KR101261733B1 - 배터리 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 배터리 장치는, 멀티 미디어 기기의 외부에 마련되는 것으로 상기 멀티 미디어 기기에 전원을 공급하는 배터리 팩을 포함한다.

Description

배터리 장치{REMOVABLE BATTERY DEVICE}
본 발명은 멀티 미디어 기기의 전원을 공급하거나 충전하는 배터리 장치에 관한 것으로서, 용량 가변이 손쉽게 이루어지는 배터리 장치에 관한 것이다.
최근, 휴대폰은 물론 스마트폰의 보급으로 휴대용 멀티 미디어 기기의 사용이 보편화되고 있다. 그러나, 이들 기기는 배터리에 의하여 전원을 공급받고 배터리 방전시 배터리가 충전되는 동안은 기기의 사용이 불가능하다. 따라서, 스마트폰을 통하여 긴급한 용무를 수행할 때 배터리 부족으로 업무 수행 시간이 부족하거나, 배터리 상태가 완전 충전 상태가 아닌 경우 사용 도중에 전원 부족으로 기기의 동작이 중단되는 문제가 있었다.
본 발명은 상술한 문제점을 개선하기 위한 것으로서, 멀티 미디어 기기에 전원을 공급하거나 충전하는 것으로 멀티 미디어 기기에 기본 장착된 배터리 외에 추가로 장착하는 보조 배터리의 기능을 하며, 일정하게 정해진 용량에 제한되지 않고 필요시 착탈 동작에 의하여 용량 증설이 매우 손쉽게 이루어지는 배터리 장치를 제공한다.
일 실시예로서, 본 발명의 배터리 장치(100)는, 멀티 미디어 기기의 외부에 마련되는 것으로 상기 멀티 미디어 기기에 전원을 공급하는 배터리 팩(110,121,122)을 포함한다.
일 실시예로서, 상기 배터리 팩(110,121,122)을 상기 멀티 미디어 기기에 연결하면 상기 배터리 팩(110,121,122)으로부터 상기 멀티 미디어 기기에 전원이 공급되고, 상기 배터리 팩(110,121,122)을 상기 멀티 미디어 기기에서 분리하면 상기 멀티 미디어 기기에 대한 전원 공급이 차단된다.
일 실시예로서, 상기 배터리 팩(110,121,122) 및 상기 멀티 미디어 기기를 연결하는 전원 연결선이 마련되고, 상기 전원 연결선은 USB 방식으로 전원을 공급하며, 상기 배터리 팩(110,121,122)에는 상기 전원 연결선이 연결되는 USB 포트(150) 또는 미니 USB 포트(160) 중 적어도 하나가 마련된다.
일 실시예로서, 상기 배터리 팩(110,121,122)은 제1 배터리 팩(110)을 포함하고, 상기 배터리 팩(110,121,122)은 상기 제1 배터리 팩(110)에 추가하여 제2 배터리 팩(121) 및 제3 배터리 팩(122) 중 적어도 하나를 더 포함하며, 상기 제1 배터리 팩(110)은 상기 멀티 미디어 기기에 착탈되어 상기 멀티 미디어 기기에 전원을 공급하고, 상기 제2 배터리 팩(121) 및 상기 제3 배터리 팩(122) 중 적어도 하나는 상기 제1 배터리 팩(110)에 착탈되어 상기 제1 배터리 팩(110)의 전원 용량을 증가시킨다.
일 실시예로서, 상기 제1 배터리 팩(110), 상기 제2 배터리 팩(121), 상기 제3 배터리 팩(122) 중 적어도 하나에 후크(310)와 후크 홈(312)이 마련된다.
