KR20140011556A - Wireless charging battery pack - Google Patents

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KR20140011556A
KR20140011556A KR1020120077526A KR20120077526A KR20140011556A KR 20140011556 A KR20140011556 A KR 20140011556A KR 1020120077526 A KR1020120077526 A KR 1020120077526A KR 20120077526 A KR20120077526 A KR 20120077526A KR 20140011556 A KR20140011556 A KR 20140011556A
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wireless charging
battery cell
battery pack
coupled
pcb substrate
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김한균
이준환
진대원
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주식회사 이랜텍
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Abstract

A wireless charging battery pack according to the present invention comprises a battery cell including an anode terminal and a cathode terminal; a PCB unit which is electrically connected to the battery cell to convert power from the battery cell; an anode terminal plate coupled to the anode terminal and a cathode terminal plate coupled to the cathode terminal; a holder which is coupled to the upper part of the battery cell to fix the location of the PCB unit; a cover case which is arranged to contain the PCB unit, the holder and the anode and cathode terminal plates and is coupled to the battery cell; a lower case coupled to the lower part of the battery cell and a wireless charging coil antenna unit connected to the PCB unit. According to the present invention, the battery pack can be configured with light, thin, short and small elements, and the current flow passage is improved, thereby improving the charging efficiency in the wireless charging.

Description

무선충전 배터리팩{WIRELESS CHARGING BATTERY PACK}[0001] WIRELESS CHARGING BATTERY PACK [0002]

본 발명은 이동통신 기기에 이용되는 무선충전 배터리팩에 관한 발명으로서, 보다 상세하게는 무선충전을 위한 코일 안테나를 플렉시블 피시비 기판 상에 실장하여 설치하고, 이동통신 단말기 내의 충전회로를 이용하여 배터리셀이 충전되도록 구성됨으로써, 배터리팩의 전체 구성을 경박단소화시킨 무선충전 배터리팩에 관한 발명이다.The present invention relates to a wireless charging battery pack for use in a mobile communication device, and more particularly, a coil antenna for wireless charging is mounted on a flexible PCB substrate and installed in a battery cell using a charging circuit in a mobile communication terminal. The present invention relates to a wireless charging battery pack which is configured to be charged, thereby making the overall configuration of the battery pack light and small.

일반적으로, 휴대용 통신단말기의 전원으로 사용되는 이너형 배터리 팩은 배터리 셀(cell)과 보호회로모듈(PCM;Protection Circuit Module)을 포함하는 피시비 기판이 결합되는 구조로 구성된다.In general, an inner battery pack used as a power source of a portable communication terminal has a structure in which a PCB and a PCB including a battery cell and a protection circuit module (PCM) are coupled.

여기서, 상기 배터리 셀은 양극시트와 음극시트로 이루어지는 전극적층유닛이 금속 케이싱내에 수용된 형태이고, 상기 케이싱의 외면에는 양극단자와 음극단자가 마련된다.Here, the battery cell has a structure in which an electrode stack unit including a positive electrode sheet and a negative electrode sheet is housed in a metal casing, and a positive electrode terminal and a negative electrode terminal are provided on an outer surface of the casing.

또한, 상기 보호회로모듈은 배터리의 폭발 및 과충전 위험을 방지하기 위한 것으로 배터리 셀의 외측에 장착된다.In addition, the protection circuit module is mounted on the outside of the battery cell to prevent explosion and overcharge of the battery.

즉, 상기 배터리 팩은 배터리 셀과 보호회로모듈을 포함하는 피시비 기판이 상호 결합되어 하나의 유닛 형태로 포장된 구조이며, 이러한 배터리 팩은 최근 이를 사용하는 휴대용 통신단말기의 소형화 및 경량화 추세에 따라 소형화, 박형화, 경량화가 요구되고 있다.That is, the battery pack has a structure in which the PCB and the PCB including the battery cell and the protection circuit module are coupled to each other and packaged in a unit form. Such a battery pack has recently been miniaturized and lightweight, , Thinning, and weight reduction are required.

한편, 최근 정보통신기술의 발달로 인해 음성통화뿐만이 아니라 인터넷, 화상통화 및 다양한 문서작업들이 가능한 휴대용 단말기의 사용이 증가하고 있으며, 기술의 발달에 따라 새로운 성능의 다양한 휴대용 단말기가 개발 보급되고 있다.On the other hand, due to the development of information and communication technology, the use of portable terminals capable of not only voice calls but also the Internet, video calls and various document operations is increasing, and various portable terminals having new performances are being developed and distributed according to the development of the technology.

