KR20200135029A

KR20200135029A - 충전용 프리전압 어댑터

Info

Publication number: KR20200135029A
Application number: KR1020190061400A
Authority: KR
Inventors: 명선휘
Original assignee: 주식회사 브로나인
Priority date: 2019-05-24
Filing date: 2019-05-24
Publication date: 2020-12-02
Also published as: KR102200389B1

Abstract

개시된 내용은 충전을 위해 충전대상물과 연결될 시에 먼저 충전대상물의 충전에 필요한 전압이 미리 예측되고, 그 후에 충전대상물의 충전전압에 대응되는 전압이 공급됨으로써 하나의 어댑터로 충전전압이 다른 다양한 종류의 충전대상물 다수 개가 동시에 충전될 수 있는 충전용 프리전압 어댑터에 관한 것이다.
개시된 내용의 일 실시 예에 따른 충전용 프리전압 어댑터는 일측에는 두 개 이상의 삽입구가 형성되고 타측에는 콘센트에 삽입되는 플러그 단자가 구비되며 내부에는 충전제어용 회로기판이 내장된 본체와, 일단은 상기 삽입구 내에 탈부착 가능하게 결합되고 타단에는 충전대상물이 연결되어 일단이 상기 삽입구에 연결될 시에 콘센트에 상기 플러그가 삽입된 상기 본체에 의해 상기 충전대상물이 충전되게 하는 전원케이블이 포함되는 것을 특징으로 한다.

Description

충전용 프리전압 어댑터{FREE VOLTAGE ADAPTER FOR CHARGING}

개시된 내용은 배터리와 같은 충전대상물을 전원과 연결하여 충전되게 하는 어댑터에 관련된다.

본 명세서에서 달리 표시되지 않는 한, 이 섹션에 설명되는 내용들은 이 출원의 청구항들에 대한 종래 기술이 아니며, 이 섹션에 포함된다고 하여 종래기술이라고 인정되는 것은 아니다.

최근 디지털카메라, 스마트폰, 노트북, 태블릿PC 등 휴대 가능한 전자제품이 널리 사용되고 있으며 전원공급이 실시간으로 이루어지지 않는 야외에서도 이들의 작동이 원활하게 이루어질 수 있도록 전원공급장치로서 충전 배터리가 사용되고 있다. 이러한 충전 배터리에는 리튬이온(Li-ion) 배터리, 니켈수소(Ni-MH) 배터리 등이 사용된다.

이와 같은 충전 배터리는 배터리 용량에 따라서 1회 충전에 따른 충전량이 모두 상이한데, 실시간 충전이 불가한 야외에서 장시간 사용하게 되면 배터리가 방전되면 전자제품을 더 이상 사용하지 못하게 된다.

이 경우, 여분의 배터리를 추가로 준비해 사용하거나, 주변 카페나 관공서, 차량, 편의점 등 충전 가능한 장소로 이동해서 긴급하게 배터리를 충전해서 재사용해야 하는 불편함이 있었다. 또한 배터리마다 충전에 필요한 충전전압이 모두 달라 전자제품의 종류에 따라 충전 가능한 충전용 어댑터를 각각 준비해야 하는 번거로움이 있었다. 뿐만 아니라 콘덴서 개수가 한정되어 있을 경우 다수 개의 배터리가 동시에 충전될 수 없는 한계가 있었다.

1. 대한민국 특허공개 제10-1998-0066675호(1998.10.15) 2. 대한민국 특허공개 제10-2015-0094974호(2015.08.20) 3. 대한민국 특허등록 제10-1026223호(2011.03.24)

배터리 연결시 배터리의 충전에 필요한 전압이 예측되고, 이에 필요한 전압이 공급되게 함으로써 하나의 어댑터로 충전전압이 다른 다양한 종류의 배터리 다수 개가 동시에 충전될 수 있는 충전용 프리전압 어댑터를 제공하고자 한다.

하나의 실시 예로서 개시된 내용은 일측에는 두 개 이상의 삽입구가 형성되고 타측에는 콘센트에 삽입되는 플러그 단자가 구비되며 내부에는 충전제어용 회로기판이 내장된 본체와, 일단은 상기 삽입구 내에 탈부착 가능하게 결합되고 타단에는 충전대상물이 연결되어 일단이 상기 삽입구에 연결될 시에 콘센트에 상기 플러그가 삽입된 상기 본체에 의해 상기 충전대상물이 충전되게 하는 전원케이블이 포함되는 것을 특징으로 하는 충전용 프리전압 어댑터에 대해 기술하고 있다.

