WO2019216709A1 - 전력 공급 장치 - Google Patents

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WO2019216709A1
WO2019216709A1 PCT/KR2019/005657 KR2019005657W WO2019216709A1 WO 2019216709 A1 WO2019216709 A1 WO 2019216709A1 KR 2019005657 W KR2019005657 W KR 2019005657W WO 2019216709 A1 WO2019216709 A1 WO 2019216709A1
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WO
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battery
unit
power supply
power
medical device
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PCT/KR2019/005657
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English (en)
French (fr)
Inventor
박용진
Original Assignee
Park Yong Jin
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.)
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Publication date
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    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61G—TRANSPORT, PERSONAL CONVEYANCES, OR ACCOMMODATION SPECIALLY ADAPTED FOR PATIENTS OR DISABLED PERSONS; OPERATING TABLES OR CHAIRS; CHAIRS FOR DENTISTRY; FUNERAL DEVICES
    • A61G5/00—Chairs or personal conveyances specially adapted for patients or disabled persons, e.g. wheelchairs
    • A61G5/04—Chairs or personal conveyances specially adapted for patients or disabled persons, e.g. wheelchairs motor-driven
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/65—Means for temperature control structurally associated with the cells
    • H01M10/656—Means for temperature control structurally associated with the cells characterised by the type of heat-exchange fluid
    • H01M10/6561—Gases
    • H01M10/6562—Gases with free flow by convection only
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02G—INSTALLATION OF ELECTRIC CABLES OR LINES, OR OF COMBINED OPTICAL AND ELECTRIC CABLES OR LINES
    • H02G11/00—Arrangements of electric cables or lines between relatively-movable parts
    • H02G11/02—Arrangements of electric cables or lines between relatively-movable parts using take-up reel or drum
    • 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
    • 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
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10—Energy storage using batteries

Definitions

  • the present invention relates to a power supply.
  • Non-disabled people, disabled people, the elderly, etc. who are not comfortable to move or move or have poor lower body function use mobile assistive medical devices such as electric cars, electric cars, wheelchairs, and scooters for the convenience of life.
  • Such an assistive medical device includes a passive assistive medical device in which a passenger moves by turning a wheel by hand, and an electrically assisted medical device (hereinafter, referred to as an electric medical device) that moves by driving a motor by electric power.
  • an electric medical device an electrically assisted medical device that moves by driving a motor by electric power.
  • the electric medical device When the battery built in the electric medical device to supply electricity is discharged, the electric medical device is stopped unless the battery is charged.
  • Korean Patent Publication No. 10-2015-0049024 discloses a battery monitoring system of an electric wheelchair.
  • the present invention was created in order to solve the above problems, to charge the battery of the electric medical device, to serve as a temporary battery in an emergency, and to provide an at least one connection terminal to charge the electronic device in addition to the electric medical device
  • the object is to provide a power supply.
  • the power supply device of the present invention for achieving the above object,
  • a battery capable of charging and discharging to supply power to the electric medical device
  • a display unit configured to display a charging state of the electric medical device supplied with power of the battery
  • a power terminal unit including a power cable, a first charging terminal, and a second charging terminal to supply power to the power supply device to charge the battery;
  • a terminal part electrically connected to the electric medical device to charge the battery a terminal part including an overload switch, a fuse, and an electronic device connection terminal part;
  • a control unit for controlling the operation of the terminal unit by sensing an electrical connection state of the terminal unit and controlling supply of an electrical connection terminal and a connection cable to power of the battery;
  • a charge / discharge unit configured to charge or discharge the battery by the controller
  • a protection unit performing an operation of protecting the battery under the control of the controller, and performing an overcharge protection function, an over discharge protection function, an overcurrent protection function, an overvoltage protection function, an overheat protection function, and a cell balancing function for the battery; Including,
  • control unit determines that the electric medical device is connected as a result of the sensing of the terminal unit, the control unit supplies power to the electric medical device to charge the electric medical device, and outputs the charging status of the electric medical device to the display unit.
  • controller is characterized in that for controlling the operation of the protection unit by monitoring the state information of the battery.
  • the control unit supplies different power to each of the electric medical device and the electronic device, the electric medical device and the The electronic device is charged, and the charging status of the electric medical device and the electronic device is output to the display unit.
  • the controller when the controller detects that an abnormal situation such as overcharging, overdischarging, overcurrent, and high temperature has occurred in the battery, the controller opens the charging switch or the discharge switch to protect the battery or the overload switch. Or by operating the fuse to cut off the electrical circuit.
  • an abnormal situation such as overcharging, overdischarging, overcurrent, and high temperature
  • it further comprises a winding unit for winding the connection cable, the winding unit winding the connection cable under the control of the control unit.
  • the power supply device is provided detachably to the electric medical device.
  • the charge / discharge unit the charge switch is turned on when the battery is charged, the discharge switch is turned off, the charge switch is turned off during the battery discharge, the discharge switch is turned on .
  • the compressor further comprises a compressor for providing compressed air under the control of the control unit, the compressor provides compressed air to the tire provided in the electric medical device through an air injector provided in the power supply device. .
  • the overload switch and the fuse when the power supply device is overloaded, cuts off the electric circuit to prevent damage to the internal electric circuit under the control of the controller, the overload of the power supply The state is displayed through the display unit under the control of the controller.
  • the electronic device connection terminal unit includes: a first connection terminal providing a charging voltage of 16V to 20V; A second connection terminal for providing a charging voltage of 5V; And a first indicator and a second indicator that are turned on to display a state of being charged or completed when the electronic device is connected to the power supply and is being charged or completed.
  • the battery can be charged by connecting the connection cable provided in the power supply device to the electric medical device.
  • the power supply device can be attached and detached from the electric medical device, even if the battery of the electric medical device is discharged, the battery can be charged using the power supply device on the spot, thereby eliminating anxiety of the battery discharge.
  • the power supply device can be moved during the charging and charging of the electric medical device can solve the anxiety of the battery discharge.
  • the power supply device may be provided with one or more connection terminals to charge the electronic device in addition to the electric medical device to provide convenience to the user.
  • FIG. 1 to 3 are views showing an appearance of a power supply device according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 shows a block diagram of an electrical circuit inside a power supply according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 is a diagram illustrating an application example of a power supply device according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 1 to 3 illustrate external views of a power supply apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • the appearance of the power supply device 100 includes a power terminal unit 110, a connection cable 120 connected to an electric medical device, a power switch 131, an overload switch 132, and a fuse ( 133, an electrical connection terminal 140, an electronic device connection terminal unit 150, a display unit 160, and a heat dissipation port 170.
  • the electric medical device may include an electric car, an electric car, a wheelchair, a scooter, and the like, and a modified medical device in which a manual medical device is modified may also be included therein.
  • the first side of the power supply device 100 shown in FIG. 1 may include a power terminal unit 110 for supplying power to the power supply device 100.
  • the power terminal unit 110 may include a power cable 111, a first charging terminal 112, and a second charging terminal 113.
