KR101845793B1 - 보조배터리 겸용 휴대용 멀티 전원제어팩 장치 - Google Patents

보조배터리 겸용 휴대용 멀티 전원제어팩 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 보조배터리 겸용 휴대용 멀티 전원제어팩 장치(100)(100A)로서, 전원제어팩 본체(2)에는 USB입력부(6)와 5V출력의 USB출력부(28)와 8.4V(공칭전압 기준 7.4V) ~ 14V나 12.6V(공칭전압 기준 11.1V) ~ 24V의 출력레벨값을 제공하는 DC잭 출력부(24)를 구비하며, 전원제어팩 본체(2)내에는 정전압 충전부(12)와 충방전이 가능한 제1,제2 배터리부(BT1,BT2)나 제1,제2,제3 배터리부(BT1,BT2,BT3)와, 직병렬 전환스위치(S2,S3)(S21,S22, S31,S32)를 포함해 제1,제2 배터리부(BT1,BT2)나 제1,제2,제3 배터리부(BT1,BT2,BT3)를 직렬연결되게 하거나 병렬연결되게 하는 직병렬 전환 스위칭 회로부(20), 및 제1,제2 배터리부(BT1,BT2)나 제1,제2,제3 배터리부(BT1,BT2,BT3)로부터의 배터리출력전압을 정전압으로 승압하는 승압출력전압을 제공하는 승압부(30)를 구비하고, 다수의 스위치들로서 승압부(30)의 승압출력전압을 USB출력부(28)와 DC잭 출력부(24)중 하나로 제공하는 출력선택 스위치(S6)와 충전입력을 단속하는 충전입력 단속 스위치(S1)와 배터리 출력을 단속하는 배터리출력 단속 스위치(S4)를 구비하며, 다수의 스위치들(S1)~(S6)을 수동으로 일괄 연동작동시키는 연동스위칭부재(22)가 전원제어팩 본체(2)에 구비되게 구성한 것이다.

Description

보조배터리 겸용 휴대용 멀티 전원제어팩 장치{PORTABLE MULTI POWER CONTROL PACK APPARATUS WITH COMPATIBLE AUXILIARY BATTERY}
본 발명은 휴대용 전원장치에 관한 것으로, 특히 보조배터리 역할도 겸하면서도 전용충전기의 사용이 없이도 충전이 가능하며 상용교류전원을 사용할 수 없는 야외에서도 발열조끼, 발열장갑, 발열깔창, 무선믹서기, 무선안마기, 전동유모차, 이동단말기 등과 같은 다양한 휴대용이나 이동용 제품의 충전이 가능한 보조배터리 겸용 휴대용 멀티 전원제어팩 장치에 관한 것이다.
요즈음 스마트폰과 같은 이동단말기를 비롯한 다양한 휴대용 제품들이 사용처에 알맞게 개발 및 보급되고 있다.
휴대용 제품들중 스마트폰, 이동단말기용 보조배터리, 휴대용 선풍기, LED광원 플래시, 소형 워머 등의 휴대용 제품들은 스마트폰 충전기로 널리 사용되는 5V충전전압을 갖는 USB충전기로도 충전할 수 있으며, 이동단말기용 보조배터리에 전원 연결되어서 야외에서도 충전 받을 수 있다.
그런데 휴대용 제품들중 발열조끼, 발열장갑, 발열깔창, 발열시트(발열방석) 등의 발열용도의 휴대제품이나 무선믹서기, 무선안마기, RC모형비행기, 전동유모차 등과 같이 모터작동이 필요한 모터내장형 휴대제품은 5V충전전압의 USB충전기로는 충전할 수 없다. 이러한 제품들은 6V ~ 24V, 주로 7.4V ~ 12.6V의 배터리팩을 내장하고 있으므로 그에 맞는 전용 충전기가 구비된다.
발열용도나 모터내장형 휴대제품류의 배터리팩은 장탈착을 할 수 없는 일체형 배터리가 거의 대부분이며 또 사용자의 휴대에 적합하도록 배터리팩의 무게도 될 수 있는 대로 줄이려고 노력을 하므로 큰 용량의 배터리팩의 구현이 사실상 힘들다. 그러므로 이러한 발열용도나 모터내장형 휴대제품의 사용시간이 많이 제한을 받으므로 그에 대한 개선이 필요하고, 상용교류전원이 없는 야외환경에서는 전용충전기가 있다 하더라도 충전할 수가 없어 휴대제품의 사용이 제약을 받게 된다.
공개실용신안 제20-2008-0000027호 "휴대폰 배터리 충전용 어댑터를 이용한 멀티 디씨 충전기"
따라서 본 발명의 목적은 보조배터리 역할도 겸하면서도 전용충전기의 사용이 없이도 충전이 가능하며 야외에서도 발열조끼, 발열장갑, 발열깔창, 무선믹서기, 무선안마기, 휴대단말 등과 같은 다양한 휴대용 제품의 충전이 가능한 보조배터리 겸용 휴대용 멀티 전원제어팩 장치를 제공함에 있다.
본 발명의 다른 목적은 배터리를 사용해야 하는 발열조끼, 발열장갑, 발열깔창과 같은 인체착용 발열제품 사용시에 전용충전기 대신 스마트폰 충전에 사용하는 USB충전기로도 충전가능하고 인체착용 발열제품의 배터리에 대한 충전기능 및 인체작용 발열제품의 열선 발열 제어도 가능케 하는 보조배터리 겸용 휴대용 멀티 전원제어팩 장치를 제공함에 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 기존의 이동단말용 보조배터리로는 적용할 수 없는 4.2V ~ 24V 범위내 사용전압(service voltage)을 갖는 다양한 휴대용 제품으로의 충전이 가능하고 보조배터리 기능도 도모하는 보조배터리 겸용 휴대용 멀티 전원제어팩 장치를 제공함에 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 5V, 8.4V ~ 24V 범위 내의 사용전압을 갖는 다양한 휴대용 제품에 전용충전기 없이도 상용전압이 없는 야외에서도 정전압 충전을 가능케 하는 보조배터리 겸용 휴대용 멀티 전원제어팩 장치를 제공함에 있다.
상기한 목적에 따른 본 발명의 제1 견지로는, 보조배터리 겸용 휴대용 멀티 전원제어팩 장치에 있어서, USB충전전압이 입력되는 USB입력부와, 상기 USB입력부의 USB충전전압을 감압 조절하여 배터리충전이 가능한 정전압으로 출력하는 정전압 충전부와, 스마트폰 충전용 직류전원을 출력하는 USB출력부와, DC잭 출력부와, 충방전이 가능한 제1,제2 배터리부와, 직병렬 전환스위치를 포함하며 상기 직병렬 전환스위치의 스위칭상태에 따라 상기 제1,제2 배터리부를 직렬연결되게 하거나 병렬연결되게 하는 직병렬 전환 스위칭 회로부와, 상기 제1,제2 배터리부로부터의 배터리출력전압을 정전압으로 승압하되 제1,제2 전압레벨값중 하나를 갖는 승압출력전압을 제공하는 승압부와, 상기 승압부의 승압출력전압을 USB출력부와 DC잭 출력부중 하나로 제공하는 출력선택 스위치와, 상기 정전압 충전부와 제1,제2 배터리부 사이에 연결된 충전입력 단속 스위치와, 상기 제1,제2 배터리부와 승압부 사이에 연결된 배터리출력 단속 스위치를 구비하며, 상기 충전입력 단속 스위치, 상기 직병렬 전환스위치, 상기 배터리출력 단속 스위치, 상기 출력선택 스위치를 수동으로 일괄 연동작동시키는 연동 슬라이드 노브형태의 연동스위칭부재를 전원제어팩 본체에 구비함을 특징으로 한다.
