JP3193395U - 保護機能及び変圧充電機能を統合した携帯型電源 - Google Patents

Abstract

【課題】保護機能及び変圧充電機能を統合した携帯型電源を提供する。
【解決手段】保護機能及び変圧充電機能を統合した携帯型電源１００は、電源コンバータベース２、携帯型電源本体１及び組付けフレーム３を含む。電源コンバータベース２は、ＡＣ−ＤＣコンバータユニットを有する。携帯型電源本体１は、電源コンバータベース２の給電側２４に設けられると共に、ＡＣ−ＤＣコンバータユニットと電気的に接続される蓄電素子１１及び当該蓄電素子１１と電気的に接続される制御モジュール１２を有する。組付けフレーム３は、携帯型電源本体１の前表面に設けられ、携帯型装置４に結合するのに用いられる。携帯型電源本体１は、電源コンバータベース２の給電側２４を介してＡＣ−ＤＣコンバータ又はＤＣ−ＤＣコンバータからの電力を携帯型装置４に提供することができる。
【選択図】図１

Description

本考案は、携帯型装置の付属品に関し、特に携帯型装置に結合することができる保護機能及び変圧充電機能を統合した携帯型電源に関する。

科学技術の弛まぬ進歩に伴い、例えばスマートフォン及びタブレットＰＣといった各種携帯型端末製品が絶えず進化し、今日では一人に一台という状況となっている。基本的に携帯に便利であるという前提において、スマートフォン又はタブレットＰＣを問わず、それらはいずれも軽薄短小及び高性能化に向けて発展する傾向にある。そのため、電源の供給において制限が生じており、尚且つ将来的にモバイルインターネットの時間が延びることが想定され、必然的に電池容量の急激な消耗をもたらすことになる。従って、大容量の携帯型電源が注目を集める製品となっている。

一般的な携帯型電源は、主として携帯型電源本体内に二次電池及び制御回路基板が設けられ、本体上には少なくとも１つのＵＳＢ伝送インターフェースが配置されている。充電を行う際は、二次電池内に保存された電気エネルギーが制御回路基板によって適切な大きさの電圧及び電流に変換された後、ＵＳＢ伝送インターフェースを介して使用者の携帯型装置に提供される。

しかしながら、スマートフォン又はタブレットＰＣを問わず、このような携帯型電源を用いるには、通常、別途電源ケーブルによって電力を伝送する必要がある。更に、電力を全て使い切った場合、このような携帯型電源では、更にＡＣアダプタを介して商用電源からの電力（コンセントによって提供される電力）を内部に充填する必要がある。即ち、使用者は、外出時には携帯型電源、電源ケーブル及びＡＣアダプタを同時に携帯しなければならず、使用上極めて面倒であり携帯に不便である問題があった。

そのため、既存の携帯型電源に改良の必要性があることに鑑みて、長年にわたる関連分野における開発製造の経験をもとに、携帯型電源の一体的多用途運用により携帯上の利便性を実現する手段を研究し、各種条件を考慮した結果、本考案を見出すに至った。

既存の携帯型電源に存在する欠点に鑑み、本考案は、携帯型装置に一体に結合される構成によって、携帯収納上の利便性を向上させることができるのみならず、良好な保護効果をも提供することができる保護機能及び変圧充電機能を統合した携帯型電源を提供することを課題とする。

本考案は、更に、制御モジュールと電圧変換ユニットとを別々に配置する構成によって、電池電源が過熱することによって破損することを防止することができる効果を提供することを課題とする。

上記課題を解決するために、本考案に係る保護機能及び変圧充電機能を統合した携帯型電源は、携帯型装置に結合されると共に、交流―直流（ＡＣ ｔｏ ＤＣ）コンバータ（以下、ＡＣ−ＤＣコンバータと称する）又は直流―直流（Ｄｃ ｔｏ ＤＣ）コンバータ（以下、ＤＣ−ＤＣコンバータと称する）からの電力を携帯型装置に提供するのに用いられ、電源コンバータベースと、携帯型電源本体と、組付けフレームとを含む。電源コンバータベースは、内部にＡＣ−ＤＣコンバータユニットが設けられると共に、主充電側及び給電側を有する。主充電側には、ＡＣ−ＤＣコンバータユニットと電気的に接続される変圧導電端子セットが設けられ、給電側には、ＡＣ−ＤＣコンバータユニットと電気的に接続される電源出力インターフェースが設けられる。携帯型電源本体は、電源コンバータベースの給電側に設けられると共に、ＡＣ−ＤＣコンバータユニットと電気的に接続される蓄電素子及び当該蓄電素子と電気的に接続される制御モジュールを有する。組付けフレームは、携帯型電源本体の一側に設けられると共に、携帯型装置を結合するのに用いられる。携帯型装置の伝送インターフェースは、電源出力インターフェースに接続される。

