KR20160053474A - 다양한 램프 기능을 가지는 보조 배터리 - Google Patents

다양한 램프 기능을 가지는 보조 배터리 Download PDF

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Abstract

본 개시는 다양한 램프 기능을 가지는 이동기기의 보조 배터리에 관한 것으로, 전기 에너지를 저장하는 배터리 셀, 배터리 셀에 전기적으로 연결되어 배터리를 제어하는 제어회로부, 제어회로부에 전기적으로 연결되며 배터리 외부와 통전 되도록 하는 외부연결단자, 내부에 배터리 셀, 제어회로부, 외부연결단자를 고정하는 케이스, 그리고, 케이스 내부의 일측에 위치하며, 제어회로부에 연결되어 케이스 외부로 적어도 두 가지의 빛을 내보내며, 빛 변환부를 포함하는 라이트 모듈을 포함하며, 빛 변환부는 적어도 하나 이상의 발광 다이오드, 발광 다이오드의 빛을 집광하는 집광부, 그리고, 둘 이상의 빛 변환체;로 구성되는 것을 특징으로 하는 램프겸용 보조 배터리에 관한 것이다. 다양한 빛 변환체의 사용이 가능하여, 램프, 플래쉬, 충전장치 등의 기능을 포괄하여 하나의 기기에서 구현하도록 한다.

