KR20020034126A - 태양전지를 이용한 충전장치가 구비된 핸드폰 배터리 - Google Patents

태양전지를 이용한 충전장치가 구비된 핸드폰 배터리 Download PDF

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Abstract

본 발명은 핸드폰 배터리의 충전에 관한 것으로서, 더욱 구체적으로는 태양 또는 형광등으로부터 방사되는 광을 이용하여 충전할 수 있는 충전장치를 구비하여 평상시에는 통상의 충전기를 이용하여 핸드폰 배터리를 충전시키고, 핸드폰 사용중이 아닌 경우에 실외 또는 실내에서 광을 이용하여 충전을 시킬 수 있는 태양전지를 이용한 충전장치가 구비된 핸드폰 배터리에 관한 것이다.
본 발명의 태양전지를 이용한 충전장치가 구비된 핸드폰 배터리는, 다수회 충전가능하며 핸드폰에 착탈가능하게 결합되어서 핸드폰 작동에 필요한 전원을 공급하기 위한 핸드폰의 배터리에 있어서, 배터리 표면에 설치되어서 입사되는 태양 또는 형광등의 광을 소정의 전압으로 변환하기 위한 다수의 태양전지 셀이 결합된 태양전지판(24)과, 상기 태양전지판(24)으로부터 입력되는 전압을 배터리 충전에 적합한 직류전압으로 변환하여 출력하기 위한 전압조절기(26)와, 상기 전압조절기(26)로부터 입력되는 전원을 차단하거나 연결하기 위한 스위치(24)와, 상기 태양전지판(22)과 스위치(24)와 전압조절기(26)를 수납하며 배터리(9)와 일체로 형성된 케이스본체(20)를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

태양전지를 이용한 충전장치가 구비된 핸드폰 배터리{Cellular phone battery equipped with recharger using solar cell panel}
본 발명은 핸드폰 배터리의 충전에 관한 것으로서, 더욱 구체적으로는 태양 또는 형광등으로부터 방사되는 광을 이용하여 충전할 수 있는 충전장치를 구비하여 평상시에는 통상의 충전기를 이용하여 핸드폰 배터리를 충전시키고, 핸드폰 사용중이 아닌 경우에 실외 또는 실내에서 광을 이용하여 충전을 시킬 수 있는 태양전지를 이용한 충전장치가 구비된 핸드폰 배터리에 관한 것이다.
핸드폰 또는 휴대폰(이하 "핸드폰"으로 통칭함)이라고 불리는 무선통신단말기는 장치의 휴대성(이동성)과 통화의 편리성 때문에 사용이 급증하고 있으며, 무선인터넷접속과 같은 다양한 부가기능이 추가되고 있어서 활용범위가 증가하고 있다. 이러한 휴대성을 위하여 핸드폰은 재충전이 가능한 배터리를 교환하여 사용할수 있도록 착탈이 가능한 방식으로 설계, 제조되고 있다.
종래 사용되는 배터리는 리튬-이온형이 주로 사용되고 있으며 핸드폰 본체의 소형화를 위하여 배터리 본체의 소형화에도 많은 노력을 기울이고 있다. 그러나 배터리 본체의 소형화가 진행됨에 따라서 배터리 자체의 충전용량이 감소하기 때문에 사용시간이 단축되는 문제점이 발생된다.
더욱이 게임, 무선인터넷과 같은 부가기능이 추가됨에 따라서 핸드폰의 사용시간이 직접 통화보다 부가기능의 실행에 치우치기 때문에 배터리가 거의 소모되어서 실제 통화 시에 용량부족을 겪게 되는 등의 문제점이 있었다. 또한 충전용량의 감소로 인하여 자주 재충전된 배터리로 교환하여야 하는 불편함이 있다.
이러한 문제점을 개선하기 위하여 배터리에 사용되는 효율성이 높은 충전물질의 개발에 많은 노력이 경주되고 있으나 아직까지 만족할 만한 성과를 거두지 못하고 있다.