이상에서와 같은 충전용 프리전압 어댑터에 의하면 충전을 위해 충전대상물과 연결될 시에 먼저 충전대상물의 충전에 필요한 전압이 미리 예측되고, 그 후에 충전대상물의 충전전압에 대응되는 전압이 공급됨으로써 하나의 어댑터로 충전전압이 다른 다양한 종류의 충전대상물 다수 개가 동시에 충전될 수 있는 탁월한 장점을 갖는다.

도 1은 개시된 내용의 일 실시 예에 따른 충전용 프리전압 어댑터의 사시도.
도 2 및 도 3은 개시된 내용의 일 실시 예에 따른 충전용 프리전압 어댑터의 작동도.
도 4는 개시된 내용의 일 실시 예에 따른 충전용 프리전압 어댑터의 사용상태도.

개시된 내용의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시 예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 개시된 내용은 이하에서 개시되는 실시 예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시 예들은 개시된 내용의 개시가 완전하도록 하고, 개시된 내용이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 개시된 내용의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 개시된 내용은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 도면부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.

개시된 내용의 실시 예들을 설명함에 있어서 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 개시된 내용의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 그리고 후술 되는 용어들은 개시된 내용의 실시 예에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.

도 1 내지 도 4는 개시된 내용에 따른 하나의 실시 예를 도시하고 있다. 도 1은 사시도이고, 도 2 및 도 3은 작동도이며, 도 4는 사용상태도이다.

이하에는 도 1 내지 도 3을 참조하여 개시된 내용의 일 실시 예에 따른충전용 프리전압 어댑터(1)의 구성부재와 그 연결관계에 대해서 상세하게 설명하기로 한다.

먼저, 도 1을 참조하면 본체(10)가 구비된다. 이 본체(10)는 추후에 설명될 충전대상물(22)이 충전되게 하는 역할을 한다. 이를 위해 전술한 본체(10)는 그 일측에 두 개 이상의 삽입구(11)가 형성되고 타측에는 콘센트에 삽입되는 플러그 단자(13)가 구비되며 내부에는 충전제어용 회로기판(14)이 내장된다.

전술한 삽입구(11)는 추후에 설명될 전원케이블(20)의 삽입단자(21)가 탈부착 가능하게 연결되는 것으로 본체(10)와 전원케이블(20)이 전기적으로 접속되게 한다. 이러한 삽입구(11)는 두 개 이상의 충전대상물(22)이 동시에 충전될 수 있도록 두 개 이상이 구비되며 그 형상은 동일하게 형성될 수도 있고 다르게 형성될 수도 있다. 또한 그 내부에는 금속부재(12)가 내장되는데 이는 추후에 설명될 삽입단자(21) 또는 젠더(23)에 구비되는 자성체(24)와 자력에 의해 상호 탈부착 가능하게 결합되게 하기 위함이다. 개시된 내용의 일 실시 예에서는 삽입구(11)와 젠더(23), 또는 삽입구(11)와 삽입단자(21)가 금속부재(12)와 자성체(24)의 자력에 의해 결합되는 것으로 하였지만 억지끼움 방식이나 홈-돌기 구조에 의한 결합 방식 등 다양한 결합방식으로 대체 될 수도 있음은 물론이다.

전술한 본체(10)의 내부에 구비되는 충전제어용 회로기판(14)은 플러그 단자(13) 및 삽입구(11)와 전기적으로 연결되어 충전 프로세스가 전체적으로 제어되게 하는 역할을 한다. 그 중 하나가 충전대상물(22)의 배터리용량 체크이다. 즉, 충전대상물(22)이 본체(10)와 연결되면 이를 감지한 충전제어용 회로기판(14)에서 미세전류를 흘려보내 충전대상물(22)의 배터리 용량을 체크한다. 그런 다음 배터리 용량에 맞는 충전전압을 공급하게 된다. 따라서 충전용량 및 전압이 모두 상이한 다양한 종류의 충전대상물(22)이 개시된 내용에 따른 충전용 프리전압 어댑터(1)에 의해서 충전될 수 있다.

