KR20130141903A - Potable self charging electric device using piezolelctric element - Google Patents

Potable self charging electric device using piezolelctric element Download PDF

Info

Publication number
KR20130141903A
KR20130141903A KR1020120065002A KR20120065002A KR20130141903A KR 20130141903 A KR20130141903 A KR 20130141903A KR 1020120065002 A KR1020120065002 A KR 1020120065002A KR 20120065002 A KR20120065002 A KR 20120065002A KR 20130141903 A KR20130141903 A KR 20130141903A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
piezoelectric element
battery
charging
electromotive force
main battery
Prior art date
Application number
KR1020120065002A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR101391278B1 (en
Inventor
노임준
신백균
Original Assignee
인하대학교 산학협력단
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 인하대학교 산학협력단 filed Critical 인하대학교 산학협력단
Priority to KR1020120065002A priority Critical patent/KR101391278B1/en
Publication of KR20130141903A publication Critical patent/KR20130141903A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR101391278B1 publication Critical patent/KR101391278B1/en

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/34—Parallel operation in networks using both storage and other dc sources, e.g. providing buffering
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M6/00—Primary cells; Manufacture thereof
    • H01M6/40—Printed batteries, e.g. thin film batteries
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02N—ELECTRIC MACHINES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H02N2/00—Electric machines in general using piezoelectric effect, electrostriction or magnetostriction
    • H02N2/18—Electric machines in general using piezoelectric effect, electrostriction or magnetostriction producing electrical output from mechanical input, e.g. generators
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/70—Energy storage systems for electromobility, e.g. batteries

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
  • Secondary Cells (AREA)

Abstract

A portable self charging electric device using a piezoelectric element is disclosed. A self charging electric device included in a portable electric device comprises: a main battery; a sub battery; a piezoelectric element which is installed on the surface of a mobile phone and generates electromotive force by being transformed by micro pressure provided from outside; and a charging circuit part which outputs charging voltage based on the electromotive force generated in the piezoelectric element. The charging circuit part charges one of the main battery and the sub battery through a connector. [Reference numerals] (150) Control part;(160) Connection part;(171) Rectifying circuit part;(172) Voltage generation part

Description

압전소자를 이용한 휴대용 자체 충전장치{Potable self charging electric device using piezolelctric element}[0001] The present invention relates to a portable self-charging device using a piezoelectric element,

본 발명은 자체 충전장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 압전소자를 이용한 휴대용 자체 충전장치에 관한 것이다.
The present invention relates to a self-charging device, and more particularly, to a portable self-charging device using a piezoelectric element.

근래 휴대폰, 노트북 및 PDA(Personal Digital Assistant)와 같은 휴대용 전자기기는 현대인에게 없어서는 안되는 필수품이 되고 있다. 이러한 휴대용 전자기기는 크게 본체와, 본체의 동작을 위해 필요한 전원을 공급하기 위해 본체에 결합되는 배터리로 구성되며, 배터리가 방전될 경우 사용자는 배터리 충전장치를 이용해 배터리를 충전한다.Recently, portable electronic devices such as mobile phones, notebooks, and personal digital assistants (PDAs) have become indispensable to modern people. The portable electronic device includes a main body and a battery coupled to the main body to supply power necessary for operation of the main body. When the battery is discharged, the user uses the battery charging device to charge the battery.

물론, 사용자에 따라서는 배터리를 장착한 휴대용 전자기기와는 별도로 충전된 예비 배터리를 가지고 다니다가 장착된 배터리가 방전될 경우 방전된 배터리를 예비 배터리로 교체하여 사용하기도 한다.Of course, depending on the user, a spare battery charged separately from a portable electronic device equipped with a battery may be replaced with a spare battery if the battery installed therein is discharged.

하지만, 예비 배터리를 가지고 있지 않거나 야외에서 충전장치 역시 사용하기 어려운 상황에서 휴대용 전자기기에 장착된 배터리가 방전될 경우 전자기기를 사용하지 못하는 일이 발생하게 된다.However, when the battery mounted in the portable electronic device is discharged when the spare battery is not used or the charging device is also difficult to use outdoors, the electronic device can not be used.