본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 태양 또는 형광등으로부터 방사되는 광을 이용하여 충전할 수 있는 충전장치를 구비하여 평상시에는 통상의 충전기를 이용하여 핸드폰 배터리를 충전시키고, 사용중이 아닌 경우에 실외 또는 실내에서 광을 이용하여 충전을 시킬 수 있는 태양전지를 이용한 충전장치가 구비된 핸드폰 배터리를 제공하는데 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 태양전지를 이용한 충전장치가 구비된 핸드폰 배터리는, 다수회 충전가능하며 핸드폰에 착탈가능하게 결합되어서 핸드폰 작동에 필요한 전원을 공급하기 위한 핸드폰의 배터리에 있어서, 배터리 표면에 설치되어서 입사되는 태양 또는 형광등의 광을 소정의 전압으로 변환하기 위한 다수의 태양전지 셀이 결합된 태양전지판과, 상기 태양전지판으로부터 입력되는 전압을 배터리 충전에 적합한 직류전압으로 변환하여 출력하기 위한 전압조절기와, 상기 전압조절기로부터 입력되는 전원을 차단하거나 연결하기 위한 스위치와, 상기 태양 전지판과 스위치와 전압조절기를 수납하며 배터리와 일체로 형성된 케이스본체를 포함하는 것을 특징으로 한다.
도 1은 종래 사용되는 핸드폰의 외관사시도,
도 2는 핸드폰 배터리의 충전용 외부단자가 도시된 배면사시도,
도 3은 본 발명의 태양전지판이 부착된 핸드폰 배터리의 배면사시도,
도 4는 본 발명의 충전장치의 블럭회로도,
도 5는 본 발명의 충전장치의 작동상태를 나타내는 흐름도,
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 의한 핸드폰 배터리의 분리사시도.
※도면의 주요부분에 대한 부호의 설명※
1 : 핸드폰 3 : 기능키
5 : 문자표시판 7 : 안테나
9 : 배터리 11 : 접속단자
13 : 충전단자 20 : 케이스본체
22 : 태양전지판 24 : 온/오프스위치
26 : 전압조절기
이하 첨부된 도면을 참고하여 본 발명을 상세히 설명하면 다음과 같다.
본 발명은 태양 또는 형광등이 있는 장소에서 소모된 배터리를 재충전시킬수 있는 충전장치가 구비된 핸드폰 배터리로서, 종래 사용되는 핸드폰의 배터리에 일체로 구성하거나 또는 분리 가능하게 착탈식으로 구성할 수 있다. 후자의 경우에는 배터리로부터 분리시켜서 동종의 다른 배터리에 결합시켜 사용할 수 있는 이점을 가진다.
먼저 도 1 및 도 2를 참고하여 종래 사용되는 핸드폰과 배터리의 외관 구조를 설명하면 다음과 같다.
핸드폰(1)은 전면 상부에는 문자 및 기능을 표시하기 위한 것으로 LCD를 이용한 문자표시판(5)이 설치되고 하부에는 전화번호입력, 특정기능명령입력을 위한 다수의 기능키(3)가 구비되어 있다. 또한 핸드폰(1)의 후면에는 작동에 필요한 전원을 공급하기 위한 배터리(9)가 착탈 가능하게 결합되어 있다. 통상 충전기(미도시됨)에 의하여 재충전되는 배터리(9)는 충전된 전력이 다 소모되면 핸드폰(1)으로부터 분리시킨 후에 충전기를 이용하여 재충전하여 다시 결합시켜 사용한다.
배터리(9)는, 핸드폰(1)의 후면을 도시한 도 2에서와 같이, 하부에 충전기의 충전단자와 접속되는 한 쌍의 충전단자(13)가 구비되어 있다. 또한 핸드폰(1)의 배면부와 밀착되는 배터리(9)의 내면에는 핸드폰(1)의 전원공급단자와 접촉되는 한쌍의 단자가 구비되어서 결합된 상태에서 핸드폰(1)에 전원을 공급한다. 미설명부호 11은 데이터전송을 위한 접속단자로서 노트북컴퓨터에 연결되어 데이터를 무선송수신하는데 사용된다.
본 발명에 의하면 상기와 같은 배터리(9)의 노출되는 표면에 도 3과 같은 태양전지판(22)이 설치된 케이스본체(20)가 일체로 구비되어 있다. 상기케이스본체(20)는 내부에 배터리(9)에 충전전압을 일정하게 공급할 수 있는 전압조절기(미도시됨)가 내장되어 있다.
