KR101702039B1 - 포터블 배터리 충전기 - Google Patents

포터블 배터리 충전기 Download PDF

Info

Publication number
KR101702039B1
KR101702039B1 KR1020150132505A KR20150132505A KR101702039B1 KR 101702039 B1 KR101702039 B1 KR 101702039B1 KR 1020150132505 A KR1020150132505 A KR 1020150132505A KR 20150132505 A KR20150132505 A KR 20150132505A KR 101702039 B1 KR101702039 B1 KR 101702039B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
connector
capacitor
external battery
switch
polarity
Prior art date
Application number
KR1020150132505A
Other languages
English (en)
Inventor
김태훈
Original Assignee
김태훈
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 김태훈 filed Critical 김태훈
Priority to PCT/KR2015/010096 priority Critical patent/WO2017026577A1/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101702039B1 publication Critical patent/KR101702039B1/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/0029—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries with safety or protection devices or circuits
    • H02J7/0034—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries with safety or protection devices or circuits using reverse polarity correcting or protecting circuits
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01G—CAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES, LIGHT-SENSITIVE OR TEMPERATURE-SENSITIVE DEVICES OF THE ELECTROLYTIC TYPE
    • H01G2/00—Details of capacitors not covered by a single one of groups H01G4/00-H01G11/00
    • H01G2/10—Housing; Encapsulation
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01G—CAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES, LIGHT-SENSITIVE OR TEMPERATURE-SENSITIVE DEVICES OF THE ELECTROLYTIC TYPE
    • H01G2/00—Details of capacitors not covered by a single one of groups H01G4/00-H01G11/00
    • H01G2/10—Housing; Encapsulation
    • H01G2/106—Fixing the capacitor in a housing
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02H—EMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
    • H02H7/00—Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions
    • H02H7/18—Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions for batteries; for accumulators
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/0029—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries with safety or protection devices or circuits
    • H02J7/0036—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries with safety or protection devices or circuits using connection detecting circuits
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/0042—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries characterised by the mechanical construction
    • H02J7/0045—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries characterised by the mechanical construction concerning the insertion or the connection of the batteries
    • H02J7/0054—

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)

Abstract

커패시터 및 외부 배터리와 연결되는 커넥터를 포함하여 상기 커패시터에 저장된 전원으로 상기 외부 배터리를 충전시키는 포터블 배터리 충전기에 있어서, 상기 커패시터와 상기 커넥터 사이에 마련되며, 상기 커넥터에 상기 외부 배터리의 극성이 정상적으로 연결되는 경우, 상기 커패시터와 상기 커넥터를 연결시키고, 상기 외부 배터리의 극성이 상기 커넥터에 역극성으로 연결된 경우, 상기 커패시터와 상기 커넥터를 차단시키는 역극성 방지부; 및 상기 역극성 방지부로 상기 커패시터에 저장된 전원을 전달할 수 있도록 상기 커패시터와 상기 역극성 방지부 사이에 마련되는 극성 보조부를 포함하는 포터블 배터리 충전기가 개시된다.

