KR200310501Y1

KR200310501Y1 - 대용량 슬림형 전자기기용 배터리 충전 겸용 보조 전원장치

Info

Publication number: KR200310501Y1
Application number: KR20-2003-0000058U
Authority: KR
Inventors: 홍지준
Original assignee: 주식회사 코캄엔지니어링
Priority date: 2003-01-02
Filing date: 2003-01-02
Publication date: 2003-04-21

Abstract

본 고안은 대용량 슬림형 전자기기용 배터리 충전 겸용 보조 전원 장치에 관한 것으로서, 제1 전압으로 셋팅된 대용량 슬림형 리튬 2차 전지를 구비하는 전원부재; 및 전원부재의 제1 전압을 제2 전압으로 승압시키기 위해 전원부재에 연결되고, 제1 전압용 입/출력단자 및 제2 전압용 출력단자를 갖는 승압부재를 구비한다.

Description

대용량 슬림형 전자기기용 배터리 충전 겸용 보조 전원 장치 {High capacity and slim-type power pack capable of both recharging and being assistant source of an electronic apparatus}

본 고안은 대용량 슬림형 전자기기용 배터리 충전 겸용 보조 전원 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 낮은 전압을 요구하는 전자기기와 이 보다 높은 전압을 요구하는 전자기기를 동시에 하나의 본체에서 충, 방전이 가능하고 보조 전원으로도 사용할 수 있으며, 충전 용량을 극대화시키면서 사이즈 특히, 두께를 줄일 수 있는 대용량 슬림형 전자기기용 배터리 충전 겸용 보조 전원 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

최근 핸드폰, 노트북 컴퓨터, 개인용 디지털 보조기(PDA:Personal Digital Assistants), 디지털 카메라 등에 대한 관심이 고조되고, 이러한 전자기기가 소형, 경량화되는 추세에 맞춰 여기에 사용되는 배터리에 있어서도 가볍고 오래가고 신뢰성 높은 고성능의 제품에 대한 기대와 요구가 높아지고 있다.

그러나, 휴대용 전자기기는 정보통신 기술의 급격한 발달에 따라 많은 량의 정보 처리가 가능해 진 반면 이에 사용되는 배터리의 경우에는 절대적인 용량의 한계에 의해 전자기기의 발달에 부응하지 못하고 있는 것이 현실이다. 이러한 요구에 따라 휴대할 수 있는 보조 전원 또는 휴대용 충전기 등에 대한 개발이 진행되고 있다. 그런데, 이러한 보조 전원 또는 휴대용 충전기의 경우에도 그 크기에 많은 제한을 받기 때문에 용량을 무한정으로 용량을 증가시킬 수 없는 한계가 있었다.

또한, 휴대폰, PDA, 노트북 컴퓨터, 디지털 카메라에 사용되는 배터리의 정격 전압은 서로 간에 각각 다르기 때문에 기기에 따라 서로 다른 휴대용 충전기 또는 보조 전원을 가지고 다녀야 하는 불편한 점이 있었다.

본 고안은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 착상된 것으로서, 내부에 승압 회로를 구비시킴으로써 정격 전압이 서로 다른 전자기기들도 하나의 장치로서 보조 전원 및 충전 기능을 겸할 수 있으며, 박형 리튬 2차 전지를 사용함으로써 용량을 증대시키지만 장치의 사이즈를 슬림화 할 수 있는 대용량 슬림형 전자기기용 배터리 충전 겸용 보조 전원 장치를 제공하는 데 그 목적이 있다.

도 1은 본 고안의 바람직한 실시예에 따른 대용량 슬림형 전자기기용 배터리 충전 겸용 보조 전원 장치의 사시도.

도 2는 도 1의 내부 구성도.

도 3은 도 2의 회로도.

