KR20000073516A - 광전지가 구비된 휴대폰 및 휴대폰 배터리팩 - Google Patents

Abstract

본 발명은 휴대폰에 관한 것으로, 특히 휴대폰 본체에 내장된 전화기회로에 필요한 전원을 태양전지나 광전지를 이용하여 공급하는 것으로, 태양전지를 구성하는 다수의 단위전지를 휴대폰에 구비하여 태양광이나 일정한 조도이상의 조명에 의해 필요한 전원을 얻을 수 있도록 하는 광전지를 이용한 휴대폰 및 이를 이용한 배터리에 관한 것이다.

본 발명은 통상의 플립형이나 또는 폴더형으로 배터리팩이 구비된 휴대폰에 있어서, 광원이 조사되는 상기 휴대폰의 전면 부분에 다수의 광단위전지를 설치하고, 상기 다수의 광단위전지를 상기 배터리팩 및 상기 휴대폰 본체에 내장된 전화기회로와 전기적으로 연결하며, 다른 예로서 전용 배터리팩을 갖고 상기 배터리팩과 본체에 내장된 전화기회로와 전기적으로 연결된 휴대폰에 있어서, 상기 전용 배터리의 외면에 다수의 광단위전지를 전기적으로 연결하여 충전할 수 있다.

Description

광전지가 구비된 휴대폰 및 휴대폰 배터리팩{Photocell portable phone with photocell and battery pack}

본 발명은 휴대폰에 관한 것으로, 특히 휴대폰에 광단위전지를 설치하여 태양광이나 일반 백색광에 의해 기전력을 발생시켜 본체에 내장된 전화기회로에 필요한 전원을 공급하는 광전지를 이용한 휴대폰 및 휴대폰 배터리팩에 관한 것이다.

휴대폰에 이용되는 배터리는 통상 리튬이온(Li-ion) 배터리를 사용하는 것으로, 정격전압 DC 3.6V의 저전압으로 일정한 시간이 지나면 배터리가 방전되어 전용 충전기를 이용하여 충전하도록 되어있다.

배터리가 소모되는 예를 들면 휴대폰은 기지국과 주기적으로 교신하면서 휴대폰의 위치를 기지국으로 알리게 되는데 이러한 과정에서 배터리 소모가 발생하게 되며, 수신상태가 불량한 지역일수록 배터리 소모가 많아진다.

또한 사용하는 지역의 서비스 상태에 따라 배터리 소모량에 차이가 있는데 서비스 지역에서 대기중일 때에는 전류소모가 작은 반면에 서비스 지역이 아닌 곳에서 대기중일 때는 전류소모가 많고, 수신세기가 약한 약전지역에서도 전류소모가 많다.

또한 차량 및 도보로 이동할 때 휴대폰은 주기적으로 해당지역의 기지국과 교신을 하는데, 이때 휴대폰을 차량이나 도보로 이동시키면 휴대폰은 해당지역의 지지국에서 인접지역의 기지국으로 교신을 바꾸게 되며, 이 과정에서도 많은 전류가 소모된다.

이와 같이 휴대폰에 적용되는 전용배터리는 일정 전압 이하로 방전될 경우 통화가 두절되므로 항상 배터리의 충전상태를 점검할 필요가 있고, 전용 충전기가 없는 곳에서 배터리가 방전될 경우에는 전용충전기를 사용하여 재충전하여야 하는 등 충전에 따른 불편함이 있다.

또한 이 리튬이온 배터리는 일정한 기간이 지날수록 메모리 현상등에 의해 수명이 짧아져 폐기처분되며, 폐기처분된 배터리들은 산업폐기물로서 일반쓰레기와는 달리 환경오염을 유발시킬 수 있고, 더욱이 자원낭비를 초래하고 있다.

본 발명의 목적은 일정한 광원이 있는 곳에서 전용충전기를 사용하지 않고 휴대폰 배터리에 충전이 가능토록 하는 광전지가 구비된 휴대폰을 제공하는데 있다.

