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무선주파수 식별기술이 적용된 무선 충전용 패드 및배터리팩 document_id 1020040048286

출원번호
1020040048286
분류
전기(H섹션)
문맥 (context)
[청구항 1] 휴대용 디바이스에 장착되는 배터리팩(100)을 무접점 충전하기 위한 무선 충전용 패드(200)에 있어서, 절전모드에서 대기하다가 상기 배터리팩(100)의 접근이 감지되면 동작모드로 전환하여 드라이브 회로(220, 220')를 제어하고, 동작모드에서 상기 배터리팩(100)으로 알에프 캐리어 신호(rf carrier signal)를 전송하여, 그 응답으로 리더 안테나(ra)를 통해 상기 배터리팩(100)의 무선식별정보 및 충전상태정보가 포함되어 변조된 알에프 데이터(modulated rf data)를 수신하여 상기 배터리팩(100)의 충전상태를 표시하며, 상기 배터리팩(100)의 충전이 종료되면 다시 절전모드로 전환되는 컨트롤러(240) 상기 컨트롤러(240)의 제어에 따라 두 개의 1차측 코일(pcoil1, pcoil2)을 각각 스위칭하는 상기 드라이브 회로(220, 220') 및 상기 드라이브 회로(220, 220')에 의해 각각 스위칭되어 유도기전력을 발생시켜 상기 배터리팩(100)을 충전시키고, 코발트 계열의 비정질 금속이나 페라이트 재질로 된 작은 조각의 평판코어를 정방형 또는 직사각형으로 다수 개 붙인 패드코어 및 상기 패드코어 위에 두 개의 1차측 코일(pcoil1, pcoil2)을 90도 방향으로 권선하여 형성된 1차측 트랜스포머 를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 무선주파수 식별기술이 적용된 무선 충전용 패드 [청구항 2] 제1항에 있어서,상기 컨트롤러(240)는, 다수개의 배터리팩(100)의 올려진 경우, 올려진 순서대로 무선식별정보 및 충전상태정보를 읽어들여 각각의 배터리팩(100)에 대한 충전상태를 표시하고, 모든 배터리팩(100)의 충전이 완료되어 만충상태가 되면 절전모드로 전환하는 것을 특징으로 하는 무선주파수 식별기술적용된무선 충전용 패드. [청구항 3] 제1항 또는 제2항에 있어서,상기 컨트롤러(240)는, 소정 주파수의 발진신호를 발생시키는 오실레이터(241); 상기 오실레이터(241)의 발진신호를 클럭(clock)으로 하고, 리더 안테나(ra)를 통해 알에프 캐리어 신호를 외부로 무선 전송한 후 리턴(return)되는 신호 유무를 검사하여 상기 배터리팩(100)의 접근을 감시하며, 상기 배터리팩(100)이 접근함에 따라 상기 알에프 캐리어 신호에 대한 응답으로 상기 배터리팩(100)의 무선식별정보 및 충전상태정보가 포함되어 변조된 알에프 데이터를 상기 리더 안테나(ra)를 통해 무선 수신하는 안테나 드라이버(242); 상기 안테나 드라이버(242)로 수신된 알에프 데이터를 복조하는 디모듈레이터(243); 상기 디모듈레이터(243)를 통해 복조된 데이터로부터 상기 무선식별정보 및 충전상태정보를 필터링하여 증폭하는 필터 및 증폭부(244); 상기 필터 및 증폭부(244)로부터 수신된 상기 무선식별정보 및 충전상태정보를 복호화하는 데이터 디코더(245); 상기 데이터 디코더(245)에서 디코딩된 데이터를 표시하는 디스플레이부(247);를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 무선주파수 식별기술적용된무선 충전용 패드. [청구항 4] 제1항에 있어서,상기 드라이브 회로(220, 220')는, 2개의 반파 직·병렬형 공진형 컨버터로 구성하여 직교된 1차측 코일(pcoil1, pcoil2)을 각각 제어하되, 각 1차측 코일(pcoil1, pcoil2)의 스위칭 패턴이 90도 위상차가 나도록 공진점보다 높은 