本考案に係る保護機能及び変圧充電機能を統合した携帯型電源は、使用時において、保護フレームを介して携帯型装置に一体に結合されると共に、携帯型装置に対して直接給電することが可能である。更に、本考案に係る保護機能及び変圧充電機能を統合した携帯型電源は、携帯型装置の電力を使い切った場合、電源コンバータベース上の変圧導電端子を介して直接コンセントに挿入接続されることで、商用電源から直接蓄電素子に対して急速給電することが可能であるため、別途電源ケーブル及びＡＣアダプタを必要としない。従って、本考案は、使用上の優位性を有するのみならず、携帯上の利便性をも提供することが可能である。

本考案の第１の実施例に係る保護機能及び変圧充電機能を統合した携帯型電源と携帯型装置とをある視点から見た立体分解図である。 本考案の第１の実施例に係る保護機能及び変圧充電機能を統合した携帯型電源と携帯型装置とを他の視点から見た立体分解図である。 本考案の第１の実施例に係る保護機能及び変圧充電機能を統合した携帯型電源と携帯型装置とをある視点から見た組付け図である。 本考案の第１の実施例に係る保護機能及び変圧充電機能を統合した携帯型電源と携帯型装置とを他の視点から見た組付け図である。 本考案の第１の実施例に係る保護機能及び変圧充電機能を統合した携帯型電源と携帯型装置とのシステムスキームを示すブロック図である。 本考案の第２の実施例に係る保護機能及び変圧充電機能を統合した携帯型電源と携帯型装置とをある視点から見た立体分解図である。 本考案の第２の実施例に係る保護機能及び変圧充電機能を統合した携帯型電源と携帯型装置とを他の視点から見た立体分解図である。 本考案の第２の実施例に係る保護機能及び変圧充電機能を統合した携帯型電源と携帯型装置とをある視点から見た組付け図である。 本考案の第２の実施例に係る保護機能及び変圧充電機能を統合した携帯型電源と携帯型装置とを他の視点から見た組付け図である。

本考案は、構造が新規な携帯型電源装置であって、携帯型装置に一体に結合される構成としているため、携帯上の利便性を向上させ、最良の保護効果を奏することができるのみならず、電力を長期的且つ安定的に携帯型装置に提供することができ、過熱による破損の問題がない。従って、本考案により、使用者は、後顧の憂いなく、携帯型装置を用いて通話、ネットサーフィン又はゲームを行うことができる。

＜第１の実施例＞
図１及び図２は、本考案の第１の実施例に係る保護機能及び変圧充電機能を統合した携帯型電源と携帯型装置とを示した立体分解図である。図３及び図４は、本考案の第１の実施例に係る保護機能及び変圧充電機能を統合した携帯型電源と携帯型装置とを示した組付け図である。図に示すように、保護機能及び変圧充電機能を統合した携帯型電源１００は、使用時において、携帯型装置４に一体に結合されることができると共に、交流―直流（ＡＣ−ＤＣ）コンバータ又は直流―直流（ＤＣ−ＤＣ）コンバータからの電力を継続的に携帯型装置４に供給することができる。

以下、本考案の具体的な実施形態について、スマートフォンへの結合を例として本考案の特徴及び効果を説明するが、当業者は、本考案の主旨を逸脱しない範囲において様々な修正及び変更を施すことで、異なる観点に基づいて本考案を各種携帯型装置に適用することが可能である。

本実施例において、保護機能及び変圧充電機能を統合した携帯型電源１００は、携帯型電源本体１、電源コンバータベース２及び組付けフレーム３を含む。携帯型電源本体１は、蓄電領域及び周辺領域（図示せず）を有する。蓄電領域内には蓄電素子１１が設けられ、周辺領域内には第１の制御モジュール１２及び電源コンバータベース２との間を導通する配線及び素子が設けられる。

図５に示すように、第１の制御モジュール１２は、ＤＣ−ＤＣコンバータユニット１２１及び保護ユニット１２２を含む。ＤＣ−ＤＣコンバータユニット１２１は、入力電圧の異なる電気製品に対応するために配置される。保護ユニット１２２は、蓄電素子１１に不安定要因が生じることを防止すると共に、過電流保護、過電圧保護、無負荷保護及び短絡保護等の効果を提供するために構成される。実際の適用において、蓄電素子１１としては、リチウム電池又はニッケル水素電池等の充電可能な電池を用いてもよい。但し、本考案は蓄電素子１１の種類を制限するものではない。

