KR20120104007A - 유에스비 포트와 충전회로를 구비한 배터리 - Google Patents

Abstract

본 발명은 유에스비 포트와 충전회로를 구비한 배터리에 관한 것이다.
본 발명은 이를 위해 USB 케이블을 이용하여 전자제품(예: 휴대폰, PDA, MP3, 노트북 등)으로부터 별도의 충전설비 없이 배터리 자체에서 충전하면서 9V 전압으로 수출하도록 하기 위한 배터리(1)가 구비되되, 상기 배터리는 몸체(20)와 커버(30)가 조립된 내부에 충전회로부(10)가 구비됨을 특징으로 한다.
상기와 같이 구성된 본 발명은 9V 1차전지(예; 망간전지 형호: 6F22, 알카라인 전지 형호: 6LF22)와 완전한 호환성을 유지하면서 USB 포트와 충전회로를 내장하여 충.방전을 가능하게 한 2차전지의 개발 및 동 2차 전지가 사용 중 방치되더라도 자기방전 전류를 획기적으로 줄일 수 있도록 내부회로를 고안하여 보존 및 수명 시간을 늘린 내구성 강화 9V 2차 전지를 제공하는 것이며, 따라서 9V 배터리 하나만을 이용하여 각종 전자제품(예: 휴대폰, PDA, MP3, 노트북 등)을 간편하게 충전할 수 있도록 한 것이고, 특히 전원을 공급받을 수 없는 특별한 장소나 야외에서도 언제든지 9V 배터리를 사서 모바일 기기를 충전할 수 있도록 함과 아울러 9V 배터리로 만든 LED 랜턴이나 조명도 전원을 공급할 수 있도록 한 것이며, 더하여 USB 케이블을 이용하여 별도의 충전설비 없이 배터리 자체에서 충전하면서 9V 전압으로 수출하도록 한 것이며, 이로 인해 제품의 품질과 신뢰성을 대폭 향상시켜 사용자인 소비자로 하여금 좋은 이미지를 심어줄 수 있도록 한 것이다.

Description

유에스비 포트와 충전회로를 구비한 배터리{Battery have USB Port and Charge Circuit}

본 발명은 유에스비 포트와 충전회로를 구비한 배터리에 관한 것으로, 보다 상세하게는 9V 1차전지(예; 망간전지 형호: 6F22, 알카라인 전지 형호: 6LF22)와 완전한 호환성을 유지하면서 USB 포트와 충전회로를 내장하여 충.방전을 가능하게 한 2차전지의 개발 및 동 2차 전지가 사용 중 방치되더라도 자기방전 전류를 획기적으로 줄일 수 있도록 내부회로를 고안하여 보존 및 수명 시간을 늘린 내구성 강화 9V 2차 전지를 제공하는 것이며, 따라서 9V 배터리 하나만을 이용하여 각종 전자제품(예: 휴대폰, PDA, MP3, 노트북 등)을 간편하게 충전 또는 가동할 수 있도록 한 것이고, 특히 전원을 공급받을 수 없는 특별한 장소나 야외에서도 언제든지 9V 배터리를 사서 모바일 기기를 충전할 수 있도록 함과 아울러 9V 배터리로 만든 LED 랜턴이나 조명도 전원을 공급할 수 있도록 한 것이며, 더하여 USB 케이블을 이용하여 별도의 충전설비 없이 배터리 자체에서 충전하면서 9V 전압으로 수출하도록 한 것이며, 이로 인해 제품의 품질과 신뢰성을 대폭 향상시켜 사용자인 소비자로 하여금 좋은 이미지를 심어줄 수 있도록 한 것이다.

주지하다시피 배터리(battery) 또는 축전지는 전기 에너지를 화학 에너지로 바꾸어 모아 두었다가 필요한 때에 전기로 재생하는 장치이다.

상기한 배터리는 단순히 전기를 재생하는 기능 이외의 다른 기능이 없다는 문제점이 발생 되었다.

한편, 휴대폰과 PMP 등의 모바일기기의 충전을 위하여 충전용 크레들을 이용하여야하나, 휴대하기 번거롭고, 영상통화와 영상 및 DMB시청, 무선인터넷 등의 사용으로 모바일기기의 배터리가 쉽게 소모되어 버리는 문제점이 발생 되었다.

