KR101077947B1 - 태양 전지 충전 장치가 갖추어진 배낭 - Google Patents

태양 전지 충전 장치가 갖추어진 배낭 Download PDF

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Abstract

본 발명은 배낭 전면에 태양 전지를 부가 설치하여 야외 활동 중에도 태양 전지에 의해 발생 된 전기를 휴대용 배터리에 저장하거나 휴대용 배터리에 저장된 전기를 이용할 수 있도록 한 태양 전지 충전 장치가 갖추어진 배낭에 관한 것으로, 배낭과, 상기 배낭 전면에 설치되면서 충전 배터리 케이스가 삽입되는 배터리 케이스 수납 주머니, 상기 배터리 케이스 수납 주머니 전면에 설치되면서 태양 전지가 삽입되는 태양 전지 수납 주머니, 상기 태양 전지 수납 주머니에 삽입되어 외부로부터 입사되는 태양 광을 이용하여 전기를 생산하는 태양 전지, 상기 충전 배터리 케이스에 내부 장착되어 태양 전지로부터 생산된 전기를 충전하는 충전 배터리, 및 일단이 상기 태양 전지에 연결되고 타단이 배터리 케이스 수납 주머니의 전면을 관통한 다음 충전 배터리 케이스에 연결되어 태양 전지로부터 발생 된 전기를 충전 배터리로 전달하는 충전 케이블로 이루어질 수 있다. 이러한 구조로 이루어진 본 발명에 따른 태양 전지 충전 장치가 갖추어진 배낭은 태양 빛이 내리쬐는 야외에서 배낭을 짊어지기만 하면, 배낭 전면에 부가 설치된 태양 전지가 태양 광을 이용하여 전기를 생산하고, 상기 생산된 전기를 휴대용 배터리에 저장할 수 있다. 따라서, 본 발명에 따른 태양 전지 충전 장치가 갖추어진 배낭은 휴대용 배터리가 모두 방전되고, 배낭 소유자가 전원 공급이 수월치 않은 오지에 떨어져 있을 때, 태양 광에 의해 자체 발전한 전기를 배낭 소유자에게 제공할 수 있다는 장점이 있다.

