KR101690607B1 - 휴대용 비상전원 - Google Patents

Abstract

일종 휴대용 비상전원으로 배터리(1)을 포함하고, 이 배터리(1)은 인산철리튬 또는 코발트산리튬 회로로 구성되어 충전 회로(2)의 출력단과 연결된다. 배터리(1)은 동시에 여러개의 DC-DC전압 조정 회로와 연결되고, 각각의 DC-DC전압 조정 회로는 모두 MCU 마이크로 컴퓨터 제어 회로(7)과 연결된다. LED 등(10)은 LED 구동회로(3)를 통해 상기 배터리(1)에 연결되고, 배터리(1)는 또한 자동차 시동에 사용되는 대전류 출력회로(9)와 연결된다. 인산철리튬 또는 코발트산리튬 배터리를 적용하면 중량이 가볍고, 체적이 작으며, 내구성이 강하고, 순간 방전 전기량이 큰 외에 반복 충전이 가능한 등 특징이 있어 자동차 시동에 필요한 대전류 요구를 만족할 수 있다. 다양한 전압 레벨의 전압 조정 회로를 연결하면 휴대폰, 컴퓨터, 디지털카메라 등 설비의 야외 전기 공급 수요를 만족할 수 있고, LED 등은 야외 조명으로 사용할 수도 있다. 이 휴대용 비상전원은 기기 하나로 다양한 용도로 사용할 수 있고 휴대에 편리하여 생활, 관광 및 여행시의 여러 가지 전기 사용 요구를 만족할 수 있다.

Description

휴대용 비상전원{PORTABLE BACKUP POWER SUPPLY}

본 발명은 직류전원 영역과 관련된 것으로서, 특히 일종 이동설비에 직류 전기를 공급할 수 있는 비상전원에 관한 것이다.

사람들의 생활 수준이 날로 높아 감에 따라 자동차, 휴대폰, 컴퓨터, 디지털카메라 등은 사람들의 생활, 관광 및 여행시의 필수품이 되고 있다. 이 물건들은 모두 배터리로 전기를 공급하는데 일단 전원이 없으면 본래 갖고 있던 기능을 상실하여 사람들의 생활에 많은 불편을 주게 된다. 따라서 한 가지 제품에 대응하여 공장에서는 상응한 충전기를 제공하는데, 220V 도시 전기를 상응한 전압을 직류 전원으로 전환하여 기기를 충전한다. 그런데, 이러한 방식은 휴대에 불편할 뿐더러 야외 충전 문제를 해결할 수 없다.

중국 특허 문헌 CN101009434A는 일종 휴대에 편리한 이동전원 공급기를 공개하였는데 여기에는 가늘고 긴 모양의 커버를 포함하고, 이 커버에는 축향으로 구성된 방치홈이 설치되어 있고, 이 홈체 내에는 최소 한 개의 양극, 음극의 도전연결포인트가 설치되어 사전 설정한 배터리를 삽입 후 도통하여 전원 공급단을 형성하고, 한 개의 직류 대 직류 승압 제어회로는 제1회로판 위에 설치되어 커버 내에 놓이고, 전술한 배터리가 출력한 저전압을 5V직류전원으로 승압한다. 한 개 USB 출력 소켓은 그와 방치홈 축향으로 설치되어 암커넥터 방식을 구성되고 그 개구 연결부는 커버 앞쪽에 설치되고 내측의 제1핀은 해당 제1회로판에 전기 연결되어 승압제어 회로가 출력하는 5V직류 전원으로 사용한다. 이와 연결된 USB 소켓에 필요한 전원 한 개를 제공하고, 하나를 여러 개로 사용할 수 있는데 휴대에 편리하고 원가를 절감할 수도 있다. 하지만 이 같은 방법은 자체 충전 기능이 없고 단지 5V 직류전원만 제공하며 여러 가지 전자제품과의 호환 사용도 불가능한 약점이 있다.

중국 특허문헌 CN101685974A는 일종 이동 전원을 공개하였는데 여기에는 배터리, 충전회로, MCU 마이크로컨트롤 회로, DC-DC전압 조정 회로와 DC-DC전압 조정 회로 출력회로와 연결되어 도시 전기를 이용하여 충전할 수 있고 다른 출력의 전환기를 통해 각종 전자제품에 전기를 공급하거나 충전을 할 수 있어 관리와 휴대, 사용에 편리하다. 하지만 이 같은 기술방안은 여러 가지 전압 레벨의 출력에 모두 자동 충전기능을 구비하였지만 대전류 출력 기능은 없어 자동차 시동 전원으로는 할 수 없는 약점이 있다.

