KR101983624B1 - 보조 배터리 및 보조 배터리 대여 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 보조 배터리 및 그 대여 장치에 관한 것으로, 본 발명의 보조 배터리 대여 장치는, 보조 배터리의 배출 또는 보조 배터리의 반납을 위한 배터리 출입구; 보조 배터리가 상하로 적층되어 적재되는 배터리 큐; 상기 배터리 큐에 적재된 보조 배터리를 상기 배터리 출입구로 배출하거나, 상기 배터리 출입구로 반납되는 보조 배터리를 상기 배터리 큐에 적재하는 캐리어; 상기 배터리 큐에 적재된 보조 배터리의 적어도 일부를 승강시키는 승강기; 상기 배터리 큐에 적재된 보조 배터리의 적어도 일부를 충전하는 충전부; 및 상기 보조 배터리의 대여 및 반납 동작이 자동적으로 이루어질 수 있도록 대여 장치의 동작을 제어하는 제어부;를 포함한다. 본 발명에 의하면, 보조 배터리의 대여, 반납, 충전, 대여가 순환적으로, 또한 자동적으로 이루어질 수 있다.

Description

보조 배터리 및 보조 배터리 대여 장치{Auxiliary Battery and Auxiliary Battery Rental Machine}

본 발명은 휴대전화 등의 휴대용 전자기기에 적합한 보조 배터리 및 그 대여 장치에 관한 것이다.

근래, 스마트폰으로 대표되는 휴대용 전자기기의 보급이 급속히 늘어나고, 그 기능이 다양화하면서 출퇴근 등의 이동시에 신문 등의 인쇄 매체를 대체하여 휴대용 전자기기가 많이 사용되고 있다. 그런데, 이렇게 휴대용 전자기기의 하루중 사용시간이 급격히 늘어나고, 고기능화에 따른 소모 전력도 늘어나고 있는 반면, 휴대용 전자기기의 전원인 배터리의 용량 증가 속도는 그 수요를 따라가지 못하는 실정이다.

한편, 최근의 스마트폰은 방수 기능의 강화를 주된 이유로 배터리를 본체로부터 착탈 불가능하게 하여, 과거 편의점 등에서 배터리의 충전 서비스를 행하던 것도 현재는 실질적으로 불가능하게 되었다.

이에, 많은 사람들이 USB 케이블과 같은 커넥터 케이블을 이용하여 스마트폰에 연결하여 사용하는 보조 배터리를 휴대하고 다니면서 스마트폰을 이용하고 있다. 그러나, 보조 배터리 역시 미리 충전하여야 하고 스마트폰과는 별도로 챙겨야 하는 등의 불편이 여전하다.

한편, 특허문헌 1(등록특허공보 제10-1684937호)에는 보조 배터리를 자동으로 대여하고 반납 받을 수 있는 보조 배터리 자동 대여기가 개시되어 있고, 일부 지하철역 등에는 이러한 보조 배터리 자동 대여기가 설치되어 있다. 따라서, 배터리가 필요한 사람들은 이 대여기를 조작하여 보조 배터리를 대여 받고, 동일한 시스템의 대여기에 사용후의 배터리를 반납함으로써 개인적으로 보조 배터리를 충전하고 챙기는 불편을 덜 수 있게 되었다.

그러나, 특허문헌 1에 개시된 대여기는, 무엇보다도, 사용후의 방전된 배터리를 반납구를 통해 반납 받아 대여기 내부의 수거함에 보관하였다가, 관리요원이 주기적으로 방문하여 수거함에 모인 방전된 배터리를 회수하여 별도로 충전하도록 되어 있다. 물론, 이때 관리요원은 방전된 배터리의 수거와 함께 충전된 대여용 배터리를 대여기에 채워 넣는 작업을 하게 된다. 따라서, 종래의 대여기는 관리요원이 반드시 필요하고, 수요가 많은 곳에 설치된 대여기에 대해서는 관리요원의 관리 빈도가 증가해야 한다는 한계가 있다.

또한, 특허문헌 1에 개시된 보조 배터리 자동 대여기는, 보조 배터리의 대여시 사용자에 의해 선택된 보조 배터리와 커넥터 케이블을 출구로 떨어뜨려 사용자가 취출하도록 하고, 반납시에는 사용자가 반납구에 보조 배터리와 커넥터 케이블을 반납하면 검수후(배터리의 불량 여부 등을 판별한 후) 수거함에 떨어뜨려 보관하게 된다. 따라서, 충격 완충 부재를 마련한다 하더라도 배터리에 낙하 충격이 가해지고, 배터리가 손상을 입을 우려가 있다.

한편, 반납된 보조 배터리의 검수를 위해 반납시에는 사용자가 반납구에 마련된 커넥터 포트에 커넥터 케이블을 통해 배터리를 접속하여야 하는 불편이 있고, 익숙하지 않은 사용자는 이러한 커넥터 접속 작업을 하지 않아, 배터리의 검수가 제대로 이루어지지 않거나 반납 과정이 완료되지 않아 미반납 상태로 기록될 수 있다.

즉, 종래의 보조 배터리 자동 대여기는 대여(판매) 대상만 배터리로 바뀌었을 뿐, 예컨대 캔음료 등의 자동판매기와 실질적으로 동일한 구조와 방식으로 동작하여, 관리요원이 필수적이며, 또한 대여 과정에서 사용자가 주의를 기울여 행해야 하는 작업이 있는 등, 개선해야 할 점이 많다.

또한, 종래의 대여기에서 대여하는 보조 배터리는 통상적인 보조 배터리로서, 실제 사용자는 보조 배터리를 자신의 휴대용 전자기기에 연결하기 위한 커넥터 케이블을 필요로 하며, 따라서 대여기는 배터리와 함께 별도의 커넥터 케이블도 함께 대여하는 방식을 취하고 있다. 그러나, 이는 종종 커넥터 케이블의 분실이나 커넥터 케이블의 반납을 잊고 보조 배터리만을 반납하는 등의 문제를 야기할 수 있다.

특허문헌 1: 등록특허공보 제10-1684937호

본 발명은 상기와 같은 문제점을 고려하여 창안된 것으로서, 보조 배터리의 대여, 반납, 충전, 대여가 순환적으로, 또한 자동적으로 이루어질 수 있는 보조 배터리 대여 장치를 제공하는 데에 그 목적이 있다.

또한, 본 발명은 본체와 커넥터 케이블이 일체화되어 자동 대여 및 반납에 최적화된 보조 배터리를 제공하는 데에 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명의 일 측면에 따른 보조 배터리 대여 장치는, 대여용 보조 배터리의 배출 및 사용후 보조 배터리의 반납을 위한 배터리 출입구가 형성된 하우징; 대여용 보조 배터리가 상하로 적층되어 적재되며, 사용자의 대여 요청에 따라 적재된 보조 배터리를 하나씩 배출가능하게 구성된 대여 큐(queue); 사용자에 의해 반납되는 보조 배터리를 하나씩 받아들여 상하로 적층하여 적재가능하게 구성된 반납 큐; 상기 반납 큐 또는 상기 반납 큐 및 대여 큐에 적재된 보조 배터리를 충전하는 충전부; 사용자의 대여 요청에 따라 상기 대여 큐로부터 배출되는 보조 배터리를 상기 배터리 출입구로 배출하고, 사용자에 의해 상기 배터리 출입구로 반납되는 보조 배터리를 상기 반납 큐에 적재하는 캐리어; 상기 대여 큐가 비었을 때, 상기 반납 큐가 꽉 찼을 때, 또는 상기 반납 큐에 적재된 보조 배터리의 충전이 완료되었을 때에, 상기 반납 큐에 적재된 보조 배터리를 상기 대여 큐로 이동시켜 적재하는 승강기; 및 사용자의 대여 요청 또는 반납 동작과, 상기 보조 배터리 대여 장치의 상태에 대응하여, 상기 캐리어, 충전부 및 승강기를 포함한 대여 장치의 동작을 제어하는 제어부;를 포함한다.

여기서, 상기 캐리어는 상기 대여 큐에 적재된 보조 배터리 중 먼저 적재된 보조 배터리가 먼저 배출되도록 동작하고, 상기 승강기는 상기 반납 큐에 먼저 반납되어 적재된 보조 배터리가 상기 대여 큐에서 먼저 배출되는 위치에 위치하도록 상기 반납 큐에 적재된 보조 배터리를 상기 대여 큐에 이동시키도록 동작하여, 보조 배터리가 선입선출 방식으로 대여되도록 구성되는 것이 바람직하다.

일 실시예에 따르면, 상기 배터리 출입구는 단일하며, 상기 캐리어는 상기 배터리 출입구와 동일한 높이로 상하 높이가 고정되어 설치되고, 상기 대여 큐와 반납 큐는 상기 캐리어를 사이에 두고 상하로 대향하여 배치되며, 대여 동작시 상기 캐리어는 상기 대여 큐에 적재된 보조 배터리 중 상기 캐리어에 가장 근접한 보조 배터리를 상기 배터리 출입구로 배출하고, 반납 동작시 상기 캐리어는 상기 배터리 출입구에 반납된 보조 배터리를 상기 반납 큐에서 상기 캐리어에 가장 근접한 위치에 적재하며, 상기 승강기에 의해 상기 반납 큐에 적재된 보조 배터리를 상기 대여 큐로 이동시킬 때에, 상기 승강기는 상기 반납 큐에 적재된 보조 배터리를 상기 캐리어를 통과시켜 승강함으로써 상기 대여 큐로 이동시키되, 상기 반납 큐에 적재되어 있던 보조 배터리 중 상기 캐리어에 가장 멀리 위치해 있던 보조 배터리가 상기 대여 큐에서 상기 캐리어에 가장 근접한 위치에 적재되도록 이동시킨다.

또한, 보조 배터리 대여 장치는, 상하로 대향하여 쌍을 이루며 배치되는 상기 대여 큐 및 반납 큐를, 상기 보조 배터리 대여 장치의 전방에서 보았을 때 좌우방향으로 복수 쌍 구비하고, 상기 캐리어는 상기 보조 배터리 대여 장치의 전방에서 보았을 때 보조 배터리의 양측면을 파지하여 좌우로 슬라이딩 가능하게 구성되고, 또한 파지한 보조 배터리를 상기 출입구를 통해 대여 장치의 전방으로 밀어내거나 상기 출입구에 반납되는 보조 배터리를 대여 장치의 후방으로 끌어당겨 파지할 수 있도록 구성될 수 있다.

또한, 상기 대여 큐 및 반납 큐의 각각은, 보조 배터리의 적재 공간을 한정하는 큐 프레임, 및 상기 큐 프레임의 하단부에 마련되어 맨 밑에 적재된 보조 배터리를 받쳐 지지하는 지지 부재를 구비하고, 상기 대여 큐의 지지 부재는 상기 맨 밑에 적재된 보조 배터리를 지지하는 상태와 지지를 해제한 상태를 선택적으로 구현가능하게 구성될 수 있다.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 보조 배터리 대여 장치는, 대여용 보조 배터리의 배출 및 사용후 보조 배터리의 반납을 위한 배터리 출입구가 형성된 하우징; 대여용 또는 반납된 보조 배터리가 상하로 적층되어 적재되며, 사용자의 대여 요청에 따라 적재된 보조 배터리를 일단에서 하나씩 배출가능하고, 사용자에 의해 반납되는 보조 배터리를 하나씩 받아들여 타단에 적재가능하게 구성된 배터리 큐; 상기 배터리 큐에 적재된 보조 배터리를 충전하는 충전부; 사용자의 대여 요청에 따라 상기 배터리 큐로부터 배출되는 보조 배터리를 상기 배터리 출입구로 배출하고, 사용자에 의해 상기 배터리 출입구로 반납되는 보조 배터리를 상기 배터리 큐에 적재하는 캐리어; 대여 동작시, 상기 배터리 큐에 적재된 보조 배터리 중 상기 일단에 적재된 보조 배터리가 배출가능한 위치에 위치하도록, 적재된 보조 배터리를 승강시키고, 반납 동작시, 반납되는 보조 배터리가 상기 타단에 적재가능하도록, 적재된 보조 배터리를 승강시키는 승강기; 및 사용자의 대여 요청 또는 반납 동작과, 상기 보조 배터리 대여 장치의 상태에 대응하여, 상기 캐리어, 충전부 및 승강기를 포함한 대여 장치의 동작을 제어하는 제어부;를 포함한다.