또한 본 발명에서, 상기 직병렬 전환 스위칭회로부에서의 직병렬 전환 스위치는, 제1 배터리부 및 제2 배터리부에 대응 연결되는 스위치 쌍으로서 상호 연동 스위칭되며, 상기 스위치 쌍의 각 스위치는 제1,제2 배터리부의 병렬연결을 위한 제1 선택단과 제1,제2 배터리부의 직렬연결을 위한 제2 선택단 및 파워오프모드 선택단을 가지도록 구성함을 특징으로 한다.
또한 본 발명에서, 상기 승압부는, 병렬연결 상태의 제1,제2 배터리부의 배터리출력전압을 승압시키거나 직렬연결 상태의 제1,제2 배터리부의 배터리출력전압을 승압시키는 스텝업 DC/DC 컨버터와, 상기 스텝업 DC/DC 컨버터의 승압출력전압을 USB출력부 및 DC잭 출력부중 하나에서 요구하는 출력전압으로 전압분배하는 전압 분배부로 구성하되, 상기 전압분배부에는 USB출력부용 전압레벨값과 DC잭 출력부용 전압레벨값중 하나를 선택하기 위한 전압레벨 선택스위치를 더 구비함을 특징으로 한다.
또 본 발명에서, 상기 전압레벨 선택스위치는 연동 슬라이드 노브형태의 연동스위칭부재에 의해서 수동으로 일괄 연동작동되게 구성함을 특징으로 한다.
본 발명 상기 전압분배부에서 DC잭 출력부용 전압레벨값은 8.4V~14V로 조절가능하며, DC잭 출력부용 분배저항이 가변조절 가능한 가변저항으로 구성함을 특징으로 한다. 이 경우 DC 잭출력부에 전단에는 DC잭 출력부로의 현재 출력전압 레벨값을 측정 표시하는 볼트메타를 더 구비한다.
또한 본 발명에서는 상기 제1,제2 배터리부 각각은 하나 배터리 셀이나 둘 이상의 배터리 셀이 병렬이나 직렬 연결되어서 구성함을 특징으로 한다.
한편 본 발명의 다른 견지로서 제1,제2 배터리는 제1,제2,제3 배터리로도 구현할 수도 있다.
본 발명에 따른, 제1,제2 배터리부나 제1,제2,제3 배터리부 각각에는 PCM(Protection Circuit Module for rechargeable battery)보호회로가 구비되며,
직병렬 전환 스위치는 제1 선택단과 제2 선택단은 파워오프모드 선택단을 중앙위치에 두고 서로 반대되는 위치에 배치 구성함을 특징으로 한다.
또한 바람직하게는, 전원제어팩 본체에는 제1,제2 배터리부나 제1,제2,제3 배터리부의 배터리 교체가 가능하도록 배터리커버를 가짐을 특징으로 한다.
본 발명은 보조배터리 역할도 겸하면서도 제품에 맞는 전용충전기의 사용이 없이도 정전압으로 온전한 충전을 할 수 있으며 야외에서도 사용전압이 예컨대 7.4V ~ 8.4V가 요구되는 발열조끼, 발열장갑, 발열깔창 등이나 무선믹서기, 무선안마기 등과 같은 휴대용 제품의 충전도 가능하고, 강력한 구동이 필요한 12V~24V급의 모터내장 휴대제품의 충전도 가능하며, 충전전압이 예컨대 5V가 되는 스마트폰과 같은 이동단말을 충전할 수 있다.
더욱이 본 발명은 발열조끼, 발열장갑, 발열 깔창과 같은 인체착용 발열제품류, 휴대용 온열마사지기, 휴대용 온열안마기, 무선고대기, 휴대용 온열찜질기, 무선믹서기, 전동드라이버, 야외용 진공청소기, 전동유모차, 차량전원 제공 없는 블랙박스나 네비게이션, 하이엔드급 드론 등등을 사용시에 반드시 구비해야 하는 전용충전기를 대신하여 스마트폰 충전기인 USB충전기로도 충전가능하고, 하나의 전원제어팩을 이용하면서도 4V~24V의 필요 출력 전원을 적응적으로 이용할 수 있는 장점이 있다.
도 1은 본 발명의 일실시 예에 따른 보조배터리 겸용 휴대용 멀티 전원제어팩 장치의 분리 외관사시 구성도,
도 2는 도 1의 휴대용 멀티 전원제어팩 장치에서 USB출력부와 DC잭 출력부의 각 출력전원 사용 상태도,
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 휴대용 멀티 전원제어팩 장치의 평단면 구성도,
도 4는 본 발명의 일실시 예에 따른 보조배터리 겸용 휴대용 멀티 전원제어팩 장치의 회로 구성도,
도 5는 도 4의 승압부, USB출력부 및 DC잭 출력부의 상세 회로 구성도,
도 6은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 보조배터리 겸용 휴대용 멀티 전원제어팩 장치의 분리 외관사시 구성도,
도 7은 도 6의 휴대용 멀티 전원제어팩 장치에서 USB출력부와 DC잭 출력부의 각 출력전원 사용 상태도,
도 8은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 휴대용 멀티 전원제어팩 장치의 평단면 구성도,
도 9는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 보조배터리 겸용 휴대용 멀티 전원제어팩 장치의 회로 구성도.
이하 본 발명의 바람직한 실시 예들을 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 일실시 예에 따라 두 개의 배터리부(BT1,BT2)를 사용하는 보조배터리 겸용 휴대용 멀티 전원제어팩 장치(100)의 분리 외관사시 구성도이고, 도 2는 도 1의 두 개의 배터리부(BT1,BT2)를 사용하는 휴대용 멀티 전원제어팩 장치(100)에서 USB출력부(28)와 DC잭 출력부(24)의 각 출력전원 사용 상태도이며, 도 3은 본 발명의 휴대용 멀티 전원제어팩 장치(100)의 평단면 구성도이다.
그리고, 도 6은 본 발명의 다른 실시 예에 따라 세 개의 배터리부(BT1,BT2,BT3)를 사용하는 보조배터리 겸용 휴대용 멀티 전원제어팩 장치(100A)의 분리 외관사시 구성도이고, 도 7은 도 6의 휴대용 멀티 전원제어팩 장치(100A)에서 USB출력부(28)와 DC잭 출력부(24)의 각 출력전원 사용 상태도이며, 도 8은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 휴대용 멀티 전원제어팩 장치(100A)의 평단면 구성도이다.
본 발명의 실시 예들에 따른 보조배터리 겸용 휴대용 멀티 전원제어팩 장치(100)(100A)는 다양한 사용전압 3V~14V(5V, 8.4V ~ 14V)나 3V~24V(5V, 12.6V ~ 24V)를 제공하되 정전압으로 제공하여서 다양한 휴대용 제품이나 무선용 제품의 배터리를 온전히 충전할 수 있다. 또한 휴대제품의 사용전압에 맞는 전용충전기를 사용하지 않고 그 대신 스마트폰과 같이 5V의 충전전압을 갖는 이동단말 충전기 즉 USB충전기(10)와 USB케이블(8)을 사용하여도 충전을 할 수가 있다.