주파수로 스위칭되어 쇄교된 자속이 180도 방향→135도 방향→90도 방향→45도 방향→0도 방향→-45도 방향→-90도 방향→-135도 방향으로 360도 회전하면서 변화되도록 하여 360도 회전되는 자계를 발생시키도록 된 것을 특징으로 하는 무선주파수 식별기술적용된무선 충전용 패드. [청구항 5] 제1항에 있어서,전원입력단에 결합되어 입력된 ac 전원의 전자파를 차단하는 전자파 필터(250); 전자파가 차단된 ac 전원을 상기 전자파 필터(250)에서 공급받아 dc로 정류하는 ac/dc변환회로(210); 상기 ac/dc변환회로(210) 및 상기 컨트롤러(240)에 결합되어 내장된 트랜지스터가 온 상태인 동안 전력을 축적하고 오프 되는 순간에 축적된 전력을 상기 컨트롤러(240)로 전달하여 상기 드라이브 회로(220, 220')가 구동되도록 하는 플라이백 컨버터(210');를 추가로 구비하는 것을 특징으로 하는 무선주파수 식별기술적용된무선 충전용 패드. [청구항 6] 제1항에 있어서,상기 무선 충전용 패드(200)는 ac 어댑터, usb 포트, 차량용 시거잭 중 적어도 어느 하나에 결합되어질 수 있는 입력 포트를 구비하는 것을 특징으로 하는 무선주파수 식별기술적용된무선 충전용 패드. [청구항 7] 휴대용 디바이스에 장착되어 무선 충전용 패드(a)에 의하여 무접점 충전되는 배터리팩(b)에 있어서, 비정질 금속으로 된 평판코어 및 상기 평판코어에 수직 및 수평방향으로 각각 권선된 두 개의 2차측 코일(scoil1, scoil2)로 구성되고, 상기 무선 충전용 패드(200)와 자기결합되어 전력이 유도되는 충전 리시버 모듈(110) 상기 충전 리시버 모듈(110) 및 배터리(bat)와 결합되고, 상기 배터리(bat)의 충전상태를 주기적으로 모니터링하여 생성한 충전상태정보를 알에프아이디 태그(130)에 기록하며, 알에프아이디 태그(130)의 온오프제어에 따라 상기 충전 리시버 모듈(110)에 유도된 전력을 상기 배터리(bat)로 공급 또는 차단함으로써 상기 배터리(bat)의 충·방전 여부를 조절하는 충전용 보호회로 모듈(120) 상기 충전용 보호회로 모듈(120)에 결합되어 상기 배터리(bat)의 무선식별정보가 저장됨과 동시에 충전상태정보가 주기적으로 기록되며, 태그 안테나(ta)를 통해 상기 무선 충전용 패드(200)로부터 알에프 캐리어 신호가 전송되면 그 응답으로 상기 배터리(bat)의 무선식별정보 및 충전상태정보를 포함하여 알에프 데이터를 생성 및 변조하여 변조된 알에프 데이터를 상기 무선 충전용 패드(200)로 전송하는 알에프아이디 태그(130) 상기 보호회로(124)의 조절에 따라 충전되는 배터리(bat) 를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 무선주파수 식별기술이 적용된 배터리팩 [청구항 8] 제7항에 있어서,상기 배터리(bat)와 상기 충전 리시버 모듈(110) 사이를 자기적으로 차단시켜 자기장에서 무선 신호나 유도기전력에 의한 주파수 간섭 및 유도가열에 의한 상기 배터리(bat)의 온도 상승을 최소화하는 비정질 금속 계열의 전자파 프로텍터(140)가 추가로 구비되는 것을 특징으로 하는 무선주파수 식별기술적용된배터리팩. [청구항 9] 제7항 또는 제8항에 있어서,유도기전력은 그대로 통과시키면서 충전으로 인해 내부에서 생성되는 열을 방출하는 발열 작용을 수행하도록 쿨 폴리머(cool polymer) 소재로 제조되어, 상기된 구성요소들을 상호 결합하여 조립된 구조물의 외곽을 전체적으로 감싸도록 된 배터리 케이스(150)가 추가로 구비되는 것을 특징으로 하는 무선주파수 식별기술적용된배터리팩. [청구항 10] 제7항에 있어서,상기 충전용 보호회로 모듈(120)은, 상기 충전 리시버 모듈(110)로 유도된 전력을 정류하여 충전제어회로(122)에 공급하는 정류회로(121, 