여기서, 상기 배터리 출입구는 단일하며, 상기 캐리어는 상기 배터리 출입구와 동일한 높이로 상하 높이가 고정되어 설치되고, 상기 승강기는, 대여 동작시, 상기 일단이 상기 캐리어와 동일 높이에 위치하도록, 적재된 보조 배터리를 이동시키고, 반납 동작시, 상기 타단이 상기 캐리어와 동일 높이에 위치하도록, 적재된 보조 배터리를 승강시키도록 구성될 수 있다.

또는, 상기 배터리 출입구는, 상기 배터리 큐의 일단에 대응되는 높이에 형성된 배출구와, 상기 배터리 큐의 타단에 대응되는 높이에 형성된 반납구를 포함하고, 상기 캐리어는 상기 배출구와 동일한 높이로 상하 높이가 고정되어 설치된 대여용 캐리어와, 상기 반납구와 동일한 높이로 상하 높이가 고정되어 설치된 반납용 캐리어를 포함하며, 상기 승강기는, 대여 동작시, 적재된 보조 배터리의 상기 일단이 상기 대여용 캐리어와 동일 높이에 위치하도록, 적재된 보조 배터리를 이동시키고, 반납 동작시, 적재된 보조 배터리의 상기 타단이 반납용 캐리어와 동일 높이에 위치하도록, 적재된 보조 배터리를 승강시키도록 구성될 수도 있다.

또한, 상기 배터리 큐는, 보조 배터리의 적재 공간을 한정하는 큐 프레임, 및 상기 큐 프레임의 하단부에 마련되어 맨 밑에 적재된 보조 배터리를 받쳐 지지하는 지지 부재를 구비하고, 상기 지지 부재는 상기 맨 밑에 적재된 보조 배터리를 지지하는 상태와 지지를 해제한 상태를 선택적으로 구현가능하며, 상기 승강기는 상기 지지 부재의 하부에 배치될 수 있다.

또한, 상기 보조 배터리는 상기 보조 배터리 대여 장치의 전방에서 보았을 때 적어도 후방면에 충전을 위한 한 쌍의 충전 단자가 형성되어 있고, 상기 충전부는, 상기 배터리 큐(대여 큐 및/또는 반납 큐)의 후방에서 상기 한 쌍의 충전 단자에 각각 접촉가능한 한 쌍의 충전 핀을 복수 쌍 구비하여, 상기 배터리 큐에 적재된 보조 배터리를 접촉식으로 충전가능하게 구성될 수 있다.

이 경우, 상기 충전부는, 상기 승강기의 동작시 상기 복수 쌍의 충전 핀을 보조 배터리의 상기 충전 단자로부터 이격가능하게 구성되는 것이 바람직하다.

또한, 본 발명의 다른 측면에 따른 보조 배터리는, 케이스; 상기 케이스 내부에 내장된 배터리 셀; 및 상기 배터리 셀에 전기적으로 연결되고 전자기기의 전원 커넥터에 접속가능한 커넥터;를 구비하고, 상기 커넥터는 상기 케이스의 일측에 형성된 안착홈에 탄성적으로 인출가능하게 안착되어 있고, 상기 전자기기의 전원 커넥터에 접속되는 커넥터 핀이 상기 케이스의 내부를 향하도록 구성되어, 상기 커넥터가 상기 안착홈에 안착되어 있을 때 상기 커넥터 핀이 상기 케이스 외부로 노출되지 않는 것을 특징으로 한다.

보조 배터리는, 상기 케이스의 타측에 상기 커넥터와 동일 또는 다른 규격의 보조 커넥터를 더 구비할 수 있다.

이 경우, 상기 보조 커넥터는 상기 케이스의 타측에 형성된 보조 안착홈에 탄성적으로 인출가능하게 안착되어 있고, 상기 전자기기의 전원 커넥터에 접속되는 보조 커넥터 핀이 상기 케이스의 내부를 향하도록 구성되어, 상기 보조 커넥터가 상기 보조 안착홈에 안착되어 있을 때 상기 보조 커넥터 핀이 상기 케이스 외부로 노출되지 않도록 할 수 있다.

또한, 보조 배터리의 상기 케이스의 일측에는 충전을 위한 한 쌍의 충전 단자가 형성되어 있을 수 있다.

이 경우, 상기 케이스의 일측에 대향하는 타측에, 상기 한 쌍의 충전 단자와 대칭적으로 다른 한 쌍의 충전 단자가 더 형성되어 있을 수 있다.

본 발명에 따른 보조 배터리 대여 장치에 의하면, 보조 배터리의 대여, 반납, 충전, 대여가 순환적으로, 또한 자동적으로 이루어질 수 있다. 따라서, 대여 장치의 관리 부담을 현저하게 줄일 수 있고 장치의 이용 효율을 극대화할 수 있다.

또한, 본 발명의 보조 배터리 대여 장치에 의하면, 보조 배터리의 대여와 반납시에 보조 배터리가 낙하하는 일이 없어 대여나 반납시 보조 배터리의 손상을 방지할 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 보조 배터리는 배터리 본체와 커넥터 케이블이 일체화되어 보조 배터리의 대여 및 반납시 커넥터 케이블을 별도로 대여 및 반납할 필요가 없다.

또한, 본 발명의 보조 배터리에 의하면, 대여 장치에 의한 자동 충전이 가능하여, 보조 배터리를 순환적으로 대여, 반납, 충전, 대여하는 장치에 매우 적합하게 사용할 수 있다.

본 명세서에 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 것이며, 후술하는 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어 해석되어서는 아니된다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 보조 배터리 대여 장치(이하, 간단히 대여 장치라고도 한다)의 외관 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 대여 장치의 하우징을 제거하고 장치의 전면 하방에서 본 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 대여 장치의 하우징을 제거하고 장치의 후면 상방에서 본 사시도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 대여 장치에서 배터리 큐의 하단 일부와 배터리 큐의 하단에 마련된 배터리 지지 부재를 도시한 사시도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 대여 장치에서 프레임과 캐리어 및 캐리어 슬라이딩 기구만을 발췌 도시한 사시도이다.
도 6은 도 5에 도시된 캐리어와 보조 배터리를 도시한 사시도이다.
도 7 내지 도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 대여 장치에서 캐리어와 배터리 지지 부재의 동작을 도시한 정면도들이다.
도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 대여 장치의 충전부 구성을 도시한 사시도들이다.
도 14 및 도 15는 도 13에 도시된 충전부의 동작을 도시한 측면도들이다.
도 16 내지 도 22는 본 발명의 일 실시예에 따른 대여 장치의 보조 배터리 대여 과정의 동작을 개념적으로 도시한 정면도들이다.
도 23 내지 도 26은 본 발명의 일 실시예에 따른 대여 장치의 보조 배터리 반납 과정의 동작을 개념적으로 도시한 정면도들이다.
도 27 내지 도 30은 본 발명의 일 실시예에 따른 대여 장치에서 반납 큐에 적재된 보조 배터리를 대여 큐로 이동시키는 과정을 개념적으로 도시한 정면도들이다.
도 31 내지 도 35는 본 발명의 다른 실시예에 따른 대여 장치의 보조 배터리 대여 과정의 동작을 개념적으로 도시한 정면도들이다.
도 36 내지 도 43은 본 발명의 다른 실시예에 따른 대여 장치의 보조 배터리 반납 과정의 동작을 개념적으로 도시한 정면도들이다.
도 44 내지 도 48는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 대여 장치의 보조 배터리 반납 과정의 동작을 개념적으로 도시한 정면도들이다.
도 49는 본 발명의 일 실시예에 따른 보조 배터리의 상하면 케이스를 제거하고 도시한 사시도이다.
도 50은 도 49에 도시된 보조 배터리에서 커넥터를 인출한 상태를 도시한 사시도이다.
도 51은 본 발명의 일 실시예에 따른 보조 배터리의 사용상태를 도시한 사시도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 보조 배터리 대여 장치를 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.

또한, 도면의 도시와 이하의 설명에서 상,하,좌,우,전,후 등의 방향과 이를 나타내는 용어는 설명의 편의상 도시하고 사용한 것으로, 실제 본 발명을 실시할 때나 관찰 방향에 따라서는 방향이 바뀔 수도 있음은 물론이다.

한편, 도면 및 이하의 설명에서, 참조부호는 기본적으로 숫자를 부여하나 숫자 뒤에 영문 알파벳(A, B, L, R 등)을 부기하는 경우가 있다. 이는 기본적으로 동일 또는 대응되는 구성요소이지만, 구분하여 설명할 필요가 있을 때 영문 알파벳을 부기하여 도시 또는 설명하기 위함이다. 다만, 구분하여 설명할 필요가 없을 때에는 영문 알파벳을 부기하지 않고 도시 또는 설명하겠지만, 이 경우는 영문 알파벳이 부기된 구성요소들을 모두 포함하는 의미이다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 대여 장치의 외관 사시도이고, 도 2 및 도 3은 대여 장치의 하우징을 제거하고 각각 장치의 전방 및 후방에서 본 사시도이다.

도 1을 참조하면, 본 실시예에 따른 대여 장치(100)는, 공공 장소 등에 설치되어 보조 배터리(이하, 간단히 배터리라고도 한다)를 대여하고 반납 받을 수 있는 장치이다. 본 실시예의 대여 장치는, 내부에 구성 부품이 설치되는 하우징(101)을 포함한다. 하우징(101)에는 대여용 배터리의 배출구이자 사용후의 배터리를 반납하기 위한 투입구로서 배터리 출입구(102)가 형성되어 있고, 적당한 높이에 예컨대 터치 스크린 등으로 이루어진 조작 패널(104)이 마련되어 있다. 또한, 하우징(101)에는 동전 또는 지폐 투입구(103)가 형성되어 있으며, 도시하지는 않았지만 동전 반환구가 형성될 수 있으며, 유지 보수를 위해 자물쇠-열쇠를 이용해 개폐되는 도어나 하우징 체결/분리 구조가 마련되어 있을 수 있다.

도 2 및 도 3을 참조하면, 본 실시예에 따른 대여 장치(100)는, 크게, 대여 장치를 이루는 각 구성부품들이 장착 설치되는 프레임(105), 배터리(10)가 상하로 적층되어 적재되는 배터리 큐(110), 배터리의 대여시 배터리(10)를 배터리 큐(110)로부터 인출하여 배출하거나 반납되는 배터리(10)를 배터리 큐(110)에 적재하는 캐리어(120), 배터리의 대여나 반납시 배터리 큐(110)에 적재된 배터리(10)를 상하로 승강시키는 승강기(130), 배터리 큐(110)에 적재된 배터리(10)를 충전하는 충전부(140, 도 13 참조), 및 이들 각 구성요소의 동작을 제어하고, 사용자와의 인터페이스를 제공하는 제어부(미도시)를 포함한다.

본 실시예에 따른 대여 장치에서 대여 및 반납이 가능한 보조 배터리(10)는, 일정한 규격(크기나 용량, 커넥터 구조 등)을 가지는 배터리로서, 특별히 한정되지는 않지만 배터리 큐(110)에 두께방향(상하방향)으로 적층되어 적재될 수 있는 대략 직육면체 형태의 것이 바람직하다. 한편, 본 실시예에서 사용하는 보조 배터리는, 본 실시예에 따른 대여 장치에 특히 적합하게 사용할 수 있는 구조를 가지고 있는데, 이에 대해 상세히는 후술한다.

본 실시예에서 배터리 큐(110)는, 대여를 위한 배터리(10)가 적재되고 사용자의 대여 요청에 따라 하나씩 배출할 수 있는 대여 큐(110A)와, 반납되는 배터리를 하나씩 받아들여 적재가능한 반납 큐(110B)의 쌍으로 이루어진다. 대여 큐(110A)와 반납 큐(110B)는 캐리어(120)를 사이에 두고 상하로 대향하여 배치된다. 즉, 본 실시예에서 대여 큐(110A)는 캐리어(120)의 상부에, 반납 큐(110B)는 캐리어(120)의 하부에 배치된다. 하지만, 대여 큐(110A)와 반납 큐(110B)의 상하는 바뀔 수 있다.

한편, 도 2 및 도 3에서 대여 큐(110A)와 반납 큐(110B)의 쌍은, 좌우방향으로 2쌍이 배치되는 것으로 도시되어 있다. 여기서, 좌측 쌍과 우측 쌍에 적재된 배터리는 모두 동일한 규격의 것으로 할 수도 있고, 서로 다른 규격의 배터리(예컨대, 좌측 쌍에는 안드로이드 기반의 스마트폰용 배터리, 우측 쌍에는 아이폰용 배터리)가 적재되도록 할 수도 있다. 물론, 본 발명은 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이 2쌍의 배터리 큐를 구비하는 것으로 한정되지 않고, 3쌍 이상을 구비하거나, 1쌍만을 구비할 수도 있다.

