KR20030012704A - 이동통신단말기의 솔라셀 충전장치 - Google Patents

이동통신단말기의 솔라셀 충전장치 Download PDF

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    • H02J7/34—Parallel operation in networks using both storage and other dc sources, e.g. providing buffering
    • H02J7/35—Parallel operation in networks using both storage and other dc sources, e.g. providing buffering with light sensitive cells

Abstract

본 발명은 이동통신단말기의 솔라셀 충전장치에 관한 것으로, 솔라셀부(11)로부터 출력되는 소정의 전압을 공급받아 충전되고 충전된 충전전압을 출력하는 보조축전지(15)와, 솔라셀부(11)와 보조축전지(15)로부터 각각 출력되는 소정의 전압을 선택적으로 공급받아 소정의 레벨로 변환시켜 이동통신단말기의 본체(21)에 구비된 인터페이스단자(21a)를 통해 단말기축전지(22)로 충전전압을 공급하는 DC/DC 변환기(13)와, 스위칭제어신호를 공급받아 솔라셀부(11)로부터 출력되는 소정의 전압을 DC/DC 변환기(13)와 보조축전지(15)로 선택적으로 공급되도록 함과 아울러 보조축전지(15)에 저장된 충전전압을 DC/DC 변환기(13)로 출력하도록 스위칭하는 스위치부(12)와, 솔라셀부(11)로부터 출력되는 소정의 전압과 보조축전지(15)에 저장된 충전전압을 DC/DC 변환기(13)로 선택적으로 공급되도록 스위치부(12)의 스위칭을 제어하기 위한 스위칭제어신호를 발생하여 출력하는 마이콤(14)으로 구성하여, 단말기축전지를 재충전할 수 없는 장소에서 용이하게 단말기축전지를 재충전할 수 있도록 함에 있다.

Description

이동통신단말기의 솔라셀 충전장치{Charging apparatus of mobile phone using solar cell}
본 발명은 이동통신단말기의 솔라셀 충전장치에 관한 것으로, 특히 이동통신단말기의 단말기축전지의 충전전압을 재충전하는 경우에 태양빛을 이용하여 단말기축전지에 전압을 재충전할 수 있는 솔라셀 충전장치에 관한 것이다.
이동통신단말기는 이동통신단말기의 본체 및 단말기축전지로 구성된다. 이동통신단말기의 본체는 외부와 무선으로 음성 및 정보를 공급하기 위한 회로로 구성되며 단말기축전지는 이동통신단말기의 본체로 구동전원을 공급한다. 이동통신단말기의 본체로 구동전원을 공급하는 단말기축전지는 이동통신단말기의 본체에 결합시켜 사용되며 고정의 제한된 시간동안 이동통신단말기를 사용할 수 있도록 이동통신단말기에 구동전원을 공급하게 된다.
구동전원을 공급하는 단말기축전지는 이동통신단말기의 본체의 사용량에 따라 어느 시점에서 충전전압이 다 소모된다. 단말기축전지의 충전전압이 다 소모되는 경우에 별도의 충전 어댑터(adaptor)를 사용하게 된다.
이러한 충전 어댑터가 없는 경우에 여분의 단말기축전지를 준비한 경우에는 교체해서 사용할 수 있지만 충전 어댑터나 여분의 단말기축전지를 준비하지 않은 경우에 이동통신단말기를 사용할 수 없는 불편한 문제점이 있다.
본 발명의 목적은 이동통신단말기에서 단말기축전지의 재충전시 빛을 이용하여 단말기축전지에 전압을 재충전함과 아울러 휴대가 용이하도록 하여 단말기축전지를 재충전할 수 없는 장소에서 용이하게 단말기축전지에 전압을 재충전할 수 있는 솔라셀 충전장치를 제공함에 있다.
도 1은 본 발명의 이동통신단말기의 솔라셀 충전장치의 회로도이다.
