KR101697069B1 - 전력공급 확장용 스테이션 - Google Patents

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김두권
성재원
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디자인 주식회사
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Abstract

본 발명은 전력공급 확장용 스테이션에 관한 것으로, 무선충전 기능이 있는 전력공급 확장용 스테이션에 복수의 플러그와 리셉터클을 자체적으로 구비하도록 하여, 적어도 하나 이상의 전력공급 확장용 스테이션을 연속적으로 연결할 수 있도록 하고, 이를 통해 복수의 스마트기기 또는 전기기기에 전력을 공급하거나, 상기 복수의 스마트기기 또는 전기기기에 구비된 배터리를 유무선으로 충전할 수 있도록 하는 공급용 스테이션에 관한 것이다.

Description

전력공급 확장용 스테이션{A STATION FOR EXTENDING POWER TRANSMISSION}
본 발명은 전력공급 확장용 스테이션에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 무선충전기능이 있는 전력공급 확장용 스테이션에 복수의 연결수단을 자체적으로 구비함으로써, 적어도 하나 이상의 전력공급 확장용 스테이션을 연속적으로 연결하여, 전력공급거리를 확장하고, 상기 복수의 연결수단을 통해 연결되는 개별 전력소모기기에 전력을 공급하거나, 상기 전력소모기기에 구비된 배터리를 유선 또는 무선으로 충전할 수 있도록 하는 전력공급 확장용 스테이션에 관한 것이다.
최근 산업기술의 발전으로 인해, 스마트 폰, PMP, 모바일 PC, 디지털 카메라 등과 같이 다양한 모바일기기의 사용이 급속히 확산되면서 언제 어디서나 모바일 기기를 간편하게 충전할 수 있는 충전장치에 대한 관심이 크게 높아지고 있다.
모바일기기, 전자기기, 기타 충전 배터리를 포함하는 전력소모기기를 충전하는 일반적인 방법은, 충전케이블을 통해 전력을 제공하는 외부전원 또는 전력제공장치(예: PC, 충전용 배터리 등)와 전력소모기기를 유선으로 직접 연결하여 충전하는 유선충전방법이 있다.
이러한 유선충전방법은, 5핀 단자, 8핀 단자 또는 USB 등과 같이 전력소모기기에서 제공하는 커넥터를 포함하는 충전케이블을 항상 구비해야 되는 단점이 있다.
이러한 문제점을 해결하기 위해, 최근에는 전력소모기기와 직접적인 케이블 연결 없이 무선으로 배터리를 충전할 수 있는 무선충전장치가 개발되어 상용화되고 있다.
일반적으로 무선충전장치는, 무선으로 전력을 제공하기 위한 송신코일을 포함하는 충전패드와 전력제공장치를 연결하여 상기 충전패드에 전력을 제공하기 위한 충전케이블을 포함하여 구성된다.
이러한 무선충전장치는, 전력소모기기에서 무선충전기능만 제공하고 있으면, 기존의 유선충전장치와 달리 5핀 단자 또는 8핀 단자와 같이 다양한 규격의 커넥터(connector)를 사용하는 모바일기기의 종류를 구분할 필요 없이, 상기 전력소모기기를 상기 충전패드에 올려놓는 것만으로도 해당 전력소모기기의 배터리를 손쉽게 충전할 수 있는 장점이 있다.
그러나 기존의 무선충전장치는, 한 번에 하나의 전력소모기기만을 무선으로 충전하기 위한 목적으로 사용되는 것이 대부분이기 때문에, 외부로부터 인가되는 전력을 효율적으로 사용하지 못하며, 무선충전기능을 제공하는 전력소모기기에 한해서만 사용가능한 단점이 있다.
이에 따라 본 발명에서는, 다양한 규격의 플러그 및 리셉터클을 구비하여, 적어도 하나 이상의 전력공급 확장용 스테이션을 연속적으로 연결할 수 있도록 하여, 복수의 전력소모기기로 전력을 공급할 수 있는 거리를 확장하고, 외부로부터 인가된 전력을 상기 플러그 또는 리셉터클을 통해 복수의 전력소모기기로 제공할 수 있음과 동시에 상기 전력소모기기가 구비한 배터리를 유선 또는 무선으로 충전시킬 수 있는 전력공급 확장용 스테이션을 제공하고자 한다.
다음으로 본 발명의 기술 분야에 존재하는 선행기술에 대하여 간단하게 설명하고, 이어서 본 발명이 상기 선행기술에 비해서 차별적으로 이루고자 하는 기술적 사항에 대해서 기술하고자 한다.
먼저 한국등록특허 제1504068호(2015.03.19. 공고)는 맞춤형 무선충전 송신시스템에 관한 것으로, 회로장치에 착탈식으로 결합하고, 회로장치에 공급된 교류전류를 이용하여 자기장을 발생시키는 복수의 패드장치와 상기 패드장치에 교류전류를 공급하는 회로장치를 별도로 구비하여, 충전하고자하는 전자기기의 사양에 맞는 패드장치를 선택하여 회로장치에 결합시키면 상기 회로장치는 상기 패드장치에 기 설정된 식별정보를 분석하여 상기 패드장치에 공급되는 교류전류를 제어하는 맞춤형 무선충전 송신시스템에 관한 것이다.
또한 한국등록특허 제1301425호(2013.08.28. 공고)는 멀티 무선충전장치 및 그 제조 방법에 관한 것으로, 스마트폰 또는 무선충전수신기에 무선으로 전력을 충전하기 위한 복수의 무선충전부를 상호 연결하고, 상기 연결한 복수의 무선충전부와 전기적으로 연결되는 제어부를 통해, 상기 복수의 무선충전부를 제어함으로써, 복수의 스마트폰 또는 무선충전수신기를 동시에 무선으로 충전할 수 있도록 하는 멀티 무선충전장치 및 그 제조 방법에 관한 것이다.
