KR101180812B1 - 자동차 비상 시동 전류 공급 장치 - Google Patents

자동차 비상 시동 전류 공급 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 실시간으로 방전된 자동차에 시동을 걸수 있도록 시동 전류를 공급하는 시동 전류 공급 장치를 개시한다. 본 발명은 순간적으로 고전류를 출력할 수 있는 고출력 배터리셀들이 직렬로 연결된 시동 전류 공급 장치를 사전에 충전하고, 자동차 배터리 방전시에 시동 전류 공급 장치를 자동차 배터리에 접촉시킨 후, 시동 전류 공급 장치로부터 공급되는 순간적인 고전류를 이용하여 실시간으로 자동차의 시동을 걸 수 있다. 또한, 본 발명의 자동차 비상 시동 전류 공급 장치는 하면에 자동차 배터리 전극 삽입부를 형성하여, 자동차 배터리와 결합할 때 자동차 배터리 전극이 삽입부 내부로 삽입되고, 하우징 내부에 수용되어 있던 전극을 삽입부로 돌출시켜 배터리 전극과 접촉시켜 시동 전류를 공급함으로써, 점퍼 케이블과 같은 부가적인 연결 케이블이 없이도, 간편하게 시동 전류 공급 장치와 자동차 배터리 전극을 연결할 수 있다. 또한, 본 발명의 시동 전류 공급 장치는 전극에 길이 방향으로 주기적으로 요부와 홈부를 형성함으로써, 전극간 거리가 다양한 모든 자동차 배터리와 결합하여 시동 전류를 제공할 수 있다.

Description

자동차 비상 시동 전류 공급 장치{Apparatus for providing operating current for automobile}
본 발명은 자동차 비상 시동 전류 장치에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 자동차 배터리에 결합하여 방전된 자동차에 시동 전류를 제공하는 자동차 비상 시동 전류 공급 장치에 관한 것이다.
자동차에 시동을 걸기 위해서는, 자동차에 설치된 자동차용 배터리에서 스타트 모터로 전류를 공급하여 스타트 모터를 구동심킴과 동시에, 자동차 점화 플러그에 전류를 공급하여 스파크를 발생시키는 것이 필요하다.
그러나, 자동차용 배터리는 자동차에 전등을 켜놓고 장시간 방치하는 등의 경우에 방전되어 시동을 걸 수 없게된다. 이러한 경우에, 종래에는 다른 차량의 자동차 배터리와 방전된 자동차 배터리를 점퍼 케이블로 연결하여, 다른 차량의 자동차 배터리로부터 시동 전류를 공급받아 시동을 거는 것이 일반적이었다.
그러나, 이러한 종래 방식은 차량의 운행이 빈번한 도로에서는 효과적인 방법이지만 차량의 운행이 적은 이면도로나 자나가는 차량의 도움을 받기 어려운 고속도로에서는 적용하기 어려운 문제점이 있고, 점퍼 케이블이 자동차에 비치되어 있지 않은 경우에도 적용하기 어려운 문제점이 있다.
이러한 문제점을 해결하기 위하여 본 출원인은 차량용 보조배터리에 전력을 충전하고, 차량이 방전될때 시가잭을 통해서 자동차 배터리를 충전하는 차량용 보조배터리를 개발하였으나, 이는 차량용 보조배터리로부터 자동차 배터리를 충전하는데 장시간이 소요되는 문제점이 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 방전된 자동차용 배터리에 고전류를 순간적으로 공급함으로써, 실시간으로 차량에 시동을 걸 수 있는 자동차 비상 시동 전류 공급 장치를 제공하는 것이다.
상술한 과제를 해결하기 위한 본 발명의 자동차 비상 시동 전류 공급 장치는, 배터리셀을 포함하여 자동차에 시동을 걸기위해서 필요한 시동 전류를 출력하는 회로부; 자동차에 설치된 자동차 배터리의 전극과 접촉되어, 상기 회로부로부터 입력된 시동 전류를 상기 자동차 배터리의 전극으로 출력하는 전극부; 상기 전극부와 연결되어 사용자의 조작에 의해서 상기 전극부를 이동시키는 전극 조절부; 및 상기 회로부 및 상기 전극부를 내부에 수용하고, 하면으로부터 상부 방향으로 자동차 배터리 전극이 삽입되는 배터리 전극 삽입부가 형성된 하우징을 포함한다.
