KR100244934B1 - Battery with self charging circuit arrangement - Google Patents

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KR100244934B1 KR1019970000256A KR19970000256A KR100244934B1 KR 100244934 B1 KR100244934 B1 KR 100244934B1 KR 1019970000256 A KR1019970000256 A KR 1019970000256A KR 19970000256 A KR19970000256 A KR 19970000256A KR 100244934 B1 KR100244934 B1 KR 100244934B1
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Abstract

본 발명은 휴대용 전자기기에 사용되는 자가 충전식 축전지에 관한 것으로, 휴대용 전자기기의 전원으로 사용되게 태양광 또는 수동구동수단에 의하여 발전되어 충전되도록 하기 위하여 태양광에 의하여 발전되는 태양전지(1)와, 구동수단에 의하여 구동되는 발전기(2), 상기 태양전지(1)와 발전기(2)에서 입력되는 전기의 극성에 관계없이 항상 균일한 극성의 전기가 출력되는 제어부(3), 이 제어부(3)로부터 출력된 전기를 저장하는 축전지(4) 및, 이 축전지(4)의 전기가 각종 휴대용 전자기기에 공급되게 전원단과 결합되는 출력단(5)으로 이루어져 구성된 것으로서, 자가발전에 의하여 전기가 충전되어 있는 축전지의 전기를 출력단을 통하여 휴대용 전자기기의 전원단에 공급하므로 배터리의 사용 시간에 구애받지 않고 휴대용 전자 기기를 사용할 수 있도록 함과 더불어 태양광이 충분히 공급되면, 자가발전에 의하여 전기가 생산되므로 별도의 전압조정기를 구비하지 않아도 언제든지 휴대용 전자기기를 사용할 수 있으며, 방전된 배터리를 충전으로 인한 시간낭비를 방지할 수 있게 한 것이다.The present invention relates to a self-charging storage battery used in a portable electronic device, and the solar cell (1) that is generated by solar to be generated and charged by solar or manual driving means to be used as a power source of the portable electronic device and The generator 3 driven by the driving means, the controller 3 which outputs electricity of uniform polarity at all times regardless of the polarity of electricity input from the solar cell 1 and the generator 2, and the controller 3 And an output terminal 5 for storing electricity outputted from the power supply unit and an output terminal 5 coupled to a power supply terminal such that the electricity of the storage battery 4 is supplied to various portable electronic devices. Since the electricity of the battery is supplied to the power terminal of the portable electronic device through the output terminal, the portable electronic device can be used regardless of the battery usage time. In addition, when enough solar light is supplied, the electricity is produced by self-generation, so portable electronic devices can be used at any time without the need for a separate voltage regulator, and it is possible to prevent waste of time due to charging a discharged battery. It is.

Description

자가 충전용 축전지Self Rechargeable Battery

일반적으로, 핸드폰 또는 노트북과 같은 휴대용 전자기기는 소형의 배터리가 구비되어 있으므로 일정시간동안 외부전원이 공급되지 않아도 사용할 수 있게 되어 있으며, 그 사용 시간은 일반적으로 2시간 이내이기 때문에 대부분의 사용자들이 예비용 배터리를 소지하거나 배터리의 사용 시간에 따라 휴대용 전자기기의 사용 시간을 조절하여 사용한다.In general, portable electronic devices such as mobile phones or laptops are equipped with a small battery so that they can be used without an external power supply for a certain period of time, and the use time is generally within 2 hours. Cost The use time of the portable electronic device is adjusted according to the use of the battery or the use time of the battery.

상기한 바와 같이 휴대용 전자기기에 사용되는 배터리는 항상 100%의 충전상태를 유지하여야 하며, 방전되기 이전에 배터리를 충전하여야 한다.As described above, the battery used in the portable electronic device must always maintain 100% state of charge and must charge the battery before discharging.

그러나, 상기와 같은 휴대용 전자기기를 이동 중 사용하다가 배터리가 방전되면, 사용자에게 별다른 충전수단이 구비되어 있지 않아 더 이상 상기 휴대용 전자 기기를 사용할 수 없게 된다.However, when the battery is discharged while the portable electronic device is used while moving, the user is not provided with any charging means, so the portable electronic device can no longer be used.