상기 선행기술들은, 단일 또는 다수의 무선충전수신기로 전력을 제공하여, 단일 또는 다수의 전력소모기기를 충전하는 용도로만 사용가능하기 때문에 외부로부터 인가되는 전력을 효율적으로 사용하지 못하는 문제점이 있으며, 무선충전기능이 없는 전력소모기기는 사용이 불가능한 단점이 있다.
반면에 본 발명은, 적어도 하나 이상의 플러그와 리셉터클을 통해 복수의 전력공급 확장용 스테이션을 연속적으로 연결하여 전력공급거리를 확장할 수 있으며, 상기 플러그와 리셉터클을 통해 각각의 전력공급 확장용 스테이션에 연결되는 다수의 전력소모기기에 전력을 공급할 수 있도록 함으로써, 다수의 전력소모기기를 동시에 동작하게 하거나 유선 또는 무선으로 충전할 수 있도록 하여, 외부로부터 인가되는 전력을 효율적으로 사용할 수 있는 장점이 있다.
또한 상기 전력공급 확장용 스테이션에 서로 다른 타입의 플러그를 하나로 일체화한 새로운 타입의 플러그를 구비하여, 전력소모기기에서 사용되는 플러그 또는 리셉터클의 타입에 상관없이 상기 전력공급 확장용 스테이션에 간편하게 연결할 수 있도록 함으로써, 사용자에게 편의를 제공할 수 있는 장점이 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 창작 된 것으로서, 본 발명의 일 실시예는, 전력공급 확장용 스테이션에 자체적으로 구비되는 적어도 하나 이상의 플러그 및 리셉터클을 통해 상기 전력공급 확장용 스테이션을 연속하여 연결할 수 있도록 함으로써, 상기 전력공급 확장용 스테이션에 연결되는 전력모소기기로 전력을 공급하기 위한 전력공급거리를 확장할 수 있는 전력공급 확장용 스테이션을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한 연속하여 연결되는 복수의 전력공급 확장용 스테이션에 구비되는 적어도 하나 이상의 플러그와 리셉터클을 통해, 상기 각 전력공급 확장용 스테이션에 연결되는 다수의 전력소모기기로 전력을 동시에 공급할 수 있는 전력공급 확장용 스테이션을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한 본 발명의 일실시예는 서로 다른 타입의 플러그와 서로 다른 타입의 리셉터클을 구비하여, 다양한 규격의 플러그 또는 리셉터클을 가지는 복수의 전력소모기기를 별도의 충전케이블 없이 간편하게 연결하여 전력을 공급할 수 있는 전력공급 확장용 스테이션을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한 본 발명의 일 실시예는 상이한 핀의 개수로 구성된 두 개의 단자를 하나로 일체화한 멀티 타입 호환 플러그를 구비함으로써, 상이한 타입의 리셉터클을 사용하는 스마트기기들을, 상기 멀티 타입 호환 플러그를 통해 전력공급 확장용 스테이션에 간편하게 연결하여, 전력을 공급할 수 있는 전력공급 확장용 스테이션을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한 본 발명의 일 실시예는 무선충전기능이 있는 복수의 전력공급 확장용 스테이션을 연속하여 연결할 수 있도록 함으로써, 상기 각 전력공급 확장용 스테이션의 상부에 위치하는 각각의 스마트기기들을 동시에 무선으로 충전할 수 있도록 하는 전력공급 확장용 스테이션을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 전력공급 확장용 스테이션은, 적어도 하나 이상의 멀티 타입 호환 플러그, 적어도 하나 이상의 단일 타입 플러그, 적어도 하나 이상의 리셉터클을 포함하며, 상기 멀티 타입 호환 플러그, 단일 타입 플러그 및 리셉터클 중 적어도 하나를 통해서 외부로부터 인가된 전력을 상기 멀티 타입 호환 플러그, 단일 타입 플러그 및 리셉터클 중 적어도 하나 이상에 연결된 개별 전력소모기기로 공급하는 것을 특징으로 한다.
또한 상기 전력공급 확장용 스테이션은, 적어도 하나 이상 구비되고, 상기 전력공급 확장용 스테이션 각각은 직접, 또는 연결케이블을 통해 연속적으로 연결되는 것을 특징으로 한다.
또한 상기 전력공급 확장용 스테이션은, 자기유도방식 또는 자기공명방식으로, 상기 전력공급 확장용 스테이션의 상부에 위치한 전자기기로 전력을 무선으로 공급하는 무선충전부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한 상기 멀티 타입 호환 플러그는, 복수의 핀으로 구성된 제1 타입의 단자, 상기 제1 타입의 단자와 상이한 개수의 핀으로 구성된 제2 타입의 단자 및 상기 제1 타입의 단자 및 제2 타입의 단자를 장착하여, 상기 제1 타입과 제2 타입의 단자를 단일의 플러그로 일체화하는 프레임을 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한 상기 프레임은, 상기 제1 타입의 단자 또는 제2 타입의 단자에 대한 리셉터클과 선택적으로 채결될 수 있으며, 상부와 하부가 반대방향으로 삽입되어 상기 리셉터클이 파손되는 것을 방지하도록 구성되는 것을 특징으로 한다.
또한 상기 제1 타입의 단자는 8개의 핀으로 구성되며, 상기 제2 타입의 단자는 5개의 핀으로 구성되는 것을 특징으로 한다.
또한 상기 단일 타입 플러그는, A타입 USB(type A universal serial bus), B타입 USB, 미니 A타입 USB(mini type A USB), 미니 B타입 USB, 마이크로 A타입 USB(micro type A USB), 마이크로 B타입 USB 또는 C타입 USB로 구성되는 것을 특징으로 한다.
아울러 본 발명의 일 실시예에 따른 전력공급 확장용 스테이션의 구성 방법은, 적어도 하나 이상의 멀티 타입 호환 플러그를 구성하는 단계, 적어도 하나 이상의 단일 타입 플러그를 구성하는 단계, 적어도 하나 이상의 리셉터클을 구성하는 단계 및 상기 전력공급 확장용 스테이션의 상부에 위치하는 전력소모기기로 전력을 무선으로 공급하는 무선충전부를 구성하는 단계를 포함하며, 상기 멀티 타입 호환 플러그, 단일 타입 플러그, 리셉터클 및 무선충전부는 상기 전력공급 확장용 스테이션의 몸체에 결합되어 전기적으로 연결되는 것을 특징으로 한다.