그러므로 본 발명의 보조배터리 겸용 휴대용멀티 전원제어팩 장치(100)(100A)는 스마트폰의 대용량 보조배터리에 접속되어서 충전 받을 수 있고 또한 충전할 수도 있으며, 배터리 교체도 가능한 구조를 가진다.
본 발명의 실시 예들에 따른 제1,제2 배터리(BT1,BT2)나 제1,제2,제3 배터리 (BT1,BT2)의 배터리 셀 각각은 도 4 및 도 9에 도시한 바와 같이, 과충방전을 방지하기 위한 PCM(Protection Circuit Module for rechargeable battery)보호회로(26)도 함께 구비하며, 장탈이 가능하다.
먼저 도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 일실시 예에 따른 보조배터리 겸용 휴대용 멀티 전원제어팩 장치(100)의 전원제어팩 본체(2)에는 두 개의 배터리부 즉 제1,제2 배터리부(BT1,BT2)를 구비하며, USB충전전압(5V)이 인가되는 USB입력부(6), 스마트폰 등의 충전을 위한 USB출력전압(5V)을 출력하는 USB출력부(28), 다양한 사용전압 8.4V(공칭전압 기준 7.4V) ~ 14V가 출력되는 DC잭 출력부(24)를 갖는다.
또한 전원제어팩 본체(2)는 파워오프나 전원제어팩 충전이나 배터리전원 방전을 선택하기 위한 연동슬라이드 노브(linkage slide knob)형태의 연동스위칭부재(22)가 사용자의 수동 조정가능케 외부에 설치되며, 배터리 상태표시램프(LP)와 DC잭 출력부(24)로 출력되는 현재 출력전압 레벨값을 측정 표시해주는 볼트메타(40)도 선택적으로 구비된다. 상기 볼트메타(40)는 DC잭 출력부(도 4의 24)의 전단에 병렬 연결된다.
전원제어팩 본체(2)에 내장된 제1,제2 배터리부(BT1,BT2)는 충방전이 가능한 이차 전지이며, 내부 배터리홀더에 안착된 제1,제2 배터리부(BT1,BT2)의 쉬운 교체가 가능하도록 전원제어팩 본체(2)는 배터리커버(3)를 가진다.
제1,제2 배터리부(BT1,BT2)는 스마트폰 보조배터리와 같은 내장형 대용량 배터리로서 원통형 리튬이온배터리가 바람직하며, 대표적인 일 예의 원통형 18650리튬이온 배터리는 배터리 셀(cell) 하나의 충전용량이 2000~5000mAh 정도이다. 제1,제2 배터리부(BT1,BT2) 각각은 충전용량 증대의 필요에 따라 배터리 셀(battery cell)이 병렬연결되거나 필요에 따라 직렬 연결될 수도 있으며, 하나의 배터리 셀의 공칭전압은 3.7V이고 만충전시 4.2V이다.
첨부 도면에 일 예로 도시된 제1,제2 배터리부(BT1,BT2)이나 제,제2,제3 배터리부(BT1,BT2,BT3) 각각은 하나의 배터리 셀 사용을 기준으로 예시한 것이다.
본 발명에서는 제1,제2 배터리부(BT1,BT2)나 제1,제2,제3 배터리부(BT1,BT2,BT3)의 각 사용전압을 공칭전압(3.7V)이 아니라 만충전시 전압(4.2V)을 기준하여 설명하고 있음을 이해하여야 하며, 만충전된 배터리의 소모가 있게 되면 충전전압의 전압레벨이 점차 내려간다.
본 발명의 일 실시 예에서는 제1,제2 배터리부(BT1,BT2)에 충전된 배터리전압의 전압레벨이 조금씩 내려가더라도 USB출력부(28)를 통한 5V전압 충전은 물론이고 DC잭 출력부(24)를 통한 8.4V ~ 14V의 충전기능도 제대로 할 수 있도록 구현한다.
마찬가지로 본 발명의 다른 실시 예에서도 제1,제2,제3 배터리부(BT1,BT2,BT3)에 충전된 배터리전압의 전압레벨이 조금씩 내려가더라도 USB출력부(28)를 통한 5V전압 충전은 물론이고 DC잭 출력부(24)를 통한 12.6V~24V의 충전기능도 제대로 할 수 있도록 구현한다.
도 4는 본 발명의 일실시 예에 따른 보조배터리 겸용 휴대용 멀티 전원제어팩 장치(100)의 회로 구성도이고, 도 5는 도 4의 승압부(30), USB출력부(28) 및 DC잭 출력부(24)의 상세 회로 구성도이다.
도 4를 참조하면, 본 발명의 일실시 예에 따른 보조배터리 겸용 휴대용 멀티 전원제어팩 장치(100)는, USB입력부(6)와, USB입력부(6)를 통해 인가되는 5V입력전압을 배터리에 충전을 위해 4.2V의 정전압이 되게 감압 전압조절(regulating)하는 정전압 충전부(12)와, 각각 만충전시 4.2V충전전압이 되는 제1,제2 배터리부(BT1,BT2)와, 제1,제2 배터리부(BT1,BT2)가 직렬연결되거나 병렬연결되게 스위칭하는 직병렬 전환 스위칭 회로부(20)와, 병렬연결 상태의 제1,제2 배터리부(BT1,BT2)의 만충전시 4.2V의 배터리출력전압을 5V 정전압으로 승압시키거나 직렬연결 상태의 제1,제2 배터리부(BT1,BT2)의 만충전시 8.4V의 배터리출력전압을 8.4V~14V 정전압으로 승압시켜서 제공하는 승압부(30)를 포함한다.
또한 본 발명의 일실시 예에 따른 보조배터리 겸용 휴대용 멀티 전원제어팩 장치(100)는 스마트폰 등의 충전에 요구되는 5V의 USB출력전압이 제공되는 USB출력부(28)와 DC잭으로 충전전압을 받은 다양한 휴대제품의 충전에 요구되는 8.4V~14V의 DC잭 출력전압이 제공되는 DC잭 출력부(24)를 구비함과 아울러, 파워오프기능, 충전기능, 과전압 역바이어스 방지기능, 제1,제2 배터리부(BT1,BT2)의 직병렬전환기능, 승압레벨 선택기능, 출력부 선택기능이 온전히 수행되도록 하기 위한 다수의 스위치(S1)~(S6)가 구비된다.
도 4의 회로부의 다수의 스위치(S1)~(S6)중 제1 스위치(S1)는 충전입력 단속 스위치이고, 제2,제3 스위치(S2,S3)는 직병렬 전환스위치이며, 제4 스위치(S4)는 배터리출력 단속 스위치이다. 그리고 제5 스위치(S5)는 전압레벨 선택스위치이며, 제6 스위치(S6)는 출력선택 스위치이다.
제1스위치(S1) 내지 제6 스위치(S6)는 연결자(connector)가 있는 하나의 공통단(ⓒ)과 3개의 선택단 ①②③으로 된 3련 스위치로 구성하고, 모든 스위치(S1)~(S6)의 해당 선택단으로의 위치이동은 연동슬라이드 노브형태의 연동스위칭부재(22)에 의해서 연동된다.
바람직하게는 도 4의 스위치들(S1)~(S6)중에서 도 3에서와 같이 제1,제4 스위치(S1,S4) 한쌍이 하나의 스위치모듈(32)을 구성하고 제2,제3 스위치(S2,S3) 한쌍이 하나의 스위치모듈(34)을 구성하며, 제5,제6 스위치(S5,S6) 한쌍이 하나의 스위치모듈(36)을 구성한다.
