KR20060024067A - 배터리 어셈블리 - Google Patents

배터리 어셈블리 Download PDF

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KR20060024067A KR1020040072905A KR20040072905A KR20060024067A KR 20060024067 A KR20060024067 A KR 20060024067A KR 1020040072905 A KR1020040072905 A KR 1020040072905A KR 20040072905 A KR20040072905 A KR 20040072905A KR 20060024067 A KR20060024067 A KR 20060024067A
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김승자
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Abstract

본 발명은 배터리 어셈블리에 관한 것이다. 본 발명에 따르면, 배터리 하우징; 상기 배터리 하우징 내부에 장착되며 양극단자 및 음극단자가 마련된 배터리 본체; 상기 양극단자 및 음극단자를 통해 배터리 본체와 연결되어 일체로 상기 배터리 하우징 내부에 장착되는 과방전방지회로; 및 상기 과방전방지회로를 외부 전자기기와 연결시키기 위한 연결잭;을 포함하는 배터리 어셈블리가 개시된다. 이로써, 반영구적으로 사용할 수 있는 배터리와 과방전방지회로를 직접 연결하여 구성함으로써 소모성 전기기구를 소형화하고 단가를 절감시킬 수 있다.
배터리, 충전기, 과방전방지회로, 충전회로

Description

배터리 어셈블리{Battery assembly}
본 명세서에 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 것이며, 후술하는 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어 해석되어서는 아니 된다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 배터리 어셈블리를 개략적으로 도시하는 사시도.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 배터리 어셈블리의 구성을 개략적으로 도시하는 블록도.
도 3는 본 발명의 다른 실시예에 따른 배터리 어셈블리의 구성을 개략적으로 도시하는 블록도.
도 4는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 배터리 어셈블리의 구성을 개략적으로 도시하는 블록도.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
110...배터리 하우징 111...스위치
120...배터리 본체 130...과방전방지회로
140, 150...연결잭 160...충전회로
a, b, c, d...단자
본 발명은 배터리 어셈블리에 관한 것으로, 보다 상세하게는 배터리에 과방전방지회로 또는 충전회로를 일체로 장착시킨 배터리 어셈블리에 관한 것이다.
화학에너지는 전기에너지로 전환될 수가 있는데, 이 상태를 방전(放電)이라 한다. 또 다른 전원으로부터 전기에너지를 공급받아 이를 화학에너지로 변화시켜 축적될 수 있는데, 이 상태를 충전(充電)이라 한다. 배터리란 이러한 충전과 방전이 반복되는 전지로 축전지 또는 2차전지라고도 한다. 즉, 배터리란 양과 음의 전극판과 전해액으로 구성되어 있어, 화학작용에 의해 직류기전력을 생기게 하여 전원으로 사용할 수 있는 장치이다. 배터리는 전자 부품의 발전과 제어 기술의 발달에 의해 다양한 기능의 형태가 생산되고 있다.
일반적으로 배터리는 별도로 마련된 충전기를 이용하여 충전되고, 이를 소정의 전자기기에 연결하거나 전자기기에 마련된 격납 공간에 장착시켜 사용된다. 그러면 충전된 전력이 방전되면서 전자 기기를 사용할 수 있게 된다.
이 때 배터리의 방전이 과도하게 진행되어 기준치 이하로 방전이 일어나는 경우에는 배터리의 파괴가 발생할 수 있다. 따라서 방전 정도의 하한기준치에 도달하면 외부로 전력을 유출하도록 구성된 회로를 장착할 수 있는데 이것이 과방전방지회로이다.
통상적으로 상기 과방전방지회로는 배터리를 이용하여 사용하는 각종 전기 기구 내부에 장착된다. 그러나 이러한 구성은 각종 전기 기구의 크기를 증가시킨다. 또한 대부분의 전기 기구가 소모성 제품인 것을 감안할 때 생산 단가를 상승시키는 주요 원인이 되었다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로서, 반영구적으로 사용할 수 있는 배터리와 과방전방지회로를 직접 연결하여 구성함으로써 소모성 전기기구를 소형화하고 단가를 절감시킬 수 있는 배터리 어셈블리를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 충전기에 구비되는 충전회로를 배터리와 직접 연결하여 구비하여 별도의 충전기를 사용하지 않고도 편리하게 충전을 할 수 있는 배터리 어셈블리를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 배터리 어셈블리는, 배터리 하우징; 상기 배터리 하우징 내부에 장착되며 양극단자 및 음극단자가 마련된 배터리 본체; 상기 양극단자 및 음극단자를 통해 배터리 본체와 연결되어 일체로 상기 배터리 하우징 내부에 장착되는 과방전방지회로; 및 상기 과방전방지회로를 외부 전자기기와 연결시키기 위한 연결잭;을 포함한다.
