KR101657186B1 - 전자기기용 휴대형 충전장치 - Google Patents

Abstract

본 발명의 전자기기용 휴대형 충전장치에 의하면, 내부에 수용공간이 마련된 케이스; 상기 수용공간에 설치되어 휴대폰배터리가 장착되는 거치대; 상기 수용공간에 설치되어 상기 휴대폰배터리의 전극과 접속하는 접지부; 외부로부터 전원을 인가받아 상기 접지부를 통하여 상기 휴대폰배터리에 전원을 공급하는 전원부; 상기 충전된 휴대폰배터리의 전원을 출력시키는 출력부; 상기 출력부에서 출력된 전원을 외부 전자기기에 공급하는 출력포트; 및 상기 케이스의 일측에 구비되어, 상기 케이스와, 상기 케이스에 인접하는 케이스를 기계적으로 결합시키며, 상기 케이스 내에 장착된 상기 휴대폰배터리와 상기 케이스에 결합된 케이스 내에 장착된 휴대폰배터리를 서로 접속시키는 결합수단을 포함한다. 이러한 본 발명에 따른 전자기기용 휴대형 충전장치에 의하면, 필요에 따라 복수의 전자기기용 휴대형 충전장치를 병렬 연결함으로써 전원 공급량을 확대할 수 있어, 배터리의 용량이 큰 전자기기도 충분히 충전 가능하다.

Description

전자기기용 휴대형 충전장치{Portable charging equipment for elecrtro device}

본 발명은 충전장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 전자기기에 전원을 공급하는 전자기기용 휴대형 충전장치에 관한 것이다.

최근 들어, 스마트폰의 보급이 확산되고 스마트폰을 이용한 어플리케이션의 활용도가 높아지면서, 스마트폰은 현대인의 생활필수품으로 자리 잡고 있다.

더욱이 스마프폰의 액정이 대형화되고 스마트폰을 이용한 게임 및 엔테테인먼트 중심의 앱 컨텐츠의 이용이 증가함에 따라, 스마트폰 배터리의 소모량이 많아지면서, 일명'배터리 부족현상'이 극심해지고 있다.

위와 같은 상황에서, 배터리가 스마트폰의 본체에 내장되는 일체형 배터리의 스마트폰을 사용하는 경우, 사용자가 충전기를 소지하고 다니면서 수시로 상기 충전기를 콘센트에 연결하여 충전하여야 한다.

이는 매번 충전기를 소지해야 함으로 번거로울 뿐만 아니라, 콘센트을 찾아다녀야 하는 불편함이 있으며, 콘센트가 없는 야외에서는 일절 충전이 불가능하다.

이러한 불편함 때문에, 많은 스마트폰 사용자들이 콘센트의 연결 없이도 상기 스마트폰에 전원을 공급할 수 있는 외장배터리를 사용하고 있다.

상기 외장배터리에 관련된 기술로서, 대한민국 등록특허 제10-1303627호(2013.08.29)가 제안되고 있다. 여기에서는, 이차전지를 구비하여 상기 이차전지로부터 휴대용 전자기기, 비상용 전자기기 또는 모바일 기기와 같이 이동성을 가진 전자기기의 충전이 가능하도록 하는 충전 어댑터를 개시하고 있다.

그러나 상기 충전어댑터는 값비싼 이차전지를 사용함으로써, 원가가 높아지는 문제점이 있다.

이에 따라 상기 충전어댑터에 사용되는 이차전지를 대한 원가절감의 노력이 있었으며, 이에 관련된 기술로서, 대한민국 공개특허 제10-2013-0104651호(2013.09.25)가 제안되고 있다. 여기에서는, 기존의 휴대폰 배터리를 수납 가능한 하우징 내부에 배터리의 모든 전극 위치에 대응 가능한 접촉부를 배치하며, 여기서 인가된 전압을 각 디지털기기에 맞는 전압으로 변환시키는 DC/DC컨버터와 회로모듈이 포함되는 변환부, 충전할 디지털기기에 연결하는 전극부, 이 전극부와 변환부를 연결하는 연결부를 포함하는 보조충전장치를 개시하고 있다.

위와 같은 보조충전장치는 종래의 충전어댑터에 사용되는 이차전지를 대신하여, 사용자가 보유하고 있는 중고의 배터리를 전지로 사용할 수 있어 원가 절감을 도모할 수 있을 뿐만 아니라, 폐기되는 중고의 배터리를 재활용할 수 있어 자원의 낭비를 막을 수 있다.