또한, PC의 USB 포트를 이용하여 모바일기기의 배터리를 충전할 수 있는 USB 케이블에 충전회로를 구비한 USB용 충전케이블이 개발되었고, 더 나아가 휴대폰 등의 모바일기기 자체에 USB 충전회로를 내장하고 모바일기기와 PC의 USB 포트에 물리적인 연결로 충전할 수 있으나 충전을 위해서는 상기의 USB 케이블들을 휴대하는 등의 불편이 있다.

한편, 1차전지 가운데에서 9V 망간전지 및 알칼라인 전지는 매우 널리 보급 사용되어 왔으며, 이 전지를 사용하여 구동하는 많은 제품 들을 사용 중에 있다. 또한 충방전이 가능한 2차 전지가 개발되면서 기존의 각종 일차전지와 직접 호환이 가능하면서도 충방전을 통해서 재사용이 가능토록 전지의 기술이 발전되어 왔고 1차 전지를 직접 대체하는 2차 전지가 만들어져 왔다. 또한 전지는 부하를 걸어서 사용중인 상태가 아니더라도 자기 방전을 하는 특성이 있으며, 자기방전전류를 낯추려는 많은 노력과 개선들이 진행중이다. 또한 USB 포트를 채택함으로써 표준화된 제품들과 연결이 가능하게 되었으며, USB 포트 및 케이블을 주변에서 쉽게 획득할 수 있도록 널리 보급하게 되었다. 또한 기존 2차전 지의 충전을 위해서는 독자적인 충전크레들/ 충전기를 만들어 2차 전지와 함께 보급되었으나, 이는 휴대의 불편과 호환이 쉽지 않은 점이 지적되어 왔다. 따라서 전지의 제조와 유통 과정에서 시간적인 면을 보면, 6개월 정도는 충전이 이루어지지 않더라도 내부 전류가 완전 방전되지 않도록 하여 장차 소비자에 의해서 재충전될 때 원래 목적대로 사용이 가능할 수 있어야 하는 욕구가 지속 되었다.

상기한 문제점을 해결하기 위해 종래에는 실용신안공개 제2007-0001327호(출원번호 제2007-0019577호)가 출원된바 있다. 즉, 상기한 종래의 기술은 도 1(a)(b)에 도시된 바와 같이 모바일기기의 배터리에 개인용컴퓨터(이하 PC)에 직접 연결할 수 있는 USB 단자를 구비하는 것을 기본사상으로 하며 다음과 같이 모바일기기의 내부에 USB용 충전회로의 존재 여부에 따라 다음과 같이 고안될 수 있다. 첫째, 모바일기기 내부에 충전회로를 내장한 경우, 모바일기기의 배터리에는 PC의 USB 포트를 연결할 수 있는 USB단자를 구비하여 충전 및 USB통신을 할 수 있게 한다. 둘째, 모바일기기 내부에 충전회로를 내장하지 않았을 경우, 모바일기기의 배터리에는 PC의 USB 포트를 연결할 수 있는 USB 단자를 구비하여 USB 신호를 받아 충전할 수 있는 충전회로를 구비하여 배터리 자체 충전 및 USB 통신을 할 수 있게 한다. 특히 영상통화와 영상 및 DMB시청, 무선인터넷 등의 사용으로 모바일기기의 배터리가 쉽게 소모되어 사용치 못하는 것을 PC를 이용하여 수시로 충전을 할 수 있도록 하며, USB 데이터통신도 가능케 하여 모바일기기의 사용을 원할하게 할 수 있다. 상기한 종래의 기술은 먼저, 도면 1a의 첫째 도면은 배터리의 전면부로서 접고 펼칠 수 있도록 USB단자가 구비되어 있으며, PC의 USB포트와 연결되어 VBUS, GND로 배터리 내부의 충전회로를 이용하여 충전할 수 있다. 또한, USB포트를 이용한 충전회로는 기존에 많이 나와 있고, 초소형의 USB전용 충전칩(Chip) 등이 나와 있으므로 충분히 배터리 내부에 소형 충전회로를 구비할 수 있다. 도면 1a의 둘째 도면은 배터리의 전면부로서 접고 펼칠 수 있도록 USB단자가 구비되어 있으며, PC의 USB포트와 연결되어 VBUS, GND로 모바일기기의 내부 충전회로를 이용하여 충전할 수 있다. 그리고, 충전 크래들을 이용하기 위한 충전단자들도 구비하고 있다. 도면 1b는 밧데리 후면부로서, 모바일기기와 밧데리가 결합 될 때, 모바일기기의 USB포트와 연결되어, 궁극적으로는 PC와 모바일기기 간의 USB통신을 가능케 한다. 아울러, USB단자는 다양한 힌지와 결합하면 모바일기가 전면부와 측면부가 회전 등이 용이 해진다. 상기한 종래의 기술은 USB 충전케이블 등을 별도로 휴대할 필요가 없으며, 영상통화와 영상 및 DMB시청, 무선인터넷 등의 사용으로 모바일기기의 배터리가 쉽게 소모되어 사용치 못하는 것을 PC를 이용하여 수시로 충전할 수 있어 편리하게 모바일기기를 사용할 수 있다. 그러나 상기한 종래의 기술도 다음과 같은 많은 문제점이 발생 되었다. 즉, 상기한 종래의 기술은 충전회로가 내장되어 있다고 하나, 구체적인 기술적 구성이 전혀 기재되지 않았기 때문에 배터리의 소모전력을 장시간 유지시킬 수 없다는 커다란 문제점으로 지적되었다. 또한 상기 종래의 기술은 C.C.C.V 충전부나 승압회로부가 구비되지 않기 때문에 과전압 상태가 발생하거나 또는 전압을 승압하여 배터리에 연결할 수 없다는 커다란 문제점도 발생 되었다.