일반적으로 가장 많이 이용되는 휴대용 단말기의 충전 방식은, 충전기에 휴대용 단말기를 거치하여 단자가 접촉되도록 하여 충전하거나, 충전기의 커넥터와 휴대용 단말기의 커넥터부를 직접 연결하여 충전하는 방식이 이용된다.In general, the most commonly used charging method of a mobile terminal is a method of charging a terminal by contacting the terminal by mounting the portable terminal on the charger, or charging by directly connecting the connector of the charger and the connector of the portable terminal.

근래에는, 충전기에 휴대용 단말기를 거치하거나 충전기의 커넥터와 휴대용 단말기의 커넥터를 직접 연결하지 않고, 휴대용 단말기를 충전기에 올려놓거나 충전기의 부근에 배치시키는 것으로 충전이 이루어지는 무선충전방식이 개발되었다.Recently, a wireless charging method has been developed in which charging is performed by placing a portable terminal on a charger or placing the portable terminal near a charger without directly connecting a connector of the charger and a connector of the portable terminal.

상기 무선충전방식은 크게 자기공명방식과 전자기유도방식이 있는데, 자기공명방식은 무선충전을 위한 전력의 송수신단 간에 주파수를 통해 전력을 보내는 방식이다.The wireless charging method is largely a magnetic resonance method and an electromagnetic induction method. The magnetic resonance method is a method of transmitting power through a frequency between transmitting and receiving ends of power for wireless charging.

한편, 전자기유도방식은 인접하게 배치된 두개의 코일 간에 유도전류를 발생시켜 충전하는 방식으로서, 두 코일의 권선 수와 코일간의 거리에 따라 유도전류가 발생되는 원리를 이용한다.Meanwhile, the electromagnetic induction method is a method of generating and charging an induced current between two coils disposed adjacent to each other, and uses a principle of generating an induced current according to the number of windings of the two coils and the distance between the coils.

본 발명의 목적은, 배터리팩의 전체 구성이 경박단소화된 무선충전 배터리팩을 제공하는 것이다.It is an object of the present invention to provide a wireless charging battery pack, the overall configuration of the battery pack is light and short.

본 발명의 또 다른 목적은, 전류의 흐름 통로를 증가시켜 무선충전 시 충전 효율을 상승시키도록 구성되는 무선충전 배터리팩을 제공하는 것이다.Still another object of the present invention is to provide a wireless charging battery pack configured to increase charging efficiency during wireless charging by increasing a flow path of current.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 무선충전 배터리팩은 양극단자와 음극단자를 포함하며, 충전된 전원을 공급하는 배터리셀과, 상기 배터리셀에 전기적으로 접속되어 상기 배터리셀로부터의 전원을 변환하기 위한 피시비기판부와, 상기 양극단자에 결합되는 양극단자판과, 상기 음극단자에 결합되는 음극단자판과, 상기 배터리셀의 상부에 결합되어 상기 피시비기판부의 위치를 고정하기 위한 홀더와, 상기 피시비기판부와, 상기 홀더와, 상기 양극 및 음극단자판을 수용하도록 마련되어 상기 배터리셀에 결합되는 커버 케이스와, 상기 배터리셀의 하부에 결합되는 하부 케이스와, 상기 피시비기판부에 접속되는 무선충전코일안테나부를 포함하는 것을 특징으로 한다.Wireless charging battery pack according to the present invention for achieving the above object includes a positive and negative terminals, a battery cell for supplying a charged power, and electrically connected to the battery cell to convert the power from the battery cell A PCB substrate part, a positive electrode terminal plate coupled to the positive electrode terminal, a negative electrode terminal plate coupled to the negative electrode terminal, a holder coupled to an upper portion of the battery cell to fix the position of the PCB substrate portion, and the PCB substrate And a cover case coupled to the battery cell, a lower case coupled to a lower portion of the battery cell, and a wireless charging coil antenna connected to the PCB substrate to accommodate the holder, the holder, the positive and negative terminal plates. It is characterized by including.

여기서, 상기 무선충전코일안테나부는 플렉시블피시비기판(FPCB) 상에 실장될 수 있다.Here, the wireless charging coil antenna unit may be mounted on a flexible PCB (FPCB).

바람직하게는, 상기 플렉시블피시비기판과 상기 배터리셀 사이에는 페라이트코어부재(Ferrite Core)가 설치된다.Preferably, a ferrite core is disposed between the flexible PCB and the battery cell.

여기서, 상기 무선충전코일안테나부는 상기 플렉시블피시비기판 상에 동심원적 나선형으로 설치될 수 있다.Here, the wireless charging coil antenna unit may be installed in a concentric spiral on the flexible PCB.

바람직하게는, 상기 무선충전코일안테나부로부터의 전력은 상기 피시비기판부를 통해 상기 무선충전 배터리팩이 설치되는 단말장치로 전달되고, 상기 단말장치 내의 충전회로부를 통해 상기 배터리셀이 충전되도록 구성된다.Preferably, the power from the wireless charging coil antenna unit is transmitted to the terminal device in which the wireless charging battery pack is installed through the PCB substrate unit, and configured to charge the battery cell through the charging circuit unit in the terminal device.