도 4는 감압 컨넥터의 사시도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

10...장치 20...본체

30...전원부재 40...제1 전압용 입/출력단자

50...제2 전압용 출력단자 60...승압부재

70...전지보호회로 80...충전표시부재

90...감압 컨넥터

상기 목적을 달성하기 위하여 본 고안은, 제1 전압으로 셋팅된 대용량 슬림형 리튬 2차 전지를 구비하는 전원부재; 및 상기 전원부재의 제1 전압을 제2 전압으로 승압시키기 위해 상기 전원부재에 연결되고, 제1 전압용 입/출력단자 및 제2 전압용 출력단자를 갖는 승압부재를 구비한다.

본 고안의 바람직한 실시예에 따른 대용량 슬림형 전자기기용 배터리 충전 겸용 보조 전원 장치에 있어서, 상기 승압부재는 상기 리튬 2차 전지의 충전 상태 또는 충전량을 표시하기 위한 충전표시부재를 더 구비한다.

본 고안의 바람직한 실시예에 따른 대용량 슬림형 전자기기용 배터리 충전 겸용 보조 전원 장치에 있어서, 상기 충전표시부재는: 상기 승압부재와 연결되도록 본체에 설치된 고휘도 엘이디(LED) 램프; 및 상기 엘이디 램프를 선택적으로 온/오프시키기 위해 상기 본체에 설치된 스위치를 구비한다.

본 고안의 바람직한 실시예에 따른 대용량 슬림형 전자기기용 배터리 충전 겸용 보조 전원 장치에 있어서, 제1 전압은 휴대폰용 리튬 2차 전지의 전압에 실질적으로 대응되는 3.7V이고, 상기 제2 전압은 피디에이(PDA), 노트북, 캠코더용 리튬 2차 전지의 전압에 실질적으로 대응되는 5.0V이며; 상기 대용량 슬림형 리튬 2차 전지는 실질적으로 72mm×125mm×17mm 규격의 본체에 약 6.6Ah의 용량을 가지는 것이 바람직하다.

본 고안의 바람직한 실시예에 따른 대용량 슬림형 전자기기용 배터리 충전 겸용 보조 전원 장치에 있어서, 상기 승압부재는 DC/DC 컨버터 회로를 구비한다.

본 고안의 바람직한 실시예에 따른 대용량 슬림형 전자기기용 배터리 충전 겸용 보조 전원 장치에 있어서, 상기 제1 전압용 입/출력단자는 장치 자체를 충전하거나 휴대폰의 보조 전원으로 이용하기 위한 것이고, 상기 제2 전압용 출력단자는 상기 제1 전압보다 높은 휴대용 전자기기를 충전하기 위한 것이 바람직하다.

본 고안의 바람직한 실시예에 따른 대용량 슬림형 전자기기용 배터리 충전 겸용 보조 전원 장치는, 상기 제2 전압용 출력단자를 이용하여 휴대폰을 충전하기 위하여, 감압 컨넥터를 더 구비한다.

본 고안의 바람직한 실시예에 따른 대용량 슬림형 전자기기용 배터리 충전 겸용 보조 전원 장치에 있어서, 상기 전원부재는 2개의 리튬 2차 전지가 병렬 연결되며, 각각의 리튬 2차 전지는, 단일의 격리막; 상기 격리막의 한쪽 면에 서로 소정 간격을 가지도록 접착되고, 일정한 크기로 절단된 다수의 양극판; 및 상기 격리막의 다른쪽 면에 상기 양극판과 대응되는 위치에 접착되고, 일정한 크기로 절단된 다수의 음극판을 구비하고; 상기 양극판 및 상기 음극판이 서로 교호되게 적층될 수 있도록 상기 격리막이 폴드 투 폴드(fold to fold) 형태로 연속적으로 접혀진 것이 바람직하다.

이하, 본 고안의 바람직한 실시예에 따른 대용량 슬림형 전자기기용 배터리 충전 겸용 보조 전원 장치를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 1은 본 고안의 바람직한 실시예에 따른 대용량 슬림형 전자기기용 배터리 충전 겸용 보조 전원 장치의 사시도이고, 도 2는 도 1의 내부 구성도이고, 도 3은 도 2의 회로도이다.