그러나 IT기술이 발전함에 따라, 출시되는 휴대폰배터리의 용량이 점점 증대하는 점을 고려하였을 때, 상기 보조충전장치에 사용되는 휴대폰배터리의 용량이 충전하고자하는 휴대폰배터리의 용량에 비해 부족할 수 있다.

즉, 상기 보조충전장치를 이용하여 최신식 스마트폰의 배터리를 충전하는 경우, 상기 배터리를 완전히 충전할 수 없다는 문제점이 있다.

본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로서, 일반적으로 사용되는 휴대폰배터리를 전지로 사용할 수 있으며, 전자기기에 충분한 양의 전원을 공급할 수 있는 전자기기용 휴대형 충전장치를 제공하는 것에 그 목적이 있다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 전자기기용 휴대형 충전장치에 의하면, 내부에 수용공간이 마련된 케이스; 상기 수용공간에 설치되어 휴대폰배터리가 장착되는 거치대; 상기 수용공간에 설치되어 상기 휴대폰배터리의 전극과 접속하는 접지부; 외부로부터 전원을 인가받아 상기 접지부를 통하여 상기 휴대폰배터리에 전원을 공급하는 전원부; 상기 충전된 휴대폰배터리의 전원을 출력시키는 출력부; 상기 출력부에서 출력된 전원을 외부 전자기기에 공급하는 출력포트; 및 상기 케이스의 일측에 구비되어, 상기 케이스와, 상기 케이스에 인접하는 케이스를 기계적으로 결합시키며, 상기 케이스 내에 장착된 상기 휴대폰배터리와 상기 케이스에 결합된 케이스 내에 장착된 휴대폰배터리를 서로 접속시키는 결합수단을 포함한다.

여기서 상기 거치대는, 상면에 상기 휴대폰배터리가 안착되는 지지프레임과, 상기 지지프레임에 슬라이딩되도록 설치되며 상기 휴대폰배터리를 가압하여 고정하는 가압부재와, 상기 가압부재의 움직임을 고정하는 고정수단을 포함할 수 있다.

또한 상기 결합수단은, 상기 케이스와 상기 케이스에 인접하는 케이스를 결합시키는 체결부와, 상기 케이스 내에 장착된 상기 휴대폰배터리와 상기 케이스에 결합된 케이스 내에 장착된 휴대폰배터리를 서로 전기적으로 연결시키는 접속부를 포함할 수 있다. 여기서 상기 체결부는 자석을 포함하는 것이 바람직하다.

또한 상기 접지부는 음극과 양극이 교차되도록 배치되는 3개의 포고핀을 포함할 수 있다.

본 발명에 따른 전자기기용 휴대형 충전장치에 의하면, 다음과 같은 효과를 얻을 수 있다.

첫째, 필요에 따라 복수의 전자기기용 휴대형 충전장치를 병렬 연결함으로써 전원 공급량을 확대할 수 있어, 배터리의 용량이 큰 전자기기도 충분히 충전 가능하다.

둘째, 휴대폰배터리가 거치되는 공간의 넓이를 조절할 수 있어, 다양한 규격의 휴대폰배터리를 장착시킬 수 있다.

셋째, 음극과 양극이 교차하는 3개의 포고핀을 구비하여, 상기 포고핀을 휴대폰배터리 단자의 극성에 맞게 선택하여 접촉시킴으로써, 상기 휴대폰배터리의 음극 또는 양극단자의 위치에 관계없이 접지 가능하다. 또한 별도의 극성변환회로를 생략할 수 있어 회로의 구성을 간소화 할 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 전자기기용 휴대형 충전장치의 사시도,
도 2는 도 1에서 나타낸 전자기기용 휴대형 충전장치의 저면도,
도 3은 도 1에서 나타낸 전자기기용 휴대형 충전장치의 전기적 흐름을 도시한 블록 구성도,
도 4는 도 1에서 나타낸 전자기기용 휴대형 충전장치를 외부 전자기기에 연결하여 충전하는 상태를 도시한 사용상태도,
도 5a는 도 1에서 나타낸 전자기기용 휴대형 충전장치에 일 극성단자의 배치구조를 갖는 휴대폰배터리를 장착한 상태를 도시한 사용상태도,
도 5b는 도 5a에서, 상기 휴대폰 배터리와 다른 극성단자의 배치구조를 갖는 휴대폰배터리를 장착한 상태를 도시한 사용상태도,
도 6은 도 1에서 나타낸 전자기기용 휴대형 충전장치를 복수로 구비하여 병렬로 연결한 상태를 도시한 사용상태도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여, 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.

