KR20050048099A - Battery apparatus for portable terminal device - Google Patents
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Abstract
본 발명은 휴대 단말기에 전원을 제공하는 전원장치(10)를 배터리(11)에 병렬 접속되는 EDLC(12)를 더 포함하도록 구성하고, 이 중 배터리(11)는 1차전지(11a) 또는 2차전지(11b)를 사용할 수 있도록 설계하여 휴대 단말기의 사용시간을 최대한 연장함과 동시에 언제 어느 공간에서도 충전이 자유로운 휴대 단말기용 전원장치에 관한 발명이다.The present invention is configured to further include an EDLC (12) connected in parallel to the battery 11, the power supply device 10 for supplying power to the mobile terminal, wherein the battery 11 is the primary battery (11a) or 2 The present invention relates to a power supply device for a portable terminal designed to use the battery 11b to extend the use time of the portable terminal as much as possible and to be free of charge in any space at any time.
Description
본 발명은 휴대 단말기용 전원장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 휴대 단말기에 전원을 제공하는 전원장치를 배터리에 병렬 접속되는 EDLC를 더 포함하는 구조로 구성하여 휴대 단말기의 사용시간을 최대한 연장함과 동시에 언제 어느 공간에서도 충전을 자유롭게 실행할 수 있는 휴대 단말기용 전원장치에 관한 것이다.The present invention relates to a power supply device for a mobile terminal, and more particularly, a power supply device for supplying power to the mobile terminal further comprises an EDLC connected in parallel to the battery to extend the use time of the mobile terminal as much as possible. At the same time, the present invention relates to a power supply device for a portable terminal capable of freely performing charging in any space at any time.
최근 들어 많은 사람들이 사용하고 있는 휴대폰, PDA, 노트북 등과 같은 휴대 단말기는 휴대하거나 보관이 용이하고 시간과 장소의 제약을 받지 않으면서 유용하게 이용할 수 있다는 측면에서 그 사용자의 수가 갈수록 증가하고 있다.In recent years, the number of users is increasing in that the mobile terminal, such as mobile phones, PDAs, notebooks, etc., which are used by many people, is easy to carry or store and can be usefully used regardless of time and place.
이러한 휴대 단말기는 단순히 통화기능 이외에도 인터넷에 접속하여 다양한 정보를 실시간으로 제공받을 수 있고, IMT-2000(International Mobile Telecommunications - 2000) 등을 통하여 전 세계의 누구와도 동영상으로 대화를 할 수 있는 등의 다양한 기능을 가지고 있으며, 이에 따라 언제든지 휴대 단말기를 자유롭게 사용할 수 있도록 우수한 품질의 전원장치를 제공할 수 있어야만 하였다.These mobile terminals can be provided with various information in real time by simply accessing the Internet in addition to the call function, and can talk with anyone in the world through IMT-2000 (International Mobile Telecommunications-2000). It had a variety of functions, and therefore, it had to be able to provide a high quality power supply so that the portable terminal can be freely used at any time.
통상적으로 휴대 단말기는 사용자가 휴대하면서 사용하기 때문에 자체 배터리를 통하여 전원을 공급받을 수 있도록 설계되고, 배터리의 전원이 방전될 경우에는 별도의 충전장치를 통해 전원을 충전하여 사용할 수 있도록 설계되어 있다.In general, the portable terminal is designed to be supplied with power through its own battery because the user uses it while carrying it, and when the power of the battery is discharged, the portable terminal is designed to be used by charging the power through a separate charging device.
이들 배터리 충전장치는 가정이나 사무실 등지에서 제공되는 교류전원을 직류전원으로 변환하여 사용하는 일반적인 충전장치와, 자동차의 시거잭을 이용한 시거잭용 충전기, 그리고 백화점 등지의 사람들이 많이 모이는 공공장소에 설치하여 소정의 대금을 지급한 후 이용하는 유료 자동 충전장치 등으로 분류되고 있다.These battery chargers are installed in general places where a large number of people gather in a large number of people, such as general chargers for converting AC power provided from homes and offices into DC power, cigar jack chargers using car cigar jacks, and department stores. It is classified as a paying automatic recharging device used after paying.