  • the battery 193 of FIG. 4 When the power supply device 100 is operated by being supplied with power, the battery 193 of FIG. 4 is charged, or the power of the battery 193 is transferred to the electric medical device 210 and 230 of FIG. 5 and / or the electronic device of FIG. 5, 300, 400 may be supplied to charge the electric medical devices 210, 230 and / or the electronic devices 300, 400.
  • the capacity of the battery 193 may be increased or decreased.
  • the user may detach the battery 193 from the power supply 100 and insert a new battery 193 having a different capacity from the battery 193 into the power supply 100 by inserting the battery ( 193) may be increased or decreased.
  • the first charging terminal 112 and the second charging terminal 113 may be configured to supply power to the power supply 100, that is, to charge another battery 193 of the power supply 100. (Not shown) and the power supply device 100 may be electrically connected.
  • additional charging terminals may be further provided to supply power to the power supply device 100 through the charging terminal according to another external power supply type. have.
  • the second side of the power supply device 100 shown in FIG. 2 includes a connection cable 120, a power switch 131, an overload switch 132, and a fuse 133 connected to the electric medical apparatus 210, 230. can do.
  • connection cable 120 may be referred to as a dedicated connection cable for the electric medical devices 210 and 230 electrically connected to the electric medical devices 210 and 230 to charge the batteries 220 and 240 of the electric medical devices 210 and 230. .
  • the socket of the connection cable 120 connected to the electric medical device (210, 230) is not limited to any one, it can be replaced according to the type of connection terminal of the electric medical device (210,230).
  • the power switch 131 may be input to operate the power supply device 100.
  • the power supply device 100 may supply power to charge the electric medical devices 210 and 230 and the electronic devices 300 and 400, and charge the battery 193 of the power supply device 100. You may.
  • the overload switch 132 and the fuse 133 may serve to cut off an electric circuit to prevent damage to an internal electric circuit.
  • the overload state of the power supply device 100 may be displayed through the display unit 160.
  • the user who recognizes the overload state may input an overload switch 132 or a fuse 133 to artificially cut off the operation of the electric circuit. Damage to the circuit can be prevented.
  • the controller (191 of FIG. 4) that determines the overload state of the power supply device 100 internally may operate the overload switch 132 or the fuse 133 to artificially cut off the operation of the electric circuit even if there is no user input. It may be.
  • 1 and 2 may include an electrical connection terminal 140, an electronic device connection terminal unit 150, a display unit 160, and a heat dissipation port 170. .
  • Electrical connection terminal 140 is a 220V outlet, can be used for general electrical purposes. When either electrical device is connected to the electrical connection terminal 140, the electrical device may be powered to operate the electrical device.
  • any one of the electrical devices is a coffee pot
  • power may be supplied to heat the liquid in the coffee pot.
  • the electronic device connection terminal unit 150 may supply power to various electronic devices to charge an internal battery (not shown).
  • the electronic device may be a notebook (300 in FIG. 5), a smartphone (400 in FIG. 5), a tablet PC, a smart TV, a mobile phone, a personal digital assistant (PDA), a laptop, a media player, a micro server, a global positioning system (GPS). system) devices, e-book terminals, digital broadcasting terminals, navigation, kiosks, MP3 players, digital cameras, home appliances, and other mobile or non-mobile computing devices, but is not limited thereto.
  • PDA personal digital assistant
  • a laptop a media player
  • micro server a global positioning system
  • GPS global positioning system
  • the electronic device may be a wearable terminal such as a watch, glasses, a hair band and a ring having a communication function and a data processing function.
  • Such an electronic device is not limited to the above description, and a device having a battery therein may be used without limitation.
  • the electronic device connection terminal unit 150 may include first connection terminals 151 to third connection terminals 153, and is not limited thereto. Various types of connection terminals may be used without limitation.
  • the first connection terminal 151 may be configured to provide a charging voltage of 16V to 20V for charging the notebook 300, and the second connection terminal 152 may be used to charge the smartphone 400. It can be configured to provide a charging voltage of 5V.
  • the charging voltage of the first connection terminal 151 to the third connection terminal 153 is not particularly limited as long as charging can be easily performed according to the type of the electronic device, but is generally used as a mobile device, a laptop pad. In consideration of being mainly used for charging an electronic device such as a smartphone, it is preferably selected from the range of 5V or 16V to 20V.
  • the first connection terminal 151 and the second connection terminal 152 has a USB port (port) structure Can be done.
  • first connection terminal 151 and the second connection terminal 152 may be configured with different types of USB ports, specifically, USB 2.0 Type A, USB 2.0 Type B, USB 2.0 Mini Type It may be two different types selected from the group consisting of B (mini 5-pin), USB 2.0 Micro Type B (micro 5-pin), USB 3.0 Type A, or USB 3.0 Type B.
  • connection terminal 151 and the second connection terminal 152 When the first connection terminal 151 and the second connection terminal 152 is configured as a USB port, a separate cable must be connected between the power supply device 100 and the electronic device to be charged. Since the cable is used, the freedom of position selection of the connection terminal is increased, and the electronic device can be charged simultaneously while the power supply device 100 is charging the electric medical devices 210 and 230.
  • the electronic device connection terminal 150 may further include a first indicator 154 and a second indicator 155.
  • the first indicator 154 and the second indicator 155 include a green LED or a red LED, and the first indicator 154 and the first indicator 154 when the electronic device 300, 400 is connected to the power supply 100 and are being charged.
  • one of the two indicators 155 for example, a red LED
  • the other indicator for example, a green LED
  • the first indicator 154 and the second indicator 155 may be turned on to indicate a state in which charging is completed.
  • the display unit 160 may display a charging state of the electric medical devices 210 and 230 connected to the power supply device 100.
  • the display unit ( 160 may display the remaining capacity of the battery 193 of the power supply device 100 and the degree to which the battery of the charging object is charged as a numerical value.
  • the display unit 160 measures the air pressure of the tire of the electric medical device. Can be displayed as
  • the display unit 160 may include, for example, a predetermined display member such as an organic light emitting display (OLED) or a liquid crystal display (LCD) capable of touch recognition.
  • a predetermined display member such as an organic light emitting display (OLED) or a liquid crystal display (LCD) capable of touch recognition.
  • OLED organic light emitting display
  • LCD liquid crystal display
  • the heat dissipation port 170 may be provided in the form of a plurality of holes to dissipate heat generated by the battery 193 charge / discharge operation of the power supply device 100 to the outside, and in the embodiment, the position is a power
  • the supply device 100 has a lower front and rear sides, but may be provided at any position capable of dissipating heat to the outside.
  • connection cable 120 illustrates a winding state of the connection cable 120 at the rear of the power supply device 100 illustrated in FIG. 3.
  • the power supply device 100 may include a winding switch (not shown).
  • the winding switch When the winding switch is input, the connecting cable 120 may be formed by the reel device 180.
  • the automatic winding may be performed, and the connection cable 120 may be released in a wound state regardless of the input of the winding switch.
  • the winding state of the air injector 125 is shown on the rear surface of the power supply device 100 shown in FIG. 3.
  • the air injector 125 may be connected to a compressor 197 to be described later to provide air to tires provided in the electric medical devices 210 and 230, and further, a device that requires compressed air such as an air conditioner, a refrigerator, a boiler, and the like. Even compressed air can be provided.