Description

포터블 배터리 충전기{A PORTABLE BATTERY CHARGER}
본 발명은 포터블 배터리 충전기에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 자동차에 장착되는 시동용 배터리 또는 불안정한 전력을 갖는 배터리에 있어서 보조적으로 사용할 수 있는 배터리 충전기에 관한 것이다.
최근 탄소 에너지가 고갈되고, 환경에 대한 관심이 높아짐에 따라 미국, 유럽, 일본, 한국을 비롯하여 전 세계적으로 높은 부하 전력이 요구되는 자동차에 대한 수요가 점차 증가하고 있으며, 이에 따라, 자동차에 시동용 배터리의 용량을 증가시켜 장착하거나, ISG(IDLE STOP GO)기능이 적용되고 있다. 또한, 배기가스 절감을 위해 자동차에 장착되는 제어기 소프트웨어의 리프로그래밍을 실시하고 있다.
그러나, ISG(IDLE STOP GO)기능의 경우, 반복되는 시동에 따라 배터리의 충전시간 대비 순간 방전시간이 증가하여 배터리 완전 방전에 의해 재시동이 불가능한 상태가 빈번하게 발생되고 있다. 또한, 제어기 소프트웨어의 리프로그래밍 시 불안전한 전압의 발생으로 인해 폴트가 발생되거나, 재시도를 해야 하는 상황이 발생될 수 있으므로, 자동차에 장착된 기존 배터리의 전원 대신 보조전력의 사용이 필수적이다.
이처럼, 자동차의 시동용 배터리가 방전되는 경우가 빈번하게 발생되며, 이에 따라 방전된 배터리보다 높은 전압과 전류를 갖는 배터리를 연결하여 시동을 인가하는데, 이때, 시동 시 전위차(충전된 배터리와 방전된 배터리의 전압 차이)에 의한 스파크가 발생하여 인체에 손상을 입힐 수 있으며, 또한, 극성이 상이할 경우, 과도한 전류인가로 인해 배터리 단자의 용융현상과 자동차의 전장제품에 장애를 발생시킬 수 있다.
따라서, 상술한 문제점을 해결하며 자동차의 시동용 배터리를 충전시킬 수 있는 충전기의 개발이 필요한 상황이다.
공개특허공보 제10-2012-0008150호 일본 등록실용신안공보 실용신안등록 제 3091202호 일본 등록실용신안공보 실용신안등록 제 3098281호 공개특허공보 제10-2004-0040551호
본 발명의 일측면은 포터블 배터리 충전기로서, 이동성을 가지며 SCR 스위치를 이용하여 충전기에 연결되는 외부 배터리의 충전을 제어하는 포터블 배터리 충전기를 제공한다.
본 발명의 일측면은 커패시터 및 외부 배터리와 연결되는 커넥터를 포함하여 상기 커패시터에 저장된 전원으로 상기 외부 배터리를 충전시키는 포터블 배터리 충전기에 있어서, 상기 커패시터와 상기 커넥터 사이에 마련되며, 상기 커넥터에 상기 외부 배터리의 극성이 정상적으로 연결되는 경우, 상기 커패시터와 상기 커넥터를 연결시키고, 상기 외부 배터리의 극성이 상기 커넥터에 역극성으로 연결된 경우, 상기 커패시터와 상기 커넥터를 차단시키는 역극성 방지부; 및 상기 역극성 방지부로 상기 커패시터에 저장된 전원을 전달할 수 있도록 상기 커패시터와 상기 역극성 방지부 사이에 마련되는 극성 보조부를 포함한다.
한편, 상기 역극성 방지부는, 상기 커넥터에 연결되는 상기 외부 배터리 또는 상기 커패시터로부터 소정의 전류가 인가되는 경우 자화되는 인덕터; 및 상기 인덕터가 자화되는 경우 턴온되며, 일단은 상기 커패시터와 연결되고, 타단은 상기 커넥터와 연결되는 릴레이 스위치를 포함하는 SCR 스위치를 포함할 수 있다.
또한, 상기 역극성 방지부는, 상기 커넥터와 상기 SCR 스위치 사이에 연결되는 제1 다이오드를 포함하고, 상기 제1 다이오드는, 상기 커넥터에 상기 외부 배터리의 극성이 정상적으로 연결되는 경우 도통되어 상기 커넥터에 연결되는 상기 외부 배터리로부터 공급되는 전류를 상기 SCR 스위치로 전달하고, 상기 커넥터에 상기 외부 배터리의 극성이 역극성으로 연결되는 경우 차단될 수 있다.
또한, 상기 역극성 방지부는, 상기 제1 다이오드와 상기 SCR 스위치 사이에 연결되는 제1 스위치를 포함하고, 상기 제1 스위치는, 상기 커넥터에 연결되는 상기 외부 배터리 또는 상기 커패시터로부터 공급되는 전류를 상기 SCR 스위치로 전달 또는 차단할 수 있다.
또한, 상기 극성 보조부는, 직렬로 연결되는 제2 스위치 및 제2 다이오드를 포함하고, 상기 제2 스위치가 턴온되는 경우, 상기 커패시터로부터 공급되는 전류를 상기 제2 다이오드를 통해 상기 역극성 방지부로 전달할 수 있다.
한편, 커패시터 및 외부 배터리와 연결되는 커넥터를 포함하여 상기 커패시터에 저장된 전원으로 상기 외부 배터리를 충전시키는 포터블 배터리 충전기에 있어서, 상기 커패시터와 상기 커넥터 사이에 마련되며, 상기 커넥터에 상기 외부 배터리의 극성이 정상적으로 연결되는 경우, 상기 커패시터와 상기 커넥터를 연결시키고, 상기 외부 배터리의 극성이 상기 커넥터에 역극성으로 연결된 경우, 상기 커패시터와 상기 커넥터를 차단시키는 역극성 방지부; 및 상기 커넥터와 연결되어, 상기 커넥터에 상기 외부 배터리의 극성이 정상적으로 연결되었는지 판단하고, 상기 커넥터에 상기 외부 배터리의 극성이 정상적으로 연결된 경우, 상기 커패시터에 저장된 전원으로 상기 외부 배터리를 충전시킬 수 있도록 상기 역극성 방지부를 제어하는 제어부를 포함한다.
한편, 상기 커패시터와 연결되어, 상기 커패시터로부터 공급되는 전원을 조정하여 상기 제어부로 인가하는 조정부를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 제어부는, 상기 조정부로부터 상기 조정된 전원을 공급받아 작동하는 제어기 및 상기 제어기와 연결되는 트랜지스터를 포함하고, 상기 제어기는, 상기 커넥터와 연결되어 상기 커넥터에 상기 외부 배터리의 극성이 정상적으로 연결되었는지를 판단하고, 상기 커넥터에 상기 외부 배터리의 극성이 정상적으로 연결된 경우, 상기 트랜지스터가 도통될 수 있도록 전원을 인가하고, 상기 트랜지스터는, 상기 제어기로부터 전원을 인가받는 경우 도통될 수 있다.
또한, 상기 제어부는, 상기 제어기와 연결되는 가변저항을 더 포함하고, 상기 가변저항의 저항값에 변화가 없는 경우, 상기 제어기는, 상기 커넥터에 상기 외부 배터리의 극성이 정상적으로 연결된 것으로 판단되면, 미리 정해진 시간 동안 상기 트랜지스터로 상기 트랜지스터가 도통될 수 있도록 전원을 인가하고, 상기 가변저항의 저항값에 변화가 있는 경우, 상기 제어기는, 상기 커넥터에 상기 외부 배터리의 극성이 정상적으로 연결된 것으로 판단되면, 상기 변화된 저항값을 보상할 수 있도록 시간을 제어하여 상기 트랜지스터로 상기 트랜지스터가 도통될 수 있도록 전원을 인가할 수 있다.
또한, 상기 역극성 방지부는, 상기 커패시터로부터 소정의 전류가 인가되는 경우 자화되는 인덕터; 및 상기 인덕터가 자화되는 경우 턴온되며, 일단은 상기 커패시터와 연결되고, 타단은 상기 커넥터와 연결되는 릴레이 스위치를 포함하는 SCR 스위치를 포함할 수 있다.
또한, 상기 역극성 방지부는, 상기 커패시터와 상기 SCR 스위치 사이에 마련되는 제1 스위치를 포함하고, 상기 제1 스위치가 턴온되고, 상기 트랜지스터가 도통되는 경우, 상기 제1 스위치를 통해 상기 커패시터로부터 상기 인덕터로 소정의 전류가 인가되어, 상기 릴레이 스위치가 턴온될 수 있다.
상술한 본 발명의 일측면에 따르면, 이동성을 가지며 SCR 스위치를 이용하여 충전기에 연결되는 외부 배터리의 충전을 제어하는 포터블 배터리 충전기를 제공함으로써, 외부 배터리의 극성이 역극성으로 연결되는 경우, 전원을 공급하는 커패시터와 외부 배터리가 연결되는 커넥터를 단선시켜 외부 배터리의 손상을 방지할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 포터블 배터리 충전기를 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 포터블 배터리 충전기의 개략적인 회로도이다.
도 3 및 도 4는 외부 배터리의 극성이 정상적으로 연결된 경우, 본 발명의 일 실시예에 따른 포터블 배터리 충전기의 구동방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 외부 배터리의 극성이 역극성으로 연결된 경우, 본 발명의 일 실시예에 따른 포터블 배터리 충전기의 구동방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 포터블 배터리 충전기에 포함되는 극성 보조부의 구동방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 포터블 배터리 충전기의 개략적인 회로도이다.