배터리 큐(110)는 배터리(10)가 상하로 이동가능하게 적재되는 공간을 한정하는 큐 프레임(111)으로 구현될 수 있다. 또한, 배터리 큐(110)는 그 하단에서 맨 밑에 적재된 배터리(10)를 지지하는 지지 부재를 구비한다.

구체적으로, 대여 큐(110A)의 경우는, 도 4에 도시된 바와 같이, 큐 프레임(111A)의 하단부에, 맨 밑에 적재된 배터리(10)의 밑면 양측 모서리를 감쌈으로써 배터리를 지지하는 발톱 모양의 지지 부재(112)를 구비한다. 이 대여 큐(110A)의 지지 부재(112)는, 모터(113, 도 3 참조)와 기어 등을 포함하는 동력 전달 기구(114,115,116,117,118) 및 회동 아암(119)과 같은 구동 기구에 의해, 정면에서 보았을 때 좌우로 오므려져 배터리(10)를 받쳐 지지하는 상태(도 4의 상태)와, 좌우로 벌려져 배터리의 지지를 해제하고 배터리(10)가 대여 큐(110A)의 하단을 통과하여 승강가능한 상태를 구현할 수 있다. 또한, 대여 큐(110A)의 지지 부재(112)는 정면에서 보았을 때 배터리(10)를 향해 뾰족한 쐐기 모양을 하고 있어, 지지 부재(112)가 좌우로 벌려져 있다가 오므려질 때 그 두께만큼 배터리(10)를 약간 들어올릴 수 있게 되어 있다. 이하, 대여 큐(110A)의 지지 부재(112)를 큐 네일(queue nail)이라 하고, 상세한 동작에 대해서는 후술한다.

한편, 반납 큐(110B)의 경우는, 도 2에 도시된 바와 같이, 판상의 지지 부재(131)를 구비한다. 이 판상의 지지 부재(131)는, 배터리의 지지 상태와 지지 해제 상태를 구현할 수 있는 대여 큐(110A)의 큐 네일(112)과 달리, 맨 밑에 적재된 배터리를 항상 지지하는 구조이다. 한편, 반납 큐(110B)의 지지 부재(131)는 후술하는 승강기(130)의 일부를 구성한다.

도 5는 본 실시예의 대여 장치에서 프레임(105)과 캐리어(120) 및 캐리어 슬라이딩 기구만을 발췌 도시한 사시도이고, 도 6은 캐리어(120)를 도시한 사시도로서, 도 5 및 도 6을 참조하여 캐리어(120)와 그 슬라이딩 기구에 대해 설명한다.

캐리어(120)는, 대여 큐(110A)에서 배터리(10)를 인출하여 배터리 출입구(102, 도 1 참조)로 배출하거나, 배터리 출입구(102)로 반납되는 배터리(10)를 받아들여 반납 큐(110B)에 적재하는 구성요소로서, 본 실시예에서 캐리어(120)는 배터리 출입구(102)와 동일한 높이로 상하 높이가 고정되되, 좌우방향으로 슬라이딩 가능하게 설치된다.

캐리어(120)에는, 도 6에 도시된 바와 같이, 중앙에 배터리(10)를 수납하여 파지하거나 배터리가 상하로 관통가능한 수납 공간(121)이 형성되고, 수납 공간(121)의 좌우로, 배터리(10)를 파지하거나 대여 장치의 전방으로 배터리(10)를 배출, 반입하기 위한 구동 기구가 마련되어 있다.

구체적으로, 구동 기구에는, 수납 공간(121)이 배터리 출입구(102, 도 1 참조)와 정렬되었을 때 배터리(10)를 배터리 출입구(102)로 배출하거나, 배터리 출입구(102)로 반납되는 배터리(10)를 수납 공간(121)으로 받아들이기 위해 수납 공간(121)의 양측벽에 마련되는 롤러(122)와 롤러를 회전시키는 모터(미도시)가 포함된다. 이 모터는 배터리의 배출(대여)과 반입(반납)이 모두 가능하도록 정역회전 가능한 모터로서, 조작 패널(104, 도 1 참조)에서 사용자의 입력에 따라, 또는 수납 공간(121) 근방에 마련된 센서(미도시)에 의해 배터리의 배출인지 반입인지를 파악하여 회전방향을 결정할 수 있다.

한편, 본 실시예에서 배터리(10)의 배출, 반입을 위한 구동 기구로서 롤러(122)를 들어 설명하였지만, 롤러가 아닌 다른 방식, 예컨대 수납 공간(121)의 후방에서 배터리(10)를 전방으로 미는 푸시 로드와 같은 형태로 구현할 수도 있다. 이 경우, 배터리(10)의 반입(반납)은 사용자가 배터리를 수동으로 밀어넣게 함으로써 구현하면 된다.

구동 기구는 배터리의 파지를 위한 파지 부재를 포함한다. 파지 부재는, 도 6에 도시된 바와 같이, 수납 공간(121)의 네 모서리 근방에서 수납 공간을 향해 진퇴가능한 4개의 캐리어 네일(carrier nail)(123)과, 링크(124) 및 모터(미도시)를 구비한다. 4개의 캐리어 네일(123) 중 좌측의 2개는 서로 동일하게 작동하고, 우측의 2개도 서로 동일하게 작동하며, 좌측과 우측의 캐리어 네일은 서로 대칭적으로 작동한다. 보다 구체적으로, 각 캐리어 네일(123)은, 도 7에 도시된 바와 같이, 상측 캐리어 네일(123AL, 123AR)과 하측 캐리어 네일(123BL, 123BR)의 쌍으로 이루어지고, 모터와 연결된 회동축(125)에 상측 링크(124AL, 124AR)와 하측 링크(124BL, 124BR)에 의해 각각 연결되어 있어, 상측 및 하측의 캐리어 네일(123A, 123B)은 모터의 회전에 의해 링크(124A, 124B)를 개재하여 수납 공간(121)에 존재하는 배터리를 향해 진퇴운동을 함으로써 배터리를 파지 또는 파지 해제할 수 있다. 또한, 상측 캐리어 네일(123A) 및 상측 링크(124A)와 하측 캐리어 네일(123B) 및 하측 링크(124B)는 연동하여 작동하도록 구성할 수 있지만, 서로 독립적으로 작동하도록 구성하는 것이 바람직하다. 이는 캐리어 네일(123)이 배터리(10)의 파지 기능만을 수행하는 데에 그치지 않고, 전술한 큐 네일(112)과 협동하여 배터리(10)를 수납 공간(121)의 상하로 한 칸 정도 승강시킬 수 있도록 하기 위함이다(구체적인 동작은 후술한다).

캐리어(120)를 좌우방향으로 슬라이딩시키기 위한 슬라이딩 기구는, 도 5에 도시된 바와 같이, 프레임(105)의 양측 하방에 마련된 모터(126), 모터의 회전에 따라 감기거나 풀림으로써 가동 풀리(127)를 잡아당기는 와이어(128), 와이어(128)에 의해 잡아당겨짐으로써 상하로 승강하는 가동 풀리(127), 일 단부가 프레임(105)에 고정되고 타 단부는 가동 풀리(127)에 반바퀴 감겨진 후 캐리어(120)에 연결 고정된 슬라이딩 와이어(129)를 포함한다. 따라서, 예를 들어, 캐리어(120)를 우측으로 슬라이딩시킬 때에는, 우측의 모터(126)를 회전시켜 우측의 와이어(128)를 감아 우측의 가동 풀리(127)를 하강시킴으로써 우측의 슬라이딩 와이어(129)가 캐리어(120)를 우측으로 끌어당기게 된다. 이때, 좌측의 와이어(128), 좌측의 가동 풀리(127) 및 좌측의 슬라이딩 와이어(129)는, 우측의 슬라이딩 기구의 동작에 따라 자연적으로 와이어(128)가 풀리고, 가동 풀리(127)가 상승하며 슬라이딩 와이어(129)가 우측으로 이동하게 된다. 또는, 필요하다면 좌측의 모터(126)를 동시에 회전시켜 좌측의 슬라이딩 기구가 우측의 슬라이딩 기구와 연동하여 동작하도록 할 수도 있다.

한편, 본 실시예의 대여 장치에서 캐리어 슬라이딩 기구는, 다른 방식, 예컨대 무한궤도 방식의 체인, 벨트, 와이어 등에 의해 구현될 수 있으며, 나아가 리니어 모터나 유압/공압 실리더 방식으로 구현 될 수도 있다. 또한, 상술한 실시예에서 슬라이딩 와이어(129)는 와이어가 아닌 체인이나 벨트로 구현될 수도 있다.

나아가, 본 실시예의 대여 장치에서는 복수 쌍의 대여 큐(110A)와 반납 큐(110B)를 채용하고, 배터리 출입구(102)는 하나만 구비하는 구조를 취하고 있으므로, 배터리 큐(110)와 배터리 출입구(102) 사이에서 배터리를 이동시키는 캐리어(120)는 좌우로 슬라이딩 가능한 구조를 취하여야 한다. 그러나, 한 쌍의 대여 큐(110A)와 반납 큐(110B)만을 채용하는 경우에는, 배터리 출입구(102)를 대여 큐(110A)와 반납 큐(110B)의 사이에 형성하고, 캐리어(120)는 수납 공간(121)이 배터리 출입구(102)와 정렬되도록 하는 위치에 고정 배치하면 되므로, 캐리어(120)의 좌우 슬라이딩을 위한 슬라이딩 기구는 불필요하다.

이어서, 캐리어와 배터리 지지 부재의 동작을 도시한 정면도인 도 7 내지 도 12를 참조하여, 큐 네일(112)과 캐리어 네일(123)의 동작예를 설명한다.

도 7 내지 도 12에 도시된 동작예는 큐 네일(112)과 캐리어 네일(123)이 연동(협동)하여 캐리어의 수납 공간(121)에 위치한 배터리(10)를 한 칸 상승시켜 캐리어(120) 상부의 대여 큐(110A)의 맨 밑에 적재하는 동작으로서, 먼저, 캐리어(120)를 좌우로 슬라이딩시켜, 캐리어의 수납 공간(121)이 대여 큐(110A)와 반납 큐(110B) 사이에 위치하도록 한다. 이어서, 후술하는 승강기(130)에 의해 반납 큐(110B)의 맨 위에 적재된 배터리(10)가 캐리어의 수납 공간(121)에 들어오도록 반납 큐(110B)에 적재된 배터리들을 상승시킨다. 이때, 캐리어 네일(123)은 수납 공간(121)에서 후퇴해 있는 상태이고, 대여 큐(110A)의 큐 네일(112)은 오므려져 대여 큐(110A)에 적재된 배터리(10)들을 지지하고 있는 상태이다.

이 상태에서, 도 7에 도시된 바와 같이, 캐리어 네일(123)을 수납 공간(121)에 위치한 배터리(10) 쪽으로 전진시킴으로써(화살표 참조) 배터리(10)의 양측을 파지함과 함께 배터리를 캐리어 네일(123)의 두께만큼 약간 상승시킨다.

이어서, 도 8에 도시된 바와 같이, 상측 링크(124A)와 하측 링크(124B)를 회동축(125)을 중심으로 동일한 방향으로 회동시킴으로써(화살표 참조) 캐리어 네일(123)이 파지한 배터리를 대여 큐(110A)의 맨 밑에 적재된 배터리(10)에 근접하도록 상승시킨다. 이때 대여 큐(110A)의 큐 네일(112)은 여전히 오므려진 상태로, 캐리어 네일(123)에 의해 상승된 배터리(10)와 대여 큐(110A)의 맨 밑에 적재된 배터리(10) 사이에는 큐 네일(112)의 두께만큼의 간격이 존재한다. 한편, 큐 네일(112)과 캐리어 네일(123)은, 도 4 및 도 6에 도시된 바와 같이, 배터리(10)를 파지하는 위치가 중복되지 않으므로, 서로 간섭하지 않는다.

이어서, 도 9에 도시된 바와 같이 큐 네일(112)을 벌리고(화살표 참조), 도 10에 도시된 바와 같이 하측 캐리어 네일(123B)을 더욱 올리면(화살표 참조), 캐리어 네일(123)에 의해 파지되어 있던 배터리(10)는 대여 큐(110A)에 이미 적재되어 있는 배터리들(10)과 함께 더욱 상승하여 대여 큐(110A) 내부로 들어간다.

