KR20200059841A - 이동식 급수기의 2차 전지 과방전 방지 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명에 따른 이동식 급수기의 2차 전지 과방전 방지 장치는 이동식 급수기에 사용되는 배터리의 방전을 방지할 수 있는 이동식 급수기의 2차 전지 과방전 방지 장치에 관한 것이다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은 화분 관리용도 및 원예, 청소, 여가(캠핑), 세차, 텃밭관리 등 다양한 용도로 사용하기 위한 이동식 급수기에 있어서,
상기 이동식 급수기(10)의 배터리 박스(120) 내부에 설치되어 배터리의 방전을 방지하기 위한 배터리 방전 방지부(130)로 이루어지되, 상기 배터리 방전 방지부(130)는 배터리 방전 종지 전압을 설정하기 위한 방전 종지 전압 설정부(140), 수중 펌프 구동부(148)에 선택적으로 전원을 인가하기 위한 릴레이부(146), 상기 릴레이부(146)를 구동하는 릴레이 구동부(144), 및 상기 방전 종지 전압 설정부(140)에 의해 설정된 방전 종지 전압과 현재 배터리 전압을 비교하여 비교 결과에 따라 상기 릴레이 구동부(144)를 제어하는 전압 검출부(142)를 포함한다. 본 발명에 의한 이동식 급수기는 배터리 방전을 방지할 수 있는 장점을 갖는다.

Description

이동식 급수기의 2차 전지 과방전 방지 장치{Overdischarge prevention device for secondary battery of mobile water supplier}

본 발명은 배터리(2차 전지)의 과방전 방지 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 이동식 급수기에 사용되는 배터리의 방전을 방지할 수 있는 이동식 급수기의 2차 전지 과방전 방지 장치에 관한 것이다.

각종 식물들이 식재되어 있는 화분들을 주기적으로 관리하기 위해 가정이나 사무실 등에서 급수 작업을 진행하고자 할 때는 작업자가 들을 수 있는 크기의 양동이 등과 같은 용기에 물을 담아 급수 작업을 진행하게 된다.

이 때문에 급수 작업을 하기 위한 화분의 수가 많을 경우에는 한 번에 많은 량의 물을 담아 이동할 수가 없어서 작업자가 여러 번 물을 양동이에 담아 급수 작업을 해야 하는 데 이동시 물을 흘리는 경우가 빈번하게 발생하게 된다.

따라서 작업자들이 급수 작업을 진행시 많은 불편함을 초래하게 되고, 이에 따른 급수 시간이 많이 소요되며, 급수 시 물을 주는 화분 주변이 지저분해지기 때문에 별도로 물청소를 진행해야 하는 번거로움이 따르게 되고, 급수에 필요한 량만큼의 물을 효과적으로 사용할 수가 없어서 불필요한 물의 낭비를 초래하게 되었다.

특히, 관리가 어려운 동양란이나 서양란 등과 같은 난과 식물들은 충분히 급수한 상태에서 배수 처리를 해야 하는데, 이러한 난과 식물들을 급수할 경우에는 별도의 화장실 등과 같이 배수 처리가 용이한 장소로 이동하여 급수 작업을 진행해야 하는 등의 많은 제반 문제점이 있었다.

이를 위해 본 출원인은 한 번에 다량의 물을 저장할 수 있는 이동식 급수기를 사용하여 다수개의 각종 화분을 용이하고 주변이 깨끗한 상태로 한꺼번에 급수 작업을 진행할 수 있도록 함으로써 화분이 많은 경우에도 손쉽게 급수 작업을 진행할 수 있어서 급수 시간을 대폭 단축시킬 수 있으며, 급수된 물을 재활용하여 사용할 수 있어서 물 사용량을 효과적으로 절감시킬 수 있음은 물론, 동양란 등과 같은 난과 식물들도 별도의 배수 처리가 용이한 장소로 이동함이 없이 즉석에서 편리하게 급수 및 배수 작업을 진행할 수 있는 이동식 급수기를 제안한 바 있다(대한민국 등록특허 제10-0883710호).