또한, 상기 전극부는 상기 하우징 내부에 수용되어 있다가, 상기 전극 조절부에 의해서 이동하여 일부분이 상기 배터리 전극 삽입부로 돌출되어, 상기 배터리 전극 삽입부 내부에서 상기 자동차 배터리의 전극과 접촉될 수 있다.
또한, 상기 전극부는, 서로 이격 배치되어 상기 자동차 배터리의 양의 전극 및 음의 전극과 각각 접촉하는 양전극부 및 음전극부를 포함하고, 상기 양전극부 및 음전극부 각각은 사용자가 상기 전극 조절부를 회전시킴에 따라서, 상기 배터리 전극 삽입부의 중심을 향해서 직선으로 이동하여 상기 자동차 배터리의 전극과 접촉하는 접촉 전극을 포함할 수 있다.
또한, 상기 접촉 전극은, 서로 다른 양전극과 음전극간 간격을 갖는 자동차 배터리의 전극들과 결합될 수 있도록, 표면의 길이 방향으로 요부와 홈부가 주기적으로 형성될 수 있다.
또한, 상기 양전극부 및 상기 음전극부 각각은, 상기 회로부와 연결되어 상기 회로부로부터 시동 전류를 입력받는 연결 전극; 및 상기 전극 조절부의 회전 운동을 직선 운동으로 변환하여 상기 접촉 전극을 이동시키는 전극 이동 부재를 더 포함하고, 상기 연결 전극과 접촉 전극은 상기 접촉 전극이 상기 하우징 내부에 수용된 상태에서는 서로 분리되고, 상기 접촉 전극이 상기 배터리 전극 삽입부로 돌출됨에 따라서 접촉될 수 있다.
또한, 상기 연결 전극, 상기 전극 이동 부재, 및 상기 접촉 전극은 한 쌍으로 구성되고, 상기 전극 조절부가 회전함에 따라서 상기 전극 이동 부재는 상기 한 쌍의 접촉 전극을 상기 배터리 전극 삽입부의 중심 방향으로 이동시켜 상기 배터리 전극 삽입부의 중심에서 상기 자동차 배터리와 상기 접촉 전극이 접촉할 수 있다.
또한, 상기 자동차 배터리 전극이 배치되는 배터리 전극 삽입부의 상부에는 고정부가 배치되고, 상기 고정부와 상기 연결 전극 사이에는 탄성부재가 배치되어, 상기 접촉 전극과 상기 연결 전극이 분리된 후, 상기 연결 전극은 상기 접촉 전극과 접촉되기 이전의 위치로 이동할 수 있다.
또한, 상기 하우징은 상기 회로부를 수용하는 상부 하우징; 및 상기 전극부를 내부에 수용하고, 하면으로부터 상부 방향으로 자동차 배터리 전극이 삽입되는 배터리 전극 삽입부가 형성된 하부 하우징으로 구성되고, 상기 상부 하우징과 상기 하부 하우징에는 서로 대응되는 위치에 서로 전기적으로 연결될 수 있는 커넥터가 설치되고, 상기 회로부와 상기 전극부는 상기 커넥터에 의해서 연결될 수 있다.
또한, 상기 회로부는, 사용자의 조작에 의해서 시동 전류의 공급 및 차단을 제어하는 동작 스위치; 전력을 충전하고, 상기 동작 스위치의 제어에 따라서 충전된 전력을 방전하여 시동 전류를 상기 전극부로 출력하는 배터리부; 충전용 어댑터 및 차량용 시가잭(Cigar Jack) 중 적어도 어느 하나로부터 전원을 공급받아 충전전류를 상기 배터리부로 출력하여 상기 배터리부에 포함된 배터리셀들을 충전하는 충전회로; 배터리잔량, 상기 동작 스위치의 온(ON)/오프(OFF) 상태 및 충전상태를 표시하는 상태 표시부를 포함할 수 있다.
또한, 상기 배터리부는, 서로 직렬로 연결된 복수의 배터리셀; 및 상기 복수의 배터리셀들의 충전상태 및 밸런스를 조사하여, 각 셀들의 과충전 및 과방전을 제어하고, 비정상적인 회로의 동작시에 충전 및 방전등을 차단하여 배터리셀을 보호하는 보호회로를 포함할 수 있다.
본 발명은 순간적으로 고전류를 출력할 수 있는 고출력 배터리셀들이 직렬로 연결된 시동 전류 공급 장치를 사전에 충전하고, 자동차 배터리 방전시에 시동 전류 공급 장치를 자동차 배터리에 접촉시킨 후, 시동 전류 공급 장치로부터 공급되는 순간적인 고전류를 이용하여 실시간으로 자동차의 시동을 걸 수 있다.