또한 상기 멀티 타입 호환 플러그를 구성하는 단계는, 복수의 핀으로 구성된 제1 타입의 단자를 구성하는 단계, 및 상기 제1 타입의 단자와 상이한 개수의 핀으로 구성된 제2 타입의 단자를 구성하는 단계 및 상기 제1 타입의 단자 및 제2 타입의 단자를 하나의 프레임에 장착하여, 상기 제1 타입과 제2 타입의 단자를 단일의 플러그로 구성하는 단계를 포함하며, 상기 프레임은, 상기 제1 타입의 단자 또는 제2 타입의 단자에 대한 리셉터클과 선택적으로 채결될 수 있으며, 상기 프레임의 상부와 하부가 반대방향으로 삽입되어 상기 리셉터클이 파손되는 것을 방지하도록 구성되는 것을 특징으로 한다.
또한 상기 단일 타입 플러그는, A타입 USB(type A universal serial bus), B타입 USB, 미니 A타입 USB(mini type A USB), 미니 B타입 USB, 마이크로 A타입 USB(micro type A USB), 마이크로 B타입 USB 또는 C타입 USB로 구성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명은 전력공급 확장용 스테이션에 관한 것으로, 전력공급 확장용 스테이션에 자체적으로 구비되는 적어도 하나 이상의 플러그 및 적어도 하나 이상의 리셉터클을 통해, 다수의 전력공급 확장용 스테이션을 연속하여 연결할 수 있도록 함으로써, 복수의 전력소모기기로 전력을 공급하기 위한 전력공급거리를 확장할 수 있는 효과가 있다.
또한 본 발명은, 무선충전 기능을 갖춘 전력공급 확장용 스테이션에, 적어도 하나 이상의 플러그 및 리셉터클을 구비하여, 상기 플러그 및 리셉터클에 각각 연결되는 개별 전력소모기기로 유선 또는 무선으로 전력을 공급할 수 있는 효과가 있다.
또한 본 발명은 상이한 타입의 플러그를 일체화한 멀티 타입 호환 플러그를 구비하여, 상이한 규격의 리셉터클을 사용하는 전력소모기기를 별도의 젠더를 사용하지 않고 간편하게 연결할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전력공급 확장용 스테이션을 개략적으로 설명하기 위한 개념도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 전력공급 확장용 스테이션을 연속하여 연결하고, 이를 통해 복수의 전력소모기기에 전력을 공급하는 전력공급 확장용 스테이션의 구성을 나타낸 블록도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 멀티 타입 호환 플러그를 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 전력공급 확장용 스테이션을 구성하는 절차를 나타낸 흐름도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 전력공급 확장용 스테이션을 통해 복수의 전력소모기기에 전력을 공급하는 절차를 나타낸 흐름도이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 각 도면에 제시된 동일한 참조부호는 동일한 부재를 나타낸다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전력공급 확장용 스테이션을 개략적으로 설명하기 위한 개념도이다.
도 1에 도시한 바와 같이, 상기 전력공급 확장용 스테이션(100)은, 자체적으로 구비되는 적어도 하나 이상의 플러그 및 적어도 하나 이상의 리셉터클을 이용하여 다수의 전력공급 확장용 스테이션(100)을 연속하여 연결할 수 있도록 구성되며, 이를 통해 전력을 공급할 수 있는 전력공급거리를 확장하여 복수의 전력소모기기로 전력을 공급할 수 있는 장치를 말한다.
상기 전력공급 확장용 스테이션(100)은, 적어도 하나 이상의 멀티 타입 호환 플러그(110), 적어도 하나 이상의 단일 타입 플러그(120), 적어도 하나 이상의 리셉터클(130) 및 상기 멀티 타입 호환 플러그(110), 단일 타입 플러그(120) 및 리셉터클(130)이 위치하는 몸체(140)를 포함하여 구성된다.
또한 상기 멀티 타입 호환 플러그(110) 및 단일 타입 플러그(120)는, 상기 전력공급 확장용 스테이션(100)의 몸체(140)로부터 외부로 돌출되어 상기 전력공급 확장용 스테이션(100)에 자체적으로 구비되거나, 또는 전기케이블(미도시)을 통해 상기 멀티 타입 호환 플러그(110) 및 단일 타입 플러그(120)를 해당 전력공급 확장용 스테이션(100)에 연결되어 상기 전력공급 확장용 스테이션(100)과 일체형으로 구성될 수 있다.
또한 상기 멀티 타입 호환 플러그(110)는, 본 발명의 핵심적인 기술 중에 하나로써, 상이한 타입의 두 개의 단자(예: 5핀 단자 및 8핀 단자)를 하나의 프레임에 통합하여 일체화고, 상기 통합한 두 개의 단자를 전기적으로 연결한 새로운 타입의 플러그이다.
한편 상기 멀티 타입 호환 플러그(110)는, 도 3을 참조하여 상세히 설명하도록 한다.
또한 상기 단일 타입 플러그(120)는, A타입 USB(type A universal serial bus), B타입 USB, 미니 A타입 USB(mini type A USB), 미니 B타입 USB, 마이크로 A타입 USB(micro type A USB), 마이크로 B타입 USB 또는 C타입 USB로 구성된다.
또한 상기 리셉터클(130)은, 상기 멀티 타입 호환 플러그(110)와 선택적으로 채결될 수 있는 5핀 단자에 대한 리셉터클 또는 8핀 단자에 대한 리셉터클 및 상기 단일 타입 플러그(120)와 체결되는 다양한 형태의 리셉터클로 구성된다. 즉 상기 복수의 리셉터클(130)은, 복수의 전력소모기기에서 제공되는 플러그의 형태에 맞추어 5핀 단자와 채결되는 리셉터클, 8핀 단자와 채결되는 리셉터클, 상기 단일 타입 플러그(120)와 체결되는 다양한 형태의 리셉터클 또는 이들의 조합으로 구성될 수 있다.