도 8 내지 도 10은 본 발명의 다른 실시예에 따른 포터블 배터리 충전기의 구동방법을 설명하기 위한 도면이다.
후술하는 본 발명에 대한 상세한 설명은, 본 발명이 실시될 수 있는 특정 실시예를 예시로서 도시하는 첨부 도면을 참조한다. 이들 실시예는 당업자가 본 발명을 실시할 수 있기에 충분하도록 상세히 설명된다. 본 발명의 다양한 실시예는 서로 다르지만 상호 배타적일 필요는 없음이 이해되어야 한다. 예를 들어, 여기에 기재되어 있는 특정 형상, 구조 및 특성은 일 실시예와 관련하여 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 다른 실시예로 구현될 수 있다. 또한, 각각의 개시된 실시예 내의 개별 구성요소의 위치 또는 배치는 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 변경될 수 있음이 이해되어야 한다. 따라서, 후술하는 상세한 설명은 한정적인 의미로서 취하려는 것이 아니며, 본 발명의 범위는, 적절하게 설명된다면, 그 청구항들이 주장하는 것과 균등한 모든 범위와 더불어 첨부된 청구항에 의해서만 한정된다. 도면에서 유사한 참조부호는 여러 측면에 걸쳐서 동일하거나 유사한 기능을 지칭한다.
이하, 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 보다 상세하게 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 포터블 배터리 충전기를 도시한 도면이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 포터블 배터리 충전기(1)는 케이스(CASE)에 의해 형성되는 내부 공간에는 커패시터(CAP+,CAP-), PCB, SCR 스위치(15) 및 커넥터(40)가 마련되어, 본 발명의 일 실시예에 따른 포터블 배터리 충전기(1)는 이동성을 가질 수 있다.
여기서, 케이스(CASE)의 일측에는 밀폐에 따른 내부 열화로 인한 압력 상승 시 대기와 연결될 수 있는 방폭캡이 형성될 수 있으며, 케이스(CASE) 내부에는 절연패드가 포함될 수 있다.
커패시터(CAP+,CAP-)는 절연 캡(INSULATION CAP) 및 버스 바(BUSS BAR)에 의해 형성된 공간에 마련될 수 있으며, 복수 개 마련될 수 있다. 또한, 케이스(CASE) 내부에 마련되는 커패시터(CAP+,CAP-), PCB, SCR 스위치(15) 및 커넥터(40)는 서로 전기적으로 연결될 수 있다.
이처럼, 본 발명의 일 실시예에 따른 포터블 배터리(1)는 이동성을 가질 수 있으며, 커넥터(40)에 외부 배터리가 연결되는 경우, 커패시터(CAP+,CAP-)에 저장되어 있는 전원을 이용하여 외부 배터리를 충전시킬 수 있다.
이하, PCB에 구현되는 회로를 중심으로 본 발명의 일 실시예에 따른 포터블 배터리(1)에 대하여 구체적으로 설명한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 포터블 배터리 충전기의 개략적인 회로도이다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 포터블 배터리 충전기(1)는 역극성 방지부(10), 극성 보조부(20), 알람부(30) 및 커넥터(40)을 포함하여 구성될 수 있다.
역극성 방지부(10)는 커패시터(CAP+,CAP-)와 커넥터(40)사이에 마련되어 커넥터(40)에 외부 배터리가 연결되는 경우, 커패시터(CAP+,CAP-)의 전원을 외부 배터리로 전달하여 외부 배터리를 충전시킬 수 있다. 또한, 커넥터(40)에 외부 배터리가 역극성으로 연결되는 경우, 커패시터(CAP+,CAP-)와 외부 배터리의 연결을 차단하여 외부 배터리의 손상을 방지할 수 있다. 이러한 역극성 방지부(10)는 제1 다이오드(11), 제1 스위치(13) 및 SCR 스위치(15)를 포함할 수 있다.
제1 다이오드(11)의 일단은 커넥터(40)의 (+)단과 연결되고, 제1 다이오드(11)의 타단은 제1 스위치(13) 및 커패시터의 (?)단(CAP-)과 연결될 수 있다. 구체적으로는, 제1 다이오드(11)의 애노드는 커넥터(40)의 (+)단과 연결되고, 제1 다이오드(11)의 캐소드는 병렬로 연결된 제1 스위치(13) 및 커패시터의 (-)단(CAP-)과 연결될 수 있다. 이때, 제1 다이오드(11)와 커패시터의 (-)단(CAP-)사이에는 알람부(30)에 포함되는 제2 저항(32a) 및 제2 램프(32b)가 마련될 수 있다. 제2 램프(32b)는 커넥터(40)에 외부 배터리의 극성이 정상적으로 연결되는 경우 점등될 수 있다. 이와 관련하여 구체적인 설명은 후술하도록 한다.
제1 스위치(13)의 일단은 병렬로 연결된 제1 다이오드(11) 및 커패시터의 (-)단(CAP-)과 연결되고, 제1 스위치(13)의 타단은 SCR 스위치(15)와 연결될 수 있다. 여기서, 제1 스위치(13)는 별도의 스위치 제어부(미도시)가 마련되어 자동으로 턴온 또는 턴오프되거나, 사용자의 조작에 의해 수동으로 턴온 또는 턴오프될 수 있다.
한편, 제1 스위치(13)가 상술한 위치에 마련됨에 따라 커넥터(40)에 외부 배터리를 연결하는 경우, 커넥터(40)에 아크(Arc)가 발생하는 것을 방지할 수 있다. 이에 따라, 커넥터(40)와 커넥터(40)에 연결되는 외부 배터리의 손상을 방지할 수 있다.
SCR 스위치(15)는 인덕터(15a)와 릴레이 스위치(15b)를 포함할 수 있으며, 인덕터(15a)에 전류가 흘러 자화되는 경우, 릴레이 스위치(15b)가 턴온되고, 인덕터(15a)에 전류가 흐르지 않는 경우, 릴레이 스위치(15b)는 턴오프될 수 있다.
구체적으로는, 인덕터(15a)의 일단은 제1 스위치(13)와 연결되고, 인덕터(15a)의 타단은 병렬로 연결되는 커패시터의 (-)단(CAP-) 및 커넥터(40)의 (-)단과 연결될 수 있다. 릴레이 스위치(15b)의 일단은 커패시터의 (+)단(CAP+)과 연결되고, 릴레이 스위치(15b)의 타단은 커넥터(40)의 (+)단과 연결될 수 있다.
다시 말하면, 릴레이 스위치(15b)를 구동시키기 위한 인덕터(15a)의 양단은 각각 커넥터(40)의 (+)단 및 (-)단과 연결될 수 있다. 따라서, SCR 스위치(15)는 커넥터(40)에 연결되는 외부 배터리로부터 소정의 전압 및 전류를 인가 받는 경우에만 작동하여 커패시터(CAP+,CAP-)와 커넥터(40)를 연결시킬 수 있다.
한편, 커넥터(40)에 연결되는 외부 배터리가 완전히 방전되거나, SCR 스위치(15)를 작동시킬 수 있는 충분한 전원이 남아있지 않은 경우에는 SCR 스위치(15)를 작동시키기 위한 전압 및 전류가 공급될 수 없으므로, 결과적으로는 커패시터(CAP+,CAP-)와 커넥터(40)가 차단되어 커넥터(40)에 연결되는 외부 배터리를 충전시킬 수 없다. 이에 따라, 본 발명의 일 실시예에 따른 포터블 배터리 충전기(1)는 극성 보조부(20)가 연결될 수 있다.
극성 보조부(20)는 커패시터(CAP+,CAP-)와 역극성 방지부(10) 사이에 마련되어, 커넥터(40)에 연결되는 외부 배터리가 완전히 방전되거나, SCR 스위치(15)를 작동시킬 수 있는 충분한 전원이 남아있지 않은 경우에도 SCR 스위치(15)가 작동할 수 있도록 커패시터(CAP+,CAP-)에 저장된 전원을 SCR 스위치(15)로 공급할 수 있다. 이러한 극성 보조부(20)는 제2 다이오드(21) 및 제2 스위치(23)를 포함할 수 있다.
구체적으로는, 제2 다이오드(21)와 제2 스위치(23)는 직렬 연결되며, 제2 다이오드(21)는 역극성 방지부(10)와 연결되고, 제2 스위치(23)는 커패시터의 (+)단(CAP+)와 연결될 수 있다.
다시 말하면, 제2 다이오드(21)의 캐소드는 역극성 방지부(10)에 포함되는 제1 다이오드(11)의 캐소드와 제1 스위치(13)의 일단 사이에 연결되고, 제2 다이오드(21)의 애노드는 제2 스위치(23)의 일단과 연결될 수 있다. 제2 스위치(23)의 일단은 제2 다이오드(21)의 애노드와 연결되고, 제2 스위치(23)의 타단은 커패시터의 (+)단(CAP+)과 연결될 수 있다. 여기서, 제2 스위치(23)는 별도의 스위치 제어부(미도시)가 마련되어 자동으로 턴온 또는 턴오프되거나, 사용자의 조작에 의해 수동으로 턴온 또는 턴오프될 수 있다.