  • the air injector 125 may further include a pressure gauge 126 for adjusting the air pressure.
  • the power supply device 100 may not only supply power to be charged even when the electric medical devices 210 and 230 are stopped, but may also supply power to be charged while the electric medical devices 210 and 230 are moving. have.
  • FIG. 4 is a block diagram of an electric circuit inside a power supply device according to an embodiment of the present invention.
  • the electric circuit 190 includes a display unit 160, a controller 191, a terminal unit 192, a battery 193, a charge / discharge unit 194, a protection unit 195, and a winding unit ( 196 and compressor 197.
  • the controller 191 may control an overall operating state of the power supply device 100 and output the operating state to the display unit 160.
  • the controller 191 may include all kinds of devices capable of processing data, such as a processor.
  • the processor may mean, for example, a data processing apparatus embedded in hardware having a physically structured circuit for performing a function represented by a code or an instruction included in a program.
  • a data processing device embedded in hardware, a microprocessor, a central processing unit (CPU), a processor core, a multiprocessor, an application-specific integrated circuit ), but may include a processing device such as a field programmable gate array (FPGA), but the scope of the present invention is not limited thereto.
  • a microprocessor a central processing unit (CPU), a processor core, a multiprocessor, an application-specific integrated circuit
  • CPU central processing unit
  • processor core a processor core
  • multiprocessor a multiprocessor
  • an application-specific integrated circuit but may include a processing device such as a field programmable gate array (FPGA), but the scope of the present invention is not limited thereto.
  • FPGA field programmable gate array
  • the terminal unit 192 may include a power terminal unit 110 shown in FIGS. 1 to 3, a connection cable 120 connected to an electric medical device, a power switch 131, an overload switch 132, a fuse 133, and electrical
  • the connection terminal 140 may include an electronic device connection terminal unit 150.
  • the controller 191 may detect an electrical connection state of the terminal unit 192 to determine which terminal is operating, and control the operation of the remaining components accordingly.
  • the battery 193 may be connected to each component of the power supply device 100, the electric medical devices 210 and 230 electrically connected to the power supply device 100, and / or the electronic devices 300 and 400 under the control of the controller 191. It can supply power and can charge and discharge on its own.
  • the battery 193 may be a nickel-cadmium battery, a lead acid battery, a nickel metal hydride battery (NiMH), a lithium ion battery, or a lithium polymer battery.
  • a rechargeable secondary battery such as a battery) may be included, but is not limited thereto.
  • control unit 191 determines that the electric medical devices 210 and 230 are connected as a result of the detection of the terminal unit 192, the control unit 191 supplies electric power to the electric medical devices 210 and 230 to charge the electric medical devices 210 and 230, and the electric medical device.
  • the charging status of the 210 and 230 may be output to the display 160.
  • the controller 191 determines that the electronic devices 300 and 400 are connected as a result of the sensing of the terminal unit 192, the controller 191 supplies power to the electronic devices 300 and 400 to charge the electronic devices 300 and 400, and the electronic devices 300 and 400. ) May be output to the display unit 160.
  • the controller 191 determines that the motorized medical devices 210 and 230 and the electronic devices 300 and 400 are connected at the same time as a result of the sensing of the terminal unit 192, different powers are supplied to the electric medical devices 210 and 230 and the electronic devices 300 and 400, respectively.
  • the medical device 210 and 230 and the electronic device 300 and 400 may be charged by supplying the electronic medical device 210 and 230, and the charging state of the electric medical device 210 and 230 and the electronic device 300 or 400 may be output to the display unit 160.
  • the charge / discharge unit 194 may charge or discharge the battery 193 by the controller 191.
  • the discharge may include a state of supplying power of the battery 193 to the internal components, the electric medical devices 210 and 230, and / or the electronic devices 300 and 400.
  • the charge / discharge unit 194 may be disposed in the form of a charge switch (not shown) and a discharge switch (not shown) on the current path through which the charge current and the discharge current flow, and the charge switch when the battery 193 is charged. Is turned on, and the discharge switch can be turned off.
  • the charging switch when the battery 193 is discharged, the charging switch may be turned off, and the discharge switch may be turned on.
  • the protection unit 195 may perform an operation of protecting the battery 193 under the control of the control unit 191.
  • the controller 191 may control the operation of the protection unit 195 by monitoring the state information of the battery 193.
  • the controller 191 may acquire a current, a voltage, a temperature, a residual power amount, a lifetime, a state of charge (SOC), and the like of the battery 193.
  • the controller 191 may measure the voltage and temperature of the battery 193 using sensors.
  • the protection unit 195 may perform an overcharge protection function, an over discharge protection function, an overcurrent protection function, an overvoltage protection function, an overheat protection function, a cell balancing function, and the like for the battery 193.
  • the controller 191 when the controller 191 detects that an abnormal situation such as overcharge, overdischarge, overcurrent, and high temperature occurs in the battery 193, the controller 191 opens the charge switch and / or the discharge switch to protect the battery 193.
  • the electrical circuit may be interrupted by operating the overload switch 132 or the fuse 133.
  • the controller 191 may output a control signal for controlling the charge switch and / or the discharge switch.
  • the winding unit 196 may wind the connection cable 120 under the control of the controller 191.
  • the control unit 191 receiving the winding switch signal input from the user may operate the winding unit 196 to wind the connection cable 120.
  • the winding unit 196 may be a reel device 180, and the control unit 191 operates the winding unit 196 may be referred to as operating the reel device 180.
  • the compressor 197 may provide compressed air under the control of the controller 191, and may provide compressed air such as a tire or an air conditioner, a refrigerator, a boiler, or the like provided in the electric medical device 210 or 230 through the air injector 125. Compressed air can be provided to the device in need.
  • FIG. 5 is a diagram illustrating an application example of a power supply device according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 5A illustrates that the power supply device 100 is connected to an electric medical device, for example, an electric wheelchair 210 through a connection cable 120, and supplied by the power supply device 100.
  • the state of charging the battery 220 of the electric wheelchair 210 by electric power is shown.
  • the power supply device 100 may be configured to be detachable to the electric wheelchair 210 in one embodiment. That is, the electric wheelchair 210 may have a space in which the power supply device 100 may be mounted at a predetermined position in preparation for the discharge state of the battery 220.
  • 5B illustrates that the power supply device 100 is connected to the electric medical device, for example, the electric scooter 230 through the connection cable 120, and the electric scooter 230 is powered by the power supply device 100.
  • the state of charging the battery 240 is illustrated.
  • 5C illustrates a state in which the power supply device 100 is connected to the notebook 300 as an electronic device through the first connection terminal 151 and charges the notebook 300 with the power supplied by the power supply device 100. It is shown.
  • 5D illustrates that the power supply device 100 is connected to the smartphone 400 as an electronic device through the second connection terminal 152, and charges the smartphone 400 with the power supplied by the power supply device 100. The state of doing is shown.