또한, 본 발명의 시동 전류 공급 장치는 하면에 배터리 전극 삽입부를 형성하여, 자동차 배터리와 결합할 때 자동차 배터리 전극을 배터리 전극 삽입부 내부에 삽입하고, 하우징 내부에 수용되어 있던 전극을 삽입부로 돌출시켜 배터리 전극과 접촉시켜 시동 전류를 공급함으로써, 점퍼 케이블과 같은 부가적인 연결 케이블이 없이도, 간편하게 시동 전류 공급 장치와 자동차 배터리 전극을 연결할 수 있다.
또한, 본 발명의 시동 전류 공급 장치는 전극에 길이 방향으로 주기적으로 요부와 홈부를 형성함으로써, 전극간 거리가 다양한 모든 자동차 배터리와 결합하여 시동 전류를 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 자동차 비상 시동 전류 공급 장치의 전체 구성을 개략적으로 도시하는 블록도이다.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 자동차 비상 시동 전류 공급 장치의 외형을 도시하는 도면이다.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 자동차 비상 시동 전류 공급 장치의 이용 예를 도시하는 도면이다.
도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 배터리부의 구성을 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 충전회로(124)의 승압부(124a)의 구성을 도시하는 도면이다.
도 6은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 충전회로(124)의 충전부의 구성을 도시하는 도면이다.
도 7은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 상태 표시부의 구성을 도시하는 도면이다.
도 8a 내지 도 8c는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 전극부의 구성을 도시하는 도면이다.
도 9a 및 도 9b는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 시동 전류 공급 장치가 동작하는 과정을 설명하는 도면이다.
도 10은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 시동 전류 공급 장치의 하우징이 상부 하우징과 하부 하우징으로 분리된 예를 도시하는 도면이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 설명한다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 자동차 비상 시동 전류 공급 장치(100)의 전체 구성을 개략적으로 도시하는 블록도이고, 도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 자동차 비상 시동 전류 공급 장치의 외형을 도시하는 도면이며, 도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 자동차 비상 시동 전류 공급 장치의 이용 예를 도시하는 도면이다.
먼저, 도 1을 참조하면, 본 발명의 자동차 비상 시동 전류 공급 장치는, 하우징(110) 내부에 고출력 배터리셀들을 포함하는 회로부(120)와, 회로부(120) 및 자동차에 설치된 자동차 배터리의 전극(310)에 연결되어, 회로부(120)에서 출력된 시동 전류를 자동차 배터리로 출력하는 전극부(130)와, 전극부(130)와 연결되어 사용자의 조작에 의해서 전극부(130)를 이동시키는 전극 조절부(140)를 포함한다.
전극 조절부(140)는 하우징(110) 내부로 삽입된 전극 이동바(144)와, 하우징(110) 외부에 설치되고 전극 이동바(144)와 결합되어 사용자의 조작에 따라서 전극 이동바(144)를 회전시키는 손잡이(142)로 구성된다.
도 2를 참조하면, 하우징(110)의 전면에는 전극 조절부(140)의 손잡이(142)가 설치되고(도 2의 (b)참조), 하우징(110)의 상면에는 동작 스위치(126), 배터리 잔량표시부(128-2), 충전상태 표시부(128-4), 및 전원 ON 및 접촉상태 표시부(128-3) 등이 설치되어 있다(도 2의 (a)참조).
또한, 하우징(110)의 하면에는 자동차 비상 시동 전류 공급 장치가 자동차 배터리와 결합될 때, 자동차 배터리의 전극을 내부에 삽입할 수 있도록 자동차 배터리 전극 삽입부(112)가 설치되어 있고, 자동차 배터리 전극 삽입부(112)의 서로 마주보는 2개의 면은 전극이 하우징(110) 내부에서 삽입부(112)의 중심으로 이동되어 돌출될 수 있도록 개방되어 있다(도 2의 (c)참조).
사용자가 전극 조절부(140)의 손잡이(142)를 회전시키면, 하우징(110) 내부에 수용되었던 전극들이 자동차 배터리 전극 삽입부(112) 중심으로 이동하게 되고, 전극들이 삽입부(112)으로 돌출되어 자동차 배터리 전극 삽입부(112)에 삽입된 자동차 배터리 전극(310)과 접촉하여 시동전류를 공급한다.