본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 제반 문제점을 해소하기 위하여 안출한 것으로, 몸체와 커버가 조립된 내부에 충전회로부가 구비된 배터리가 구비됨을 제1목적으로 한 것이고, 상기한 기술적 구성에 의한 본 발명의 제2목적은 충.방전이 가능한 리튬 전지를 바탕으로 하여 기존의 9V 망간 및 알카라인 1차 전지와 동일한 규격으로 만들었고, 제3목적은 사용과정에서 별도의 충전기 설비가 없어도 날로 보편화되는 노트북 컴퓨터 등의 USB 포트와 연결하여 충전이 가능하도록 하였으며, 제4목적은 적절한 회로 구성을 통해서 노트북컴퓨터가 제공하는 전압(공칭전압 5V)으로 충전할 수 있도록 충전 회로를 설치하고 아울러 승압이 가능하도록 회로를 구성하여 수출되는 전압을 9V 기기 사용이 가능하도록 하였으며, 제5목적은 특히 제조자로부터 소비자의 구매에 이르기까지 최소 최장 6개월 유통 기간의 무충전 상태에서도 소비자가 구매하여 재충전하면 사용 가능토록 하고 아울러 구매 후에도 사용중 방치 시간이 상당 기간 길어진 상태에서도 다시 충전하여 사용할 수 있도록 하기 위해서 자기방전을 낮춘 저자기 방전 전지 기술을 채택했고, 제6목적은 유통 기간 및 비사용 중에 스스로 회로를 차단하여 자기소모전류를 지극히 낮추도록 고안함으로써, 전지의 수명을 유지하고 재충전 사용이 가능하도록 하였으며, 제7목적은 이로 인해 제품의 품질과 신뢰성을 대폭 향상시켜 사용자인 소비자로 하여금 좋은 이미지를 심어줄 수 있도록 한 유에스비 포트와 충전회로를 구비한 배터리를 제공한다.

이러한 목적 달성을 위하여 본 발명은 USB 케이블을 이용하여 전자제품(예: 휴대폰, PDA, MP3, 노트북 등)으로부터 별도의 충전설비 없이 배터리 자체에서 충전하면서 9V 전압으로 수출하도록 하기 위한 배터리가 구비되되, 상기 배터리는 몸체와 커버가 조립된 내부에 충전회로부가 구비됨을 특징으로 하는 유에스비 포트와 충전회로를 구비한 배터리를 제공한다.