이때, 급하게 연락을 취해야 하거나 처리해야 할 업무가 있을 경우 사용자는 매우 곤란한 상황에 처하게 되는 문제점이 있다. 특히, 근래 출시되고 있는 스마트폰이나 아이폰과 같이 다양한 기능을 가지는 휴대용 전자기기의 경우 배터리가 빠르게 방전되므로 자주 배터리 충전을 해주어야 하기 때문에 문제점은 더욱 커지게 된다.
At this time, there is a problem that the user is in a very difficult situation when there is a need to promptly communicate with the user or a job to be processed. In particular, portable electronic devices having various functions such as a smartphone or an iPhone that are being released in recent years have a problem because the battery is rapidly discharged and therefore the battery must be charged frequently.

따라서, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 휴대용 전자기기의 사용시간을 증가시키고, 빈번한 배터리 충전에 따른 불편함을 방지하는 것이다.Therefore, a problem to be solved by the present invention is to increase the use time of the portable electronic device and to prevent inconvenience due to frequent battery charging.

또한, 본 발명의 과제는 어떠한 환경에서도 휴대용 전자기기의 충전이 가능하도록 함으로써 비상시와 같이 필요할 경우 언제든지 휴대용 전자기기의 사용을 가능하도록 하는 것이다.
The present invention also provides a portable electronic device capable of being charged in any environment so that the portable electronic device can be used at any time as needed in an emergency.

상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 실시 예에 따른 휴대용 전자기기에 구비된 자체 충전장치는 메인 배터리; 서브 배터리; 휴대폰 케이스 표면 상에 설치되어 외부로부터 제공되는 미세 압력에 의해 변형되어 기전력을 발생시키는 압전소자; 및 상기 압전소자와 전기적으로 연결되며, 상기 압전소자에서 발생된 기전력을 토대로 충전 전압을 발생시켜 출력하는 충전회로부;를 포함하며, 상기 충전 회로부는, 연결 커넥터를 통해 상기 메인 배터리 및 상기 서브 배터리 중 어느 하나를 충전하는 것을 특징으로 한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a self-charging device provided in a portable electronic device, including: a main battery; Sub battery; A piezoelectric element which is provided on the surface of the mobile phone case and is deformed by an external fine pressure to generate an electromotive force; And a charging circuit unit electrically connected to the piezoelectric element and generating and outputting a charging voltage based on an electromotive force generated in the piezoelectric element, wherein the charging circuit unit is connected to the main battery and the sub- And charging any one of them.

상기 충전 장치는, 상기 메인 배터리 및 상기 서브 배터리의 전력량을 실시간으로 측정하는 감지부를 구비하며, 상기 연결 커넥터의 스위칭 동작을 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
The charging device includes a sensing unit for measuring the amount of power of the main battery and the sub battery in real time and a control unit for controlling the switching operation of the connection connector.

상기 충전 회로부는, 상기 압전소자에서 발생된 기전력에 의한 교류전류를 직류전류로 정류하는 정류회로부; 및 상기 정류회로부로부터 정류된 직류전류를 입력받아 충전전압을 발생시켜 출력하는 전압 생성부;를 포함한다.
Wherein the charging circuit section includes: a rectifying circuit section for rectifying an alternating current caused by an electromotive force generated in the piezoelectric element to a direct current; And a voltage generator for receiving a direct current rectified from the rectifying circuit and generating and outputting a charging voltage.

상기 메인 베터리 또는 상기 서브 베터리는, 박막 전지 형태인 것을 특징으로 한다.
The main battery or the sub-battery is in the form of a thin-film battery.

본 발명에 따르면, 휴대용 전자기기가 사용되는 도중 자연스럽게 서브 배터리가 충전되도록 함으로써 메인 배터리가 방전되더라도 서브 배터리에 의해 휴대용 전자기기에 전원이 공급될 수 있다. 따라서 실제적인 휴대용 전자기기의 사용 시간을 증가시켜 종래와 같이 배터리를 자주 충전하고 교체해주어야 하는 불편함을 방지할 수 있다.According to the present invention, the sub-battery is naturally charged during the use of the portable electronic device, so that power can be supplied to the portable electronic device by the sub-battery even if the main battery is discharged. Therefore, it is possible to prevent the inconvenience that the battery is frequently charged and replaced as in the conventional case by increasing the use time of the actual portable electronic device.