또한, 상기 무선충전코일안테나부 내의 전자기유도배선에는 하나 이상의 배선분리부가 형성될 수 있다.In addition, one or more wiring separation units may be formed in the electromagnetic induction wiring in the wireless charging coil antenna unit.

본 발명에 의해, 무선충전 배터리팩의 전체 구성을 경박단소화할 수 있다.According to the present invention, the overall structure of the wireless charging battery pack can be light and small in size.

또한, 전류의 흐름 통로를 증가시켜 무선충전 시 충전 효율을 상승시킬 수 있다.In addition, by increasing the flow path of the current can increase the charging efficiency during wireless charging.

첨부의 하기 도면들은, 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술적 사상을 이해시키기 위한 것이므로, 본 발명은 하기 도면에 도시된 사항에 한정 해석되어서는 아니 된다.
도1 은 본 발명에 따른 무선충전 배터리팩의 분해사시도이며,
도 2 는 본 발명에 따른 무선충전 배터리팩의 충전과정을 도시하는 블럭도이며,
도 3 은 상기 무선충전 배터리팩에 포함되는 무선충전코일안테나부의 정면도이며,
도 4(a)는 일반적인 전자기유도배선의 단면도이며,
도 4(b)는 본 발명에 따른 상기 무선충전코일안테나부에 포함되는 전자기유도배선의 단면도이다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The accompanying drawings, which are included to provide a further understanding of the invention and are incorporated in and constitute a part of this application, illustrate embodiments of the invention and, together with the description, serve to explain the principles of the invention.
1 is an exploded perspective view of a wireless charging battery pack according to the present invention,
2 is a block diagram showing a charging process of a wireless charging battery pack according to the present invention,
3 is a front view of a wireless charging coil antenna unit included in the wireless charging battery pack,
4 (a) is a cross-sectional view of a typical electromagnetic induction wiring,
Figure 4 (b) is a cross-sectional view of the electromagnetic induction wiring included in the wireless charging coil antenna unit according to the present invention.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 구성을 상세히 설명하기로 한다. Hereinafter, the configuration of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어는 사전적인 의미로 한정 해석되어서는 아니되며, 발명자는 자신의 발명을 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절히 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여, 본 발명의 기술적 사상에 부합되는 의미와 개념으로 해석되어야 한다.Prior to this, the terms used in the specification and claims should not be construed in a dictionary sense, and the inventor may, on the principle that the concept of a term can be properly defined in order to explain its invention in the best way And should be construed in light of the meanings and concepts consistent with the technical idea of the present invention.

따라서, 본 명세서에 기재된 실시예 및 도면에 도시된 구성은 본 발명의 바람직한 실시예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 표현하는 것은 아니므로, 본 출원 시점에 있어 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 존재할 수 있음을 이해하여야 한다.Therefore, the embodiments shown in the present specification and the drawings are only exemplary embodiments of the present invention, and not all of the technical ideas of the present invention are presented. Therefore, various equivalents It should be understood that water and variations may exist.

도1 은 본 발명에 따른 무선충전 배터리팩의 분해사시도이며, 도 2 는 본 발명에 따른 무선충전 배터리팩의 충전과정을 도시하는 블럭도이다.1 is an exploded perspective view of a wireless charging battery pack according to the present invention, Figure 2 is a block diagram showing the charging process of the wireless charging battery pack according to the present invention.

도 1 과 2 를 참조하면, 본 발명에 따른 무선충전 배터리팩은 양극단자(12)와 음극단자(14)를 포함하며, 충전된 전원을 공급하는 배터리셀(10)과, 상기 배터리셀(10)에 전기적으로 접속되어 상기 배터리셀(10)로부터의 전원을 변환하기 위한 피시비기판부(20)와, 상기 양극단자(12)에 결합되는 양극단자판(13)과, 상기 음극단자(14)에 결합되는 음극단자판(15)과, 상기 배터리셀(10)의 상부에 결합되어 상기 피시비기판부(20)의 위치를 고정하기 위한 홀더(30)와, 상기 피시비기판부(20)와, 상기 홀더(30)와, 상기 양극 및 음극단자판을 수용하도록 마련되어 상기 배터리셀에 결합되는 커버 케이스(40)와, 상기 배터리셀의 하부에 결합되는 하부 케이스(50)와, 상기 피시비기판부(20)에 접속되는 무선충전코일안테나부(60)를 포함하는 것을 특징으로 한다.1 and 2, the wireless charging battery pack according to the present invention includes a positive electrode terminal 12 and a negative electrode terminal 14, a battery cell 10 for supplying charged power, and the battery cell 10 ) Is electrically connected to the PCB substrate 20 for converting power from the battery cell 10, the positive electrode terminal plate 13 coupled to the positive electrode terminal 12, and the negative electrode terminal 14. The negative terminal plate 15 to be coupled, the holder 30 is coupled to the upper portion of the battery cell 10 to fix the position of the PCB substrate 20, the PCB substrate 20 and the holder 30, a cover case 40 provided to accommodate the positive and negative terminal plates, coupled to the battery cell, a lower case 50 coupled to a lower portion of the battery cell, and the PCB substrate 20. It characterized in that it comprises a wireless charging coil antenna unit 60 to be connected.