상기에서 상세히 살펴본 바와 같이 본 발명은 몸체와 커버가 조립된 내부에 충전회로부가 구비된 배터리가 구비되도록 한 것이다.

상기한 기술적 구성에 의한 본 발명은 충.방전이 가능한 리튬 전지를 바탕으로 하여 기존의 9V 망간 및 알카라인 1차 전지와 동일한 규격으로 만들었다.

그리고 본 발명은 사용과정에서 별도의 충전기 설비가 없어도 날로 보편화되는 노트북 컴퓨터 등의 USB 포트와 연결하여 충전이 가능하도록 하였다.

또한 본 발명은 적절한 회로 구성을 통해서 노트북컴퓨터가 제공하는 전압(공칭전압 5V)으로 충전할 수 있도록 충전 회로를 설치하고 아울러 승압이 가능하도록 회로를 구성하여 수출되는 전압을 9V 기기 사용이 가능하도록 하였다.

특히 본 발명은 제조자로부터 소비자의 구매에 이르기까지 최소 최장 6개월 유통 기간의 무충전 상태에서도 소비자가 구매하여 재충전하면 사용 가능토록 하고 아울러 구매 후에도 사용중 방치 시간이 상당 기간 길어진 상태에서도 다시 충전하여 사용할 수 있도록 하기 위해서 자기방전을 낮춘 저자기 방전 전지 기술을 채택했다.

더하여 본 발명은 유통 기간 및 비사용 중에 스스로 회로를 차단하여 자기소모전류를 지극히 낮추도록 고안함으로써, 전지의 수명을 유지하고 재충전 사용이 가능하도록 하였다.

본 발명은 상기한 효과로 인해 제품의 품질과 신뢰성을 대폭 향상시켜 사용자인 소비자로 하여금 좋은 이미지를 심어줄 수 있도록 한 매우 유용한 발명인 것이다.

이하에서는 이러한 효과 달성을 위한 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면에 따라 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1 의 (a)는 종래 배터리의 전면부를 보인 사시도이고,
(b)는 종래 배터리의 후면부를 보인 사시도이다.
도 2 는 본 발명에 적용된 유에스비 포트와 충전회로를 구비한 배터리의 분
해 사시도.
도 3 은 본 발명에 적용된 유에스비 포트와 충전회로를 구비한 배터리의 결
합상태 사시도.
도 4 는 본 발명에 적용된 유에스비 포트와 충전회로를 구비한 배터리의 결
합상태 단면도.
도 5 는 본 발명에 적용된 충전회로부의 블럭 구성도.
도 6 의 (a)(b)(c)(c)는 본 발명에 적용된 유에스비 포트와 충전회로를 구비
한 배터리의 실제 제품 사진.

본 발명에 적용된 유에스비 포트와 충전회로를 구비한 배터리는 도 2 내지 도 6 에 도시된 바와 같이 구성되는 것이다.

하기에서 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략할 것이다.

그리고 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 설정된 용어들로서 이는 생산자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있으므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.

본 발명은 USB 케이블을 이용하여 전자제품(예: 휴대폰, PDA, MP3, 노트북 등)으로부터 별도의 충전설비 없이 배터리 자체에서 충전하면서 9V 전압으로 수출하도록 하기 위한 배터리(1)가 구비되되, 상기 배터리는 몸체(20)와 커버(30)가 조립된 내부에 충전회로부(10)가 구비된 유에스비 포트와 충전회로를 구비한 배터리를 제공한다.

이하 본 발명의 보다 구체적인 기술적 구성을 설명하면 다음과 같다.

먼저, 도 2 내지 도 5 에 도시된 바와 같이 상기 충전회로부(10)는 PCB기판(19)의 일단에 연결되어 배터리와 외부 디바이스가 상호 연결되도록 접속하는 수출단자(17)가 구비된다.

또한 상기 수출단자(17)와 연결되며, 전압을 승압하여 배터리에 연결된 디바이스를 구동할 수 있도록 한 승압회로부(16)가 구비된다.