이에 따라, 극성 보조부(20)는 커넥터(40)에 연결되는 외부 배터리가 완전히 방전되거나, SCR 스위치(15)를 작동시킬 수 있는 충분한 전원이 남아있지 않은 경우, 제2 스위치(23)가 턴온되면, 제2 다이오드(21)를 통해 커패시터(CAP+,CAP-)에 저장되어있던 전원을 SCR 스위치(15)로 공급하여 SCR 스위치(15)를 작동시킴에 따라 커넥터(40)에 연결되는 외부 배터리를 충전시킬 수 있다.
알람부(30)는 부저(BUZZER) 및 복수의 램프(31a,32b)를 포함하여, 컨넥터(40)에 연결되는 외부 배터리의 연결 상태 또는 회로의 쇼트 등과 같이 내부 회로의 연결 상태의 불량 여부를 표시할 수 있다.
구체적으로는, 부저(BUZZER)는 커패시터의 (+)단(CAP+)과 커패시터의 (-)단(CAP-) 사이에 마련되어, 회로의 쇼트 등과 같은 내부 회로의 연결 상태에 따라 부저음을 발생시킬 수 있다.
또한, 제1 저항(31b)과 직렬로 연결되는 제1 램프(31a)는 커넥터(40)에 외부 배터리의 극성이 상이하게 연결되는 경우 점등될 수 있으며, 제2 저항(32b)과 직렬로 연결되는 제2 램프(32a)는 커넥터(40)에 외부 배터리의 극성이 정상적으로 연결되는 경우 점등될 수 있다.
이처럼, 본 발명의 일 실시예에 따른 포터블 배터리 충전기(1)는 이동성을 가질 수 있으며, 커패시터(CAP+,CAP-)에 저장된 전원을 커넥터(40)에 연결되는 외부 배터리로 공급할 수 있다.
특히, 본 발명의 일 실시예에 따른 포터블 배터리 충전기(1)는 외부 배터리의 극성이 커넥터(40)에 상이하게 연결한 경우 커패시터(CAP+,CAP-)와 커넥터(40)를 단선시키는 역극성 방지부(10)를 포함하여 외부 배터리의 손상을 방지할 수 있다.
이하에서는, 도 3 내지 도 6을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 포터블 배터리 충전기(1)의 구체적인 구동방법에 대하여 설명한다.
도 3 및 도 4는 외부 배터리의 극성이 정상적으로 연결된 경우, 본 발명의 일 실시예에 따른 포터블 배터리 충전기의 구동방법을 설명하기 위한 도면이다.
먼저, 도 3을 참조하면, 외부 배터리의 (+)단이 커넥터(40)의 (+)단에 연결되고, 외부 배터리의 (-)단이 커넥터(40)의 (-)단에 연결되며, 제1 스위치(13)은 턴오프된 상태를 확인할 수 있다.
다시 말하면, 외부 배터리의 (+)단은 제1 다이오드(11)와 연결되고, 외부 배터리의 (-)단은 SCR 스위치(15) 및 커패시터의 (-)단(CAP-)과 연결되며, 제1 스위치(13)은 턴오프된 상태이다.
이와 같은 경우, 커넥터(40)에 연결된 외부 배터리로부터 소정의 전원이 제1 다이오드(11)를 통해 제2 저항(32b) 및 제2 램프(32a)로 전달되어 제2 램프(32a)가 점등될 수 있다. 즉, 커넥터(40)에 외부 배터리의 극성이 정상적으로 연결되었음을 알리는 제2 램프(32a)가 점등될 수 있다.
이때, 제2 램프(32a)의 점등에 의해 커넥터(40)에 외부 배터리의 극성이 정상적으로 연결되었음을 인지한 사용자가 수동으로 제1 스위치(13)를 조작하여 턴온 시키거나, 스위치 제어부(미도시)에 의해 제1 스위치(13)가 턴온되는 경우, SCR 스위치(15)가 작동하여 커패시터(CAP+,CAP-)와 커넥터(40)에 연결된 외부 배터리를 연결시켜 커패시터(CAP+,CAP-)에 저장되어 있는 전원으로 외부 배터리를 충전시킬 수 있다. 이와 관련하여 도 4를 참조하여 설명할 수 있다.
도 4를 참조하면, 외부 배터리의 (+)단이 커넥터(40)의 (+)단에 연결되고, 외부 배터리의 (-)단이 커넥터(40)의 (-)단에 연결되며, 제1 스위치(13)은 턴온된 상태를 확인할 수 있다.
다시 말하면, 외부 배터리의 (+)단은 제1 다이오드(11)와 연결되고, 외부 배터리의 (-)단은 SCR 스위치(15) 및 커패시터의 (-)단(CAP-)과 연결되며, 제1 스위치(13)은 턴온된 상태이다.
이와 같은 경우, 제1 다이오드(11)에 의해 외부 배터리의 전류가 SCR 스위치(15)로 흐를 수 있으며, 이에 따라, SCR 스위치(15)가 턴온되어 커패시터(CAP+,CAP-)의 전원이 SCR 스위치(15)를 통해 외부 배터리로 전달될 수 있다.
구체적으로는, 커넥터(40)에 연결되는 외부 배터리, 제1 다이오드(11) 및 인덕터(15a)는 폐회로를 형성하여 인덕터(15a)에는 외부 배터리로부터 소정의 전류가 인가될 수 있다. 이때, 인덕터(15a)에 전류가 흐르면 인덕터(15a)는 자화되어 릴레이 스위치(15b)가 턴온되고, 따라서, 커넥터(40)의 (+)단과 (-)단은 각각 커패시터(CAP+,CAP-)와 연결되어 커넥터(40)에 연결된 외부 배터리에는 커패시터(CAP+,CAP-)에 저장되어있던 전원이 공급될 수 있다.
한편, 커넥터(40)에 외부 배터리의 극성이 상이하게 연결되는 경우, SCR 스위치(15)는 작동할 수 없으며, 이에 따라 외부 배터리는 충전될 수 없다. 이와 관련하여 도 5를 참조하여 설명할 수 있다.
도 5는 외부 배터리의 극성이 역극성으로 연결된 경우, 본 발명의 일 실시예에 따른 포터블 배터리 충전기의 구동방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 5를 참조하면, 외부 배터리의 (+)단이 커넥터(40)의 (-)단에 연결되고, 외부 배터리의 (-)단이 커넥터(40)의 (+)단에 연결되며, 제1 스위치(13)은 턴온된 상태를 확인할 수 있다.
이와 같은 경우, 제1 다이오드(11)에 의해 외부 배터리의 전류가 SCR 스위치(15)에 포함되는 인덕터(15a)로 흐르는 것이 차단되어 릴레이 스위치(15b)는 턴온될 수 없으며, 따라서, 커패시터(CAP+,CAP-)와 커넥터(40)에 연결된 외부 배터리는 차단될 수 있다. 즉, SCR 스위치(15)에 포함되는 인덕터(15a)는 자화될 수 없으므로, 릴레이 스위치(15b) 또한 턴온될 수 없다.
이처럼, 커넥터(40)에 연결되는 외부 배터리가 역극성으로 연결되는 경우, 제1 다이오드(11)에 의해 SCR 스위치(15)는 작동할 수 없으므로, 커패시터(CAP+,CAP-)와 외부 배터리의 연결이 차단되어 외부 배터리의 손상을 방지할 수 있다.
한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 포터블 배터리 충전기(1)는 SCR 스위치(15)가 커넥터(40)에 연결되는 외부 배터리가 완전히 방전되거나, SCR 스위치(15)를 작동시킬 수 있는 충분한 전원이 남아있지 않은 경우에도 작동할 수 있도록 극성 보조부(20)를 포함할 수 있다. 즉, 극성 보조부(20)는 SCR 스위치(15)가 작동하여 커패시터(CAP+,CAP-)의 전원이 외부 배터리로 공급될 수 있도록 커패시터(CAP+,CAP-)에 저장된 전원을 SCR 스위치(15)로 공급할 수 있다. 이와 관련하여, 도 6을 참조하여 설명할 수 있다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 포터블 배터리 충전기에 포함되는 극성 보조부의 구동방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 6을 참조하면, 외부 배터리의 (+)단이 커넥터(40)의 (+)단에 연결되고, 외부 배터리의 (-)단이 커넥터(40)의 (-)단에 연결되며, 제1 스위치(13)은 턴온된 상태를 확인할 수 있다.
또한, 제2 스위치(23)는 턴온되어 커패시터(CAP+,CAP-)에 저장되어있던 전원이 제2 다이오드(21)를 통해 SCR 스위치(15)로 공급될 수 있다.
구체적으로는, 제2 스위치(23)가 사용자의 조작에 의해 수동으로 턴온되거나, 스위치 제어부(미도시)에 턴온되는 경우, 커패시터(CAP+,CAP-)로부터 소정의 전류가 SCR 스위치(15)에 포함되는 인덕터(15a)로 인가될 수 있다. 따라서, 인덕터(15a)가 자화되어 릴레이 스위치(15b)는 턴온될 수 있다.
즉, 극성 보조부(20)는 제2 스위치(23)가 턴온되는 경우, 커패시터(CAP+,CAP-)에 저장되어있던 전원을 SCR 스위치(15)로 전달하여 SCR 스위치(15)를 작동시킬 수 있다.