또한, 본 발명은 압전소자에 힘을 가하여 전기를 발생시키는 일종의 자가발전을 통해 메인 배터리 또는 서브 배터리를 충전시키므로 야외와 같이 충전이 불가능한 지역에서 배터리가 방전되더라도 필요할 경우 보조 충전부를 충전시켜 휴대용 전자기기를 사용할 수 있다.
Further, the present invention charges the main battery or the sub battery through a kind of self-power generation which generates electricity by applying a force to the piezoelectric element, so that even when the battery is discharged in an area where charging is impossible, Can be used.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 휴대용 전자기기에 구비된 자체 충전장치를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 휴대용 전자기기에 구비된 자체 충전장치의 동작 과정을 나타내는 플로우 차트이다.1 is a diagram schematically showing a self-charging device provided in a portable electronic device according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a flowchart illustrating an operation procedure of a self-charging device provided in a portable electronic device according to an embodiment of the present invention.

본 명세서 또는 출원에 개시되어 있는 본 발명의 개념에 따른 실시 예들에 대해서 특정한 구조적 내지 기능적 설명들은 단지 본 발명의 개념에 따른 실시 예를 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로, 본 발명의 개념에 따른 실시 예들은 다양한 형태로 실시될 수 있으며 본 명세서 또는 출원에 설명된 실시 예들에 한정되는 것으로 해석되어서는 아니된다.Specific structural and functional descriptions of embodiments according to the concepts of the present invention disclosed in this specification or application are merely illustrative for the purpose of illustrating embodiments in accordance with the concepts of the present invention, The examples may be embodied in various forms and should not be construed as limited to the embodiments set forth herein or in the application.

본 발명의 개념에 따른 실시 예는 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있으므로 특정 실시 예들을 도면에 예시하고 본 명세서 또는 출원에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명의 개념에 따른 실시 예를 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.Embodiments in accordance with the concepts of the present invention can make various changes and have various forms, so that specific embodiments are illustrated in the drawings and described in detail in this specification or application. However, this is not intended to limit the embodiments in accordance with the concept of the present invention to a particular disclosed form, it should be understood to include all changes, equivalents, and substitutes included in the spirit and scope of the present invention.

제1 및/또는 제2 등의 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성 요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안된다. 상기 용어들은 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소로부터 구별하는 목적으로만, 예컨대 본 발명의 개념에 따른 권리 범위로부터 이탈되지 않은 채, 제1 구성요소 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소는 제1 구성요소로도 명명될 수 있다.Terms such as first and / or second may be used to describe various components, but the components should not be limited by the terms. The terms may be referred to as a first component second component only for the purpose of distinguishing one component from another component, for example without departing from the scope of the right according to the concept of the present invention, The two components can also be named as the first component.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. When a component is referred to as being "connected" or "connected" to another component, it may be directly connected to or connected to that other component, but it may be understood that other components may be present in between. Should be.

본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 실시된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합하는 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
The terminology used herein is for the purpose of describing particular embodiments only and is not intended to be limiting of the invention. Singular expressions include plural expressions unless the context clearly indicates otherwise. In this specification, the terms "comprises ",or" having ", and the like, are intended to specify the presence of stated features, integers, steps, operations, elements, , Steps, operations, elements, parts, or combinations thereof, as a matter of principle, without departing from the spirit and scope of the invention.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 설명함으로써, 본 발명을 상세히 설명한다. 이하에서는 도면을 참조하여 본 발명을 더욱 상세하게 설명한다.
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the preferred embodiments of the present invention with reference to the accompanying drawings. Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to the drawings.