상기 배터리 셀(10)은 음극시트와 양극시트로 구성되는 전극적층유닛이 금속케이싱 내부에 수용된 형태로 마련될 수 있다.The battery cell 10 may be provided in a form in which an electrode laminated unit consisting of a negative electrode sheet and a positive electrode sheet is accommodated in a metal casing.

상기 배터리 셀(10)은 다양한 종류로 마련될 수 있으며, 예를 들면, 니켈-카드뮴 배터리, 니켈-수소 배터리 또는 리튬이온 배터리로 마련될 수 있다.The battery cell 10 may be provided in various kinds. For example, the battery cell 10 may be provided as a nickel-cadmium battery, a nickel-hydrogen battery, or a lithium ion battery.

바람직하게는, 상기 배터리 셀(10)은 다른 배터리와 비교시 크기에 대해 대용량 전압의 충전이 가능하고, 충전 후 전원공급이 장시간 동안 지속가능하며, 하나의 배터리로 구성되어 관리가 용이한 리튬이온 배터리로 마련될 수 있다.Preferably, the battery cell 10 is capable of charging a large-capacity voltage with respect to its size when compared to other batteries, and the power supply is sustainable for a long time after charging, and is composed of one battery for easy management of lithium-ion It may be provided with a battery.

상기 피시비기판부(20)는 보호회로모듈(PCM : Protection Circuit Module)을 포함하여 구성됨으로써, 상기 배터리 셀(10)의 과충전 내지 과방전을 방지하여 상기 배터리 셀(10)의 폭발을 방지하도록 구성된다.The PCB substrate 20 is configured to include a protection circuit module (PCM) to prevent overcharging or overdischarging of the battery cell 10 to prevent explosion of the battery cell 10. do.

또한, 상기 피시비기판부(20)는 상기 무선충전코일안테나부(60)를 통해 수신된 전력을 단말기에 이용되는 DC 전원으로 변환시키기 위한 매칭회로 및 평활회로 등을 포함한다.In addition, the PCB substrate unit 20 includes a matching circuit and a smoothing circuit for converting the power received through the wireless charging coil antenna unit 60 into a DC power source used in the terminal.

상기 양극단자판(13)은 상기 배터리셀의 양극단자(12)를 상기 피시비기판부(20)에 접속시키기 위한 구성이며, 상기 음극단자판(15)은 배터리셀의 음극단자(14)를 상기 피시비기판부(20)에 접속시키기 위한 구성이다.The positive electrode terminal plate 13 is configured to connect the positive electrode terminal 12 of the battery cell to the PCB substrate 20, and the negative electrode terminal plate 15 connects the negative terminal 14 of the battery cell to the PCB substrate. It is a structure for connecting to the unit 20.

상기 양극단자판(12)과 음극단자판(15)은 상기 배터리셀의 양극단자(12) 및 음극단자(14)와 레이져 스팟용접(Laser Spot Welding)에 의해 결합될 수 있다.The positive electrode terminal plate 12 and the negative electrode terminal plate 15 may be coupled to the positive electrode terminal 12 and the negative electrode terminal 14 of the battery cell by laser spot welding.

여기서, 상기 레이져 스팟 용접은 고도의 에너지가 집적된 직진성이 양호한 빛을 이용하여 모재를 용접하는 방법으로써, 모재의 열변형이 적고, 이중금속의 용접이 가능하여 상기 단자판(12, 15)과 배터리셀(10)의 양극/음극단자(12, 14)와의 정밀한 용접을 가능하게 한다.Here, the laser spot welding is a method of welding the base material by using the light having high straightness of high energy integration, the thermal deformation of the base material is less, the double metal welding is possible, so that the terminal plates 12, 15 and the battery This enables precise welding with the anode / cathode terminals 12 and 14 of the cell 10.

상기 홀더(30)는 상기 배터리 셀의 상부에 결합하여 상기 단자판(12, 15)과 상기 피시비기판부(20)를 지지하여 유동을 방지하도록 마련된다.The holder 30 is coupled to an upper portion of the battery cell to support the terminal plates 12 and 15 and the PCB substrate 20 to prevent flow.

