KR20110096514A - 휴대단말기용 태양전지 충전 타입의 배터리 팩 장치 - Google Patents

휴대단말기용 태양전지 충전 타입의 배터리 팩 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은, 태양전지가 배면에 노출되도록 설치되고 그 내부에 배터리가 구비되며 그 상부에 휴대단말기가 일측에서 슬라이드식으로 외부 장치 접속용 소켓이 결합되는 연결 커넥터가 설치된 본체와; 상기 본체에 휴대단말기가 안착된 상태에서 상기 본체의 상부에서 결합되는 커버를 포함하여 구성된 휴대단말기용 태양전지 충전 타입의 배터리 팩 장치를 제공한다.

Description

휴대단말기용 태양전지 충전 타입의 배터리 팩 장치 {Battery pack with solar cell charger for portable device}
본 발명은 휴대하기 용이하도록 배터리를 구비하고서 휴대단말기과 결합하여 휴대단말기의 배터리 사용시간을 연장할 수 있도록 구성된 휴대단말기용 배터리 팩 장치로서, 태양전지를 구비하고서 태양전지에 의한 충전이 가능하고 또한 USB 포트를 구비하고서 이 USB 포트를 통하여 배터리의 충전과 휴대단말기의 데이터통신이 가능하도록 구성된 휴대단말기용 태양전지 충전 타입의 배터리 팩 장치에 관한 것이다.
현재, 휴대폰, PDA, MP3 플레이어, 스마트폰 등과 같은 다양한 형태의 휴대단말기가 개발되어 널리 보급되어 있다. 이러한 휴대단말기는 휴대하기 용이하도록 소형 및 경량으로 설계됨에 따라 소형의 배터리를 구비하게 된다.
이와 같이 휴대단말기에 장착되는 소형의 배터리는 배터리 사용시간이 짧다는 문제점이 있다. 이러한 소형 배터리는 오디오출력이나 통화용도로 사용할 경우에는 배터리 사용시간이 비교적 길지만, 동영상을 출력하는 경우에는 그 배터리 사용시간이 매우 짧다는 문제점이 있다.
최근 멀티 미디어 기능이 강화된 스마트 폰의 경우에는 사용자가 동영상을 다운로드받아 재생하는 경우가 많은데, 이러한 경우 짧은 배터리 사용시간은 사용상 불편함을 주게 되고, 배터리 사용시간을 늘리기 위하여 대용량 배터리를 휴대단말기에 장착할 경우에는 휴대단말기의 부피가 커지고 또한 무게가 증가하게 되어 휴대하기 불편하다는 문제가 있다.
이러한 문제를 해소하기 위하여 소형의 배터리를 구비하는 휴대단말기와 결합하여 휴대단말기의 배터리 사용시간을 연장하도록 하는 휴대단말기용 배터리 팩 장치가 개발되고 있다.
그런데, 이와 같은 휴대단말기의 배터리 팩 장치는 교류 어댑터 장치를 통하여 충전하거나 또는 USB 케이블을 이용하여 퍼스널 컴퓨터 등의 USB 포트를 통하여 충전하도록 되어 있기 때문에, 휴대단말기의 배터리 팩 장치의 충전을 위해서는 교류 어댑터 장치 또는 USB 케이블을 휴대하고 다녀야 하는 불편함이 있고, 더욱이 휴대단말기의 배터리 팩 장치의 충전이 필요할 때 교류 어댑터 장치 또는 USB 케이블을 연결하지 못하면 충전을 할 수 없다는 문제점이 있다.
따라서 본 발명은 상기한 종래 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 휴대하기 용이하도록 배터리를 구비하고서 휴대단말기과 결합하여 휴대단말기의 배터리 사용시간을 연장할 수 있도록 구성된 휴대단말기용 배터리 팩 장치에서, 태양전지를 구비하고서 태양전지에 의한 충전이 가능하도록 하고 또한 USB 포트를 구비하고서 이 USB 포트를 통하여 배터리의 충전과 휴대단말기의 데이터통신이 가능하도록 구성된 휴대단말기용 태양전지 충전 타입의 배터리 팩 장치를 제공하고자 함에 그 목적이 있다.