즉, 배터리는 9V의 출력을 가지는데, 내부의 리튬폴리머전지(18)는 표준 3.8V의 전압을 띄우므로 이를 승압하여 배터리에 연결된 디바이스를 구동할 수 있도록 해주게 된다.

그리고 상기 승압회로부(16)와 연결되며, 과충전 방지 및 과방전 방지 기능을 수행하여 리튬폴리머전지의 수명을 연장하고 안전성을 확보하는 보호회로부(14)가 구비된다.

즉, 이는 현재 이차전지를 이용한 PACK 설계에서 채택하는 아주 일반적인 기술로, 이차전지는 충전시 충전시간이 길어지면 전압이 이에 상응하여 지속 상승하게되는데, 이를 일정 수준 (약 4.25V)에서 차단하지 않으면 과전압에 의한 전지의 폭발이 발생할 수 있으며, 방전시 일정 수준에서 방전(약 2.75V) 을 차단하지 않고 지속 방전한다면 마침내는 전압이 회복이 매우 어려운 수준 혹은 전지 내부구조의 파손을 초래하는 수준으로 떨어져 충전지를 사용할 수 없게 되는 것을 막는 회로상의 장치이다.

아울러 상기 보호회로부(14)의 일단에 연결되는 리튬폴리머전지(18)와 타단에 연결되어 정전류(constant current) 및 정전압(constant voltage) 방식으로 전지에 충전시켜 리튬폴리머전지가 과전압 상태가 발생하지 않도록 하면서 충전하는 C.C.C.V 충전부(12)가 구비된다.

즉, 각종 전자제품의 전원으로부터 인입된 전력을 정전류(constant current) 및 정전압(constant voltage) 방식으로 전지에 충전시키는 기능을 수행하는 것으로, 특징은 노트북컴퓨터로부터 5V 규모의 전류가 들어와서 리튬폴리머전지(18)를 과전압 상태가 발생하지 않도록 하면서 충전되도록 하게 된다.

더하여 상기 C.C.C.V 충전부(12)와 연결되며, 충전방식을 전자제품으로부터 인입할 수 있도록 한 충전단자(11)가 구비된다.

또한 본 발명은 상기 수출단자(17)에 연결되며, 자기방전이 적게 일어나도록 함과 아울러 부하가 걸리지 않았을 경우에 회로 자체를 차단하여 자기방전을 막음으로써 다시 충전하지 않고도 배터리의 보존 기간을 장시간 유지시킬 수 있도록 자기소모방전 컨트롤회로부(15)가 연결 구비된다.

즉, 배터리는 사용하지 않을 경우에도 자기방전이 일어남으로써 충전된 전력을 소모하는데, 본 발명은 리튬폴리머전지(18) 자체에서 자기 방전이 적게 일어나도록 한 것이다.

특히 일반적으로 전지는 자연 방전되어 충전에 의해서 다시 회복이 불가능한 전압이하가 되어도 회로유지를 위한 소모 전류 때문에 지속 방전하는 결과를 초래하는데, 본 발명 전지의 경우는 과충전 및 과방전 회로를 채택함은 물론 아울러 다시 차단 회로를 설정하여 회로유지를 위한 방전을 극소화 함으로써 보존 시간을 보다 길게 유지하게 된 것이다. 그리고 일반적인 과충전 과방전 회로만 채택한 경우 새로운 충전 없이 전지가 약 2개월간 보존되었으며 충전에 의한 회복이 어려웠는데, 과방전 회로 채택 후 다시 차단회로를 발명함으로써 보존 기간이 약 6개월 이상 달성하게 된 효과를 얻었다.

또한 본 발명은 상기 C.C.C.V 충전부(12)와 연결되며, LED를 이용하여 충전의 진행 및 완성 정도를 현시함으로써 사용의 편의를 구현하는 충전표시회로부(13)가 연결된다.

한편, 본 발명에 적용된 상기 몸체(20)는 도 2 에 도시된 바와 같이 충전회로부(10)를 내장 설치하기 위해 공간부(21)가 형성되고, 상단에는 복수개의 결합공(25)을 형성한 후 대향되는 커버(30)의 결합핀(34)이 끼워지도록 구비된다.

