KR20030072999A - 다기종 다수 배터리의 무접점 충전 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 기존의 충전 시스템의 구조적, 기능적인 한계성을 극복하기 위해 비접촉, 가변전압공급방식을 채택하여 다양한 종류의 배터리에 적용할 수 있게 고안한 충전 시스템이다. 본 충전 시스템 하나만으로 생활에서 사용되어온 기존의 다양한 종류의 크기와 규격이 다른 배터리에 손상이 가지 않게 적용함으로 사용의 편리성과 제품구입 시 충전기를 함께 구입해야 하는 경제적인 부담을 감할 수 있어 실용적인 발명이다.

Description

다기종 다수 배터리의 무접점 충전 시스템 {The Non Contact Charge System of Variable Chargeable Battery}

본 개발기술은 다기종 다수의 배터리를 무접점으로 충전할 수 있는 시스템으로 기존의 배터리(Battery)와 충전기 사이에 전압 단자의 접촉이 없이 충전이 가능하게 하는 충전시스템에 관한 것이다.

기존의 충전 방식은 충전기에 배터리가 결합이 되어 충전기와 배터리 상호간의 접촉 단자간의 기구적인 접촉에 의하여 정격전압을 전달하는 방식이 사용되었다. 즉, 기존의 충전시스템에서의 충전은 배터리의 충전단자와 충전기에 연결된 전도성이 있는 전압 출력단자간에 상호 접촉된 접속 상태에서 충전이 이루어지도록 구성이 되어 있다. 이런 충전시스템은 충전기와 배터리의 1:1 대응이나 1:소수에 의해 이루어지도록 설계되어 있다.

또한 무접점 충전시스템 으로 나와있는 기존의 제품 또한 배터리 수명의 연장을 위하여 충전기와 배터리의 1:1 대응과 정격 전압을 전달하는 방식에서 크게 벗어나지 못하고 있다. 기존의 충전 시스템은 몇 가지 문제점을 내포하고 있다. 첫 번째로 충전 시스템의 접촉식 방식에 의한 문제로 접촉 불량의 발생에 관한 것이다. 이는 전원을 공급하는 접촉단자의 산화나 이물질 등에 의해 전기적 접촉이 이루어지지 않거나, 오랜 사용 시간에 의해 초기 배터리나 충전시스템의 접촉 설계에 마모가 생겨 원활한 접촉 전압 공급이 이루어지지 않는 경우 원활한 전원 공급을 방해하게 된다. 두 번째로 정격전압에 의한 충전 방식을 채택하고 있어 배터리와 충전기의 1:1 대응에 의한 자원낭비를 들 수가 있다.이러한 배터리팩은 제조사별로 충전기의 전압 출력단자의 크기와 모양, 위치 등이 다르고 심지어 동일회사의 제품이라 할지라도 각각의 특성을 다르게 생산하기 때문에 제품을 구입할 때마다 같이 제공되는 전용 충전기가 아니면 충전할 수 없게 되어 자원의 낭비가 심하였다.

기존의 충전 시스템에서 발생하는 몇 가지 문제점을 해결하여 접촉 불량에 의한 충전의 문제점과 1:1 or 1:소수의 충전방식을 탈피해 자원낭비 문제를 해결하고, 정격전압에 의한 충전 방식을 Free 전압을 걸어 줄 수 있는 충전방식을 채택하고자 한다.

이를 위해 기존의 기구적인 접촉에 의하여 전압을 전달하는 방식이 아닌 비접촉식 충전 시스템으로 유도전류에 의한 전압 전달 방식을 도입하고자 한다. 이는 단순히 충전시스템 내에 다기종 다수 배터리를 올려놓기만 하는 자체만으로 충전이 가능할 수 있도록 설계한 것이다. 또한 동일 충전기에서 전압이 다른 어떠한 배터리를 올려놓을 시에도 그에 맞는 정격전압을 발생시키며 배터리에 손상이 가지 않게 하기 위한 방안으로 터미널식 가변 전원공급장치의 개념을 도입하고자 한다.

도 1 전자기 유도

도 2 충전 시스템 회로도

도 3 충전시스템 개략도

도 4 배터리 충전부

본 발명은 전자기 유도를 이용한 것이다. 전자기 유도란 도 1과 같이 자기장이 변하면 전기가 생기는 것이다. 즉 자석을 코일 주위에서 운동을 시키면 전기가 생기는 것이다. 이때 코일에 연결된 전구가 연결되어있다면 불이 들어온다. 이는 도 2와 같이 유도전류 발생시스템에 적용이 되며 유도전류 시스템에서 발생된 유도 전류는 배터리가 요구하는 충전전압을 공급하기 위해 정류기를 통하여 DC 전압으로 변환이 된다. 이 변환된 전압은 터미널 가변 스위치를 통하면서 기존의 배터리가 요구하는 정격용량에 맞는 출력을 제어되게 된다. 각각의 제어된 전압은 각각의 충전표시기를 통해 충전상태를 확인할 수 있게 작동되며 터미널 스위치와 충전표시기는 독립적으로 작동을 하게 되어 다양한 종류의 배터리를 동시에 충전할 수 있게 된다. 도 3은 충전 시스템의 개략 형태를 나타낸 것이다. 각각의 배터리 충전부는 도 4와 같이 각각의 터미널 스위치를 거쳐 여러 종류의 배터리에 맞는 정격 전압을 공급할 수 있게 된다.

위에서 기술한 것과 같이 본 발명은 기존의 충전 시스템의 구조적, 기능적인 한계성을 극복하기 위해 비접촉, 가변전압공급방식을 채택하여 다양한 종류의 배터리에 적용할 수 있게 고안한 충전 시스템이다. 본 충전 시스템 하나만으로 생활에서 사용되어온 기존의 다양한 종류의 크기와 규격이 다른 배터리에 손상이 가지 않게 적용함으로 사용의 편리성과 제품구입 시 충전기를 함께 구입해야 하는 경제적인 부담을 감할 수 있어 실용적인 발명이다.

Claims (2)

1. 비접촉식 충전 시스템에 기존의 기구적인 접촉에 의하여 전압을 전달하는 방식이 아닌 유도전류에 의한 전압 전달 방식
2. Free 전압을 걸어 줄 수 있는 터미널식 가변 전원공급장치