도 3을 참조하면, 자동차 배터리가 방전된 경우, 도 3에 도시된 바와 같이, 사용자는 자동차 배터리 전극 삽입부(112)에 배터리 전극(310)들이 각각 삽입되도록 자동차 비상 시동 전류 공급 장치(100)를 자동차 배터리(300) 위에 올려놓고 전극 조절부(140)의 손잡이(142)를 회전시킨다. 손잡이(142)가 회전됨에 따라서 전극부(130)의 접촉 전극(134)이 하우징(110) 내부에서 삽입부(112)로 돌출되어 삽입부(112)에 삽입된 배터리 전극(310)과 접촉된다.
그 후, 사용자는 자동차 비상 시동 전류 공급 장치의 동작 스위치(126)를 ON시켜, 자동차 비상 시동 전류 공급 장치 내부의 배터리셀로부터 자동차 배터리로 시동전류가 공급되는 상태에서, 자동차의 시동을 실시간으로 걸수 있게 된다.
도 1을 다시 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 자동차 비상 시동 전류 공급 장치의 구성을 살펴보면, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 자동차 비상 시동 전류 공급 장치는 전극부(130), 전극 조절부(140) 및 회로부(120)를 포함하여 구성되고, 회로부(120)는 상태 표시부(128), 동작 스위치(126), 충전회로(124), 및 배터리부(122)를 포함하여 구성되며, 배터리부(122)는 복수의 고출력 배터리셀(122a~122c) 및 보호회로(122d)를 포함하여 구성된다.
복수의 배터리셀(122a~122c)은 충전회로(124)로부터 공급되는 충전전류에 의해서 충전되고, 동작 스위치(126)가 ON 되면, 자동차 시동 전류를 전극부(130)로 출력한다. 본 발명의 바람직한 실시예에서, 각 배터리셀(122a~122c)은 3.8V/10A(10C)를 출력할 수 있는 Li-Polymer 고출력 배터리셀들이 이용되었고, 이러한 고출력 배터리셀들이 직렬로 연결되어 시동 전류를 전극부(130)를 통해서 자동차 배터리로 출력한다.
보호회로(122d)는 각 배터리셀들(122a~122c)의 충전상태 및 밸런스를 조사하여, 각 셀들의 과충전 및 과방전을 제어하고, 비정상적인 회로의 동작시에 충전 및 방전등을 차단하여 배터리셀을 보호한다.
충전회로(124)는 충전용 어댑터 및 차량용 시가잭(Cigar Jack) 으로부터 전원을 공급받아 충전전류를 배터리부(122)로 출력하여 배터리셀들(122a~122c)을 충전한다. 충전회로(124)는 도 5 및 도 6을 참조하여 후술하는 바와 같이, 승압부(124a)와 충전부(124b)로 구성된다.
동작 스위치(126)는 하우징(110)에 설치되어 사용자의 조작에 따라서 ON으로 설정되면 배터리부(122)와 전극부(130)를 연결하여 배터리부(122)로부터 출력되는 시동 전류를 전극부(130)로 전달하고, OFF로 설정되면 시동 전류 공급을 차단한다.
상태 표시부(128)는 배터리잔량, 상기 동작 스위치의 온(ON)/오프(OFF) 상태 및 충전상태를 표시한다.
도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 배터리부(122)의 구성을 도시한 도면이다.
도 4를 참조하면, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 배터리부(122)는 복수의 고출력 배터리셀(122a~122c) 및 보호회로(122d)를 포함하여 구성되고, 보호회로(122d)는 밸런스 인식부(122d-1), 보호회로부(122d-2), 및 차단부(122d-3)를 포함하여 구성된다.
복수의 고출력 배터리셀(122a~122c)은 일반적인 충전용 배터리셀에 비하여 순간적으로 고출력 방전이 가능한 것으로서, 본 발명의 바람직한 실시예에서 이용되는 배터리셀은 3.8V/10~20Ah 용량이나 순간 출력이 용량의 10배(10C)의 출력을 낼수 있는 배터리셀들이 복수개가 서로 직렬로 연결되어 구성된다.
밸런스인식부(122d-1)는 복수의 배터리셀들(122a~122c)의 충전 및 방전이 반복됨에 따라서 각 배터리셀의 전압이 달라져서 한쪽 배터리셀의 전압이 높고, 다른쪽 배터리셀의 전압이 낮아짐으로 인해서 복수의 배터리셀 전체적으로 수명이 단축되고 전원공급효율이 저하되는 것을 방지하기 위해서, 각각의 배터리셀이 전압을 인식하여 보호회로부(122d-2)로 알려주는 역할을 수행한다. 도 4에 도시된 예에서, 밸런스 인식부(122d-1)는 각 배터리셀에 연결된 3개의 밸런스 인식 블록들로 표시되었고, 각 밸런스 인식 블록들은 FET 반도체 소자로 구현되었다.