이에 따라, 본 발명의 일 실시예에 따른 포터블 배터리 충전기(1)는 커넥터(40)에 연결되는 외부 배터리가 완전히 방전되거나, SCR 스위치(15)를 작동시킬 수 있는 충분한 전원이 남아있지 않은 경우에도, 커패시터(CAP+,CAP-)의 전원을 이용하여 커패시터(CAP+,CAP-)와 커넥터(40)에 연결된 외부 배터리를 연결시켜 커패시터(CAP+,CAP-)에 저장되어 있던 전원을 외부 배터리로 공급할 수 있다.
한편, 도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 포터블 배터리 충전기의 개략적인 회로도이다.
도 7을 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 다른 포터블 배터리 충전기(1’)는 역극성 방지부(10’), 알람부(30’), 커넥터(40’), 제어부(50’) 및 조정부(60’)를 포함하여 구성될 수 있다.
역극성 방지부(10’)는 커패시터(CAP+,CAP-)와 커넥터(40’) 및 제어부(50’)사이에 마련되어 커넥터(40’)에 외부 배터리가 연결되는 경우, 제어부(50’)의 제어에 따라 커패시터(CAP+,CAP-)의 전원을 외부 배터리로 전달하여 외부 배터리를 충전시킬 수 있다. 또한, 커넥터(40’)에 외부 배터리가 역극성으로 연결되는 경우, 제어부(50’)의 제어에 따라 커패시터(CAP+,CAP-)와 외부 배터리의 연결을 차단하여 외부 배터리의 손상을 방지할 수 있다. 이러한 역극성 방지부(10’)는 제1 다이오드(11’), 제1 스위치(13’) 및 SCR 스위치(15’)를 포함할 수 있다.
제1 스위치(13’)의 일단은 커패시터의 (+)단(CAP+) 및 제1 다이오드(11’)와 연결될 수 있다. 제1 스위치(13’)의 타단은 SCR 스위치(15’)와 연결될 수 있다.
구체적으로는, 제1 스위치(13’)의 일단은 병렬로 연결된 커패시터의 (+)단(CAP+) 및 제1 다이오드(11’)의 캐소드와 연결되고, 제1 스위치(13’)의 타단은 SCR 스위치(15’)에 포함되는 인덕터(15a’)의 일단과 연결될 수 있다.
여기서, 제1 다이오드(11’)의 애노드는 제어부(50’) 및 SCR 스위치(15’)에 포함되는 인덕터(15a’)의 타단과 연결될 수 있다. 또한, 제1 다이오드(11’)의 애노드는 알람부(30’)에 포함되는 제2 램프(32a’) 및 제2 저항(32b’)과 연결될 수 있다. 이때, 제2 램프(32a’)는 커넥터(40')에 외부 배터리의 극성이 정상적으로 연결되어 충전이 진행되는 경우 점등될 수 있다.
한편, 트랜지스터(52’)는 제어부(50’)에 포함되는 제어기(51’)로부터 전원을 인가받는 경우 도통될 수 있으며, 트랜지스터(52’)의 타단은 커패시터의 (-)단(CAP-)과 연결될 수 있다.
따라서, 제1 스위치(13’)가 턴온되고, 트랜지스터(52’)에 전원이 인가되어, 트랜지스터(52’)가 도통되는 경우, 커패시터(CAP+,CAP-)에 저장되어있던 전원이 제1 스위치(13’)와 트랜지스터(52’)를 통해 SCR 스위치(15’)에 포함되는 인덕터(15a’)로 전달될 수 있다.
SCR 스위치(15’)는 인덕터(15a’)와 릴레이 스위치(15b’)를 포함할 수 있으며, 인덕터(15a’)에 전류가 흘러 자화되는 경우, 릴레이 스위치(15b’)가 턴온되고, 인덕터(15a’)에 전류가 흐르지 않는 경우, 릴레이 스위치(15b’)는 턴오프될 수 있다.
구체적으로는, 인덕터(15a’)의 일단은 제1 스위치(13’)와 연결되고, 인덕터(15a’)의 타단은 병렬로 연결되는 제1 다이오드(11’) 및 트랜지스터(52’)와 연결될 수 있다. 또한, 릴레이 스위치(15b’)의 일단은 커패시터의 (+)단(CAP+)와 연결되고, 렐레이 스위치(15b’)의 타단은 커넥터(40’)의 (+)단과 연결될 수 있다.
이에 따라, SCR 스위치(15’)는 제1 스위치(13’)가 턴온되고, 트랜지스터(52’)에 전원이 인가되어 트랜지스터(52’)가 도통되는 경우, 커패시터(CAP+,CAP-)로부터 인덕터(15a’)로 전류가 인가되어 자화될 수 있으며, 릴레이 스위치(15b’) 또한 가 턴온될 수 있다.
결과적으로, 제어부(50’)에 포함되는 제어기(51’)에 의해 트랜지스터(52’)에 전원이 공급되는 경우에만, SCR 스위치(15’)가 동작하여 커패시터(CAP+,CAP-)와 커넥터(40’)를 연결하고, 커패시터(CAP+,CAP-)에 저장되어 있는 전원을 커넥터(40’)에 연결되는 외부 배터리로 공급할 수 있다. 즉, 제어부(50’)에 포함되는 제어기(51’)는 커넥터(40’)에 연결되는 외부 배터리가 정상적으로 연결되었는지를 판단하고, 정상적으로 연결된 경우에는 트랜지스터(52’)로 전원을 인가하여 SCR 스위치(15’)를 작동시켜, 커넥터(40’)와 커패시터(CAP+,CAP-)를 연결시킬 수 있으며, 반면, 역극성으로 연결된 경우에는 트랜지스터(52’)로 인가되는 전원을 차단하여 SCR 스위치(15’)를 작동시키지 않을 수 있다.
구체적으로는, 제어부(50’)는 조정부(60’)로부터 조정된 커패시터(CAP+,CAP-) 전압을 공급받아 작동하여, 커패시터(CAP+,CAP-) 또는 커넥터(40’)에 연결되는 외부 배터리의 충전 상태를 확인하거나, 커넥터(40’)에 외부 배터리가 정상적으로 연결되었는지 판단할 수 있으며, 이러한 제어부(50’)는 제어기(51’), 트랜지스터(52’) 및 가변저항(53’)을 포함할 수 있다.
제어기(51’)는 5V 입력단과 연결되어, 조정부(60’)로부터 보다 안정적인 5V로 조정된 커패시터(CAP+,CAP-)전압을 공급받아 상술한 바와 같이 커패시터(CAP+,CAP-) 또는 커넥터(40’)에 연결되는 외부 배터리의 충전 상태를 확인하거나, 커넥터(40’)에 외부 배터리가 정상적으로 연결되었는지 판단하는 작업을 수행할 수 있다. 또한, 제어기(51’)는 커패시터(CAP+,CAP-) 또는 커넥터(40’)에 연결되는 외부 배터리의 충전 상태를 확인하여 알람부(30’)를 통해 표시할 수 있다.
구체적으로는, 제어기(51’)는 커패시터의 (+)단(CAP+)과 연결되는 제7 저항(37-1b’) 및 제8 저항(37-2b’)과 연결되어, 커패시터(CAP+,CAP-)의 충전 상태를 확인할 수 있다. 또한, 제어기(51’)는 커넥터(40’)의 (+)단과 연결되는 제9 저항(39-1b’) 및 제10 저항(39-2b’)과 연결되어, 커넥터(40’)에 연결되는 외부 배터리의 충전 상태를 확인할 수 있다.
여기서, 제어기(51’)는 커넥터(40’)에 연결되는 외부 배터리의 극성이 정상적으로 연결되는 경우 제6 램프(36a’)를 점등시킬 수 있다. 또한, 제어기(51’)는 커넥터(40’)에 연결되는 외부 배터리의 극성이 정상적으로 연결되었다고 판단하면, 트랜지스터(52’)로 소정의 전원을 인가하여 트랜지스터(52’)를 도통시킬 수 있다. 이에 따라, 상술한 바와 같이, 역극성 방지부(10’)의 SCR 스위치(15’)가 작동하여 커넥터(40’)에 연결된 외부 배터리로 커패시터(CAP+,CAP-)의 전원을 공급할 수 있다.
또한, 제어기(51’)는 커패시터(CAP+,CAP-) 또는 커넥터(40’)에 연결되는 외부 배터리의 충전 상태를 확인하고, 소정의 기준에 따라“충전”,”부족”,”방전”상태로 분류하여, 제3 램프(33a’) 내지 제5 램프(35a’)를 점등시켜 사용자가 커패시터(CAP+,CAP-) 또는 커넥터(40’)에 연결되는 외부 배터리의 충전 상태를 용이하게 확인할 수 있도록 표시할 수 있다.
가변저항(53’)는 외부에서 사용자의 조작에 의해 제어할 수 있도록 연결될 수 있으며, 가변저항(53’)의 저항값에 따라 커넥터(40’)에 연결되는 외부 배터리의 충전 시간을 제어할 수 있다. 즉, 제어기(51’)는 가변저항(53’)의 저항값에 따라 트랜지스터(52’)에 전원을 인가하거나 차단함으로써, SCR 스위치(15’)를 제어하여 커넥터(40’)에 연결되는 외부 배터리의 충,방전을 제어할 수 있다. 이와 관련하여 구체적인 설명은 후술하도록 한다.
한편, 조정부(60’)는 상술한 바와 같이 커패시터(CAP+,CAP-)에 저장되어 있는 전원을 보다 안정적인 5V로 조정하여 제어부(50’) 또는 알람부(30’)로 공급할 수 있으며, 이러한 조정부(60’)는 조정기(61’)와 제1 커패시터(62’)와 제2 커패시터(63’), 전원스위치(65’)를 포함할 수 있다.