또한, 상기 홀더(30)는 상기 피시비기판부(20)와 상기 배터리셀(10) 사이에 마련되며, 양면테이프(32) 또는 접착제에 의해 상기 배터리셀(10)의 상부에 결합될 수 있다. In addition, the holder 30 may be provided between the PCB substrate 20 and the battery cell 10, and may be coupled to the upper portion of the battery cell 10 by a double-sided tape 32 or an adhesive.

전술한 바와 같이 구성된 상기 피시비기판부(20)와 홀더(30)와 양, 음극단자판(13, 15) 등은 커버케이스(40)에 의해 수용되는데, 상기 홀더(30)에는 끼움돌기(34)가 형성되며, 상기 커버 케이스(40)에는 끼움홈(42)이 형성되어 상기 홀더(30)와 커버케이스(40)가 끼움결합으로써 체결될 수 있다. The PCB substrate 20, the holder 30, and the positive and negative terminal plates 13 and 15 configured as described above are accommodated by the cover case 40, and the fitting protrusion 34 is disposed on the holder 30. Is formed, and the fitting groove 42 is formed in the cover case 40 can be fastened by fitting the holder 30 and the cover case 40.

즉, 상기 홀더(20)는 상기 커버케이스(40)에 의해 지지되어 유동을 방지할 수 있다.That is, the holder 20 may be supported by the cover case 40 to prevent flow.

상기 커버케이스(40)는 상기 배터리셀(10)에 장착되는 피시비기판부(20)및 양, 음극단자판(13, 15) 등을 외력으로부터 보호하며, 이에 의해, 전체적인 배터리 팩의 강도 또한 증가하게 된다.The cover case 40 protects the PCB substrate 20 and the amount and the negative electrode terminal plates 13 and 15 mounted on the battery cell 10 from external forces, thereby increasing the overall strength of the battery pack. do.

여기서, 상기 커버케이스(40)는 상기 배터리셀(10)과 접촉되는 부분에서 상기 배터리셀(10) 과의 고정을 위한 외착부(44)를 포함할 수 있다.Here, the cover case 40 may include an attachment part 44 for fixing with the battery cell 10 at a portion in contact with the battery cell 10.

한편, 상기 배터리셀(10)의 하부에는 하부케이스(50)가 양면테이프(52) 또는 접착제에 의해 접착된다.On the other hand, the lower case 50 is attached to the lower portion of the battery cell 10 by a double-sided tape 52 or an adhesive.

상기 배터리셀(10)의 측면에는 무선충전코일안테나부(60)가 배치되어, 상기 무선충전코일안테나부의 접속단자부(72)가 상기 피시비기판부(20)에 접속된다.The wireless charging coil antenna unit 60 is disposed on the side of the battery cell 10, and the connection terminal 72 of the wireless charging coil antenna unit is connected to the PCB substrate 20.

상기 무선충전코일안테나부(60)는 이동통신용 배터리를 무선으로 충전하기 위한 구성으로서, 무선충전기(Wireless Charger)의 송신부로부터 전자기력을 전달받는다.The wireless charging coil antenna unit 60 is a configuration for wirelessly charging a mobile communication battery, and receives an electromagnetic force from a transmitting unit of a wireless charger.

상기 무선충전코일안테나부(60)는 플렉시블(Flexible) 피시비기판(62)과 이에 형성되는 전자기유도배선(64)을 포함한다.The wireless charging coil antenna unit 60 includes a flexible PCB 62 and an electromagnetic induction wiring 64 formed thereon.

또한, 상기 전자기유도배선(64)은 상기 플렉시블 피시비 기판(62) 상에 형성되는 구리 또는 구리합금 선일 수 있으며, 따라서 상기 전자기유도배선(64)은 상기 기판(62) 상에 에칭 등의 방식으로 형성된다.In addition, the electromagnetic induction wiring 64 may be a copper or copper alloy wire formed on the flexible PCB substrate 62, so that the electromagnetic induction wiring 64 may be etched on the substrate 62, or the like. Is formed.

여기서, 상기 전자기유도배선(64)의 내부에 하나 이상의 배선분리부(65)가 형성되어, 상기 배선분리부(65)에 의해 상기 전자기유도배선(64)이 2 개 이상으로 분리되는 효과를 발휘할 수 있다.Here, at least one wiring separation unit 65 is formed inside the electromagnetic induction wiring 64, and the two or more electromagnetic induction wirings 64 are separated by the wiring separation unit 65. Can be.

통상 무선충전을 위해 고주파 전류를 도체에 흐르게 할 경우, 도체의 표면으로부터 내부로 갈수록 지수함수적으로 전자기장이 감소되는 현상을 표면효과(Skin Effect)라 한다.In general, when a high-frequency current flows in a conductor for wireless charging, the phenomenon that the electromagnetic field decreases exponentially from the surface to the inside of the conductor is called a skin effect.