〈도면의 주요부분에 대한 부호 설명〉
11: 솔라셀부 12: 스위치부
13: DC/DC 변환기 20: 이동통신단말기
21: 이동통신단말기의 본체 22: 단말기축전지
본 발명의 이동통신단말기의 솔라셀(solar cell) 충전장치는 빛을 조사받아 소정의 전압을 발생하여 출력하는 솔라셀부; 솔라셀부로부터 출력되는 소정의 전압을 공급받아 충전되고 충전된 충전전압을 출력하는 보조축전지; 솔라셀부와 보조축전지로부터 각각 출력되는 소정의 전압을 선택적으로 공급받아 소정의 레벨(level)로 변환시켜 이동통신단말기의 본체에 구비된 인터페이스단자(interface terminal)를 통해 단말기축전지로 충전전압을 공급하는 DC/DC 변환기(direct current todirect current converter); 스위칭(switching)제어신호를 공급받아 솔라셀부로부터 출력되는 소정의 전압을 DC/DC 변환기와 보조축전지로 선택적으로 공급되도록 함과 아울러 보조축전지에 저장된 충전전압을 DC/DC 변환기로 출력하도록 스위칭하는 스위치부; 및 솔라셀부로부터 출력되는 소정의 전압과 보조축전지에 저장된 충전전압을 DC/DC 변환기로 선택적으로 공급되도록 스위치부의 스위칭을 제어하기 위한 스위칭제어신호를 발생하여 출력하는 마이콤으로 구비됨을 특징으로 한다.
이하, 본 발명을 첨부된 도면을 이용하여 설명하면 다음과 같다.
도 1은 본 발명의 이동통신단말기의 솔라셀 충전장치의 회로도이다. 도시된 바와 같이, 빛을 조사받아 소정의 전압을 발생하여 출력하는 솔라셀부(11)와, 솔라셀부(11)로부터 출력되는 소정의 전압을 공급받아 충전되고 충전된 충전전압을 출력하는 보조축전지(15)와, 솔라셀부(11)와 보조축전지(15)로부터 각각 출력되는 소정의 전압을 선택적으로 공급받아 소정의 레벨로 변환시켜 이동통신단말기의 본체(21)에 구비된 인터페이스단자(21a)를 통해 단말기축전지(22)로 충전전압을 공급하는 DC/DC 변환기(13)와, 스위칭 제어신호를 공급받아 솔라셀부(11)로부터 출력되는 소정의 전압을 DC/DC 변환기(13)와 보조축전지(15)로 선택적으로 공급되도록 함과 아울러 보조축전지(15)에 저장된 충전전압을 DC/DC 변환기(13)로 출력하도록 스위칭하는 스위치부(12)와, 솔라셀부(11)로부터 출력되는 소정의 전압과 보조축전지(15)에 저장된 충전전압을 DC/DC 변환기(13)로 선택적으로 공급되도록 스위치부(12)의 스위칭을 제어하기 위한 스위칭제어신호를 발생하여 출력하는 마이콤(14)으로 구성된다.
본 발명의 구성 및 작용을 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.
본 발명의 이동통신단말기의 솔라셀 충전장치는 도 1에서와 같이 태양이나 외부에서 발생되는 빛을 전기신호로 변환시켜 이동통신단말기(20)의 외부 인터페이스단자(21a)로 공급하도록 구성된다. 이동통신단말기(20)는 크게 이동통신단말기의 본체(21)와 단말기축전지(22)로 구성되며, 이동통신단말기의 본체(21)는 외부와 영상, 음성 및 정보를 공급하기 위한 회로(도시 않음)가 구비되며, 단말기축전지(22)는 이동통신단말기의 본체(21)로 소정의 전압 레벨을 갖는 구동전원을 공급한다.