Abstract

본 발명은 전동 의료기기에 전력을 공급하기 위해 충방전이 가능한 배터리와; 상기 배터리의 전력을 공급받은 상기 전동 의료기기의 충전 상황을 디스플레이하는 디스플레이부와; 전력 공급 장치에 전원을 공급하여 상기 배터리를 충전하도록 전원 케이블, 제1 충전 단자 및 제2 충전 단자를 포함하여 된 전원 단자부와; 상기 전동 의료기기에 전기적으로 연결되어 상기 배터리를 충전하도록 하는 연결 케이블과, 과부하 스위치, 퓨즈 및 전자 디바이스 연결단자부를 포함하여 된 단자부와; 상기 단자부의 전기적인 연결 상태를 감지하여 상기 단자부의 동작을 제어하고, 상기 배터리의 전력에 대한 전기 연결 단자 및 연결 케이블로의 공급을 제어하는 제어부와; 상기 제어부에 의해 상기 배터리를 충전시키거나 방전시킬 수 있도록 하는 충/방전부와; 상기 제어부의 제어 하에 상기 배터리를 보호하는 동작을 수행하고, 상기 배터리에 대한 과충전 보호 기능, 과방전 보호 기능, 과전류 보호 기능, 과전압 보호 기능, 과열 보호 기능, 셀 밸런싱 기능을 수행하는 보호부;를 포함하는 전력 공급 장치를 제공한다.

Description

전력 공급 장치
본 발명은 전력 공급 장치에 관한 것이다.
거동 또는 이동이 불편하거나 하체 기능이 원활하지 않은 비장애인, 장애인, 노인 등은 생활의 편의를 위하여 전동차, 전기차, 휠체어, 스쿠터 등의 이동보조 의료기기를 사용한다.
이들은 상기한 이동보조 의료기기를 사용함으로써 다른 사람의 도움 없이 원하는 장소로 이동할 수 있다.
이러한 이동보조 의료기기는 탑승자가 손으로 휠을 돌려서 이동하는 수동 이동보조 의료기기와, 전기의 힘으로 모터를 구동하여 이동하는 전동 이동보조 의료기기(이하, 전동 의료기기라 한다.)가 있다.
그리고 전동 의료기기에 내장되어 전기를 공급하는 배터리가 방전되는 경우, 배터리를 충전하지 않는 이상 전동 의료기기는 정지하게 된다.
이와 같은 배터리 방전이 발생하면 무거운 전동 의료기기를 수동으로 이동시켜 배터리를 충전할 수 있는 장소로 이동해야 하는 불편한 문제점이 있다.
한편, 후술하는 본 발명에 따른 전력 공급 장치의 선행기술로, 공개특허 제10-2015-0049024호(2015년 05월 08일, 공개)에는 전동휠체어의 배터리 모니터링 시스템이 개시되어 있다.
하지만, 상기한 선행기술은, 후술하는 본 발명과는 달리, 단순히 이동 평균 필터와 룩업테이블을 통해, 사용자에게 정확한 배터리 잔량 정보를 전달할 수 있는 배터리 모니터링 시스템을 제공할 뿐이다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로서, 전동 의료기기의 배터리를 충전하고, 비상시 임시 배터리의 역할을 수행하며, 하나 이상의 연결 단자를 구비하여 전동 의료기기 이외에 전자 디바이스를 충전하도록 한 전력 공급 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 전력 공급 장치는,
전동 의료기기에 전력을 공급하는 전력 공급 장치에 있어서,
상기 전동 의료기기에 전력을 공급하기 위해 충방전이 가능한 배터리와;
상기 배터리의 전력을 공급받은 상기 전동 의료기기의 충전 상황을 디스플레이하는 디스플레이부와;
상기 전력 공급 장치에 전원을 공급하여 상기 배터리를 충전하도록 전원 케이블, 제1 충전 단자 및 제2 충전 단자를 포함하여 된 전원 단자부와;
상기 전동 의료기기에 전기적으로 연결되어 상기 배터리를 충전하도록 하는 연결 케이블과, 과부하 스위치, 퓨즈 및 전자 디바이스 연결단자부를 포함하여 된 단자부와;
상기 단자부의 전기적인 연결 상태를 감지하여 상기 단자부의 동작을 제어하고, 상기 배터리의 전력에 대한 전기 연결 단자 및 연결 케이블로의 공급을 제어하는 제어부와;
상기 제어부에 의해 상기 배터리를 충전시키거나 방전시킬 수 있도록 하는 충/방전부와;
상기 제어부의 제어 하에 상기 배터리를 보호하는 동작을 수행하고, 상기 배터리에 대한 과충전 보호 기능, 과방전 보호 기능, 과전류 보호 기능, 과전압 보호 기능, 과열 보호 기능, 셀 밸런싱 기능을 수행하는 보호부;를 포함하되,
상기 제어부는, 상기 단자부의 감지 결과 상기 전동 의료기기가 연결되었다고 판단하면, 상기 전동 의료기기에 전력을 공급하여 상기 전동 의료기기가 충전되도록 하며, 상기 전동 의료기기의 충전 상황을 상기 디스플레이부에 출력하며,
또한, 상기 제어부는, 상기 배터리의 상태 정보를 모니터링 하여 상기 보호부의 동작을 제어하는 것을 그 특징으로 한다.
본 발명에 있어서, 상기 제어부는, 상기 단자부의 감지 결과 상기 전동 의료기기 및 전자 디바이스가 동시에 연결되었다고 판단한 경우, 상기 전동 의료기기 및 상기 전자 디바이스 각각에 서로 다른 전력을 공급하여 상기 전동 의료기기 및 상기 전자 디바이스가 충전되도록 하며, 상기 전동 의료기기 및 상기 전자 디바이스의 충전 상황을 상기 디스플레이부에 출력한다.
본 발명에 있어서, 상기 제어부는, 상기 배터리에 과충전, 과방전, 과전류, 및 고온과 같은 이상 상황이 발생하였음을 감지하는 경우, 충전 스위치 또는 방전 스위치를 개방하여 상기 배터리를 보호하거나, 상기 과부하 스위치 또는 상기 퓨즈를 동작시켜 전기 회로를 차단한다.
본 발명에 있어서, 상기 연결 케이블을 권취하는 권취부를 더 포함하되, 상기 권취부는 상기 제어부의 제어 하에 상기 연결 케이블을 권취한다.
본 발명에 있어서, 상기 전력 공급 장치는, 상기 전동 의료기기에 탈부착 가능하게 구비된다.
본 발명에 있어서, 상기 충/방전부는, 상기 배터리 충전시에 충전 스위치는 턴 온 되고, 방전 스위치는 턴 오프 되며, 상기 배터리 방전시에 상기 충전 스위치는 턴 오프 되고, 상기 방전 스위치는 턴 온 된다.
본 발명에 있어서, 상기 제어부의 제어 하에 압축 공기를 제공하는 컴프레서를 더 포함하되, 상기 컴프레서는, 상기 전력 공급 장치에 구비된 공기 주입기를 통해 상기 전동 의료기기에 구비된 타이어에 압축 공기를 제공한다.
