KR20220151347A - 배터리 착탈/교환이 가능한 이동형 전원공급장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 배터리 착탈/교환이 가능한 이동형 전원공급장치에 관한 것으로서, 본체; 상기 본체의 일면으로부터 본체 내부를 향해 형성된 배터리 장착홈; 상기 배터리 장착홈 내면에 위치하며, 상기 배터리 장착홈에 장착되는 배터리와의 전기적 연결을 위한 입력 단자; 상기 본체 내부에 구비되고, 상기 배터리 장착홈에 장착되는 배터리와 상기 입력 단자를 통해 전기적으로 연결되어 배터리로부터의 DC 전력을 AC로 변환하는 인버터를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

Description

배터리 착탈/교환이 가능한 이동형 전원공급장치{MOBILE POWER SUPPLY WITH REMOVABLE/EXCHANGABLE BATTERY}

본 발명은 이동형 전원공급장치에 관한 것이다. 보다 구체적으로 배터리가 분리되고 교환될 수 있는 이동형 전원공급장치에 관한 것이다.

이동형 전원공급장치는 전력이 공급되지 않는 캠핑장, 야외공연장 등에서, 그리고 정전시 가정에서 전원이 필요한 전자기기에 연결되어 전원을 공급하는 장치이다.

일반적으로 이동형 전원공급장치는 배터리부, 배터리부로부터의 직류전원을 교류전원으로 변환하는 인버터 등이 일체로 이루어진다. 특히 배터리부는 수십 개의 배터리 셀로 이루어져 대용량의 전원을 공급할 수 있다.

다만, 배터리에 충전된 전원이 모두 방전된 경우 다른 이동형 전원공급장치가 없으면 전원을 지속적으로 공급할 수 없다는 문제가 있다.

또한 반복적인 충방전으로 배터리의 성능이 떨어질 경우 고가의 이동형 전원공급장치를 새로 구입해야 하는 문제가 있다.

특허 제2214352호 이동식 전원공급장치

본 발명의 목적은 이동식 전원공급장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 배터리 교체가 가능한 이동식 전원공급장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 배터리 장착홈을 구비함으로써 배터리 장착시 배터리가 내장된 이동식 전원공급장치와 동일하게 이동이 용이한 이동식 전원공급장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 배터리 장착홈을 개폐하는 도어를 구비함으로써 배터리 장착시 배터리가 분리되지 않도록 하고 배터리가 장착되어 있지 않은 경우에도 배터리 장착홈 내의 입력 단자를 보호할 수 있는 이동식 전원공급장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 외부로 노출되는 배터리 단자를 덮는 덮개를 구비함으로써 분리된 배터리의 단자를 보호할 수 있는 이동식 전원공급장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 상기 및 기타 목적들은, 본 발명에 따른 배터리 착탈/교환이 가능한 이동형 전원공급장치에 의해 모두 달성될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 착탈/교환이 가능한 이동형 전원공급장치는 본체; 상기 본체의 일면으로부터 본체 내부를 향해 형성된 배터리 장착홈; 상기 배터리 장착홈 내면에 위치하며, 상기 배터리 장착홈에 장착되는 배터리와의 전기적 연결을 위한 입력 단자; 상기 본체 내부에 구비되고, 상기 장착홈에 장착되는 배터리와 상기 입력 단자를 통해 전기적으로 연결되어 배터리로부터의 DC 전력을 AC로 변환하는 인버터를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 착탈/교환이 가능한 이동형 전원공급장치는 상기 장착홈에 장착되어 본체와 전기적으로 연결되며 상기 장착홈으로부터 분리가 가능한 배터리를 더 포함할 수 있고, 상기 배터리는 복수 개의 배터리 셀과 배터리 관리 시스템(BMS)이 하나의 케이스 내에 통합된 배터리팩일 수 있다.

또한 상기 배터리는 배터리의 단자가 노출된 케이스의 일면을 덮는 덮개를 더 포함할 수 있다.

또한 상기 덮개는 상기 배터리의 일면으로부터 제거 가능하며, 상기 배터리의 일면과 맞닿는 부분에는 방수를 위한 방수링이 구비되어 있을 수 있다.

또한 상기 입력 단자는 상기 배터리로부터 전력을 공급받기 위한 전력 단자 및 상기 배터리의 BMS와의 통신을 위한 통신 단자를 포함할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 착탈/교환이 가능한 이동형 전원공급장치는 상기 본체 내부에 구비되고, 상기 배터리 장착홈에 장착되는 배터리와 상기 입력 단자를 통해 전기적으로 연결되어 배터리로부터의 DC 전력의 전압을 낮추는 스텝다운부를 더 포함할 수 있다.