3개의 스위치모듈(32)(34)(36)은 도 3에 도시된 바와 같이 회로기판(30)상에 나란히 배열되며 스위치모듈(32)(34)(36)의 각 스위치노브가 도 3에 도시된 바와 같이 슬라이드 노브형태의 연동스위칭부재(22)의 배면의 끼움홈들에 삽입 고정됨으로써, 수동에 의한 슬라이드 노브형태의 연동스위칭부재(22)의 좌우 슬라이드 이동에 따라 일괄 위치이동이 되어진다.
모든 스위치(S1)~(S6)에서 중앙위치에 있는 선택단 ②번은 파워오프모드 단자이며 모든 전원경로가 차단된다. 그리고 파워오프 모드단자의 일측 위치에 있는 선택단 ①번은 배터리 병렬연결 선택단으로서 충전기능과 USB출력부(28)로의 5V 출력전압이 제공시 선택되며, 중앙위치 너머 일측위치 반대편에 있는 선택단 ③번은 배터리 직렬연결 선택단으로서 충전입력경로차단 및 방전기능, DC잭 출력부(24)로의 8.4V ~ 14V 출력전압이 제공시 선택된다.
즉 스위치(S1)~(S6)에서 선택단 ①번과 ③번은 파워오프모드 선택단 ②번을 중앙위치에 두고 서로 반대되는 위치에 배치되는 것이며, 특히 직병렬 전환 스위치인 제2,제3 스위치(S2,S3)도 역시도 배터리 병렬연결하는 선택단 ①번과 배터리 직렬연결하는 ③번이 파워오프모드 선택단 ②번을 중앙위치에 두고 서로 반대되는 위치에 배치되는 것이다.
도 4의 회로에서, 충전입력 단속 스위치인 제1 스위치(S1)는 정전압 충전부(12)의 출력선과 직병렬 전환스위칭 회로부(20)의 제2 스위치(S2)의 공통단ⓒ 사이에 위치하며, 제1 스위치(S1)의 선택단 ①번으로 스위칭시에 스위치 접속되고 선택단 ②③번은 오픈상태이다.
직병렬 전환 스위칭 회로부(20)에서, 제1 배터리부(BT1)의 (+)단은 제2 스위치(S2)의 공통단ⓒ에 병렬연결되고 제1 배터리부(BT1)의 (-)단은 접지된다. 그리고, 제2스위치(S2)의 선택단 ①번은 제2 배터리부(BT2)의 (+)단에 라인 연결되고 제2 스위치(S2)의 선택단 ③번은 제3 스위치(S3)의 선택단 ③번에 라인 연결되며 제3 스위치(S3)의 선택단 ①번은 접지(ground)된다. 제2 배터리부(BT2)의 (+)단은 배터리전압 출력선에 병렬연결되고 제2 배터리부(BT2)의 (-)단은 제3스위치(S3)의 공통단ⓒ에 라인 연결된다. 그리고, 제2,제3 스위치(S2,S3)에서 선택단 ②번은 파워오프모드 단자로서 오픈상태이다.
이렇게 회로 구성된 직병렬 전환 스위칭 회로부(20)는 제2,제3 스위치(S2,S3)가 선택단 ①번으로 스위칭시에는 제1,제2 배터리(BT1,BT2)가 직렬연결되고 제2,제3 스위치(S2,S3)가 선택단 ③번으로 스위칭시에는 제1,제2 배터리(BT1,BT2)가 병렬연결된다.
도 4의 회로에서, 제3 스위치(S3)는 제1,제2 배터리부(BT1,BT2)의 배터리출력선과 승압부(30) 사이에 위치하며, 선택단 ①번이나 ③번으로 스위칭시에 스위치 연결되며 선택단 ②번은 파워오프모드 단자로서 오픈상태이다.
승압부(30)는 제4 스위치(S4)를 통해서 배터리출력전압이 인가시에 정전압 상태로 승압하는 수단으로서 스텝업 DC/DC 컨버터(38)와 분배저항 R1,R2,R3에 의한 전압분배부(39)로 구성된다.
승압부(30)내의 스텝업 DC/DC 컨버터(38)는 제1,제2 배터리(BT1,BT2)로부터의 배터리 출력전압을 승압하는 집적회로(IC)이며 승압가능 출력범위가 예컨대 2.8V~14V이다. 승압부(30)내의 전압분배부(39)는 분배저항 R1과 R2에 의한 제1 전압레벨값과 분배저항 R1과 R3에 의한 제2 전압레벨값이 서로 다르게 형성된다.
또한 전압분배부(39)에는 저항 R1에 제5 스위치(S5)의 공통단ⓒ이 연결되고, 일단에 접지된 분배저항 R2,R3의 타단에 제5 스위치(S5)의 선택단 ①번과 ③번이 대응 연결되며, 제5 스위치(S5)의 선택단 ②번은 파워오프모드 단자로서 오픈상태이다.
제5 스위치(S5)는 USB출력부(28)로의 연결 작동시에 선택단 ①번으로 스위칭되어서 분배저항 R1과 R2에 의한 제1 전압레벨값 5V가 제6 스위치(S6)를 거쳐 정전압의 승압 출력전압으로서 USB출력부(28)로 제공된다. 또한 제5 스위치(S5)는 DC잭 출력부(24)로의 연결 작동시에 선택단 ③번으로 스위칭되어서 분배저항 R1과 R3에 의한 제2 전압레벨값 8.4V ~ 14V가 제6 스위치(S6)를 거쳐 DC잭 출력부(24)로 제공된다.
전압분배부(39)의 분배저항 R3은 DC잭 출력부용 분배저항으로서 고정 저항값으로 설정될 수도 있지만, 도 4에서와 같이 가변 저항으로 구성하는 것이 바람직하다. 가변저항으로 구현시에는 제조자나 사용자의 가변저항 조절기를 이용한 저항값 가변조정에 의해서 출력전압 레벨값이 변경할 수 있으며, 출력전압 레벨값은 볼트메타(40)를 통해서 바로 확인할 수 있다.
도 4 및 도 5의 회로에서, 제6 스위치(S6)는 출력부 선택을 위한 스위치로서 공통단ⓒ은 승압부(30)의 출력선에 연결되고 선택단 ①번은 USB출력부(28)에 연결되며 선택단 ③번은 DC잭 출력부(24)에 연결되고, 선택단 ②번은 파워오프모드 단자로서 오픈상태이다.
DC잭 출력부(24)에 병렬연결된 볼트메타(40)는 현재 DC잭 출력부(24)로 출력되는 정전압의 출력전압 레벨을 표시해주는 수단이다.
상기한 구성에 의거하여 본 발명의 휴대용 멀티 전원제어팩 장치(100)의 사용방법을 설명하면 하기와 같다.
사용자가 본 발명의 휴대용 멀티 전원제어팩 장치(100)를 사용하지 않을 경우에는 노브형태의 연동스위칭부재(22)를 중앙위치(0FF)에 둔다. 이 경우에는 모든 스위치(S1~S6)는 스위치 선택단 ②번이 선택되며, 모든 경로가 차단되므로 제1.제2 배터리부(BT1,BT2)의 전원 누설도 없게 된다.
사용자가 전원제어팩 본체(2)의 제1,제2 배터리부(BT1)(BT2)에 충전을 할 경우에는 전원제어팩 본체(2)의 연동슬라이드 노브형태의 연동스위칭부재(22)를 모든 스위치(S1)~(S6)의 선택단 ①번으로 스위칭되게 옆으로 밀어주면 된다. 그러면 모든 스위치(S1)~(S6)이 선택단 ①번으로 스위칭된다. 이때 제1,제2 배터리부(BT1,BT2)는 직병렬 전환 스위칭 회로부(20)의 제2,제3 스위치(S2,S3)가 선택단 ①번으로 스위칭됨에 의해 병렬 연결된 상태이다.