121'); 상기 정류회로(121, 121')와 결합되고, 상기 알에프아이디 태그(130)의 온오프 제어에 따라 상기 정류회로(121, 121')에서 정류된 전력을 퓨얼 게이지(123)에 공급하는 충전제어회로(122); 상기 충전제어회로(122)로부터 공급된 전력을 보호회로(124)를 통해 상기 배터리(bat)에 공급하고, 상기 배터리(bat)의 충전상태를 모니터링하여 충전상태정보를 생성해 상기 알에프아이디 태그(130)에 주기적으로 기록하는 퓨얼 게이지(123); 상기 퓨얼 게이지(123) 및 상기 배터리(bat)에 결합되어 상기 배터리(bat)의 충전상태에 따라 충·방전 여부를 조절하여 상기 배터리(bat)를 보호하는 보호회로(124);를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 무선주파수 식별기술적용된배터리팩. [청구항 11] 제10항에 있어서,상기 정류회로(121, 121')는, 하나의 센터탭(center-tap) 정류다이오드 출력과 출력 필터 커패시터를 사용한 직·병렬공진형 센터탭 하프브리지 정류회로이거나 풀브리지 정류다이오드 출력과 출력필터 커패시터를 사용한 직·병렬공진형 풀브리지 정류회로인 것을 특징으로 하는 무선주파수 식별기술적용된배터리팩. [청구항 12] 제7항에 있어서,상기 알에프아이디 태그(130)는, 상기 무선 충전용 패드(200)로부터 무선 수신된 상기 알에프 캐리어 신호로부터 클럭을 추출하는 클럭 추출부(131); 상기 클럭 추출부(131)로부터 추출된 데이터의 나열순서를 검사하여 데이터 인코더(133)로 제어신호를 전달하는 시퀀서(132); 상기 시퀀서(132)로부터 제어신호가 전달되면 태그(135)로부터 상기 배터리(bat)의 무선식별정보 및 충전상태정보를 수신하여 암호화한 후 데이터 모듈레이터(136)로 전송하는 데이터 인코더(133); 상기 데이터 인코더(133)로부터 수신된 데이터를 변조하여 변조된 알에프 데이터를 생성한 후 상기 무선 충전용 패드(200)로 무선 전송하는 데이터 모듈레이터(136); 상기 배터리(bat)의 무선식별정보 및 충전상태정보가 기록되는 롬(134); 상기 롬(134)에 저장되어 있는 상기 배터리(bat)의 무선식별정보 및 충전상태정보를 읽어들여 상기 데이터 인코더(133)로 전송하는 태그(135);를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 무선주파수 식별기술적용된배터리팩. [청구항 13] 제1항 또는 제7항에 있어서,상기 무선식별정보는, 상기 배터리(bat)의 제품명, 상기 배터리(bat)의 시리얼번호(serial number), 상기 배터리팩(100)이 장착되는 휴대용 디바이스의 본체와 상기 배터리팩(100)의 통신을 통해 상기 알에프아이디 태그(130)에 저장되어진 사용자 인식번호 중 적어도 어느 하나 이상인 것을 특징으로 하는 무선주파수 식별기술적용된무선 충전용 패드. [청구항 14] 제1항 또는 제7항에 있어서,상기 알에프 캐리어 신호는, hf(3~30mhz, high frequency, 단파) 또는 uhf(300~3000mhz, ultra high frequency, 극초단파) 대역의 캐리어 주파수로 배터리팩(100)에 저장된 무선식별 신호(rfid signal)를 엑세스(access)하는 신호인 것을 특징으로 하는 무선주파수 식별기술적용된무선 충전용 패드.
지시문 (instruction)
주어진 본문을 읽고 관련 정보를 분석하여 질문에 답하라.
질문 (question)
무선 충전용 패드의 드라이브 회로(220, 220')가 90도 위상차가 나는 스위칭 패턴을 통해 360도 회전하는 자계를 발생시키기 위해 수행하는 구체적인 제어 방식은 무엇인가?
추론 과정 (compact_reasoning)
  1. 1과제 해석task_interpretation