電源コンバータベース２は、変圧領域を有する。変圧領域内には、第２の制御モジュール２１が設けられる。第２の制御モジュール２１は、電圧変換ユニット２１１、電圧安定ユニット２１２及びＡＣ−ＤＣコンバータユニット２１３を含む。ＡＣ−ＤＣコンバータユニット２１３は、商用電源から提供された交流を直流に変換することができる。電圧安定ユニット２１２は、更に電圧変換ユニット２１１が変換した直流を安定に維持することができると共に、出力電圧を変換して携帯型電源本体１に出力することができる。これにより蓄電素子１１を充電することができる。実際の適用において、携帯型装置４及び蓄電素子１１の充電電力に対する需要を満たすように、電圧安定ユニット２１２が出力する電圧は、例えば５Ｖ又は４．２Ｖである。

本考案に係る保護機能及び変圧充電機能を統合した携帯型電源１００において、蓄電素子１１とＡＣ−ＤＣコンバータユニット２１３とは、分離式の構成としてもよい。具体的には、蓄電素子１１とＡＣ−ＤＣコンバータユニット２１３とは、携帯型電源本体１及び電源コンバータベース２内に別々に統合される。また、保護機能及び変圧充電機能を統合した携帯型電源１００には、携帯電話４に直接装着可能な機構（図示せず）が更に設けられる。そのため、携帯型装置４を携帯型電源１００に装着して充電を行う場合、好ましい機構の放熱効果により、蓄電素子１１の電源が過熱することによって破損することを防止することができる。

図１、図２、図４及び図５に示すように、電源コンバータベース２と携帯型電源本体１、携帯型装置４との間がしっかりと結合され電気的に導通されるように、電源コンバータベース２には、主充電側２２、副充電側２３及び給電側２４が設けられる。主充電側２２には、商用電源と直接接続することができる変圧導電端子セット２２１が設けられる。好ましい実施例において、主充電側２２に２つの収容溝２２２が凹設されると共に、変圧導電端子セット２２１の２つの導電端子２２１０は、使用時には収容溝２２２から突き出し、不使用時には収容溝２２２内に仕舞うことができるように、それぞれ軸回転構造２２３を介して２つの収容溝２２２内に取り付けられる。

更に、副充電側２３には、電源入力インターフェース２３１が設けられる。電源入力インターフェース２３１は、直流電圧変換機能を有すると共に、使用時には伝送ケーブルを介して同一伝送インターフェースの電源供給端（図示せず）に接続されることができる。給電側２４には、電源出力インターフェース２４１が設けられる。電源出力インターフェース２４１は、携帯型装置４の伝送インターフェース４１と直接対応して接続されることができる。実際の適用においては、電源入力インターフェース２３１及び電源出力インターフェース２４１は、ｍｉｃｒｏ−ＵＳＢ伝送インターフェースであってもよいが、それに限定されない。これにより、保護機能及び変圧充電機能を統合した携帯型電源１は、商用電源を接続する以外の他の充電方式を提供することができ、例えば伝送ケーブルを介して携帯型装置４に直接給電することもできる。

更に、携帯型電源本体１の底端には、係合部１３及び係合部１３の内側に位置する複数の電気接触パッド１４（アノードコンタクトパッド及びカソードコンタクトパッドを含む）が設けられる。一方、電源コンバータベース２の給電側２４には、（対応的に）位置制限部２５及び位置制限部２５の内側に位置する複数の電気接続ピン２６（アノードピン及びカソードピンを含む）が設けられる。携帯型電源本体１の電気接触パッド１４と蓄電素子１１とが電気的に接続され、電源コンバータベース２の電気接続ピン２６と電圧変換ユニット２１１とが電気的に接続される。これにより、電源コンバータベース２の位置制限部２５と携帯型電源本体１の係合部１３とが（対応的に）結合されると、電源コンバータベース２の電気接続ピン２６と携帯型電源本体１の電気接触パッド１４との間に良好な電気的接触が生じる。

実際の適用においては、電源コンバータベース２の電気接続ピン２６は、弾性接続ピンであってもよい。即ち、電気接続ピン２６は、電気接触パッド１４が当接することによって、一部が給電側２４の内側に引っ込むように構成される。また、携帯型電源本体１の係合部１３は環状凸リブであってもよく、電源コンバータベース２の位置制限部２５は位置制限溝であってもよい。但し、本考案は、係合部１３及び位置制限部２５の構造、形式を制限するものではなく、当業者が容易に想到し得る等価の変更は、すべて本考案の範疇に入るものである。