본 발명에 있어서, 상기 과부하 스위치 및 상기 퓨즈는, 상기 전력 공급 장치가 과부하 상태가 되면, 상기 제어부의 제어에 의해 내부 전기 회로의 손상을 방지하기 위해 전기 회로를 차단하고, 상기 전력 공급 장치의 과부하 상태는 상기 제어부의 제어에 의해 상기 디스플레이부를 통하여 디스플레이 된다.
본 발명에 있어서, 상기 전자 디바이스 연결단자부는, 16V 내지 20V의 충전 전압을 제공하는 제1 연결 단자와; 5V의 충전 전압을 제공하는 제2 연결 단자와; 상기 전력 공급 장치에 전자 디바이스가 연결되어 충전 중 또는 충전이 완료된 경우, 턴 온 되어 충전 중 또는 충전이 완료된 상태를 표시하는 제1 표시기 및 제2 표시기;를 포함하여 된다.
본 발명의 실시예에 따르면, 전력 공급 장치에 구비된 연결 케이블을 전동의료기기에 연결하여 배터리를 충전할 수 있다.
또한, 전력 공급 장치가 전동 의료기기로부터 착탈이 가능하여 전동 의료기기의 배터리가 방전되더라도 그 자리에서 전력 공급 장치를 이용하여 배터리를 충전할 수 있어, 배터리 방전의 불안감을 해소할 수 있다.
또한, 전력 공급 장치를 이용하여 전동 의료기기의 충전 및 충전 중 이동이 가능하여 배터리 방전의 불안감을 해소할 수 있다.
또한, 전력 공급 장치에 하나 이상의 연결 단자를 구비하여 전동 의료기기 이외에 전자 디바이스를 충전하여 사용자에게 편리함을 줄 수 있다.
도 1 내지 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 전력 공급 장치의 외관도를 도시한 도면.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 전력 공급 장치 내부의 전기 회로에 대한 블록도를 도시한 도면.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 전력 공급 장치의 활용 예를 도시한 도면.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 하고, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 동일하거나 대응하는 구성요소는 동일한 도면번호를 부여하고, 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
도 1 내지 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 전력 공급 장치의 외관도를 도시한 도면이다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 전력 공급 장치(100)의 외관은 전원 단자부(110), 전동 의료기기에 연결되는 연결 케이블(120), 전원 스위치(131), 과부하 스위치(132), 퓨즈(133), 전기 연결 단자(140), 전자 디바이스 연결단자부(150), 디스플레이부(160) 및 열 방출구(170)를 포함한다.
본 실시예에서 전동 의료기기는 전동차, 전기차, 휠체어, 스쿠터 등을 포함할 수 있으며, 수동 의료기기를 개조한 개조 의료기기 또한 이에 포함될 수 있다.
도 1에 도시된 전력 공급 장치(100)의 제1 측면은, 전력 공급 장치(100)에 전원을 공급하는 전원 단자부(110)를 포함할 수 있다.
이러한 전원 단자부(110)는 전원 케이블(111), 제1 충전 단자(112) 및 제2 충전 단자(113)를 포함할 수 있다.
상기 전원 케이블(111)의 플러그가 단자 박스(미도시)에 전기적으로 연결된 콘센트(미도시)에 삽입되면, 전력 공급 장치(100)를 동작시킬 수 있는 전원을 공급받을 수 있다.
그리고 전력 공급 장치(100)가 전원을 공급받아 동작하게 되면, 배터리(도 4의 193)를 충전하거나, 배터리(193)의 전력을 전동 의료기기(도 5의 210,230) 및/또는 전자 디바이스(도 5의 300,400)에 공급하여, 전동 의료기기(210,230) 및/또는 전자 디바이스(300,400)를 충전할 수 있다.
여기에서, 배터리(193)의 용량은 늘어나거나 줄어들 수 있다. 예를 들어, 사용자가 종전의 배터리(193)를 전력 공급 장치(100)로부터 분리하고, 종전의 배터리(193)와는 다른 용량의 새로운 배터리(193)를 전력 공급 장치(100)에 삽입함으로써 배터리(193)의 용량이 늘어나거나 줄어들 수 있다.
상기 제1 충전 단자(112) 및 제2 충전 단자(113)는 전력 공급 장치(100)에 전력을 공급하도록, 즉 전력 공급 장치(100)의 배터리(193)를 충전하도록 외부의 다른 전력 공급 장치(미도시) 및 전력 공급 장치(100)를 전기적으로 연결할 수 있다.
외부의 다른 전력 공급 장치의 종류에 따라 제1 충전 단자(112) 및 제2 충전 단자(113) 이외에도 추가적인 충전 단자들이 더 구비되어 충전 단자를 통하여 전력 공급 장치(100)에 전력을 공급하도록 할 수도 있다.
도 2에 도시된 전력 공급 장치(100)의 제2 측면은, 전동 의료기기(210,230)에 연결되는 연결 케이블(120), 전원 스위치(131), 과부하 스위치(132), 퓨즈(133)를 포함할 수 있다.
상기 연결 케이블(120)은 전동 의료기기(210,230)에 전기적으로 연결되어 전동 의료기기(210,230)의 배터리(도 5의 220,240)를 충전할 수 있는 전동 의료기기(210,230) 전용 연결 케이블이라 할 수 있다.
전동 의료기기(210,230)에 연결되는 연결 케이블(120)의 소켓은 어느 하나로 한정되지 않고, 전동 의료기기(210,230)의 연결 단자 종류에 따라 교체할 수 있다.
상기 전원 스위치(131)는 전력 공급 장치(100)를 동작시키기 위해 입력할 수 있다.
전원 스위치(131)가 턴 온 되면 전력 공급 장치(100)는 전동 의료기기(210,230) 및 전자 디바이스(300,400)를 충전할 전력을 공급할 수 있고, 전력 공급 장치(100)의 배터리(193)를 충전할 수도 있다.
상기 과부하 스위치(132) 및 퓨즈(133)는 전력 공급 장치(100)가 과부하 상태가 되면, 내부 전기 회로의 손상을 방지하기 위해 전기 회로를 차단하는 역할을 수행할 수 있다.
전력 공급 장치(100)의 과부하 상태는 디스플레이부(160)를 통하여 디스플레이될 수 있으며, 이를 인지한 사용자는 과부하 스위치(132) 또는 퓨즈(133)를 입력하여 전기 회로의 동작을 인위적으로 차단시킴으로써 전기 회로의 손상을 방지할 수 있다.
또한, 내부적으로 전력 공급 장치(100)의 과부하 상태를 판단한 제어부(도 4의 191)는 사용자의 입력이 없더라도 과부하 스위치(132) 또는 퓨즈(133)를 동작시켜 전기 회로의 동작을 인위적으로 차단시킬 수도 있다.
도 1 및 도 2에 도시된 전력 공급 장치(100)의 정면은, 전기 연결단자(140), 전자 디바이스 연결단자부(150), 디스플레이부(160) 및 열 방출구(170)를 포함할 수 있다.
전기 연결 단자(140)는 220V 콘센트로, 일반 전기 사용 목적으로 사용될 수 있다. 어느 한 전기 디바이스가 전기 연결 단자(140)에 연결된 경우, 전기 디바이스에 전원을 공급하여 전기 디바이스가 동작하도록 할 수 있다.