그러므로 USB충전기(10), USB케이블(8), USB입력부(6), 정전압 충전부(12), 제1 스위치(S1)를 거쳐서 4.2V의 정전압이 병렬연결상태에 있는 1,제2 배터리부(BT1,BT2)에 충전된다.
USB입력부(12)에 5V의 충전전압이 입력되고 정전압 충전부(12)를 통해서 4.2V의 정전압이 제1,제2 배터리(BT1,BT2)에 인가되므로 병렬연결상태에 있는 제1,제2 배터리부(BT1,BT2)에는 충전이 된다.
이렇게 충전되고 있을 경우에는 정전압 충전부(12)에 있는 충전상태 표시램프(LP)가 적색 점등표시되며 제1,제2 배터리부(BT1,BT2)에서의 만충전시에는 녹색 점등 표시로 바뀐다.
상기 정전압 충전부(12)에는 요즈음 스마트폰 등에 고급 사양으로 채용되는 충전 컨트롤러 칩을 장착하는 것이 바람직하다. 충전 컨트롤 칩은 초기에는 신속한 충전이 이루어지게 하고 충전량이 75~80%를 넘어서면 배터리의 안정성을 위해 즉 배터리 셀에 전기적 충격을 줄여주기 위해서 아주 서서히 충전이 이루어지게 제어한다. 이러한 충전 컨트롤칩은 퀄컴이나 TI, IDT 등 여러 제조사에서 생산하고 있는 것으로, 충전 컨트롤칩의 대표적인 일예로는 퀄컴의 전원 컨트롤러가 있으며 빠른 배터리 충전을 위해 퀵 차지(quick charge)라는 기술을 사용한다. 퀵 차지 기술은 배터리 용량과 충전 속도에 따른 배터리 안정성을 고려하고 있으며 사용기기나 배터리 용량에 따라 더 작거나 큰 용량을 사용해서 충전 속도를 조절하도록 설계된 것으로 1000~3000mAh용량의 배터리에서는 0.7A에서 2.5A까지, 3000mAh 이상의 대용량 배터리는 4A이상의 고전류를 사용 가능하게 구현되어 있다.
상기와 같이 본 발명에서는 휴대 제품의 사용전압에 맞는 별도의 전용충전기(5)를 사용하지 않고 그 대신 스마트폰과 같이 5V의 충전전압을 갖는 이동단말 충전기 즉 USB충전기(10)와 USB케이블(8)을 사용하여도 충전을 할 수 있다. 병렬연결된 상태의 제1,제2 배터리부(BT1,BT2)는 4.2V로 충전된다.
그리고, 모든 스위치(S1)~(S6)이 선택단 ①번으로 스위칭된 상태에서는 병렬연결된 상태의 제1,제2 배터리부(BT1,BT2)로부터 배터리출력전원(4.2V)이 5V의 승압부(30), 제6 스위치(S6)를 경유해서 USB출력부(34)로 5V의 정전압 출력전압이 제공된다. 이러한 5V의 정전압 출력전압은 스마트폰와 같이 USB포트 접속되는 이동단말을 충전시킬 수 있게 해준다.
한편, 하나의 배터리셀의 배터리출력전압 레벨(4.2V)보다 더 큰 출력전압을 필요로 하는 제품들 예컨대 사용전압 8.4V ~ 14V가 요구되는 발열조끼, 발열장갑, 발열깔창 등에 배터리전원을 공급하기 위해서는 노브형태의 연동스위칭부재(22)를 이동시키되 중앙위치의 파워오프모드 단자를 지나서 모든 스위치(S1)~(S6)의 선택단 ③번으로 스위칭되게 반대편 옆으로 밀어주면 된다.
연동 슬라이드 노브형태의 연동스위칭부재(22)에 의한 스위칭 작동시 파워오프모드 단자인 중앙위치의 선택단 ②번을 반드시 경유하면서 자연스럽게 잔류전류가 온전히 차단되므로 회로부품 손상 등이 방지되고, 그 다음에 중앙위치를 기준으로 ①번의 반대편에 있는 ③번으로 스위칭되므로 회로적으로 안정된 작동을 할 수 있다.
그 결과 직병렬 전환 스위칭 회로부(20)내 제2,제3 스위치(S2)(S3)에서의 선택단 ①번에서 ③번으로의 스위칭에 의해서 제1,제2 배터리부(BT1,BT2)는 직렬 연결되므로 8.4V(=4.2V+4.2V)의 배터리출력전압레벨을 갖는다.
이 상태에서는 충전입력 단속 스위치인 제1 스위치(S1)의 오픈상태에 의해서 정전압 충전부(12)로의 역전압 바이어스 경로가 차단되므로 정전압 충전부(12)는 상대적으로 높은 전압(8.4V)으로부터 회로가 안전하게 보호되고, 8.4V의 배터리출력전압은 승압부(30)에 의해서 8.4V~14V로 승압되고 제6 스위치(S6)를 통해서 DC잭 출력부(24)로 8.4V~14V의 출력전압이 제공된다.
그러므로 사용전압이 8.4V ~ 14V가 요구되는 발열조끼, 발열장갑, 발열깔창 등의 발열제품류, 무선믹서기, 무선 전동드라이버, 휴대용 무선진공청소기, 드론 등에 요구되는 전원을 공급할 수 있으며, 승압부(30)의 분배저항 R3의 가변조정을 통해 사용자(소비자)가 원하는 전압레벨을 제공할 수 있다.
도 6 내지 도 8에 도시된 본 발명의 다른 실시 예에 따른 보조배터리 겸용 휴대용 멀티 전원제어팩 장치(100A)는 세 개의 배터리부(BT1,BT2,BT3)를 사용하며, 그에 대응된 회로 구성은 도 9과 같다.
본 발명의 다른 실시 예에 따른 보조배터리 겸용 휴대용 멀티 전원제어팩 장치(100A)는 USB출력부(28)로는 정전압의 5V 출력전압을 제공하며 DC잭 출력부(24)로는 정전압의 12.4V(공칭전압 기준 11.1V) ~ 24V 출력전압을 제공한다.
도 9의 보조배터리 겸용 휴대용 멀티 전원제어팩 장치(100A)의 회로 구성은 도 4의 회로 구성과 거의 유사하지만 도 9의 직병렬 전환 스위칭 회로부(20)가 도 4의 직병렬 전환 스위칭 회로부(20)와는 다소 다르다.
도 4의 직병렬 전환 스위칭 회로부(20)가 제2,제3 스위치(S2,S3)로 구성한 것인데 반해 도 9에서는 4개의 제2a,제2b 스위치(S21,S22), 제3a,제3b 스위치(S31,S32)로 구성한 것이 다른 점이다. 제2a,제2b 스위치(S21,S22)를 하나의 스위치모듈(32a)로 구성하고 제3a,제3b 스위치(S31,S32)도 하나의 스위치모듈(32b)로 구성한다.
도 9의 회로부의 다수의 스위치(S1)~(S6)중 제1 스위치(S1)는 충전입력 단속 스위치이고, 제2a,b 스위치(S21,S22) 및 제3a,b 스위치(S31,S32)는 직병렬 전환스위치이며, 제4 스위치(S4)는 배터리출력 단속 스위치이다. 그리고 제5 스위치(S5)는 전압레벨 선택스위치이며, 제6 스위치(S6)는 출력선택 스위치이다.