이어서, 도 11에 도시된 바와 같이, 큐 네일(112)을 오므림으로써(화살표 참조) 상승된 배터리(10)를 대여 큐(110A)의 맨 밑에 적재하여 지지하게 된다.

이어서, 도 12에 도시된 바와 같이, 캐리어 네일(123)을 원위치로 되돌림으로써 배터리의 한 칸 상승 동작을 마친다.

이와 같이, 본 실시예의 배터리 큐(110)에 마련된 큐 네일(112)과 캐리어(120)에 마련된 캐리어 네일(123)에 의하면 배터리의 파지 동작뿐만 아니라 배터리의 승강 동작도 구현할 수 있다.

전술한 바와 같이, 본 발명에 따른 배터리 대여 장치는, 사용후 반납되는 방전된 배터리에 대해 자동적으로 충전을 수행하고, 다시 대여에 제공할 수 있다. 이를 구현하기 위한 충전부의 구성에 대해 도 13 내지 도 15를 참조하여 설명한다.

본 실시예에서 충전부는 반납 큐(110B) 및 대여 큐(110A)의 후방에 배치된다. 충전을 필요로 하는 배터리는 반납 큐(110B)에 적재된 배터리들이므로 충전부는 반납 큐(110B)에만 제공되면 족하지만, 경우에 따라서는(예컨대, 반납 큐가 꽉 차서 더 이상 반납이 불가능한 경우) 미처 충전이 완료되지 못한 배터리라도 비어 있는 대여 큐(110A)로 이동시킬 필요가 있고, 대여 큐로 이동시킨 후에 계속해서 충전이 가능하게 하기 위해 대여 큐(110A)에도 충전부를 마련하는 것이 바람직하다.

충전부(140)는, 도 13의 (b)에 도시된 바와 같이, 회로 기판(141)과, 배터리의 충전 단자(13, 도 49 참조)에 각각 접촉가능한 한 쌍의 충전 핀(142)을 배터리 큐(110)에 적재가능한 배터리 수만큼의 쌍을 구비한다. 또한, 회로 기판(141)에는 충전 핀(142)에 전기적으로 연결된 충전을 위한 회로소자들과 충전과정을 제어하기 위한 제어 프로그램이 저장된 마이크로프로세서 등의 전자부품들이 실장되어 있다. 이 제어 프로그램은 각각의 배터리들을 개별적, 독립적으로 충전 제어가능하게 프로그래밍된 것이 바람직하다.

충전 핀(142)은 도 13의 (a)에 도시된 바와 같은, 내부에 스프링이 내장되어 있어 배터리의 충전 단자에 탄성력을 가지고 안정적으로 접촉할 수 있는, 이른 바 포고 핀(pogo pin) 형태의 충전 핀인 것이 바람직하다.

이렇게 이루어지는 충전부(140)는, 도 13의 (c)에 도시된 바와 같이, 배터리 큐(110)의 후방에 위치한 큐 프레임(111)에 장착되는데, 충전부(140)가 큐 프레임(111), 결국 배터리의 충전 단자와 이격/접근 가능하게 장착되는 것이 바람직하다. 이는, 본 실시예에 따른 대여 장치에서 배터리 큐(110)에 적재된 배터리들(10)은 전술한 바와 같이 큐 네일(112) 및/또는 캐리어 네일(123)에 의해 승강하거나, 후술하는 바와 같이 승강기(130)에 의해 승강할 수 있는데, 이때 충전부(140)의 충전 핀(142)과 배터리의 충전 단자(13, 도 49 참조)가 항상 접촉하고 있으면 배터리의 승강이 곤란하거나 충전 핀(142) 또는 충전 단자(13)에 손상을 입을 수 있으므로, 배터리(10)가 승강 동작을 하는 동안에는 충전부(충전 핀)를 배터리(충전 단자)로부터 이격시키는 것이 바람직하기 때문이다.

이를 위해, 본 실시예에서 충전부(140)는 링크를 개재하여 큐 프레임(111)에 장착된다. 구체적으로, 충전부(회로 기판(141))는, 큐 프레임(111)에 고정되고 회동가능한 고정 절점(151a)과 두 가동 절점(151b,151c)을 가지는 제1링크(151)의 한 가동 절점(151b)에 회동가능하게 연결되고, 제1링크(151)의 다른 가동 절점(151c)에는 큐 프레임(111)과 평행하게 배치되는 제2링크(152)의 일단이 회동가능하게 연결되며, 제2링크(152)의 타단은 제1링크(151)와 평행하게 배치되는 제3링크(153)의 가동 절점(153b)에 회동가능하게 연결된다. 또한, 제3링크(153)는 고정 절점(153a)을 통해 큐 프레임(111)에 회동가능하게 고정되고, 제3링크(153)의 가동 절점(153b) 반대쪽의 가동 단부(153c)는 기어 또는 캠 기구를 개재하여 모터(155, 도 3 참조)와 연결된다.

따라서, 도 14에 도시된 바와 같이, 모터(155)가 제3링크(153)의 가동 단부(153c)를 하방으로 움직이면, 제3링크(153)는 고정 절점(153a)을 중심으로 회동하면서 가동 절점(153b) 및 이 가동 절점(153b)에 연결된 제2링크(152)를 상방으로 움직이게 된다. 이에 따라, 제1링크(151)의 가동 절점(151c)은 상방으로, 다른 가동 절점(151b)은 도면에서 우측 하방으로 움직이게 되어, 가동 절점(151b)에 연결된 회로 기판(141)이 우측으로 움직여서 충전 핀(141)이 배터리(10)의 충전 단자를 가압하면서 접촉하게 된다.

충전부(140)를 배터리(10)로부터 이격시킬 때에는, 도 15에 도시된 바와 같이, 모터(155)가 제3링크(153)의 가동 단부(153c)를 상방으로 움직이면, 제3링크(153)는 고정 절점(153a)을 중심으로 회동하면서 가동 절점(153b) 및 이 가동 절점(153b)에 연결된 제2링크(152)를 하방으로 움직이게 된다. 이에 따라, 제1링크(151)의 가동 절점(151c)은 하방으로, 다른 가동 절점(151b)은 좌측 상방으로 움직이게 되어, 가동 절점(151b)에 연결된 회로 기판(141)이 좌측으로 움직여서 충전 핀(142)이 배터리(10)의 충전 단자로부터 이격된다.

한편, 배터리에는, 충전부(140)의 한 쌍의 충전 핀(141)에 대응되는 위치에 한 쌍의 충전 단자가 마련되어 있는데, 이에 대해 상세히는 후술한다.

이와 같이, 본 실시예에 따른 대여 장치에서는 배터리의 충전 단자에 대응하는 충전 핀을 접촉시킴으로써 충전을 하는, 이른바 접촉식 충전을 행한다. 그러나, 본 발명이 이에 한정되지 않으며, 전자기 유도를 이용한 비접촉식 충전을 행할 수도 있다.

이어서, 본 실시예의 대여 장치에서 반납된 배터리를 반납 큐(110B)로부터 대여가 가능한 대여 큐(110A)로 옮기는 승강기의 구성과 동작에 대해 설명한다.

승강기(130)는, 도 2를 참조하여 설명한 판상의 지지 부재(131)와, 이 지지 부재 및 지지 부재(131) 상에 적재된 배터리(10)를 승강시키기 위한 구동 기구를 포함한다. 본 실시예에서 구동 기구는 모터(132, 도 2 참조)와 기어 기구를 포함하는데, 기어 기구로는 모터(132)에 의해 회전하는 피니언(133)과 반납 큐(110B)의 측면을 따라 상하방향으로 배치된 래크(134)를 채용할 수 있다. 또는, 승강기를 모터와 스크류에 의해 구현하거나, 유압식 또는 공압식 실린더를 이용하여 구현할 수도 있다.

이렇게 이루어지는 승강기(130)를 이용하여 반납 큐(110B)에 적재된 배터리들(10B)을 대여 큐(110A)로 옮기는 동작은 다음과 같이 이루어질 수 있다.

먼저, 캐리어(20)의 수납 공간(21)이 대여 큐(110A)와 반납 큐(110B) 사이에 정렬되도록 캐리어(20)를 좌우로 슬라이딩시킨다. 그리고, 캐리어 네일(123)과 큐 네일(112)을 모두 벌린다. 예를 들어, 도 12에 도시된 상태에서 대여 큐(110A)에는 적재된 배터리가 없고, 캐리어 네일(123)과 큐 네일(112)을 모두 벌린 상태를 상정하면 된다. 한편, 도 7 내지 도 12에서는 캐리어(120) 하부에 배치된 반납 큐(110B)의 상단에도 큐 네일 및 큐 네일을 벌리고 오므리는 구동 기구를 구비한 것으로 도시하였지만, 이는 대여 큐(110A)와 반납 큐(110B)를 동일하게 구성하고 서로 대칭적으로 배치함으로써 대여 장치의 구성 부품을 규격화할 수 있음을 반영한 것일 뿐, 반납 큐(110B)의 상단에 큐 네일 및 큐 네일 구동 기구를 반드시 구비하여야 하는 것은 아니다.

이렇게 캐리어(120), 대여 큐(110A) 및 반납 큐(110B)를 정렬하고 캐리어 네일(123)과 큐 네일(112)을 모두 벌린 상태에서 승강기(130)의 모터(132)를 일 방향으로 회전시키면 판상의 지지 부재(131)가 상승하고, 그 위에 적재된 배터리들(10)이 캐리어(120)의 수납 공간(121) 및 대여 큐(110A)의 벌려진 큐 네일(112) 사이를 통과하여 상승하여 대여 큐(110A) 내부로 들어간다. 이때, 적어도 승강기(130)의 작동 중에는, 전술한 바와 같이 충전부(140)를 배터리 큐(110)의 후방으로 배터리로부터 이격시켜, 배터리의 원활한 승강이 가능하게 하고 배터리의 손상을 방지할 수 있다.

배터리의 상승이 끝나면 승강기(130) 모터(132)를 정지하고, 대여 큐(110A)의 큐 네일(112)을 오므려서 대여 큐(110A)에 옮겨진 배터리들을 하방에서 지지한다. 이때 승강기(130)의 작동 범위에 따라서는 상승된 배터리들 중 맨 밑의 배터리는 대여 큐(110A)의 큐 네일(112) 아래에 위치할 수 있다. 이때에는 도 7 내지 도 12를 참조하여 설명한 바와 같은 동작에 의해 맨 밑의 배터리도 대여 큐(110A)로 올릴 수 있다. 또는, 판상 지재 부재(131)가 가장 높이 상승했을 때의 판상 지지 부재(131)의 상단면이 대여 큐(110A)의 큐 네일(112) 높이와 동등한 정도가 되도록 판상 지지 부재(131)를 구성함으로써 이러한 문제는 회피할 수 있다.

한편, 승강기(130)를 이용하여 반납 큐(110B)에 적재된 배터리들(10)을 대여 큐(110A)로 옮기는 동작은, 대여 큐(110A)가 비었을 때, 반납 큐(110B)가 꽉 찼을 때, 또는 반납 큐에 적재된 배터리(10)의 충전이 완료되었을 때 등이다. 이때 경우에 따라서는, 대여 큐(110A)가 완전히 비어 있지 않아 반납 큐(110B)에 적재된 배터리들을 모두 다 대여 큐(110B)로 옮길 수 없는 경우가 있다. 이때에는 승강기(130)의 모터(132)를 제어하여 판상 지지 부재(131)가 실제로 상승가능한 정도만 상승하도록 하면 된다. 한편, 이러한 경우 반납 큐(110B)에 적재된 배터리의 상승을 위해 캐리어 네일(123)과 대여 큐(110A)의 큐 네일(112)을 바로 벌리게 되면 대여 큐(110A)에 남아 있던 배터리가 낙하하여 반납 큐(110B)의 맨 위에 적재되어 있는 배터리와 충돌함으로써 손상을 입을 수 있다. 따라서, 이 경우에는 대여 큐(110A)의 큐 네일(112)을 오므린 상태에서 캐리어 네일(123)만 벌리고 승강기(130)를 작동시켜 반납 큐(110B)의 맨 위에 적재된 배터리가 대여 큐(110A)의 큐 네일(112) 바로 밑까지 상승하면 승강기(130)를 정지한 후, 대여 큐(110A)의 큐 네일(112)을 벌려 대여 큐(110A)에 남아 있던 배터리를 반납 큐(110B)로부터 상승된 배터리 위에 살짝 올려놓은 다음, 다시 승강기(130)를 작동시켜 합쳐진 배터리들을 함께 상승가능한 높이까지 상승시키는 것이 바람직하다.