예를 들어, 상기 어느 한 전기 디바이스가 커피포트인 경우, 커피포트가 전기 연결 단자(140)에 연결되면, 커피포트 내의 액체를 가열하도록 전원을 공급할 수 있다.
상기 전자 디바이스 연결단자부(150)는 다양한 전자 디바이스에 전력을 공급하여 내부 배터리(미도시)를 충전할 수 있다.
여기서, 전자 디바이스는, 노트북(도 5의 300), 스마트폰(도 5의 400), 태블릿 PC, 스마트 TV, 휴대폰, PDA(personal digital assistant), 랩톱, 미디어 플레이어, 마이크로 서버, GPS(global positioning system) 장치, 전자책 단말기, 디지털방송용 단말기, 내비게이션, 키오스크, MP3 플레이어, 디지털 카메라, 가전기기 및 기타 모바일 또는 비모바일 컴퓨팅 장치일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
또한, 전자 디바이스는 통신 기능 및 데이터 프로세싱 기능을 구비한 시계, 안경, 헤어밴드 및 반지 등의 웨어러블 단말기 일 수 있다.
이러한 전자 디바이스는 상술한 내용에 제한되지 아니하며, 내부에 배터리를 구비한 디바이스는 제한 없이 차용될 수 있다.
그리고 상기 전자 디바이스 연결단자부(150)는 제1 연결 단자(151) 내지 제3 연결단자(153)를 포함할 수 있으며, 이에 제한되지 않고, 다양한 종류의 연결 단자가 제한 없이 차용될 수 있다.
상기 제1 연결 단자(151)는 노트북(300)을 충전하기 위해 16V 내지 20V의 충전 전압을 제공하기 위해 구성될 수 있고, 상기 제2 연결 단자(152)는 스마트폰(400)을 충전하기 위해 5V의 충전 전압을 제공하기 위해 구성될 수 있다.
이러한 제1 연결 단자(151) 내지 제3 연결 단자(153)의 충전 전압은 전자 디바이스의 종류에 따라 충전이 용이하게 이루어질 수 있다면, 특별히 제한되지 않지만, 일반적으로 널리 이용되고 있는 모바일 기기로서 노트북 패드 및 스마트폰 등의 전자 디바이스 충전에 주로 사용되는 것을 고려하면, 5V이거나 또는 16V 내지 20V의 범위에서 선택되는 것이 바람직하다.
한편, 다양한 전자 디바이스에 USB 단자가 형성되어 있는 점을 고려할 때, 본 발명의 적용 범위를 확대하기 위하여, 제1 연결 단자(151) 및 제2 연결단자(152)는 USB 포트(port) 구조로 이루어 질 수 있다.
또한, 제1 연결 단자(151) 및 제2 연결 단자(152)는 서로 다른 종류의 USB 포트로 구성되어 있을 수 있는바, 구체적으로는, USB 2.0 Type A, USB 2.0 Type B, USB 2.0 Mini Type B(미니 5핀), USB 2.0 Micro Type B(마이크로 5핀), USB 3.0 Type A 또는 USB 3.0 Type B로 이루어진 군에서 선택되는 서로 다른 2종일 수 있다.
상기 제1 연결 단자(151) 및 제2 연결 단자(152)가 USB 포트로 구성되는 경우에는, 전력 공급 장치(100)와 충전하고자 하는 전자 디바이스 사이에 별도의 케이블을 사이에 두고 연결되어야 하는바, 케이블이 사용되기 때문에 연결 단자의 위치 선택의 자유가 넓어지고, 전력 공급 장치(100)가 전동 의료기기(210,230)를 충전하는 중에도 전자 디바이스의 충전이 동시에 가능하다는 장점이 있다.
또한, 전자 디바이스 연결단자부(150)는 제1 표시기(154) 및 제2 표시기(155)를 더 포함할 수 있다.
상기 제1 표시기(154) 및 제2 표시기(155)는 녹색 LED 또는 적색 LED를 포함하며, 전력 공급 장치(100)에 전자 디바이스(300,400)가 연결되어 충전 중일 경우 제1 표시기(154) 및 제2 표시기(155) 중 어느 한 표시기(예를 들어, 적색 LED)가 턴 온 되어 충전 중이라는 상태를 표시할 수 있고, 전력 공급 장치(100)에 전자 디바이스(300,400)가 연결되어 충전이 완료된 경우 제1 표시기(154) 및 제2 표시기(155) 중 나머지 한 표시기(예를 들어 녹색 LED)가 턴 온 되어 충전이 완료된 상태를 표시할 수 있다.
상기 디스플레이부(160)는 전력 공급 장치(100)에 연결된 전동 의료기기(210,230)의 충전 상태를 디스플레이 할 수 있다.
예를 들어, 전력 공급 장치(100)에 의하여 충전 대상체(예를 들어, 다양한 종류의 전동 의료기기(210,230), 다양한 종류의 전자 디바이스(300,400) 등)의 배터리가 충전 중인 경우에는, 디스플레이부(160)는 전력 공급 장치(100)의 배터리(193)의 잔여 용량 및 충전 대상체의 배터리가 충전된 정도를 수치로서 디스플레이할 수 있다.
또한, 전력 공급 장치(100)에 의하여 전동 의료기기의 타이어에 공기가 제공되는 중(즉, 타이어에 바람을 넣는 중)인 경우에는, 디스플레이부(160)는 전동 의료기기의 타이어의 공기압을 수치로서 디스플레이 할 수 있다.
이러한 디스플레이부(160)는 예를 들어 터치 인식이 가능한 OLED(Organic light emitting display) 또는 LCD(Liquid crystal display)와 같은 소정의 디스플레이 부재를 포함할 수 있다.
상기 열 방출구(170)는 전력 공급 장치(100) 내부의 배터리(193) 충방전 동작으로 발생하는 열을 외부로 방출시키기 위해 복수개의 홀 형태로 구비될 수 있으며, 실시예상에서 그 위치가 전력 공급 장치(100) 정면 및 후면 하단으로 되어 있으나, 열을 외부로 방출시킬 수 있는 어느 위치에 구비되어도 무방하다.
도 3에 도시된 전력 공급 장치(100)의 후면에는 연결 케이블(120)의 권취 상태를 도시하고 있다.
도 3과 같이 연결 케이블(120)을 권취하기 위해 전력 공급 장치(100)는 권취 스위치(미도시)를 구비할 수 있고, 권취 스위치가 입력되면, 릴 장치(180)에 의해 연결 케이블(120)이 자동으로 감기도록 할 수 있으며, 권취 스위치의 입력과 무관하게 연결 케이블(120)이 감긴 상태에서 풀리도록 할 수 있다.
선택적 실시예로, 도 3에 도시된 전력 공급 장치(100)의 후면에는 공기 주입기(125)의 권취 상태를 도시하고 있다.
상기 공기 주입기(125)는 후술하는 컴프레서(197)에 연결되어 전동 의료기기(210,230)에 구비된 타이어에 공기를 제공할 수 있고, 더 나아가 에어컨, 냉장고, 보일러 등과 같이 압축 공기를 필요로 하는 장치에도 압축 공기를 제공할 수 있다.