또한, 일반 가정용 전원을 사용하여 휴대용 전자기기의 전원 또는 배터리를 충전하기 위해서는 별도의 전압조정기가 구비되어야 하며, 상기 배터리의 충전이 완료될 때까지는 다른 곳으로 이동할 수 없어 휴대용 전자기기 그 차체의 장점을 살릴 수 없게 된다.In addition, a separate voltage regulator must be provided to charge the power or battery of the portable electronic device using general household power, and the portable electronic device can not move to another place until the battery is fully charged. You will not be able to save.

이에 본 발명은 상술한 바와 같이 휴대용 전자기기의 배터리가 방전되었을 때 이를 충전시키거나 휴대용 전자기기의 전원으로 사용될 수 있도록 태양광 또는 수동 구동에 의하여 자가충전된 축전지를 제공함을 본 발명의 목적으로 한다.Accordingly, an object of the present invention is to provide a battery which is self-charged by solar or manual driving so as to be charged when the battery of the portable electronic device is discharged as described above or used as a power source of the portable electronic device. .

제1도는 본 발명의 블록 구성도.1 is a block diagram of the present invention.

제2도는 본 발명에 따른 수동회전식 구동수단의 일실시예를 보인 사시도.Figure 2 is a perspective view showing one embodiment of a manual rotary drive means according to the present invention.

제3도는 본 발명에 따른 태엽식 구동수단의 일실시예를 보인 사시도.Figure 3 is a perspective view showing one embodiment of a self-winding drive means according to the present invention.

제4도는 본 발명에 따른 플라이휠식 구동수단의 일실시예를 보인 사시도.Figure 4 is a perspective view of one embodiment of a flywheel drive means according to the present invention.

제5도는 본 발명에 따른 진자식 구동수단의 일실시예를 보인 사시도.5 is a perspective view showing an embodiment of a pendulum drive means according to the present invention.

제6도는 본 발명에 따른 진자식 구동수단의 래치부 상세도.6 is a detailed view of the latch portion of the pendulum drive means according to the present invention.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings

1 : 태양전지 2 : 발전기1 solar cell 2 generator

3 : 제어부 4 : 축전지3: control unit 4: storage battery

5 : 출력단 12, 22, 33a : 손잡이5: output stage 12, 22, 33a: handle

14, 24 : 구동기어 16, 26 : 발전기어14, 24: drive gear 16, 26: generator gear

23 : 회전축 25 : 태엽스프링23: rotating shaft 25: spring

32, 42 : 플라이휠 33 : 구동줄32, 42: flywheel 33: drive line

44 : 진자 44a : 래치부44 Pendulum 44a Latch

44b : 중량부 44c : 스프링44b: parts by weight 44c: spring

44d : 스토퍼 44e : 지지핀44d: stopper 44e: support pin

45 : 변속부45: transmission part

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 구성은 태양광에 의하여 발전되는 태양전지와, 구동수단에 의하여 구동되는 발전기와, 상기 태양전지 및 발전기에서 생산된 전기를 극성에 관계없이 균일한 극성으로 축전지에 충전되게 하는 제어부, 이 제어부로부터 전원이 입력되는 축전지 및, 이 축전지의 전기를 각종 휴대용 전자기기에 공급되게 전원단과 결합되는 출력단으로 구성된 것이다.The configuration of the present invention for achieving the above object is a solar cell generated by solar light, a generator driven by the drive means, and the electricity produced by the solar cell and the generator to the storage battery with a uniform polarity regardless of polarity A control unit to be charged, the storage battery is input power from the control unit, and the output terminal is coupled to the power supply terminal to supply the electricity of the battery to various portable electronic devices.

이하 첨부된 예시도에 의하여 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, described in detail with reference to the accompanying drawings.