이와 같이, 본 실시예의 대여 장치에 의하면, 반납되는 방전된 배터리들을 장치 내에서 바로 충전하여 대여 큐(110A)에 옮기는 것이 가능하므로, 대여, 반납, 충전, 대여를 순환적으로, 또한 자동적으로 행할 수 있다. 따라서, 반납된 배터리들을 수거하여 충전하고, 대여를 위해 충전된 배터리들을 보충하는 작업을 별도로 행할 필요가 현저하게 줄어든다.

또한, 전술한 캐리어(120), 승강기(130) 및 배터리 큐(110)의 구조와 동작에 의하면 배터리가 낙하하는 등의 충격이 회피가능하므로, 대여 반납 과정에서 배터리가 손상을 입을 염려도 없다.

이어서, 도 16 내지 도 30을 참조하여, 본 실시예에 따른 대여 장치에 의한 배터리의 대여 동작(도 16 내지 도 22), 반납 동작(도 23 내지 도 26), 반납 큐에서 대여 큐로의 배터리의 이동 동작(도 27 내지 도 30)에 대해 설명한다.

한편, 도 16 내지 도 30 및 후술하는 다른 실시예에 따른 대여 장치의 동작을 설명하기 위한 도면들인 도 31 내지 도 48에서는, 설명과 도시의 편의상, 전술한 구성요소들을 생략하거나 단순화하여 도시하고 있다. 즉, 대여 큐(110A)는 큐 네일(112)만을 L자 형태로 도시하고, 캐리어(120) 역시 캐리어 네일(123)만을 L자 형태로 도시하였으며, 승강기(130)는 판상 지지 부재(131)만을 도시하였다.

또한, 도 16 내지 도 48에서는, 이해와 설명의 편의상, 대여가능한 충전된 배터리를 해칭 표시하고, 반납되는(또는 반납된) 배터리는 방전된 것으로 간주하고 해칭을 하지 않았다.

또한, 도 16 내지 도 48에서는 4개의 배터리 큐가 좌우로 배치된 예를 도시하고, 실제 동작은 맨 왼쪽의 배터리 큐에 대해서만 이루어지는 것으로 설명하지만, 배터리 큐의 개수가 도시된 예로 한정되지 않음은 물론이고, 실제 동작이 다른 배터리 큐에서도 이루어질 수 있음은 물론이다. 예컨대, 배터리 규격에 따라서 맨 오른쪽 큐의 배터리에서 대여나 반납이 이루어지거나, 동일한 규격의 복수의 배터리 큐에 대해서도 어느 하나의 반납 큐가 꽉 찼을 때에는 반납되는 배터리를 여유가 있는 동일한 규격의 다른 반납 큐에 적재할 수 있다.

그러면, 도 16 내지 도 22를 참조하여 배터리 대여 동작을 설명한다.

도 16은 대기 상태로서, 4개의 대여 큐(110A) 각각에는 10개씩의 충전된 배터리(10A)가 적재되어 있고, 4개의 반납 큐(110b) 각각에는 1개씩의 반납된 방전된 배터리(10B)가 적재되어 있는 상태를 보여준다. 대기시에 캐리어(120)는 배터리 출입구(102, 도 1 참조)에 캐리어의 수납 공간(121)이 정렬된 상태로 위치하고 있고, 각 대여 큐(110A)의 큐 네일(112)은 맨 밑에 적재된 배터리(10A) 아래에서 오므려진 상태로 적재된 배터리들(10A)을 지지하고 있다. 또한, 승강기(130)(판상 지지 부재(131))는 반납 큐(110B)의 맨 위에 적재된 배터리(10B)의 상단면이 캐리어(120)의 하단면과 동일한 높이에 위치하도록 위치하고 있다.

대기 상태에서 사용자에 의해 대여 요청이 오면, 캐리어(120)는 원하는 규격의 대여할 배터리가 적재되어 있는 대여 큐(110A)(이하, 맨 왼쪽 대여 큐로 하여 설명한다)의 아래로 이동하고, 캐리어 네일(123)을 벌린다(도 17).

이어서, 승강기(130)를 상승시켜 반납 큐(110B)에 적재되어 있던 배터리(10B)를 벌려진 캐리어 네일(123) 사이의 수납 공간(121)을 관통하여 대여 큐(110A) 아래로 상승시킨다. 이어서, 승강기(130)를 정지한 후, 대여 큐(110A)의 큐 네일(112)을 벌려 대여 큐(110A)에 적재되어 있던 배터리들(10A)을 상승된 배터리(10B) 위에 살짝 올려놓는다(도 18).

이어서, 승강기(130)를 하강시켜 전체 배터리(10A,10B)를 한 칸 하강시키고, 대여 큐(110A)의 큐 네일(112)을 오므린다(도 19). 그러면, 오므려진 큐 네일(112) 바로 아래에 위치한 배터리(10K)가 캐리어(120)의 수납 공간(121)에 위치하게 되고, 이 상태에서 캐리어 네일(123)을 오므려 수납 공간(121)에 위치하는 배터리(10K)를 대여 대상으로서 파지한다(도 20).

이어서, 캐리어(120)를 수납 공간(121)이 배터리 출입구(102)에 정렬되도록 이동시킨 후(도 21), 캐리어(120)의 롤러(122, 도 6 참조)를 구동하여 캐리어(120)가 파지하고 있던 배터리(10K)를 배터리 출입구(102)로 배출하고, 대여 장치는 다시 대기 상태가 된다(도 22)(도 22에서 배터리(10K)를 점선으로 표시한 것은 배출되었음을 나타낸 것이다). 이로써, 배터리의 대여 동작이 완료되고, 맨 왼쪽 대여 큐(110A)에는 1개 줄어든 9개의 배터리(10A)가 적재되어 있다.

이어서, 도 23 내지 도 26을 참조하여 배터리 반납 동작을 설명한다.

도 23은, 대기 상태(도 16과 같은 상태)에 있던 대여 장치의 캐리어(120)에 사용자가 반납을 위해 배터리 출입구(102)를 통해 배터리(10P)를 밀어 넣으면, 캐리어(120)의 롤러(122)가 배터리(10P)를 끌어당겨 캐리어의 수납 공간(121)에 받아들인 상태를 보여준다. 한편, 이 상태에서 맨 왼쪽의 대여 큐(110A)에는 7개의 배터리(10A)가 적재되어 있고, 반납 큐(110)에는 1개의 배터리(10B)가 적재되어 있다.

반납된 배터리(10P)를 받아들인 캐리어(120)는 그 배터리(10P)를 적재할 반납 큐(110B)(본 예에서는 맨 왼쪽의 반납 큐)로 이동시킨다(도 24). 이어서, 캐리어 네일(123)을 벌려 수납 공간(121)에 수납된 반납된 배터리(10P)를 반납 큐(110B)의 맨 위에 적재되어 있는 배터리(10B) 위에 살짝 올려놓는다.

그러면, 승강기(130)가 한 칸 하강하여 방금 적재된 반납된 배터리(10P)의 상단면이 캐리어(120)의 하단면과 동일한 높이에 위치하도록 승강기(130) 위에 적재된 배터리(10B,10P)를 하강시킨다(도 25).

마지막으로, 캐리어(120)가 대기 위치로 돌아감으로써 반납 동작이 완료되고, 맨 왼쪽 반납 큐(110)에는 1개 늘어난 2개의 배터리(10B,10P)가 적재되어 있다.

한편, 반납 큐(110B), 또는 반납 큐 및 대여 큐(110A)에 적재된 배터리들(10B,10A)에 대해서는, 전술한 대여 동작시 및 반납 동작시, 그리고 후술하는 이동 동작시를 제외하고, 전술한 충전부(140)를 이용하여 항상적으로 충전을 하게 된다.

이어서, 도 27 내지 도 30을 참조하여, 반납 큐(110B)에서 대여 큐(110A)로의 배터리의 이동 동작에 대해 설명한다.

도 27은 반납 큐(110B)에서 대여 큐(110A)로의 배터리의 이동이 필요한 전형적인 상황인, 맨 왼쪽 대여 큐(110A)가 비어 있고 대응되는 반납 큐(110B)는 꽉 찬 상태를 보여준다. 한편, 본 예에서 맨 왼쪽 반납 큐(110B)에 적재된 11개의 반납된 배터리들(10B) 중 먼저 반납되어 충전이 먼저 시작된 6개의 배터리(10B)는 충전이 완료되었고, 나중에 반납되어 적재된 5개의 배터리(10B)는 아직 충전이 완료되지 않은 상태이다.

이 상태에서 반납 큐(110B)에 적재된 11개의 배터리(10B)를 대여 큐(110A)로 이동(상승)시키기 위한 첫 번째 동작은, 캐리어(120)의 수납 공간(121)이 이동하고자 하는 맨 왼쪽의 반납 큐(110B)와 대여 큐(110A) 사이에 정렬되도록 캐리어(120)를 이동시키는 것이다. 이는, 전술한 바와 같이, 도 16 내지 도 48에서는 캐리어(120)를 캐리어 네일(123)로만 도시하였지만, 실제로 캐리어 네일(123) 바깥쪽은 캐리어 본체나 캐리어 슬라이딩 기구에 의해 배터리가 상하로 이동할 수 없는 경우가 있기 때문이다(도 5, 도 6 참조). 따라서, 도 28과 같이, 캐리어(20)를 맨 왼쪽 대여 큐(110A) 및 반납 큐(110B) 사이로 이동하고, 캐리어 네일(123) 및 대여 큐의 큐 네일(112)를 벌려 반납 큐(110B)에 적재된 배터리들(10B)이 캐리어(120)를 통과하여 대여 큐(110A)로 상승가능하도록 한다.

이어서, 승강기(130)를 이용하여 반납 큐(110B)에 적재된 배터리들(10B)을 대여 큐(110A)로 상승시키고, 큐 네일(112)을 오므려 상승된 배터리들(10A)을 지지한다(도 29). 이어서, 승강기(130)를 대기 위치, 즉 반납될 배터리를 바로 승강기(판상 지지 부재(131)) 위에 적재할 수 있는 위치까지 하강시킨 후, 캐리어(20)를 대기 위치로 이동함으로써(도 30) 이동 동작이 완료된다. 그러면, 맨 왼쪽 대여 큐(110A)에는 11개의 배터리(10A)가 적재되어 있다. 한편, 이동이 완료된 후 아직 충전이 완료되지 않은 5개의 배터리에 대해서는 대여 큐(110A)에서 충전부(140)에 의해 충전이 재개된다.

이와 같이, 본 실시예에서는 반납 큐(110B)에 반납된 배터리들(10B)에 대해 대여 장치가 동작(대여, 반납, 이동 동작)하고 있는 동안을 제외하고 충전부(140)에 의해 충전을 수행하고, 이들을 다시 대여 큐(110A)로 이동시켜 대여에 제공함으로써, 보조 배터리를 순환적으로 대여할 수 있다.

또한, 본 실시예에서는 반납 큐(110B)에 반납된 배터리를 적재할 때 먼저 반납된 배터리 위에 적재하여 충전하고, 이동시에 반납 큐(110B)의 맨 밑에(가장 먼저) 적재된 배터리가 대여 큐(110A)의 맨 밑에 위치하도록 이동시키며, 대여시에는 대여 큐(110A)의 맨 밑에 적재된 배터리를 대여하게 된다. 즉, 먼저 반납되어 적재되고 먼저 충전이 개시된 배터리를 먼저 대여하는, 이른바 선입선출 방식을 취하고 있다. 따라서, 먼저 반납되어 충전시간이 더 긴(먼저 충전이 완료된) 배터리부터 대여하는 것이 가능하여, 대기시간을 최소화하고 대여 장치를 효율적으로 운영할 수 있다.