일 실시예로서, 상기 후크(310) 및 후크 홈(312)과 함께 전원 연결을 위한 연결 부재(350)가 상기 제1 배터리 팩(110), 상기 제2 배터리 팩(121), 상기 제3 배터리 팩(122)에 각각 마련되고, 상기 후크(310) 및 후크 홈(312)의 탄력적 결합에 의하여 상기 제1 배터리 팩(110), 상기 제2 배터리 팩(121), 상기 제3 배터리 팩(122)이 기구적으로 결합되고, 상기 기구적 결합과 동시에 상기 연결 부재(350)의 접촉이 이루어지면서 상기 배터리 팩(110,121,122) 상호 간의 전원 연결이 완료되며, 상기 배터리 팩(110,121,122) 상호간의 기구적 결합과 전기적 연결이 상기 후크(310) 및 상기 후크 홈(312)의 상호 결합과 상기 연결 부재(350)의 전기적 접촉에 따라 동시에 이루어진다.
일 실시예로서, 상기 후크(310) 및 상기 후크 홈(312)의 탄력적 결합을 안내하고 상기 연결 부재(350)를 정확하게 도킹시키기 위하여 상기 제1 배터리 팩(110), 상기 제2 배터리 팩(121), 상기 제3 배터리 팩(122) 중 적어도 하나에 돌출되는 가이드(330)가 마련된다.
일 실시예로서, 상기 가이드(330)의 일부가 절개됨으로써 상기 후크(310)가 형성되며 상기 후크(310)의 탄성이 확보되고, 상기 가이드(330)의 일부를 함몰시키면 상기 후크 홈(312)이 형성되며, 상기 가이드(330)를 따라 상기 배터리 팩(110,121,122) 상호간을 결합하면 상기 후크(310) 및 상기 후크 홈(312)이 탄력적으로 체결되며 상기 연결 부재(350)의 전기적 접촉이 이루어지고, 상기 후크(310) 및 상기 후크 홈(312)의 탄력적 결합을 해제하면 상기 배터리 팩(110,121,122) 상호간의 기구적 결합이 해제되고 이와 동시에 상기 연결 부재(350)의 전기적 연결도 해제된다.
일 실시예로서, 상기 배터리 팩(110,121,122)은 메인 PCB(420) 및 상기 메인 PCB(420)에 연결되는 배터리(410)를 포함하고, 상기 메인 PCB(420)는 상기 배터리(410)의 충전 및 방전을 제어하고 전원 연결선을 통한 전원 입출력을 제어하며, 상기 메인 PCB(420)에는 상기 전원 연결선이 착탈되는 USB 포트(150) 또는 미니 USB 포트(160)가 마련되고, 상기 전원 연결선의 단부에 마련된 USB 커넥터(250)는 상기 USB 포트(150)에 착탈되며, 상기 전원 연결선의 단부에 마련된 미니 USB 커넥터(250)는 상기 미니 USB 포트(160)에 착탈되고, 상기 메인 PCB(420)의 동작을 온오프시키는 메인 스위치(130)가 마련되며, 상기 메인 스위치(130)를 오프시키면 상기 메인 PCB(420)를 통한 상기 배터리(410)의 충전 또는 방전이 오프되고, 복수로 마련되는 상기 배터리 팩(110,121,122) 상호 간을 연결하는 후크(310) 및 후크 홈(312)의 기구적 체결 후에 상기 메인 스위치(130)를 온시키면 상기 메인 PCB(420)를 통한 상기 배터리(410)의 충전 또는 방전이 개시된다.
일 실시예로서, 상기 배터리 팩(110,121,122)은 메인 PCB(420) 및 상기 메인 PCB(420)에 연결되는 배터리(410)를 포함하고, 상기 메인 PCB(420)는 상기 배터리(410)의 충전 및 방전을 제어하고 전원 연결선을 통한 전원 입출력을 제어하며, 상기 메인 PCB(420)에는 상기 전원 연결선이 착탈되는 USB 포트(150) 또는 미니 USB 포트(160)가 마련되고, 상기 USB 포트(150) 또는 상기 미니 USB 포트(160)는 VBUS 단자, DM 단자, DP 단자, GND 단자를 포함하고, 상기 메인 PCB(420) 는 상기 GND 단자에 대한 상기 VBUS 단자의 전압 차이를 감지하여 상기 전원 연결선의 연결 또는 분리 상태를 체크한다.
