KR20030080386A - 휴대용 자동 충전기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 충전된 전원이 오래가지 않아 수시로 충전지를 교환하거나 충전을 하여 사용하는 불편을 해결하고자 사람이 이동할 때 손이나 팔 또는 몸전체가 흔들리는 원리를 이용한 휴대용 자동 충전기에 관한 것으로서, 휴대폰 케이스 내에 복수개의 피에조를 병렬로 구성한 피에조발전장치와 상기 피에조발전장치의 교류상태의 전류를 직류로 정류하기 위한 다이오드브리지회로와 상기 다이오드브리지회로를 통과한 전류를 충전하기에 적정한 전압으로 안정적인 공급을 하기 위한 전압안정화회로와 상기 전압안정화회로에 연결되며 휴대폰배터리의 충전에 필요한 전압까지 충전되는 미소충전회로와 상기 미소충전회로 양단에 전기적으로 접속된 배터리로 구성되어 상기 피에조발전장치의 피에조가 상하로 이동될 때 발생하는 자가 발전에 의하여 상기 배터리가 충전되도록 한 장치로 구성된다.

따라서, 별도의 충전기나 충전동작 없이도 자동으로 충전이 되기 때문에 편리하고 휴대하기 손쉬운 효과가 있다.

Description

휴대용 자동 충전기{Automatic charger}

본 발명은 사람이 이동시에 흔들림을 이용하여 유도코일 내부에 영구자석의 왕복운동으로 발생된 유도기전력이 충전회로에 의해 충전지를 충전시키는 휴대용 발전충전장치에 관한 것이다.

현재 충전지를 필요로 하는 많은 전자제품(휴대폰,카셋트,컴퓨터,라디오등)이 보급됨에 따라서 많은 충전지가 필요하며이 전자제품을 이용하기 위한 충전지는 가정전원(AC 110/220V)과 충전장치가 있어야만 충전이 가능하다. 즉 도 1에서와 같이 충전기(10)는 하우징(12) 내부에 충전회로(도시하지 않음)가 내장되며, 상기 충전회로와 접속되어 외부 전원을 충전회로에 공급하는 플러그(14)가 하우징(12)에 일체로 형성되며, 하우징(12)의 타측으로는 휴대폰 배터리(20)가 충전회로와 접속되면서 착탈되도록 함으로써, 외부전원을 사용하여 배터리(20)를 충전시키도록 하였다.

그러나, 상기한 바와 같이 충전기(10)가 휴대폰과는 별개의 독립된 장치이기 때문에, 휴대폰 사용자가 장시간의 여행 즉배터리 용량을 초과하는 시간의 여행을 할 경우에는 상기한 바와 같은 충전기를 별도로 구비하여야 하는 불편이 있었으며, 충전기를 구비하지 않은 상태에서 준비한 배터리가 완전 방전되었을 경우에는 휴대폰을 사용할 수 없게 되는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 사람이 이동시에 발생하는 흔들림의 원리를 이용하여 스스로 자가 충전되는 장치를 제공하고자 하는 것이다

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 휴대용 자동 충전기의 바람직한 일실시예로는

휴대폰 케이스내에 복수개의 피에조를 병렬로 구성한 발전회로와

상기 발전회로의 양단에 연결된 미소 충전회로와

상기 미소충전회로 양단에 전기적으로 접속된 배터리로 구성되어

상기 발전회로의 피에조가 상하로 이동될 때 발생하는 자가 발전에 의하여 상기 충전회로가 미소 충전되어 일정한 기준 이상으로 충전되면 다시 상기 배터리가 충전되도록 한 장치로 구성된다.

도 1은 종래의 휴대폰 배터리용 충전기를 나타내는 사시도.

도 2는 본 발명의 피에조를 이용한 휴대용 자가 충전기의 회로구성도.