도 1은 본 발명의 따른 휴대용 전자기기에 구비된 자체 충전장치를 개략적으로 나타내는 도면이다.1 is a view schematically showing a self-charging device provided in a portable electronic device according to the present invention.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 휴대용 전자기기에 구비된 자체 충전장치(100)는 메인 배터리(130), 서브 배터리(140), 압전소자(120) 및 충전회로부(170)를 포함한다.1, a self-charging device 100 included in a portable electronic device according to the present invention includes a main battery 130, a sub battery 140, a piezoelectric device 120, and a charging circuit unit 170 do.

상기 메인 배터리(130) 및 상기 서브 배터리(140)는 박막 전지 형태일 수 있으며, 상기 박막 전지 내에 구비된 박막 기재의 소재는 폴리올레핀, 스티렌 블록 공중합체(styrenic block copolymer), 메탈로센 촉매 기반의 폴리올레핀(metallocene-catalyzed polyolefins), 폴리에스테르(polyesters), 폴리우레탄(polyurethanes), 및 폴리에테르 아마이드(polyether amides)로 이루어진 군에서 선택되는 하나 또는 그 이상의 조합으로 이루어질 수 있다.The main battery 130 and the sub battery 140 may be in the form of a thin film battery, and the material of the thin film substrate provided in the thin film battery may be a polyolefin, a styrenic block copolymer, But may be composed of one or more selected from the group consisting of metallocene-catalyzed polyolefins, polyesters, polyurethanes, and polyether amides.

상기 압전 소자(120)는 휴대폰 케이스(110) 내부 표면 상에 설치되어 외부로부터 제공되는 미세 압력에 의해 변형되어 기전력을 발생시킨다.The piezoelectric element 120 is installed on the inner surface of the cellular phone case 110 and is deformed by the micro pressure provided from the outside to generate electromotive force.

상기 충전 회로부(170)는 상기 압전소자와 전기적으로 연결되며, 상기 압전소자(120)에서 발생된 기전력을 토대로 충전 전압을 발생시켜 상기 메인 배터리(130) 또는 상기 서브 배터리(140)로 출력한다.The charging circuit unit 170 is electrically connected to the piezoelectric element and generates a charging voltage based on the electromotive force generated in the piezoelectric element 120 and outputs the charging voltage to the main battery 130 or the sub battery 140.

여기서, 상기 자체 충전장치(100)는 상기 메인 배터리(130) 및 상기 서브 베터리(140)와 연결된 전기선을 스위칭하는 연결부(160)를 더 포함하여 통해 상기 메인 배터리(130) 및 상기 서브 배터리(140) 중 어느 하나를 충전할 수 있다.The self-charging device 100 further includes a connection unit 160 for switching an electric wire connected to the main battery 130 and the sub battery 140 to connect the main battery 130 and the sub battery 140 Can be charged.

또한, 상기 충전 장치(100)는 상기 메인 배터리(130) 및 상기 서브 배터리(140)의 충전량을 실시간으로 측정하는 감지부(미도시)를 더 구비할 수 있으며, 또한, 상기 연결부(160)의 스위칭 동작을 제어하는 제어부(150)를 더 포함할 수 있다. The charging device 100 may further include a sensing unit (not shown) for measuring the amount of charge of the main battery 130 and the sub battery 140 in real time, And a control unit 150 for controlling the switching operation.

보다 구체적으로는, 상기 충전 회로부(170)는 정류 회로부(171) 및 전압 생성부(172)를 포함한다.More specifically, the charging circuit unit 170 includes a rectifying circuit unit 171 and a voltage generating unit 172. [

상기 정류 회로부(171)는 상기 압전소자(120)에서 발생된 기전력에 의한 교류전류를 직류전류로 정류하는 기능을 수행한다.The rectifier circuit unit 171 rectifies the alternating current due to the electromotive force generated in the piezoelectric element 120 to a direct current.

상기 전압 생성부(172)는 상기 정류 회로부(171)로부터 정류된 직류전류를 입력받아 충전전압을 발생시켜 상기 메인 배터리(130) 또는 상기 서브 배터리(140)로 출력하는 기능을 수행한다.The voltage generating unit 172 receives a direct current rectified from the rectifying circuit unit 171 and generates a charging voltage to output the generated charging voltage to the main battery 130 or the sub battery 140.