보호회로부(122d-2)는 과충전 및 과방전을 보호하기 위한 보호 IC 소자로 구현되어, 밸런스 인식부(122d-1)로부터 출력된 정보에 따라서 각 배터리셀의 과충전 및 과방전을 제어한다.
차단부(122d-3)는 비정상적인 회로의 동작시에 배터리 공급을 차단함으로써 배터리를 보호한다.
도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 충전회로(124)의 승압부(124a)의 구성을 도시하는 도면이다. 도 5를 참조하면, 승압부(124a)는 자동차 내부의 시가잭(Cigar Jack) 또는 외부 어댑터(본 발명의 바람직한 실시예에서는 AC/DC 12V/3A 어댑터를 이용함)로부터 입력되는 전원의 입력 전압을 조절하는 입력전압 조절부(124a-1), 입력된 전압 레벨을 변환하는 DC-DC 컨버터 IC(124a-2), 출력 전류를 조절하는 전류 제어부(124a-3), 출력 전압을 조절하는 출력전압 조절부(124a-4), 및 출력 전압 파형의 리플을 제거하는 리플제거부(124a-5)를 포함하여 구성된다. 도 5의 도시된 입력전압 조절부(124a-1), 전류 제어부(124a-3) 및 출력전압 조절부(124a-4)의 블록들은 저항을 나타내고, 리플제거부(124a-5)의 블록들은 커패시터와 저항으로 구성된 회로를 나타낸다.
도 6은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 충전회로(124)의 충전부의 구성을 도시하는 도면이다. 도 6을 참조하면, 충전부(124b)는 전류제어부(124b-1), 검출부(124b-2) 및 기준전압 공급부(124b-3)를 포함하여 구성된다.
전류제어부(124b-1)는 저항 및 스위칭 FET로 구성되어 배터리부(122)로 출력되는 전류를 단속적으로 제어하고, 기준전압 공급부(124b-3)는 외부의 구동전압(8V~16V)을 입력받아서 기준 전압을 생성하여 검출부(124b-2)로 출력한다.
검출부(124b-2)는 전류제어부(124b-1)의 저항에 걸린 전압과 검출부(124b-2)로부터 인가된 기준전압을 비교하여 현재 출전전류가 과전류인지 여부를 판단하고, 과전류가 흐르고 있다고 판단되면, 전류제어부(124b-1)의 스위칭 FET를 제어하여 배터리부(122)로 충전전류가 공급되는 것을 차단한다. 또한, 검출부(124b-2)는 충전이 수행되면 상태 표시부(128)에 포함된 충전상태 표시부(128-4)의 적색LED를 발광시키고, 충전이 완료되면 충전상태 표시부(128-4)의 녹색LED를 발광시킨다.
도 7은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 상태 표시부의 구성을 도시하는 도면이다. 도 7을 참조하면, 상태 표시부(128)는 배터리잔량검출부(128-1), 배터리잔량표시부(128-2), 접촉상태 및 전원 표시부(128-3), 및 충전상태표시부(128-4)를 포함하여 구성된다.
배터리잔량검출부(128-1)는 배터리셀들(122a~122c)의 전압을 인식하여 배터리잔량표시부(128-2)를 구성하는 4개의 LED를 선택적으로 점등시킴으로써 배터리 잔량을 표시한다. 배터리잔량의 FULL 이면, 4개의 LED를 모두 점등시키고, 배터리 잔량이 80% 정도일때는 3개의 LED를 점등시키며, 배터리 잔량이 60% 정도일때는 2개의 LED를 점등시키고, 배터리 잔량이 40%정도일때는 1개의 LED를 점등시키며, 배터리 잔량이 20% 이하일때는 모든 LED를 점멸시킨다.
접촉상태 및 전원 표시부(128-3)는 동작 스위치(126)의 온(ON)/오프(OFF) 여부를 조사하여 LED로 표시하고, 충전상태표시부(128-4)는 충전부(124b)의 검출부(124b-2)로부터 충전상태를 인식하여 충전중일때는 적색 LED를 점등시키고, 충전이 완료되면 녹색 LED를 전등시킨다.
도 8a 내지 도 8c는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 전극부(130)의 구성을 도시하는 도면이다.
도 8a 내지 도 8c를 참조하면, 전극부(130)는 양전극부 및 음전극부로 구성되고, 양전극부 및 음전극부 각각은 전극 조절부(140)와 각각 연결된다.