제1도는 본 발명의 블록 구성도로서, 본 발명에 따른 구성은 태양광에 의하여 발전되는 태양전지(1)와, 구동수단에 의하여 구동되는 발전기(2), 상기 태양전지(1)와 발전기(2)에서 생산된 전기를 극성에 관계없이 균일한 극성으로 출력하여 축전지(4)에 충전되게 하는 제어부(3), 이 제어부(3)로부터 입력되는 전기를 저장하는 축전지(4) 및, 이 축전지(4)의 전기를 각종 휴대용 전자기기에 공급되게 전원단과 결합되는 출력단(5)으로 구성된 것이다.1 is a block diagram of the present invention, the configuration according to the present invention is a solar cell (1) generated by sunlight, a generator (2) driven by a drive means, the solar cell (1) and a generator ( A control unit 3 for outputting the electricity produced in 2) with a uniform polarity irrespective of the polarity to be charged in the storage battery 4, a storage battery 4 for storing electricity input from the control unit 3, and the storage battery It consists of an output stage (5) coupled to the power supply terminal to supply electricity of (4) to various portable electronic devices.

다음은 상기 구동수단의 수동회전식의 일실시예를 보인 것으로서, 그 구성은 제2도에 도시된 바와 같이 태양전지(1)의 발전량이 미약하고 축전지(4)에 충분한 전류가 충전되어 있지 않았을 때 사용자가 발전기(2)를 강제 회전시킬 수 있도록 된 수동 손잡이(12)가 상부에 구비되어 있는 구동기어(14)와, 이 구동기어(14)와 치합되며 발전기(2)의 선단부에 축결합된 발전기어(16)로 구성된 것으로서, 사용자가 발전기(2)를 강제 회전시켜 전기를 생산하고자 할 경우 구동기어(14)에 구비된 수동 손잡이(12)를 파지 하여 회전시키면, 상기 구동기어(14)와 치합된 발전기(2)가 회동되어 발전기(2)가 회동됨과 더불어 전기가 생산되어 제어부(3)를 통하여 축전지(4)에 충전된다.The following shows an embodiment of the manual rotation type of the driving means, the configuration of which is as shown in FIG. 2 when the amount of power generation of the solar cell 1 is weak and sufficient current is not charged in the storage battery 4 The drive gear 14 is provided with an upper hand knob 12 to allow the user to forcibly rotate the generator 2, and meshes with the drive gear 14 and is axially coupled to the distal end of the generator 2. It is composed of a generator gear 16, when the user forcibly rotates the generator 2 to produce electricity by holding and rotating the manual handle 12 provided in the drive gear 14, the drive gear 14 The generator 2 engaged with the motor is rotated so that the generator 2 is rotated and electricity is produced to charge the storage battery 4 through the controller 3.