이와 같이 종래의 휴대 단말기용 전원장치를 충전하는 충전장치는 출장이나 여행시에 휴대하기에 불편한 충전장치를 항상 휴대하여야 하며, 입력전원인 220V의 콘센트가 구비되어 있는 장소에서만 충전이 가능하여 이동시나 야외 등지에 있을 때에는 충전할 수가 없고, 또한 상기 충전장치와 결합된 상태에서는 사용하기가 불편하며, 충전시까지 일정시간이 경과된 후에 사용이 가능하여 늘 불편하였다.As such, a charging device for charging a conventional power supply device for a portable terminal should always carry a charging device, which is inconvenient to carry when traveling or traveling, and can be charged only at a place equipped with an outlet of 220V as an input power source. When it is outdoors, it cannot be charged, and it is inconvenient to use when it is combined with the charging device, and it is always inconvenient to use after a predetermined time has elapsed until charging.
그리고, 시거잭용 충전기의 경우도 자동차의 배터리에서 공급되는 전원을 공급받아야 하기 때문에 항상 자동차에 탑승한 후에만 충전이 가능하며, 충전시에도 자동차 배터리의 방전을 방지하기 위해 공회전을 지속시킴으로 인해 연료가 불필요하게 소모되고 대기오염을 초래하는 문제점이 있어 왔다.In addition, the charger for the cigar jack also needs to be supplied with power from the battery of the car, so it can always be charged only after boarding the car. There has been a problem of unnecessary consumption and air pollution.
또한, 공공장소 등지에 설치된 유료 자동 충전장치를 이용하여 휴대 단말기의 방전된 배터리를 충전하는 경우에도 충전장치가 설치되어 있는 장소까지 사용자가 이동한 후 소정의 대금을 지불하여 충전을 받기 때문에 이 또한 불편하였다.In addition, even when charging the discharged battery of the mobile terminal using a charge automatic charging device installed in a public place, such as because the user is charged to a predetermined price after moving to the place where the charging device is installed to receive this charge also It was uncomfortable.
이러한 불편함을 해소하기 위해 여행이나 출장 또는 야외 등지에서 휴대가 간편하며 휴대 단말기의 배터리 방전시 즉각 사용할 수 있는 휴대 단말기 배터리 대용 및 충전장치에 대한 연구가 거듭 이루어지고 있는 것도 사실이다.In order to alleviate this inconvenience, it is true that the portable terminal battery substitutes and charging devices that are easy to carry in travel, business trips or outdoors and can be used immediately when the battery of the portable terminal is discharged have been repeatedly studied.
본 발명의 목적은 휴대 단말기에 전원을 제공하는 전원장치를 배터리에 병렬 접속되는 EDLC를 더 포함할 수 있도록 구성하여 휴대 단말기의 사용시간을 최대한 연장함과 동시에 더욱 편리하게 사용할 수 있도록 한 휴대 단말기용 전원장치를 제공함에 있다. An object of the present invention is to configure the power supply for supplying power to the mobile terminal may further include an EDLC connected in parallel to the battery for extending the use time of the mobile terminal as possible and at the same time more convenient In providing a power supply.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은, The present invention for achieving the above object,
휴대 단말기에 전원을 제공하는 전원장치를 포함하여 이루어진 휴대 단말기용 전원장치에 있어서,In the portable terminal power supply comprising a power supply for providing power to the portable terminal,
상기 전원장치는 배터리에 병렬 접속되는 EDLC를 더 포함하는 것을 그 기술적 구성상의 기본 특징으로 한다.The power supply further includes an EDLC connected in parallel to a battery, as a basic feature of the technical configuration.
이하, 본 발명에 따른 휴대 단말기용 전원장치를 도면을 참조하여 설명하기로 하고, 본 발명의 실시예는 다수 개가 존재할 수 있으며, 이들 실시예를 통하여 본 발명의 목적, 특징 및 이점들을 보다 더 잘 이해할 수 있게 된다.Hereinafter, a power supply device for a portable terminal according to the present invention will be described with reference to the drawings, and there may be many embodiments of the present invention, and through these embodiments, the objects, features, and advantages of the present invention are better understood. I can understand.