Description

다양한 램프 기능을 가지는 보조 배터리{Backup Battery with a Multi-functional Lamp}
본 개시(Disclosure)는 램프 기능을 가지는 보조 배터리에 관한 것으로, 특히 램프 기능을 강화하여 사용자가 원하는 램프의 다양한 기능을 구현하도록 하는 보조 배터리에 관한 것이다.
휴대폰의 보급으로 배터리 성능의 극대화가 요구되고 있다. 더욱이 스마트 폰이 대중화되면서, 수많은 전자 부품들이 하나의 작은 제품에 집약되게 되었고, 그 부품들에 전원을 안정적이며, 지속적으로 공급하는 기술이 중요하게 되었다. 또한, 그들이 많은 휴대용 기기들, MP3, GPS, 네비게이션 등과 같이 이동성이 생기면서, 이들에 보조적 또는 예비적으로 전원을 공급할 필요성이 생기게 되었다.
보조 배터리는 이런 기기들의 운용 중에, 전원을 연결할 수 없는 공간에서 기기에 내장되어 있는 배터리를 충전하거나, 기기를 운용하는 전원을 공급하는 역할을 하도록 한다. 이런 보조 배터리는 기본적으로 대용량으로 전기 에너지를 축적하고 있어, 휴대 기기들에 전원을 공급하는 보조적인 역할 외에 다른 활용을 고려할 수 있으며, 이에 대한 활용 가능성은 국제특허 공개공보 WO2007/143007 호에 나타나 있다. 이 선행 기술을 설명한 도 1에 따르면, 보조 배터리에 외부 램프를 결합하여, 보조 배터리가 예비 전원으로 역활하지 않을 때에는, 플래쉬가 될 수 있도록 하고 있다. 이런 구성으로 보조 배터리의 활용 가능성을 넓히기는 했으나, 실용성이 떨어지며, 사용자가 원하는 기능들을 사용하기 위해 일일이 외부 부품을 휴대하고, 교환해 주어야 하는 불편함이 있어 실제로는 많이 쓰이기 힘든 문제점이 있다.
이에 대하여 '발명의 실시를 위한 구체적인 내용'의 후단에 기술한다.
여기서는, 본 개시의 전체적인 요약이 제공되며, 이것이 본 개시의 외연을 제한하는 것으로 이해되어서는 아니된다. 본 개시에 따른 일 태양에 의하면, 전기 에너지를 저장하는 배터리 셀, 배터리 셀에 전기적으로 연결되어 배터리를 제어하는 제어회로부, 제어회로부에 전기적으로 연결되며 배터리 외부와 통전 되도록 하는 외부연결단자, 내부에 배터리 셀, 제어회로부, 외부연결단자를 고정하는 케이스, 그리고, 케이스 내부의 일측에 위치하며, 제어회로부에 연결되어 케이스 외부로 적어도 두 가지의 빛을 내보내며, 빛 변환부를 포함하는 라이트 모듈을 포함하며, 빛 변환부는 적어도 하나 이상의 발광 다이오드, 발광 다이오드의 빛을 집광하는 집광부, 그리고, 둘 이상의 빛 변환체;로 구성되는 것을 특징으로 하는 램프겸용 보조 배터리가 제공된다.
이에 대하여 '발명을 실시하기 위한 구체적인 내용'의 후단에 기술한다.
도 1은 종래 기술로서 국제 공개특허공보 제 WO2007/143007호에 개시된 램프가 결합된 보조 배터리를 나타내는 도면.
도 2는 본 개시의 일 실시예에 따른 보조 배터리의 구성을 도시한 도면.
도 3은 본 개시의 일 실시예에 따른 보조 배터리의 빛 변환부를 도시한 도면.
도 4는 본 개시의 일 실시예에 따른 보조 배터리의 라이트 모듈 결합방법을 도시한 도면.
이하, 본 개시를 첨부된 도면을 참고로 하여 자세하게 설명한다.
보조 배터리는 외부에 축전된 전기 에너지를 외부 기기에 공급하는 것을 목적으로 하는 기기이다. 따라서, 도 2에서 도시되어 있는 내용에 따르면, 배터리 케이스(240) 내부의 일측에 전기 에너지를 축전할 수 있는 배터리 셀(210)을 가지고 있다. 배터리 셀(210)은 하나 혹은 둘 이상의 셀로 이루어지며, Ni-Cd 계열, 리튬이온, 리튬 폴리머, 니켈 수소 등 여러 가지가 있을 수 있으나, 다루기 쉽고, 충전이 빠르며 안정적으로 전류를 일정하게 공급하는 리튬 이온이 주로 쓰일 수 있다.
외부로부터 전기 에너지를 받아들여 배터리 셀(210)에 전류를 안정적으로 제공하거나, 배터리 셀(210)의 전류를 외부로 방출하기 위해, 혹은 배터리의 상태를 체크할 수 있는 제어회로부(220)가 케이스 내부의 일측에 위치한다. 제어회로부는 PCB에 MCU(Micro Control Unit), 보호회로등이 놓일 수 있도록 구성된다. MCU는 배터리 충방전에 필요한 제어 알고리즘과, 보호회로의 신호를 해석할 수 있는 코드 등을 내장한다. 보호회로는 배터리 외부로부터 발생하는 급격한 전류, 전압의 변화가 있는 경우 회로를 차단하여 셀(210)과 메인 회로를 보호한다. 또는 배터리 셀(210)의 이상에 의해 이상 전류가 있는 경우에도 회로를 차단할 수 있도록 한다. 제어회로부(220)는 충전상태 표시부(미도시)를 포함할 수 있다. 이 표시부는 배터리 셀(210)의 충전된 정도, 배터리 셀(210)이 충전 중인지 여부, 외부로 전기 에너지를 방출하고 있는 중인지 여부 등을 알 수 있도록 할 수 있다.
배터리 셀(210)을 충전하거나 배터리 외부 기기에 전기를 공급하기 위한 단자부(250)가 케이스의 일측에 위치한다. 단자부(250)는 외부 기기가 사용하는 커넥터 종류와 호환 가능하도록 한다. 기본적으로 USB 단자를 하나 가지며, 필요한 경우 둘 이상의 서로 다른 형상의 단자를 가질 수 있다. 또는 둘 이상의 USB 단자와, USB 단자와 다른 형상을 가진 단자를 가지도록 할 수도 있다.
배터리 내부의 일측에는 배터리 외부로 빛을 방출하는 라이트 모듈(230)이 형성된다. 라이트 모듈(230)은 적어도 하나의 발광 다이오드(231)와 빛을 변환하는 빛 변환부(233)로 구성된다. 빛 변환부(233)는 적어도 둘 이상의 빛 변환체(302, 303, 304, 311, 312, 313)를 가진다. 빛 변환체(302, 303, 304, 311, 312, 313)는, 예를 들어, 볼록 렌즈, 오목 렌즈, 편광 렌즈, 색 변환 렌즈 일 수 있다. 도 3A와 도 3B에는 이런 빛 변환부의 실시예를 도시하고 있다.