공기 주입기(125)를 통하여 전동 의료기기(210,230)의 타이어에 공기를 제공하는 경우 공기압을 맞추기 위한 압력 게이지(126)를 더 포함할 수도 있다.
본 실시예에서 전력 공급 장치(100)는 전동 의료기기(210,230)가 정지해 있을 경우에도 충전할 전력을 공급할 수 있을 뿐만 아니라, 전동 의료기기(210,230)가 이동하고 있는 중에도 충전할 전력을 공급할 수 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 전력 공급 장치 내부의 전기회로에 대한 블록도를 도시한 도면이다.
도 4를 참조하면, 전기 회로(190)는 디스플레이부(160), 제어부(191), 단자부(192), 배터리(193), 충/방전부(194), 보호부(195), 권취부(196) 및 컴프레서(197)를 포함할 수 있다.
상기 제어부(191)는 전력 공급 장치(100)의 전반적인 동작 상태를 제어하고, 상기 동작 상태를 디스플레이부(160)에 출력할 수 있다.
이러한 제어부(191)는 프로세서(processor)와 같이 데이터를 처리할 수 있는 모든 종류의 장치를 포함할 수 있다.
여기서, 상기 프로세서(processor)는, 예를 들어 프로그램 내에 포함된 코드 또는 명령으로 표현된 기능을 수행하기 위해 물리적으로 구조화된 회로를 갖는 하드웨어에 내장된 데이터 처리 장치를 의미할 수 있다.
이와 같이 하드웨어에 내장된 데이터 처리 장치의 일예로써, 마이크로프로세서(microprocessor), 중앙처리장치(central processing unit: CPU), 프로세서 코어(processor core), 멀티프로세서(multiprocessor), ASIC(application-specific integrated circuit), FPGA(field programmable gate array) 등의 처리 장치를 망라할 수 있으나, 본 발명의 범위가 이에 한정되는 것은 아니다.
또한, 다른 형태의 하드웨어로 구현될 수도 있음을 본 실시예가 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이해할 수 있다.
상기 단자부(192)는 도 1 내지 도 3에 도시된 전원 단자부(110), 전동 의료기기에 연결되는 연결 케이블(120), 전원 스위치(131), 과부하 스위치(132), 퓨즈(133), 전기 연결 단자(140), 전자 디바이스 연결단자부(150)를 포함할 수 있다.
그리고 상기 제어부(191)는 단자부(192)의 전기적인 연결 상태를 감지하여 어떤 단자가 동작 중인지 판단하고, 그에 따른 나머지 구성 요소들의 동작을 제어할 수 있다.
상기 배터리(193)는 제어부(191)의 제어 하에 전력 공급 장치(100)의 각 구성요소들, 전력 공급 장치(100)에 전기적으로 연결된 전동 의료기기(210,230) 및/또는 전자 디바이스(300,400)에 전력을 공급할 수 있으며, 자체적으로 충방전이 가능하다.
이러한 배터리(193)는 니켈-카드뮴 전지(nickel-cadmium battery), 납축전치, 니켈-수소 전지(NiMH: nickel metal hydride battery), 리튬-이온 전지(lithium ion battery), 리튬 폴리머 전지(lithium polymer battery) 등의 충전 가능한 이차 전지를 포함할 수 있으며, 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 제어부(191)는 단자부(192)의 감지 결과 전동 의료기기(210,230)가 연결되었다고 판단하면, 전동 의료기기(210,230)에 전력을 공급하여 전동 의료기기(210,230)가 충전되도록 하며, 전동 의료기기(210,230)의 충전 상황을 디스플레이부(160)에 출력할 수 있다.
또한, 상기 제어부(191)는 단자부(192)의 감지 결과 전자 디바이스(300,400)가 연결되었다고 판단하면, 전자 디바이스(300,400)에 전력을 공급하여 전자 디바이스(300,400)가 충전되도록 하며, 전자 디바이스(300,400)의 충전 상황을 디스플레이부(160)에 출력할 수 있다.
그리고 상기 제어부(191)는 단자부(192)의 감지 결과 전동 의료기기(210,230) 및 전자 디바이스(300,400)가 동시에 연결되었다고 판단한 경우, 전동 의료기기(210,230) 및 전자 디바이스(300,400) 각각에 서로 다른 전력을 공급하여 전동 의료기기(210,230) 및 전자 디바이스(300,400)가 충전되도록 하며, 전동 의료기기(210,230) 및 전자 디바이스(300,400)의 충전 상황을 디스플레이부(160)에 출력할 수 있다.
또한, 충/방전부(194)는 제어부(191)에 의해 배터리(193)를 충전시키거나 방전시킬 수 있다.
여기서 방전이라 함은, 배터리(193)의 전력을 내부 구성요소들, 전동 의료기기(210, 230) 및/또는 전자 디바이스(300,400)에 공급하는 상태를 포함할 수 있다.
그리고 상기 충/방전부(194)는 충전 전류 및 방전 전류가 흐르는 전류 경로 상에 충전 스위치(미도시) 및 방전 스위치(미도시) 형태로 배치될 수 있으며, 배터리(193) 충전시에 충전 스위치는 턴 온 되고, 방전 스위치는 턴 오프 될 수 있다.
또한, 배터리(193) 방전시에 충전 스위치는 턴 오프 되고, 방전 스위치는 턴 온 될 수 있다.
그리고 보호부(195)는 제어부(191)의 제어 하에 배터리(193)를 보호하는 동작을 수행할 수 있다.
여기서, 상기 제어부(191)는 배터리(193)의 상태 정보를 모니터링 하여 보호부(195)의 동작을 제어할 수 있다.
또한, 상기 제어부(191)는 배터리(193)의 전류, 전압, 온도, 잔여 전력량, 수명, 충전 상태(state of charge, SOC) 등을 획득할 수 있다. 예를 들어, 제어부(191)는 도시되지 않았으나 센서들을 이용하여 배터리(193)의 전압 및 온도를 측정할 수 있다.
그리고 상기 보호부(195)는 배터리(193)에 대한 과충전 보호 기능, 과방전 보호 기능, 과전류 보호 기능, 과전압 보호 기능, 과열 보호 기능, 셀 밸런싱(cell balancing) 기능 등을 수행할 수 있다.
또한, 상기 제어부(191)는 배터리(193)에 과충전, 과방전, 과전류, 및 고온 등과 같은 이상 상황이 발생하였음을 감지하는 경우, 충전 스위치 및/또는 방전 스위치를 개방하여 배터리(193)를 보호하거나, 과부하 스위치(132) 또는 퓨즈(133)를 동작시켜 전기 회로를 차단할 수 있다.
이때, 상기 제어부(191)는 충전 스위치 및/또는 방전 스위치를 제어하기 위한 제어신호를 출력할 수 있다.
그리고 권취부(196)는 제어부(191)의 제어 하에 연결 케이블(120)을 권취할 수 있다. 사용자로부터 입력된 권취 스위치 신호를 수신한 제어부(191)는 권취부(196)를 동작시켜 연결 케이블(120)을 권취할 수 있다.