조정기(61’)는 커패시터의 (+)단(CAP+)과 커패시터의 (-)단(CAP-)사이에 연결될 수 있다. 또한, 조정기(61’)와 커패시터의 (+)단(CAP+)사이에는 전원스위치(65’)가 마련될 수 있다. 따라서, 조정기(61’)는 전원스위치(65’)가 턴온되는 경우, 커패시터(CAP+,CAP-)로부터 전원을 공급받아, 5V의 전압으로 조정하여, 제어부(50’) 또는 알람부(30’)로 공급할 수 있다. 여기서, 전원스위치(65’)는 사용자의 조작에 의해 턴온 또는 턴오프 될 수 있다.
또한, 전원스위치(65’)가 턴온되는 경우, 제1 저항(31b’) 및 제1 램프(31a’)가 커패시터(CAP+,CAP-)로부터 전원을 공급받아 점등될 수 있다. 즉, 제1 램프(31a’)가 점등되는 것은 전원스위치(65’)가 턴온되었다는 것을 의미하며, 이는 조정기(61’)로부터 제어부(50’)가 전원을 공급받아 작동할 수 있다는 것을 의미할 수 있다.
한편, 알람부(30’)는 상술한 바와 같이 복수의 저항 및 램프를 포함하여, 커패시터(CAP+,CAP-) 또는 커넥터(40’)에 연결되는 외부 배터리의 충전 상태를 표시하거나, 컨넥터(40)에 연결되는 외부 배터리의 연결 상태 또는 회로의 쇼트 등과 같이 내부 회로의 연결 상태의 불량 여부 등을 표시할 수 있다.
이처럼, 본 발명의 다른 실시예에 따른 포터블 배터리 충전기(1’)는 이동성을 가질 수 있으며, 커패시터(CAP+,CAP-)에 저장된 전원을 커넥터(40’)에 연결되는 외부 배터리로 공급할 수 있다.
특히, 본 발명의 다른 실시예에 따른 포터블 배터리 충전기(1’)는 외부 배터리의 극성을 커넥터(40’)에 상이하게 연결한 경우 커패시터(CAP+,CAP-)와 커넥터(40’)를 단선시키는 역극성 방지부(10’)를 포함하여 외부 배터리의 손상을 방지할 수 있다. 이에 더하여, 본 발명의 다른 실시예에 따른 포터블 배터리 충전기(1’)는 가변저항(53’)을 더 포함하여 커넥터(40’)에 연결되는 외부 배터리의 충전 시간과 차단 시간을 제어할 수 있다.
이하에서는, 도 8 내지 도 10을 참조하여 본 발명의 다른 실시예에 따른 포터블 배터리 충전기(1’)의 구체적인 구동방법에 대하여 설명한다.
도 8 내지 도 10은 본 발명의 다른 실시예에 따른 포터블 배터리 충전기의 구동방법을 설명하기 위한 도면이다.
먼저, 도 8을 참조하면, 전원스위치(65’)가 턴온되고, 커패시터(CAP+,CAP-)의 전원이 조정기(61’) 및 제7 저항(37-1b’)을 통해 제어기(51’)로 공급되며, 조정기(61’)로부터 출력되는 5V의 전압이 제어기(51’)로 공급되는 것을 확인할 수 있다.
구체적으로는, 전원스위치(65’)가 사용자의 조작에 의해 턴온되는 경우, 커패시터(CAP+,CAP-)의 전원은 조정기(61’)로 공급될 수 있다. 즉, 전원스위치(65’)가 턴온되는 경우, 조정기(61’)는 커패시터(CAP+,CAP-)로부터 전원을 공급받아 5V의 전압으로 조정하여 출력할 수 있다. 이때, 조정기(61’)에서 출력하는 5V의 전압은 제어기(51’)로 공급되어 제어기(51’)를 작동시킬 수 있다.
제어부(50’)에 포함되는 제어기(51’)는 조정기(61’)로부터 공급받은 전압을 이용하여 작동하며, 커패시터(CAP+,CAP-)의 충전 상태를 판단할 수 있다. 즉, 제어기(51’)는 커패시터(CAP+,CAP-)로부터 제7 저항(37-1b’)을 통해 제어기(51’)로 공급되는 전압을 이용하여 커패시터(CAP+,CAP-)의 충전 상태를 판단하고, 알람부(30’)를 통해 표시할 수 있다.
한편, 전원스위치(65’)가 턴온되는 경우, 제1 램프(31a’)는 점등될 수 있다.
도 9를 참조하면, 전원스위치(65’)가 턴온되고, 조정기(61’)로부터 5V의 전압이 제어기(51’)로 공급되어 제어기(51’)가 동작할 수 있으며, 커넥터(40’)에 연결되는 외부 배터리의 전원이 제9 저항(39-1b’)을 통해 제어기(51’)로 전달되는 것을 확인할 수 있다.
구체적으로는, 전원스위치(65’)가 사용자의 조작에 의해 턴온되는 경우, 커패시터(CAP+,CAP-)의 전원은 조정기(61’)로 공급될 수 있다. 즉, 전원스위치(65’)가 턴온되는 경우, 조정기(61’)는 커패시터(CAP+,CAP-)로부터 전원을 공급받아 5V의 전압으로 조정하여 출력할 수 있다. 이때, 조정기(61’)에서 출력하는 5V의 전압은 제어기(51’)로 공급되어 제어기(51’)를 작동시킬 수 있다.
제어부(50’)에 포함되는 제어기(51’)는 조정기(61’)로부터 공급받은 전압을 이용하여 작동하며, 커패시터(CAP+,CAP-)의 충전 상태를 판단할 수 있다. 즉, 제어기(51’)는 커패시터(CAP+,CAP-)로부터 제7 저항(37-1b’)을 통해 제어기(51’)로 공급되는 전압을 이용하여 커패시터(CAP+,CAP-)의 충전 상태를 판단하고, 알람부(30’)를 통해 표시할 수 있다.
이에 더하여, 커넥터(40’)에 연결되는 외부 배터리의 전원이 제9 저항(39-1b’)을 통해 제어기(51’)로 전달되고, 따라서, 제어부(50’)에 포함되는 제어기(51’)는 커넥터(40’)에 연결되는 외부 배터리의 극성이 정상적으로 연결되었는지 판단하고, 정상적으로 연결된 경우, 제6 램프(36a’)를 점등시킬 수 있다.
또한, 제어기(51’)는 제9 저항(39-1b’)을 통해 전달되는 외부 배터리의 전원으로부터 외부 배터리의 충전 상태를 판단하여 알람부(30’)를 통해 표시할 수 있다. 도 9에서는 제3 램프(33a’) 내지 제5 램프(35a’)를 이용하여 커패시터(CAP+,CAP-) 또는 외부 배터리의 충전 상태를 “충전”,”부족”,”방전”의 3가지 경우로 나누어 표시하는 것을 예로 들어 도시하였으나, 이에 한정하는 것은 아니다.
도 10을 참조하면, 전원스위치(65’)가 턴온되고, 조정기(61’)로부터 5V의 전압이 제어기(51’)로 공급되어 제어기(51’)가 동작할 수 있으며, 제1 스위치(13’) 또한 턴온됨에 따라 SCR 스위치(15’)가 작동하여 커넥터(40’)로 커패시터(CAP+,CAP-)의 전원이 공급되는 것을 확인할 수 있다.
구체적으로는, 상술한 바와 같이 전원스위치(65’)가 사용자의 조작에 의해 턴온되는 경우, 커패시터(CAP+,CAP-)의 전원은 조정기(61’)로 공급될 수 있다. 즉, 전원스위치(65’)가 턴온되는 경우, 조정기(61’)는 커패시터(CAP+,CAP-)로부터 전원을 공급받아 5V의 전압으로 조정하여 출력할 수 있다. 이때, 조정기(61’)에서 출력하는 5V의 전압은 제어기(51’)로 공급되어 제어기(51’)를 작동시킬 수 있다.
또한, 제어부(50’)에 포함되는 제어기(51’)는 조정기(61’)로부터 공급받은 전압을 이용하여 작동하며, 제어기(51’)는 제9 저항(39-1b’)을 통해 전달되는 외부 배터리의 전원으로부터 외부 배터리의 극성이 정상적으로 연결되었는지 판단하고, 외부 배터리의 극성이 정상적으로 연결된 경우, 트랜지스터(52’)로 전원을 인가하여 SCR 스위치(15’)를 작동시킬 수 있다.
즉, 제어기(51’)는 외부 배터리의 극성이 정상적으로 연결된 경우, 트랜지스터(52’)로 전원을 인가하여 트랜지스터(52’)를 도통시킬 수 있다. 이에 따라, 트랜지스터(52’)를 통해 커패시터(CAP+,CAP-)로부터 인덕터(15a’)로 전류가 인가되어 자화될 수 있으며, 릴레이 스위치(15b’) 또한 가 턴온될 수 있다.
한편, 제어기(51’)는 가변저항(53’)의 저항값에 따라 트랜지스터(52’)에 전원을 인가하거나 차단함으로써, SCR 스위치(15’)를 제어하여 커넥터(40’)에 연결되는 외부 배터리의 충,방전을 제어할 수 있다.
구체적으로는, 가변저항(53’)의 저항값에 변화가 없는 경우, 제어기(51’)는 미리 정해진 시간동안 트랜지스터(52’)에 전원을 인가하여 커넥터(40’)에 연결되는 외부 배터리를 충전시킬 수 있다.
반면, 가변저항(53’)의 저항값에 변화가 있는 경우, 제어기(51’)는 가변저항(53’)의 변화된 저항값을 보상할 수 있도록 트랜지스터(52’)에 전원을 인가하는 시간을 제어할 수 있다. 즉, 본 발명의 다른 실시예에 따른 포터블 배터리 충전기(1’)는 가변저항(53’)의 저항값을 조정하여 커넥터(40’)에 연결되는 외부 배터리의 충전 시간과 차단 시간을 제어할 수 있다.
이상에서는 실시예들을 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
10: 역극성 방지부
20: 극성 보조부
30: 알람부
40: 커넥터
50: 제어부