상기 구동수단의 다른 실시예인 태엽식을 보인 것으로서, 그 구성은 제3도에 도시된 바와 같이 태양전지(1)의 발전량이 미약하고 축전지(4)에 충분한 전기가 충전되어 있지 않았을 때 사용자가 발전기(2)를 강제 회전시킬 수 있도록 된 회전축(23)을 통하여 상부에 수동 손잡이(22)가 결합되어 있는 구동기어(24)와, 상기 회전축(23)의 회전력이 탄성에너지로 저장되게 회전축(23)에 결합된 태엽스프링(25) 및, 상기 구동기어(24)에 치합되며 발전기(2)의 선단부에 축결합된 발전기어(26)로 구성된 것으로서, 사용자가 발전기(2)를 강게 회전시켜 전기를 생산하고자 할 경우 회전축(23)을 통하여 구동기어(24)에 결합된 수동 손잡이(22)를 파지 하여 회전시키면, 상기 회전축(23)에 결합되어 있는 태엽스프링(25)이 감겨져 사용자에 의한 회전력이 탄성에너지로 저장됨과 더불어 구동기어(22)와 치합된 발전기어(24)가 회전되므로 발전기(2)에서 전기가 생산된다. 그리고 상기 태엽스프링(25)이 완전히 감겨져 사용자가 수동 손잡이(22)를 놓으면, 상기 태엽스프링(25)이 저장된 탄성에너지에 의하여 회전축(25)이 회전되어 구동기어(22)가 회전되고, 이 구동기어(22)에 치합된 발전기어(24)가 회전되므로 발전기(2)에서 전기가 생산되어 제어부(3)를 통하여 축전지(4)에 충전되다.As another embodiment of the driving means shown in the spring, the configuration is as shown in FIG. 3, the user is a generator when the amount of power generation of the solar cell 1 is weak and not enough electricity is charged in the storage battery 4 The drive gear 24 having the manual handle 22 coupled to the upper portion through the rotating shaft 23 capable of forcibly rotating (2) and the rotating shaft 23 so that the rotating force of the rotating shaft 23 is stored as elastic energy. ), Which is composed of a spring spring 25 coupled to the driving gear 24 and a generator gear 26 engaged with the driving gear 24 and axially coupled to the front end of the generator 2, by which the user strongly rotates the generator 2. If you want to produce the rotation by holding the manual handle 22 coupled to the drive gear 24 through the rotary shaft 23, the spring spring 25 is coupled to the rotary shaft 23 is wound to the rotational force by the user Stored with this elastic energy and more As the generator gear 24 meshed with the blow drive gear 22 is rotated, electricity is produced in the generator 2. And when the spring spring 25 is completely wound so that the user releases the manual knob 22, the rotating shaft 25 is rotated by the elastic energy stored in the spring spring 25 so that the driving gear 22 is rotated. Since the generator gear 24 engaged with the gear 22 is rotated, electricity is produced in the generator 2 and charged in the storage battery 4 through the controller 3.

상기 구동수단의 또 다른 실시예인 플라이휠식의 일실시예를 보인 것으로서, 제4도에 도시된 바와 같이 관성 회전되는 플라이휠(32)과, 이 플라이휠(32)을 회동시킬 수 있도록 일단이 외주면에 고정되어 권취되며 타단에는 손잡이(33a)가 구비된 구동줄(33)로 구성된 것으로서, 사용자가 발전기(2)를 강제 회전시켜 전기를 생산하고자 할 경우 플라이휠(32)의 원주상에 고정된 구동줄(33)을 잡아당기면, 상기 플라이휠(32)의 회전에 의하여 발전기(2)에서 전기가 생산되어 제어부(3)를 통하여 축전지(4)에 저장되고, 상기 구동줄(33)이 완전히 풀리면, 플라이휠(32)은 관성 회전되어 완전히 풀려진 구동줄(33)이 다시 상기 플라이휠(32)에 감기게 되며, 완전히 감김 구동줄(33)을 재차 잡아당기므로 연속전인 발전이 이루어지게 된다.Another embodiment of the flywheel type, which is another embodiment of the driving means, as shown in FIG. 4, the inertia rotating flywheel 32, and one end is fixed to the outer circumferential surface to rotate the flywheel 32 It is wound and is composed of a drive line 33 having a handle 33a at the other end, the drive line fixed to the circumference of the flywheel 32 when the user wants to rotate the generator 2 to produce electricity ( 33, the electric power is produced in the generator 2 by the rotation of the flywheel 32 is stored in the storage battery 4 through the control unit 3, when the drive line 33 is completely released, the flywheel ( 32 is inertia rotated and the fully unwound drive line 33 is wound on the flywheel 32 again, and pulls the complete winding drive line 33 again, so that the whole power generation is made.