이동통신단말기의 본체(21)로 구동전원을 공급하는 단말기축전지(22)에 충전된 전압이 다 소모되면 이를 재충전하여 사용하게 된다. 단말기축전지(22)를 재충전할 수 있는 어댑터(도시 않음)가 있으면 손쉽게 단말기축전지(22)를 재충전할 수 있지만 야외나 출장 등으로 인해 어댑터가 구비되지 않은 경우에 본 발명의 솔라셀 충전장치는 간편하게 휴대한 상태에서 빛을 이용하여 이동통신단말기의 본체(21)에 구비된 인터페이스단자(21a)를 통해 단말기축전지(22)로 충전전압을 공급하여 재충전 할 수 있도록 한다.
빛을 이용하여 단말기축전지(22)를 재충전하기 위한 솔라셀 충전장치는 크게 솔라셀부(11), 스위치부(12), DC/DC 변환기(13), 마이콤(14) 및 보조축전지(15)로 구비된다.
솔라셀부(11)는 다수개의 솔라셀(11a)로 구비되어 태양에서 발생되는 빛을 조사받고 조사된 빛의 세기에 따라 소정의 전압을 출력하게 된다. 솔라셀부(11)로부터 출력되는 소정의 전압은 보조축전지(15)에서 공급받아 충전되고 충전된 충전전압을 외부로 출력하게 된다. 솔라셀부(11)와 솔라셀부(11)로부터 공급되는 소정의 전압을 공급받아 충전되는 보조축전지(15)로부터 각각 출력되는 소정의 전압을 DC/DC 변환기(13)에서 공급받는다.
DC/DC 변환기(13)는 솔라셀부(11)와 보조축전지(15)로부터 각각 출력되는 소정의 전압을 선택적으로 공급받아 소정의 레벨로 변환시켜 이동통신단말기의 본체(21)에 구비된 인터페이스단자(21a)를 통해 단말기축전지(22)로 충전전압을 공급하여 단말기축전지(22)를 재충전시키게 된다.
단말기축전지(22)의 충전전압이 다 소모되어 단말기축전지(22)를 재충전 해야되는 경우에 주의환경에서 발생되는 빛이 약하거나 없는 경우에 DC/DC 변환기(13)로 공급되는 전압의 레벨이 약해 단말기축전기(22)를 충전시킬 수 없는 경우에 보조건전지(16)가 사용된다. 즉, 보조건전지(16)는 솔라셀부(11)와 보조축전지(15)로부터 공급되는 전압이 소정 레벨 이하인 경우에 이를 보충하기 위해 사용된다.
DC/DC 변환기(13)로 소정의 전압을 발생하여 공급하는 솔라셀부(11)와 보조축전지(15)와 보조건전지(16) 사이에는 스위치부(12)가 구비된다. 스위치부(12)는 스위칭제어신호를 공급받아 솔라셀부(11)로부터 출력되는 소정의 전압을 DC/DC 변환기(13)와 보조축전지(15)로 선택적으로 공급되도록 스위칭함과 아울러 보조축전지(15)와 보조건전지(16)에 각각 저장된 충전전압을 DC/DC 변환기(13)로 출력하도록 스위칭하여 솔라셀부(11), 보조축전지(15) 및 보조건전지(16)로부터 각각 출력되는 소정의 전압을 DC/DC 변환기(13)에서 선택적으로 공급받아 승압시켜 출력할수 있도록 한다.
보조축전지(15) 및 보조건전지(16)로부터 각각 출력되는 소정의 전압을 DC/DC 변환기(13)에서 선택적으로 공급받을 수 있도록 스위칭하는 스위치부(12)는 제1스위치(Q1), 제2스위치(Q2), 제3스위치(Q3) 및 제4스위치(Q4)로 구성되며 각각 FET(filed effect transistor)가 사용된다.