또한, 상기 압전 소자(120)는 휴대기기 자판(미도시)의 하면에 구비될 수 있어, 사용자가 휴대기기 자판 내에 문자나 숫자 등의 데이터 입력시에 따른 움직임으로 통해 기전력을 생성시킬 수 있다.In addition, the piezoelectric element 120 can be provided on a lower surface of a keyboard of a portable device, so that a user can generate an electromotive force through movement according to inputting of data such as letters and numbers into the keyboard of the portable device.

보다 구체적으로, 상기 압전소자(120)는 인쇄회로기판의 하측에 설치되어 자판에 가해지는 압력에 의해 변형되며 전기를 발생시킨다. 상기 압전소자(120)는 외부에서 기계적 변형을 가하면 전하(전기)를 발생시키고, 외부로부터 전압을 걸어주면 기계적인 힘을 전기적 신호로, 전기적 신호를 기계적인 힘으로 변화시키는 소자로서 이러한 압전소자로는 현재 세라믹을 재료로 하는 압전세라믹(piezoelectric ceramics)이 가장 많이 사용되고 있다. More specifically, the piezoelectric element 120 is installed on the lower side of the printed circuit board and is deformed by the pressure applied to the keyboard, thereby generating electricity. The piezoelectric element 120 generates electrical charges when mechanical deformation is applied to the piezoelectric element 120. When a voltage is applied from the outside, the piezoelectric element 120 changes the mechanical force to an electrical signal and the electrical signal to a mechanical force. Piezoelectric ceramics, which are made of ceramics, are the most widely used.

따라서 사용자가 자판의 버튼을 눌러주면 인쇄회로기판을 거쳐 압전소자(120)에 압력이 전달되어 압전소자(120)에 기계적 변형이 일어나므로 압전소자(120)에 전기가 발생하게 된다.Accordingly, if the user presses the button of the keyboard, pressure is transferred to the piezoelectric element 120 via the printed circuit board, and mechanical deformation occurs in the piezoelectric element 120, so that electric power is generated in the piezoelectric element 120.

여기서, 압전소자(120)에 발생하는 전기량은 압전소자에 가해지는 압력에 비례하므로 상기 압전소자(120)는 사용자에 의해 가해지는 압력을 전달받을 수 있도록 인쇄회로기판 하측이 아닌 자판 하측에 직접 설치됨에 바람직하다.
Here, since the amount of electricity generated in the piezoelectric element 120 is proportional to the pressure applied to the piezoelectric element, the piezoelectric element 120 is installed directly below the printed circuit board so as to receive the pressure applied by the user, .

상기 충전 회로부(170)는 전기적으로 연결되어 압전소자가 발생시키는 기전력을 전기 에너지로 변환시키는 기능을 수행하며, 좀더 상세히 설명하면, 사용자는 휴대용 전자기기를 사용(예컨대, 문자나 숫자 등의 데이터의 입력, 휴대용 전자기기의 케이스를 움켜쥐고 있는 행동등)을 통한 압력을 압전소자가 전달받아 상술한 바와 같이 압전소자에서 전기가 발생하고, 압전소자에서 발생한 기전력은 전기적으로 연결된 충전회로부에 전달되어 전기 에너지를 생성하게 된다.The charging circuit unit 170 is electrically connected to convert the electromotive force generated by the piezoelectric element into electrical energy. More specifically, the user uses the portable electronic device (for example, An input, an action of grasping the case of the portable electronic device, etc.) is received by the piezoelectric element. As described above, electricity is generated in the piezoelectric element, and the electromotive force generated in the piezoelectric element is transmitted to the electrically- Energy is generated.

또한, 상기 서브 베터리(140)는 메인 배터리(130)와 별도로 휴대용 전자기기에 설치되어 배터리가 방전될 경우 메인 배터리(130)를 대신하여 휴대용 전자기기에 필요한 전원을 공급할 수 있다.
In addition, the sub-battery 140 may be installed in a portable electronic device separately from the main battery 130, and may supply power to the portable electronic device in place of the main battery 130 when the battery is discharged.