하우징(110)의 하면에는 상술한 바와 같이, 자동차 배터리 전극이 삽입되어 접촉 전극들과 연결될 수 있도록 배터리 전극 삽입부(112)(이하, "삽입부"라 약칭함)가 형성되고, 삽입부(112)의 서로 마주보는 두 면은 접촉 전극이 유동할 수 있도록 개방되어 있다. 이 때, 하우징(110)의 하면에는 양전극부 및 음전극부 각각에 대응되는 2개의 삽입부가 형성될 수도 있고, 하나의 삽입부가 형성될 수도 있다.
양전극부 및 음전극부는 모두 한 쌍의 서로 마주보는 연결 전극(136), 전극 이동 부재(132), 접촉 전극(134), 탄성 부재(136)로 구성된다.
연결 전극(136)은 전기 케이블에 의해서 상술한 회로부(120)와 연결되어 회로부(120)로부터 시동 전류를 공급받는다. 연결 전극(136)에는 전기 케이블 연결홈(136-2)이 형성되어 있고, 연결 전극(136)과 고정부(400) 사이에는 스프링과 같은 탄성 부재(136)가 게재되어 있다.
전극 이동 부재(132)는 절연체로 형성되어 하부는 접촉 전극(134)과 접합되어 있고, 상부는 전극 조절부(140)의 전극 이동바(144)와 연결되어 있다. 본 발명의 바람직한 실시예에서 전극 이동 부재(132)와 전극 이동바(144)는 서로 나사선으로 결합되어 있어, 사용자가 전극 조절부(140)의 손잡이(142)를 돌려서 전극 이동바(144)를 회전시키면, 전극 이동바(144)가 회전함에 따라서 전극 이동 부재(132)가 삽입부(112)의 중심 방향으로 이동하거나, 삽입부(112)의 중심과 반대 방향으로 이동한다.
접촉 전극(134)은 전극 이동 부재(132)와 접합되어 있어 전극 이동 부재(132)와 함께 사용자의 조작에 의해서 삽입부(112)의 중심 방향으로 이동하여 연결 전극(136)과 접촉거나, 삽입부(112)의 중심과 반대 방향으로 이동한다.
접촉 전극(134)의 배터리 전극(310)과 맞닿는 부분에는 복수의 홈부와 요부가 일정한 간격으로 형성되어 있어, 원형의 배터리 전극(310)은 접촉 전극(134)의 서로 마주보는 한쌍의 접촉 전극(134)에 형성된 홈부 사이에 고정되어 시동 전류를 공급받는다. 또한, 양전극부 및 음전극부의 접촉 전극(134)은 길이 방향으로 길게 형성되고 그 표면에 요철이 형성되어 있으므로, 양전극과 음전극간 거리가 서로 다른 배터리들에 대해서도 모두 적용이 가능하다. 즉, 전극간 거리가 짧은 소용량 배터리의 경우에, 배터리 전극(310)은 접촉 전극(134)의 안쪽(시동 전류 공급 장치의 중심을 안쪽이라 칭함)에서 접촉되고, 전극간 거리가 긴 대용량 배터리의 경우에, 배터리 전극(310)은 접촉 전극(134)의 바깥쪽에서 접촉된다.
도 9a 및 도 9b는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 시동 전류 공급 장치가 동작하는 과정을 설명하는 도면이다.
도 9a 및 도 9b를 참조하면, 사용자가 도 3에 도시된 바와 같이, 자동차 배터리위에 시동 전류 공급 장치를 올려놓고 손잡이(142)를 회전시키면, 전극 이동바(144)에 결합된 서로 마주보는 전극 이동 부재(132)와 이와 접합된 접촉 전극(134)이 삽입부(112)의 중심으로 이동하여, 접촉 전극(134)이 연결 전극(136)과 접촉된다. 이 때, 하우징(110) 내부에 위치하던 접촉 전극(134)은 도 9b에 도시된 바와 같이 삽입부(112) 중심으로 돌출된다.
사용자가 손잡이(142)를 지속적으로 회전시키면 탄성 부재(136)의 저항을 받으면서, 전극 이동 부재(132), 접촉 전극(134) 및 연결 전극(136)이 함께 삽입부(112)의 중심 방향으로 이동하여 자동차 배터리 전극(310)과 접촉 전극(134)이 접촉된다.
그 후, 사용자가 동작 스위치(126)를 ON 시키면, 회로부(120)로부터 출력된 시동 전류가 연결 전극(136) 및 접촉 전극(134)을 순차적으로 거쳐서 배터리 전극(310)으로 전달되고, 사용자는 시동 전류에 의해서 자동차에 시동을 걸수 있다.