도 3은 본 발명의 피에조 발전장치의 세부 구성도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호 설명>

100 : 피에조발전장치101 : 공통단자연결봉

102 : 공통단자103 : 피에조단자

104 : 피에조단자연결봉105 : 피에조

200 : 다이오드브리지회로201,202,203,204 : 다이오드

300 : 전압안정화회로301 : 콘덴샤

302 : DC-DC컨버터304, 306 : 저항

305 : 트랜지스터307 : 코일

308 : 다이오드400 : 미소충전회로

401 : 다이오드402 : 충전용컨덴샤

403 : 제너다이오드500 : 휴대폰배터리

이하 첨부한 도면을 참고하여 본 발명의 일실시예에 대하여 상세히 설명하기로 한다.

도 2는 본 발명의 피에조를 이용한 휴대용 자가 충전기의 회로구성도를 나타내는 도면으로서 피에조발전장치(100)와 다이오드브리지회로(200), 전압안정화회로(300), 미소충전회로(400), 그리고 휴대폰배터리(500)로 크게 구성되어 있다. 먼저 상기 피에조발전장치(100)는 피에조(105)에 충격을 가하면 충격왜곡에 따른 전기저항 변화특성으로 인하여 미량의 전류가 발생하는 원리를 이용한것이다. 즉, 피에조효과(압전현상이라고도 한다), 누르면 전기가 생기고 전기를 가하면 크졌다 작아졌다 하는 효과, 를 이용하여 미량의 전기를 발생시키고 충전할 수 있는 전류량이 될 때까지 축전시켰다가 휴대폰의 배터리를 충전하는 원리를 이용하는 것이다. 본 출원인은 통상의 피에조(105)스피커에 일정 충격을 가하면 약 0.04mA의 전류가 발생한다는 사실을 실험을 통하여 확인하였다. 따라서 충전에 필요한 적정량의 전류를 얻기 위해서는 도 3에서와 같이 피에조(105)를 복수 개 설치하고 각각을 병렬로 연결하여 미량의 전류를 포집할 수 있는 구조로 하는 것이 바람직하다. 더욱 바람직하게는 상기 피에조(105)를 직렬로 연결하여 필요한 전압을 얻을 수 있도록 하고, 복수개의 피에조(105)를 직병렬로 혼합하여 접속하면 필요한 전류와 전압을 얼마던지 얻을 수가 있는 것이다. 도 3의 (나)는 일반적인 개별 피에조(105)스피커의 평면도이며 도 3의 (나)는 그 측면도로서, 도면에서와 같이 원모양의 둥근 공통단자(102)위에 피에조단자(103)가 상기 공통단자(102)보다는 작은 크기의 원모양으로 도포되어 있는 구조로 되어 있다. 도 3의 (가)는 상기와 같은 개별 피에조(105)스피커를 복수개 적층시키고 도면에서와 같이 공통단자(102)들은 공통단자(102)를 연결시키는 공통단자연결봉(101)으로 서로 전기적으로 연결되며 동시에 상기 피에조단자(103)들과는 전기적으로 단락되어 있으며, 상기 피에조단자(103)들은 피에조단자연결봉(104)을 통하여 서로 전기적으로 접촉되며 또한 상기 공통단자(102)들과는 전기적으로 단락되어 있다. 이때 발생하는 전류는 교류형태로 발생하기 때문에 이것을 전파정류하기 위한 다이오드브리지회로(200)를 사용하고 있는 것이다. 상기 다이오드브리지회로(200)는 일반적인 공통 회로이므로그 설명을 생략하기로 한다. 상기 피에조발전장치(100)의 피에조단자연결봉(104)의 출력은 상기 다이오드브리지회로(200)의 다이오드(201)와 다이오드(203)사이에 연결되고 공통단자연결봉(101)의 출력은 다이오드(202)와 다이오드(204)에 연결되어 전파정류된 신호가 상기 전압안정화회로(300)의 DC-DC 컨버터(302)의 입력에 연결된다.