상기한 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 휴대단말기용 태양전지 충전 타입의 배터리 팩 장치는, 태양전지가 배면에 노출되도록 설치되고 그 내부에 배터리가 구비되며 그 상부에 휴대단말기가 일측에서 슬라이드식으로 외부 장치 접속용 소켓이 결합되는 연결 커넥터가 설치된 본체와; 상기 본체에 휴대단말기가 안착된 상태에서 상기 본체의 상부에서 결합되는 커버를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 본체에는 외부로부터 전원을 공급받아 배터리를 충전하거나 상기 결합된 휴대단말기와 외부장치의 데이터통신을 위한 USB포트가 추가로 구비되어 있는 것이 바람직하다.
또한, 상기 본체에는, 제어부의 제어에 따라 태양전지로부터의 전원 및 USB포트를 통하여 외부에서 입력되는 전원으로 상기 배터리를 충전하는 충전회로부와; 상기 배터리에 충전된 전원을 각 회로 구성에 공급함과 아울러 제어부의 제어에 따라 상기 연결커넥터를 통하여 휴대단말기의 내장배터리에도 전원을 공급하는 전원공급회로부와; 제어부의 제어에 따라 상기 배터리의 충전량을 체크하는 배터리 충전량 체크회로부와; 제어부의 제어에 따라 충전량 표시부를 구동하여 충전량 표시부에 의하여 배터리 충전 정도를 표시하도록 하는 충전량 표시회로부와; 충전량 표시를 온/오프하기 위한 버튼과, 상기 배터리의 충전전원을 상기 휴대단말기에 공급 및 차단하여 상기 휴대단말기의 내장배터리를 충전 및 차단하기 위한 입력부와; 상기 입력부와 상기 배터리 충전량 체크회로부의 입력에 따라 상기 충전회로부와 상기 충전량 체크회로부, 상기 충전량 표시회로부를 제어하는 제어부가 추가로 설치되어 있는 것이 바람직하다.
상기와 같이 구성된 본 발명에 의하면, 휴대하기 용이하도록 배터리를 구비하고서 휴대단말기과 결합하여 휴대단말기의 배터리 사용시간을 연장할 수 있도록 구성된 휴대단말기용 배터리 팩 장치에 태양전지를 설치하여 태양전지에 의하여 배터리를 충전할 수 있도록 함으로써, 교류 어댑터 장치 또는 USB 케이블을 휴대하고 다녀야 하는 불편함을 해소할 수 있고, 더욱이 휴대단말기의 배터리 팩 장치를 상시 충전할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명에 의하면 태양전지를 통한 충전 이외에도 USB 포트를 구비하고 있으므로, 이 USB 포트를 통하여 배터리의 충전할 수 있고, 또한 USB포트를 통하여 퍼스널 컴퓨터 등과 같은 외부 장치와 휴대단말기의 데이터통신이 가능하도록 할 수 없다
도 1은 본 발명에 따른 휴대단말기용 태양전지 충전 타입의 배터리 팩 장치와 휴대단말기가 분리된 사시도이다.
도 2는 본 발명에 따른 휴대단말기용 태양전지 충전 타입의 배터리 팩 장치의 분해 사시도이다.
도 3는 본 발명에 따른 휴대단말기용 태양전지 충전 타입의 배터리 팩 장치의 결합 사시도이다.
도 4는 본 발명에 따른 휴대단말기용 태양전지 충전 타입의 배터리 팩 장치의 결합 저면 사시도이다.
도 5는 도 2는 본 발명에 따른 휴대단말기용 태양전지 충전 타입의 배터리 팩 장치의 회로 블럭도이다.
이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명에 따른 휴대단말기용 태양전지 충전 타입의 배터리 팩 장치에 대하여 상세히 설명한다.
도 1에 도시한 바와 같이 전면에 디스플레이가 설치되고 그 일측단에 외부 장치 접속용 소켓(도시함)이 설치된 스마트폰과 같은 휴대단말기(1)와 결합되는 본 발명에 따른 휴대단말기용 태양전지 충전 타입의 배터리 팩 장치는, 휴대단말기(1)가 일측에서 슬라이드식으로 외부 장치 접속용 소켓(도시함)가 연결 커넥터(21)에 결합 장착되어 안착되는 본체(2)와, 상기 본체(2)에 휴대단말기(1)가 안착된 상태에서 상기 본체(2)의 상부에서 결합되는 예를 들면 투명 재질의 커버(3)를 포함하여 구성된다.