본 발명의 다른 목적은 휴대폰 전용 배터리팩의 표면에 광단위전지를 설치하여 자체적으로 충전이 가능토록 하는 휴대폰 배터리팩을 제공하는데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 배터리팩에 용량 콘덴서를 내장하여 반 영구적으로 사용할 수 있는 배터리팩을 제공하는데 있다.

이러한 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 광전지를 이용한 휴대폰의 제 1실시예는 통상의 플립형이나 또는 폴더형으로 2차전지가 구비된 휴대폰에 있어서, 광원이 조사되는 상기 휴대폰의 전면 부분에 다수의 광단위전지를 설치하고, 상기 다수의 광단위전지를 상기 배터리팩 및 상기 휴대폰 본체에 내장된 전화기회로와 전기적으로 연결하고 있다.

본 발명에 따른 광전지를 이용한 휴대폰의 제 2실시예는 통상의 플립형 또는 폴더형 휴대폰에 있어서, 광원이 조사되는 상기 휴대폰의 전면 부분에 다수의 광단위전지를 설치하고, 상기 다수의 광단위전지를 상기 휴대폰 본체에 내장된 전화기회로와 전기적으로 연결함과 동시에 잉여전기를 축전하기 위해 전기적으로 연결되는 축전수단을 포함한다.

여기서 상기 축전수단은 다수의 단위전지로 이루어진 리튬-이온 이나 용량 콘덴서이고, 상기 용량 콘덴서는 휴대폰 본체에 내장한 내장형으로 하여도 좋다.

본 발명에 따른 제 3실시예는 휴대폰 전용 배터리팩에 관한 것으로, 전용 배터리팩을 갖고 상기 배터리팩과 본체에 내장된 전화기회로와 전기적으로 연결된 휴대폰에 있어서, 상기 전용 배터리팩의 외주면에 다수의 광단위전지를 구비함과 동시에 배터리에 축전량을 표시할 수 있는 표시수단을 구비하고 있다.

이와 같이 구성된 본 발명의 제 1실시예는 휴대폰의 플립이 접이된 상태에서 그 외주면에 다수의 광단위전지를 구비하고 이 광단위전지와 휴대폰에 내장된 전화기회로과 전기적으로 연결하는 것이다.

제 2실시예는 충전용 배터리팩이 구비된 휴대폰의 플립 외주면에 다수의 광단위전지를 구비하고, 이 광단위전지와 상기 배터리팩 전기적으로 연결함으로써 잉여전압을 배터리팩에 충전할 수 있다.

제 3실시예는 휴대폰 전용 배터리팩에 다수의 광단위전지를 전기적으로 연결하여 전용충전기를 사용하지 않고 일정한 광원이 있는 곳에서 충전이 가능하다.

도 1은 본 발명의 실시예를 보인 휴대폰 사시도,

도 2는 본 발명의 제 1실시예에 따른 전기적인 블록회로도,

도 3은 본 발명의 제 2실시예에 따른 전기적인 블록회로도,

도 4는 본 발명의 배터리팩을 보인 정면도,

도 5는 본 발명의 제 3실시예에 따른 전기적인 블록회로도.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*

1;휴대폰2;본체

3;액정표시장치4;수화기

5;송화기6;플립

7;배터리팩8;광단위전지

9;전화기회로10;용량콘덴서

11;충전량표시장치

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 통해 설명한다. 도 1은 본 발명의 실시예에 따른 휴대폰의 구조를 보인 도면으로, 전체로 부호 1로 표시한 휴대폰은 통상의 플립형 휴대폰을 도시하고 있다.

이 휴대폰(1)은 본체(2)의 전면에 액정표시장치(3), 도시되지 않은 각종 기능버튼을 포함하고 있으며, 액정표시장치(3)의 상부에는 수화기(4)가 구비되고, 본체(2) 하부에는 송화기(5)가 구비되며, 이들은 본체(2) 내부에 구비된 전화기회로와 전기적으로 연결되어 있다.

본체(2)의 하단부에는 플립(6)이 힌지결합 본체(2) 전면부 일부를 덮도록 되어 있고, 이 플립(6)은 통화할 경우에는 열린상태로 소리를 송화기(5)로 유도하는데 사용하고, 대기중일 경우에는 닫혀 놓음으로써 외압에 의해 기능버튼이 눌리는 것을 방지하게 된다.