한편 상기 멀티 타입 호환 플러그(110)는, 서로 다른 규격의 리셉터클을 사용하는 전력소모기기(예를 들어, 5핀 단자와 채결되는 리셉터클을 사용하는 스마트폰과 8핀 단자와 채결되는 리셉터클을 사용하는 스마트폰)를 별도의 호환 젠더 없이 간편하게 연결하기 위함이며, 상기 전력공급 확장용 스테이션(100)에 구비되는 복수의 리셉터클(100)은, 서로 다른 규격의 플러그를 사용하는 전력소모기기를 별도의 호환 젠더 없이 상기 전력 공급 확장용 스테이션(100)에 간편하게 연결하기 위함이다.
한편 상기 전력공급 확장용 스테이션(100)은 상기 멀티 타입 호환 플러그(110), 단일 타입 플러그(120), 및 리셉터클(130)을 통해 직접적으로 연속하여 연결되거나, 또는 연결케이블(200)을 통해 연속하여 연결되어, 전력공급거리를 확장하고, 외부로부터 공급되는 전력을 다른 전력공급 확장용 스테이션(100) 또는 다수의 전력소모기기로 공급한다.
상기 전력은, 연속적으로 연결되는 전단의 전력공급 확장용 스테이션(100)의 멀티 타입 호환 플러그(110)와 후단의 전력공급 확장용 스테이션(100)의 5핀 단자 또는 8핀 단자의 리셉터클(130)과 직접적으로 연결되어 공급되거나, 또는 상기 전단의 전력공급 확장용 스테이션(100)의 멀티 타입 호환 플러그(110), 단일 타입 플러그(120), 리셉터클(130)과 상기 후단의 전력공급 확장용 스테이션(100)의 5핀 단자 또는 8핀 단자의 리셉터클(130)을 연결하는 연결케이블(200)을 통해 공급될 수 있다.
또한 상기 연결케이블(200)은, 상기 멀티 타입 호환 플러그(110), 단일 타입 플러그(120), 상기 리셉터클(130) 또는 이들의 조합으로 구성될 수 있다. 즉, 상기 연결케이블(200)은, 전력공급 확장용 스테이션(100)에 전력소모기기, 전력제공장치, 또는 다른 전력공급 확장용 스테이션(100)을 연결할 때, 서로 다른 타입의 플러그 또는 리셉터클을 상호 연결할 수 있도록 한다.
또한 상기 전력공급 확장용 스테이션(100)은 상기 멀티 타입 호환 플러그(110), 단일 타입 플러그(120) 및 리셉터클(130)을 통해 복수의 전력소모기기와 직접적으로 연결되거나, 상기 연결케이블(200)을 통해 연결된다. 또한 상기 전력공급 확장용 스테이션(100)은, 상기 전력제공장치(300) 또는 연속하여 연결된 전단(front)의 전력공급 확장용 스테이션(100)으로부터 제공되는 전력을 상기 연결된 각각의 전력소모기기로 공급하여, 상기 각 전력소모기기가 동작할 수 있도록 하거나, 또는 상기 각 전력소모기기가 구비한 배터리에 전력을 충전할 수 있도록 한다.
또한 상기 전력공급 확장용 스테이션(100)은, 무선충전부(150)를 더 포함하여 구성되며, 연속하여 연결된 전단의 전력공급 확장용 스테이션(100) 또는 전력제공장치(300)로부터 제공되는 전력을 상기 전력공급 확장용 스테이션(100)의 상부에 위치하는 전력소모기기의 무선충전수신기(미도시)로 제공하여 배터리의 무선충전을 수행할 수 있도록 한다.
또한 상기 무선충전부(150)는, 사각형 또는 원형으로 구성되는 송신코일(미도시)을 포함하며, 상기 송신코일은 전력이 제공되는 경우 전자기장을 발생시켜, 전자기 유도현상에 따라 상기 전력소모기기가 구비한 무선충전수신기가 유도전류를 무선으로 수신할 수 있도록 한다.
한편 상기 무선충전부(150)는, 상기 송신코일에서 전자기장을 발생시켜, 상기 발생시킨 전자기장의 영향으로 상기 무선충전수신기에서 전기가 유도되는 전자기 유도원리를 이용하는 WPC(wireless power consortium) 또는 PMA(power matters alliance)의 자기유도방식을 사용하여 상기 배터리가 충전될 수 있도록 한다. 또한 상기 무선충전부(150)는, 상기 자기유도방식 이외에 상기 송신코일에서 공진주파수로 진동하는 자기장을 생성하여 동일한 공진주파수로 설계된 무선충전수신기에만 전력을 집중적으로 전달하는 A4WP(alliance for wireless power)의 자기공진방식을 사용하여 상기 전력소모기기의 배터리가 충전되도록 할 수도 있다.
한편 상술한 상기 무선충전방식의 자기유도방식 또는 자기공진방식은, 주지의 기술이므로 더 이상의 상세한 설명은 생략하도록 한다.
이하에서는, 상기 전력공급 확장용 스테이션(100)을 연속하여 연결하는 방법과 상기 전력공급 확장용 스테이션(100)에 연결되는 복수의 전력소모기기에 전력을 공급하는 방법을 도 2를 참조하여 상세히 설명하도록 한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 전력공급 확장용 스테이션을 연속하여 연결하고, 이를 통해 복수의 전력소모기기에 전력을 제공하는 상태를 도시한 도면이다.
도 2에 도시한 바와 같이, 상기 전력공급 확장용 스테이션(100)은, 복수의 전력소모기기 또는 다른 전력공급 확장용 스테이션(100)과 연결되어 전력을 공급하기 위한 적어도 하나 이상의 멀티 타입 호환 플러그(110), 적어도 하나 이상의 단일 타입 플러그(120), 적어도 하나 이상의 리셉터클(130) 및 상기 멀티 타입 호환 플러그(110), 단일 타입 플러그(120) 및 리셉터클(130)을 전기적으로 연결하는 제어부(160)를 포함하여 구성된다.