도 1a는 본 발명에 따른 휴대 단말기용 전원장치를 나타내는 사진이고, 도 1b는 본 발명에 따른 휴대 단말기용 전원장치를 나타내는 개념도이다.Figure 1a is a photograph showing a power supply device for a portable terminal according to the present invention, Figure 1b is a conceptual diagram showing a power supply device for a portable terminal according to the present invention.
본 발명에 따른 휴대 단말기용 전원장치는 도 1a 및 도 1b에 도시된 바와 같이 휴대 단말기에 전원을 제공하는 전원장치(10)를 배터리(11)와 병렬 접속되는 EDLC(12)로 구성하고, 이 배터리(11)는 1차전지(11a) 또는 2차전지(11b) 중의 어느 하나를 이용할 수 있도록 설계되는 것을 핵심으로 한다.The power supply device for a portable terminal according to the present invention, as shown in Fig. 1a and 1b comprises a power supply device 10 for providing power to the portable terminal is an EDLC (12) connected in parallel with the battery 11, The battery 11 is designed to be able to use either the primary battery 11a or the secondary battery 11b.
즉, 휴대 단말기에 전원을 제공하는 전원장치(10)를 1차전지(11a; 건전지) 또는 2차전지(11b; 리튬이온전지 등)로 된 배터리(11)에 반영구적으로 사용할 수 있는 EDLC(12)를 병렬 연결하여 직류전원으로 사용할 수 있도록 하거나, 배터리(11)의 2차전지(11b)가 방전될 경우 전원을 용이하게 재충전할 수 있도록 설계하여 사용자의 편의성과 제품의 효율성을 크게 향상시킬 수 있도록 한 것이다.That is, the EDLC 12 which can be used semi-permanently for the power supply device 10 for supplying power to the mobile terminal can be used for the battery 11 of the primary battery 11a (battery) or the secondary battery 11b (lithium ion battery, etc.). ) Can be connected in parallel to use as a DC power supply, or designed to easily recharge the power when the secondary battery 11b of the battery 11 is discharged, thereby greatly improving user convenience and product efficiency. It would be.
더욱 구체적으로, 본 발명은 일반시중에서 용이하게 구매할 수 있는 1차전지(11a; 건전지)의 전원을 EDLC(12)를 통하여 휴대 단말기에 제공할 수 있도록 전원장치(10)를 설계하거나, 휴대 단말기에 장착된 2차전지(11b)가 방전될 경우 1차전지(11a)와 EDLC(12)로 팩화된 전원장치(10)를 통하여 재충전할 수 있도록 만들어진 것이다.More specifically, the present invention is to design a power supply device 10 or to provide a power source of a primary battery (11a; batteries) that can be easily purchased on the market through the EDLC 12, or a portable terminal If the secondary battery (11b) mounted in the discharge is made to be recharged through the power supply device 10 is packed with the primary battery (11a) and EDLC (12).
도 2는 본 발명에 따른 휴대 단말기용 전원장치를 설명하기 위하여 EDLC(12)를 장착하지 않은 상태의 1차전지의 방전 그래프이다.2 is a discharge graph of the primary battery without the EDLC 12 in order to explain the power supply device for the portable terminal according to the present invention.
1차전지(11a; 건전지)는 정전류가 아닌 휴대폰이나 노트북, PDA 등과 같이 Pulse 방전을 하게 되면 리튬이온전지와 달리 도 2에 도시된 바와 같이 방전이 급격히 이루어져 사용시간이 매우 짧아질 수밖에 없고, 이렇게 충전할 시간이 없을 경우 계속해서 건전지를 교체해야만 하는 단점이 있어 왔다.When the primary battery 11a (battery) is not a constant current, but pulse discharge like a mobile phone, notebook, PDA, etc., unlike the lithium ion battery, as shown in FIG. There has been a disadvantage that the battery must be replaced continuously when there is no time to charge.