본체(2)의 후면에는 충전용 배터리팩(7)이 착탈가능하게 체결되어 있는데 이 배터리팩(7)은 실시예에서 리튬이온 배터리를 사용하고 있지만 본 발명은 이에 한정하지 않고 리튬 계열의 배터리나 또는 니켈 계열의 배터리를 사용하여도 좋다.

그리고 플립(6)의 외면에는 광에너지를 전기에너지로 변환하는 광단위전지(8)가 구비되어 있다.

도 2는 본 발명의 제 1실시예로써 도 1의 전기적인 블록회로도이다. 도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명은 상기한 휴대폰(1)에 있어서, 상기 플립(8)의 표면에 다수의 광단위전지(8)를 구비하고, 이 광단위전지(8)들을 본체(2)에 내장된 전화기회로(9) 및 배터리팩(7)과 전기적으로 연결하고 있다.

광단위전지(8)의 예로는 태양광선의 에너지를 전기에너지로 변환시키는 태양전지나 또는 일반 광에너지를 전기에너지로 변환시키는 광전지를 들 수 있다.

태양전지는 반도체내의 전자현상을 이용한 것으로, 실리콘을 사용사고, pn 접합으로 한 단위전지를 여러개 직렬로 해서 하나의 모듈을 이루고 있다. 이 pn접합부에 광이 조사되면 광이 가지고 있는 에너지에 의해 결정의 공유결합에서 전자가 뛰어나가 전자와 정공의 대가 생긴다. 이 중의 전자는 정극전계에 의해 n형 쪽으로, 정공은 p형 쪽으로 이동한다. 따라서 전기적으로 중정이던 밸런스가 기우러져 n형과 p형의 반도체간에 전위차가 생긴다. 이 때문에 p형이 정이고 n형이 부의 전위를 가지고 외부회로에 기전력으로 작용하게 되며, 통상 단위전지당 약 2.1V의 기전력을 발생하는 것으로 휴대폰의 정격전압이 3.6V인 점을 감안하여 2장 내지 3장의 단위전지를 필요로 하게 된다.

광전지는 광 기전효과에 의해 기전력을 발생하는 것으로, 광이 조사되면 두 물질의 접촉층에 기전력이 발생한다. 광전지에는 동판의 산화시켜 Cu₂O의 박막을 접속하고 다시 그 위에 반투명 금속의 박막을 접속한 아연화동 전지와, 철판위에 셀렌의 박층을 접속하고 다시 그 위에 반투명 금속의 박막을 접속한 셀렌광전지 등이 있다. 아산화동 광전지의 기전력의 크기는 광의 파장에 따라 다른데 백색광에서 높은 기전력을 발생하게 되며, 통상의 형광등이나 백열등의 백색광 파장에서도 기전력을 발생하게 되며, 이 광전지는 통상 단위전지당 약 1.5V의 기전력을 발생하는 것으로, 3장 내지 4장의 단위전지가 필요하게 된다.

도 3은 본 발명의 제 2실시예를 보인 전기적인 블록회로도를 도시하고 있다. 도면을 참조하면, 본 발명은 상기 광단위전지(8)에 의해 발생하는 기전력을 리튬계열이나 니켈계열의 배터리팩 대용으로 용량 콘덴서(10)에 축전하여 사용할 수 있다.

이 용량 콘덴서(10)는 휴대폰 본체(2)에 내장하는 내장형과 외부에 별도의 팩으로 이루어진 외장형으로 구분할 수 있는데, 외장형인 경우에는 일반 배터리 팩과 같이 내부에 콘덴서를 전기적으로 배열하고 본체(2)에 내장된 전화기회로(9)와 전기적으로 연결하여 사용할 수 있다.