제1스위치(Q1)는 솔라셀부(11)와 DC/DC 변환기(13) 사이에 배치되어 솔라셀부(11)에서 발생된 소정의 전압을 DC/DC 변환기(13)로 공급되도록 스위칭하며, 제2스위치(Q2)는 솔라셀부(11)와 보조축전지(15) 사이에 배치되어 솔라셀부(11)에서 발생된 소정의 전압이 보조축전지(15)로 공급되도록 스위칭한다. 제3스위치(Q3)는 보조축전지(15)와 DC/DC 변환기(13) 사이에 배치되어 보조축전지(15)에서 출력되는 소정의 전압이 DC/DC 변환기(13)로 공급되도록 스위칭하며, 제4스위치(Q4)는 보조건전지(16)와 DC/DC 변환기(13) 사이에 배치되어 보조건전지(16)에서 출력되는 소정의 전압이 DC/DC 변환기(13)로 공급되도록 스위칭한다.
DC/DC 변환기(13)에서 소정의 전압을 선택적으로 공급받을 수 있도록 스위치부(12)를 스위칭시키기 위해 마이콤(14)에서 스위칭제어신호를 발생하여 출력한다. 마이콤(14)에서 출력되는 스위칭제어신호는 스위치부(12)의 각 제1 내지 제4스위치(Q1,Q2,Q3,Q4)로 인가되어 각각을 스위칭시킨다. 스위치부(12)를 스위칭시키기 위해 마이콤(14)은 솔라셀부(11), 보조축전지(15) 및 보조건전지(16) 각각의 전압 레벨을 감지하기 위해 A/D 변환부(analog to digiatal converter)(17)가 구비된다.
A/D 변환부(17)는 솔라셀부(11)로부터 출력되는 전압 레벨, 보조축전지(15)로 충전되는 전압 레벨 및 보조건전지(16)로부터 출력되는 전압 레벨을 각각 디지털신호로 변환시켜 마이콤(14)으로 인가한다. 마이콤(14)은 디지털신호로 변환된 각각의 전압 레벨을 수신받아 솔라셀부(11)의 출력 전압 레벨, 보조축전지(15)로 충전되는 전압 레벨 및 보조건전지(16)로부터 출력되는 전압 레벨을 감지하여 DC/DC 변환기(13)로 공급되는 소정의 전압소스를 결정하기 위한 스위칭제어신호를 발생하여 스위치부(12)로 인가한다.
예를 들어 마이콤(14)은 솔라셀부(11)에서 충분한 소정의 전압이 출력되는 경우에 솔라셀부(11)에서 출력되는 소정의 전압을 DC/DC 변환기(13)로 공급되도록 스위치부(12)를 스위칭하기 위한 스위칭제어신호를 발생하고, 솔라셀부(11)에서 충분한 소정의 전압이 출력되지 않는 경우에 보조축전지(15)에 저장된 소정의 전압이 DC/DC 변환기(13)로 공급되도록 스위치부(12)를 제어하기 위한 스위칭제어신호를 발생하여 출력한다. 즉, 솔라셀부(11), 보조축전지(15) 및 보조건전지(16)의 출력 전압 레벨 상태를 마이콤(14)에서 감지하여 DC/DC 변환기(13)로 충분한 전압이 공급되도록 스위치부(12)를 제어하게 된다.
마이콤(14)에 의한 스위치부(12)의 스위칭 제어시 자동 혹은 수동으로 선택하여 마이콤(14)이 스위치부(12)를 제어할 수 있도록 선택스위치부(18)가 구비된다. 선택스위치부(18)는 제1선택스위치(18a) 및 제2선택스위치(18b)로 구성된다. 제1선택스위치(18a)와 제2선택스위치(18b)를 조합하는 경우에 자동으로 마이콤(14)이 스위치부(12)의 스위칭 상태를 제어할 수 있도록 선택하며, 또한 수동으로 스위치부(12)를 제어할 수 있도록 선택할 수 있게 된다.