Description

태양 전지 충전 장치가 갖추어진 배낭{KNAPSACK HAVING SOLAR BATTERY CHARGING DEVICE}
본 발명은 태양 전지 충전 장치가 갖추어진 배낭에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 배낭에 전기를 생산할 수 있는 태양 전지와 상기 태양 전지로부터 발생된 전기를 충전할 수 있는 휴대용 배터리를 부가 설치하여 전원 공급이 수월치 않은 야외에서도 휴대용 배터리에 저장된 전기를 이용할 수 있도록 한 태양 전지 충전 장치가 갖추어진 배낭에 관한 것이다.
일반적으로 해외 여행을 가거나 산행 또는 물놀이 시 입을 것과 먹을 것을 넣기 위해 배낭을 가져가게 된다.
또한, 상기 배낭 이외에 외부와 통신할 수 있는 휴대폰이나 라디오 또는 MP3, 및 랜턴 등을 챙기게 되는데, 상기 제시한 전기 기기들은 전원으로써 휴대용 배터리를 이용한다.
이때, 상기 전기 기기에 삽입되는 휴대용 배터리가 모두 소진되었다면 여분의 배터리를 이용하거나 가까운 편의점에 들러 휴대용 배터리를 구매할 수도 있고, 가까운 산장이나 민가에서 휴대용 배터리를 충전할 수도 있다.
하지만, 만약 여분의 배터리가 없거나 지나친 오지로 여행을 오게 되어 주변에 편의점이나 민가가 없다면, 소진된 휴대용 배터리를 충전시킬 수단이 없어 불편할 수 있다는 문제점이 있었고, 자칫 오지에서 사고가 발생 되었을 때 외부와 통신할 수 있는 수단이 없어진다는 문제점이 있었다.
이에 본 발명은 상기 제시한 문제점을 해결하고자, 전원 공급이 수월치 않은 야외에서도 휴대용 발전기에 의해 자체 생산된 전기를 이용하거나 충전할 수 있는 태양 전지 충전 장치가 갖추어진 배낭을 제공하는데 본 발명의 목적이 있다.
상기한 바의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 태양 전지 충전 장치가 갖추어진 배낭은 배낭과, 상기 배낭 전면에 설치되면서 충전 배터리 케이스가 삽입되는 배터리 케이스 수납 주머니, 상기 배터리 케이스 수납 주머니 전면에 설치되면서 태양 전지가 삽입되는 태양 전지 수납 주머니, 상기 태양 전지 수납 주머니에 삽입되어 외부로부터 입사되는 태양 광을 이용하여 전기를 생산하는 태양 전지, 상기 충전 배터리 케이스에 내부 장착되어 태양 전지로부터 생산된 전기를 충전하는 충전 배터리, 및 일단이 상기 태양 전지에 연결되고 타단이 배터리 케이스 수납 주머니의 전면을 관통한 다음 충전 배터리 케이스에 연결되어 태양 전지로부터 발생 된 전기를 충전 배터리로 전달하는 충전 케이블로 이루어질 수 있다.
이러한 구조로 이루어진 본 발명에 따른 태양 전지 충전 장치가 갖추어진 배낭은 태양 빛이 내리쬐는 야외에서 배낭을 짊어지기만 하면, 배낭 전면에 부가 설치된 태양 전지가 태양 광을 이용하여 전기를 생산하고, 상기 생산된 전기를 휴대용 배터리에 저장할 수 있다.
따라서, 본 발명에 따른 태양 전지 충전 장치가 갖추어진 배낭은 휴대용 배터리가 모두 방전되고, 배낭 소유자가 전원 공급이 수월치 않은 오지에 떨어져 있을 때, 태양 광에 의해 자체 발전한 전기를 배낭 소유자에게 제공할 수 있다는 장점이 있다.
도면 1은 본 발명의 사시도,
도면 2는 충전 배터리 케이스의 사시도,
도면 3은 충전 배터리 케이스의 평면도,
도면 4는 본 발명에 갖추어진 태양 전지와 충전 케이블을 설명하기 위한 도면,
도면 5는 본 발명에 갖추어진 충전 상태 표시 회로부를 설명하기 위한 도면,
도면 6은 점등 제어 수단의 제어 블록도
도면 7은 본 발명에 갖추어진 충전 회로부의 제어 블록도
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 자세히 설명한다.
본 발명에 따른 태양 전지 충전 장치가 갖추어진 배낭은 도면 1 내지 도면 4에 도시한 바와 같이, 배낭(1)과, 상기 배낭(1) 전면에 설치되면서 충전 배터리 케이스(3)가 삽입되는 배터리 케이스 수납 주머니(5), 상기 배터리 케이스 수납 주머니(5) 전면에 설치되면서 태양 전지(9)가 삽입되는 태양 전지 수납 주머니(7), 상기 태양 전지 수납 주머니(7)에 삽입되어 외부로부터 입사되는 태양 광을 이용하여 전기를 생산하는 태양 전지(9), 상기 충전 배터리 케이스(3)에 내부 장착되어 태양 전지(9)로부터 생산된 전기를 충전하는 충전 배터리(11), 및 일단이 상기 태양 전지(9)에 연결되고 타단이 배터리 케이스 수납 주머니(5)의 전면을 관통한 다음 충전 배터리 케이스(3)에 연결되어 태양 전지(9)로부터 발생 된 전기를 충전 배터리(11)로 전달하는 충전 케이블(13)로 이루어질 수 있다.
또한, 상기 충전 배터리 케이스(3)의 일측 둘레면에는 도면 2에 도시한 바와 같이, 상기 충전 케이블(13)을 꽂을 수 있도록 충전 커넥터(12)가 갖추어지고, 충전 배터리(11)에 충전된 전원을 전기 기기에 공급할 수 있도록 전원 커넥터(14)가 갖추어진다.