도 3은 본 발명에 따른 휴대 단말기용 전원장치를 설명하기 위하여 EDLC(12)를 장착한 상태의 1차전지의 방전 그래프이고, 도 4는 본 발명에 따른 휴대 단말기용 전원장치를 설명하기 위하여 도 2 및 도 3을 함께 비교한 1차전지의 방전 그래프이다.3 is a discharge graph of a primary battery in which an EDLC 12 is mounted to explain a power supply device for a portable terminal according to the present invention, and FIG. 4 is a view illustrating a power supply device for a portable terminal according to the present invention. 2 and 3 illustrate a discharge graph of the primary battery.
본 발명은 1차전지(11a)에 또는 2차전지(11b)에 EDLC(12)를 병렬로 접속한 전원장치(10)로서 Pulse 방전시 고전류 부분을 EDLC(12)에서 보충해주는 방식으로 설계되어 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이 사용시간을 3배이상 연장시킬 수 있다.The present invention is a power supply device 10 in which the EDLC 12 is connected to the primary battery 11a or the secondary battery 11b in parallel, and is designed in such a manner that the high current portion is supplemented by the EDLC 12 during pulse discharge. As shown in FIGS. 3 and 4, the use time can be extended by three times or more.
또한, EDLC(12)는 반영구적으로 사용할 수 있어 1차전지(11a; 건전지)만 교체하여도 되고 2차전지(11b)일 경우 그 사용시간을 3배이상 연장할 수 있게 된다.In addition, since the EDLC 12 can be used semi-permanently, only the primary battery 11a (battery) may be replaced, and in the case of the secondary battery 11b, its use time can be extended by three times or more.
더욱 구체적으로, 본 발명에 따른 휴대 단말기용 전원장치는 도 1에서 직렬로 연결한 1차전지(11a; 건전지)와 EDLC(12)를 병렬로 연결하여 Pulse 방전에서 고전류 필요시 EDLC(12)가 보충함으로써 Pulse에 의한 사용시간의 단점을 보안함으로써 더욱 긴 시간동안 사용할 수 있게 된다.More specifically, the power supply device for a portable terminal according to the present invention is connected to the primary battery (11a; battery) and EDLC 12 connected in series in parallel in FIG. By supplementing the shortcomings of the use time by Pulse, it can be used for a longer time.
이때, EDLC(전기 이중층 캐패시터(12); Electric Double Layer Capacitor)는 캐패시터와 전지의 단점을 보완하고자 hybrid pulse power용으로 개발된 것이다.At this time, EDLC (Electric Double Layer Capacitor 12) is developed for hybrid pulse power to compensate for the shortcomings of capacitors and batteries.
ELDC는 전지와 비교하여 사용 가능한 온도범위와 전압범위가 상대적으로 넓고 충전시간이 짧은 특성이 있다. 특히 물리적인 전하의 흡·탈착에 의한 에너지 저장 원리인 산화·환원반응을 이용하는 전지에 비해 반영구적인 수명특성을 나타내고, 이에 따라 사용 중 유지보수가 필요 없으며 환경 친화적 소재를 사용하고 있기 때문에 폐기할 경우에는 공해유발의 위험성이 극히 적어 그 장점으로 인정받고 있다.Compared to batteries, ELDC has a wider usable temperature range and a shorter charging time. In particular, it exhibits semi-permanent life characteristics compared to batteries using the oxidation / reduction reaction, which is an energy storage principle by adsorption and desorption of physical charges. The risk of pollution is extremely low, and is recognized as an advantage.
더불어, 전해 콘덴서와 전지의 중간특성을 나타내고 있는 ELDC는 충전특성과 수명특성에 있어서 종래 전해 콘덴서와 동등하지만 방전특성은 전지특성과 오히려 유사하여 상대적으로 오랜 시간동안 사용할 수 있고, 에너지 밀도가 큰 전지에 비해 출력밀도가 우수하여 고용량·고효율의 시스템에 적합하다 할 수 있다.In addition, the ELDC, which shows the intermediate characteristics of the electrolytic capacitor and the battery, is equivalent to the conventional electrolytic capacitor in terms of charging and life characteristics, but the discharge characteristics are similar to those of the battery, which can be used for a relatively long time and have a high energy density. Compared to the high output density, it is suitable for high capacity and high efficiency system.