또한 적어도 하나 이상의 전력공급 확장용 스테이션(100)은, 다른 전력공급 확장용 스테이션(100) 또는 복수의 전력소모기기로 전력을 공급하기 위해 전력제공장치(300)와 연결된다.
또한 상기 전력공급 확장용 스테이션(100)은, 상기 멀티 타입 호환 플러그(110), 단일 타입 플러그(120) 및 리셉터클(130)을 통해 복수의 연속적으로 연결될 수 있으며, 이를 통해 복수의 전력소모기기로 전력을 공급하기 위한 전력공급거리를 확장한다.
또한 상기 전력제공장치(300)는, PC, 충전배터리 또는 기타 외부 전원과 같이 상기 전력공급 확장용 스테이션(100)에 전력을 제공하는 장치를 의미한다.
또한 상기 멀티 타입 호환 플러그(110), 단일 타입 플러그(120) 및 리셉터클(130) 각각은, 상기 전력공급 확장용 스테이션(100) 내부에서 전기적으로 연결되거나, 상기 전력공급 확장용 스테이션(100)의 제어부(160)를 통해 전기적으로 연결될 수 있다. 따라서 상기 전력공급 확장용 스테이션(100)은, 상기 멀티 타입 호환 플러그(110), 단일 타입 플러그(120) 및 리셉터클(130) 중 적어도 하나를 통해서 외부로부터 인가된 전력을 상기 멀티 타입 호환 플러그(110), 단일 타입 플러그(120) 및 리셉터클(130) 중 적어도 하나 이상에 연결된 개별 전력소모기기로 공급한다.
또한 복수의 전력공급 확장용 스테이션(100)은, 상기 멀티 타입 호환 플러그(110), 단일 타입 플러그(120) 및 리셉터클(130) 중 적어도 하나를 통해서 연속하여 연결되어, 전력공급거리를 확장하며, 각각의 전력공급 확장용 스테이션(100)은, 연속하여 연결된 전단의 전력공급 확장용 스테이션(100)으로부터 전력을 공급 받는다.
또한 전력공급 확장용 스테이션(100)은, 자체적으로 구비한 적어도 하나 이상의 멀티 타입 호환 플러그(110), 적어도 하나 이상의 단일 타입 플러그(120) 및 리셉터클 중 적어도 하나를 통해서 연결되는 스피커(예: USB 스피커), 스마트폰(예: 5핀 또는 8핀 리셉터클을 사용하는 스마트폰), LED조명, 태블릿 PC와 같은 복수의 전력소모기기에 상기 제어부(160)의 제어에 따라 전력을 제공한다. 한편 상기 연결은, 상기 복수의 전력소모기기가 사용하는 타입의 플러그 또는 리셉터클에 따라 상기 전력공급 확장용 스테이션(100)의 리셉터클(130), 멀티 타입 호환 플러그(120) 또는 단일 타입 플러그(130)에 직접적으로 연결되거나, 상기 연결케이블(200)을 통해 연결될 수 있다.
이에 따라, 상기 전력공급 확장용 스테이션(100)에 연결된 각각의 전력소모기기는, 상기 전력공급 확장용 스테이션(100)으로부터 제공받는 전력을 이용하여, 구동되거나 자체적으로 구비한 배터리에 전력을 충전하게 된다.
또한 상기 제어부(160)는, 상기 멀티 타입 호환 플러그(110), 단일 타입 플러그(120) 및 리셉터클 중 적어도 하나를 통해 상기 전력제공장치(300) 또는 전단의 전력공급 확장용 스테이션(100)으로부터 전력을 공급받는 경우, 상기 무선충천부(150)의 코일에 상기 공급받은 전력을 제공함으로써, 전자기장을 형성할 수 있도록 하여, 해당 전력공급 확장용 스테이션(100)의 상부에 위치한 전력소모기기에 무선으로 전력을 제공할 수 있도록 한다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 멀티 타입 호환 플러그를 나타낸 도면이다.
도 3에 도시한 바와 같이, 상기 멀티 타입 호환 플러그(110)는, 8개의 핀으로 구성된 8핀 단자(112), 5개의 핀으로 구성된 5핀 단자(113), 프레임(111), 상기 프레임(111)을 외부의 충격으로부터 보호하기 위한 금속하우징(114)을 포함하여 구성된다.
또한 상기 8핀 단자(112) 및 상기 5핀 단자(113)는, 하나의 프레임(111)에 일체화되어, 새로운 타입의 멀티 타입 호환 플러그(110)를 형성한다.
또한 상기 8핀 단자(112)는, 상기 프레임(111)의 상단에 위치하며, 상기 5핀 단자(113)는 상기 프레임(111)의 중단에 위치하도록 구성된다.
상기 8핀 단자(112) 및 상기 5핀 단자(113)를 구성하는 각각의 핀은, 상기 8핀 단자(112) 및 상기 5핀 단자(113)의 규격에 맞는 간격과 크기로 배치된다.
또한 상기 8핀 단자(112) 및 상기 5핀 단자(113) 각각은, 상기 전력공급 확장용 스테이션(100)의 제어부(160)와 전기적으로 연결되며, 상기 멀티 타입 호환 플러그(110)는, 8핀 단자와 채결하기 위한 리셉터클 또는 5핀 단자와 채결하기 위한 리셉터클을 구비한 전력소모기기와 연결된다.
또한 상기 프레임(111)은, 상기 8핀 단자(112)와 상기 5핀 단자(113) 각각이 동일한 타입의 리셉터클과 정확하게 접속할 수 있도록 유도하기 위한 형태(예: 일반적인 5핀 단자 리셉터클의 삽입구 모양인 사다리꼴)로 구성된다.
또한 상기 프레임(111)의 양측단은 외부의 충격으로 보호하는 금속하우징(114)에 의해 감싸인 형태로 구성되며, 상기 금속하우징(114)는 상기 프레임(111)의 양측면의 형태에 따라 감싸도록 구성된다.
또한 상기 프레임(111)은, 상기 프레임(111)의 상단 및 중단에 위치하는 각각의 단자 간의 정전기 또는 서로 간의 영향으로부터 보호하기 위해 절연체로 구성된다.