상기 커버(3)의 대략 중앙부분에는 휴대단말기(1)의 디스플레이에 대응하는 크기의 큰 개공(31)이 형성되어 있고, 그 양쪽 끝의 하단에는 각각 상기 본체(2)와 결합되는 결합턱(32)(33)이 형성되어 있다.
상기 본체(2)는 도 2에 도시한 바와 같이, 하부케이스(22)와, 태양전지(23), PCB기판(24), 배터리(25), 커넥터 PCB(26), 고정부(27), 상부 케이스(29)를 포함하여 구성된다.
여기서, 상기 하부 케이스(22)의 중앙에는 태양전지(23)가 노출되는 큰 개공(22a)이 형성되어 있고, 이 개공(22a)의 외주연에는 태양전지(23)이 끼워져 안착되는 턱(22b)이 형성되어 있으며, 플라스틱 재질로 사출 성형되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 상부 케이스(29)는 휴대단말기(1)가 안착되는 평평한 단말기안착부(29c)가 형성되어 있으며, 그 일측에 상부로 돌출되고 이 하면이 트여 있는 상부턱(29b)가 형성되어 있고, 상기 단말기 안착부(29c)와 상부턱(29b)이 맞닿은 중앙부분에 개공(29a)가 형성되어 있으며, 이 단말기안착부(29c)와 상부턱(29b)는 일체로 플라스틱 재질로 사출 성형되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 커넥터 PCB(26)에는 휴대단말기(1)의 외부 장치 접속용 소켓(도시함)과 결합되는 연결커넥터(21)와, PCB기판(24)와 연결되는 플렉시블 케이블(28)이 결합되어 있다. 이 커넥터 PCB(26)는 상기 상부 케이스(29)의 상부턱(29b)의 하부에 장착되되 연결커넥터(21)가 상기 상부 케이스(29)의 개공(29a)에 끼워져 나오도록 장착되며, 고정부(27)에 의하여 이탈이 방지되도록 고정된다.
또한, 상기 PCB기판(24)에는 USB포트가 설치되며, 상기 PCB기판(24)는 상기 USB 포트가 하부 케이스(22)의 USB포트 구멍(22c)과 정합되도록 하부 케이스(22)에 장착된다.
또한, 태양전지(23)는 상기 PCB기판(24)에 미도시한 전원케이블을 통하여 전기적으로 연결되어 있다. 그리고, 배터리(25)는 상기 PCB기판(24)에 미도시한 전원케이블을 통하여 전기적으로 연결되어 있다.
상기와 같이 구성된 본 발명에 따른 휴대단말기용 태양전지 충전 타입의 배터리 팩 장치에서 본체(2)의 조립에 대하여 설명한다.
먼저, 하부 케이스(22)의 개공(22a)의 외주연에 형성된 턱(22b)에 태양전지(23)를 끼워넣고, 그 위에 PCB기판(24)을 위치시켜 고정한다. 여기서 하부 케이스(22)와 PCB기판(24)의 고정은 미도시한 하부 케이스(22)의 나사체결보스와 미도시한 PCB기판(24)의 나사구멍을 정합시킨 상태에서 나사체결한다. 이때, 상기 PCB기판(24)의 USB 포트가 하부 케이스(22)의 USB포트 구멍(22c)과 정합하도록 한다. 또한, 배터리(25)는 PCB기판(24)의 상부에 위치한다.
한편, 상기 커넥터 PCB(26)는 상부 케이스(29)의 상부턱(29b)의 하부에서 연결커넥터(21)가 상기 상부 케이스(29)의 개공(29a)에 끼워져 나오도록 한 상태에서고정부(27)에 의하여 이탈이 방지되도록 고정된다.
그후, 상기 커넥터 PCB(26)의 플렉시블 케이블(28)을 PCB기판(24)에 결합한 후에, 하부 케이스(22)와 상부 케이스(29)를 고정 결합한다. 여기서 하부 케이스(22)와 상부 케이스(29)의 고정은 미도시한 하부 케이스(22)의 나사체결보스와 미도시한 상부 케이스(29)의 나사구멍을 정합시킨 상태에서 나사 체결한다
이와 같이 하여 본체(2)의 조립이 완성되며, 이렇게 조립된 본체(2)상에 커버(3)를 결합하면 도 3과 같이 되며, 이때 그 전면은 도 4에 도시한 바와 같이 된다.