이때, 표면에서의 전자기장 값의 약 37%로 감소하는 깊이를 Skin depth 라 한다.At this time, the depth that reduces to about 37% of the electromagnetic field value at the surface is called skin depth.

따라서, 특히 고주파 전류에 대해서는 내부로 갈수록 흐르는 전류의 양이 감소되므로, 대부분의 전류가 도체의 표면을 따라 흐르게 된다.Thus, especially for high frequency currents, the amount of current flowing into the interior decreases, so that most of the current flows along the surface of the conductor.

도 4(a) 는 상기 배선분리부(65)가 형성되지 않은 경우의 전자기유도배선의 단면도이며, 도 4(b)는 도 3 의 A-A 단면을 따른 상기 전자기유도배선의 단면도이다. FIG. 4A is a cross-sectional view of the electromagnetic induction wiring when the wiring separation unit 65 is not formed, and FIG. 4B is a cross-sectional view of the electromagnetic induction wiring along the cross section A-A of FIG.

도 4(a)와 도 4(b)를 비교하면, 상기 배선분리부(65)가 형성된 전자기유도배선은 중간 부분에서 분리된다.Comparing FIG. 4 (a) with FIG. 4 (b), the electromagnetic induction wiring on which the wiring separation unit 65 is formed is separated in the middle portion.

따라서, 상기 배선분리부(65)가 형성되지 않은 전자기유도배선(120)에 비해 중간 부분에서 증가된 표면 길이 또는 면적을 가지게 되며, 증가된 표면 길이 만큼 전류의 흐름 통로가 커지게 된다.Accordingly, the wire separation unit 65 has an increased surface length or area in the middle portion compared to the electromagnetic induction wiring 120 in which the wiring separation unit 65 is not formed, and the current flow path becomes larger by the increased surface length.

즉, 표면효과에 의해 상기 전자기유도배선(120)에서 사각점선(121) 밖의 부분이 전자기유도에 유효한 부분으로서 작용한다면, 본 발명에 따른 전자기유도배선(64)에서도 사각점선(66) 밖의 부분이 전자기유도에 유효한 부분으로 작용된다.In other words, if a portion outside the deadline 121 in the electromagnetic induction wiring 120 acts as an effective portion for electromagnetic induction by the surface effect, the portion outside the deadline in the electromagnetic induction wiring 64 according to the present invention is not present. It acts as an effective part for electromagnetic induction.

이러한 상태에서 상기 배선분리부(65)에 의해 전자기유도배선(64)의 중간부분이 분리됨으로써, 굵은 사각점선(68) 부분의 영역만큼 전자기유도에 유효한 부분(표면)이 증가된다.In this state, the middle portion of the electromagnetic induction wiring 64 is separated by the wiring separating portion 65, thereby increasing the portion (surface) effective for electromagnetic induction by the area of the thick square dotted line 68 portion.

한편, 통상 무선충전시스템 구성을 위한 기판 상에 구리선을 에칭할 경우 도선의 폭 및 전체 도선 면적의 너비는 고정 설계된다.On the other hand, when a copper wire is etched on a substrate for a wireless charging system configuration, the width of the wire and the width of the entire wire area are fixedly designed.

여기서서, 상기 본 발명에서와 같이 배선분리부(65)에 의해 도선의 중간 부분을 2선 이상으로 분할함으로써, 표면효과에 의해 발생되는 도선 중심부의 전류 흐름 통로 소실을 최소화할 수 있다.Here, as in the present invention, by dividing the middle portion of the conductive wire into two or more lines by the wiring separating unit 65, it is possible to minimize the loss of the current flow path in the center of the conductive wire caused by the surface effect.

따라서, 상기 배선분리부(65)에 의해 도선의 표면을 최대한 크게 함으로써, 동일 공간에 배치되는 도선 면적에 대해 전류가 흐를 수 있는 표면 크기를 극대화할 수 있다.Therefore, by making the surface of the conductive wire as large as possible by the wiring separator 65, the surface size through which current can flow can be maximized with respect to the conductive wire area disposed in the same space.

상기 전자기유도배선(64)은 상기 기판(62) 상에 원형으로 복수 겹 배치되는데, 단자부(72)에 이어지는 도선으로부터 시작하여 원의 중심을 향해 나선적으로 복수 겹 형성되는 것이 바람직하다.The electromagnetic induction wiring 64 is arranged in a plurality of layers on the substrate 62 in a circular shape, and it is preferable that a plurality of layers are spirally formed toward the center of the circle starting from the conductive line that follows the terminal portion 72.