도 9에서와 같이 회로 구성된 직병렬 전환 스위칭 회로부(20)는 제2a,제2b 스위치(S21,S22), 제3a,제3b 스위치(S31,S32)가 선택단 ①번으로 스위칭시에는 제1,제2,제3 배터리(BT1,BT2,BT3)가 직렬연결되고 제2a,제2b 스위치(S21,S22), 제3a,제3b 스위치(S31,S32)가 선택단 ③번으로 스위칭시에는 제1,제2,제3 배터리(BT1,BT2,BT3)가 병렬연결된다.
그러므로, 본 발명의 다른 실시 예에 따른 전원제어팩 본체(2)는 도 8의 회로기판(30)상에 4개의 스위치모듈(32a)(32b)(34)(36)을 구비한다.
도 8을 참조하면, 회로기판(30)상에 설치된 4개의 스위치 모듈(32a)(32b)(34)(36) 마다 있는 스위치 노브는 하나의 연동스위칭부재(22)의 배면에 삽입 고정되어서 연동 슬라이드 노브형태의 연동스위칭부재(22)의 좌우 이동에 따라 일괄 연동작동된다.
그리고, 도 9의 정전압부(30)는 병렬연결 상태의 제1,제2,제3 배터리부(BT1,BT2,BT3)의 만충전시 4.2V의 배터리출력전압을 5V 정전압으로 승압시키거나 직렬연결 상태의 제1,제2,제3 배터리부(BT1,BT2,BT3)의 만충전시 12.6V의 배터리출력전압을 12.6V~24V 정전압으로 승압시켜서 제공하며, 정전압부(30)의 스텝업 DC/DC 컨버터(38)의 출력가능 전압은 2.8V~24V이다.
상기한 구성에 의거하여 본 발명의 다른 실시 예에 따른 휴대용 멀티 전원제어팩 장치(100A)의 사용방법을 설명하면 하기와 같다.
사용자가 본 발명의 다른 실시예에 따른 휴대용 멀티 전원제어팩 장치(100A)를 사용하지 않을 경우에는 슬라이드 노브형태의 연동스위칭부재(22)를 파워오프모드 단자인 중앙위치(0FF)에 둔다. 이 경우에는 모든 스위치(S1, S21,S22, S31,S32, S4~S6)는 스위치 2번 선택단②이 선택되며, 모든 경로가 차단되므로 제1.제2,제3 배터리부(BT1,BT2,BT3)의 전원 누설도 없게 된다.
사용자가 전원제어팩 본체(2)의 제1,제2,제3 배터리부(BT1)(BT2)(BT3)에 충전을 할 경우에는 전원제어팩 본체(2)의 노브형태의 연동스위칭부재(22)를 모든 스위치(S1, S21,S22, S31,S32, S4~S6)의 선택단 ①번으로 스위칭되게 옆으로 밀어주면 된다. 그러면 모든 스위치(S1, S21,S22, S31,S32, S4~S6)이 선택단 ①번으로 스위칭 연결된다. 이때 제1,제2,제3 배터리부(BT1,BT2,BTE)는 직병렬 전환 스위칭 회로부(20)의 제2a,b스위치(S21,S22) 및 제3a,b스위치(S31,S32)가 선택단 ①번으로 스위칭됨에 의해 병렬 연결된 상태이다.
그러므로 USB충전기(10), USB케이블(8), USB입력부(6), 정전압 충전부(12), 제1 스위치(S1)를 거쳐서 4.2V의 정전압이 병렬연결 상태에 있는 제1,제2,제3 배터리부(BT1,BT2,BT3)에 충전된다.
USB입력부(12)에는 5V의 충전전압이 입력되고 정전압 충전부(12)를 통해서 4.2V의 정전압이 제1,제2,제3 배터리부(BT1,BT2,BT3)에 인가되므로 병렬연결상태에 있는 제1,제2,제3 배터리부(BT1,BT2,BT3)에 충전이 되어진다.
이렇게 충전되고 있을 경우에는 정전압 충전부(12)에 있는 충전상태 표시램프(LP)가 적색 점등 표시되며 제1,제2,제3 배터리부(BT1,BT2,BT3)에서의 만충전시에는 녹색 점등 표시로 바뀐다.
병렬연결된 상태의 제1,제2,제3 배터리부(BT1,BT2,BT3)의 각 배터리 셀은 4.2V로 만충전된다. 각 배터리 셀의 공칭전압은 3.7V이다.
그리고, 모든 스위치(S1, S21,S22, S31,S32, S4~S6)이 선택단 ①번으로 스위칭된 상태에서는 병렬연결된 상태의 제1,제2,제3 배터리부(BT1,BT2,BT3)로부터 배터리출력전원(4.2V)이 5V의 승압부(32), 제6 스위치(S6)를 USB출력부(34)로 5V출력전압이 제공된다. 이러한 5V 출력전압은 스마트폰 등을 충전시킬 수 있게 해준다.
한편, 5V출력전압보다 더 큰 출력전압을 필요로 하는 제품들 예컨대 사용전압 12.6V~24V가 요구되는 휴대용 제품(예컨대 전동유모차 등)에 배터리전원을 공급하기 위해서는 연동스위칭부재(22)를 이동시키되 중앙위치의 파워오프모드 단자를 지나서 모든 스위치(S1, S21,S22, S31,S32, S4~S6)의 선택단 ③번으로 스위칭되게 반대편 옆으로 밀어주면 된다.
그 결과 직병렬 전환 스위칭 회로부(20)의 제2a,제2b 스위치(S21,S22) 및 제3a,제3b 스위치(S31,S32)의 스위칭에 의해서 제1,제2,제3 배터리부(BT1,BT2,BT3)는 직렬 연결되므로 만충전시 12.6V(=4.2V+4.2V+4.2V)의 배터리출력전압레벨을 갖는다.
이 상태에서는 오픈된 제1 스위치(S1)에 의해서 정전압 충전부(12)로의 역전압 바이어스 경로는 차단되므로 정전압 충전부(12)는 과전압으로부터 안전하게 보호되고, 12.6V의 배터리출력전압은 선택단 ③번에 연결된 제4스위치(S4)를 경유하여 승압부(30)에 인가되고, 승압부(30)에 의해서 12.6V~24V의 정전압으로 승압되며 선택단 ③번에 연결된 제6 스위치(S6)를 통해서 DC잭 출력부(24)로 12.6V~24V의 정전압 출력전압이 제공된다.
그러므로 사용전압이 12.6V ~ 24V가 요구되는 휴대용 제품류의 전원을 공급할 수 있으며, 승압부(30)의 분배저항 R3의 가변조정을 통해 사용자(소비자)가 원하는 전압레벨을 제공할 수 있다. 특히 사용자가 분배저항 R3에 달린 가변저항 조절기와 현재 정전압상태를 표시해주는 볼트메타(40)를 이용해 출력전압 가변조절을 하게 되면, DC잭 출력부(24)로의 잭 접속을 통해 12.6V~24V의 다양한 휴대용 제품류를 충전할 수 있다.
그러므로, 도 6 내지 도 9에 도시된 바와 같은 휴대용 멀티 전원제어팩 장치(100A)를 사용하면 12.6V~24V의 전압을 원하는 대로 이용할 수 있다.