이상과 같이, 본 실시예에 따른 대여 장치는 관리요원이 없더라도 자동적, 순환적으로 배터리의 대여, 반납, 충전, 대여가 이루어질 수 있지만, 대여 장치의 최초 설치시나 대여와 반납이 고르게 이루어지지 않아 대여 수요에 적절히 대응하기 어려운 경우 등에는 관리요원이 대여할 충전된 배터리들을 일괄 장착하는 것이 바람직하다. 이를 위해서는, 관리요원이 대여 장치의 하우징(101) 또는 도어를 열었을 때 대여 큐(110A)로 배터리를 적재가능하게 할 필요가 있다. 구체적으로는. 대여 큐(110A)의 큐 프레임(111A)을 장치의 전방을 향해 개방되도록 하거나, 장치의 전방을 가로막는 큐 프레임을 도어 형식으로 열어 대여 큐(110A)를 개방가능하게 하면 된다. 또는, 반납 큐(110B)를 전방 개방 구조로 하거나 도어 방식으로 하여 반납 큐(110B)에 충전된 대여용 배터리들을 일괄 장착한 후, 전술한 이동 동작을 수행함으로써 반납 큐(110B)에 일괄 장착한 배터리들을 대여 큐(110A)로 이동할 수도 있다.

한편, 전술한 실시예의 대여 장치에서는, 배터리 큐를 대여 큐(110A)와 반납 큐(110B)로 나누어 운용하였지만, 하나의 배터리 큐(한 묶음의 적재된 배터리들)로 운용할 수도 있다. 즉, 배터리들을 한 묶음으로 적재하여 관리하고, 배터리 큐에 적재된 배터리들 중 일단(맨 밑)에서 하나씩 배출하여 대여하고, 반납되는 배터리는 타단(맨 위)에 적재하는 방식으로 운용하는 것이다. 이 경우, 전술한 실시예에서 반납 큐(110B)에 적재된 배터리들을 대여 큐(110A)로 이동하는 동작이 불필요하게 된다.

이하, 하나의 배터리 큐를 가지고 대여와 반납을 수행하는 본 발명의 다른 실시예에 따른 대여 장치의 동작에 대해, 도 31 내지 도 43을 참조하여 설명한다.

먼저, 본 실시예에 따른 대여 장치의 구성 자체는 전술한 실시예의 대여 장치와 다르지 않다. 즉, 대여 장치의 배터리 큐(110)는 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이 캐리어(120)를 기준으로 캐리어(120)의 상부에 대여 큐(110A)를 구성하는 큐 프레임(111A)이 전술한 큐 네일(112)과 함께 설치되고, 캐리어(120)의 하부에 반납 큐(110B)를 구성하는 큐 프레임(111B)이 전술한 판상 지지 부재(131)와 함께 설치된다. 또한, 배터리의 배출과 투입은 단일의 배터리 출입구(102)를 통해 이루어진다. 다만, 배터리들은 하나의 묶음으로 적재되도록 제어된다. 즉, 각각의 큐 프레임(111A, 111B)에 의해 형성되는 물리적인 배터리 큐는 대여 큐와 반납 큐로 구분되지만, 적재된 배터리의 묶음으로서의 개념적인 배터리 큐는 하나이다.

이하, 상세히 설명한다. 다만, 전술한 실시예에서의 설명과 중복되는 사항은 간략히 설명하거나 설명을 생략한다.

먼저, 도 31 내지 도 35를 참조하여 본 실시예에 따른 대여 장치의 배터리 대여 동작을 설명한다.

도 31은 대기 상태로서, 4개의 대여 큐(110A) 각각에는 10개씩의 배터리(10)가 적재되어 있는데, 이중 맨 위 3개는 방전된(즉, 반납된) 배터리이고, 밑의 7개는 충전된 배터리이다. 즉, 후술하는 반납 동작시, 전술한 실시예에서는 반납되는 배터리가 반납 큐(110B)의 맨 위에 적재되었지만, 본 실시예에서는 반납되는 배터리가 현재 한 묶음으로서 대여 큐(110A)에 적재되어 있는 배터리들의 맨 위로 순차적으로 적재된다(상세히는 후술한다). 따라서, 캐리어(120) 하부의 반납 큐(110B)는 비어 있다. 여기서, 대여 큐(110A)의 후방에는 전술한 충전부(140)가 배치되어 3개의 방전된 배터리에 대해 장치의 동작시를 제외하고 항상적으로 충전을 수행하고 있다.

대기 상태에서 사용자에 의해 대여 요청이 오면, 캐리어(120)는 원하는 규격의 대여할 배터리가 적재되어 있는 대여 큐(110A)(이하, 맨 왼쪽 큐로 하여 설명한다)의 아래로 이동하여, 캐리어 네일(123)을 벌리고, 승강기(130)를 상승시켜 대여 큐(110A) 바로 아래에 위치시킨 후, 대여 큐(110A)의 큐 네일(112)을 벌려 대여 큐(110A)에 적재되어 있던 배터리들(10)을 승강기(130)(판상 지지 부재(131)) 위에 살짝 올려놓는다(도 32).

이어서, 승강기(130)를 하강시켜 전체 배터리(10)를 한 칸 하강시키고, 대여 큐(110A)의 큐 네일(112)을 오므린다(도 33). 그러면, 오므려진 큐 네일(112) 바로 아래에 위치한 배터리(10K)가 캐리어(120)의 수납 공간(121)에 위치하게 되고, 이 상태에서 캐리어 네일(123)을 오므려 수납 공간(121)에 위치하는 배터리(10K)를 대여 대상으로서 파지한다(도 34).

이어서, 캐리어(120)를 수납 공간(121)이 배터리 출입구(102)에 정렬되도록 이동시킨 후, 캐리어(120)의 롤러(122, 도 6 참조)를 구동하여 캐리어(120)가 파지하고 있던 배터리(10K)를 배터리 출입구(102)로 배출하고, 대여 장치는 다시 대기 상태가 된다(도 35). 이로써, 배터리의 대여 동작이 완료되고, 맨 왼쪽 대여 큐(110A)에는 1개 줄어든 9개의 배터리(10)가 적재되어 있다.

이와 같이, 본 실시예에 따른 대여 장치에서 대여 동작은 전술한 실시예의 것과 실질적으로 동일하다. 즉, 전술한 실시예의 도 16에서 반납 큐(110B)가 비어 있는 상태에서 대여 동작을 수행하면 상술한 도 31 내지 도 35와 실질적으로 동일하게 된다.

이어서, 도 36 내지 도 43을 참조하여, 전술한 실시예와는 다소 다른 본 실시예의 배터리 반납 동작을 설명한다.

도 36은 대기 상태로서, 맨 왼쪽의 대여 큐(110A)에는 7개의 배터리(이중 3개는 방전된 배터리, 4개는 충전된 배터리)가 적재되어 있고, 반납 큐(110B)는 비어 있는 상태를 보여준다.

이 상태에서 사용자가 반납을 위해 조작 패널(104, 도 1 참조)을 조작하면, 캐리어(120)는 맨 왼쪽의 대여 큐(110A) 아래로 이동한다. 이어서, 캐리어 네일(123)을 벌린 후, 승강기(130)를 대여 큐(110A) 아래로 상승시키고, 큐 네일(112)을 벌려 대여 큐(110A)에 적재된 배터리들을 승강기(130) 위에 살짝 올려놓는다(도 37).

이어서, 승강기(130)를 하강시켜 적재된 배터리들(10) 중 맨 위의 배터리가 캐리어(120) 바로 밑에 위치하도록 하고, 캐리어(120)는 배터리 출입구(102)의 위치로 이동하여(도 38), 반납되는 배터리(10P)를 수납 공간(121)에 받아들인다(도 39).

이어서, 캐리어(120)는 다시 맨 왼쪽 배터리 큐(110)로 이동하고(도 40), 캐리어 네일(123)을 벌려 수납 공간(121)에 수납된 반납된 배터리(10P)를 반납 큐(110B)의 맨 위에 적재되어 있는 배터리(10) 위에 살짝 올려놓는다. 이어서, 큐 네일(112)도 벌리고(도 41), 승강기(130)를 상승시켜 적재된 배터리들 중 맨 밑의 배터리가 캐리어(120) 바로 위의 높이에 위치시킨다(도 42).

마지막으로, 큐 네일(112)을 오므리고, 캐리어(120)가 대기 위치로 돌아감으로써 반납 동작이 완료되고, 맨 왼쪽 대여 큐(110A)에는 1개 늘어난 8개의 배터리(10,10P)가 적재되어 있다.

이와 같이, 본 실시예의 반납 동작은, 전술한 실시예와 달리, 대여 큐(110A)에 적재되어 있던 배터리들을 반납 큐(110B)로 이동시킨 다음에, 반납된 배터리(10P)를 적재된 배터리들(10)의 맨 위에 적재하고, 다시 전체 배터리를 대여 큐(110A)로 이동시킨다. 또한, 전술한 실시예에서는 사용자가 배터리를 배터리 출입구(102)에 밀어 넣음으로써 바로 반납 동작이 개시되었지만(도 23 참조), 본 실시예에서는 사용자가 배터리의 투입(도 39) 전에 조작 패널(104)을 통해 반납 신청을 먼저 하고, 대여 장치는 배터리를 반납 받을 준비 작업(도 36 내지 도 38)을 하여야 한다. 따라서, 대기 상태 및 반납 준비 작업 중에 사용자가 반납을 위해 배터리를 배터리 출입구(102)에 투입하는 것을 방지하기 위해, 대기 상태에서는 배터리 출입구(102)를 도어와 같은 수단에 의해 닫아두어야 하는 단점이 있다.

그러나, 이러한 단점은 대기 상태를 달리 정의함으로써 해소할 수 있다. 즉, 전술한 설명에서는 대기 상태를, 배터리들이 대여 큐(110A)에 있는 상태(도 31 및 도 36 참조)로 정의하였지만, 대기 상태를, 배터리들이 반납 큐(110B)에 있는 상태(도 39에서 모든 배터리 큐의 배터리들이 캐리어(120) 아래의 반납 큐(110B)에 있는 상태. 단, 반납되는 배터리(10P)가 투입되기 전의 상태)로 하면 된다. 그러면, 사용자가 반납을 위해 바로 배터리를 배터리 출입구(102)로 투입함으로써 캐리어(120)가 반납되는 배터리(10P)를 받아 반납 큐(110B)에 적재된 배터리들(10)의 맨 위로 적재함으로써 반납이 이루어질 수 있다. 다만, 이 경우, 사용자가 대여 요청을 하게 되면, 반납 큐(110B)에 있는 배터리들(10)을 대여 큐(110A)로 모두 상승시킨 후 맨 밑의 배터리를 대여하여야 하고, 충전부(140)를 대여 큐(110A)가 아닌 반납 큐(110B)에 마련하여야 한다.

또한, 본 실시예에서는 배터리 큐를 개념상 하나의 배터리 큐로서 운용하지만 물리적으로는 대여 큐(110A)와 반납 큐(110B)를 구비하고 전체 적재 용량의 절반만 실제 배터리 적재 용량으로 활용할 수 있으므로, 장치의 용적 대비 가용성이 떨어진다. 이에, 후술하는 또 다른 실시예에서는, 본 실시예와 마찬가지로 하나의 배터리 큐를 운용하지만 배터리 큐의 적재 용량의 전부를 활용할 수 있는 구조의 대여 장치를 제공한다.

이하, 도 44 내지 도 48을 참조하여 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 대여 장치의 구성과 동작을 설명한다.

먼저, 본 실시예에 따른 대여 장치는, 도 44에 도시된 바와 같이, 물리적으로 하나의 배터리 큐(110)를 구비하고, 대신에 배터리 출입구를, 배터리 큐(110)의 하단에 마련되어 배터리가 배출(대여)되는 배출구와, 배터리 큐(110)의 상단에 마련되어 배터리가 투입(반납)되는 반납구로 분리한다. 또한, 배터리 배출구 및 배터리 반납구의 각각에 대응하여 배터리 배출구 및 배터리 반납구와 동일한 높이에 대여용 캐리어(120A)와 반납용 캐리어(120B)를 별도로 구비한다.

여기서, 배터리 배출구 및 배터리 반납구는 높이와 개수만 다를 뿐, 전술한 실시예들의 배터리 출입구(102)와 동일한 구성을 가지고, 대여용 캐리어(120A)와 반납용 캐리어(120B)도 높이와 개수만 다를 뿐, 전술한 실시예들의 캐리어(120)와 동일한 구성을 가진다. 한편, 본 실시예의 배터리 큐(110)는 전술한 실시예들의 대여 큐(110A)(큐 프레임(111A) 및 큐 네일(112)을 포함한 구성)에, 반납 큐(110B)에 마련되어 있던 승강기의 구성(131,132,133,134)을 부가한 형태이다.