도 3A에는 일직선으로 세 개의 빛 변환체(311, 312, 313)가 나열된 구조를 가지고 있다. 빛 변환부(233)의 일부는 발광 다이오드(231)의 상부에 위치하며, 모듈 케이스(242)와 밀착 결합 되도록 한다. 이렇게 밀착 결합된 상태에서 슬라이딩 운동을 할 수 있는 구조를 가진다. 또, 모듈 케이스(242) 외부에서 슬라이딩 운동을 가할 수 있도록 빛 변환부(231)의 일측에는 핸들(314, 315)이 형성된다. 핸들(314, 315)을 이용하여 사용자는 빛 변환체(311, 312, 313)를 슬라이딩하여 원하는 빛 변환체가 발광 다이오드(231) 상에 위치하도록 할 수 있고, 이로써 원하는 조명 모드를 선택할 수 있다. 또, 핸들(314, 315)은 모듈 케이스(242) 외부로 드러나게 형성될 수 있다.
도 3B에는 하나의 축(301)에 다수 개의 빛 변환체(302, 303, 304)가 회전 가능하게 결합된 구조를 가진 빛 변환부(233)가 개시되어 있다. 축(301)은 케이스(242) 내부 일측에 고정되어 빛 변환체(302, 303, 304)의 일부가 케이스(242) 대해 상대적으로 회전하여 이동할 수 있도록 한다. 이렇게 이동한 빛 변환체(302, 303, 304)의 일부는 발광 다이오드(231)의 상부에 놓여 모듈 케이스(242) 외부로 방출되는 빛을 사용자의 용도에 맞게 변환할 수 있다.
또한, 도 2에서 보이는 것과 같이 빛 변환부(233)는 두 개가 모듈 케이스(242)내의 서로 다른 위치에 위치할 수 있다. 이들은 각각 발광 다이오드(231) 위에 각각의 빛 변환체(302, 303, 304)를 위치 시킬 수 있으며, 이들은 중첩되어 사용될 수도 있다. 이로써, 볼록렌즈 2개를 연속으로 사용하거나, 볼록렌즈와 오목렌즈를 중첩하여 사용하는 등 다양한 사용 가능성을 사용자에게 제공 할 수 있다.
이러한, 빛 변환체(302, 303, 304) 중 적어도 하나는 솔라패널 일 수 있다. 솔라패널은 빛을 전기에너지로 변환하여 배터리 셀(210)에 공급함으로써, 배터리 셀(210)을 충전하는 역할을 하도록 한다. 솔라패널에는 제어회로부(220)에 연결되는 솔라패널 커넥터(270)가 형성된다. 사용자가 원할 때는 모듈 케이스(242)에 형성된 구멍을 통해서 외부의 빛을 받아 들일 수 있으며, 이 구멍에 솔라패널을 위치시키면, 제어 회로부(220)는 태양열 충전 모드임을 감지한다. 또는 사용자에 의해 충전 모드로 변환될 수 있다. 제어 회로부(220)에서는 솔라패널로부터 공급되는 전기 에너지를 배터리 셀(210)로 공급하여, 충전이 될 수 있도록 할 수 있다.
이렇게 다양한 렌즈와 솔라패널이 하나의 기기에 형성됨으로써, 보조 배터리는 외부 기기에 대한 충전장치로서의 역할 외에, 확산형 렌즈를 쓰는 경우에는 램프로써, 붉은색 혹은 주황색등의 색변환 렌즈를 쓰는 경우에는 경광등으로써, 집중형 볼록 렌즈를 쓰는 경우에는 플래쉬로써 그리고, 솔라패널을 쓰는 경우에는 외부 전기 공급 장치가 없어도 실외에서 배터리 셀을 충전할 수 있게 된다. 또한, 빛 변환체를 중복하여 사용함으로써 빛의 직진성을 더 좋게 할 수도, 확산이 더 많이 일어나게 할 수도 있도록 하여, 더욱 다양한 종류의 램프 또는 플래쉬 역활을 할 수 있도록 한다.
도 4에서는 라이트 모듈(230)의 결합 구조를 설명한다. 라이트 모듈(230)이 별도의 모듈 케이스(242)를 가질 수 있도록 한다. 평상시에는 분리되어 있다가, 필요한 경우 본체 케이스(241)에 결합하여 라이트 기능을 사용할 수 있도록 한다. 이를 위해, 빛 변환모듈(230)과 제어 회로부(220)을 전기적으로 연결하기 위하여 모듈 단자부(261, 262)가 각각 형성될 수 있다. 또 다른 실시예로서, 모듈 케이스(242)와 케이스(241)를 일체로 형성하여, 라이트 모듈이 배터리 내부에 함께 형성되도록 할 수 있다.
이러한 구성으로써, 사용자는 램프 기능을 하나의 장치에서 다양하게 구현할 수 있을 뿐만 아니라, 실외에서 충전이 가능하도록 할 수 있어 그 사용을 극대화 할 수 있다.
이하에서는, 본 개시에 따른 다양한 실시예를 나타낸다.
(1) 전기 에너지를 저장하는 배터리 셀, 배터리 셀에 전기적으로 연결되어 배터리를 제어하는 제어회로부, 제어회로부에 전기적으로 연결되며 배터리 외부와 통전 되도록 하는 외부연결단자, 내부에 배터리 셀, 제어회로부, 외부연결단자를 고정하는 케이스, 그리고, 케이스 내부의 일측에 위치하며, 제어회로부에 연결되어 케이스 외부로 적어도 두 가지의 빛을 내보내며, 빛 변환부를 포함하는 라이트 모듈을 포함하며, 빛 변환부는 적어도 하나 이상의 발광 다이오드, 발광 다이오드의 빛을 집광하는 집광부, 그리고, 둘 이상의 빛 변환체;로 구성되는 것을 특징으로 하는 램프겸용 보조 배터리.
(2) 빛 변환부는 케이스와 상대적으로 슬라이딩 가능하도록 고정되는 것을 특징으로 하는 램프겸용 보조 배터리.
(3) 빛 변환부는 하나의 축에 다수개의 빛 변환체가 회전 가능하게 연결되도록 구성되어, 필요한 경우 발광 다이오드 위에서 빛을 변환할 수 있도록 하는 것을 특징으로 하는 램프겸용 보조 배터리.
(4) 축에 회전 가능하게 연결되는 솔라패널, 그리고, 솔라패널과 제어회로부를 전기적으로 연결하는 솔라패널 연결부를 가지는 것을 특징으로 하는 램프겸용 보조 배터리.
(5) 빛 변환부는 적어도 둘 이상이며, 빛 변환부의 일부는 중첩 가능하도록 하는 것을 특징으로 하는 램프겸용 보조 배터리.
210 배터리 셀, 220 제어 회로부, 230 빛 변환부,
231 발광 다이오드, 232 집광부, 233 제1 빛 변환부,
234 제2 빛 변환부, 241 케이스, 242 모듈 케이스,
301 축, 302~303 빛 변환체