이러한 휴대용 멀티 전원제어팩 장치(100A)는 5V 및 12.6V ~ 24V의 출력전압 제공이 가능하므로 강력구동 모터내장형 휴대제품을 포함한 다양한 휴대제품의 배터리팩 기능 및 배터리 충전기능에 적용하여 사용할 수 있다.
상술한 본 발명의 설명에서는 구체적인 실시 예에 관해 설명하였으나, 여러 가지 변형이 본 발명의 범위에서 벗어나지 않고 실시할 수 있다. 따라서 본 발명의 범위는 설명된 실시 예에 의하여 정할 것이 아니고 특허청구범위 및 그 특허청구범위와 균등한 것에 의해 정해 져야 한다.
본 발명은 이동단말의 보조배터리 역할도 겸하며 별도의 전용충전기의 사용이 없이도 사용전압이 예컨대 7.4V 내지 8.4V로 요구되는 발열조끼, 발열장갑, 발열깔창, 무선믹서기, 무선안마기 등에 적용될 수 있으며, 사용 전압이 예컨대 12V급이 요구되는 강력 모터내장 휴대제품(전동유모차 등)에 대한 충전이 가능할 뿐더러 4.2V~24V의 다양한 휴대용 제품의 충전도 가능하며 충전전압이 예컨대 5V가 되는 스마트폰과 같은 이동단말의 충전기도 가능하다.
(100)(100A)-- 휴대용 멀티 전원제어팩 장치
(2)-- 전원제어팩 본체 (3)-- 배터리커버
(4)-- 콘트롤 잭젠더 (5)-- 전용충전기
(6)-- USB입력부 (8)-- USB케이블
(10)-- USB충전기 (12)-- 정전압 충전부
(BT1,BT2,BT3)-- 제1,제2,제3 배터리부
(20)-- 직병렬 전환 스위칭 회로부 (22)-- 연동스위칭부재
(24)-- DC잭 출력부
(26-- PCM(Protection Circuit Module for rechargeable battery)보호회로
(28)-- USB출력부 (30)-- 승압부 (32)(32a)(32b)(34)(36)-- 스위치모듈
(38)-- 스텝업 DC/DC 컨버터 (40)-- 볼트메타

Claims (19)

  1. 보조배터리 겸용 휴대용 멀티 전원제어팩 장치에 있어서,
    USB충전전압이 입력되는 USB입력부와,
    상기 USB입력부의 USB충전전압을 감압 조절하여 배터리충전이 가능한 정전압으로 출력하는 정전압 충전부와,
    스마트폰 충전용 직류전원을 출력하는 USB출력부와,
    DC잭 출력부와,
    충방전이 가능한 제1,제2 배터리부와,
    직병렬 전환스위치를 포함하며 상기 직병렬 전환스위치의 스위칭상태에 따라 상기 제1,제2 배터리부를 직렬연결되게 하거나 병렬연결되게 하는 직병렬 전환 스위칭 회로부와,
    상기 제1,제2 배터리부로부터의 배터리출력전압을 정전압으로 승압하여 제1,제2 전압레벨값중 하나를 갖는 승압출력전압을 제공하되, 병렬연결 상태의 제1,제2 배터리부의 배터리출력전압을 승압시키거나 직렬연결 상태의 제1,제2 배터리부의 배터리출력전압을 승압시키는 스텝업 DC/DC 컨버터와, 상기 스텝업 DC/DC 컨버터의 승압출력전압을 USB출력부 및 DC잭 출력부중 하나에서 요구하는 출력전압으로 전압분배하는 전압 분배부로 구성하는 승압부와,
    상기 승압부의 승압출력전압을 USB출력부와 DC잭 출력부중 하나로 제공하는 출력선택 스위치와,
    상기 정전압 충전부와 제1,제2 배터리부 사이에 연결된 충전입력 단속 스위치와,
    상기 제1,제2 배터리부와 승압부 사이에 연결된 배터리출력 단속 스위치와,
    상기 전압분배부에는 USB출력부용 전압레벨값과 DC잭 출력부용 전압레벨값중 하나를 선택하기 위한 전압레벨 선택스위치를 구비하고,
    상기 충전입력 단속 스위치, 상기 직병렬 전환스위치, 상기 배터리출력 단속 스위치, 상기 출력선택 스위치 및 전압레벨 선택스위치를 수동으로 일괄 연동작동시키는 연동스위칭부재를 전원제어팩 본체에 구비함을 특징으로 하는 보조배터리 겸용 휴대용 멀티 전원제어팩 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 직병렬 전환 스위칭회로부에서의 직병렬 전환 스위치는, 제1 배터리부 및 제2 배터리부에 대응 연결되는 스위치 쌍으로서 상호 연동 스위칭되며, 상기 스위치 쌍의 각 스위치는 제1,제2 배터리부의 병렬연결을 위한 제1 선택단과 제1,제2 배터리부의 직렬연결을 위한 제2 선택단 및 파워오프모드 선택단을 가지도록 구성함을 특징으로 하는 보조배터리 겸용 휴대용 멀티 전원제어팩 장치.
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 전압분배부에서 DC잭 출력부용 전압레벨값은 8.4V ~ 14V로 조절가능하며, DC잭 출력부용 분배저항이 가변조절 가능한 가변저항으로 구성함을 특징으로 하는 보조배터리 겸용 휴대용 멀티 전원제어팩 장치.
  6. 제5항에 있어서, 상기 DC 잭출력부에 전단에는 DC잭 출력부로의 현재 출력전압 레벨값을 측정 표시하는 볼트메타를 더 구비함을 특징으로 하는 보조배터리 겸용 휴대용 멀티 전원제어팩 장치.
  7. 제1항에 있어서, 상기 제1,제2 배터리부 각각은 하나 배터리 셀이나 둘 이상의 배터리 셀이 병렬이나 직렬 연결되어서 구성함을 특징으로 하는 보조배터리 겸용 휴대용 멀티 전원제어팩 장치.
  8. 보조배터리 겸용 휴대용 멀티 전원제어팩 장치에 있어서,
    USB충전전압이 입력되는 USB입력부와,
    상기 USB입력부의 USB충전전압을 감압 조절하여 배터리충전이 가능한 정전압으로 출력하는 정전압 충전부와,
    스마트폰 충전용 직류전원을 출력하는 USB출력부와,
    DC잭 출력부와,
    충방전이 가능한 제1,제2,제3 배터리부와,
    직병렬 전환스위치를 포함하며 상기 직병렬 전환스위치의 스위칭상태에 따라 상기 제1,제2,제3 배터리부를 직렬연결되게 하거나 병렬연결되게 하는 직병렬 전환 스위칭 회로부와,
    상기 제1,제2,제3 배터리부로부터의 배터리출력전압을 정전압으로 승압하여 제1,제2 전압레벨값중 하나를 갖는 승압출력전압을 제공하되, 병렬연결 상태의 제1,제2,제3 배터리부의 배터리출력전압을 승압시키거나 직렬연결 상태의 제1,제2,제3 배터리부의 배터리출력전압을 승압시키는 스텝업 DC/DC 컨버터와, 상기 스텝업 DC/DC 컨버터의 승압출력전압을 USB출력부 및 DC잭 출력부중 하나에서 요구하는 출력전압으로 전압분배하는 전압 분배부로 구성하는 승압부와,
    상기 승압부의 승압출력전압을 USB출력부와 DC잭 출력부중 하나로 제공하는 출력선택 스위치와,
    상기 정전압 충전부와 제1,제2 배터리부 사이에 연결된 충전입력 단속 스위치와,
    상기 제1,제2,제3 배터리부와 승압부 사이에 연결된 배터리출력 단속 스위치와,
    상기 전압분배부에는 USB출력부용 전압레벨값과 DC잭 출력부용 전압레벨값중 하나를 선택하기 위한 전압레벨 선택스위치를 구비하며,
    상기 충전입력 단속 스위치, 상기 직병렬 전환스위치, 상기 배터리출력 단속 스위치, 상기 출력선택 스위치 및 전압레벨 선택스위치를 수동으로 일괄 연동작동시키는 연동스위칭부재를 전원제어팩 본체에 구비함을 특징으로 하는 보조배터리 겸용 휴대용 멀티 전원제어팩 장치.