선택스위치부(18)의 선택에 따라 자동 또는 수동으로 단말기축전지(22)를 충전시키는 상태를 표시하기 위한 표시부(19)가 구비된다. 표시부(19)는 단말기축전지(22)를 충전시키기 위해 솔라셀부(11)와 보조축전지(15)와 보조건전지(16)의 각각의 전압 레벨 상태를 표시하여 현재 단말기축전지(22)의 전압 충전시 어느 전압 소스가 사용되는지 여부를 사용자에게 표시한다. 즉, DC/DC 변환기(13)로 공급되는 소정의 전압이 솔라셀부(11), 보조축전지(15) 및 보조건전지(16) 중 어디에서 공급되는지 여부를 표시부(19)가 표시하여 사용자에게 알리게 된다.
이상에서와 같이 이동통신단말기의 단말기축전지의 충전전압이 소모된 경우에 휴대가 용이한 상태에서 태양빛을 이용하여 단말기축전지에 전압을 재충전하여 사용함으로써 단말기축전지를 재충전할 수 없는 장소에서 용이하게 단말기축전지를 재충전할 수 있게 된다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명의 이동통신단말기의 솔라셀 충전장치는 이동통신단말기의 단말기축전지의 충전전압이 소모된 경우에 휴대가 용이한 상태에서 빛을 이용하여 단말기축전지에 전압을 재충전하여 사용함으로써 단말기축전지를 재충전할 수 없는 장소에서 용이하게 단말기축전지를 재충전할 수 있는 효과를 제공한다.

Claims (3)

  1. 이동통신단말기의 본체로 구동전원을 공급하는 단말기축전지를 재충전시키는 장치에 있어서,
    빛을 조사받아 소정의 전압을 발생하여 출력하는 솔라셀부;
    상기 솔라셀부로부터 출력되는 소정의 전압을 공급받아 충전되고 충전된 충전전압을 출력하는 보조축전지;
    상기 솔라셀부와 상기 보조축전지로부터 각각 출력되는 소정의 전압을 선택적으로 공급받아 소정의 레벨로 변환시켜 상기 이동통신단말기의 본체에 구비된 인터페이스단자를 통해 상기 단말기축전지로 충전전압을 공급하는 DC/DC 변환기;
    스위칭제어신호를 공급받아 상기 솔라셀부로부터 출력되는 소정의 전압을 상기 DC/DC 변환기와 상기 보조축전지로 선택적으로 공급되도록 함과 아울러 보조축전지에 저장된 충전전압을 DC/DC 변환기로 출력하도록 스위칭하는 스위치부; 및
    상기 솔라셀부로부터 출력되는 소정의 전압과 상기 보조축전지에 저장된 충전전압을 상기 DC/DC 변환기로 선택적으로 공급되도록 상기 스위치부의 스위칭을 제어하기 위한 스위칭제어신호를 발생하여 출력하는 마이콤으로 구비됨을 특징으로 하는 이동통신단말기의 솔라셀 충전장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 DC/DC 변환기는 상기 솔라셀부와 상기 보조축전지로부터 공급되는 소정의 전압의 소정 레벨 이하인 경우에 이를 보충하기 위한 보조건전지가 더 구비됨을 특징으로 하는 이동통신단말기의 솔라셀 충전장치.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 마이콤은 상기 솔라셀부로부터 출력되는 전압 레벨과 상기 보조축전지로 충전되는 전압 레벨과 상기 보조건전지로부터 출력되는 전압 레벨을 각각 디지털신호로 변환시켜 수신받아 전압 레벨 상태를 감지하기 위한 A/D 변환부;
    상기 솔라셀부 상기 보조축전지와 상기 보조건전지의 각각의 전압 레벨 상태를 표시하기 위한 표시부; 및
    상기 솔라셀부와 상기 보조축전지와 상기 보조건전지로부터 각각 출력되는 소정의 전압의 출력을 선택하기 위한 선택스위치부가 구비됨을 특징으로 하는 이동통신단말기의 솔라셀 충전장치.
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