Claims (5)

  1. 전기 에너지를 저장하는 배터리 셀;
    배터리 셀에 전기적으로 연결되어 배터리를 제어하는 제어회로부;
    제어회로부에 전기적으로 연결되며 배터리 외부와 통전 되도록 하는 외부연결단자;
    내부에 배터리 셀, 제어회로부, 외부연결단자를 고정하는 케이스; 그리고,
    케이스 내부의 일측에 위치하며, 제어회로부에 연결되어 케이스 외부로 적어도 두 가지의 빛을 내보내며, 빛 변환부를 포함하는 라이트 모듈을 포함하며,
    빛 변환부는
    적어도 하나 이상의 발광 다이오드;
    발광 다이오드의 빛을 집광하는 집광부; 그리고,
    둘 이상의 빛 변환체;로 구성되는 것을 특징으로 하는 램프겸용 보조 배터리.
  2. 청구항 1에 있어서,
    빛 변환부는 케이스와 상대적으로 슬라이딩 가능하도록 고정되는 것을 특징으로 하는 램프겸용 보조 배터리.
  3. 청구항 1에 있어서,
    빛 변환부는 하나의 축에 다수개의 빛 변환체가 회전 가능하게 연결되도록 구성되어, 필요한 경우 발광 다이오드 위에서 빛을 변환할 수 있도록 하는 것을 특징으로 하는 램프겸용 보조 배터리.
  4. 청구항 2 또는 3에 있어서,
    축에 회전 가능하게 연결되는 솔라패널; 그리고,
    솔라패널과 제어회로부를 전기적으로 연결하는 솔라패널 연결부를 가지는 것을 특징으로 하는 램프겸용 보조 배터리.
  5. 청구항 1에 있어서,
    빛 변환부는 적어도 둘 이상이며, 빛 변환부의 일부는 중첩 가능하도록 하는 것을 특징으로 하는 램프겸용 보조 배터리.
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