본 실시예에서, 권취부(196)는 릴 장치(180)일 수 있으며, 제어부(191)가 권취부(196)를 동작시킨다 함은, 릴 장치(180)를 동작시킨다고 할 수 있다.
또한, 컴프레서(197)는 제어부(191)의 제어 하에 압축 공기를 제공할 수 있고, 공기 주입기(125)를 통해 전동 의료기기(210,230)에 구비된 타이어 또는 에어컨, 냉장고, 보일러 등과 같이 압축 공기를 필요로 하는 장치에 압축 공기를 제공할 수 있다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 전력 공급 장치의 활용 예를 도시한 도면이다.
도 5를 참조하면, 우선, 도 5a는 전력 공급 장치(100)가 연결 케이블(120)을 통하여 전동 의료기기 예를 들어, 전동 휠체어(210)에 연결되고, 전력 공급 장치(100)가 공급한 전력으로 전동 휠체어(210)의 배터리(220)를 충전하는 상태를 도시하고 있다.
이러한 전력 공급 장치(100)는 일 실시예로, 전동 휠체어(210)에 탈부착 가능하도록 구성될 수 있다. 즉, 전동 휠체어(210)가 배터리(220) 방전 상황에 대비하여, 소정의 위치에 전력 공급 장치(100)를 탑재할 수 있는 공간을 구비할 수 있다.
도 5b는 전력 공급 장치(100)가 연결 케이블(120)을 통하여 전동 의료기기 예를 들어, 전동 스쿠터(230)에 연결되고, 전력 공급 장치(100)가 공급한 전력으로 전동 스쿠터(230)의 배터리(240)를 충전하는 상태를 도시하고 있다.
도 5c는 전력 공급 장치(100)가 제1 연결 단자(151)를 통하여 전자 디바이스로써의 노트북(300)과 연결되고, 전력 공급 장치(100)가 공급한 전력으로 노트북(300)을 충전하는 상태를 도시하고 있다.
도 5d는 전력 공급 장치(100)가 제2 연결 단자(152)를 통하여 전자 디바이스로써의 스마트폰(400)과 연결되고, 전력 공급 장치(100)가 공급한 전력으로 스마트폰(400)을 충전하는 상태를 도시하고 있다.
상술한 바와 같이 본 발명은 도면에 도시된 일 실시예를 참고로 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다.
따라서 본 발명의 진정한 보호 범위는 첨부된 청구범위에 의해서만 정해져야 할 것이다.

Claims (9)

  1. 전동 의료기기에 전력을 공급하는 전력 공급 장치에 있어서,
    상기 전동 의료기기에 전력을 공급하기 위해 충방전이 가능한 배터리와;
    상기 배터리의 전력을 공급받은 상기 전동 의료기기의 충전 상황을 디스플레이하는 디스플레이부와;
    상기 전력 공급 장치에 전원을 공급하여 상기 배터리를 충전하도록 전원 케이블, 제1 충전 단자 및 제2 충전 단자를 포함하여 된 전원 단자부와;
    상기 전동 의료기기에 전기적으로 연결되어 상기 배터리를 충전하도록 하는 연결 케이블과, 과부하 스위치, 퓨즈 및 전자 디바이스 연결단자부를 포함하여 된 단자부와;
    상기 단자부의 전기적인 연결 상태를 감지하여 상기 단자부의 동작을 제어하고, 상기 배터리의 전력에 대한 전기 연결 단자 및 연결 케이블로의 공급을 제어하는 제어부와;
    상기 제어부에 의해 상기 배터리를 충전시키거나 방전시킬 수 있도록 하는 충/방전부와;
    상기 제어부의 제어 하에 상기 배터리를 보호하는 동작을 수행하고, 상기 배터리에 대한 과충전 보호 기능, 과방전 보호 기능, 과전류 보호 기능, 과전압 보호 기능, 과열 보호 기능, 셀 밸런싱 기능을 수행하는 보호부;를 포함하되,
    상기 제어부는, 상기 단자부의 감지 결과 상기 전동 의료기기가 연결되었다고 판단하면, 상기 전동 의료기기에 전력을 공급하여 상기 전동 의료기기가 충전되도록 하며, 상기 전동 의료기기의 충전 상황을 상기 디스플레이부에 출력하며,
    또한, 상기 제어부는, 상기 배터리의 상태 정보를 모니터링 하여 상기 보호부의 동작을 제어하는 것을 특징으로 하는 전력 공급 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 단자부의 감지 결과 상기 전동 의료기기 및 전자 디바이스가 동시에 연결되었다고 판단한 경우,
    상기 전동 의료기기 및 상기 전자 디바이스 각각에 서로 다른 전력을 공급하여 상기 전동 의료기기 및 상기 전자 디바이스가 충전되도록 하며, 상기 전동 의료기기 및 상기 전자 디바이스의 충전 상황을 상기 디스플레이부에 출력하는 것을 특징으로 하는 전력 공급 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 배터리에 과충전, 과방전, 과전류, 및 고온과 같은 이상 상황이 발생하였음을 감지하는 경우, 충전 스위치 또는 방전 스위치를 개방하여 상기 배터리를 보호하거나, 상기 과부하 스위치 또는 상기 퓨즈를 동작시켜 전기 회로를 차단하는 것을 특징으로 하는 전력 공급 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 연결 케이블을 권취하는 권취부를 더 포함하되,
    상기 권취부는 상기 제어부의 제어 하에 상기 연결 케이블을 권취하는 것을 특징으로 하는 전력 공급 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 전력 공급 장치는, 상기 전동 의료기기에 탈부착 가능하게 구비된 것을 특징으로 하는 전력 공급 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 충/방전부는,
    상기 배터리 충전시에 충전 스위치는 턴 온 되고, 방전 스위치는 턴 오프 되며,
    상기 배터리 방전시에 상기 충전 스위치는 턴 오프 되고, 상기 방전 스위치는 턴 온 되는 것을 특징으로 하는 전력 공급 장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 제어부의 제어 하에 압축 공기를 제공하는 컴프레서를 더 포함하되,
    상기 컴프레서는, 상기 전력 공급 장치에 구비된 공기 주입기를 통해 상기 전동 의료기기에 구비된 타이어에 압축 공기를 제공하는 것을 특징으로 하는 전력 공급 장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 과부하 스위치 및 상기 퓨즈는, 상기 전력 공급 장치가 과부하 상태가 되면, 상기 제어부의 제어에 의해 내부 전기 회로의 손상을 방지하기 위해 전기 회로를 차단하고,
    상기 전력 공급 장치의 과부하 상태는 상기 제어부의 제어에 의해 상기 디스플레이부를 통하여 디스플레이 되는 것을 특징으로 하는 전력 공급 장치.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 전자 디바이스 연결단자부는,
    16V 내지 20V의 충전 전압을 제공하는 제1 연결 단자와;
    5V의 충전 전압을 제공하는 제2 연결 단자와;
    상기 전력 공급 장치에 전자 디바이스가 연결되어 충전 중 또는 충전이 완료된 경우, 턴 온 되어 충전 중 또는 충전이 완료된 상태를 표시하는 제1 표시기 및 제2 표시기;를 포함하여 된 것을 특징으로 하는 전력 공급 장치.
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