표면에 설치된 태양전지판(22)은 배터리(9)의 충전에 필요한 충분한 전압을 출력할 수 있도록 다수의 태양전지(solar cell)들이 직렬 또는 병렬로 연결되어서 구성되어 있다. 태양전지판(22)이 부착된 케이스본체(20)는 배터리(9) 케이스와 동일한 재질로 일체로 제조된다. 도면에서는 배터리(9)의 상부측에만 일부 형성되어 있지만 필요한 전압을 획득하기 위하여 더 많은 솔라 셀들이 부착될 수 있음은 명백하다.
사용자는 핸드폰(1)을 사용하지 않는 경우에 태양 또는 형광등을 향하여 태양전지판(22)을 지향시킨 상태에서 온/오프 스위치(24)를 이용하여 배터리(9)를 충전시키도록 작동시킬 수 있다. 상기 태양전지판(22)이 부착된 케이스본체(20)는 배터리(9)와 일체로 구성되어 있으며, 물론 착탈이 가능하도록 제작할 수 있다. 후자의 경우에는 태양전지판(22)의 사용이 불가능하여 전원이 다 소모된 배터리(9)를 충전시키기 위하여 분리하고, 여분의 다른 배터리(9)를 결합하여 사용하는 경우에, 소모된 배터리(9)로부터 분리시켜 여분의 배터리(9)에 결합하여 사용할 수 있는 이점이 있다.
도 4는 본 발명에 의한 태양전지판(22)을 포함하는 충전장치의 블럭회로도이다. 도시된 바와 같이, 태양전지판(22)과 스위치(24)와 전압조절기(26)를 구비하고 있으며, 배터리(9)를 충전시킨다. 상기 태양전지판(22)은 태양 또는 형광등으로부터 방사되는 광을 이용하여 전압을 발생시키는 기능을 하며, 상기 전압조절기(26)는 태양전지판(22)으로부터 출력되는 전압을 이용하여 배터리(9)를 충전시키는 기능을 수행한다.
상기 스위치(24)는 태양전지판(22)을 이용하여 충전을 개시하도록 하는 온/오프 스위치이다. 충전장치는 사용자가 스위치(24)를 온위치로 이동시키면 회로가 연결되어서 배터리(9)를 충전시키게 된다. 상기 전압조절기(26)는 태양전지판(22)으로부터 입력되는 전압을 일정하게 유지시켜서 출력시키기 위한 것이다.
상기 태양전지판(22)과 스위치(24)와 전압조절기(26)의 설치위치는 케이스본체(20)에만 한정되지 않고 배터리(9) 내부에도 장착될 수 있다.
도 5는 상기와 같이 구성된 본 발명의 태양전지를 이용한 충전장치가 구비된 핸드폰 배터리의 작동상태를 설명하기 위한 흐름도이다.
핸드폰(1)에 배터리(9)로부터 작동전압이 공급되면 대기상태를 유지하다가 전화호출이 되면 통화를 수행한다. 상기와 같이 핸드폰(1)의 사용중에 배터리(9)의 잔량표시기에 표시되는 배터리(9)의 잔량이 감소된 것을 인식하면 사용자는 배터리(9)를 충전시키기 위하여 스위치(24)를 온 시키고 태양전지판(22)을 태양 또는 형광등을 향하여 지향시킨다.
태양광 또는 형광등의 광에 의하여 태양전지판(22)에서 전압이 발생되고, 발생된 전압은 스위치(24)를 통하여 전압조절기(26)에 입력된다. 전압조절기(26)에서는 입력되는 전압을 배터리(9)의 충전에 적합한 소정의 전압으로 일정하게 유지하는 정전압기능을 수행한다. 태양전지판(22)을 이용한 전압생성과정은 공지된 것이므로 상세한 설명은 생략한다.
상기 전압조절기(26)로부터 출력되는 전압은 배터리(9)를 충전시킨다. 이러한 상태에서 만일 전화가 호출되면 상기 전압조절기(26)에 의하여 이것이 감지되어서 전화통화에 충전작용이 방해되지 않도록 작동한다. 따라서 배터리(9)의 충전중에도 정상적인 전화통화에는 아무런 지장이 없다. 태양전지판(22)을 이용한 배터리(9)의 충전은 사용자가 핸드폰(1)의 충전잔량표시를 이용하여 충전상태를 확인한 후에 스위치(24)를 오프시키면 중지된다.