따라서 본 명세서에 기재된 실시 예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 실시예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들은 대체할 수 있는 균등한 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

이하, 본 발명의 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명에 따른 전자기기용 휴대형 충전장치(10)의 사시도이고, 도 2는 도 1에서 나타낸 전자기기용 휴대형 충전장치(10)의 저면도이며, 도 3은 도 1에서 나타낸 전자기기용 휴대형 충전장치(10)의 전기적 흐름을 도시한 블록 구성도이고, 도 4는 도 1에서 나타낸 전자기기용 휴대형 충전장치(10)를 외부 전자기기(M)에 연결하여 충전하는 상태를 도시한 사용상태도이다.

도 1 내지 도 4를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 전자기기용 휴대형 충전장치(10 : 이하, '충전장치'라 함.)는, 일반적으로 사용되는 휴대폰배터리(B)를 전지로 하여, 외부 전자기기(M)에 전원을 공급하는 장치이다. 이를 위해, 상기 충전장치(10)는 케이스(100), 거치대(200), 접지부(300), 전원부(400), 출력부(500), 출력포트(600) 및 결합수단(700)을 구비한다. 여기서, 상기 충전장치(10)에 사용되는 상기 휴대폰배터리(B)는 리튬-이온 배터리가 바람직하나, 이에 한정하는 것은 아니다.

상기 케이스(100)는 수용공간(101)이 마련된다. 이때, 상기 케이스(100)는 케이스홀더(110)와 케이스본체(120)로 구성될 수 있으며, 상기 케이스본체(110) 및 케이스홀더(120)가 상기 수용공간(101)이 마련되도록 결합하는 것이 바람직하다.

먼저 상기 케이스홀더(110)는 일면이 개방된 상자 형상으로 형성되는 것이 바람직하다. 또한 상기 케이스홀더(110)의 일측에는 결합홀(111)이 천공될 수 있다.

또한 상기 케이스본체(120)는 상기 케이스홀더(110)에 내삽되도록 끼워지는 것이 바람직하다. 이때 상기 케이스본체(120)의 일측에는 상기 결합홀(111)에 끼워지는 결합편(121)이 마련될 수 있다.

상기 거치대(200)는 상기 휴대폰배터리(B)가 장착되며, 상기 수용공간(101)에 설치된다. 여기서 상기 거치대(200)는 상기 케이스본체(120)의 일단에 고정되는 것이 바람직하다. 또한 상기 거치대(200)는 상기 휴대폰배터리(B)가 거치되는 공간을 형성하며, 상기 공간의 넓이는 상기 휴대폰배터리(B)의 크기에 대응하여 가변하는 것이 바람직하다.

이를 위해, 상기 거치대(200)는, 상면에 상기 휴대폰배터리(B)가 안착되는 지지프레임(210)과, 상기 지지프레임(210)에 슬라이딩되도록 설치되며 상기 휴대폰배터리(B)를 가압하여 고정하는 가압부재(220)와, 상기 가압부재(220)의 움직임을 고정하는 고정수단(230)을 구비할 수 있다. 여기서 상기 지지프레임(210)은 길이방향으로 슬롯(211)이 형성되는 것이 바람직하다. 또한 상기 고정수단(230)은 상기 지지프레임(210)과 가압부재(220)를 관통하는 고정볼트(231)와 상기 고정볼트(231)의 일단에 끼워지는 고정너트(232)를 포함할 수 있다. 이때 상기 고정볼트(231)는 상단에 상기 슬롯(211)에 걸쳐지는 볼트머리가 형성되고 상기 볼트머리 아래로, 외주에 나사산이 형성된 볼트막대가 연장되는 것이 바람직하다.

이러한 상기 고정수단(230)은 사용자가 상기 고정너트(232)를 조임으로써, 상기 고정너트(232)가 상기 고정볼트(231)의 볼트머리로 전진하여, 상기 볼트머리와 고정너트(232) 사이의 간극이 좁아지면서, 상기 고정볼트(231)의 머리와 고정너트(232) 사이에 끼여있던 상기 지지프레임(210)과 가압부재(220)가 고정될 수 있다.