중국 특허문헌 CN101009434A 중국 특허문헌 CN101685974A

상기 문제를 해결하기 위해 본 발명은 일종 휴대용 비상전원을 제공하는데 충전 기능을 구비하여 여러 가지 전압 레벨의 직류 출력을 제공함은 물론, 동시에 대전류 출력 능력도 구비하여 자동차 시동 전원으로 할 수도 있다.

본 발명의 목적은 아래 기술방안을 통해 실현할 수 있다:

일종 휴대용 비상전원으로 배터리를 포함하고, 이 배터리는 인산철리튬 또는 코발트산리튬 회로로 구성되어 충전 회로의 출력단과 연결된다. 상기 배터리는 동시에 여러 개의 DC-DC전압 조정 회로와 연결되고, 매개 DC-DC전압 조정 회로는 모두 MCU 마이크로 컴퓨터 제어 회로와 연결된다. LED등은 LED구동회로를 통해 상기 배터리에 연결되고, 상기 배터리는 동시에 자동차 시동에 사용되는 대전류 출력회로와 연결된다.

바람직하게는, 상기 DC-DC전압 조정 회로에는 출력 전압 DC19V, DC12V, DC5V인 전압 조정 회로를 포함한다.

바람직하게는, 상기 자동차 시동에 사용되는 대전류 출력회로의 출력전압은 DC12V이고, 순간 전류는 100A-400A이다.

특히 상기 배터리에는 충전 방전 보호회로가 연결되어 있다.

특히 상기 MCU 마이크로 컴퓨터 제어회로에는 스마트 LED 전기량 표시 장치가 설치되어 전기 잔여량을 표시하도록 되어 있다.

특히 응급 시동과정에서 두 개의 배터리가 접촉하면서 초래할 수 있는 단락 확율을 낮추기 위해 자동차 시동에 사용되는 대전류 출력회로에는 150A-250A의 퓨즈가 일관 연결되어 있다. 그 출력단은 역연결 방지 소켓을 적용하였고 외부 연결선 양, 음극선은 서로 다른 길이의 실리카겔 케이블을 적용하였으며, 상기 인산철리튬 또는 코발트산리튬 배터리는 모두 고출력 설계를 하여 방전 효율은 10c-70c에 이를수 있다.

상기 퓨즈는 외부 연결선의 양극선 또는 음극선에 직렬 연결되어 있다.

본 발명에 따른 휴대용 비상전원은 인산철리튬 또는 코발트산리튬 배터리를 적용하여 중량이 가볍고, 체적이 작으며, 내구성이 강하며, 순간 방전 전기량이 큰 외에 반복 충전이 가능한 등 특징이 있어 자동차 시동에 필요한 대전류 요구를 만족할 수 있다. 다양한 전압 레벨의 전압 조정 회로를 연결하면 휴대폰, 컴퓨터, 디지털카메라 등 설비의 야외 전기 공급 수요를 만족할 수 있고, LED등은 야외 조명으로 사용할 수도 있다. 이 휴대용 비상전원은 기기 하나로 다양한 용도로 사용할 수 있고 휴대에 편리하여 생활, 관광 및 여행시의 여러 가지 전기 사용 요구를 만족할 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 휴대용 비상전원의 원리 구성도이다.
도 2는 본 발명에 따른 휴대용 비상전원의 구체적인 회로도 분할 표시도이다.
도 3은 도 2에 표시된 4-1의 확대도이다.
도 4는 도 2에 표시된 4-2의 확대도이다.
도 5는 도 2에 표시된 4-3의 확대도이다.
도 6은 도 2에 표시된 4-4의 확대도이다.

이하 첨부도면과 실시예에 근거하여 본 발명에 대하여 보다 구체적으로 설명하고자 한다.

도 1은 본 발명에 따른 휴대용 비상전원의 원리를 나타내는 구조 표시도이다. 인산철리튬 또는 코발트산리튬 배터리(1)는 동시에 여러 개의 DC-DC 전압 조정 회로가 연결되는데 각각 DC-DC 19V 승압 출력 회로(4), 12V 출력 회로(5), DC-DC 5V 강압 출력 회로(6)이다. 각각의 DC-DC 전압 조정 회로는 모두 MCU 마이크로 컴퓨터 모니터링 회로(7)와 연결된 후 MCU 마이크로 컴퓨터 모니터링 회로(7)를 통해 사용자는 상응한 전압 출력을 편리하게 선택하여 휴대폰, 컴퓨터, 디지털 카메라 등 설비의 야외 전기 공급 요구를 만족할 수 있다. 바람직하게는, 마이크로 컴퓨터 모니터링 회로(7)를 통해 서로 연결된 스마트 LED 전기량 표시장치(8)는 인산철리튬 또는 코발트산리튬 배터리(1)의 잔여 전기량 상태를 실시간 모니터링을 할 수 있다.