본 발명에 따르면 일정하게 정해진 용량에 제한되지 않고 필요시 착탈 동작에 의하여 용량 증설이 매우 손쉽게 이루어지는 배터리 장치가 제공된다.
도 1은 본 발명의 일 실시예로서, 배터리 장치(100)의 조립 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예로서, 배터리 장치(100)의 분해 상태를 도시한 상면 사시도이다.
도 3은 도 2의 저면 사시도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예로서, 배터리 장치(100)의 내부 구조를 도시한 상면 사시도이다.
도 5는 본 발명의 USB 포트(150) 및 USB 커넥터(250)의 일 실시예를 도시한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 실시예를 상세히 설명한다. 이 과정에서 도면에 도시된 구성요소의 크기나 형상 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시될 수 있다. 또한, 본 발명의 구성 및 작용을 고려하여 특별히 정의된 용어들은 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예로서, 배터리 장치(100)의 조립 사시도이다. 도 2는 본 발명의 일 실시예로서, 배터리 장치(100)의 분해 상태를 도시한 상면 사시도이다. 도 3은 도 2의 저면 사시도이다. 도 4는 본 발명의 일 실시예로서, 배터리 장치(100)의 내부 구조를 도시한 상면 사시도이다. 도 5는 본 발명의 USB 포트(150) 및 USB 커넥터(250)의 일 실시예를 도시한다. 도 1 내지 도 5를 함께 참조하며 본 발명의 배터리 장치(100)의 구성 및 작용을 설명한다.
이하 '멀티 미디어 기기'라 함은, 휴대폰, 스마트폰, 태블릿 PC, 휴대용 TV는 물론 휴대 가능한 모든 종류의 멀티 미디어 운용 장치를 포함한다.
일 실시예로서, 배터리 장치(100)는 멀티 미디어 기기의 외부에 마련되며 전원 연결선으로 연결되어 멀티 미디어 기기에 전원을 공급하는 제1 배터리 팩(110), 용량 증설시 상기 제1 배터리 팩(110)에 착탈되는 제2 배터리 팩(121) 또는 제3 배터리 팩(122)을 포함한다.
제1 배터리 팩(110)은 도시된 바와 같이 멀티 미디어 기기에 전원 연결선으로 연결되거나 도시되지 않은 실시예로서 멀티 미디어 기기에 직접 연결된다.
일 실시예로서, 전원 연결선은 배터리 팩(110,121,122) 및 멀티 미디어 기기에 각각 마련되는 포트 및 커넥터의 맞춤 결합에 의하여 제1 배터리 팩(110)과 멀티 미디어 기기를 연결하는 USB 케이블을 포함한다.
일 실시예로서, 포트 및 커넥터는 멀티 미디어 기기에 마련된 USB 단자 또는 미니 USB 단자를 활용하기 위하여, 도 5의 USB 방식으로 전원을 공급하며 USB 단자 타입으로 전원을 공급하는 USB 포트(150) 및 USB 커넥터(250), 미니 USB 단자 타입으로 전원을 공급하는 미니 USB 포트(160) 및 미니 USB 커넥터(250) 중 적어도 하나를 포함한다.
한편, 제1 배터리 팩(110)의 용량만으로는 멀티 미디어 기기에 전원 공급이 불충분한 경우 용량 증설이 필요하다. 이때, 만약 제1 배터리 팩(110)을 분해하고 좀 더 용량이 큰 배터리(410)를 제1 배터리 팩(110)에 장착하는 방법으로 용량을 증설하는 경우, 일반 사용자의 입장에서 보면 제1 배터리 팩(110)의 분해나 배터리(410)의 교체가 쉽지 않고 안전 사고의 염려가 있으며 착탈 용이성이 저하되므로 배터리 장치(100) 전체의 활용성이 떨어진다. 따라서, 간단한 착탈 구조에 의하여 용량 증설이 이루어지며 기구적 결합도 동시에 이루어지는 구조를 개발할 필요가 있다.