본 발명의 다른 측면에 따르면, 배터리 하우징; 상기 배터리 하우징 내부에 장착되며 양극단자 및 음극단자가 마련된 배터리 본체; 상기 양극단자 및 음극단자 를 통해 배터리 본체와 연결되어 일체로 상기 배터리 하우징 내부에 장착되는 충전회로; 및 상기 충전회로를 외부 전자기기와 연결시키기 위한 연결잭;을 포함하는 배터리 어셈블리가 제공된다.
본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 배터리 하우징; 상기 배터리 하우징 내부에 장착되며 양극단자, 음극단자가 마련된 배터리 본체; 상기 양극단자 및 음극단자를 통해 배터리 본체와 연결되어 상기 배터리 하우징 내부에 장착되는 과방전방지회로; 상기 양극단자 및 음극단자를 통해 배터리 본체와 연결되어 상기 배터리 하우징 내부에 장착되는 충전회로; 및 상기 과방전방지회로 및 충전회로를 외부 전자기기와 연결시키기 위한 연결잭;을 포함하는 배터리 어셈블리가 제공된다.
바람직하게, 상기 배터리는 상기 배터리 하우징에서 탈착 가능하도록 장착할 수 있다.
한편, 상기 연결잭은 외부 기기와 시가잭 형식으로 연결되도록 구성되는 것이 바람직하다.
더욱 바람직하게 상기 연결잭은 적어도 두 개 이상을 구비할 수 있다.
이하 첨부된 도면을 참조로 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람 직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 배터리 어셈블리를 도시하는 사시도이며, 도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 배터리 어셈블리의 구성을 개략적으로 도시한 블록도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 배터리 어셈블리는 배터리 하우징(110)를 포함한다. 상기 배터리 하우징(110)은 배터리 어셈블리를 구성하는 각종 구성요소를 내장하는 케이스의 역할을 하는 것으로서 개방이 가능하도록 구성되는 것이 바람직하다.
상기 배터리 하우징(110)의 외부에는 상기 배터리 어셈블리의 온/오프 상태를 제어하는 스위치(111)가 장착될 수 있다.
상기 배터리 하우징(110) 내부에는 배터리 본체(120)가 설치된다. 상기 배터리 본체(120)는 일반적으로 화학에너지를 전기에너지로 변화시키는 방전 및 다른 전원으로부터 전기에너지를 공급하여 화학에너지로 변화시켜 축적하는 충전을 반복하는 것으로 일반적인 축전지 또는 2차 전지를 사용한다. 배터리 어셈블리의 사용용도에 따라 다양하게 채택될 수 있으며, 바람직하게 납축전지로 채택될 수 있다.
한편, 상기 배터리 본체(120)는 다른 구성요소와 전기적으로 연결될 수 있도록 양극단자 및 음극단자(121 및 122)가 마련된다.
바람직하게 상기 배터리 본체(120)는 상기 배터리 하우징(110)에서 탈착이 가능하도록 구성된다. 따라서 배터리 본체(120)의 사용수명이 다한 경우 배터리 하우징(110)에서 용이하게 제거하고 새로운 배터리 본체로 교환하여 후술하는 바와 같이 배터리 어셈블리의 과방전방지 또는 충전기능을 그대로 수행하면서 배터리 어셈블리를 계속하여 사용할 수 있다. 또한, 배터리 본체(120)의 충전량이 작업에 필요한 전기량에 충분치 않고 충전대기 시간도 충분치 않아 기 충전된 다른 배터리 본체를 사용하고자 하는 경우 용이하게 배터리 본체를 교체할 수 있다.
상기 배터리 본체(120)의 양극단자 및 음극단자(121 및 122)에는 과방전방지회로(130)가 전기적으로 연결된다. 즉, 배터리 하우징(110) 내부에 배터리 본체(120) 및 과방전방지회로(130)가 일체로 연결되어 장착된다.
상기 과방전방지회로(130)는 배터리 본체(120)의 방전이 완료된(규정전압이하) 상태에서도 계속 사용하는 경우 배터리 본체(120) 내부의 화학작용에 의하여 가스가 발생하여 배터리 본체(120)의 수명을 단축시키는 것을 방지하는 것이다.
상기 과방전방지회로(130)는 예컨데, 트랜지스터와 릴레이를 연결하여 배터리 본체(120)가 규정전압 이하로 방전되면 트랜지스터 및 릴레이가 동작을 정지하게 됨으로써 방전을 중지하게 되는 구성을 채택할 수 있다. 그러나 상기 과방전방지회로(130)는 상기 구성에 한정되지 않고 본 발명의 목적을 달성하기 위한 범위 내에서 기존의 다양한 종래의 기술이 당업자에 의하여 다양하게 변형하여 채용될 수 있다.
바람직하게, 상기 배터리 본체(120) 및 과방전방지회로(130)는 서로 병렬 연결되어 배터리 하우징(110)의 외부로 연결하는 연결잭(140, 150)과 연결된다. 상기 연결잭(140, 150)은 후술하는 바와 같이 본 발명에 따른 배터리 어셈블리를 외부 충전기를 이용하여 충전시키는 연결 단자로 이용될 뿐 아니라 외부 전자기기와 연결하여 전자기기를 작동시킴으로써 배터리 본체를 방전시키는 연결 단자로 이용된다.
상기 연결잭(140, 150)은 적어도 두 개 이상으로 구성되는 것이 바람직하다. 예컨데, 내부 회로에서 연장된 플러스단자(a) 및 마이너스단자(c)로 구성된 하나의 연결잭(140)과 또 다른 플러스단자(b) 및 마이너스단자(d)로 구성된 또 다른 연결잭(150)으로 구성될 수 있다. 이로써, 충전된 상태의 배터리 어셈블리는 두 개 이상의 전자기기를 동시에 작동시키는데 이용될 수 있다.