이와 같이, 휴대용 전자기기가 사용되는 도중 압전소자(120)로부터 생성된 기전력을 인가받은 충전 회로부(170)는 메인 베터리(130) 또는 상기 서브 베터리(140) 중 어느 하나를 충전시키게 됨으로써, 휴대용 전자기기에 방전을 예방할 수 있다. In this way, the charging circuit unit 170, which receives the electromotive force generated from the piezoelectric element 120 during the use of the portable electronic device, charges any one of the main battery 130 and the sub battery 140, Discharge can be prevented on the device.

따라서 본 발명의 휴대용 전자기기의 자체 충전장치를 이용하게 되면 종래와 같이 배터리를 자주 충전하고 교체해주어야 하는 불편함을 방지할 수 있다.Therefore, if the self-charging device of the portable electronic device of the present invention is used, it is possible to prevent the inconvenience of charging and replacing the battery frequently as in the prior art.

또한 휴대용 전자기기의 사용과 관계없이 자판을 눌러 압전소자에 기계적 변형을 가하면 압전소자에서 전기가 발생하여 배터리의 충전이 불가능한 지역에서 휴대용 전자기기의 사용이 필요한 경우 또는 급히 휴대용 전자기기의 사용이 필요한 경우 보조 충전부를 충전시켜 휴대용 전자기기를 사용할 수 있다. In addition, irrespective of the use of portable electronic devices, if mechanical deformation is applied to the piezoelectric element by pressing the keyboard, it is necessary to use the portable electronic device in an area where electricity is generated in the piezoelectric element and the battery can not be charged. The portable electronic device can be used by charging the auxiliary charging section.

즉, 압전소자에 힘을 가하여 전기를 발생시키는 일종의 자가 발전을 통해 배터리의 자체 공급이 이루어 질 수 있다.
That is, the self-supply of the battery can be achieved through self-power generation, which generates electricity by applying a force to the piezoelectric element.

도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 휴대용 전자기기에 구비된 자체 충전장치의 동작 과정을 나타내는 플로우 차트이다.FIG. 2 is a flowchart illustrating an operation procedure of a self-charging device provided in a portable electronic device according to an embodiment of the present invention.

도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 휴대용 전자기기에 구비된 자체 충전장치의 동작 과정은 제1단계 내지 제4단계를 포함한다.As shown in FIG. 2, the operation process of the self-charging device provided in the portable electronic device of the present invention includes the first to fourth steps.

상기 제1단계(S110)는 가압하는 단계로서, 사용자의 움직임에 따른 미세 압력을 압전소자가 전달받는 단계일 수 있다.The first step (S110) may be a step of pressurizing the piezoelectric element to receive a fine pressure corresponding to a movement of the user.

상기 제2단계(S120)는 압력에 따라 압전 소자가 기계적 변형을 통해 기전력을 생성하는 단계일 수 있다.The second step (S120) may be a step in which the piezoelectric element generates an electromotive force through mechanical deformation according to the pressure.

상기 제3단계(S130)는 상기 제2단계(S120)에서 생성된 기전력을 충전 회로부(170)가 인가받아 상기 충전 회로부(170) 내의 정류 회로부(171)가 상기 압전소자(120)에서 발생된 기전력에 의한 교류전류를 직류전류로 정류한 후, 상기 정류 회로부(171)로부터 정류된 직류전류를 전압 생성부(172)가 입력받아 충전전압을 발생시키는 단계일 수 있다.The third step S 130 is a step in which the rectifier circuit unit 171 in the charging circuit unit 170 receives the electromotive force generated in the second step S 120 by the charging circuit unit 170, The step of rectifying the alternating current by the electromotive force to the direct current and then generating the charging voltage by receiving the direct current rectified from the rectifying circuit portion 171 by the voltage generating portion 172.

상기 제4단계(S140)는 전압 생성부(172)에서 생성된 충전전압을 메인 배터리(130) 또는 서브 배터리(140)로 인가하여 이 중 어느 하나가 충전되는 단계일 수 있다.
In the fourth step S140, the charging voltage generated by the voltage generator 172 may be applied to the main battery 130 or the sub battery 140 to charge any one of them.