본 발명은 이를 위하여 제1 배터리 팩(110), 제2 배터리 팩(121), 제3 배터리 팩(122) 중 적어도 하나에 후크(310)와 후크 홈(312)을 마련하고, 이와 함께 전원 연결을 위한 연결 부재(350)를 마련한다. 후크(310) 및 후크 홈(312)의 탄력적 결합에 의하여 제1 배터리 팩(110), 제2 배터리 팩(121), 제3 배터리 팩(122)이 기구적으로 결합되고, 상기 기구적 결합과 동시에 연결 부재(350)의 접촉이 이루어지면서 전원 연결이 완료된다. 배터리 팩(110,121,122) 상호간의 기구적 결합과 전기적 연결이 후크(310) 및 후크 홈(312)의 상호 결합과 연결 부재(350)의 전기적 접촉에 따라 동시에 이루어지는 것이 특징이다.
즉, 후크 홈(312)에 후크(310)를 체결하는 1 번의 동작에 의하여 배터리 팩(110,121,122) 상호간의 기구적 결합은 물론 이와 동시에 연결 부재(350)에 의한 전기적 연결이 이루어진다..
후크(310) 및 후크 홈(312)의 탄력적 결합을 안내하고 연결 부재(350)를 정확하게 도킹시키기 위하여 제1 배터리 팩(110), 제2 배터리 팩(121), 제3 배터리 팩(122) 중 적어도 하나에 가이드(330)가 돌출된다.
배터리 팩(110,121,122)의 상면 또는 하면에 돌출된 가이드(330)의 일부가 절개됨으로써 후크(310)가 형성되며, 후크(310)의 탄성이 확보된다. 또한, 가이드(330)의 일부를 함몰시키면 후크 홈(312)이 형성된다. 가이드(330)를 따라 배터리 팩(110,121,122) 상호간을 결합하면 후크(310) 및 후크 홈(312)이 탄력적으로 체결되며, 연결 부재(350)의 전기적 접촉이 이루어진다. 후크(310) 및 후크 홈(312)의 탄력적 결합을 해제하면 배터리 팩(110,121,122) 상호간의 기구적 결합이 해제되고 이와 동시에 연결 부재(350)의 전기적 연결도 해제된다.
각각의 배터리 팩(110,121,122)에는 배터리(410)의 충전 및 방전을 제어하고 전원 연결선을 통한 전원 입출력을 제어하기 위하여 메인 PCB(420) 가 설치된다. 메인 PCB(420)에는 전원 저장소인 배터리(410)가 연결되며, 전원 연결선이 착탈되는 USB 포트(150) 또는 미니 USB 포트(160)가 마련된다. 전원 연결선의 단부에 마련된 USB 커넥터(250)는 메인 PCB(420)에 마련된 USB 포트(150)에 착탈되며, 전원 연결선의 단부에 마련된 미니 USB 커넥터(250)는 메인 PCB(420)에 마련된 미니 USB 포트(160)에 착탈된다.
메인 PCB(420)의 동작은 메인 스위치(130)에 의하여 온오프된다. 메인 스위치(130)를 오프시키면 메인 PCB(420)를 통한 배터리(410)의 충전 또는 방전이 오프된다. 따라서, 후크(310) 및 후크 홈(312)의 기구적 체결 후에 메인 스위치(130)를 온시키면 메인 PCB(420)를 통한 배터리(410)의 충전 또는 방전이 개시되므로, 배터리 팩(110,121,122)의 착탈에 따라 멀티 미디어 기기가 입게되는 전기적 충격이 완화된다.
메인 PCB(420)의 동작 상태는 표시 램프(140)에 의하여 표시된다. 표시 램프(140)의 점멸 상태는 다양한 실시예가 가능하다. 예를 들면, 메인 스위치(130) 온/오프 시에 표시 램프(140)가 동일 주기로 깜빡이거나 각각 다른 주기로 깜빡거린다. 멀티 미디어 기기가 연결되어 배터리 팩(110,121,122)의 방전이 이루어지는 경우 표시 램프(140)는 다른 주기로 깜박거릴 수 있다. 배터리 팩(110,121,122)의 방전이 계속되어 충전 상태가 모자라면 표시 램프(140)가 적색으로 점등되게 할 수 있고, 배터리 팩(110,121,122)의 충전 상태가 양호하면 표시 램프(140)가 청색으로 점등되게 할 수 있다.