이와 같은 선등록 이동식 급수기는 위 장점으로 인해 원래 목적인 화분 관리용도 외에 원예, 청소, 여가(캠핑), 세차, 텃밭관리 등 다양한 용도로 사용되고 있다.

하지만, 이와 같은 이동식 급수기는 이동한 상태에서 원활한 작동을 위해 배터리를 사용하게 되는데, 이때 사용되는 배터리(2차 전지)가 쉽게 방전되는 현상이 발생하였다.

이에 배터리를 효율적으로 관리하기 위해 배터리의 방전을 방지하기 위한 구성을 필요로 하였다.

대한민국 등록특허 제10-0883710호(2009. 02. 06. 등록)

이에 본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 이동식 급수기에 사용되는 배터리(2차 전지)의 방전을 방지할 수 있는 이동식 급수기의 2차 전지 과방전 방지 장치를 제공하는 데 그 목적이 있다.

그러나 본 발명의 기술적 과제들은 위에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

본 발명의 실시례에 따른 이동식 급수기의 2차 전지 과방전 방지 장치는,

화분 관리용도 및 원예, 청소, 여가(캠핑), 세차, 텃밭관리 등 다양한 용도로 사용하기 위한 이동식 급수기에 있어서,

상기 이동식 급수기의 배터리 박스 내부에 설치되어 배터리의 방전을 방지하기 위한 배터리 방전 방지부로 이루어지되,

상기 배터리 방전 방지부는 배터리 방전 종지 전압을 설정하기 위한 방전 종지 전압 설정부, 수중 펌프 구동부에 선택적으로 전원을 인가하기 위한 릴레이부, 상기 릴레이부를 구동하는 릴레이 구동부, 및 상기 방전 종지 전압 설정부에 의해 설정된 방전 종지 전압과 현재 배터리 전압을 비교하여 비교 결과에 따라 상기 릴레이 구동부를 제어하는 전압 검출부를 포함하는 배터리 방전 방지부로 이루어진다.

상기 방전 종지 전압 설정부는 복수의 스위치를 포함하고, 상기 스위치의 온/오프 조합에 따라 복수의 방전 종지 전압이 설정될 수 있다.

상기 전압 검출부는 현재의 배터리 전압이 상기 방전 종지 전압 설정부에 의해 설정된 방전 종지 전압보다 높은 경우 상기 수중 펌프 모터부에 전원이 인가되도록 상기 릴레이 구동부를 제어하고, 현재의 배터리 전압이 상기 방전 종지 전압 설정부에 의해 설정된 방전 종지 전압과 같거나 상기 방전 종지 전압보다 낮은 경우 상기 수중 펌프 모터부에 전원이 차단되도록 상기 릴레이 구동부를 제어할 수 있다.

본 발명에 의한 이동식 급수기의 2차 전지 과방전 방지 장치는 배터리의 방전을 방지할 수 있는 효과를 갖는다.

도 1은 본 발명의 일 실시례에 따른 이동식 급수기의 전체 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시례에 따른 이동식 급수기의 배터리 방전 방지부의 회로도이다.

본 발명의 장점 및 특징 그리고 그것들을 달성하는 방법들은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시례를 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시례에 한정되는 것이 아니라 또 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시례들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 단지 청구항에 의해 정의될 뿐이다.

명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성요소를 지칭한다.

이하 첨부된 도면들을 참고하여 본 발명의 실시례에 따른 이동식 급수기의 2차 전지 과방전 방지 장치에 대해 설명하도록 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시례에 따른 이동식 급수기를 나타낸 전체 사시도이다.