또, 상기 충전 배터리 케이스(3)에는 도면 5에 도시한 바와 같이, 충전 배터리(11)의 충전 상태를 표시하는 충전 상태 표시 회로부(15)가 갖추어지며, 상기 충전 상태 표시 회로부(15)는 직렬 연결되어 충전 배터리(11)의 전압을 분압하는 제 1 저항(17)과 제 2 저항(19)과, 제 3 저항(21)과 직렬 연결되어 제 3 저항(21)을 통해 전달되는 전압을 일정하게 유지하는 제너 다이오드(23), 비반전 입력 단자가 제 1 저항(17)과 제 2 저항(19) 사이에 연결되고 반전 입력 단자가 제 3 저항(21)과 제너 다이오드(23) 사이에 연결되어 비반전 입력 단자로부터 입력된 전압을 반전 입력 단자로부터 들어온 전압과 비교한 다음, 비반전 입력 단자로부터 입력된 전압이 반전 입력 단자로부터 입력된 전압보다 클 경우 MCU(25)(Micro Controller Unit)에 '+' 제어 신호를 전달하는 비교기(27), 충전 배터리(11)에 충전이 완료되었음을 표시하는 녹색 램프(29), 충전 배터리(11)에 충전이 완료되지 않았음을 표시하는 적색 램프(31), 및 상기 비교기(27)로부터 '+' 제어 신호가 입력되었을 때 녹색 램프(29)를 점등시키고 상기 비교기(27)로부터 '+' 제어 신호가 입력되지 않았을 때 적색 램프(31)를 점등시키는 MCU(25)로 이루어질 수 있다.
또, 상기 충전 배터리 케이스(3)의 일측면에는 도면 6에 도시한 바와 같이, 충전 배터리(11)로부터 공급되는 전류에 의해 점등되는 램프(33)와, 상기 램프(33)를 점등시키는 점등 제어 수단(35)이 갖추어지고, 상기 점등 제어 수단(35)은 제어부(37)에 램프(33)를 온(On) 또는 오프(Off) 시키는 제어 신호를 전달하는 점등 스위치(39)와, 상기 점등 스위치(39)로부터 온(On) 제어 신호가 입력되었을 때 스위칭부(41)에 일정 주파수를 갖는 구형파 신호를 전달하는 제어부(37), 상기 제어부(37)로부터 입력된 구형파 신호에 따라 충전 배터리(11)의 전류를 램프(33)에 공급하여 램프(33)를 점등시키는 스위칭부(41)로 이루어질 수 있다.
또, 상기 충전 배터리 케이스(3)의 내부에는 도면 7에 도시한 바와 같이, 태양 전지(9)로부터 공급된 전원을 충전 배터리(11)에 공급하기 위해 충전 회로부(42)가 갖추어지는 바, 상기 충전 회로부는 상기 태양 전지(9)로부터 출력되는 전원에 포함된 노이즈를 제거함과 더불어 태양 전지(9)로부터 출력되는 전원이 한 방향으로 흐르도록 하는 정류 및 필터링부(43)와, 상기 정류 및 필터링부(43)에서 출력되는 전류를 부하에 관계없이 일정하게 유지시키는 정전류 제어부(45), 및 상기 정전류 제어부(45)에서 출력되는 전압을 부하에 관계없이 항상 일정하게 유지한 다음, 충전 배터리(11)에 공급하는 정전압 제어부(47)로 이루어질 수 있다.
상기와 같은 구조로 이루어진 본 발명에 따른 태양 전지 충전 장치가 갖추어진 배낭이 동작 되는 과정을 도면 1 내지 도면 7을 참조하여 설명하면 다음과 같다.
먼저, 본 발명의 소지자가 배낭(1)을 메고 야외로 나가면, 배낭(1) 전면에 부가 설치된 태양 전지(9)는 입사된 태양 광을 이용하여 전기를 생산하고, 생산된 전기를 충전 케이블(13)을 이용하여 충전 배터리 케이스(3)에 전달한다.
이때, 상기 충전 배터리 케이스(3)는 충전 케이블(13)과 맞물리는 충전 커넥터(12)를 통해 태양 전지(9)로부터 발생 된 전기를 전달받고, 상기 충전 회로부(42)는 태양 전지(9)로부터 전달된 전기를 일정하게 조정한 다음, 충전 배터리(11)로 전달한다.
또한, 본 발명에 갖추어진 충전 상태 표시 회로부(15)는 충전 배터리(11)의 전압을 기준 전압과 비교한 다음, 충전 배터리(11)의 전압이 기준 전압보다 높을 때 녹색 램프(29)를 점등시키고 충전 배터리(11)의 전압이 기준 전압보다 낮을 때 적색 램프(31)를 점등시켜 배터리의 충전 상태를 표시할 수 있다.
또, 상기 충전 배터리 케이스(3)는 점등 스위치(39)가 온 되었을 때 램프(33)를 점등시킨다.
또, 상기 충전 배터리 케이스(3)에 갖추어진 전원 커넥터(14)에 임의의 전기 기기를 연결시키면, 충전 배터리(11)에 저장된 전류가 전원 커넥터(14)를 통해 임의의 전기 기기로 전달되면서, 임의의 전기 기기가 동작하게 된다.
이러한 구조로 이루어진 본 발명에 따른 태양 전지 충전 장치가 갖추어진 배낭은 태양 빛이 내리쬐는 야외에서 배낭(1)을 짊어지기만 하면, 배낭(1) 전면에 부가 설치된 태양 전지(9)가 태양 광을 이용하여 전기를 생산하고, 상기 생산된 전기는 휴대용 배터리에 저장된다.
따라서, 본 발명에 따른 태양 전지 충전 장치가 갖추어진 배낭은 휴대용 배터리가 모두 방전되고, 배낭(1) 소지자가 전원 공급이 수월치 않은 오지에 떨어져 있을 때, 태양 광을 이용하여 자체 발전한 전기를 배낭(1) 소지자에게 제공할 수 있다는 장점이 있다.
1. 배낭 3. 충전 배터리 케이스
5. 배터리 케이스 수납 주머니 7. 태양 전지 수납 주머니
9. 태양 전지 11. 충전 배터리
13. 충전 케이블 15. 충전 상태 표시 회로부
17. 제 1 저항 19. 제 2 저항
21. 제 3 저항 23. 제너 다이오드
25. MCU 27. 비교기
29. 녹색 램프 31. 적색 램프
33. 램프 35. 점등 제어 수단
37. 제어부 39. 점등 스위치
41. 스위칭부 43. 정류 및 필터링부
45. 정전류 제어부 47. 정전압 제어부