한편, 배터리 팩(110,121,122)과 멀티 미디어 기기가 전원 연결선으로 연결되어 배터리 팩(110,121,122)이 방전중임에도 불구하고 메인 스위치(130)가 눌려지면 표시 램프(140)가 다른 주기로 깜빡거려 경고 메세지를 전달한 후에 배터리 장치(100)의 동작을 오프시킬 수 있다.
일 실시예로서, 전원 연결선의 분리에 따라 배터리 팩(110,121,122) 및 멀티 미디어 기기의 연결이 해제되거나 메인 스위치(130)가 오프되면 표시 램프(140)가 소등된다.
한편, USB 포트(150)는 VBUS 단자, DM 단자, DP 단자, GND 단자를 포함한다. DM 단자, DP 단자는 데이터 통신을 위한 단자로서 배터리 장치(100)의 전원 공급과는 무관하고, VBUS 단자 및 GND 단자를 통하여 배터리 장치(100)의 전원 공급 및 전원 충전이 이루어진다.
일 실시예로서, 메인 PCB(420) 는 GND 단자에 대한 VBUS 단자의 전압 차이를 감지하여 전원 연결선의 연결 또는 분리 상태를 체크한다. 안정적인 동작을 위하여 VBUS 단자의 전압 감지를 통하여 전원 연결선이 연결된 상태임을 인식하고 이때 메인 스위치(130)가 온되면 메인 PCB(420) 는 멀티 미디어 기기를 향한 배터리 팩(110,121,122)의 방전을 개시한다. 메인 스위치(130)가 오프되지 않더라도 VBUS 단자의 전압 감지를 통하여 전원 연결선이 분리된 상태임을 인식하면 배터리 장치(100)의 동작을 정지시킬 수 있다.
이상에서 본 발명에 따른 실시예들이 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 분야에서 통상적 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 범위의 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 다음의 특허청구범위에 의해서 정해져야 할 것이다.
100...배터리 장치 110...제1 배터리 팩
121...제2 배터리 팩 122...제3 배터리 팩
130...메인 스위치 140...표시 램프
150...USB 포트 160...미니 USB 포트
250...USB 커넥터 260...미니 USB 커넥터
310...후크 312...후크 홈
330...가이드 350...연결 부재
410...배터리 420...메인 PCB

Claims (8)

  1. 멀티 미디어 기기의 외부에 마련되는 것으로 상기 멀티 미디어 기기에 전원을 공급하는 배터리 팩을 포함하고,
    상기 배터리 팩을 상기 멀티 미디어 기기에 연결하면 상기 배터리 팩으로부터 상기 멀티 미디어 기기에 전원이 공급되고,
    상기 배터리 팩을 상기 멀티 미디어 기기에서 분리하면 상기 멀티 미디어 기기에 대한 전원 공급이 차단되며,
    상기 배터리 팩은 메인 PCB 및 상기 메인 PCB에 연결되는 배터리를 포함하고,
    상기 메인 PCB는 상기 배터리의 충전 및 방전을 제어하고 전원 연결선을 통한 전원 입출력을 제어하며,
    상기 메인 PCB에는 상기 전원 연결선이 착탈되는 USB 포트 또는 미니 USB 포트가 마련되고, 상기 전원 연결선의 단부에 마련된 USB 커넥터는 상기 USB 포트에 착탈되며, 상기 전원 연결선의 단부에 마련된 미니 USB 커넥터는 상기 미니 USB 포트에 착탈되고,
    상기 메인 PCB의 동작을 눌러서 온오프시키는 메인 스위치가 마련되며,