더욱 바람직하게 상기 연결잭(140, 150)은 외부 전자기기와 시가잭 형식으로 연결되도록 구성될 수 있다. 시가잭은 파워 아웃렛의 일종으로 전자기기들을 원터치 형식으로 간편하게 통전시킬 수 있다.
이하 상기와 같은 구성을 갖는 배터리 어셈블리의 작동에 관해 간단히 설명한다.
배터리 하우징(110) 외부에 마련된 연결잭(140, 150)을 통해 외부 별도의 충전기(미도시)를 연결하여 배터리 본체(110)를 충전한다. 일정 시간이 지나 충전이 완료되면 역시 상기 연결잭(140, 150)를 통하여 배터리 어셈블리와 외부 전자기기를 전기적으로 연결한다. 그러면 상기 충전된 배터리 본체(120)를 방전시키면서 전자기기를 작동시킬 수 있게 된다. 이 때, 배터리 본체(120)가 방전되는 동안 배터리 본체(120)는 기준 전압까지 방전된다. 그러면 과방전방지회로(130)가 작동하게 되고 이로써 방전이 과도하지 않게 제어되어 배터리 본체(120)의 손상을 방지할 수 있다.
도 3은 본 발명에 다른 실시예에 따른 배터리 어셈블리의 구성을 개략적으로 도시하는 블록도이다. 도 3에서, 앞서 도시된 도면에서와 동일한 참조부호는 동일한 기능을 하는 동일한 부재를 가르킨다.
도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 배터리 어셈블리는 개방 가능하도록 구성된 배터리 하우징을 포함하고 배터리 하우징 내부에는 배터리 본체(120)가 착탈 가능하도록 설치된다.
또한 상기 배터리 하우징 내부에는 충전회로(160)가 마련된다. 즉 배터리 하우징 내부에 배터리 본체(120) 및 충전회로(160)가 일체로 연결되어 장착된다.
상기 충전회로(160)는 다수의 다이오드와 트랜지스터가 구비되고, 인가되는 전원을 공급받아 다수개의 다이오드 및 트랜지스터가 연속적인 동작을 함으로서 충전이 이루어지는 회로이다. 이로써 배터리 본체(120)를 충전하기 위한 별도의 외부 충전기가 없이도 전원만 연결하면 충전이 이루어 질 수 있다.
상기 충전회로(160)는 예컨데, 충전전압을 제어하는 마이크로 프로세서를 중심으로 전원 입력단에 전류 센서로 기능하는 저항 및 전압전류 제어용 트랜지스터를 구비할 수 있다. 충전 전원을 연결하면 상기 전류 센서인 저항의 체크 전압 레벨에 따라 상기 마이크로 프로세서는 상기 트랜지스터의 증폭도를 제어하여 배터리 본체(120)에 충전전류를 제어하고, 충전 배터리 본체(120)의 온도를 검출하여 충전을 제한하도록 이루는 것으로 구성될 수 있다. 그러나 충전회로(160)는 이에 한정 되지 않고 본 발명의 목적을 달성하기 위한 범위 내에서 당업자에 의해 다양하게 변형하여 채용될 수 있는 것으로 이해되어야 한다.
이하 상기와 같은 구성을 갖는 배터리 어셈블리의 작동에 대해 간단히 설명한다.
배터리 하우징에 마련된 연결잭(140, 150)를 통하여 외부 전원을 인가한다. 그러면 충전회로(160)를 통해 배터리 본체(120)가 충전된다. 배터리 본체(120)가 충전된 후에는 외부 전원을 제거하고 사용하고자 하는 전기 기기를 역시 상기 연결잭(140, 150)를 이용하여 전기적으로 연결한다. 그러면 배터리 본체(120)가 방전하면서 전기기기를 작동시키게 된다.
도 4는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 배터리 어셈블리의 구성을 개략적으로 도시하는 블록도이다. 도 4에서, 앞서 도시된 도면에서와 동일한 참조부호는 동일한 기능을 하는 동일한 부재를 가르킨다.
도 4를 참조하면, 본 발명에 따른 배터리 어셈블리는 개방이 가능하도록 구성된 배터리 하우징, 상기 배터리 하우징 내부에 탈착이 가능하도록 장착된 배터리 본체(120), 상기 배터리 본체(120)와 전기적으로 연결된 과방전방지회로(130) 및 충전회로(160)를 포함한다. 즉 배터리 본체(120), 과방전방지회로(130) 및 충전회로(160)가 배터리 하우징에 일체로 결합되어 장착된다.
상기와 같은 구성을 갖는 배터리 어셈블리는 배터리 하우징 외부로 마련된 연결잭(140, 150)를 통하여 외부전원과 연결한다. 그러면 전원이 인가되어 충전회로(160)를 통하여 배터리 본체(120)가 충전된다. 배터리 본체(120)가 충전된 후에 는 역시 상기 연결잭(140,150)를 통하여 각종 전자기기를 연결하고 충전된 배터리 본체(120)를 방전시키면서 전자기기를 작동시킨다. 이때 상기 과방전방지회로(130)의 존재로 배터리 본체(120)의 방전이 과도하게 일어나지 않아 배터리 본체(120)의 손상을 방지한다.
이상과 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.
이상에서의 설명에서와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 배터리 어셈블리는 반영구적으로 사용할 수 있는 배터리와 과방전방지회로를 직접 연결하여 구성함으로써 소모성 전기기구를 소형화하고 단가를 절감시킬 수 있다.
또한, 본 발명은 충전기에 구비되는 충전회로를 배터리와 직접 연결하여 구비하여 별도의 충전기를 사용하지 않고도 편리하게 충전할 수 있다.