    질문에서 요구하는 드라이브 회로(220, 220')의 360도 회전 자계 발생을 위한 구체적인 제어 방식을 추출해야 한다.

  2. 2정보 추출information_extraction

    청구항 4에서 드라이브 회로의 구성과 스위칭 패턴, 주파수 및 자계 회전 방식에 대한 기술적 내용을 확인한다.

    • 상기 드라이브 회로(220, 220')는, 2개의 반파 직·병렬형 공진형 컨버터로 구성하여 직교된 1차측 코일(pcoil1, pcoil2)을 각각 제어하되, 각 1차측 코일(pcoil1, pcoil2)의 스위칭 패턴이 90도 위상차가 나도록 공진점보다 높은 주파수로 스위칭되어
  3. 3근거 선택evidence_selection

    제어 방식의 핵심인 컨버터 구성, 위상차, 스위칭 주파수, 그리고 그 결과로 나타나는 자속의 변화 경로를 포함하는 구절을 선택한다.

    • 2개의 반파 직·병렬형 공진형 컨버터로 구성하여 직교된 1차측 코일(pcoil1, pcoil2)을 각각 제어하되, 각 1차측 코일(pcoil1, pcoil2)의 스위칭 패턴이 90도 위상차가 나도록 공진점보다 높은 주파수로 스위칭되어 쇄교된 자속이 180도 방향→135도 방향→90도 방향→45도 방향→0도 방향→-45도 방향→-90도 방향→-135도 방향으로 360도 회전하면서 변화되도록 하여
  4. 4논리 통합logical_integration

    드라이브 회로가 2개의 반파 직·병렬형 공진형 컨버터로 구성되어 직교된 코일을 제어하며, 90도 위상차를 가진 스위칭 패턴을 공진점보다 높은 주파수로 수행함으로써 자속을 단계적으로 회전시켜 360도 자계를 만든다는 논리를 구성한다.

  5. 5결론 도출conclusion_formulation

    추출된 정보를 바탕으로 질문에 대한 직접적인 답변을 작성한다.

  6. 6답변 생성answer_generation

    최종 답변을 생성한다.

최종 답변 (final_answer)
드라이브 회로(220, 220')는 2개의 반파 직·병렬형 공진형 컨버터로 구성하여 직교된 1차측 코일(pcoil1, pcoil2)을 각각 제어하며, 각 1차측 코일의 스위칭 패턴이 90도 위상차가 나도록 공진점보다 높은 주파수로 스위칭하여 쇄교된 자속이 180도 방향→135도 방향→90도 방향→45도 방향→0도 방향→-45도 방향→-90도 방향→-135도 방향으로 360도 회전하면서 변화되도록 제어한다.
핵심 해석 (core_interpretation)
직교된 두 개의 코일을 90도 위상차를 가진 고주파 스위칭 패턴으로 제어함으로써, 자속의 방향을 단계적으로 변화시켜 360도 회전하는 자계를 형성하는 기술이다.