도 44는 이러한 구성의 본 실시예에 따른 대여 장치에서의 대기 상태를 보여준다. 대기 상태에서 맨 왼쪽의 대여 큐(110)에는 7개의 배터리(이중 3개는 방전된 배터리, 4개는 충전된 배터리)가 적재되어 있고, 대여용 캐리어(120A)와 반납용 캐리어(120B)는 각각 배터리 배출구와 배터리 반납구에 정렬되어 위치한다. 한편, 본 실시예에서의 대여 동작은 도 31 내지 도 35를 참조하여 설명한 전술한 실시예에서의 대여 동작과 동일하므로, 이하에서는 본 실시예에 따른 대여 장치의 배터리 반납 동작에 대해서만 설명한다.

도 45에 도시된 바와 같이, 대기 상태(도 44)에 있던 대여 장치의 반납용 캐리어(120B)에 사용자가 반납을 위해 배터리 반납구를 통해 배터리(10P)를 밀어 넣으면, 반납용 캐리어(120B)의 롤러(122)가 배터리(10P)를 끌어당겨 반납용 캐리어의 수납 공간(121)에 받아들인다. 이어서, 대여용 캐리어(120A)를 반납된 배터리(10P)를 적재할 배터리 큐(110)(맨 왼쪽의 배터리 큐)의 아래로 이동시키고, 대여용 캐리어(120A)의 캐리어 네일(123A)를 벌리고, 승강기(130)를 맨 왼쪽 배터리 큐(110)의 바로 아래로 상승시킨다. 이어서, 배터리 큐(110)의 큐 네일(112)를 벌려 배터리 큐(110)에 적재되어 있던 배터리들(10)을 승강기(130) 위에 살짝 올려놓는다.

이어서, 도 46에 도시된 바와 같이, 승강기(130)가 배터리 큐(110)에 적재된 배터리들(10)을 상승시켜 맨 위에 적재된 배터리(10)의 상단면이 반납용 캐리어(120B)의 하단면과 동일한 높이에 위치시킨다.

이어서, 도 47에 도시된 바와 같이, 반납된 배터리(10P)를 받아들인 반납용 캐리어(120B)는 그 배터리(10P)를 맨 왼쪽의 배터리 큐(110)로 이동시키고, 캐리어 네일(123B)을 벌려 수납 공간(121)에 수납된 반납된 배터리(10P)를 배터리 큐(110)의 맨 위에 적재되어 있는 배터리(10) 위에 살짝 올려놓는다.

그러면, 승강기(130)가 배터리 큐(110)에 적재된 배터리들(10,10P)을 하강시켜 맨 밑에 적재된 배터리(10)가 대여용 캐리어(120A) 바로 위에 위치시키고, 배터리 큐(110)의 큐 네일(112)을 오므려 적재된 배터리들(10,10P)을 지지한다. 이어서, 승강기(130)를 원위치시키고, 대여용 캐리어(120A)와 반납용 캐리어(120B)를 원위치시킴으로써 반납 동작이 완료된다(도 48). 반납된 상태에서 맨 왼쪽 배터리 큐(110)에는 1개 늘어난 8개의 배터리(10,10P)가 적재되어 있다.

한편, 이상의 설명에서는 대여용 캐리어(120A)와 반납용 캐리어(120B)는 순차적으로 이동하는 것으로 설명하였지만, 대여용 캐리어(120A)와 반납용 캐리어(120B)는 반납 동작을 저해하지 않는 한 병렬적으로 동시에 이동할 수도 있다.

이와 같이, 본 실시예에서는 하나의 개념적 및 물리적 배터리 큐(110)를 이용하고, 대여와 반납을 각각의 캐리어(120A,120B) 및 각각의 배터리 출입구(배출구와 반납구)를 이용하여 수행한다. 따라서, 도 31 내지 도 43을 참조하여 설명한 전술한 실시예에 비해 적재된 배터리들의 상하 이동폭이 줄어들고, 배터리 큐(110)의 전체 적재 용량을 실제 배터리 적재 용량으로 활용할 수 있다.

한편, 전술한 실시예들에서는 배터리의 대여시 배터리 큐의 하단에 적재된 배터리를 배출하여 대여하고, 반납된 배터리는 배터리 큐(반납 큐)의 상단에 적재하는 것으로 도시하고 설명하였지만, 그와 반대로, 배터리 큐의 상단에 적재된 배터리를 대여하고, 반납된 배터리를 배터리 큐의 하단에 삽입하여 적재하도록 변경할 수도 있음은 물론이다.

한편, 본 발명에 따른 보조 배터리 대여 장치(100)는 다수의 장소에 설치되고, 서버에 의해 중앙집중식으로 제어되거나, 병렬/분산식으로 제어되는 휴대용 전력 인프라(Mobile Power Infrastructure)로 구축될 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 대여 장치(100)는 특별한 회원 가입 없이 현장에서 바로 대여/반납할 수 있는 시스템으로 운용될 수도 있고, 사전 등록을 필요로 하는 회원제로 운용될 수도 있으며, 이 둘을 혼용할 수도 있다. 또한, 사용자에 의한 회원 가입, 대여/반납 신청 등의 조작과 사용자 인터페이스는 대여 장치(100)의 조작 패널(104)에 의해 구현될 수 있고, 스마트폰 앱의 형태로 구현될 수도 있으며, 이 둘을 연동하는 방식으로 구현될 수도 있다.

이어서, 본 발명의 보조 배터리 대여 장치(100)에 특히 적합하게 사용할 수 있는 본 발명의 다른 측면에 따른 보조 배터리(10)에 대해 설명한다. 전술한 바와 같이, 기존의 보조 배터리는 배터리를 휴대용 전자기기에 연결하기 위한 커넥터 및 커넥터 케이블이 별도로 필요하였고, 그에 따라 보조 배터리 대여기도 보조 배터리와 함께 커넥터 케이블을 별도로 대여하고 반납 받는 방식으로 구성되고 동작되었다. 그러나, 이는 커넥터 케이블의 분실이나 미반납 등의 문제를 야기한다. 이에, 본 발명에서는 커넥터(커넥터 케이블)가 보조 배터리에 일체형으로 내장되어 있어 이러한 문제가 원천적으로 발생하지 않게 하였다.

도 49는 본 발명의 일 실시예에 따른 보조 배터리의 내부 구성을 도시한 사시도이고, 도 50은 도 49의 보조 배터리에서 커넥터를 인출한 상태를 도시한 사시도이며, 도 51은 보조 배터리의 사용상태를 도시한 사시도이다.

도 49 및 도 50에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 보조 배터리(10)는, 케이스(11)(단, 도 49 및 도 50에서는 상하면 케이스를 제거한 상태를 도시하였다)와, 케이스(11) 내부에 내장된 배터리 셀(12), 및 배터리 셀(12)에 전기적으로 연결되고 전자기기의 전원 커넥터에 접속가능한 커넥터(14)를 구비한다. 여기서, 케이스(11) 및 배터리 셀(12)은 일반적인 보조 배터리의 그것들과 실질적으로 동일하므로 상세한 설명을 생략하고, 이하에서는 본 발명의 특징인 커넥터(14)를 중심으로 일반적인 보조 배터리와 다른 점을 설명한다.

본 실시예에 따른 배터리(10)의 커넥터(14)는 케이스(11)의 일측에 형성된 안착홈(11a)에 탄성적으로 인출가능하게 안착된다. 즉, 평상시에는 커넥터(14)가 안착홈(11a)에 안착되어 커넥터(14)의 바깥쪽 표면이 케이스(11)의 표면과 일치하고, 전자기기의 전원 커넥터에 접속되는 커넥터 핀(14a, 도 50 참조)이 케이스(11) 외부로 노출되지 않지만(도 49 참조), 사용자가 커넥터(14)를 잡아당기면 커넥터 핀(14a)을 포함한 커넥터(14)가 커넥터 와이어(15)와 함께 소정 길이만큼 인출되어 커넥터 핀(14a)이 노출되어 전자기기(20)(스마트폰)의 전원 커넥터에 연결하여 보조 배터리(10)를 사용할 수 있게 된다(도 50 및 도 51 참조). 또한, 배터리(10)의 사용을 마치고 커넥터(14)를 잡아당긴 힘을 제거하면 커넥터(14)는 탄성력에 의해 원래 상태(안착홈(11a)에 안착된 상태)로 돌아간다.

이렇게 탄성적으로 인출가능한 커넥터(14)를 구현하기 위해, 본 실시예에 따른 보조 배터리(10)는, 커넥터(14)의 커넥터 안착홈(11a)에 대향하는 면에 한 쌍의 커넥터 와이어(15)의 일단을 고정하고, 이 한 쌍의 커넥터 와이어(15)를 각각 스프링(17)에 의해 탄성 바이어스된 한 쌍의 가동 풀리(16)에 각각 감은 후, 커넥터 와이어(15)의 타단을 케이스(11) 내부에 고정한다. 여기서, 스프링(17)은 가동 풀리(16)가 케이스(11)의 안쪽 깊은 곳으로 밀려나도록 탄성 바이어스하는 압축 스프링이다. 따라서, 배터리(10)를 사용하지 않는 평상시 또는 이 배터리(10)가 전술한 보조 배터리 대여 장치(100) 안에 적재된 상태에서는, 커넥터(14)가 커넥터 안착홈(11a)에 안착하게 되고, 커넥터(14)를 잡아당기게 되면 탄성력을 가지고 커넥터(14)가 인출되게 된다. 또한, 커넥터(14)를 잡아당기는 힘을 제거하면 스프링(17)의 탄성 복원력에 의해 자동적으로 커넥터(14)가 커넥터 안착홈(11a)에 안착하게 된다.

또한, 한 쌍의 커넥터 와이어(15), 한 쌍의 가동 풀리(16) 및 한 쌍의 스프링(17)을 사용하고 있기 때문에, 커넥터(14)를 인출한 후 상하좌우로 어느 정도 비틀거나 불균형하게 잡아당기더라도 이러한 불균형한 힘이나 토크를 흡수할 수 있고, 이러한 힘을 제거하면 자동적으로 균형을 잡으면서 커넥터(14)가 커넥터 안착홈(11a)에 안착할 수 있다.

한편, 커넥터 와이어(15)는 커넥터 케이블의 기능을 겸할 수 있다. 즉, 커넥터 와이어(15)는 배터리 셀(12)에 전기적으로 연결되어 배터리 셀(12)로부터의 전력을 커넥터 핀(14a)에 공급하고, 전자기기(20)와 배터리 셀(12) 간의 제어신호 등과 같은 전기적 신호를 전달한 수 있다.

이와 같이 본 실시예에 따른 보조 배터리(10)는 커넥터 및 커넥터 케이블이 내장되어 있고, 사용하지 않을 때에는 커넥터(14)가 노출되지 않고 통상의 보조 배터리와 같은 외관 형태를 가지기 때문에, 전술한 보조 배터리 대여 장치(100)와 같은 배터리 대여기에 사용되는 경우, 별도의 커넥터 케이블을 대여 및 반납 받을 필요가 없어 배터리 대여 장치의 구성이 간소화되고 커넥터 케이블의 분실이나 미반납과 같은 문제가 원천적으로 해소된다.

한편, 본 실시예에 따른 보조 배터리(10)는 상술한 구조의 커넥터(14)에 더해, 보조 커넥터(18)를 더 구비할 수 있다. 이 보조 커넥터(18)는 상술한 커넥터(14)와는 동일한 규격 또는 다른 규격을 가질 수 있다. 나아가, 이 보조 커넥터(18)도 상술한 커넥터(14)와 동일하게 케이스(11)의 타측으로부터 탄성적으로 인출가능하게 구성될 수 있다. 이와 같이, 커넥터(14)에 더해, 특히 다른 규격의 보조 커넥터(18)를 더 구비하는 경우, 하나의 보조 배터리(10)로 서로 다른 규격의 스마트폰을 지원할 수 있게 되고, 보조 배터리 대여 장치에서 스마트폰의 종류를 구분하지 않아도 되므로, 대여 장치의 제어 프로세스가 간소화되고, 특정 규격의 배터리의 대여 수요가 급증하더라도 문제없이 대처 가능하다.

또한, 본 실시예에 따른 보조 배터리(10)는, 케이스(11)의 일측에 배터리의 충전을 위한 한 쌍의 충전 단자(13)를 가질 수 있다. 본 실시예에 따른 보조 배터리(10)를 전술한 보조 배터리 대여 장치(100)의 배터리 큐(110)에 적재하는 경우, 이 한 쌍의 충전 단자(13)는, 도 13 내지 도 15를 참조하여 설명한 대여 장치의 충전부(140)의 충전 핀(141)과 접촉되어 배터리 큐(110)에 적재되어 있는 동안 배터리(10)를 자동적으로 충전가능하게 한다.