組付けフレーム３は、携帯型電源本体１の周縁から延在形成される。組付けフレーム３の構成は携帯型装置４の周縁と略一致する。具体的には、組付けフレーム３は、第１の組付け壁３１及びそれぞれ第１の組付け壁３１の対向する両側から延在形成された２つの第２の組付け壁３２を有する。第１の組付け壁３１と２つの第２の組付け壁３２とによって、携帯型装置４をしっかりと据え付けて一体に結合するための収容空間（図示せず）が構成される。携帯型装置４は少なくとも１つの伝送インターフェースを有し、その規格は電源コンバータベース２の電源出力インターフェース２４１の規格と同一でなければならない。その規格は、例えばｍｉｃｒｏ−ＵＳＢ伝送インターフェースであるが、それに限定されない。従って、携帯型電源本体１は、長期的且つ安定的に電力を携帯型装置４に供給することが可能であり、過熱による破損の問題が生じない。

＜第２の実施例＞
図６及び図７は、本考案の第２の実施例に係る保護機能及び変圧充電機能を統合した携帯型電源と携帯型装置とを示す立体分解図である。図８及び図９は、本考案の第２の実施例に係る保護機能及び変圧充電機能を統合した携帯型電源と携帯型装置とを示した組付け図である。図に示すように、本実施例の第１の実施例と異なる点は、携帯型電源本体１と電源コンバータベース２とが一体成形であることと、組付けフレーム３が係合装着の方式によって携帯型電源本体１に結合されることにある。

具体的には、携帯型電源本体１は、電源コンバータベース２の給電側に隣接する部位に沿って給電側２４から離れる方向に向かって延在形成される。また、携帯型電源本体１の対向する両側にはそれぞれスライドレール１５が設けられる。実際の適用において、スライドレール１５は、長さが携帯型電源本体１の長さ以下でなければならず、且つ頂端が内側に向かって若干湾曲する。

組付けフレーム３を携帯型電源本体１に結合する場合、組付けフレーム３の周縁にテーパー部３３が形成されているため、電源コンバータベース２から離れる方向から電源コンバータベース２に近づく方向に向かって２つのスライドレール１５と相互に接続されると共に、２つのスライドレール１５によってテーパー部３３の一部が係止されることにより、携帯型装置４に一体に結合される。同様に、携帯型電源本体１は、長期的且つ安定的に電力を携帯型装置４に供給することが可能であり、過熱による破損の問題が生じない。

このように、一般的な携帯型電源と比べて、本考案に係る保護機能及び変圧充電機能を統合した携帯型電源は、使用時において、保護フレームを介して携帯型装置に一体に結合されると共に、携帯型装置に対して直接給電することが可能である。また、本考案に係る保護機能及び変圧充電機能を統合した携帯型電源は、携帯型装置の電力を使い切った場合、電源コンバータベース上の変圧導電端子を介して直接コンセントに挿入接続されることで、商用電源から直接蓄電素子に対して急速給電することが可能であるため、別途電源ケーブル及びＡＣアダプタを必要としない。従って、本考案は、使用上の優位性を有するのみならず、携帯上の利便性をも提供することが可能である。

更に、本考案は、ＤＣ−ＤＣコンバータユニット及び電圧変換ユニットをそれぞれ携帯型電源本体及び電源コンバータベースに統合する構成としているため、電力を長期的且つ安定的に携帯型装置に提供することができ、過熱による破損の問題がない。従って、本考案により、使用者は、後顧の憂いなく、携帯型装置を用いて通話、ネットサーフィン又はゲームを行うことができる。

その他、本考案は、保護フレームで携帯型装置の周囲表面を被覆することから、保護ケース又は保護スリーブのような保護効果を奏することができ、携帯型装置が傷ついたり落下及び衝突によって破損することを回避することができる。

以上は本考案の実施例に過ぎず、本考案の実用新案登録請求の範囲を限定するものではない。当業者が、本考案の主旨及び範囲を逸脱しない範囲で行った変更及び修正における等価の置き換えは、依然として本考案の実用新案登録請求の範囲に含まれる。