  9. 제8항에 있어서, 상기 직병렬 전환 스위칭회로부에서의 직병렬 전환 스위치는, 제1,제2,제3 배터리부에 대응 연결되는 2개의 스위치 쌍으로서 상호 연동 스위칭되며, 상기 2개의 스위치 쌍의 각 스위치는 제1,제2,제3 배터리부의 병렬연결을 위한 제1 선택단과 제1,제2,제3 배터리부의 직렬연결을 위한 제2 선택단 및 파워오프모드 선택단을 가지도록 구성함을 특징으로 하는 보조배터리 겸용 휴대용 멀티 전원제어팩 장치.
  10. 삭제
  11. 삭제
  12. 제8항 또는 제9항에 있어서, 상기 전압분배부에서 DC잭 출력부용 전압레벨값은 12.6V~24V로 조절가능하며, DC잭 출력부용 분배저항이 가변조절 가능한 가변저항으로 구성함을 특징으로 하는 보조배터리 겸용 휴대용 멀티 전원제어팩 장치.
  13. 제12항에 있어서, 상기 DC잭 출력부에 전단에는 DC잭 출력부로의 현재 출력전압 레벨값을 측정 표시하는 볼트메타를 더 구비함을 특징으로 하는 보조배터리 겸용 휴대용 멀티 전원제어팩 장치.
  14. 제8항에 있어서, 상기 제1,제2,제3 배터리부 각각은 하나 배터리 셀이나 둘 이상의 배터리 셀이 병렬이나 직렬 연결되어서 구성함을 특징으로 하는 보조배터리 겸용 휴대용 멀티 전원제어팩 장치.
  15. 제1항 또는 제8항에 있어서, 제1,제2 배터리부나 제1,제2,제3 배터리부 각각에는 PCM(Protection Circuit Module for rechargeable battery)보호회로가 구비됨을 특징으로 하는 보조배터리 겸용 휴대용 멀티 전원제어팩 장치.
  16. 제2항 또는 제9항에 있어서, 직병렬 전환 스위치는 상기 제1 선택단과 제2 선택단은 파워오프모드 선택단을 중앙위치에 두고 서로 반대되는 위치에 배치 구성함을 특징으로 하는 보조배터리 겸용 휴대용 멀티 전원제어팩 장치.
  17. 제1항 또는 제8항에 있어서, 전원제어팩 본체에는 제1,제2 배터리부나 제1,제2,제3 배터리부의 배터리 교체가 가능하도록 배터리커버를 가짐을 특징으로 하는 보조배터리 겸용 휴대용 멀티 전원제어팩 장치.
  18. 보조배터리 겸용 휴대용 멀티 전원제어팩 장치에 있어서,
    USB충전전압이 입력되는 USB입력부와,
    상기 USB입력부의 USB충전전압을 감압 조절하여 배터리충전이 가능한 정전압으로 출력하는 정전압 충전부와,
    8.4V~14V의 출력전압을 제공하는 DC잭 출력부와,
    충방전이 가능한 제1,제2 배터리부와,
    직병렬 전환스위치를 포함하며 상기 직병렬 전환스위치의 스위칭상태에 따라 상기 제1,제2 배터리부를 직렬연결되게 하거나 병렬연결되게 하되, 상기 직병렬 전환 스위치가, 제1 배터리부 및 제2 배터리부에 대응 연결되는 스위치 쌍으로서 상호 연동 스위칭되며, 상기 스위치 쌍의 각 스위치는 제1,제2 배터리부의 병렬연결을 위한 제1 선택단과 제1,제2 배터리부의 직렬연결을 위한 제2 선택단 및 파워오프모드 선택단을 가지도록 구성하는 직병렬 전환 스위칭 회로부와,
    상기 제1,제2 배터리부로부터의 배터리출력전압을 정전압으로 승압하되 8.4V~14V로 정전압 승압하는 승압출력전압을 제공하는 승압부와,
    상기 정전압 충전부와 제1,제2 배터리부 사이에 연결된 충전입력 단속 스위치와,
    상기 제1,제2 배터리부와 승압부 사이에 연결된 배터리출력 단속 스위치를 구비하며,
    상기 충전입력 단속 스위치, 상기 직병렬 전환스위치, 상기 배터리출력 단속 스위치를 수동으로 일괄 연동작동시키는 연동스위칭부재를 전원제어팩 본체에 구비하고,
    상기 직병렬 전환 스위치는 상기 제1 선택단과 제2 선택단이 파워오프모드 선택단을 중앙위치에 두고 서로 반대되는 위치에 배치 구성함을 특징으로 하는 보조배터리 겸용 휴대용 멀티 전원제어팩 장치.

  19. 보조배터리 겸용 휴대용 멀티 전원제어팩 장치에 있어서,
    USB충전전압이 입력되는 USB입력부와,
    상기 USB입력부의 USB충전전압을 감압 조절하여 배터리충전이 가능한 정전압으로 출력하는 정전압 충전부와,
    12.6V~24V의 출력전압을 제공하는 DC잭 출력부와,
    충방전이 가능한 제1,제2,제3 배터리부와,
    직병렬 전환스위치를 포함하며 상기 직병렬 전환스위치의 스위칭상태에 따라 상기 제1,제2,제3 배터리부를 직렬연결되게 하거나 병렬연결되게 하되, 상기 직병렬 전환 스위치가, 제1,제2,제3 배터리부에 대응 연결되는 2개의 스위치 쌍으로서 상호 연동 스위칭되며, 상기 2개의 스위치 쌍의 각 스위치는 제1,제2,제3 배터리부의 병렬연결을 위한 제1 선택단과 제1,제2,제3 배터리부의 직렬연결을 위한 제2 선택단 및 파워오프모드 선택단을 가지도록 구성하는 직병렬 전환 스위칭 회로부와,
    상기 제1,제2,제3 배터리부로부터의 배터리출력전압을 정전압으로 승압하되 12.6V~24V로 정전압 승압하는 승압출력전압을 제공하는 승압부와,
    상기 정전압 충전부와 제1,제2 배터리부 사이에 연결된 충전입력 단속 스위치와,
    상기 제1,제2,제3 배터리부와 승압부 사이에 연결된 배터리출력 단속 스위치를 구비하며,
    상기 충전입력 단속 스위치, 상기 직병렬 전환스위치, 상기 배터리출력 단속 스위치를 수동으로 일괄 연동작동시키는 연동스위칭부재를 전원제어팩 본체에 구비하고,
    상기 직병렬 전환 스위치는 상기 제1 선택단과 제2 선택단이 파워오프모드 선택단을 중앙위치에 두고 서로 반대되는 위치에 배치 구성함을 특징으로 하는 보조배터리 겸용 휴대용 멀티 전원제어팩 장치.
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