그리하여, 상기 전자기유도배선(64)을 공간 효율적으로 배치할 수 있으며, 전류의 흐름이 원활해지도록 구성될 수 있다.Thus, the electromagnetic induction wiring 64 can be arranged efficiently and can be configured to smooth the flow of current.

여기서, 상기 원형으로 복수 겹 배치되는 전자기유도배선(64)의 시작부분과 끝부분에는 상기 배선분리부(65)가 형성되지 않고 나머지 원형 부분에서 상기 배선분리부(65)가 형성됨으로써, 상기 전자기유도배선(64)이 전체적으로는 하나의 통전(通電)선이 되면서도 배선의 표면적은 넓힐 수 있다.Here, the wiring separation unit 65 is not formed at the beginning and the end of the electromagnetic induction wiring 64 which is arranged in a plurality of layers in the circle, and the wiring separation unit 65 is formed in the remaining circular portions, thereby providing the electromagnetic While the induction wiring 64 becomes a single conducting wire as a whole, the surface area of the wiring can be widened.

상기 전자기유도배선(64)의 끝부분에는 기판(10)을 관통하는 쓰루홀(Through hole)(74)이 형성되어, 상기 기판 이면에 형성되는 전자기유도배선(70) 패턴과 통전되도록 구성된다.A through hole 74 penetrating through the substrate 10 is formed at the end of the electromagnetic induction wiring 64 to be energized with the pattern of the electromagnetic induction wiring 70 formed on the back surface of the substrate.

그리고, 상기 기판(62)의 이면에도 원형으로 전자기유도배선(70)을 형성한 상태에서 쓰루홀(69)을 통해 통전되도록 구성된다.The back surface of the substrate 62 is configured to be energized through the through hole 69 in a state in which the electromagnetic induction wiring 70 is formed in a circular shape.

그리하여, 기판의 양면에 원형의 전자기유도배선 패턴을 형성하고, 상기 쓰루홀(74, 69)을 통해 통전되도록 구성함으로써, 공간효율적으로 전자기유도배선을 배치시킬 수 있다.Thus, by forming a circular electromagnetic induction wiring pattern on both sides of the substrate and configured to conduct electricity through the through holes 74 and 69, the electromagnetic induction wiring can be efficiently disposed.

한편, 상기 플렉시블피시비기판(62)과 상기 배터리셀(10) 사이에는 페라이트코어부재(Ferrite Core)(80)가 설치된다.Meanwhile, a ferrite core member 80 is installed between the flexible PCB substrate 62 and the battery cell 10.

그리하여, 상기 전자기유도배선(64)에 의한 전자기력에 의해 상기 배터리셀(10)이 영향을 받거나, 상기 배터리셀(10)에 의해 전자기력이 영향을 받지 않게 하면서 전자기력이 상기 전자기유도배선(64)으로 집중될 수 있도록 구성된다. Thus, the electromagnetic force is transferred to the electromagnetic induction wiring 64 while the battery cell 10 is not affected by the electromagnetic force by the electromagnetic induction wiring 64 or the electromagnetic force is not affected by the battery cell 10. It is configured to be concentrated.

상기 플렉시블 피시비기판(62)과 배터리셀(10) 및 상기 커버케이스(40)와 하부케이스(50)의 외부를 포장지(90)가 감쌈으로서 전체 배터리팩이 구성된다.The entire battery pack is configured by wrapping the outside of the flexible PCB 62, the battery cell 10, and the cover case 40 and the lower case 50.

한편, RF 전파로 수신되는 상기 무선충전코일안테나부(60)로부터의 전력은 상기 피시비기판부내의 매칭회로에 의해 단말기에 이용될 수 있는 특정 주파수 대역의 전자기파로 필터링된다.On the other hand, the power from the wireless charging coil antenna unit 60 received by the RF radio wave is filtered by electromagnetic waves of a specific frequency band that can be used in the terminal by the matching circuit in the PCB.

상기와 같이 필터링된 전자기파는 교류 상태이므로, 이를 평활회로를 통해 직류 전력으로 변환시킨다. Since the electromagnetic wave filtered as described above is in an alternating state, it is converted into direct current power through a smoothing circuit.

이후, 상기와 같이 직류 전력으로 변환된 전력은 상기 무선충전 배터리팩이 설치되는 단말장치(200)로 전달되고, 상기 단말장치(200) 내의 충전회로부를 통해 상기 배터리셀(10)이 충전되도록 구성된다.Thereafter, the power converted into DC power is transferred to the terminal device 200 in which the wireless charging battery pack is installed, and configured to charge the battery cell 10 through the charging circuit unit in the terminal device 200. do.