그리고 다른 하나로 충전대상물(22)의 배터리수명 체크이다. 즉, 충전제어용 회로기판(14)에서 단일 주파수를 갖는 교류 신호를 충전대상물(22)의 배터리 측에 인가하여 해당 배터리의 교류 임피던스를 측정하고 이를 이용해 배터리의 수명을 예측하게 된다. 예측된 배터리의 수명은 추후에 설명될 디스플레이어(15)에 표시될 수 있다. 이러한 교류 신호를 이용한 배터리의 수명 예측 방법은 이미 공지된 기술이므로 더 이상의 상세한 설명은 명세서의 간략화를 위해서 생략하기로 한다.

또한, 또 다른 하나는 충전종료시 충전전압의 자동 차단이다. 즉, 충전대상물(22)의 충전이 종료되면 충전제어용 회로기판(14)에 의해 자동으로 충전전압의 공급이 차단되게 함으로써 충전대상물(22)이 과열되는 것을 방지해준다.

그리고 본체(10)의 일면에는 충전 상태가 표시되는 디스플레이어(15)가 더 구비된다. 전술한 디스플레이어(15)는 충전대상물(22) 별로 충전상태와 충전시간 등 충전에 관련된 정보가 디스플레이되며 완충시 별도의 알람이 작동될 수도 있다. 또한 전술한 바와 같이 충전대상물(22)의 배터리 수명이 표시된다.

다음으로 도 2를 참조하면, 전술한 삽입구(11)에는 전원케이블(20)이 연결된다. 이 전원케이블(20)은 본체(10) 및 충전대상물(22)이 전기적으로 접속되게 함으로써 충전대상물(22)의 충전에 필요한 전원이 공급되게 하는 역할을 한다. 이러한 전원케이블(20)은 그 일단에 구비된 삽입단자(21)가 전술한 삽입구(11) 내에 탈부착 가능하게 결합되고 타단에는 충전대상물(22)이 연결되며 삽입단자(21)와 삽입구(11)가 전기접으로 접속되면 콘센트에 플러그가 삽입된 본체(10)에 의해 충전대상물(22)이 충전되게 한다.

이때 전원케이블(20)의 타단은 충전대상물(22)과 일체로 연결되어 있을 수도 있고, 도면에 도시된 바와 같이 충전대상물(22)과 탈부착 가능하게 구비될 수도 있는데 이 경우 전원케이블(20)의 타단에도 충전대상물(22) 측에 결합 가능한 삽입단자(21)가 더 구비된다. 그리고 전술한 전원케이블(20)의 삽입단자(21)에는 삽입구(11) 내에 삽입 가능한 젠더(23)가 더 구비될 수 있다. 즉, 삽입단자(21)가 삽입구(11) 내에 삽입 가능한 형상이 아닐 경우 일단에는 삽입단자(21)가 삽입되고 타단은 삽입구(11) 내에 삽입될 수 있는 젠더(23)가 사용된다. 삽입단자(21)와 젠더(23)에는 자성체(24)가 내장되어 있어 삽입구(11)에 내장된 금속부재(12)와 상호 자력에 의해 탈부착 가능하게 결합된다.

다음으로 도 3을 참조하면, 전술한 본체(10)에 구비된 플러그 단자(13)는 본체(10)가 외부 전원에 충전가능하게 연결되게 하는 역할을 한다. 이러한 플러그 단자(13)는 콘센트의 형상에 따라 이에 대응되는 것으로 교체할 수 있다. 일 예로, 도면에 도시된 바와 같이, 표준전압이 220V인 경우 220V 콘센트에 삽입 가능한 플러그 단자(13)를 본체(10)에 결합해 사용하고, 표준전압이 110V인 경우 220V 콘센트에 삽입 가능한 플러그 단자(13)를 본체(10)로부터 분리한 뒤 110V 콘센트에 삽입 가능한 플러그 단자(13)를 본체(10)로부터 회동시켜 사용할 수 있다. 따라서 국내는 물론 콘센트 규격이 다른 해외에서도 사용이 가능하다.

이하에는 도 4를 참조하여 개시된 내용의 일 실시 예에 따른 충전용 프리전압 어댑터(1)의 전체적인 사용방법에 대해서 상세하게 설명하기로 한다.

먼저, 본체(10)의 플러그 단자(13)를 외부전원인 콘센트 내에 결합해 전원공급 가능한 상태가 되게 한다. 그런 다음, 충전대상물(22)이 연결된 전원케이블(20)의 삽입단자(21)를 본체(10)의 삽입구(11) 측에 결합해 준다. 이때 삽입구(11)에는 금속부재(12)가 내장되어 있고 삽입단자(21)에는 자성체(24)가 내장되어 있어 양측은 상호 자력에 의해 탈부착 가능하게 결합된다. 삽입단자(21)가 삽입구(11)에 결합될 수 없는 형상인 경우 사용가능한 젠더(23)를 결합해준다.