１００ 保護機能及び変圧充電機能を統合した携帯型電源
１ 携帯型電源本体
１１ 蓄電素子
１２ 第１の制御モジュール
１２１ ＤＣ−ＤＣコンバータユニット
１２２ 保護ユニット
１３ 係合部
１４ 電気接触パッド
１５ スライドレール
２ 電源コンバータベース
２１ 第２の制御モジュール
２１１ 電圧変換ユニット
２１２ 電圧安定ユニット
２１３ ＡＣ−ＤＣコンバータユニット
２２ 主充電側
２２１ 変圧導電端子セット
２２１０ 導電端子
２２２ 収容溝
２２３ 軸回転構造
２３ 副充電側
２３１ 電源入力インターフェース
２４ 給電側
２４１ 電源出力インターフェース
２５ 位置制限部
２６ 電気接続ピン
３ 組付けフレーム
３１ 第１の組付け壁
３２ 第２の組付け壁
３３ テーパー部
４ 携帯型装置
４１ 伝送インターフェース

Claims (10)

1. 携帯型装置に結合されると共に、交流―直流コンバータ又は直流―直流コンバータからの電力を前記携帯型装置に提供するのに用いられる保護機能及び変圧充電機能を統合した携帯型電源であって、
   交流―直流コンバータユニットと、前記交流―直流コンバータユニットと電気的に接続される変圧導電端子セットが設けられる主充電側と、前記交流―直流コンバータユニットと電気的に接続される電源出力インターフェースが設けられる給電側とを有する電源コンバータベースと、
   前記電源コンバータベースの前記給電側に設けられており、前記交流―直流コンバータユニットと電気的に接続される蓄電素子と、前記蓄電素子と電気的に接続される制御モジュールとを有する携帯型電源本体と、
   前記携帯型電源本体の一側に設けられると共に、前記携帯型装置を結合するのに用いられる組付けフレームと、
   を含み、
   前記携帯型装置の伝送インターフェースが前記電源出力インターフェースに接続されることを特徴とする保護機能及び変圧充電機能を統合した携帯型電源。
2. 前記電源コンバータベースの前記給電側には、位置制限部が更に設けられ、
   前記携帯型電源本体の底端には、前記位置制限部と結合される係合部が設けられることを特徴とする請求項１に記載の保護機能及び変圧充電機能を統合した携帯型電源。
3. 前記位置制限部の内側には、前記交流―直流コンバータユニットと電気的に接続される複数の電気接続ピンが更に設けられ、
   前記係合部の内側には、前記複数の電気接続ピンと電気的に接触する複数の電気接触パッドが更に設けられ、
   前記複数の電気接触パッドが前記蓄電素子と電気的に接続されることを特徴とする請求項２に記載の保護機能及び変圧充電機能を統合した携帯型電源。
4. 前記係合部は環状凸リブであり、
   前記位置制限部は位置制限溝であることを特徴とする請求項２に記載の保護機能及び変圧充電機能を統合した携帯型電源。
5. 前記組付けフレームは、前記携帯型電源本体の周縁に延在形成されることを特徴とする請求項３に記載の保護機能及び変圧充電機能を統合した携帯型電源。
6. 前記組付けフレームは、第１の組付け壁及びそれぞれ前記第１の組付け壁の対向する両側から延在形成された２つの第２の組付け壁から成り、前記第１の組付け壁と前記２つの第２の組付け壁とによって前記携帯型装置を収容する収容空間が形成されることを特徴とする請求項５に記載の保護機能及び変圧充電機能を統合した携帯型電源。
7. 前記携帯型電源本体は、前記電源コンバータベースの前記給電側から延在形成されることを特徴とする請求項１に記載の保護機能及び変圧充電機能を統合した携帯型電源。
8. 前記携帯型電源本体の対向する両側には、長さが前記携帯型電源本体の長さ以下のスライドレールがそれぞれ設けられ、
   前記組付けフレームの周縁にはテーパー部が形成され、前記組付けフレームは、前記電源コンバータベースから離れる方向から前記電源コンバータベースに近づく方向に向かって前記２つのスライドレールと相互に接続されると共に、前記２つのスライドレールによって前記テーパー部の一部が係止されることを特徴とする請求項７に記載の保護機能及び変圧充電機能を統合した携帯型電源。
9. 前記変圧導電端子セットは、２つの導電端子を有することを特徴とする請求項１に記載の保護機能及び変圧充電機能を統合した携帯型電源。
10. 前記電源コンバータベースの前記主充電側には２つの収容溝が凹設され、前記２つの導電端子が前記２つの収容溝内にそれぞれ回動可能に設けられることを特徴とする請求項９に記載の保護機能及び変圧充電機能を統合した携帯型電源。