본 발명에 따른 이동식 급수기의 2차 전지 과방전 방지 장치는 본 출원인의 선등록특허 제제10-0883710호의 이동식 급수기를 이용하여 화분 관리용도 및 원예, 청소, 여가(캠핑), 세차, 텃밭관리 등 다양한 용도로 사용할 때, 이동식 급수기의 작동을 위해 사용되는 2차 전지(배터리)의 방전을 방지하기 위한 장치로써, 배터리 방전 방지부의 회로는 도 2에 도시한 바와 같다.

도시한 바와 같이, 연축 전지의 경우 완전 충전 전압은 12.8V~13.8V 정도이고, 배터리는 사용 시간에 따라서 전압 강하하면서 방전 종지 전압(discharge final voltage)까지 떨어진다.

배터리의 특성에 영향을 미치는 배터리 방전 종지 전압을 관리하지 않으면 배터리 수명이 급속하게 단축된다.

이에 본 발명에서는 이동식 급수기에 방전 종지 전압을 제어하는 보호 회로가 구성된다.

도 2를 참조하면, 배터리 방전 방지부(130)는 방전 종지 전압 설정부(140), 전압 검출부(142), 릴레이 구동부(144), 및 릴레이부(146)를 포함한다.

방전 종지 전압 설정부(140)는 방전 종지 전압을 설정하기 위한 부분으로, 저항(R4, R5, R6, R7, R8), 스위치(S1, S2), 및 커패시터(C2)를 포함할 수 있다. 여기서 스위치(S1, S2)는 방전 종지 전압 설정용 딥 스위치(DIP switch)인 것이 바람직하다. 본 발명에서는 일례로 방전 종지 전압을 4가지로 선택할 수 있도록 한다.

방전 종지 전압은 전압 조정표의 스위치(S1, S2)의 온(on)/오프(off)에 따라 선택될 수 있다. 예를 들면, 방전 종지 전압을 11.8V로 설정 시 스위치(S1)을 오프, 스위치(S2)를 오프시킨다. 방전 종지 전압을 11.9V로 설정 시 스위치(S1)을 오프, 스위치(S2)를 온 시킨다. 방전 종지 전압을 12.0V로 설정 시 스위치(S1)을 온, 스위치(S2)를 오프시킨다. 방전 종지 전압을 12.1V로 설정 시 스위치(S1)을 온, 스위치(S2)를 온 시킨다.

배터리 정상 동작 시 전압 검출부(142)는 설정된 방전 종지 전압과 현재의 배터리 전압을 비교하여 현재의 배터리 전압이 방전 종지 전압보다 높은 경우 저항(R2)에 하이 레벨 신호(High level signal)를 출력하여 릴레이 구동부(144)의 Q2 출력이 로우 레벨 신호(Low level signal)이 되고, 릴레이 구동부(144)의 Q1 출력은 하이 레벨 신호가 되어 릴레이부(146)(K1)는 여자(勵磁)되어 수중 펌프(80)를 구동시키는 수중 펌프 모터부(148)에 전원이 투입되어 정상 운전 상태가 된다.

배터리의 보호 기능 동작 시 전압 검출부(142)는 설정된 방전 종지 전압과 현재의 배터리 전압을 비교하여 현재의 배터리 전압이 방전 종지 전압과 같거나 방전 종지 전압보다 낮은 경우 저항(R2)에 로우 레벨 신호를 출력하여 릴레이 구동부(144)의 Q2 출력이 하이 레벨 신호가 되고, 릴레이 구동부(144)의 Q1 출력은 로우 레벨 신호가 되어 릴레이부(146)(K1)은 소자(消磁)되어 수중 펌프 모터부(148)에 전원이 차단된다. 즉, 배터리 방전 종지 전압 이하를 제어하여 배터리를 보호한다.