한편, 에너지 저장성능을 평가하는 요소로는 크게 단위 무게당 또는 단위 부피당 저장할 수 있는 에너지량을 나타내는 에너지밀도(energy density)와 단위 시간당 사용할 수 있는 에너지량을 나타내는 동력밀도(power density)를 들 수 있는 데, 2차 전지가 우수한 에너지밀도를 보유하고 있지만 고성능의 동력원의 필수 요소인 동력특성이 취약한 반면 EDLC(12)는 고출력이 요구되는 응용분야에 단독 혹은 2차 전지와 병합하여 하이브리드 시스템 형태로 사용할 수 있는 장점이 있다.On the other hand, factors for evaluating energy storage performance include energy density indicating the amount of energy that can be stored per unit weight or unit volume and power density indicating the amount of energy that can be used per unit time. While secondary batteries have excellent energy density, their power characteristics, which are essential elements of high-performance power sources, are weak, while EDLC 12 can be used as a hybrid system in combination with single or secondary batteries for applications requiring high power. There is an advantage to use.
따라서, 본 출원인은 이러한 장점을 갖는 EDLC(12)를 이용하여 휴대 단말기에 1차전지(11a)를 사용할 수 있도록 함과 동시에 휴대 단말기의 2차전지(11b)가 방전될 경우 EDLC(12)와 1차전지(11a)로 팩화된 전원장치(10)로서 충전까지 할 수 있도록 하여 사용상의 편리성과 사용시간의 효율성을 극대화시킬 수 있음을 확인할 수 있다.Accordingly, the present applicant makes it possible to use the primary battery 11a in the portable terminal using the EDLC 12 having such an advantage, and at the same time, when the secondary battery 11b of the portable terminal is discharged, It can be seen that the power supply device 10 packed with the primary battery 11a can be charged to maximize the convenience of use and the efficiency of the use time.
상술한 바와 같이 본 발명에 따른 휴대 단말기용 전원장치는 휴대 단말기에 전원을 제공하는 전원장치(10)를 배터리(11)에 병렬 접속되는 EDLC(12)를 더 포함하도록 구성하고, 이 중 배터리(11)는 1차전지(11a) 또는 2차전지(11b)를 사용할 수 있도록 설계하여 휴대 단말기의 사용시간을 최대한 연장함과 동시에 언제 어느 공간에서도 충전이 자유로운 탁월한 발명이다.As described above, the power supply device for a portable terminal according to the present invention is configured to further include an EDLC 12 connected in parallel with the battery 11 to the power supply device 10 for supplying power to the portable terminal. 11) is designed to use the primary battery (11a) or the secondary battery (11b) to extend the use time of the portable terminal to the maximum and at the same time is an excellent invention free to charge in any space.
도 1a는 본 발명에 따른 휴대 단말기용 전원장치를 나타내는 사진.Figure 1a is a photograph showing a power supply for a portable terminal according to the present invention.
도 1b는 본 발명에 따른 휴대 단말기용 전원장치를 나타내는 개념도.Figure 1b is a conceptual diagram showing a power supply for a portable terminal according to the present invention.
도 2는 본 발명에 따른 휴대 단말기용 전원장치를 설명하기 위하여 EDLC를 장착하지 않은 상태의 1차전지의 방전 그래프.2 is a discharge graph of a primary battery without an EDLC to explain a power supply device for a portable terminal according to the present invention;
도 3은 본 발명에 따른 휴대 단말기용 전원장치를 설명하기 위하여 EDLC를 장착한 상태의 1차전지의 방전 그래프.3 is a discharge graph of a primary battery equipped with an EDLC to explain a power supply device for a portable terminal according to the present invention;
도 4는 본 발명에 따른 휴대 단말기용 전원장치를 설명하기 위하여 도 2 및 도 3을 함께 비교한 1차전지의 방전 그래프.4 is a discharge graph of a primary battery comparing FIG. 2 and FIG. 3 together to explain a power supply device for a portable terminal according to the present invention; FIG.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 * Explanation of symbols on the main parts of the drawings
10 : 전원장치 11 : 배터리 10: power supply unit 11: battery
11a : 1차전지 11b : 2차전지11a: primary battery 11b: secondary battery
12 : EDLC12: EDLC
Claims (2)
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