본 전원은 인산철리튬 또는 코발트산리튬 배터리(1)를 적용하여 전기 저장 소자로 하였기에 중량이 가볍고 체적이 작으며 순간 방전 전기량이 큰 외에 반복 충전이 가능한 등 특징이 있고 반복 충전이 가능하다. 또한 충전회로(2)의 출력단과 연결되어 충전기능을 실현할 수 있고 12V 대전류 출력 회로(9)와 동기화로 연결되어 자동차 시동시의 대전류 출력은 직접 배터리 양끝에 연결되어 방전 보호회로를 거치지 않아 자동차 긴급 시동시의 양극과 음극 접촉으로 인한 단락 또는 역으로 연결함으로 인한 배터리 과열 현상을 방지할 수 있다. 회로에는 150A-250A 퓨즈를 직렬 연결하였다. 응급 시동과정에서 두 개의 배터리가 접촉하면서 발생할 수 있는 단락 확율을 낮추기 위해 자동차 시동에 사용하는 대전류 출력 회로에는 150A-250A 퓨즈를 직렬 연결한다. 그 출력단에는 역연결방지 소켓을 적용하였고 외부 연결선 양극선은 서로 다른 길이의 실리카겔 케이블을 적용하였다. 배터리의 충전과 방전 안전을 보호하기 위해 상기 인산철리튬 또는 코발트산리튬 배터리(1)에는 보호회로(11)가 연결되어 과부하시에 보호 역할을 하게 된다.

동시에 야외 조명 수요를 만족하기 위해 상기 인산철리튬 또는 코발트산리튬 배터리(1)는 순차적으로 LED 구동회로(3)와 LED 등(10)을 구성하여 긴급조명 전원으로 사용할 수 있고, 구체 회로도는 도 2와 도 6에 표시되어 있다.

1: 인산철리튬 또는 코발트산리튬 배터리 2: 충전회로
3: LED 구동회로 4: DC-DC 19V 승압 출력 회로
5: 12V 출력 회로 6: DC-DC 5V강압 출력 회로
7: MCU 마이크로 컴퓨터 모니터링 회로 8: 스마트 LED 전기량 표시장치
9: 12V 대전류 출력 회로 10: LED 등
11: 보호회로

Claims (9)

1. 휴대용 비상전원으로서 배터리를 포함하며,
   상기 배터리는 인산철리튬 또는 코발트산리튬 배터리로 구성되며,
   상기 배터리와 충전회로는 상호 연결되어서 충전기능을 실현할 수 있으며,
   상기 배터리는 동시에 다수 개의 DC-DC 전압 조정 회로와 각각 연결되며, 상기 각각의 DC-DC전압 조정 회로는 모두 MCU 마이크로 컴퓨터 모니터링 회로와 연결되며,
   상기 배터리와 LED 등은 LED 구동회로를 통해 연결되며,
   상기 배터리는 동시에 자동차 시동에 사용되는 대전류 출력 회로가 연결되어 있으며,
   상기 DC-DC 전압 조정 회로에는 출력 전압이 DC 19V, DC 12V, DC 5V인 전압 조정 회로를 포함하며,
   상기 자동차 시동에 사용되는 대전류 출력회로의 출력 전압은 DC 12V, 순간 전류는 100A-400A이며, 상기 자동차 시동에 사용되는 대전류 출력 회로에는 150A-250A 퓨즈가 직렬 연결되어 있으며,
   상기 배터리에는 충전 방전 보호회로가 연결되어 있으며,
   상기 MCU 마이크로 컴퓨터 모니터링 회로에는 스마트 LED 전기량 표시장치가 연결되어 잔여 전기량 표시에 사용되는 것을 특징으로 하는 휴대용 비상전원.
2. 삭제
3. 삭제
4. 삭제
5. 삭제
6. 삭제
7. 제1항에 있어서,
   상기 자동차 시동에 사용되는 대전류 출력단은 역연결 방지 소켓이 설치되고, 외부 연결선의 양극과 음극선은 서로 다른 길이의 실리카겔 케이블을 적용한 것을 특징으로 하는 휴대용 비상전원.
8. 제1항에 있어서,
   상기 인산철리튬 또는 코발트산리튬 배터리는 출력 전압은 DC 12V, 순간 전류는 100A-400A이며, 방전 효율은 20c-70c에 이를 수 있는 것을 특징으로 하는 휴대용 비상전원.
9. 제1항에 있어서,
   상기 퓨즈는 외부 연결선의 양극선 또는 음극선에 직렬 연결되어 있는 것을 특징으로 하는 휴대용 비상전원.

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