도 4에 도시한 바와 같이 본체(2)의 저면에는 그 중앙에 태양전지(23)가 외부에 노출되어 있고, 배터리(25)에 충전된 전원으로 휴대단말기(1)의 내장 배터리를 충전하기 위한 충전스위치(40)와, 배터리(25)의 충전상태를 확인하기 위한 표시버튼(41) 및, 배터리(25)의 충전상태를 표시하기 위한 충전표시부(42)가 형성되어 있다.
한편, 상기와 같이 구성된 본 발명에 따른 휴대단말기용 태양전지 충전 타입의 배터리 팩 장치의 회로 구성은, 도 5에 도시한 바와 같이, 연결커넥터(21)가 결합된 커넥터 PCB(26)과, 배터리(25)를 충전하기 위한 충전회로부(52), 전원공급회로부(54), 배터리 충전량 체크회로부(56), 충전량 표시회로부(62), 충전량 표시부(42), 인증칩(60), 키입력부(53), USB포트(51) 및 제어부(50)를 포함하여 구성된다.
상기 연결커넥터(21)는 휴대단말기(10)의 외부 장치 접속용 소켓의 전원입력단자와 전기적으로 접속되는 전원공급핀과, 휴대단말기(10)의 외부 장치 접속용 소켓의 데이터입출력단자와 전기적으로 접속되는 데이터입출력핀을 포함하여 구성된다.
상기 충전회로부(52)는 제어부(50)의 제어에 따라 태양전지(23)와 USB포트(51)을 통하여 외부에서 입력되는 전원[교류 어댑터 장치를 통한 전원 또는 퍼스널 컴퓨터 등의 USB 포트를 통한 전원]으로 배터리(40)를 충전하는 기능을 수행한다.
이에 따라 소형 배터리를 구비한 휴대단말기(1)에서도 배터리 사용시간을 현저히 증가시킬 수 있게 된다. 더욱이 태양전지를 이용하므로 어떤 환경에서도 충전이 가능하다는 이점이 있다.
상기 배터리 충전량 체크회로부(56)는 제어부(50)의 제어에 따라 상기 배터리(25)의 충전량을 체크하여 제어부(50)에 전달한다.
상기 충전량 표시회로부(62)는 상기 제어부(50)의 제어에 따라 충전량 표시회로부(62)를 구동하여 충전량 표시부(42)에 의하여 배터리 충전 정도를 표시하도록 한다.
상기 인증칩(60)은 연결커넥터(21)를 통하여 결합되는 휴대단말기(1)에서 본 발명에 따른 휴대단말기용 태양전지 충전 타입의 배터리 팩 장치가 사용 가능한 것인지를 인증하기 위한 인증정보가 저장되어 있는 칩 메모리이다. 상기 연결커넥터(21)를 통하여 휴대단말기(1)가 결합되면 제어부(50)에서는 휴대단말기(1)와 연결커넥터(21)를 통하여 데이터통신을 하게 되는데, 이때 휴대단말기(1)에서 인증정보의 제공을 요청하게 되면 제어부(50)는 인증칩(60)에 저장된 인증정보를 연결커넥터(21)를 통하여 휴대단말기(1)에 제공하게 된다. 이에 따라 휴대단말기(1)에서는 제공된 인증정보를 받아보고서 해당 결합 장치가 정품인지를 판단하게 된다. 이때 정품이 아닌 것으로 판단하면 휴대단말기(1)는 해당 결합 장치가 정품이 아니므로 정품을 구매하라는 등의 경고문구를 표시한 다음에 해당 결합 장치와의 입출력을 수행하게 되며, 정품으로 판단되면 해당 결합 장치와의 입출력을 수행하게 된다.
상기 입력부(53)는 충전량 표시를 온/오프하기 위한 표시버튼(41)과, 배터리(25)의 충전전원으로 휴대단말기(1)의 내장 배터리를 충전을 온/오프하기 위한 충전 스위치(40)를 포함하여 구성된다.