Claims (2)

  1. 삭제
  2. 배낭(1)과;
    상기 배낭(1) 전면에 설치되면서 충전 배터리 케이스(3)가 삽입되는 배터리 케이스 수납 주머니(5);
    상기 배터리 케이스 수납 주머니(5) 전면에 설치되면서 태양 전지(9)가 삽입되는 태양 전지 수납 주머니(7);
    상기 태양 전지 수납 주머니(7)에 삽입되어 외부로부터 입사되는 태양 광을 이용하여 전기를 생산하는 태양 전지(9);
    상기 충전 배터리 케이스(3)에 내부 장착되어 태양 전지(9)로부터 생산된 전기를 충전하는 충전 배터리(11);
    일단이 상기 태양 전지(9)에 연결되고 타단이 배터리 케이스 수납 주머니(5)의 전면을 관통한 다음 충전 배터리 케이스(3)에 연결되어 태양 전지(9)로부터 발생 된 전기를 충전 배터리(11)로 전달하는 충전 케이블(13)로 이루어지고,
    상기 충전 배터리 케이스(3)에는 충전 배터리(11)의 충전 상태를 표시하는 충전 상태 표시 회로부(15)가 갖추어지며,
    상기 충전 상태 표시 회로부(15)는 직렬 연결되어 충전 배터리(11)의 전압을 분압하는 제 1 저항(17)과 제 2 저항(19);
    제 3 저항(21)과 직렬 연결되어 제 3 저항(21)을 통해 전달되는 전압을 일정하게 유지하는 제너 다이오드(23);
    비반전 입력 단자가 제 1 저항(17)과 제 2 저항(19) 사이에 연결되고 반전 입력 단자가 제 3 저항(21)과 제너 다이오드(23) 사이에 연결되어 비반전 입력 단자로부터 입력된 전압을 반전 입력 단자로부터 들어온 전압과 비교한 다음, 비반전 입력 단자로부터 입력된 전압이 반전 입력 단자로부터 입력된 전압보다 클 경우 MCU(25)(Micro Controller Unit)에 '+' 제어 신호를 전달하는 비교기(27);
    충전 배터리(11)에 충전이 완료되었음을 표시하는 녹색 램프(29);
    충전 배터리(11)에 충전이 완료되지 않았음을 표시하는 적색 램프(31);
    및 상기 비교기(27)로부터 '+' 제어 신호가 입력되었을 때 녹색 램프(29)를 점등시키고 상기 비교기(27)로부터 '+' 제어 신호가 입력되지 않았을 때 적색 램프(31)를 점등시키는 MCU(25)로 이루어지고,
    상기 충전 배터리 케이스(3)의 일측면에는 충전 배터리(11)로부터 공급되는 전류에 의해 점등되는 램프(33)와,
    상기 램프(33)를 점등시키는 점등 제어 수단(35)이 갖추어지고,
    상기 점등 제어 수단(35)은 제어부(37)에 램프(33)를 온(On) 또는 오프(Off) 시키는 제어 신호를 전달하는 점등 스위치(39)와;
    상기 점등 스위치(39)로부터 온(On) 제어 신호가 입력되었을 때 스위칭부(41)에 일정 주파수를 갖는 구형파 신호를 전달하는 제어부(37);
    상기 제어부(37)로부터 입력된 구형파 신호에 따라 충전 배터리(11)의 전류를 램프(33)에 공급하여 램프(33)를 점등시키는 스위칭부(41)로 이루어진 것을 특징으로 하는 태양 전지 충전 장치가 갖추어진 배낭.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101379163B1 (ko) 2012-04-17 2014-03-31 삼성에버랜드 주식회사 다기능 가방
KR101531619B1 (ko) * 2014-11-21 2015-06-24 주식회사 플락 모바일 태양전지 모듈 포터블 장치
CN105962603A (zh) * 2016-04-28 2016-09-28 乐视控股（北京）有限公司 一种智能背包及显示模块
KR101923015B1 (ko) * 2017-05-11 2018-12-13 주식회사 와사비 여행자 편의 기능 제공을 위한 통합 플랫폼이 탑재된 스마트 백팩

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