Claims (11)

  1. 커패시터 및 외부 배터리와 연결되는 커넥터를 포함하여 상기 커패시터에 저장된 전원으로 상기 외부 배터리를 충전시키는 포터블 배터리 충전기에 있어서,
    상기 커패시터와 상기 커넥터 사이에 마련되며, 상기 커넥터에 상기 외부 배터리의 극성이 정상적으로 연결되는 경우, 상기 커패시터와 상기 커넥터를 연결시키고, 상기 외부 배터리의 극성이 상기 커넥터에 역극성으로 연결된 경우, 상기 커패시터와 상기 커넥터를 차단시키는 역극성 방지부; 및
    상기 역극성 방지부로 상기 커패시터에 저장된 전원을 전달할 수 있도록 상기 커패시터와 상기 역극성 방지부 사이에 마련되는 극성 보조부를 포함하고,
    상기 역극성 방지부는 상기 커패시터 또는 상기 외부 배터리로부터의 전류 인가 여부에 따라 상기 커패시터와 상기 커넥터를 연결 또는 차단시키는 SCR 스위치 및 상기 커넥터에 연결되는 상기 외부 배터리 또는 상기 커패시터로부터 공급되는 전류를 상기 SCR 스위치로 전달 또는 차단하는 제1 스위치를 포함하는 포터블 배터리 충전기.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 SCR 스위치는,
    상기 커넥터에 연결되는 상기 외부 배터리 또는 상기 커패시터로부터 소정의 전류가 인가되는 경우 자화되는 인덕터; 및
    상기 인덕터가 자화되는 경우 턴온되며, 일단은 상기 커패시터와 연결되고, 타단은 상기 커넥터와 연결되는 릴레이 스위치를 포함하는 포터블 배터리 충전기.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 역극성 방지부는,
    상기 커넥터와 상기 SCR 스위치 사이에 연결되는 제1 다이오드를 포함하고,
    상기 제1 다이오드는,
    상기 커넥터에 상기 외부 배터리의 극성이 정상적으로 연결되는 경우 도통되어 상기 커넥터에 연결되는 상기 외부 배터리로부터 공급되는 전류를 상기 SCR 스위치로 전달하고, 상기 커넥터에 상기 외부 배터리의 극성이 역극성으로 연결되는 경우 차단되는 포터블 배터리 충전기.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 제1 스위치는,
    상기 제1 다이오드와 상기 SCR 스위치 사이에 연결되는 포터블 배터리 충전기.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 극성 보조부는,
    직렬로 연결되는 제2 스위치 및 제2 다이오드를 포함하고,
    상기 제2 스위치가 턴온되는 경우,
    상기 커패시터로부터 공급되는 전류를 상기 제2 다이오드를 통해 상기 역극성 방지부로 전달하는 포터블 배터리 충전기.
  6. 커패시터 및 외부 배터리와 연결되는 커넥터를 포함하여 상기 커패시터에 저장된 전원으로 상기 외부 배터리를 충전시키는 포터블 배터리 충전기에 있어서,
    상기 커패시터와 상기 커넥터 사이에 마련되며, 상기 커넥터에 상기 외부 배터리의 극성이 정상적으로 연결되는 경우, 상기 커패시터와 상기 커넥터를 연결시키고, 상기 외부 배터리의 극성이 상기 커넥터에 역극성으로 연결된 경우, 상기 커패시터와 상기 커넥터를 차단시키는 역극성 방지부; 및
    상기 커넥터와 연결되어, 상기 커넥터에 상기 외부 배터리의 극성이 정상적으로 연결되었는지 판단하고, 상기 커넥터에 상기 외부 배터리의 극성이 정상적으로 연결된 경우, 상기 커패시터에 저장된 전원으로 상기 외부 배터리를 충전시킬 수 있도록 상기 역극성 방지부를 제어하는 제어부를 포함하고,
    상기 역극성 방지부는 상기 커패시터 또는 상기 외부 배터리로부터의 전류 인가 여부에 따라 상기 커패시터와 상기 커넥터를 연결 또는 차단시키는 SCR 스위치 및 상기 커넥터에 연결되는 상기 외부 배터리 또는 상기 커패시터로부터 공급되는 전류를 상기 SCR 스위치로 전달 또는 차단하는 제1 스위치를 포함하는 포터블 배터리 충전기.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 커패시터와 연결되어, 상기 커패시터로부터 공급되는 전원을 조정하여 상기 제어부로 인가하는 조정부를 더 포함하는 포터블 배터리 충전기.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 조정부로부터 상기 조정된 전원을 공급받아 작동하는 제어기 및 상기 제어기와 연결되는 트랜지스터를 포함하고,
    상기 제어기는,
    상기 커넥터와 연결되어 상기 커넥터에 상기 외부 배터리의 극성이 정상적으로 연결되었는지를 판단하고, 상기 커넥터에 상기 외부 배터리의 극성이 정상적으로 연결된 경우, 상기 트랜지스터가 도통될 수 있도록 전원을 인가하고,
    상기 트랜지스터는,
    상기 제어기로부터 전원을 인가받는 경우 도통되는 포터블 배터리 충전기.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 제어기와 연결되는 가변저항을 더 포함하고,
    상기 가변저항의 저항값에 변화가 없는 경우,
    상기 제어기는, 상기 커넥터에 상기 외부 배터리의 극성이 정상적으로 연결된 것으로 판단되면, 미리 정해진 시간 동안 상기 트랜지스터로 상기 트랜지스터가 도통될 수 있도록 전원을 인가하고,
    상기 가변저항의 저항값에 변화가 있는 경우,
    상기 제어기는, 상기 커넥터에 상기 외부 배터리의 극성이 정상적으로 연결된 것으로 판단되면, 상기 변화된 저항값을 보상할 수 있도록 시간을 제어하여 상기 트랜지스터로 상기 트랜지스터가 도통될 수 있도록 전원을 인가하는 포터블 배터리 충전기.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 SCR 스위치는,
    상기 커패시터로부터 소정의 전류가 인가되는 경우 자화되는 인덕터; 및
    상기 인덕터가 자화되는 경우 턴온되며, 일단은 상기 커패시터와 연결되고, 타단은 상기 커넥터와 연결되는 릴레이 스위치를 포함하는 포터블 배터리 충전기.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 역극성 방지부는,
    상기 제1 스위치가 턴온되고, 상기 트랜지스터가 도통되는 경우, 상기 제1 스위치를 통해 상기 커패시터로부터 상기 인덕터로 소정의 전류가 인가되어, 상기 릴레이 스위치가 턴온되는 포터블 배터리 충전기.
KR1020150132505A 2015-08-07 2015-09-18 포터블 배터리 충전기 KR101702039B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/KR2015/010096 WO2017026577A1 (ko) 2015-08-07 2015-09-24 포터블 배터리 충전기