나아가, 본 실시예에 따른 보조 배터리(10)는, 이 한 쌍의 충전 단자(13)에 더해, 이 한 쌍의 충전 단자(13)가 형성된 케이스의 일측과 대향하는 타측에 대칭적으로 형성된 다른 한 쌍의 충전 단자를 더 가질 수 있다. 이에 의하면, 본 발명의 보조 배터리(10)를 전술한 보조 배터리 대여 장치(100)에 반납하는 경우, 배터리 출입구(102)에 배터리(10)를 투입하는 방향을 배터리(10)의 전방이나 후방 어느 쪽으로 하더라도, 반납된 배터리는 배터리 큐(110)의 후방에 마련된 충전부(140)에 의해 언제나 충전이 가능하게 된다.

한편, 전술한 실시예에서는 보조 배터리(10)의 커넥터(14)를 탄성적으로 인출가능하게 하는 구성으로서, 가동 풀리(16)와 압축 스프링(17)을 채용하였지만, 압축 스프링(17)과는 반대쪽에 설치된 인장 스프링을 사용할 수도 있고, 코일 스프링이 아닌 판 스프링이나 와이어 스프링을 사용할 수도 있으며, 나아가 진공 청소기 등의 전원 코드 인출/복귀 기구와 같은 방식을 채용할 수도 있다.

또한, 배터리(10)에는, 배터리의 고유 ID, 대여/반납 이력, 사용자 ID, 배터리의 사용제어 프로그램 등을 저장하는 메모리가 구비될 수 있다. 이러한 메모리에 저장되는 정보는, 대여된 배터리의 오용 또는 부정한 사용여부, 반납된 배터리가 불량품인지 여부를 판단하는 데에 활용될 수 있고, 사용자들의 사용행태를 통계 분석하는 데에도 활용될 수 있다.

이상에서 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.

10: 보조 배터리
100: 보조 배터리 대여 장치
101: 하우징
102: 배터리 출입구
104: 조작 패널
105: 프레임
110: 배터리 큐
110A: 대여 큐
110B: 반납 큐
111, 111A, 111B: 큐 프레임
120: 캐리어
127: 가동 풀리
128: 와이어
129: 슬라이딩 와이어
130: 승강기
131: 판상 지지 부재
132: 모터
133: 피니언
134: 래크
140: 충전부

Claims (19)

1. 보조 배터리의 대여 및 반납을 수행하는 보조 배터리 대여 장치로서,
   보조 배터리의 배출 또는 반납을 위한 배터리 출입구;
   대여용 또는 반납된 보조 배터리가 두께 방향으로 상하로 적층되어 적재되는 배터리 큐;
   상기 배터리 출입구와 동일한 높이로 상하 높이가 고정되어 설치되어, 상기 배터리 큐에 적재된 보조 배터리를 상기 배터리 출입구로 배출하거나, 상기 배터리 출입구로 반납되는 보조 배터리를 상기 배터리 큐에 적재하는 캐리어;
   상기 배터리 큐에 적재된 보조 배터리의 적어도 일부를 승강시키는 승강기;
   상기 배터리 큐에 적재된 보조 배터리의 적어도 일부를 충전하는 충전부; 및
   상기 보조 배터리의 대여 및 반납 동작이 자동적으로 이루어질 수 있도록 대여 장치의 동작을 제어하는 제어부;
   를 포함하는 것을 특징으로 하는 보조 배터리 대여 장치.
2. 제1항에 있어서,
   상기 배터리 큐는, 상기 캐리어를 사이에 두고 상하로 대향하여 배치되는 대여 큐 및 반납 큐를 포함하고,
   상기 캐리어는, 사용자의 대여 요청에 따라 상기 대여 큐에 적재된 보조 배터리를 상기 배터리 출입구로 배출하고, 상기 배터리 출입구로 반납되는 보조 배터리를 상기 반납 큐에 적재하도록 동작하며,
   상기 승강기는, 상기 반납 큐에 적재된 보조 배터리의 일부 또는 전부를 상기 대여 큐로 이동시켜 적재하도록 동작하는 것을 특징으로 하는 보조 배터리 대여 장치.
3. 제2항에 있어서,
   상기 캐리어는, 상기 대여 큐에 적재된 보조 배터리 중 먼저 적재된 보조 배터리가 먼저 배출되도록 동작하고,
   상기 승강기는, 상기 반납 큐에 먼저 반납되어 적재된 보조 배터리가 상기 대여 큐에서 먼저 배출되는 위치에 위치하도록 상기 반납 큐에 적재된 보조 배터리를 상기 대여 큐에 이동시키도록 동작하여,
   보조 배터리가 선입선출 방식으로 대여되도록 구성된 것을 특징으로 하는 보조 배터리 대여 장치.
4. 제3항에 있어서,
   상기 배터리 출입구는 단일하며,
   대여 동작시 상기 캐리어는 상기 대여 큐에 적재된 보조 배터리 중 상기 캐리어에 가장 근접한 보조 배터리를 상기 배터리 출입구로 배출하고,
   반납 동작시 상기 캐리어는 상기 배터리 출입구에 반납된 보조 배터리를 상기 반납 큐에서 상기 캐리어에 가장 근접한 위치에 적재하며,
   상기 승강기에 의해 상기 반납 큐에 적재된 보조 배터리가 상기 대여 큐로 이동될 때, 상기 반납 큐에서의 적재 위치가 상기 캐리어로부터 먼 보조 배터리일 수록 상기 대여 큐에서는 상기 캐리어에 상대적으로 근접한 위치에 적재되는 것을 특징으로 하는 보조 배터리 대여 장치.
5. 제1항에 있어서,
   상기 배터리 큐는 상기 보조 배터리 대여 장치의 전방에서 보았을 때 좌우방향으로 복수 쌍 구비되고,
   상기 캐리어는 상기 보조 배터리 대여 장치의 전방에서 보았을 때 보조 배터리를 파지하여 좌우로 슬라이딩 가능하게 구성되는 것을 특징으로 하는 보조 배터리 대여 장치.
6. 제1항에 있어서,
   상기 캐리어는, 보조 배터리를 상기 배터리 출입구를 통해 밀어내거나 상기 배터리 출입구에 반납되는 보조 배터리를 끌어당겨 파지할 수 있도록 구성된 것을 특징으로 하는 보조 배터리 대여 장치.
7. 제2항에 있어서,
   상기 대여 큐 및 반납 큐의 각각은, 보조 배터리의 적재 공간을 한정하는 큐 프레임, 및 상기 큐 프레임의 하단부에 마련되어 맨 밑에 적재된 보조 배터리를 받쳐 지지하는 지지 부재를 구비하고,
   상기 대여 큐의 지지 부재는 적재된 보조 배터리를 지지하는 상태와 지지를 해제한 상태를 선택적으로 구현 가능한 것을 특징으로 하는 보조 배터리 대여 장치.
8. 제1항에 있어서,
   상기 보조 배터리는 충전을 위한 한 쌍의 충전 단자가 형성되어 있고,
   상기 충전부는, 상기 한 쌍의 충전 단자에 각각 접촉가능한 한 쌍의 충전 핀을 복수 쌍 구비하여, 상기 배터리 큐에 적재된 보조 배터리를 접촉식으로 충전 가능한 것을 특징으로 하는 보조 배터리 대여 장치.
9. 제8항에 있어서,
   상기 충전부는, 상기 승강기의 동작시 상기 복수 쌍의 충전 핀을 보조 배터리의 상기 충전 단자로부터 이격 가능하게 구성된 것을 특징으로 하는 보조 배터리 대여 장치.
10. 제1항에 있어서,
    상기 배터리 큐는, 사용자의 대여 요청에 따라 적재된 보조 배터리를 일단에서 하나씩 배출가능하고, 반납되는 보조 배터리를 타단에 하나씩 적재가능하게 구성되고,
    상기 승강기는, 상기 배터리 큐에 적재된 보조 배터리 중 상기 일단에 적재된 보조 배터리가 배출가능한 위치에 위치하도록 적재된 보조 배터리를 승강시키고, 반납 동작시 반납되는 보조 배터리가 상기 타단에 적재가능하도록 적재된 보조 배터리를 승강시키는 것을 특징으로 하는 보조 배터리 대여 장치.
11. 제10항에 있어서,
    상기 배터리 출입구는 단일하며,
    상기 승강기는, 대여 동작시, 상기 일단이 상기 캐리어와 동일 높이에 위치하도록, 적재된 보조 배터리를 이동시키고, 반납 동작시, 상기 타단이 상기 캐리어와 동일 높이에 위치하도록, 적재된 보조 배터리를 승강시키는 것을 특징으로 하는 보조 배터리 대여 장치.
12. 제10항에 있어서,
    상기 배터리 출입구는, 상기 배터리 큐의 일단에 대응되는 높이에 형성된 배출구와, 상기 배터리 큐의 타단에 대응되는 높이에 형성된 반납구를 포함하고,
    상기 캐리어는 상기 배출구와 동일한 높이로 상하 높이가 고정되어 설치된 대여용 캐리어와, 상기 반납구와 동일한 높이로 상하 높이가 고정되어 설치된 반납용 캐리어를 포함하며,
    상기 승강기는, 대여 동작시, 적재된 보조 배터리의 상기 일단이 상기 대여용 캐리어와 동일 높이에 위치하도록, 적재된 보조 배터리를 이동시키고, 반납 동작시, 적재된 보조 배터리의 상기 타단이 반납용 캐리어와 동일 높이에 위치하도록, 적재된 보조 배터리를 승강시키는 것을 특징으로 하는 보조 배터리 대여 장치.
13. 제10항에 있어서,
    상기 배터리 큐는, 보조 배터리의 적재 공간을 한정하는 큐 프레임, 및 상기 큐 프레임의 하단부에 마련되어 맨 밑에 적재된 보조 배터리를 받쳐 지지하는 지지 부재를 구비하고,
    상기 지지 부재는 상기 맨 밑에 적재된 보조 배터리를 지지하는 상태와 지지를 해제한 상태를 선택적으로 구현가능하며,
    상기 승강기는 상기 지지 부재의 하부에 배치되는 것을 특징으로 하는 보조 배터리 대여 장치.
14. 휴대용 전자기기에 전원을 공급하는 보조 배터리로서,
    케이스;
    상기 케이스 내부에 내장된 배터리 셀; 및
    상기 배터리 셀에 전기적으로 연결되고 전자기기의 전원 커넥터에 접속가능한 커넥터;를 구비하고,
    상기 커넥터는 상기 케이스로부터 탄성적으로 인출가능하게 구비되어, 잡아 당기면 상기 케이스로부터 한 쌍의 커넥터 와이어와 함께 소정 길이만큼 인출되고 잡아 당긴 힘을 제거하면 원래 상태로 복귀하고,
    상기 케이스에는 상기 커넥터가 인출 가능하게 안착되는 안착홈이 구비되고,
    상기 커넥터는 상기 전자기기의 전원 커넥터에 접속되는 커넥터 핀이 상기 케이스의 내부를 향하도록 구성되며,
    상기 커넥터의 상기 안착홈에 대향하는 면에 상기 한 쌍의 커넥터 와이어의 일단이 고정되는 것을 특징으로 하는 보조 배터리.
15. 제14항에 있어서,
    상기 커넥터가 상기 안착홈에 안착되어 있을 때 상기 커넥터의 바깥쪽 표면이 상기 케이스의 표면과 일치하는 것을 특징으로 하는 보조 배터리.
16. 제14항에 있어서,
    상기 커넥터가 상기 안착홈에 안착되어 있을 때 상기 커넥터 핀이 상기 케이스 외부로 노출되지 않는 것을 특징으로 하는 보조 배터리.
17. 제14항에 있어서,
    상기 케이스에 상기 커넥터와 동일 또는 다른 규격의 보조 커넥터를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 보조 배터리.
    
18. 제14항에 있어서,
    상기 커넥터 와이어는, 전력 또는 전기적 신호를 전달하는 커넥터 케이블인 것을 특징으로 하는 보조 배터리.
19. 제14항에 있어서,
    상기 케이스의 적어도 일측에 상기 배터리 셀의 충전을 위한 한 쌍의 충전 단자가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 보조 배터리.
    

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