    상기 메인 스위치를 오프시키면 상기 메인 PCB를 통한 상기 배터리의 충전 또는 방전이 오프되고, 복수로 마련되는 상기 배터리 팩 상호 간을 연결하는 후크 및 후크 홈의 기구적 체결 후에 상기 메인 스위치를 온시키면 상기 메인 PCB를 통한 상기 배터리의 충전 또는 방전이 개시되는 배터리 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 배터리 팩 및 상기 멀티 미디어 기기를 연결하는 전원 연결선이 마련되고, 상기 전원 연결선은 USB 방식으로 전원을 공급하며, 상기 배터리 팩에는 상기 전원 연결선이 연결되는 USB 포트 또는 미니 USB 포트 중 적어도 하나가 마련되는 배터리 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 배터리 팩은 제1 배터리 팩을 포함하고,
    상기 배터리 팩은 상기 제1 배터리 팩에 추가하여 제2 배터리 팩 및 제3 배터리 팩 중 적어도 하나를 더 포함하며,
    상기 제1 배터리 팩은 상기 멀티 미디어 기기에 착탈되어 상기 멀티 미디어 기기에 전원을 공급하고,
    상기 제2 배터리 팩 및 상기 제3 배터리 팩 중 적어도 하나는 상기 제1 배터리 팩에 착탈되어 상기 제1 배터리 팩의 전원 용량을 증가시키는 배터리 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 제1 배터리 팩, 상기 제2 배터리 팩, 상기 제3 배터리 팩 중 적어도 하나에 후크와 후크 홈이 마련되는 배터리 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 후크 및 후크 홈과 함께 전원 연결을 위한 연결 부재가 상기 제1 배터리 팩, 상기 제2 배터리 팩, 상기 제3 배터리 팩에 각각 마련되고,
    상기 후크 및 후크 홈의 탄력적 결합에 의하여 상기 제1 배터리 팩, 상기 제2 배터리 팩, 상기 제3 배터리 팩이 기구적으로 결합되고, 상기 기구적 결합과 동시에 상기 연결 부재의 접촉이 이루어지면서 상기 배터리 팩 상호 간의 전원 연결이 완료되며, 상기 배터리 팩 상호간의 기구적 결합과 전기적 연결이 상기 후크 및 상기 후크 홈의 상호 결합과 상기 연결 부재의 전기적 접촉에 따라 동시에 이루어지는 배터리 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 후크 및 상기 후크 홈의 탄력적 결합을 안내하고 상기 연결 부재를 정확하게 도킹시키기 위하여 상기 제1 배터리 팩, 상기 제2 배터리 팩, 상기 제3 배터리 팩 중 적어도 하나에 돌출되는 가이드를 포함하고,
    상기 가이드의 일부가 절개됨으로써 상기 후크가 형성되며 상기 후크의 탄성이 확보되고,
    상기 가이드의 일부를 함몰시키면 상기 후크 홈이 형성되며,
    상기 가이드를 따라 상기 배터리 팩 상호간을 결합하면 상기 후크 및 상기 후크 홈이 탄력적으로 체결되며 상기 연결 부재의 전기적 접촉이 이루어지고,
    상기 후크 및 상기 후크 홈의 탄력적 결합을 해제하면 상기 배터리 팩 상호간의 기구적 결합이 해제되고 이와 동시에 상기 연결 부재의 전기적 연결도 해제되는 배터리 장치.
  7. 삭제
  8. 제1항에 있어서,
    상기 배터리 팩은 메인 PCB 및 상기 메인 PCB에 연결되는 배터리를 포함하고,
    상기 메인 PCB는 상기 배터리의 충전 및 방전을 제어하고 전원 연결선을 통한 전원 입출력을 제어하며,
    상기 메인 PCB에는 상기 전원 연결선이 착탈되는 USB 포트 또는 미니 USB 포트가 마련되고,
    상기 USB 포트 또는 상기 미니 USB 포트는 VBUS 단자, DM 단자, DP 단자, GND 단자를 포함하고, 상기 메인 PCB는 상기 GND 단자에 대한 상기 VBUS 단자의 전압 차이를 감지하여 상기 전원 연결선의 연결 또는 분리 상태를 체크하는 배터리 장치.
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