal for receiving electrical energy, the cover comprising: 전자유도 현상을 이용하여 유도 기전력을 생성하기 위한 수단; 및Means for generating induced electromotive force using an electromagnetic induction phenomenon; And 상기 접촉단자와 결합되어 상기 유도 기전력을 생성하기 위한 수단에 의해 생성된 전력을 휴대형 전자기기에 전달하기 위한 수단;을 포함하는 것을 특징으로 하는 휴대형 전자기기의 외부 케이스.Means for delivering power generated by the means coupled with the contact terminal to the induced electromotive force to the portable electronic device. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 커버는,The cover, 상기 유도 기전력을 직류로 변환하기 위한 수단; 및Means for converting the induced electromotive force into direct current; And 상기 직류 전압을 상기 배터리의 충전을 위한 충전 전압으로 조절하는 수단;을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 휴대형 전자기기의 외부 케이스.Means for adjusting the DC voltage to a charging voltage for charging the battery; the outer case of a portable electronic device further comprises. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 유도 기전력을 생성하기 위한 수단이 내장된 부분은 비금속 재질로 이루어지는 것을 특징으로 하는 휴대형 전자기기의 외부 케이스.The case in which the means for generating the induced electromotive force is embedded is an outer case of a portable electronic device, characterized in that made of a non-metal material. 재충전 가능한 배터리와 전기 에너지를 수신하기 위한 접촉 단자를 포함하는 휴대형 전자기기를 외부 충격으로부터 보호하기 위한 커버로서,A cover for protecting a portable electronic device from external shock comprising a rechargeable battery and a contact terminal for receiving electrical energy, the cover comprising: 외부의 1차측 코일과 자기적으로 커플링되어 유도 기전력을 생성하기 위한 2차측 코일; 및A secondary coil for magnetically coupling with an external primary coil to generate induced electromotive force; And 상기 휴대형 전자기기가 커버의 몸체 내에 수납됨에 따라, 상기 접촉 단자와 결합되는 대응 접촉 단자;를 포함하는 것을 특징으로 하는 휴대형 전자기기의 외부 케이스. And a corresponding contact terminal coupled to the contact terminal as the portable electronic device is received in the body of the cover. 제 4항에 있어서, 상기 커버는The method of claim 4, wherein the cover 상기 유도 기전력을 직류 전압으로 변환하기 위한 정류회로; 및A rectifier circuit for converting the induced electromotive force into a DC voltage; And 상기 직류 전압을 상기 배터리의 충전을 위한 충전 전압으로 조절하는 충전회로;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 휴대형 전자기기의 외부 케이스. And a charging circuit for adjusting the DC voltage to a charging voltage for charging the battery. 제 4항에 있어서,The method of claim 4, wherein 상기 2차측 코일이 내장된 부분은 비금속 재질로 이루어지는 것을 특징으로 하는 휴대형 전자기기의 외부 케이스.The outer case of the secondary coil is built in the outer case of a portable electronic device, characterized in that made of a non-metal material. 제 5항에 있어서, The method of claim 5, 상기 코일, 정류회로 및 충전회로는 커버의 몸체 내부에 수용되고, 상기 대응 접촉 단자는 상기 커버의 몸체 표면에 형성되는 것을 특징으로 하는 휴대형 전자기기의 외부 케이스.The coil, the rectifier circuit and the charging circuit is accommodated inside the body of the cover, the outer contact case of the portable electronic device, characterized in that formed on the body surface of the cover. 제 5항에 있어서, The method of claim 5, 상기 배터리는 리튬 계열의 2차 전지이고, 상기 충전회로는 정전압/정전류 회로인 것을 특징으로 하는 휴대형 전자기기의 외부 케이스. The battery is a lithium-based secondary battery, and the charging circuit is an external case of a portable electronic device, characterized in that the constant voltage / constant current circuit. 재충전 가능한 전지 셀에 의해 구동되는 휴대형 배터리 장치로서, A portable battery device driven by a rechargeable battery cell, 이 장치는This device is 재충전 가능한 배터리를 포함하는 배터리팩, 외부로부터 전기 에너지를 수신하기 위한 접촉 단자; 및 상기 배터리의 전원을 이용하여 구동되는 회로를 포함하는 몸체와; A battery pack including a rechargeable battery, a contact terminal for receiving electrical energy from the outside; And a body including a circuit driven using a power source of the battery. 상기 몸체를 외부 충격으로부터 보호하기 위하여 상기 몸체를 둘러싸는 비금속 재질의 커버로 이루어지고, It is made of a non-metallic cover surrounding the body to protect the body from external impact, 상기 커버는 The cover 외부의 1차측 코일과 자기적으로 커플링되어 유도 기전력을 생성하기 위한 2차측 코일; 및A secondary coil for magnetically coupling with an external primary coil to generate induced electromotive force; And 상기 몸체가 커버에 의해 하우징됨에 따라, 상기 접촉 단자와 결합되어 충전에 필요한 전력을 배터리에 전달하기 위한 대응 접촉 단자를 포함하는 것을 특징으로 하는 휴대형 배터리장치.And a corresponding contact terminal coupled to the contact terminal to transfer the power required for charging to the battery as the body is housed by the cover. 제 9항에 있어서, 상기 커버는The method of claim 9, wherein the cover 상기 유도 기전력을 직류 전압으로 변환하기 위한 정류회로; 및A rectifier circuit for converting the induced electromotive force into a DC voltage; And 상기 직류 전압을 상기 배터리의 충전을 위한 충전 전압으로 조절하는 충전회로;를 포함하는 것을 특징으로 하는 휴대형 배터리장치.And a charging circuit for adjusting the DC voltage to a charging voltage for charging the battery. 제 9항에 있어서,The method of claim 9, 상기 2차측 코일이 내장된 부분은 비금속 재질로 이루어지는 것을 특징으로 하는 휴대형 배터리장치.Portable battery device, characterized in that the secondary coil is built-in portion made of a non-metal material. 제 9항에 있어서, The method of claim 9, 상기 커버는 상기 몸체의 전부를 둘러싸서 수납하는 것을 특징으로 하는 휴대형 배터리장치.The cover is a portable battery device, characterized in that to surround the entire body of the body. 제 10항에 있어서, The method of claim 10, 상기 코일, 정류회로 및 충전회로는 커버 내부에 수용되고, 상기 대응 접촉 단자는 상기 커버의 표면에 형성되는 것을 특징으로 하는 휴대형 배터리장치.And the coil, the rectifier circuit and the charging circuit are housed inside the cover, and the corresponding contact terminal is formed on the surface of the cover. 제 10항에 있어서, The method of claim 10, 상기 배터리는 리튬 계열의 2차 전지이고, 상기 충전회로는 정전압/정전류 회로인 것을 특징으로 하는 휴대형 배터리장치.The battery is a lithium-based secondary battery, the charging circuit is a portable battery device, characterized in that the constant voltage / constant current circuit.
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