상기 설명에서는 전압조절기(26)가 온/오프 스위치(24)에 의하여 작동되는 방식이 설명되었지만 스위치(24)를 온 시키면 전압조절기(26)가 자동적으로 태양 또는 형광등으로부터 방사되는 광량을 검출하고 배터리(9)를 충전시키도록 구성할 수 있음은 명백하다.
다시 말하면, 충전장치에 제어부와 전압검출부와 정전압부등을 구비하고, 태양광 또는 형광등광에 의하여 태양전지판(22)으로부터 입력되는 전압이 소정전압이상이 되면 전압검출부에서 이것을 검출하고 자동적으로 배터리(9)를 재충전시키도록 구성할 수 있다. 또한 통화를 위하여 배터리(9)로부터 전원이 공급되면 이것을 감지하여 충전을 중지하고 통화를 위하여 핸드폰(1)으로 전원을 공급한다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예로서 배터리(9)와 충전장치가 분리 가능하게 결합되는 것을 도시하고 있다.
도시된 바와 같이, 배터리(9)의 상부측에 케이스본체(20)가 분리되어 있으며, 결합시에 배터리(9)와 전기적으로 결합되어서 전원을 공급하기 위하여 중앙하부에는 한 쌍의 돌출단자(9a)가 형성되고, 배터리(9)의 상부표면에는 이것을 수납하기 위한 한 쌍의 수납단자(9b)가 형성되어 있어서 결합된다.
또한 태양전지판(22)과 배터리(9)의 양쪽 측면에는 각각 체결부(20a,20b)가 형성되어서 상호 결합된다. 물론 일체형으로 충전장치가 구성되면 돌출단자(9a)와 수납단자(9b), 체결부(20a,20b)등은 구비되지 않고 내부적으로 처리됨으로서 회로가 간단해지는 이점이 있다.
이와 같은 배터리(9)와 충전장치부의 분리방식은 본 발명의 충전장치가 내장되어 있는 케이스본체(20)를 분리시켰다가 배터리(9)를 급속충전이 요구되지 않을 때에 사용이 가능하다.
이와 같이 본 발명에 의하면 태양 또는 형광등으로부터 방사되는 광을 이용하여 충전할 수 있는 충전장치를 구비하여 평상시에는 통상의 충전기를 이용하여 핸드폰 배터리를 충전시키고, 사용중이 아닌 경우에 실외 또는 실내에서 광을 이용하여 충전을 시킬 수 있는 효과가 있다.

Claims (2)

  1. 다수회 충전가능하며 핸드폰에 착탈가능하게 결합되어서 핸드폰 작동에 필요한 전원을 공급하기 위한 핸드폰의 배터리에 있어서,
    배터리 표면에 설치되어서 입사되는 태양 또는 형광등의 광을 소정의 전압으로 변환하기 위한 다수의 태양전지 셀이 결합된 태양전지판(24)과, 상기 태양전지판(24)으로부터 입력되는 전압을 배터리 충전에 적합한 직류전압으로 변환하여 출력하기 위한 전압조절기(26)와, 상기 전압조절기(26)로부터 입력되는 전원을 차단하거나 연결하기 위한 스위치(24)와, 상기 태양전지판(22)과 스위치(24)와 전압조절기(26)를 수납하며 배터리(9)와 일체로 형성된 케이스본체(20)를 포함하는 것을 특징으로 하는 태양전지를 이용한 충전장치가 구비된 핸드폰 배터리.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 케이스본체(20)가 배터리(9)와 분리되도록 구성되며, 전원공급을 위하여 중앙하부에는 한 쌍의 돌출단자(9a)가 형성되고, 배터리(9)의 상부표면에는 이것을 수납하기 위한 한 쌍의 수납단자(9b)가 형성되며, 또한 태양전지판(22)과 배터리(9)의 양쪽 측면에는 각각 체결부(20a,20b)가 형성되어서 상호 결합되는 것을 특징으로 하는 태양전지를 이용한 충전장치가 구비된 핸드폰 배터리.
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