자동차에 시동이 걸리고, 사용자가 손잡이(142)를 회전시켜 전극 이동 부재(132)를 삽입부(112)의 중심과 반대 방향으로 이동시키면, 전극 이동 부재(132)와 접합된 접촉 전극(134)도 함께 이동되고, 연결 전극(136)은 탄성 부재(136)에 의해서 삽입부(112)의 중심 반대 방향으로 이동된다.
사용자는 접촉 전극(134)이 하우징(110) 내부로 완전히 수용될때까지 지속적으로 손잡이(142)를 회전시키면, 접촉 전극(134)은 연결 전극(136)과 분리되면서 하우징(110) 내부에 수용된다.
지금까지 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 시동 전류 공급 장치에 대해서 설명하였다.
상술한 본 발명의 바람직한 실시예에서는 회로부(120), 전극부(130), 및 전극 조절부(140)가 일체형으로 하나의 하우징(110)에 수용되어 있으나, 도 10의 (a) 및 (b)에 도시된 바와 같이, 하우징(110)을 분리하여 상부 하우징(110a)에는 회로부(120)를 포함시키고, 하부 하우징(110b)에는 전극부(130) 및 전극 조절부(140)를 포함시키는 것도 가능하다.
이 때, 상부 하우징(110a)과 하부 하우징(110b)에는 시동 전류를 공급하기 위한 커넥터(114a 및 114b)가 서로 대응되는 위치에 설치되고, 상부 하우징(110a)에 설치된 커넥터(114a)는 회로부(120)에 연결되고, 하부 하우징(110b)에 설치된 커넥터(114b)는 양전극부 및 음전극부의 연결 전극(136)에 각각 연결된다. 이 때, 커넥터가 서로 반대로 결합되는 것을 막기 위해서, 커넥터의 표면에 역삽입 방지부를 설치할 수 있다. 역삽입 방지부는 도 10의 (a) 및 (b)에 도시된 바와 같이, 하나의 커넥터(114b)에 커넥터 돌출부를 형성하고 다른 커넥터(114a)에 홈부를 형성하여 구성될 수 있다. 도 10의 (a) 및 도 10의 (b)에 도시된 상부 하우징(110a)과 하부 하우징(110b)은 도 10의 (c)에 도시된 바와 같이 결합될 수 있다.
또한, 상술한 본 발명의 바람직한 실시예에서는 전극부(130)가 서로 마주보는 한쌍의 전극 이동 부재(132), 연결 전극(136) 및 접촉 전극(134)으로 구성되는 것으로 설명하였으나, 삽입부(112)의 한 면만 개방되어 단일한 접촉 전극이 이동하도록 구성할 수도 있다. 이 경우에, 전극 이동 부재, 연결 전극 및 접촉 전극은 양전극부 및 음전극부 각각에 하나씩만 존재하게 된다.
이제까지 본 발명에 대하여 그 바람직한 실시예들을 중심으로 살펴보았다. 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 개시된 실시예들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.
110 하우징
112 자동차 배터리 전극 삽입부
120 회로부
122 배터리부
122a, 122b, 122c 배터리셀
122d 보호회로
124 충전회로
126 동작 스위치
128 상태 표시부
130 전극부
132 전극 이동 부재
134 접촉 전극
136 연결 전극
138 탄성 부재
140 전극 조절부
142 전극 이동바
144 손잡이

Claims (10)

  1. 배터리셀을 포함하여 자동차에 시동을 걸기위해서 필요한 시동 전류를 출력하는 회로부;
    자동차에 설치된 자동차 배터리의 전극과 접촉되어, 상기 회로부로부터 입력된 시동 전류를 상기 자동차 배터리의 전극으로 출력하는 전극부;
    상기 전극부와 연결되어 사용자의 조작에 의해서 상기 전극부를 이동시키는 전극 조절부; 및
    상기 회로부 및 상기 전극부를 내부에 수용하고, 하면으로부터 상부 방향으로 자동차 배터리 전극이 삽입되는 배터리 전극 삽입부가 형성된 하우징을 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차 비상 시동 전류 공급 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 전극부는 상기 하우징 내부에 수용되어 있다가, 상기 전극 조절부에 의해서 이동하여 일부분이 상기 배터리 전극 삽입부로 돌출되어, 상기 배터리 전극 삽입부 내부에서 상기 자동차 배터리의 전극과 접촉되는 것을 특징으로 하는 자동차 비상 시동 전류 공급 장치.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 전극부는
    서로 이격 배치되어 상기 자동차 배터리의 양의 전극 및 음의 전극과 각각 접촉하는 양전극부 및 음전극부를 포함하고,
    상기 양전극부 및 음전극부 각각은 사용자가 상기 전극 조절부를 회전시킴에 따라서, 상기 배터리 전극 삽입부의 중심을 향해서 직선으로 이동하여 상기 자동차 배터리의 전극과 접촉하는 접촉 전극을 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차 비상 시동 전류 공급 장치.