Claims (6)

  1. 배터리 하우징;
    상기 배터리 하우징 내부에 장착되며 양극단자 및 음극단자가 마련된 배터리 본체;
    상기 양극단자 및 음극단자를 통해 배터리 본체와 연결되어 일체로 상기 배터리 하우징 내부에 장착되는 과방전방지회로; 및
    상기 과방전방지회로를 외부 전자기기와 연결시키기 위한 연결잭;을 포함하는 배터리 어셈블리.
  2. 배터리 하우징;
    상기 배터리 하우징 내부에 장착되며 양극단자 및 음극단자가 마련된 배터리 본체;
    상기 양극단자 및 음극단자를 통해 배터리 본체와 연결되어 일체로 상기 배터리 하우징 내부에 장착되는 충전회로; 및
    상기 충전회로를 외부 전자기기와 연결시키기 위한 연결잭;을 포함하는 배터리 어셈블리.
  3. 배터리 하우징;
    상기 배터리 하우징 내부에 장착되며 양극단자, 음극단자가 마련된 배터리 본체;
    상기 양극단자 및 음극단자를 통해 배터리 본체와 연결되어 상기 배터리 하우징 내부에 장착되는 과방전방지회로;
    상기 양극단자 및 음극단자를 통해 배터리 본체와 연결되어 상기 배터리 하우징 내부에 장착되는 충전회로; 및
    상기 과방전방지회로 및 충전회로를 외부 전자기기와 연결시키기 위한 연결잭;을 포함하는 배터리 어셈블리.
  4. 제1항 내지 제3항 중 선택된 어느 한 항에 있어서,
    상기 배터리는 상기 배터리 하우징에서 탈착 가능하도록 장착되는 것을 특징으로 하는 배터리 어셈블리.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 연결잭은 외부 기기와 시가잭 형식으로 연결되도록 구성되는 것을 특징으로 하는 배터리 어셈블리.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 연결잭은 적어도 두 개 이상을 구비하는 것을 특징으로 하는 배터리 어셈블리.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20190058734A (ko) * 2017-11-20 2019-05-30 계양전기 주식회사 배터리 어댑터

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