도 4 및 도 5는 본 발명의 제 3실시예로써 제1,2실시예와는 달리 광단위전지(8)를 배터리팩(7)의 후면에 직접 장착하는 것이다. 이 배터리팩(7)은 휴대폰(1)의 액정부분이 상방을 향할 경우 광의 조사가 어려운 점은 있지만 여분의 배터리팩을 이용할 경우 휴대폰 본체(2)에서 분리한 광단위전지(8)가 상면을 향하도록 놓아둠으로써 충전이 가능하다. 따라서 이 배터리팩(7)에는 휴대폰 본체(2)와 분리된 상태에서 충전하므로 충전상태를 확인할 수는 있는 표시장치(11)가 구비되어 있다.

더욱이 상기 배터리팩(7)은 일반 배터리팩과 동일한 외형을 갖도록 제조함으로써 범용으로 사용할 수 있도록 하는 것이 좋다.

이상 본 발명은 실시예에 대해 한정하여 설명하고 있지만 이하의 청구범위에 기재된 바와 같이 변경실시 가능한 것으로, 예를 들면 플립형 휴대폰에 광단위전지를 설치하고 있으나 폴더형 휴대폰에도 적용할 수 있으며, 기존의 배터리팩과 연계하여 사용하거나 또는 콘덴서를 내장한 배터리팩에 광단위전지를 설치하여 사용할 수 있는 등 여러 가지 형태로 변경실시 가능하지만 휴대폰 및 배터리팩에 광단위전지를 설치한 본 발명의 청구범위에 속함은 자명할 것이다.

이상과 같이 본 발명은 일반 휴대폰의 플립에 광단위전지를 설치하여 본체 에 내장된 전화기회로 및 배터리팩과 전기적으로 연결하거나 또는 배터리팩에 직접 광단위전지를 설치하여 광에너지에 의해 충전이 가능토록 함으로써 종래 배터리팩을 충전하기 위해 필요로 했던 전용충전기가 불필요할 뿐만 아니라 충전 배터리팩에 용량 콘덴서를 내장할 경우에는 콘덴서의 개별적인 교체가 가능하고 더욱이 폐배터리에 대한 환경 쓰레기의 발생도 줄일 수 있다.

Claims (9)

1. 통상의 플립형이나 또는 폴더형으로 배터리팩이 구비된 휴대폰에 있어서,

   광원이 조사되는 상기 휴대폰의 전면 부분에 다수의 광단위전지를 설치하고, 상기 다수의 광단위전지를 상기 배터리팩 및 상기 휴대폰 본체에 내장된 전화기회로와 전기적으로 연결한 것을 특징으로 하는 광전지가 구비된 휴대폰.
2. 제 1항에 있어서, 상기 다수의 광단위전지는 플립의 외면에 설치된 것을 특징으로 하는 광전지가 구비된 휴대폰.
3. 통상의 플립형 또는 폴더형 휴대폰에 있어서,

   광원이 조사되는 상기 휴대폰의 전면 부분에 다수의 광단위전지를 설치하고, 상기 다수의 광단위전지를 상기 휴대폰 본체에 내장된 전화기회로와 전기적으로 연결함과 동시에 잉여전기를 축전하기 위해 전기적으로 연결되는 축전수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 광전지가 구비된 휴대폰.
4. 제 3항에 있어서, 상기 축전수단은 2차전지인 것을 특징으로 하는 광전지가 구비된 휴대폰.
5. 제 3항에 있어서, 상기 축전수단은 용량 콘덴서인 것을 특징으로 하는 광전지가 구비된 휴대폰.
6. 제 5항에 있어서, 상기 용량 콘덴서는 휴대폰 본체에 내장된 내장형인 것을 특징으로 하는 광전지가 구비된 휴대폰.
7. 제 5항에 있어서, 상기 용량 콘덴서는 외장형 배터리팩에 수용된 것을 특징으로 하는 광전지가 구비된 휴대폰.
8. 전용 배터리팩을 갖고 상기 배터리팩과 휴대폰 본체에 내장된 전화기회로와 전기적으로 연결된 휴대폰에 있어서,

   상기 전용 배터리팩의 외면에 다수의 광단위전지가 구비된 것을 특징으로 하는 휴대폰 배터리팩.
9. 제 8항에 있어서, 상기 배터리팩에 축전량을 확인할 수 있는 충전상태 표시수단이 구비된 것을 특징으로 하는 휴대폰 배터리팩.