또한 상기 프레임(111)은, 상기 8핀 단자(112) 또는 5핀 단자(113)와 동일한 타입의 리셉터클과 선택적으로 채결될 수 있으며, 이때 상기 프레임(111)은, 상부와 하부가 반대방향으로 상기 8핀 단자(112) 또는 5핀 단자(113)에 대한 리셉터클에 삽입되어, 상기 각 리셉터클이 파손되는 것을 방지할 수 있도록 구성된다.
상기 멀티 타입 호환 플러그(110)는, 상이한 규격의 플러그를 하나의 프레임에 통합하여 일체화함으로써, 다양한 제조사들의 독자적인 규격에 따른 플러그와 리셉터클을 구비한 스마트기기를 별도의 전기 케이블 없이 간편하게 연결할 수 있도록 한다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 전력공급 확장용 스테이션을 구성하는 절차를 나타낸 흐름도이다.
도 4에 도시한 바와 같이, 상기 전력공급 확장용 스테이션(100)을 구성하는 절차는 우선, 적어도 하나 이상의 멀티 타입 호환 플러그(110)를 구성한다(S110).
상기 멀티 타입 호환 플러그(110)는, 8핀 단자(112), 5핀 단자(113) 및 프레임(111)으로 구성되며, 상기 8핀 단자(112)는 상기 프레임(111)의 상단에 위치하고, 상기 5핀 단자(113)는 상기 프레임(111)의 중단에 위치하여, 상기 각 단자에 채결되는 리셉터클과 정확하게 연결될 수 있도록 형성된다.
또한 상기 8핀 단자(112)와 상기 5핀 단자(113)를 구성하는, 각각의 핀들은 상기 8핀 단자(112)와 상기 5핀 단자(113)의 규격에 맞는 간격과 길이로 구성된다.
또한 상기 각 단자를 일체화한 프레임(111)의 좌우 측면을 따라 금속하우징(114)으로 감싸며, 상기 금속하우징(114)의 마무리 부분은 접혀진 상태로 상기 프레임의 상단, 하단 및 전면에 고정되어, 상기 프레임(111)과 결합이후 이탈되지 않도록 한다. 한편, 상기 프레임(111)의 상단에 고정되는 상기 금속하우징(114)의 마무리 부분은, 상기 프레임(111)의 상단에 위치하는 상기 8핀 단자(112)의 핀과 닿지 않도록 구성하여 전기적인 쇼트가 발생하지 않도록 한다.
한편, 상기 멀티 타입 호환 플러그(110)는, 상기 5핀 단자(113)또는 8핀 단자(112)를 위한 리셉터클과 선택적으로 채결될 수 있는 형태로 구성되어, 상기 5핀 단자(113)를 위한 리셉터클을 사용하는 전력소모기기 및 상기 8핀 단자(112)를 위한 리셉터클을 사용하는 전력소모기기 둘 다와 채결될 수 있다.
다음으로, 적어도 하나 이상의 단일 타입 플러그를 구성한다(S120).
도 1을 참조하여 설명한 것과 같이, 상기 복수의 단일 타입 플러그(120)는, A타입 USB, B타입 USB, 미니 A타입 USB, 미니 B타입 USB, 마이크로 A타입 USB, 마이크로 B타입 USB, C타입 USB 또는 이들의 조합으로 구성될 수 있다.
또한 상기 단일 타입 플러그(120)는, 상기 멀티 타입 호환 플러그(110)에 일체화된 5핀 단자로 구성된 플러그 및 8핀 단자로 구성된 플러그와 상이한 플러그로 구성되는 것이 바람직 하지만, 상기 5핀 단자 및 8핀 단자로 구성된 플러그를 포함하여 구성될 수도 있다.
다음으로 적어도 하나 이상의 리셉터클(130)을 구성한다(S130).
상기 리셉터클(130)은, 상기 단일 타입 플러그(120)와 채결하기 위한 리셉터클, 일반적인 규격의 5핀 단자로 구성되는 플러그와 채결하기 위한 리셉터클 또는 8핀 단자로 구성되는 플러그와 채결하기 위한 리셉터클 중 적어도 하나 이상으로 선택되어 구성된다.
상기 S110단계에서 S130단계에서 설명한 것과 같이, 다양한 규격의 플러그와 리셉터클을 구성하는 것은 별도의 젠더를 구비하지 않고, 복수의 전력소모기기를 상기 전력공급 확장용 스테이션(100)에 편리하고 간단하게 연결할 수 있도록 하여 사용자에게 편의를 제공하기 위함이다.
한편 상기 복수의 플러그와 리셉터클을 쌍을 이루어 구성하는 것이 바람직 하지만 사용 환경, 주로 사용되는 전력소모기기 등에 따라 다양하게 구성할 수 있음은 물론이다.
다음으로, 무선충전기능이 있는 스마트기기에 무선으로 전력을 공급하여 무선충전할 수 있도록 하는 무선충전부(150)를 구성한다(S140).
상기 무선충전부(150)는, 전력을 제공받아 전자기장을 발생시키기 위한 송신코일을 포함하여 구성되며, 상기 전력공급 확장용 스테이션(100)에 대한 몸체(140)의 상부에 결합된다.
한편 상기 몸체(140)의 상부는, 상기 무선충전부(150)에서 생성하는 전자기장이 사람의 인체에 주는 영향을 최소화하고 위험성을 낮추기 위해 전자기장 차폐기능이 있는 전자기장 차폐시트를 포함하여 구성될 수 있다.
또한 상기 무선충전부(150)는, 자기유도방식 또는 자기공진방식을 사용하여, 상기 몸체(140)의 상단에 위치하는 전력소모기기를 무선으로 충전할 수 있도록 한다.
다음으로, 상기 구성한 멀티 타입 호환 플러그(110), 단일 타입 플러그(120), 상기 리셉터클(130) 및 무선충전부(150)를 상기 전력공급 확장용 스테이션(100)의 몸체(140)와 결합한다(S150).