전체적인 회로 동작 과정을 설명하면, P/SW가 온(on) 되면, 퓨즈를 통하여 다이오드(D3, D2, D5), 저항(R1, R10, R9)을 거쳐 전원이 인가된다. 그리고 방전 종지 전압 설정부(140)의 설정에 따라 설정된 방전 종지 전압과 현재 배터리 전압을 비교하는 전압 검출부(142)를 거쳐 출력된 신호 레벨에 따라 수중 펌프 모터부(148)에 전원이 선택적으로 차단되도록 릴레이 구동부(144)를 작동시켜 릴레이부(146)가 소자되도록 한다. 한편 여기서 퓨즈는 수중 펌프 모터부(148)의 단락 및 사고 전류를 차단한다.

한편 상술한 본 발명의 실시례들은 컴퓨터에서 실행될 수 있는 프로그램으로 작성 가능하고, 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록 매체를 이용하여 상기 프로그램을 동작시키는 범용 디지털 컴퓨터에서 구현될 수 있다.

상기 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체는 마그네틱 저장매체(예를 들면 롬·플로피 디스크·하드디스크 등), 광학적 판독 매체(예를 들면 CD-ROM·DVD 등) 및 캐리어 웨이브(예를 들면 인터넷을 통한 전송)와 같은 저장 매체를 포함한다.

이제까지 본 발명에 대하여 그 바람직한 실시례들을 중심으로 살펴보았다. 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 개시된 실시례들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.

이와 같이 본 발명에 의한 이동식 급수기에 따르면 방전 종지 전압을 설정하고, 설정된 방전 종지 전압과 현재 배터리의 전압을 비교하여 배터리 방전 위험시 전원을 차단함으로써 배터리의 방전을 방지할 수 있다.

10 : 이동식 급수기 120; 배터리 박스
130 : 배터리 방전 방지부 140; 방전 종지 전압 설정부
142; 전압 검출부 144; 릴레이 구동부
146; 릴레이부 148; 수중 펌프 모터부

Claims (3)

1. 화분 관리용도 및 원예, 청소, 여가(캠핑), 세차, 텃밭관리 등 다양한 용도로 사용하기 위한 이동식 급수기에 있어서,
   상기 이동식 급수기(10)의 배터리 박스(120) 내부에 설치되어 배터리의 방전을 방지하기 위한 배터리 방전 방지부(130)로 이루어지되,
   상기 배터리 방전 방지부(130)는 배터리 방전 종지 전압을 설정하기 위한 방전 종지 전압 설정부(140), 수중 펌프 구동부(148)에 선택적으로 전원을 인가하기 위한 릴레이부(146), 상기 릴레이부(146)를 구동하는 릴레이 구동부(144), 및 상기 방전 종지 전압 설정부(140)에 의해 설정된 방전 종지 전압과 현재 배터리 전압을 비교하여 비교 결과에 따라 상기 릴레이 구동부(144)를 제어하는 전압 검출부(142)를 포함하는 이동식 급수기의 2차 전지 과방전 방지 장치.
2. 제1항에 있어서,
   상기 방전 종지 전압 설정부(140)는 복수의 스위치를 포함하고, 상기 스위치의 온/오프 조합에 따라 복수의 방전 종지 전압이 설정되는 이동식 급수기의 2차 전지 과방전 방지 장치.
3. 제1항에 있어서,
   상기 전압 검출부(142)는 현재의 배터리 전압이 상기 방전 종지 전압 설정부(140)에 의해 설정된 방전 종지 전압보다 높은 경우 상기 수중 펌프 구동부(148)에 전원이 인가되도록 상기 릴레이 구동부(144)를 제어하고, 현재의 배터리 전압이 상기 방전 종지 전압 설정부(140)에 의해 설정된 방전 종지 전압과 같거나 상기 방전 종지 전압 설정부(140)에 의해 설정된 방전 종지 전압보다 낮은 경우 상기 수중 펌프 구동부(148)에 전원이 차단되도록 상기 릴레이 구동부(144)를 제어하는 이동식 급수기의 2차 전지 과방전 방지 장치.

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