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR20150111729 2015-08-07
KR1020150111729 2015-08-07

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR101702039B1 true KR101702039B1 (ko) 2017-02-02

Family

ID=58151617

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020150132505A KR101702039B1 (ko) 2015-08-07 2015-09-18 포터블 배터리 충전기

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101702039B1 (ko)

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0391202U (ko) * 1989-12-29 1991-09-18
JPH0398281U (ko) * 1990-01-24 1991-10-11
JP3091202B2 (ja) 1990-07-12 2000-09-25 協和醗酵工業株式会社 アセチルポリアミンアミドヒドロラーゼの製造法
JP3098281B2 (ja) 1991-06-27 2000-10-16 大塚工機株式会社 ワークの搬送方法及びその装置
KR20040040551A (ko) 2002-11-07 2004-05-13 주식회사 동광레저개발 다기종 핸드폰 충전장치
KR20120008150A (ko) 2010-07-16 2012-01-30 주식회사 벡터전자 전기 충전기의 다종전압 겸용 역접속안전장치

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0391202U (ko) * 1989-12-29 1991-09-18
JPH0398281U (ko) * 1990-01-24 1991-10-11
JP3091202B2 (ja) 1990-07-12 2000-09-25 協和醗酵工業株式会社 アセチルポリアミンアミドヒドロラーゼの製造法
JP3098281B2 (ja) 1991-06-27 2000-10-16 大塚工機株式会社 ワークの搬送方法及びその装置
KR20040040551A (ko) 2002-11-07 2004-05-13 주식회사 동광레저개발 다기종 핸드폰 충전장치
KR20120008150A (ko) 2010-07-16 2012-01-30 주식회사 벡터전자 전기 충전기의 다종전압 겸용 역접속안전장치

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10160325B2 (en) Vehicle power control method and system for jump-start
US11264792B2 (en) Secondary battery protection circuit, secondary battery protection apparatus and battery pack
US9001483B2 (en) Relay-welding detection circuit and power supplying system
CN111201152B (zh) 半导体继电器控制装置
US9908429B2 (en) Battery control unit system
US20140265639A1 (en) Battery module
WO2017163903A1 (ja) 給電制御装置
US20110273145A1 (en) Charge control circuit
US9401615B2 (en) Charging and discharging control circuit and battery device
CN109891543B (zh) 直流开关装置的电弧消除装置
KR101702039B1 (ko) 포터블 배터리 충전기
KR20180110470A (ko) 파워 릴레이 어셈블리 시스템
CN111033288B (zh) 异常检测装置
CN109066958B (zh) 电源串并联切换电路及切换方法及电源设备
US11824397B2 (en) Pre-charge current control device
JPH0956058A (ja) 突入電流防止機能を有する回路装置
JP2014161147A (ja) 電源装置
US9212645B2 (en) Internal combustion engine ignition device
KR101252251B1 (ko) 시스템의 역전압 방지 회로
US20080191665A1 (en) Charging circuit
KR102380003B1 (ko) 건설장비의 배터리 릴레이 제어를 통한 전장회로 보호장치
US20200135414A1 (en) Arc suppression device, mobile body, and power supply system
KR101405789B1 (ko) 전동 파워 스티어링 릴레이의 직류 링크 커패시터 충전-방전 제어장치 및 그 방법
CN220291704U (zh) 电路结构、电源设备和线缆
KR20180019282A (ko) 배터리 부하 구동 시스템

Legal Events

Date Code Title Description
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20200107

Year of fee payment: 4