본 발명에 따르면, 휴대용 전자기기가 사용되는 도중 자연스럽게 서브 배터리가 충전되도록 함으로써 메인 배터리가 방전되더라도 서브 배터리에 의해 휴대용 전자기기에 전원이 공급될 수 있다. 따라서 실제적인 휴대용 전자기기의 사용 시간을 증가시켜 종래와 같이 배터리를 자주 충전하고 교체해주어야 하는 불편함을 방지할 수 있다.According to the present invention, the sub-battery is naturally charged during the use of the portable electronic device, so that power can be supplied to the portable electronic device by the sub-battery even if the main battery is discharged. Therefore, it is possible to prevent the inconvenience that the battery is frequently charged and replaced as in the conventional case by increasing the use time of the actual portable electronic device.

또한, 본 발명은 압전소자에 힘을 가하여 전기를 발생시키는 일종의 자가발전을 통해 메인 배터리 또는 서브 배터리를 충전시키므로 야외와 같이 충전이 불가능한 지역에서 배터리가 방전되더라도 필요할 경우 보조 충전부를 충전시켜 휴대용 전자기기를 사용할 수 있다.Further, the present invention charges the main battery or the sub battery through a kind of self-power generation that generates electricity by applying a force to the piezoelectric element, so that even if the battery is discharged in an area where charging is impossible such as outdoors, Can be used.

상기와 같은 본 발명은 휴대용 전자기기에 구비된 자체 충전장치에 대한 실시 구성에 있어 다양하게 변형될 수 있고 여러 가지 형태를 취할 수 있다. 하지만, 본 발명은 상기의 상세한 설명에서 언급되는 특별한 형태로 한정되는 것이 아니며, 첨부된 청구범위에 의해 정의되는 본 발명의 정신과 범위 내에 있는 모든 변형물과 균등물 및 대체물을 포함하는 것을 이해되어야 한다.
As described above, the present invention can be variously modified and take various forms in the configuration of the self-charging device provided in the portable electronic device. It is to be understood, however, that the present invention is not limited to the specific forms referred to in the above description, but includes all modifications, equivalents, and substitutes within the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims. .

100: 휴대용 충전장치 110: 휴대폰 케이스
120: 압전 소자 130: 메인 배터리
140: 서브 배터리 150: 제어부
160: 연결부 170: 충전 회로부
171: 정류 회로부 172: 전압 생성부100: portable charger 110: mobile phone case
120: piezoelectric element 130: main battery
140: Sub battery 150:
160: connection part 170: charging circuit part
171: rectification circuit part 172: voltage generation part

Claims (4)