상기 각 리셉터클(130)은, 상기 전력공급 확장용 스테이션(100)의 몸체(140)의 내부에 실장되며, 플러그와 채결되기 위한 삽입부분은 상기 몸체(140)의 외부로 노출된 형태로 상기 몸체(140)와 결합된다.
또한 상기 각각의 멀티 타입 호환 플러그(110) 및 단일 타입 플러그(120)는, 상기 몸체(140)의 외부로 돌출된 형태로 상기 몸체(140)와 결합된다.
한편 상기 각각의 멀티 타입 호환 플러그(110) 및 단일 타입 플러그(120)는, 상기 몸체(140)의 외부로 돌출되어 상기 몸체(140)와 결합되는 것뿐 만아니라, 상기 전력공급 확장용 스테이션(100)의 외관을 심플하고 더욱 심미적으로 보이기 위해 상기 몸체(140)의 내부에 실장된 형태로 결합할 수도 있다. 이 때 상기 몸체(140)의 내부에 실장된 플러그를 필요할 때마다 외부로 돌출시키거나, 상기 외부로 돌출된 플러그를 상기 몸체(140)의 내부로 이동시키기 위한 조작수단과 함께 결합될 수도 있다.
또한 상기 각각의 멀티 타입 호환 플러그(110) 및 단일 타입 플러그(120)는, 상기 몸체(140)에 위치하는 것이 아니라 상기 몸체(140)와 상기 각 상기 각각의 멀티 타입 호환 플러그(110) 및 단일 타입 플러그(120)를 연결하는 케이블을 통해 상기 몸체(140)와 연결되도록 구성될 수도 있다.
또한 상기 무선충전부(150)는, 일반적인 무선충전패드형식으로 상기 몸체(140)의 상부에 결합된다.
다음으로, 전력공급 확장용 스테이션(100)의 몸체(140)에 결합한 멀티 타입 호환 플러그(110), 단일 타입 플러그(120), 리셉터클(130) 및 무선충전부(150)를 상기 전력공급 확장용 스테이션(100)의 제어부(160)와 전기적으로 연결한다(S160).
상기 제어부(160)는, 멀티 타입 호환 플러그(110), 단일 타입 플러그(120), 리셉터클(130) 및 무선충전부(150)으로의 전력공급을 안정적으로 제어하여, 외부로부터 인가된 전력을 상기 멀티 타입 호환 플러그(110), 단일 타입 플러그(120), 리셉터클(130) 중 적어도 하나 이상에 연결된 개별 전력소모기기로 전력을 공급하거나, 상기 전력공급 확장용 스테이션(100)의 상부에 위치하는 전력소모기기에 무선으로 전력을 공급하여 무선으로 충전할 수 있도록 한다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 전력공급 확장용 스테이션을 통해 복수의 전력소모기기에 전력을 공급하는 절차를 나타낸 흐름도이다.
도 5에 도시한 바와 같이, 복수의 전력소모기기에 전력을 공급하는 절차는 우선, 적어도 하나 이상의 전력공급 확장용 스테이션(100)을 전력제공장치(300)에 연결한다(210).
한편 상기 전력제공장치(300)는, PC, 충전용 배터리 또는 기타 외부전력일 수 있다.
상기 전력공급 확장용 스테이션(100)은, 멀티 타입 호환 플러그, 단일 타입 플러그 및 리셉터클 중 적어도 하나를 통해 상기 전력제공장치(300)와 연결되어 전력을 공급받는다.
또한 상기 공급받은 전력은, 멀티 타입 호환 플러그(110), 단일 타입 플러그(120) 및 리셉터클(130) 중 적어도 하나 이상에 연결되는 개별 전력소모기기 또는 다른 전력공급 확장용 스테이션(100)으로 공급되고, 또한 상기 무선충전부(150)로 공급된다.
다음으로 상기 전력제공장치(300)에 연결된 전력공급 확장용 스테이션(100)에 복수의 전력공급 확장용 스테이션(100)을 연속하여 연결한다(S220).
상기 S210단계에서 설명한 것과 같이, 상기 전력제공장치(300)에 연결된 전력공급 확장용 스테이션(100)에 연속하여 연결되는 복수의 전력공급 확장용 스테이션(100)도 상기 멀티 타입 호환 플러그(110), 단일 타입 플러그(120) 및 리셉터클(130) 중 적어도 하나를 통해 상기 전력제공장치(300)에 연결된 전력공급 확장용 스테이션(100)과 연결되어 전력을 공급받는다. 이러한 방식으로 복수의 전력공급 확장용 스테이션(100)을 연속하여 연결함으로써, 전력공급거리를 확장할 수 있으며, 상기 각각의 전력공급 확장용 스테이션(100)들은, 전단의 전력공급 확장용 스테이션(100)으로부터 전력을 공급받는다.
다음으로 상기 각 전력공급 확장용 스테이션(100)의 멀티 타입 호환 플러그(110), 단일 타입 플러그(120) 및 리셉터클(130) 중 적어도 하나 이상에 연결된 개별 전력소모기기에 전단의 전력공급 확장용 스테이션(100) 또는 상기 전력제공장치(300)로부터 공급받은 전력을 공급하여, 해당 전력소소기기의 배터리를 충전하도록 하거나, 동작할 수 있도록 한다(S230). 이와 동시에, 상기 각 전력공급 확장용 스테이션(100)은, 상기 무선충전부(150)로 전력을 공급(S240)하여, 송신코일을 통해 상기 무선충전부(150)에 위치하는 전자기기를 무선으로 충전할 수 있도록 한다.
이상에서 설명하였듯이, 본 발명인 전력공급 확장용 스테이션(100)은, 적어도 하나 이상의 플러그와 적어도 하나 이상의 리셉터클을 자체적으로 구비하여, 복수의 전력소모기기를 연결할 수 있도록 하고, 이를 통해 외부로부터 인가되는 전력을 복수의 전력소모기기에 동시에 제공할 수 있는 효과가 있다.