상이 구동수단의 진자식의 일실시예를 보인 것으로서, 제5도에 도시된 바와 같이 발전기(2)에 축결합되어 플라이휠(42)을 통하여 입력되는 회전수를 증폭시키는 변속부(45)에 축결합되며 관성 회전되는 플라이휠(42)과, 이 플라이휠(42)이 한 방향으로만 회동되게 힌지점을 중심으로 래치부(44a)가 상기 플라이휠(42)과 치합되게 상부에 결합되고 상기 래치부(44a)가 회동되게 외부의 흔들림에 의해 회동되는중량부(44b)가 하부에 형성된 진자(44)로 구성된 것이다. 여기서 상기 래치부(44a)는 외주면에 플라이휠(42)과 치합되는 치(齒)부가 형성되면서 일측이 스토퍼(44d)에 지지되어 들림량이 제한되게 진자(44)에 힌지 결합되며, 하부에는 일단이 진자(44)의 지지핀(44e)에 지지된 스프링(44c)이 탄성 지지되게 되어 있는 것으로서, 사용자가 본 발명을 휴대하고 보행하게 되면 사용자의 움직임에 의하여 상기 진자(44)가 회동되어 래치부(44a)와 치합된 플라이휠(42)이 회전되므로 발전기(2)에서 생산된 전기가 제어부(3)를 통하여 축전지(4)에 충전된다. 이 때 변속부(45)는 플라이휠(42)의 회전수를 증폭시켜 발전기(2)에 입력시키므로 상기 발전기(2)에서 충분한 발전이 이루어진다.As an embodiment of the pendulum of the different driving means, as shown in FIG. 5, the shaft is coupled to the generator 2 to the transmission 45 to amplify the rotational speed input through the flywheel 42. Combined and inertial rotation of the flywheel 42, and the latch portion 44a is coupled to the upper portion to engage the flywheel 42 around the hinge point so that the flywheel 42 is rotated in only one direction and the latch portion ( The weight portion 44b, which is rotated by external shaking so that 44a) is rotated, is composed of a pendulum 44 formed below. The latch portion 44a is hinged to the pendulum 44 so that one side thereof is supported by the stopper 44d while the tooth portion engaged with the flywheel 42 is formed on the outer circumferential surface thereof so that the lifting amount is limited. As the spring 44c supported by the support pin 44e of the pendulum 44 is elastically supported, when the user carries the present invention and walks, the pendulum 44 is rotated by the user's movement to latch. Since the flywheel 42 engaged with the 44a is rotated, the electricity produced by the generator 2 is charged in the storage battery 4 through the controller 3. At this time, since the transmission part 45 amplifies the rotation speed of the flywheel 42 and inputs it to the generator 2, sufficient power generation is made in the generator 2.

이하 작용에 대하여 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the operation will be described.

상술한 바와 같이 된 본 발명에 따른 자가충전 축전지는 사용자가 본 발명을 빛에 노출시키면, 태양전지(1)가 빛에 의하여 발전되어 전기가 생산되고, 생산된 전기는 제어부(3)를 통하여 축전지(4)에 충전된다.In the self-charging storage battery according to the present invention as described above, when the user exposes the present invention to light, the solar cell 1 is generated by light to generate electricity, and the produced electricity is stored in the storage battery through the controller 3. (4) is charged.

그리고, 상기 태양전지(1)에 조사되는 빛의 양이 미약하고 축전지(4)에 충전된 전기의 양이 적을 때 상기 축전지(4)에 전기를 충전시키고자 할 경우 상술한 바와 같이 다양한 발전기(2) 구동수단을 통하여 발전기(2)를 회동시키면, 상기 발전기(2)에서 전기가 생산되어 제어부(3)에 공급되고, 이때 상기 제어부(3)는 입력된 전기의 극성에 관계없이 항상 일정한 전기의 극성을 유지하여 축전지(4)에 전기를 충전시킨다.In addition, when the amount of light irradiated to the solar cell 1 is small and the amount of electricity charged in the storage battery 4 is small, to charge the storage battery 4 with various generators as described above ( 2) When the generator 2 is rotated through the driving means, electricity is produced in the generator 2 and supplied to the controller 3, where the controller 3 is always constant regardless of the polarity of the input electricity. The polarity of the battery 4 is charged with electricity.

한편, 상술한 바와 같이 태양전지(1)와 구동수단에 의하여 회전되어 발전되는 발전기(2)에 의하여 축전지(4)에 전기가 충전되어 있는 본 발명을 이용하여 휴대용 전자기기의 배터리를 충전시키거나 전원으로 사용하고자 할 경우에는 출력단(5)을 휴대용 전자기기의 전원단에 결합하여 상기 휴대용 전자기기의 배터리를 충전시키거나 전원으로 사용한다.Meanwhile, as described above, the battery of the portable electronic device is charged using the present invention in which electricity is charged in the storage battery 4 by the generator 2 rotated and generated by the solar cell 1 and the driving means. When using as a power source, the output terminal 5 is coupled to the power terminal of the portable electronic device to charge or use the battery of the portable electronic device as a power source.