그리고 상기 몸체(20)의 내주면에는 PCB기판(19)의 단턱(19a)이 끼워져 움직이지 못하도록 돌기(23)가 형성됨은 물론 이 돌기(23)의 근접 하부에는 PCB기판(19)을 받쳐주면서 더 이상 하강하지 못하도록 받침턱(24)이 형성된다.

또한 상기 몸체(20)와 커버(30)의 일측면에 형성되며, 수출단자(17)가 연결된 단자플레이트(17a)를 견고히 고정 설치하는 단자플레이트하부결합홈(22)과 단자플레이트상부결합홈(32)이 형성된다.

아울러 상기 커버(30)의 타측면에는 충전단자(11)의 끝단부를 외부로 노출시키면서 움직이지 않도록 고정시키는 개구부(33)가 형성된다.

더하여 상기 커버(30)에는 충전의 진행 및 완성 정도를 외부에서 확인함과 아울러 충전회로부(10)에서 발생된 열을 외부로 방출하는 적어도 하나 이상의 구멍(31)이 형성되어 유에스비 포트와 충전회로를 구비한 배터리가 구비된다.

한편 본 발명은 상기의 구성부를 적용함에 있어 다양하게 변형될 수 있고 여러 가지 형태를 취할 수 있다.

그리고 본 발명은 상기의 상세한 설명에서 언급되는 특별한 형태로 한정되는 것이 아닌 것으로 이해되어야 하며, 오히려 첨부된 청구범위에 의해 정의되는 본 발명의 정신과 범위 내에 있는 모든 변형물과 균등물 및 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

상기와 같이 구성된 본 발명 유에스비 포트와 충전회로를 구비한 배터리의 작용효과를 설명하면 다음과 같다.

우선, 본 발명은 9V 배터리 하나만을 이용하여 각종 전자제품(예: 휴대폰, PDA, MP3, 노트북 등)을 간편하게 충전할 수 있도록 한 것이고, 특히 전원을 공급받을 수 없는 특별한 장소나 야외에서도 언제든지 9V 배터리를 사서 모바일 기기를 충전할 수 있도록 함과 아울러 9V 배터리로 만든 LED 랜턴이나 조명도 전원을 공급할 수 있도록 한 것이며, 더하여 USB 케이블을 이용하여 별도의 충전설비 없이 배터리 자체에서 충전하면서 9V 전압으로 수출하도록 한 것이다.

이를 위해 본 발명에 적용된 도 2 는 본 발명에 적용된 유에스비 포트와 충전회로를 구비한 배터리의 분해 사시도이고, 도 3 은 본 발명에 적용된 유에스비 포트와 충전회로를 구비한 배터리의 결합상태 사시도이며, 도 4 는 본 발명에 적용된 유에스비 포트와 충전회로를 구비한 배터리의 결합상태 단면도로, 본 발명에 적용된 배터리(1)는 몸체(20)와 커버(30)를 상호 조립함에 있어서 내부에 충전회로부(10)가 내장 설치된다.

즉, 상기한 본 발명의 조립 방법을 보다 상세히 설명하면, 도 2 에서 보는 바와 같이 리튬폴리머전지(18)를 접어서 PCB기판(19)의 밑으로 위치시킨 후 충전회로부(10)를 공간부(21)에 내장 설치하되, 단자플레이트(17a)의 하단부를 단자플레이트하부결합홈(22)에 끼운다. 이와 동시에 PCB기판(19)의 단턱(19a)은 양단 돌기(23)의 사이에 위치시키되 이때 PCB기판(19)을 약간 누르게 되면 받침턱(24)에 의해 더 이상 하강하지 못하도록 하게 되면서 돌기(23)에 의해 PCB기판(19)이 움직이지 않게 고정되는 것이다.

상기한 상태에서 몸체(20)의 상단에 커버(30)를 조립 설치하게 되는데, 단자플레이트(17a)의 상단부를 단자플레이트상부결합홈(32)에 끼워 조립 설치함과 아울러 결합핀(34)을 결합공(25)에 끼워 조립 설치하고 더하여 개구부(33)는 충전단자(11)의 외주면에 긴밀히 밀착 설치하여 몸체(20)와 커버(30)를 상호 긴밀히 조립 설치하게 된다.