메인 배터리;
서브 배터리;
휴대폰 케이스 표면 상에 설치되어 외부로부터 제공되는 미세 압력에 의해 변형되어 기전력을 발생시키는 압전소자; 및
상기 압전소자와 전기적으로 연결되며, 상기 압전소자에서 발생된 기전력을 토대로 충전 전압을 발생시켜 출력하는 충전회로부;를 포함하며,
상기 충전 회로부는,
연결 커넥터를 통해 상기 메인 배터리 및 상기 서브 배터리 중 어느 하나를충전하는 것을 특징으로 압전소자를 이용한 휴대용 자체 충전장치.
Main battery;
Sub battery;
A piezoelectric element installed on the surface of the mobile phone case and deformed by micro pressure provided from the outside to generate electromotive force; And
And a charging circuit unit electrically connected to the piezoelectric element and generating and outputting a charging voltage based on the electromotive force generated by the piezoelectric element.
The charging circuit unit includes:
Portable self-charging device using a piezoelectric element, characterized in that for charging any one of the main battery and the sub battery through a connection connector.
제1항에 있어서,
상기 충전 장치는,
상기 메인 배터리 및 상기 서브 배터리의 전력량을 실시간으로 측정하는 감지부를 구비하며, 상기 연결 커넥터의 스위칭 동작을 제어하는 제어부를 포함하는것을 특징으로 하는 압전소자를 이용한 휴대용 자체 충전장치.
The method of claim 1,
The charging device,
And a control unit for measuring the power amounts of the main battery and the sub battery in real time, and a control unit for controlling the switching operation of the connection connector.
제1항에 있어서,
상기 충전 회로부는,
상기 압전소자에서 발생된 기전력에 의한 교류전류를 직류전류로 정류하는 정류회로부; 및
상기 정류회로부로부터 정류된 직류전류를 입력받아 충전전압을 발생시켜 출력하는 전압 생성부;를 포함하는 것을 특징으로 압전소자를 이용한 휴대용 자체 충전장치.
The method of claim 1,
The charging circuit unit includes:
A rectifying circuit part for rectifying an alternating current due to an electromotive force generated in the piezoelectric element to a direct current; And
And a voltage generating unit receiving a direct current rectified from the rectifying circuit unit and generating and outputting a charging voltage. The portable self-charging apparatus using the piezoelectric element.
제2항에 있어서,
상기 메인 베터리 또는 상기 서브 베터리는,
박막 전지 형태인 것을 특징으로 압전소자를 이용한 휴대용 자체 충전장치.3. The method of claim 2,
The main battery or the sub battery,
Portable self-charging device using a piezoelectric element, characterized in that the thin film battery form.
KR1020120065002A 2012-06-18 2012-06-18 Potable self charging electric device using piezolelctric element KR101391278B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020120065002A KR101391278B1 (en) 2012-06-18 2012-06-18 Potable self charging electric device using piezolelctric element

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020120065002A KR101391278B1 (en) 2012-06-18 2012-06-18 Potable self charging electric device using piezolelctric element

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20130141903A true KR20130141903A (en) 2013-12-27
KR101391278B1 KR101391278B1 (en) 2014-05-02

Family

ID=49985695

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020120065002A KR101391278B1 (en) 2012-06-18 2012-06-18 Potable self charging electric device using piezolelctric element

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101391278B1 (en)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20210061715A (en) * 2019-11-20 2021-05-28 주식회사 아모센스 Portable emergency call generator
KR20210092531A (en) 2020-01-16 2021-07-26 송지은 Emergency power of auxiliary battery using piezoelectric element

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010171554A (en) 2009-01-21 2010-08-05 Nec Corp Power supply control circuit, portable terminal using same, and power supply control method

Also Published As

Publication number Publication date
KR101391278B1 (en) 2014-05-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101105827B1 (en) Electronic equipment, power source management control device for electronic equnipment, and power source device
KR20020057468A (en) Contactless battery charger
KR101391278B1 (en) Potable self charging electric device using piezolelctric element
JP2019175756A (en) Control device, power receiving device and electronic apparatus
US20100253632A1 (en) Input module having piezoelectric pad
JP2003224315A (en) Electrostatic generator, power unit, remote control, and electronic equipment
US20110241602A1 (en) Power supply device
CN102347630A (en) Passive battery charging device and method of manufacturing the same
KR101391279B1 (en) Potable self charging electric device using piezolelctric element
US8093768B2 (en) Portable electronic device
CN207573612U (en) A kind of Bluetooth earphone system
JP2010148169A (en) Portable electronic equipment
KR101171099B1 (en) Apparatus for charging portable electronic equipment and method thereof
JP2009268262A (en) Electric power generating apparatus
KR20080094468A (en) Multi type adapter for charging contact-less chargeable battery and battery charging set having the same
CN105553067A (en) Device capable of automatically generating electricity
CN109067018B (en) Charging circuit and electronic equipment
JP5816814B2 (en) Charger
JP2009225622A (en) Portable type communication device
CN101931260A (en) Self-charging electronic device
KR20080007707A (en) Keyboard self power-generating apparatus
CN207559615U (en) With wireless charging, discharging function electronic equipment
JPH07114437A (en) Pen inputting device
CN207559614U (en) Mobile power
JP2013046552A (en) Generator

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20170223

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20180406

Year of fee payment: 5

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20190408

Year of fee payment: 6