이와 같은 상기 거치대(200)는 상기 휴대폰배터리(B)가 장착되는 공간의 넓이가 조절 가능하여, 다양한 규격의 휴대폰배터리(B)가 장착될 수 있다.

상기 접지부(300)는 상기 수용공간(101)에 설치되어, 상기 휴대폰배터리(B)의 단자와 접속한다. 여기서 상기 접지부(300)는 음극과 양극이 교차되도록 배치되는 3개의 포고핀(310:310a,310b,310c)을 포함하는 것이 바람직하다.

이하에서는, 상기 충전장치(10)의 휴대폰배터리(B)의 전극방향에 따른 접지방법을 도 5a 및 도 5b를 참조하여 설명하도록 한다.

도 5a는 도 1에서 나타낸 충전장치에 일 극성단자의 배치구조를 갖는 휴대폰 배터리(B)를 장착한 상태를 도시한 사용상태도이고, 도 5b는 도 5a에서, 상기 휴대폰 배터리(B)와 다른 극성단자의 배치구조를 갖는 휴대폰배터리(B')를 장착한 상태를 도시한 사용상태도이다.

도 5a 및 도 5b에서 도시한 바와 같이, 상기 접지부(300)는 좌측에서부터 우측 방향으로 양극, 음극, 및 양극의 극성을 갖는 포고핀(310:310a,310b,310c)을 포함할 수 있다.

먼저, 도 5a와 같이 양극단자가 음극단자의 좌측으로 배치된 휴대폰배터리(B)를 접지하는 경우, 상기 포고핀(310:310a,310b,310c) 중 상기 양극단자 및 음극단자에 대응하는 두 개의 포고핀(310a,310b)을 선택하여, 상기 양극단자 및 음극단자와 상기 포고핀(310a,310b)을 접촉시키는 것이 바람직하다.

한편, 도 5b와 같이 음극단자가 양극단자의 좌측으로 배치된 휴대폰배터리(B')를 접지하는 경우, 상기 포고핀(310:310a,310b,310c) 중 상기 음극단자 및 양극단자에 대응하는 두 개의 포고핀(310b,310c)을 선택하여, 상기 음극단자 및 양극단자와 상기 포고핀(310b,310c)을 접촉시키는 것이 바람직하다.

이처럼 구성되는 상기 접지부(300)는 상기 휴대폰배터리(B)의 음극단자 또는 양극단자의 위치에 관계없이 접지 가능하다. 또한 별도의 극성변환회로를 생략할 수 있어, 회로의 구성을 간소화할 수 있다.

상기 전원부(400)는 외부로부터 전원을 인가받아 상기 접지부(300)를 통하여 상기 휴대폰배터리(B)에 전원을 공급한다. 여기서 상기 전원부(400)는 USB포트(410)를 구비할 수 있다. 이때 상기 USB포트(410)는 USB 3.0 또는 마이크로 5핀으로 구비될 수 있으며, 이에 한정하는 것은 아니다.

이처럼 구비되는 상기 전원부(400)는 별도로 마련되는 상기 충전장치(10)용 충전기(미도시)에 연결되어 전원을 인가받을 수 있다. 또한 타 전자기기의 충전기에 연결되어 전원을 인가받을 수 있으며, 노트북 또는 데스탑 등의 기기와 케이블로 연결되어 전원을 공급받는 것이 가능하다.

상기 출력부(500)는 상기 충전된 휴대폰배터리(B)로부터 전원을 출력시킨다. 이때 상기 출력부(500)는 상기 휴대폰배터리(B)에서 출력된 전원을 상기 외부 전자기기(M)의 배터리(미도시)의 전원에 적합하도록 변환하는 것이 바람직하다.

상기 출력포트(600)는 상기 출력부(500)로부터 상기와 같이 출력되는 전원을 공급받아 상기 외부 전자기기(M)에 공급한다. 이때 상기 출력포트(600)는, 도 4에서 도시한 바와 같이, 상기 외부 전자기기(M)와 충전케이블(C)을 통하여 연결될 수 있다.