도 1 내지 도 3에 도시된 바와같이, 본 고안에 따른 장치(10)는 본체(20)와, 제1 전압으로 셋팅되고 본체(20)에 수납된 대용량 슬림형 전원부재(30)와, 전원부재(30)의 제1 전압을 제2 전압으로 승압시키기 위해 전원부재(30)에 연결되고, 제1 전압용 입/출력단자(40) 및 제2 전압용 출력단자(50)를 갖는 승압부재(60)를 구비한다.

상기 본체(20)는 전원부재(30)와 승압부재(60), 전지 보호 회로 (PCM:Protection Circuit Module)(70), 과열 방지 회로(72), LED 점등 회로(미도시) 등이 내장되는 하부 케이스(22)와 온/오프 스위치(24)가 설치되며 하부 케이스(22)에 결합되는 상부 케이스(26)를 구비한다. 상기 본체(20)의 규격은 실질적으로 72mm×125mm×17mm의 사이즈를 가진다.

상기기 PCM(70)과 과열 방지 부가 회로(Bi-Metalic ciruit Protection)(72)는 과충전 방지 기능(4.325V), 과충전 방지기능 해제 전압(4.075V), 과방전 방지 기능(2.50V), 과방전 방지기능 해제전압(2.90V), 과전류 방지기능(3.0V), 배터리 과열 방지 기능(약 70℃) 등의 기능을 가진다.

상기 전원부재(30)는 2개의 리튬 2차 전지가 병렬 연결된 것으로서, 각각의리튬 2차 전지는 양극판/격리막/음극판의 3단의 적층 구조로 이루어진다. 양극판은 알루미늄과 같은 금속(Foil) 위에 양극 활물질을 도포, 건조하여 제작된다. 음극판은 구리와 같은 금속(Foil) 위에 음극 활물질을 도포, 건조하여 제작된다. 상기 각각의 양극판 및 음극판을 절연하기 위한 단일의 격리막은 폴리에틸렌(PE) 또는 폴리프로필렌(PP)의 폴리머 다공질막을 구비하며, 단층 및 다층구조를 가진다. 격리막 표면에는 이온전도성 접착제가 도포된다. 단일의 격리막에 다수의 양극판 및 음극판이 접착된 3단 구조의 전극판을 폴드 투 폴드 형태로 연속적으로 접게 되면, 양극판과 음극판이 서로어 교호되게 배치된다. 상기 리튬 2차 전지는 본 출원인이 1999. 12. 20.자로 출원한 대한민국 특허공개 제10-2001-0000061호(2001.01.05) 리튬 2차 전지에 개시된 바와 같다. 각각의 리튬 2차 전지의 용량은 규격의 본체에 약 3.3Ah이며, 따라서, 전원부재(30)의 총 용량은 약 6.6Ah이다. 최대 방전 전류는 3.0A(3.7V)이며 무게는 약 200g이다.

상기 승압부재(60)는 DC/DC 컨버터 회로(62)를 구비한다. 상기 DC/DC 컨버터 회로(62)는 PCB(미도시) 상에 설치되며, 제1 전원을 제2 전원으로 승압시키기 위한 것이다. 상기 승압부재(60)는 3.7V를 사용하는 휴대폰 배터리와 5.0V를 사용하는 PDA 배터리 간에 호환성을 위한 것으로서, 3.7V를 5.0V 승압시켜 동일한 단자를 이용하여 PDA 등을 충전시키기 위한 것이다. 상기 제1 전압은 휴대폰용 리튬 2차 전지의 전압에 실질적으로 대응되는 3.7V이고, 상기 제2 전압은 피디에이(PDA), 노트북, 캠코더용 리튬 2차 전지의 전압에 실질적으로 대응되는 5.0V이다.