상기와 같이 조립된 본 발명 배터리(1)는 USB 장치를 이용하여 노트북 등 대중화된 기기로부터 별도의 충전설비 없이 전지 자체에서 충전하고, 9V 전압으로 수출하게 된다.

즉, 예를 들어 배터리(1)를 이용하여 노트북에 전원을 인가하기 위해서는 USB 케이블의 일단은 노트북에 연결하고 타단은 충전단자(11)에 연결한다.

상기와 같이 연결하게 되면 C.C.C.V 충전부(12)는 노트북 등의 전원으로부터 인입된 전력을 정전류(constant current) 및 정전압(constant voltage) 방식으로 전지에 충전시켜 리튬폴리머전지(18)가 과전압 상태가 발생하지 않도록 하면서 충전하게 된다.

이때 상기 정전류(constant current)는 사전 조사가 끝난 전지가 완전 충전이 안되었다면 바로 CC모드에 들어가게 되는데, 배터리의 용량에 따른 설정 가능한 전류를 지속적으로 공급하게 된다.

그리고 상기 정전압(constant voltage)은 배터리의 전압이 완충 전압에 도달하게 도면 정전류 단계에서 정전압 단계로 바뀌게 되고, 이에 따른 전류는 서서히 감소하게 되어서 설정된 충전 종료 전류를 감지하게 되면 충전은 종료된다. 이를 CV모드라고 하고, 때에 따라서 배터리와 병렬로 연결된 부하에 전원 공급을 하기 위해 충전회로가 정전압 출력을 계속 제공해야 할 때 충전회로가 다시 CC/CV 단계를 반복하게 된다.

한편, 상기 C.C.C.V 충전부(12)와 연결된 충전표시회로부(13)는 LED를 이용하여 충전의 진행 및 완성 정도를 현시함으로써 사용자의 편의를 구현하게 된다.

또한 상기 C.C.C.V 충전부(12)와 연결된 보호회로부(14)는 과충전 방지 및 과방전 방지 기능을 수행함으로써 리튬 폴리머 전지의 순환수명을 길게 하고 안전성을 확보하게 된다.

또한 상기 보호회로부(14)와 연결된 승압회로부(16)의 기능은 다음과 같다.

즉, 배터리는 9V의 출력을 가지는데, 내부의 리튬폴리머전지(18)는 표준 3.8V의 전압을 띄우므로 이를 승압하여 배터리에 연결된 디바이스를 구동할 수 있도록 해주게 된다.

특히 본 발명에 적용된 자기소모방전컨트롤회로부(15)는 수출단자(17)와 연결되어 다음과 같은 작용을 하게 된다.

즉, 배터리는 사용하지 않을 경우에도 자기방전이 일어남으로써 충전된 전력을 소모하는데, 본 발명 전지에서는 리튬폴리머전지(18) 자체에서 자기 방전이 적게 일어나도록 발명됨과 아울러 자기소모방전 컨트롤회로부(15)를 설치함으로써 부하가 걸리지 않았을 경우에 일정 조건이 되면 회로 자체를 차단하여 자기방전을 막음으로써 다시 충전하지 않고도 보존 기간을 6개월 이상 유지할 수 있도록 함에 특징이 있도록 한 것이다.

본 발명 유에스비 포트와 충전회로를 구비한 배터리의 기술적 사상은 실제로 동일결과를 반복 실시 가능한 것으로, 특히 이와 같은 본원발명을 실시함으로써 기술발전을 촉진하여 산업발전에 이바지할 수 있어 보호할 가치가 충분히 있다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
1: 배터리
10: 충전회로부
20: 몸체
30: 커버

Claims (9)

1. USB 케이블을 이용하여 전자제품(예: 휴대폰, PDA, MP3, 노트북 등)으로부터 별도의 충전설비 없이 배터리 자체에서 충전하면서 9V 전압으로 수출하도록 하기 위한 배터리(1)가 구비되되, 상기 배터리는 몸체(20)와 커버(30)가 조립된 내부에 충전회로부(10)가 구비됨을 특징으로 하는 유에스비 포트와 충전회로를 구비한 배터리.
   