또한 본 발명인 전력공급 확장용 스테이션(100)은, 복수의 전력공급 확장용 스테이션(100)을 연속하여 연결할 수 있도록 구성하여, 외부로부터 인가되는 전력의 공급거리를 확장할 수 있고, 동시의 복수의 전자기기에 유선으로 전력을 공급하는 것뿐만 아니라 무선으로 상기 전자기기의 배터리를 충전시킬 수 있는 효과가 있다.
상기에서는 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 위주로 상술하였으나, 본 발명의 기술적 사상은 이에 한정되는 것은 아니며 본 발명의 각 구성요소는 동일한 목적 및 효과의 달성을 위하여 본 발명의 기술적 범위 내에서 변경 또는 수정될 수 있을 것이다.
또한, 이상에서는 본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시 예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형 실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어서는 안 될 것이다.
100 : 전력공급 스테이션 110 : 멀티 타입 호환 플러그
111 : 프레임 112 : 8핀 단자
113 : 5핀 단자 114 : 금속하우징
120 : 단일 타입 플러그 130 : 리셉터클
140 : 몸체 150 : 무선충전부
160 : 제어부 200 : 연결케이블
300 : 전력제공장치

Claims (10)

  1. 적어도 하나 이상의 멀티 타입 호환 플러그;
    적어도 하나 이상의 단일 타입 플러그; 및
    적어도 하나 이상의 리셉터클;을 포함하며,
    상기 멀티 타입 호환 플러그, 단일 타입 플러그 및 리셉터클 중 적어도 하나를 통해서 외부로부터 인가된 전력을 상기 멀티 타입 호환 플러그, 단일 타입 플러그 및 리셉터클 중 적어도 하나 이상에 연결된 개별 전력소모기기로 공급하며,
    상기 멀티 타입 호환 플러그는,
    복수의 핀으로 구성된 제1 타입의 단자;
    상기 제1 타입의 단자와 상이한 개수의 핀으로 구성된 제2 타입의 단자; 및
    상기 제1 타입의 단자 및 제2 타입의 단자를 장착하여, 상기 제1 타입과 제2 타입의 단자를 단일의 플러그로 일체화하는 프레임;을 포함하며,
    상기 프레임은, 상기 제1 타입의 단자 또는 제2 타입의 단자에 대한 리셉터클과 선택적으로 채결될 수 있으며, 상부와 하부가 반대방향으로 삽입되어 상기 리셉터클이 파손되는 것을 방지하도록 구성되며, 금속하우징으로 감싸도록 구성되고 상기 금속하우징은 상하측에는 구성되지 않도록 하여 높이를 줄이고, 양 측면을 프레임의 형태에 따라 감싸도록 구성되는 것을 특징으로 하는 전력공급 확장용 스테이션.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 전력공급 확장용 스테이션은,
    적어도 하나 이상의 다른 전력공급 확장용 스테이션과 직접연결, 또는 연결케이블을 통해 연속적으로 연결되어 확장되는 것을 특징으로 하는 전력공급 확장용 스테이션.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 전력공급 확장용 스테이션은,
    자기유도방식 또는 자기공명방식으로, 상기 전력공급 확장용 스테이션의 상부에 위치한 전자기기로 전력을 무선으로 공급하는 무선충전부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전력공급 확장용 스테이션.
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 제1 타입의 단자는 8개의 핀으로 구성되며, 상기 제2 타입의 단자는 5개의 핀으로 구성되는 것을 특징으로 하는 전력공급 확장용 스테이션.
  7. 청구항 1에 있어서,
    상기 단일 타입 플러그는,
    A타입 USB(type A universal serial bus), B타입 USB, 미니 A타입 USB(mini type A USB), 미니 B타입 USB, 마이크로 A타입 USB(micro type A USB), 마이크로 B타입 USB 또는 C타입 USB로 구성되는 것을 특징으로 하는 전력공급 확장용 스테이션.
  8. 전력공급 확장용 스테이션을 구성하는 방법에 있어서,
    적어도 하나 이상의 멀티 타입 호환 플러그를 구성하는 단계;
    적어도 하나 이상의 단일 타입 플러그를 구성하는 단계;
    적어도 하나 이상의 리셉터클을 구성하는 단계; 및
    상기 전력공급 확장용 스테이션의 상부에 위치하는 전력소모기기로 전력을 무선으로 공급하는 무선충전부를 구성하는 단계;를 포함하며,
    상기 멀티 타입 호환 플러그, 단일 타입 플러그, 리셉터클 및 무선충전부는 상기 전력공급 확장용 스테이션의 몸체에 결합되어 전기적으로 연결되며,
    상기 멀티 타입 호환 플러그를 구성하는 단계는,
    복수의 핀으로 구성된 제1 타입의 단자를 구성하는 단계; 및
    상기 제1 타입의 단자와 상이한 개수의 핀으로 구성된 제2 타입의 단자를 구성하는 단계; 및
    상기 제1 타입의 단자 및 제2 타입의 단자를 하나의 프레임에 장착하여, 상기 제1 타입과 제2 타입의 단자를 단일의 플러그로 구성하는 단계;를 포함하며,
    상기 프레임은, 상기 제1 타입의 단자 또는 제2 타입의 단자에 대한 리셉터클과 선택적으로 채결될 수 있으며, 상기 프레임의 상부와 하부가 반대방향으로 삽입되어 상기 리셉터클이 파손되는 것을 방지하도록 구성되며, 금속하우징으로 감싸도록 구성되고 상기 금속하우징은 상하측에는 구성되지 않도록 하여 높이를 줄이고, 양 측면을 프레임의 형태에 따라 감싸도록 구성되는 것을 특징으로 하는 전력공급 확장용 스테이션의 구성 방법.
  9. 삭제
  10. 청구항 8에 있어서,
    상기 단일 타입 플러그는,
    A타입 USB(type A universal serial bus), B타입 USB, 미니 A타입 USB(mini type A USB), 미니 B타입 USB, 마이크로 A타입 USB(micro type A USB), 마이크로 B타입 USB 또는 C타입 USB로 구성되는 것을 특징으로 하는 전력공급 확장용 스테이션의 구성 방법.
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