상기 결합수단(700)은 상기 케이스(100)의 일측에 구비되어, 상기 케이스(100)와, 상기 케이스(100)에 인접하는 케이스(100')를 기계적으로 결합시키며, 상기 케이스(100) 내에 장착된 상기 휴대폰배터리(B)와 상기 케이스(100)에 결합된 케이스(110') 내에 장착된 휴대폰배터리(B')를 서로 접속시킨다.

이를 위해 상기 결합수단(700)은 상기 케이스(100)와 상기 케이스(100)에 인접하는 케이스(100')를 결합시키는 체결부(710)와, 상기 케이스(100) 내에 장착된 상기 휴대폰배터리(B)와 상기 케이스(100)에 결합된 케이스(100') 내에 장착된 휴대폰배터리(B')를 서로 전기적으로 연결시키는 접속부(720)를 포함하는 것이 바람직하다. 이때 상기 체결부(710)는 자석(711)을 포함하는 것이 바람직하다.

위와 같은 상기 결합수단(700)은, 도 6과 같이, 상기 충전장치(10)를 인접한 충전장치(10)와 병렬 연결되도록 결합시킨다. 여기서 도 6는 도 1에서 나타낸 충전장치(10)를 복수로 구비하여 병렬로 연결한 상태를 도시한 사용상태도이다.

이러한 본 발명에 따른 상기 충전장치(10)에 의하면, 필요에 따라 복수의 충전장치(10)를 병렬 연결함으로써 전원 공급량을 확대 할 수 있어, 배터리용량이 큰 외부 전자기기(M)도 충분히 충전 가능하다.

본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.

B, B' : 휴대폰배터리 M : 전자기기
C : 충전케이블 10 : 전자기기용 휴대형 충전장치
100, 100' : 케이스 101 : 수용공간
110 : 케이스홀더 111 : 결합홀
120 : 케이스본체 121 : 결합편
200 : 거치대 210 : 지지프레임
211 : 슬롯 220 : 가압부재
230 : 고정수단 231 : 고정볼트
232 : 고정너트 300 : 접지부
310(310a,310b,310c) : 포고핀 400 : 전원부
410 : USB포트 500 : 출력부
600 : 출력포트 700 : 결합수단
710 : 체결부 720 : 접속부
721 : 자석

Claims (5)

1. 내부에 수용공간이 마련된 케이스;
   상기 수용공간에 설치되어 휴대폰배터리가 장착되는 것으로, 상면에 상기 휴대폰배터리가 안착되며 길이방향으로 슬롯이 형성된 지지프레임과, 상기 지지프레임에 슬라이딩되도록 설치되며 상기 휴대폰배터리를 가압하여 고정하는 가압부재와, 상기 슬롯을 관통하는 고정볼트 및 상기 고정볼트의 일단에 끼워지는 고정너트를 구비하여 상기 고정너트를 풀거나 조임으로써 상기 가압부재의 움직임을 고정하는 고정수단을 포함하는 거치대;
   상기 수용공간에 설치되어 상기 휴대폰배터리의 전극과 접속하는 것으로, 음극과 양극이 교차되도록 배치되는 3개의 포고핀을 포함하는 접지부;
   외부로부터 전원을 인가받아 상기 접지부를 통하여 상기 휴대폰배터리에 전원을 공급하는 전원부;
   상기 휴대폰배터리로부터 전원을 출력시키는 출력부;
   상기 출력부에서 출력된 전원을 외부 전자기기에 공급하는 출력포트; 및
   상기 케이스의 일측에 구비되어, 상기 케이스와, 상기 케이스에 인접하는 케이스를 기계적으로 결합시키며, 상기 케이스 내에 장착된 상기 휴대폰배터리와 상기 케이스에 결합된 케이스 내에 장착된 휴대폰배터리를 서로 접속시키는 결합수단을 포함하는 전자기기용 휴대형 충전장치.
2. 삭제
3. 청구항 1에 있어서,
   상기 결합수단은,
   상기 케이스와 상기 케이스에 인접하는 케이스를 결합시키는 체결부와,
   상기 케이스 내에 장착된 상기 휴대폰배터리와 상기 케이스에 결합된 케이스 내에 장착된 휴대폰배터리를 서로 전기적으로 연결시키는 접속부를 포함하는 전자기기용 휴대형 충전장치.
4. 청구항 3에 있어서,
   상기 체결부는 자석을 포함하는 전자기기용 휴대형 충전장치.
5. 삭제

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