2. 청구항 1 에 있어서,
   상기 충전회로부(10)는,
   PCB기판(19)의 일단에 연결되어 배터리와 외부 디바이스가 상호 연결되도록 접속하는 수출단자(17);
   상기 수출단자(17)와 연결되며, 전압을 승압하여 배터리에 연결된 디바이스를 구동할 수 있도록 한 승압회로부(16);
   상기 승압회로부(16)와 연결되며, 과충전 방지 및 과방전 방지 기능을 수행하여 리튬폴리머전지의 수명을 연장하고 안전성을 확보하는 보호회로부(14);
   상기 보호회로부(14)의 일단에 연결되는 리튬폴리머전지(18)와 타단에 연결되어 정전류(constant current) 및 정전압(constant voltage) 방식으로 전지에 충전시켜 리튬폴리머전지가 과전압 상태가 발생하지 않도록 하면서 충전하는 C.C.C.V 충전부(12);
   상기 C.C.C.V 충전부(12)와 연결되며, 충전방식을 전자제품으로부터 인입할 수 있도록 한 충전단자(11);가 구비됨을 특징으로 하는 유에스비 포트와 충전회로를 구비한 배터리.
   
3. 청구항 2 에 있어서,
   상기 수출단자(17)에 연결되며, 자기방전이 적게 일어나도록 함과 아울러 부하가 걸리지 않았을 경우에 회로 자체를 차단하여 자기방전을 막음으로써 다시 충전하지 않고도 배터리의 보존 기간을 장시간 유지시킬 수 있도록 자기소모방전 컨트롤회로부(15)가 더 연결 구비됨을 특징으로 하는 유에스비 포트와 충전회로를 구비한 배터리.
   
4. 청구항 2 에 있어서,
   상기 C.C.C.V 충전부(12)와 연결되며, LED를 이용하여 충전의 진행 및 완성 정도를 현시함으로써 사용의 편의를 구현하는 충전표시회로부(13);가 더 연결 구비됨을 특징으로 하는 유에스비 포트와 충전회로를 구비한 배터리.
   
5. 청구항 1 에 있어서,
   상기 몸체(20)는 충전회로부(10)를 내장 설치하기 위해 공간부(21)가 형성되고, 상단에는 복수개의 결합공(25)을 형성한 후 대향되는 커버(30)의 결합핀(34)이 끼워지도록 구비됨을 특징으로 하는 유에스비 포트와 충전회로를 구비한 배터리.
   
6. 청구항 5 에 있어서,
   상기 몸체(20)의 내주면에는 PCB기판(19)의 단턱(19a)이 끼워져 움직이지 못하도록 돌기(23)가 형성됨은 물론 이 돌기의 근접 하부에는 PCB기판(19)을 받쳐주면서 더 이상 하강하지 못하도록 받침턱(24)이 더 형성됨을 특징으로 하는 유에스비 포트와 충전회로를 구비한 배터리.
   
7. 청구항 5 에 있어서,
   상기 몸체(20)와 커버(30)의 일측면에 형성되며, 수출단자(17)가 연결된 단자플레이트(17a)를 견고히 고정 설치하는 단자플레이트하부결합홈(22)과 단자플레이트상부결합홈(32)이 더 형성됨을 특징으로 하는 유에스비 포트와 충전회로를 구비한 배터리.
   
8. 청구항 5 에 있어서,
   상기 커버(30)의 타측면에는 충전단자(11)의 끝단부를 외부로 노출시키면서 움직이지 않도록 고정시키는 개구부(33)가 더 형성됨을 특징으로 하는 유에스비 포트와 충전회로를 구비한 배터리.
   
9. 청구항 5 에 있어서,
   상기 커버(30)에는 충전의 진행 및 완성 정도를 외부에서 확인함과 아울러 충전회로부(10)에서 발생된 열을 외부로 방출하는 적어도 하나 이상의 구멍(31)이 더 형성됨을 특징으로 하는 유에스비 포트와 충전회로를 구비한 배터리.

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