또한 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 착탈/교환이 가능한 이동형 전원공급장치는 상기 배터리 장착홈이 형성된 상기 본체의 일면에 상기 배터리 장착홈을 개폐하는 도어를 더 포함할 수 있다.

본 발명은 배터리 교체가 가능한 이동식 전원공급장치를 제공함으로써 배터리에 충전된 전원이 모두 방전된 경우에도 다른 이동형 전원공급장치로 교체할 필요 없이 배터리만 교체하여 전원을 지속적으로 공급할 수 있으며, 배터리의 성능이 떨어질 경우 고가의 이동형 전원공급장치를 새로 구입할 필요 없이 배터리만을 교체하여 계속 이동식 전원공급장치를 이용할 수 있도록 하는 효과를 제공한다.

또한 본 발명은 배터리 장착홈을 구비함으로써 배터리 장착시 배터리가 내장된 이동식 전원공급장치와 동일하게 이동이 용이하고 배터리 장착홈을 개폐하는 도어를 구비함으로써 배터리 장착시 배터리가 분리되지 않도록 하고 배터리가 장착되어 있지 않은 경우에도 배터리 장착홈 내의 입력 단자를 보호할 수 있는 이동식 전원공급장치를 제공하는 효과를 갖는다.

또한 본 발명은 외부로 노출되는 배터리 단자를 덮는 덮개를 구비함으로써 분리된 배터리의 단자를 안전하게 보호할 수 있는 효과를 갖는다.

제1도는 본 발명의 일 실시예에 따른 이동형 전원공급장치의 사시도이다.
제2도는 본 발명의 일 실시예에 따른 이동형 전원공급장치의 구성을 보여주는 투시도이다.
제3도는 배터리의 단자가 노출된 일면을 덮는 덮개와 배터리의 결합구조를 보여주는 도면이다.
제4도는 본체에 배터리를 장착하는 과정을 보여주는 도면이다.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 배터리 착탈/교환이 가능한 이동형 전원공급장치에 대해 상세히 설명하도록 한다.

하기의 설명에서는 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 착탈/교환이 가능한 이동형 전원공급장치를 이해하는데 필요한 부분만이 설명되며 그 이외 부분의 설명은 본 발명의 요지를 흩뜨리지 않도록 생략될 수 있다.

또한, 이하에서 설명되는 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 본 발명을 가장 적절하게 표현할 수 있도록 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야 한다.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. 또한, 명세서에 기재된 "…부", "…기", "모듈" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.

여러 실시예에 있어서, 동일한 구성을 가지는 구성요소에 대해서는 동일한 부호를 사용하여 대표적으로 일 실시예에서 설명하고, 그 외의 실시예에서는 일 실시예와 다른 구성에 대해서 설명하기로 한다.

도 1에 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 착탈/교환이 가능한 이동형 전원공급장치(100)의 사시도가 도시되어 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 착탈/교환이 가능한 이동형 전원공급장치(100)는 휴대용 에너지 저장장치로서 전력이 공급되지 않는 캠핑장, 야외공연장 등에서, 그리고 정전시 가정에서 전원이 필요한 전자기기에 연결되어 전원을 공급한다.

본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 착탈/교환이 가능한 이동형 전원공급장치(100)에는 교류를 사용하는 공연장 음향장비 또는 가전제품 등에 교류 전력을 고급하기 위한 교류 출력 단자(2), 직류를 사용하는 캠핑용품 등에 직류 전력을 공급하기 위한 직류 출력단자(3)를 구비한다.

사용자는 전력 공급이 필요한 제품이 직류 전원을 사용하는 제품인지 교류 전원을 사용하는 제품인지에 따라 각각의 출력 단자에 코드를 꽂고 전력을 공급받을 수 있다.

또한 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 착탈/교환이 가능한 이동형 전원공급장치(100)에는 상태표시창(1)이 구비되어 이동형 전원공급장치(100)에 장착된 배터리의 충전량 또는 공급 가능 전력량에 대한 정보를 제공할 수 있다.

이때 상태표시창(1)에 표시된 배터리의 충전량 또는 공급 가능 전력량이 매우 낮으면 종래에는 새로운 전원공급장치를 이용하여 전원을 공급하여야 했으나 본 발명의 일 실시예에 이동형 전원공급장치(100)는 배터리의 교환이 가능하므로 충전된 다른 배터리로 교체하여 현재 사용하고 있는 이동형 전원공급장치를 계속 사용할 수 있다.