이때 DC/DC컨버터(302)는 입력된 신호레벨을 감지하여 단자(Out)를 통해 로우상태의 신호를 발생하여 저항(306)에 인가하는바 이 경우 트랜지스터(305)의 베이스에는 저항(304)(306)에 의한 바이어스 전압이 인가되어 상기 트랜지스터(305)가 턴온되고 그에 따라 코일(307)과 다이오드(308)를 통하여 충전전류의 바이어스 전압으로 이용이 되는 것이다.

또한, 이때 저항(310)(311)(312)는 충전전류를 조정하게 되는데 이렇게 조정된 전류는 미소충전회로의 다이오드(401)에 인가되어 콘덴서(402)에 충전이 되는 것이다. 또한, 상기 콘덴셔(402)의 충전전압은 제너다이오드(403)의 기준전압이상으로 충전이 되다가 제너다이오드(403)의 기준전압보다 높게 충전이 되면 휴대폰배터리(500)에 충전되는 구조로 되어 있다.

도3에서 미설명부호 301은 잡음제거용의 콘덴셔이며 309는 바이어스 조절용 가변저항이다.

이하, 본 발명의 일 실시예에 따른 피에조를 이용한 휴대용 자가 충전기의 동작에 대하여 설명한다.

본 발명의 일 실시예에 따른 피에조(105)를 이용한 휴대용 자가 충전기를휴대폰에 내장하고 들고 다니거나 또는 몸의 일부분(팔목)에 고정시키고 걸어 다니게 되면 걸을 때 마다 흔들림이 발생하게 되고 이 흔들림에 의하여 피에조단자(103)와 공통단자(102)에 충격이 가해지고 그 충격으로 인하여 미량의 교류상태의 전류가 발생하게 되고 복수개의 병렬로 연결된 피에조발전장치(100)에서 다량의 전류가 합산되어 전파정류회로인 다이오드브리지회로(200)로 입력되고 그직류전압은 전압안정화회로(300)를 통하여 충전에 필요한 적정한 전압과 전류로 안정되게 하여 상기 미소충전회로(400)에 공급된다. 따라서, 이렇게 공급된 미소전류들은 휴대폰배터리(500)를 충전하기에 필요한 전압형태로 계속 충전되다가 기준 전압 이상으로 충전이 되면 휴대폰배터리를 충전하게 되고 이러한 동작을 반복함으로써 별도의 충전기를 구비하지 않고도 지속적으로 휴대폰을 사용할 수가 있는 것이다.

이상에서 본 발명은 기재된 구체예에 대해서만 상세히 설명되었지만 본 발명의 기술사상 범위 내에서 다양한 변형 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허 청구범위에 속함은 당연한 것이다.

따라서, 본 발명의 피에조를 이용한 휴대용 자가 충전기를 사용하면 별도의 충전기나 충전동작 없이도 자동으로 충전이 되기 때문에 편리하고 휴대하기 손쉬운 효과가 있다.

Claims (2)

1. 휴대폰 케이스 내에 피에조(105)로 구성된 피에조발전장치(100);와

   상기 피에조발전장치(100)에서 발생되는 교류상태의 전류를 직류로 정류하기 위한 다이오드브리지회로(200);와

   상기 다이오드브리지회로(200)를 통과한 전류를 충전하기에 적정한 전압으로 안정적인 공급을 하기 위한 전압안정화회로(300);와

   상기 전압안정화회로(300)에 연결되며 휴대폰배터리(500)의 충전에 필요한 전압까지 충전되는 미소충전회로(400);와

   상기 미소충전회로(400) 양단에 전기적으로 접속된 휴대폰배터리(500);로

   구성되어 상기 피에조발전장치(100)의 피에조(105)가 상하로 이동될 때 발생하는 자가 발전에 의하여 상기 휴대폰배터리(500)가 충전되도록 한 것을 특징으로 하는 휴대용 자동 충전기.
2. 제 1항에 있어서, 상기 피에조발전장치(100)는 상기 피에조(105)를 복수 개 사용하여 전기적으로 접속되는 것을 특징으로 하는 휴대용 자동 충전기.