즉, 본 발명에 따른 무선충전배터리팩의 내부에는 충전회로부를 설치하지 않고, 상기 배터리팩이 이용되는 단말장치(200) 내의 충전회로부를 이용하여, 상기 배터리셀(10)이 충전되도록 구성됨으로써, 본 발명에 따른 무선충전배터리팩을 보다 경박단소화할 수 있다.That is, the battery cell 10 is configured to be charged by using the charging circuit unit in the terminal device 200 in which the battery pack is used, without installing a charging circuit unit inside the wireless charging battery pack according to the present invention. The wireless charging battery pack according to the present invention can be made lighter and shorter.

이상, 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명의 기술적 사상은 이러한 것에 한정되지 않으며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해, 본 발명의 기술적 사상과 하기 될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형 실시가 가능할 것이다.While the present invention has been described with reference to the exemplary embodiments and the drawings, it is to be understood that the technical scope of the present invention is not limited to these embodiments and that various changes and modifications will be apparent to those skilled in the art. Various modifications and variations may be made without departing from the scope of the appended claims.

10: 배터리셀 20: 피시비기판부
30: 홀더 40: 커버 케이스
50: 하부케이스 60: 무선충전코일안테나부10: battery cell 20: PCB substrate portion
30: holder 40: cover case
50: lower case 60: wireless charging coil antenna

Claims (6)

양극단자와 음극단자를 포함하며, 충전된 전원을 공급하는 배터리셀과;
상기 배터리셀에 전기적으로 접속되어 상기 배터리셀로부터의 전원을 변환하기 위한 피시비기판부와;
상기 양극단자에 결합되는 양극단자판과;
상기 음극단자에 결합되는 음극단자판과;
상기 배터리셀의 상부에 결합되어 상기 피시비기판부의 위치를 고정하기 위한 홀더와;
상기 피시비기판부와, 상기 홀더와, 상기 양극 및 음극단자판을 수용하도록 마련되어 상기 배터리셀에 결합되는 커버 케이스와;
상기 배터리셀의 하부에 결합되는 하부 케이스와;
상기 피시비기판부에 접속되는 무선충전코일안테나부를 포함하는 것을 특징으로 하는 무선충전 배터리팩.A battery cell including a positive terminal and a negative terminal, the battery cell supplying charged power;
A PCB substrate part electrically connected to the battery cell for converting power from the battery cell;
A positive electrode terminal plate coupled to the positive electrode terminal;
A negative electrode terminal plate coupled to the negative electrode terminal;
A holder coupled to an upper portion of the battery cell to fix a position of the PCB substrate;
A cover case provided to accommodate the PCB substrate portion, the holder, and the positive and negative terminal plates and coupled to the battery cell;
A lower case coupled to a lower portion of the battery cell;
Wireless charging battery pack comprising a wireless charging coil antenna unit connected to the PCB substrate. 제 1 항에 있어서,
상기 무선충전코일안테나부는 플렉시블피시비기판(FPCB) 상에 실장되는 것을 특징으로 하는 무선충전 배터리팩.The method of claim 1,
The wireless charging coil antenna unit is a wireless charging battery pack, characterized in that mounted on a flexible PCB (FPCB). 제 2 항에 있어서,
상기 플렉시블피시비기판과 상기 배터리셀 사이에는 페라이트코어부재(Ferrite Core)가 설치되는 것을 특징으로 하는 무선충전 배터리팩. 3. The method of claim 2,
And a ferrite core (Ferrite Core) is installed between the flexible PCB substrate and the battery cell. 제 3 항에 있어서,
상기 무선충전코일안테나부는 상기 플렉시블피시비기판 상에 동심원적 나선형으로 설치되는 것을 특징으로 하는 무선충전 배터리팩.The method of claim 3, wherein
The wireless charging coil antenna unit is a wireless charging battery pack, characterized in that installed in a concentric spiral on the flexible PCB. 제 4 항에 있어서,
상기 무선충전코일안테나부로부터의 전력은 상기 피시비기판부를 통해 상기 무선충전 배터리팩이 설치되는 단말장치로 전달되고, 상기 단말장치 내의 충전회로부를 통해 상기 배터리셀이 충전되도록 구성되는 것을 특징으로 하는 무선충전 배터리팩.5. The method of claim 4,
The power from the wireless charging coil antenna unit is transmitted to the terminal device in which the wireless charging battery pack is installed through the PCB substrate, and wirelessly configured to charge the battery cell through the charging circuit unit in the terminal device. Rechargeable Battery Pack. 제 4 항에 있어서,
상기 무선충전코일안테나부 내의 전자기유도배선에는 하나 이상의 배선분리부가 형성되는 것을 특징으로 하는 무선충전 배터리팩.



5. The method of claim 4,
The wireless charging battery pack, characterized in that at least one wiring separation unit is formed in the electromagnetic induction wiring in the wireless charging coil antenna unit.



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