특히 배터리는 이동형 전원공급장치에 비해 무게가 가볍고 가격도 훨씬 저렴하므로 많은 전력 사용을 위해 이동형 전원공급장치를 복수 개 준비하는 것보다 배터리만 복수 개 준비하여 사용하는 것이 휴대성 측면이나 비용적 측면에서 매우 유리하다.

이러한 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 착탈/교환이 가능한 이동형 전원공급장치(100)의 구성을 보다 구체적으로 설명하면 다음과 같다.

본 발명의 일 실시예에 따른 이동형 전원공급장치의 구성을 보여주는 투시도인 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 착탈/교환이 가능한 이동형 전원공급장치(100)는 배터리 장착홈(11)을 구비한 본체(10)로 이루어진다.

본체(10)는 하우징으로서 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 착탈/교환이 가능한 이동형 전원공급장치를 구성하는 각종 구성요소들이 본체 내부에 내장되어 있다.

또한 본체(10)에는 배터리(20)를 장착할 수 있는 공간인 배터리 장착홈(11)이 구비되어 있다.

구체적으로 배터리 장착홈(11)은 도 2에 도시된 바와 같이 본체의 일면으로부터 본체 내부를 향해 형성된 공간으로서, 배터리에 대응하는 형상과 크기로 형성된다.

또한 배터리 장착홈(11)의 내면에는 배터리 장착홈에 장착되는 배터리와의 전기적 연결을 위한 입력 단자(111)가 구비되어 있다.

입력 단자(111)는 배터리 장착홈에 삽입되는 배터리의 단자와 연결될 수 있는 위치에 형성되며, 입력 단자를 통해 배터리(20)에 충전되어 있는 전력이 본 발명의 일 실시예에 따른 이동형 전원공급장치로 공급된다.

이때 입력 단자(111)는 전력 공급을 위한 전력 단자와 통신을 위한 통신 단자를 포함하여 이루어질 수 있다.

우선, 전력 단자를 통한 전력 공급에 대해 설명하며, 배터리(20)로부터 공급되는 전력은 직류(DC)이며, 본체(10) 내부에는 배터리로부터 입력되는 DC 전력을 교류(AC)로 변환하는 인버터(12)가 구비될 수 있다.

즉, 본체(10) 내부에 위치한 인버터(12)와 배터리 장착홈(11)에 위치한 배터리(20)는 입력 단자(111)를 통해 전기적으로 연결되며, 인버터(12)는 배터리(20)로부터의 직류 전력(예를 들어 DC 42V ~ 58.1V)을 교류로 변환한 후 출력 단자(2)를 통해 교류 전력(예를 들어 AC 220V 2,000Wh)을 제공할 수 있다.

또한 본체(10) 내부에는 배터리(20)로부터 공급되는 직류 전력의 전압(42V ~ 58.1V)를 낮추어 공급하기 위한 스텝다운부(13)가 구비될 수 있다.

즉, 본체(10) 내부에 위치한 스텝다운부(13)와 배터리 장착홈(11)에 위치한 배터리(20)는 입력 단자(111)를 통해 전기적으로 연결되며, 스텝다운부(13)는 배터리(20)로부터의 직류 전력(예를 들어 DC 42V ~ 58.1V)의 전압을 낮추고 출력 단자(3)를 통해 저전압 직류 전력(예를 들어 DC 12V(Max. 20A), DC 5V(Max. 4.2A))을 제공할 수 있다.

또한 통신 단자를 통한 통해 배터리(20)의 상태 정보가 본체(10) 내부로 전달될 수 있으며 상태표시창(1)에 배터리의 상태 정보(예를 들어 배터리의 충전량, 공급 가능 전력량 등)가 표시될 수 있다.

한편, 배터리(20)는 복수 개의 배터리 셀과 배터리 관리 시스템(BMS)이 하나의 케이스 내에 통합된 배터리팩일 수 있다.

또한 배터리는 충전이 가능한 이차배터리로서 전기차로부터 수거된 배터리 등을 재활용한 배터리일 수 있다.

도 3에 도시된 바와 같이 배터리(20)의 일면에는 단자(21)가 형성되어 있으며, 배터리(20)가 본체(10)의 배터리 장착홈(11)에 수납되었을 때 입력 단자(111)와 전기적으로 연결될 수 있다.

한편 장난감이나 전자제품에 사용되는 배터리와 달리 이동형 전원공급장치에 사용되는 배터리는 고용량이기 때문에 배터리(20)가 본체(10)와 분리된 후 배터리의 단자(21)가 외부로 노출되는 것은 바람직하지 않다.

이에 본 발명에 따른 이동형 전원공급장치에 사용되는 배터리(10)는 도 3에 도시된 바와 같이 배터리의 단자(21)가 노출된 케이스의 일면을 덮는 덮개(22)를 구비하는 것이 바람직하다.