  4. 제 3 항에 있어서, 상기 접촉 전극은
    서로 다른 양전극과 음전극간 간격을 갖는 자동차 배터리의 전극들과 결합될 수 있도록, 표면의 길이 방향으로 요부와 홈부가 주기적으로 형성된 것을 특징으로 하는 자동차 비상 시동 전류 공급 장치.
  5. 제 3 항에 있어서, 상기 양전극부 및 상기 음전극부 각각은
    상기 회로부와 연결되어 상기 회로부로부터 시동 전류를 입력받는 연결 전극; 및
    상기 전극 조절부의 회전 운동을 직선 운동으로 변환하여 상기 접촉 전극을 이동시키는 전극 이동 부재를 더 포함하고,
    상기 연결 전극과 접촉 전극은 상기 접촉 전극이 상기 하우징 내부에 수용된 상태에서는 서로 분리되고, 상기 접촉 전극이 상기 배터리 전극 삽입부로 돌출됨에 따라서 접촉되는 것을 특징으로 하는 자동차 비상 시동 전류 공급 장치.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 연결 전극, 상기 전극 이동 부재, 및 상기 접촉 전극은 한 쌍으로 구성되고, 상기 전극 조절부가 회전함에 따라서 상기 전극 이동 부재는 상기 한 쌍의 접촉 전극을 상기 배터리 전극 삽입부의 중심 방향으로 이동시켜 상기 배터리 전극 삽입부의 중심에서 상기 자동차 배터리와 상기 접촉 전극이 접촉하는 것을 특징으로 하는 자동차 비상 시동 전류 공급 장치.
  7. 제 5 항에 있어서,
    상기 자동차 배터리 전극이 배치되는 배터리 전극 삽입부의 상부에는 고정부가 배치되고, 상기 고정부와 상기 연결 전극 사이에는 탄성부재가 배치되어,
    상기 접촉 전극과 상기 연결 전극이 분리된 후, 상기 연결 전극은 상기 접촉 전극과 접촉되기 이전의 위치로 이동하는 것을 특징으로 하는 자동차 비상 시동 전류 공급 장치.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 하우징은 상기 회로부를 수용하는 상부 하우징; 및
    상기 전극부를 내부에 수용하고, 하면으로부터 상부 방향으로 자동차 배터리 전극이 삽입되는 배터리 전극 삽입부가 형성된 하부 하우징으로 구성되고,
    상기 상부 하우징과 상기 하부 하우징에는 서로 대응되는 위치에 서로 전기적으로 연결될 수 있는 커넥터가 설치되고,
    상기 회로부와 상기 전극부는 상기 커넥터에 의해서 연결되는 것을 특징으로 하는 자동차 비상 시동 전류 공급 장치.
  9. 제 1 항에 있어서, 상기 회로부는
    사용자의 조작에 의해서 시동 전류의 공급 및 차단을 제어하는 동작 스위치;
    전력을 충전하고, 상기 동작 스위치의 제어에 따라서 충전된 전력을 방전하여 시동 전류를 상기 전극부로 출력하는 배터리부;
    충전용 어댑터 및 차량용 시가잭(Cigar Jack) 중 적어도 어느 하나로부터 전원을 공급받아 충전전류를 상기 배터리부로 출력하여 상기 배터리부에 포함된 배터리셀들을 충전하는 충전회로; 및
    배터리잔량, 상기 동작 스위치의 온(ON)/오프(OFF) 상태 및 충전상태를 표시하는 상태 표시부를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차 비상 시동 전류 공급 장치.
  10. 제 9 항에 있어서, 상기 배터리부는
    서로 직렬로 연결된 복수의 배터리셀; 및
    상기 복수의 배터리셀들의 충전상태 및 밸런스를 조사하여, 각 셀들의 과충전 및 과방전을 제어하고, 비정상적인 회로의 동작시에 충전 및 방전등을 차단하여 배터리셀을 보호하는 보호회로를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차 비상 시동 전류 공급 장치.
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