본체(10)에 전원케이블(20)이 연결되면 충전제어용 회로기판(14)은 충전대상물(22)의 배터리 측에 미세전류를 흘려보내 해당 배터리의 충전전압을 판별하고, 이를 토대로 배터리의 대응되는 충전전압을 공급해 충전을 시작한다. 충전이 시작되면 본체(10)의 디스플레이어(15)에 충전 용량이 실시간 표시되며 동시에 해당 배터리의 수명 또한 표시될 수 있다. 충전이 종료되면 충전제어용 회로기판(14)에 의해 자동으로 충전전압의 공급이 차단되고 디스플레이어(15)에 충전완료가 표시된다.

이상에서와 같은 충전용 프리전압 어댑터(1)에 의하면 충전을 위해 충전대상물(22)과 연결될 시에 먼저 충전대상물(22)의 충전에 필요한 전압이 미리 예측되고, 그 후에 충전대상물(22)의 충전전압에 대응되는 전압이 공급됨으로써 하나의 어댑터로 충전전압이 다른 다양한 종류의 충전대상물(22) 다수 개가 동시에 충전될 수 있

개시된 내용은 예시에 불과하며, 특허청구범위에서 청구하는 청구의 요지를 벗어나지 않고 당해 기술자라면 통상의 지식을 가진 자에 의하여 다양하게 변경 실시될 수 있으므로, 개시된 내용의 보호범위는 상술한 특정의 실시 예에 한정되지 않는다.

1 : 충전용 프리전압 어댑터
10 : 본체
11 : 삽입구
12 : 금속부재
13 : 플러그 단자
14 : 충전제어용 회로기판
15 : 디스플레이어
20 : 전원케이블
21 : 삽입단자
22 : 충전대상물
23 : 젠더
24 : 자성체

Claims

일측에는 두 개 이상의 삽입구가 형성되고 타측에는 콘센트에 삽입되는 플러그 단자가 구비되며 내부에는 충전제어용 회로기판이 내장된 본체; 및
일단은 상기 삽입구 내에 탈부착 가능하게 결합되고 타단에는 충전대상물이 연결되어 일단이 상기 삽입구에 연결될 시에 콘센트에 상기 플러그가 삽입된 상기 본체에 의해 상기 충전대상물이 충전되게 하는 전원케이블;이 포함되는 것을 특징으로 하는 충전용 프리전압 어댑터.
청구항 1에 있어서,
상기 충전제어용 회로기판은 상기 충전대상물의 배터리용량을 체크하여 상기 충전대상물에 적합한 충전전압이 공급되게 하는 것을 특징으로 하는 충전용 프리전압 어댑터.
청구항 1에 있어서,
상기 플러그 단자는 콘센트의 형상에 따라 이에 대응되는 것으로 교체 가능하게 구비되는 것을 특징으로 하는 충전용 프리전압 어댑터.
청구항 1에 있어서,
상기 본체의 일면에는 충전 상태가 표시되는 디스플레이어가 더 구비되는 것을 특징으로 하는 충전용 프리전압 어댑터.
청구항 4에 있어서,
상기 충전제어용 회로기판에는 충전대상물의 배터리 수명이 예측되는 기능이 더 포함되며, 상기 충전대상물의 배터리 수명은 상기 디스플레이어에 표시되는 것을 특징으로 하는 충전용 프리전압 어댑터.
청구항 1에 있어서,
상기 전원케이블의 일단에는 상기 삽입구 내에 삽입 가능한 젠더가 더 구비되는 것을 특징으로 하는 충전용 프리전압 어댑터.
청구항 6에 있어서,
상기 삽입구 내측에는 금속부재가 내장되고, 상기 전원케이블의 일단에 구비된 삽입단자와 상기 젠더에는 상기 금속부재와 자력에 의해 탈부착되는 자성체가 구비되는 것을 특징으로 하는 충전용 프리전압 어댑터.
청구항 1에 있어서,
상기 전원케이블의 타단은 상기 충전대상물과 일체로 연결되어 있거나, 상기 충전대상물과 탈부착 가능하게 구비되는 것을 특징으로 하는 충전용 프리전압 어댑터.