즉, 상술한 바와 같이 자가발전되어 전기가 충전되어 있는 본 발명만으로 휴대용 전자기기의 배터리를 충전시킴과 더불어 전원으로 사용할 수 있다.That is, the present invention can be used as a power source as well as charging the battery of the portable electronic device only by the present invention, which is self-generated and charged as described above.

이상과 같이 된 본 발명에 따른 자가 충전 축전지에 의하면, 자가발전되어 전기가 충전되어 있는 축전지의 전기를 출력단을 통하여 휴대용 전자기기의 전원단에 공급하므로 배터리의 사용 시간에 구애받지 않고 휴대용 전자기기를 사용할 수 있도록 함과 더불어 태양광이 충분히 공급되면, 자가발전에 의하여 전기가 생산되므로 별도의 전압조정기를 구비하지 않아도 언제든지 휴대용 전자기기를 사용할 수 있다.According to the self-charging storage battery according to the present invention as described above, because the self-powered and supplied electricity of the battery which is charged with electricity through the output terminal to the power terminal of the portable electronic device, regardless of the use time of the battery, the portable electronic device In addition to being able to use, when enough solar light is supplied, electricity is produced by self-generation, so that a portable electronic device can be used at any time even without a separate voltage regulator.

또한, 방전된 배터리를 충전으로 인한 시간낭비를 방지할 수 있게 하는 매우 유용한 것이다.In addition, it is very useful to be able to prevent wasted time due to charging the discharged battery.

본 발명은 휴대용 전자기기에 사용되는 자가 충전식 축전지에 관한 것으로, 더욱 상세하게 설명하면 휴대용 전자기기의 전원으로 사용되게 태양광 또는 수동구동 수단에 의하여 발전되어 충전되도록된 자가 충전식 축전지에 관한 것이다.The present invention relates to a self-charging battery for use in portable electronic devices, and more particularly, to a self-charging battery for power generation by solar or manual driving means to be used as a power source of the portable electronic device.

Claims (1)

태양광에 의하여 발전되는 태양전지(1)와, 구동수단에 의하여 구동되는 발전기(2), 상기 태양전지(1)와 발전기(2)에서 입력되는 전기의 극성에 관계없이 항상 균일한 극성의 전기가 출력되는 제어부(3), 이 제어부(3)로부터 출력된 전기를 저장하는 축전지(4) 및, 이 축전지(4)의 전기를 각종 휴대용 전자기기에 공급되게 전원단과 결합되는 출력단(5)으로 이루어져 구성하되, 상기 구동수단은 발전기(2)에 변속부(45)를 매개로 축결합되어 관성 회전되는 플라이휠(42)과, 상기 플라이휠(42)이 한 방향으로만 회동되도록 힌지점을 지점으로 일측에는 플라이휠(42)과 치합되며 탄설되는 래치부(44a)를 구비하고 하부에는 외부의 흔들림에 의하여 진자 운동되는 중량부(44b)를 형성한 진자(44)로 구성된 자가 축전용 축전지.The solar cell 1 generated by solar light, the generator 2 driven by the driving means, and the electricity having a uniform polarity at all times irrespective of the polarity of electricity inputted from the solar cell 1 and the generator 2. Is output to the control unit (3), the storage battery (4) for storing the electricity output from the control unit (3), and the output terminal (5) coupled with the power supply terminal to supply the electricity of the storage battery (4) to various portable electronic devices. The drive means is axially coupled to the generator 2 via the transmission part 45 via an inertia rotation, and the hinge point is rotated in one direction so that the flywheel 42 rotates only in one direction. One side has a latch portion (44a) is engaged with the flywheel 42, and the lower portion of the self-contained storage battery consisting of a pendulum (44) formed a weight portion (44b) pendulum movement by the external shake.
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