상기 스피커 구동부(58)는 제어부(50)의 제어에 따라서 스피커(32a,32b)를 구동하여 연결커넥터(28)를 통하여 결합되는 휴대단말기(10)로부터의 오디오신호가 스피커(32a,32b)를 통하여 출력되도록 한다.
상기 제어부(50)는 전체적인 제어를 수행한다.
상기한 충전회로부(52)와 전원공급회로부(54), 배터리 충전량 체크회로부(56), 충전량 표시회로부(62), 인증칩(60), USB포트(51) 및 제어부(50)는 PCB기판(24)에 탑재된다.
상기와 같이 구성된 본 발명에 의하면, 태양전지를 설치하여 태양전지에 의하여 배터리를 충전할 수 있도록 함으로써, 교류 어댑터 장치 또는 USB 케이블을 휴대하고 다녀야 하는 불편함을 해소할 수 있고, 더욱이 휴대단말기의 배터리 팩 장치를 어떠한 환경에서도 빛만 있으면 상시 충전할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명에 의하면 태양전지를 통한 충전 이외에도 USB 포트를 구비하고 있으므로, 이 USB 포트를 통하여 배터리의 충전할 수 있고, 또한 USB포트를 통하여 퍼스널 컴퓨터 등과 같은 외부 장치와 휴대단말기의 데이터통신이 가능하도록 할 수 없다
이상과 같이 구성된 본 발명은 휴대단말기로서 예를 들면 애플사의 아이폰 등과 같은 스마트폰에 결합되면 유용하게 사용할 수 있다.
한편, 본 발명은 상기한 특정 실시예에 한정되는 것이 아니라 본 발명의 요지를 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지로 수정 및 변형하여 실시할 수 있는 것이다. 이러한 수정 및 변형이 첨부하는 특허청구범위에 포함되는 것이라면 본 발명에 속하는 것임은 자명할 것이다.
1 : 휴대단말기 2 : 본체
3 : 커버 21 : 연결커넥터
22 : 하부케이스 23 : 태양전지
24 : PCB기판 25 :배터리
26 : 케넥터PCB 27 : 고정부
28 : 플렉시블 케이블 29 : 상부케이스
25 : 배터리

Claims (3)

  1. 태양전지가 배면에 노출되도록 설치되고 그 내부에 배터리가 구비되며 그 상부에 휴대단말기가 일측에서 슬라이드식으로 외부 장치 접속용 소켓이 결합되는 연결 커넥터가 설치된 본체와;
    상기 본체에 휴대단말기가 안착된 상태에서 상기 본체의 상부에서 결합되는 커버를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 휴대단말기용 태양전지 충전 타입의 배터리 팩 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 본체에는 외부로부터 전원을 공급받아 배터리를 충전하거나 상기 결합된 휴대단말기와 외부장치의 데이터통신을 위한 USB포트가 추가로 구비되어 있는 것을 특징으로 하는 휴대단말기용 태양전지 충전 타입의 배터리 팩 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 본체에는,
    제어부의 제어에 따라 태양전지로부터의 전원 및 USB포트를 통하여 외부에서 입력되는 전원으로 상기 배터리를 충전하는 충전회로부와;
    상기 배터리에 충전된 전원을 각 회로 구성에 공급함과 아울러 제어부의 제어에 따라 상기 연결커넥터를 통하여 휴대단말기의 내장배터리에도 전원을 공급하는 전원공급회로부와;
    제어부의 제어에 따라 상기 배터리의 충전량을 체크하는 배터리 충전량 체크회로부와;
    제어부의 제어에 따라 충전량 표시부를 구동하여 충전량 표시부에 의하여 배터리 충전 정도를 표시하도록 하는 충전량 표시회로부와;
    충전량 표시를 온/오프하기 위한 버튼과, 상기 배터리의 충전전원을 상기 휴대단말기에 공급 및 차단하여 상기 휴대단말기의 내장배터리를 충전 및 차단하기 위한 입력부와;
    상기 입력부와 상기 배터리 충전량 체크회로부의 입력에 따라 상기 충전회로부와 상기 충전량 체크회로부, 상기 충전량 표시회로부를 제어하는 제어부가 추가로 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 휴대단말기용 태양전지 충전 타입의 배터리 팩 장치.

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