상기 제1 전압용 입/출력단자(40)는 제1 전압의 전용 충전기를 사용하여 본장치(10)를 충전(입력)하고, 제1 전압을 사용하는 전자기기(예를 들어, 휴대폰 등)의 보조 전원으로 이용되거나, 고휘도 LED 램프(82)를 점등하는 전원으로 활용(출력)된다. 상기 제2 전압용 출력단자(50)는 제1 전압보다 높은 제2 전압을 사용하는 전자기기(예를 들어, PDA 등)에 연결되어 그러한 휴대용 전자기기를 충전하기 위한 것이다.

상기 승압부재(60)는 전원부재(30)의 충전 상태 또는 충전량을 표시하기 위한 충전표시부재(80)를 구비한다. 충전표시부재(80)는 승압부재(60)와 전기적으로 연결되도록 본체(20)에 설치된 고휘도 엘이디(LED) 램프(82)와 엘이디 램프(82)를 선택적으로 온/오프시키기 위해 본체(20)에 설치된 온/오프 스위치(24)를 구비한다. 상기 엘이디 램프(82)는 리튬 2차 전지가 완전히 방전될 때까지 사용이 가능며, 캠핑, 낚시, MTB, 자동차 및 비상등으로 활용될 수 있을 정도의 휘도를 가진다. 한편, 상기 충전표시부재(80)는 소위, 게이지 형태로 배터리 잔량을 표시하는 것도 무방하다.

도 4에 도시된 바와 같이, 제2 전압용 출력단자(50)에는 제1 전원을 사용하는 휴대폰 등을 충전하기 위하여 감압 컨넥터(90)가 연결될 수 있다. 상기 감압 컨텍터(90)는 일종의 4.2 V 휴대전화 충전기로서, 제2 전압용 입/출력단자에 연결되어 각 모델 별 휴대폰을 과충전의 위험 없이 안전하게 충전 하기 위한 것으로서, 제2 전압(5.0V)을 제1 전압(3.7)으로 전압을 낮추기 위한 것이다.

상기와 같이 구성된 본 고안의 바람직한 실시예에 따른 대용량 슬림형 전자기기용 배터리 충전 겸용 보조 전원 장치의 동작을 설명하면 다음과 같다.

먼저, 본 장치(10)는 별도의 충전기(미도시)에 의해 충전이 되면 6.6Ah 용량과 3.7V의 제1 전압을 유지하게 된다. 따라서, 사용자는 본 장치와 함께 휴대폰, PDA 등을 휴대하고 다니다가 휴대폰, PDA 등의 전자기기의 배터리가 용량이 소진되게 되면, 전자기기의 충전용 컨텍너를 본 장치(10)에 연결하여 사용하게 되면, 휴대폰의 경우 대기시간이 38일이며, 1일 1시간 통화시 21일 사용 가능하고, 최대 500회 이상 충방전이 가능하다. 여기서, 휴대폰을 제1 전압용 입/출력단자(40)에 연결하여 사용하게 되면, 본 장치(10)는 휴대폰을 충전하기 보다는 휴대폰의 보조전원으로 이용되고, 도 4의 감압 컨넥터(90)를 통해 제2 전압용 출력단자(50)에 연결하면 충전 전용으로 사용할 수 있다.

한편, 사용자가 제2 전압용 출력단자(50)에 PDA를 연결하게 되면, 위 PDA는 충전만 할 수 있게 된다. 또한, 고휘도 LED 램프(82)의 경우에는 1일 10시간 사용시 25일을 사용할 수 있다.

상술한 바와 같이 본 고안에 따른 대용량 슬림형 전자기기용 배터리 충전 겸용 보조 전원 장치는 다음과 같은 효과를 가진다.

첫째, 폴드 푸 폴드 형태로 접혀진 구조를 가진 리튬 2차 전지를 병렬로 2개 연결시켜 사용함으로써 장치의 용량을 증대시킬 수 있음은 물론 상대적으로 그 사이즈(두께)를 감소시킬 수 있는 효과를 가진다.