또한 덮개(22)는 배터리의 일면과 맞닿는 부분에는 방수를 위한 방수링(23)을 구비하여 물이나 수분 등에 배터리의 단자(21)가 노출되지 않도록 하는 것이 바람직하다.

또한 배터리(20)의 일면을 덮는 덮개(22)는 배터리의 일면으로부터 제거 가능하므로, 배터리(20)를 본체에 장착할 경우 덮개(22)를 제거한 후 배터리를 배터리 장착홈(11)에 넣고 배터리가 본체와 전기적으로 연결되도록 하면 된다.

또한 배터리 장착홈(11)에 수납된 배터리(20)가 사용중 원하지 않고 분리되는 것을 방지하기 위해 도 2에 도시된 바와 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 착탈/교환이 가능한 이동형 전원공급장치(100)의 본체(10)에는 배터리 장착홈(11)이 형성된 본체의 일면에 배터리 장착홈을 개폐하는 도어(14)를 구비하는 것이 바람직하다.

따라서 평소에는 도어(14)를 닫아 배터리 장착홈에 장착되어 있는 배터리 및/또는 입력 단자(111)를 외부로부터 보호하고 배터리의 교환이 필요한 경우 도 4에 도시된 바와 같이 도어(14)를 열고 다 사용한 배터리를 제거 및/또는 새 배터리를 장착한 다음 도어를 닫아 장착홈 내에 장착된 배터리가 의도치 않게 본체(10)와 분리되는 것을 방지할 수 있다.

지금까지 본 발명의 실시예에 따른 배터리 착탈/교환이 가능한 이동형 전원공급장치를 구체적인 실시예를 참고로 한정되게 설명하였다. 그러나 본 발명은 이러한 구체적인 실시예에 한정되지 않으며, 특허청구범위에 청구된 발명의 사상 및 그 영역을 이탈하지 않으면서 다양한 변화 및 변경이 있을 수 있음을 이해하여야 할 것이다.

1: 상태표시창
2, 3: 출력 단자
10: 본체
11: 배터리 장착홈
12: 인버터
13: 스텝다운부
14: 도어
20: 배터리
21: 배터리 단자
22: 덮개
23: 방수링
100: 배터리 착탈/교환이 가능한 이동형 전원공급장치
111: 입력 단자

Claims (6)

1. 본체;
   상기 본체의 일면으로부터 본체 내부를 향해 형성된 배터리 장착홈;
   상기 배터리 장착홈 내면에 위치하며, 상기 배터리 장착홈에 장착되는 배터리와의 전기적 연결을 위한 입력 단자;
   상기 본체 내부에 구비되고, 상기 배터리 장착홈에 장착되는 배터리와 상기 입력 단자를 통해 전기적으로 연결되어 배터리로부터의 DC 전력을 AC로 변환하는 인버터;
   를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 배터리 착탈/교환이 가능한 이동형 전원공급장치.
2. 제1항에 있어서,
   상기 배터리 장착홈에 장착되어 본체와 전기적으로 연결되며 상기 배터리 장착홈으로부터 분리가 가능한 배터리를 더 포함하고,
   상기 배터리는 복수 개의 배터리 셀과 배터리 관리 시스템(BMS)이 하나의 케이스 내에 통합된 배터리팩인 것을 특징으로 하는 배터리 착탈/교환이 가능한 이동형 전원공급장치.
3. 제2항에 있어서,
   상기 배터리는 배터리의 단자가 노출된 케이스의 일면을 덮는 덮개를 더 포함하고,
   상기 덮개는 상기 배터리의 일면으로부터 제거 가능하며, 상기 배터리의 일면과 맞닿는 부분에는 방수를 위한 방수링이 구비되어 있는 것을 특징으로 하는 배터리 착탈/교환이 가능한 이동형 전원공급장치.
4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 입력 단자는 상기 배터리로부터 전력을 공급받기 위한 전력 단자 및 상기 배터리의 BMS와의 통신을 위한 통신 단자를 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 착탈/교환이 가능한 이동형 전원공급장치.
5. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 본체 내부에 구비되고, 상기 배터리 장착홈에 장착되는 배터리와 상기 입력 단자를 통해 전기적으로 연결되어 배터리로부터의 DC 전력의 전압을 낮추는 스텝다운부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 착탈/교환이 가능한 이동형 전원공급장치.
6. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 배터리 장착홈이 형성된 상기 본체의 일면에 상기 배터리 장착홈을 개폐하는 도어를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 착탈/교환이 가능한 이동형 전원공급장치.
   

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