둘째, 장치 내부에 승압부재(DC/DC 컨버터)를 내장시킴으로써 제1 전압(3.7V)을 이용하여 휴대폰을 충전하거나 그 보조 전원으로 사용할 수 있을 뿐만 아니라 제2 전압(5.0)을 이용하는 PDA 등을 충전할 수 있게 된다. 따라서, 하나의 기기로 여러 가지 다양한 휴대용 전자기기를 휴대하면서 충전할 수 있는 효과가 있다.

Claims

제1 전압으로 셋팅된 대용량 슬림형 리튬 2차 전지를 구비하는 전원부재; 및

상기 전원부재의 제1 전압을 제2 전압으로 승압시키기 위해 상기 전원부재에 연결되고, 제1 전압용 입/출력단자 및 제2 전압용 출력단자를 갖는 승압부재를 구비하는 것을 특징으로 하는 대용량 슬림형 전자기기용 배터리 충전 겸용 보조 전원 장치.
제1항에 있어서,

상기 승압부재는 상기 리튬 2차 전지의 충전 상태 또는 충전량을 표시하기 위한 충전표시부재를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 대용량 슬림형 전자기기용 배터리 충전 겸용 보조 전원 장치.
제2항에 있어서,

상기 충전표시부재는:

상기 승압부재와 연결되도록 본체에 설치된 고휘도 엘이디(LED) 램프; 및

상기 엘이디 램프를 선택적으로 온/오프시키기 위해 상기 본체에 설치된 스위치를 구비하는 것을 특징으로 하는 대용량 슬림형 전자기기용 배터리 충전 겸용 보조 전원 장치.
제1항에 있어서,

제1 전압은 휴대폰용 리튬 2차 전지의 전압에 실질적으로 대응되는 3.7V이고, 상기 제2 전압은 피디에이(PDA), 노트북, 캠코더용 리튬 2차 전지의 전압에 실질적으로 대응되는 5.0V이며;

상기 대용량 슬림형 리튬 2차 전지는 실질적으로 72mm×125mm×17mm 규격의 본체에 약 6.6Ah의 용량을 가지는 것을 특징으로 하는 대용량 슬림형 전자기기용 배터리 충전 겸용 보조 전원 장치.
제4항에 있어서,

상기 승압부재는 DC/DC 컨버터 회로를 구비하는 것을 특징으로 하는 대용량 슬림형 전자기기용 배터리 충전 겸용 보조 전원 장치.
제1항에 있어서,

상기 제1 전압용 입/출력단자는 장치 자체를 충전하거나 휴대폰의 보조 전원으로 이용하기 위한 것이고, 상기 제2 전압용 출력단자는 상기 제1 전압보다 높은 휴대용 전자기기를 충전하기 위한 것을 특징으로 하는 대용량 슬림형 전자기기용 배터리 충전 겸용 보조 전원 장치.
제1항에 있어서,

상기 제2 전압용 출력단자를 이용하여 휴대폰을 충전하기 위하여, 감압 컨넥터를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 대용량 슬림형 전자기기용 배터리 충전 겸용 보조 전원 장치.
제1항에 있어서,

상기 전원부재는 2개의 리튬 2차 전지가 병렬 연결되며, 각각의 리튬 2차 전지는,

단일의 격리막;

상기 격리막의 한쪽 면에 서로 소정 간격을 가지도록 접착되고, 일정한 크기로 절단된 다수의 양극판; 및

상기 격리막의 다른쪽 면에 상기 양극판과 대응되는 위치에 접착되고, 일정한 크기로 절단된 다수의 음극판을 구비하고;

상기 양극판 및 상기 음극판이 서로 교호되게 적층될 수 있도록 상기 격리막이 폴드 투 폴드(fold to fold) 형태로 연속적으로 접혀진 것을 특징으로 하는 대용량 슬림형 전자기기용 배터리 충전 겸용 보조 전원 장치.