KR20060080652A

KR20060080652A - Portable charging device

Info

Publication number: KR20060080652A
Application number: KR1020050001025A
Authority: KR
Inventors: 이광욱
Original assignee: 이광욱
Priority date: 2005-01-06
Filing date: 2005-01-06
Publication date: 2006-07-11

Abstract

내부에 충전지를 구비하여 외부전원이 차단된 상태에서도 외부 전기기기의 충전지를 충전할 수 있고, 복수의 출력전압을 출력할 수 있어서 다양한 외부 전기기기의 충전지를 충전할 수 있으며, 구조가 간단하여 부피 및 중량이 적은 휴대용 충전장치. 본 발명의 충전장치는 직류전력을 받아들여 내부 충전지를 충전시킨 후 충전된 전력으로 외부 전기기기를 충전시키기에 적합한 것이다. 충전장치의 제1 연결단자는 휴대폰 충전기로부터 직류전력을 받아들여 내부 충전지를 충전시킨다. 승압수단은 충전된 충전지의 출력전압레벨을 제1 전압레벨로 승압시키고, 출력레벨 조정부는 승압수단으로부터의 제1 전압레벨을 변화시켜 제2 전압레벨을 생성한다. 제2 연결단자는 4개의 출력포트를 구비하는데, 중 제1 포트를 통해 제1 전압레벨을 출력하고, 제2 포트를 통해 제2 전압레벨을 출력하며, 제4포트는 접지레벨에 접속되며, 이에 따라, 제1 또는 제2 포트를 통해 외부 전기기기를 충전시키기 위한 전력을 공급하게 된다.A rechargeable battery is provided inside to charge a rechargeable battery of an external electric device even when external power is cut off, and a plurality of output voltages can be output to charge a rechargeable battery of various external electric devices. And a low weight portable charging device. The charging device of the present invention is suitable for charging an external electric device with charged power after receiving DC power to charge an internal rechargeable battery. The first connection terminal of the charging device receives DC power from the mobile phone charger to charge the internal rechargeable battery. The boosting means boosts the output voltage level of the charged rechargeable battery to the first voltage level, and the output level adjusting unit changes the first voltage level from the boosting means to generate a second voltage level. The second connection terminal has four output ports, and outputs a first voltage level through a first port, a second voltage level through a second port, and a fourth port is connected to a ground level. Accordingly, power for charging the external electric device is supplied through the first or second port.

충전기, 충전지, 휴대폰, MP3 플레이어, PDA, 휴대용Charger, Rechargeable Battery, Mobile Phone, MP3 Player, PDA, Portable

Description

Portable Charger {Portable Charger}

도 1은 본 발명에 의한 휴대용 충전장치의 일 실시예의 사시도.1 is a perspective view of an embodiment of a portable charging device according to the present invention.

도 2는 도 1에 도시된 휴대용 충전장치의 블록도.2 is a block diagram of the portable charging device shown in FIG.

도 3은 외부 전기기기와 휴대용 충전장치를 연결시키는 컨버터의 일 실시예를 보여주는 도면.3 is a view showing an embodiment of a converter for connecting an external electric device and a portable charging device.

도 4는 외부 전기기기와 휴대용 충전장치를 연결시키는 컨버터의 다른 실시예를 보여주는 도면.4 is a view showing another embodiment of a converter for connecting an external electric device and a portable charging device.

본 발명은 충전장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 내부에 충전지를 내장하고 있어서 충전지에 충전된 전력으로 외부 전기기기의 충전지를 충전시킬 수 있는 충전장치에 관한 것이다.The present invention relates to a charging device, and more particularly, to a charging device capable of charging a rechargeable battery of an external electric device with a built-in rechargeable battery therein and using electric power charged in the rechargeable battery.

휴대전화의 대중화로 인하여 휴대전화 사용이 보편화되고 있으나, 이러한 휴대전화 사용에 있어서는 배터리 급전 방식에 의한다는 휴대전화의 고유한 속성상 배터리 사용시간 연장 내지 충전이 항상 문제시된다. 특히, 출장이나 여행 등의 경우에 있어서는, 휴대전화 충전이 여의치 않기 때문에 배터리 충전 문제는 더욱 심각하게 된다.Due to the popularization of mobile phones, the use of mobile phones is becoming more common, but in the use of such mobile phones, battery life time extension or charging is always a problem due to the inherent characteristics of mobile phones. In particular, in the case of a business trip or a trip, the battery charging problem becomes more serious because charging of the mobile phone is not easy.

이러한 배터리 사용시간 연장 내지 충전 문제는 비단 휴대전화에만 국한되는 것은 아니다. 예컨대 MP3 플레이어나 휴대용 콤팩트디스크 플레이어와 같이 음악파일을 저장하여 재생하는 휴대형 음원재생장치와 PDA 등에 있어서도, 이러한 배터리 문제는 동일하게 발생하며, 특히 동영상 파일을 재생하는 휴대용 전기기기의 경우에는 전력 사용량이 많기 때문에 이러한 문제가 더욱 심각하다고 할 수 있다. 이에 따라, 배터리 충전 문제를 해소하기 위한 다양한 시도가 이루어지고 있다.The extended battery life or charging problem is not limited to mobile phones. For example, such a battery problem occurs in a portable sound source device such as an MP3 player or a portable compact disc player that stores and plays music files, and a PDA. Many of these problems are more serious. Accordingly, various attempts have been made to solve the battery charging problem.

예컨대, 1995년 4월 26일 출원공개된 공개특허 제1995-10195호(발명의 명칭: 휴대폰의 차량용 충전 커넥터)에는 휴대폰의 충전 배터리팩에 차량전원을 공급하여 휴대폰이 작동됨과 아울러 배터리팩이 충전될 수 있게 해주는 충전 커넥터가 기재되어 있다. 이 발명에 의하면 별도의 충전기 없이 커넥터만으로 휴대전화의 배터리가 소진되었을 때 차량전원을 이용하여 배터리를 충전할 수 있다. 그러나 이 충전 커넥터는 자동차 실내만으로 그 사용장소가 제한된다는 문제점이 있다.For example, Patent Application Publication No. 1995-10195 (Invention: Car Charging Connector of Mobile Phone), filed April 26, 1995, supplies a vehicle power to a charging battery pack of a mobile phone to operate a mobile phone and to charge a battery pack. A charging connector is described that makes it possible. According to the present invention, when the battery of the mobile phone is exhausted using only the connector without a separate charger, the battery can be charged using the vehicle power. However, this charging connector has a problem that the place of use is limited only to the interior of the car.

2002년 3월 7일 등록된 실용신안등록 제0268942호(고안의 명칭: 충전지 내장형 휴대폰 충전기)에는 내부에 충전지를 내장하고 있어서 외부전원이 이용 가능할 때에는 외부전원을 이용하여 내장 충전지를 충전하였다가 외부전원이 제거된 상태에서는 내장 충전지에 충전된 전력을 휴대전화에 공급하여 휴대폰 충전지를 충전시킬 수 있는 충전기가 기재되어 있다. 그러나 이 문헌에 기재된 충전기는 외부로부터의 교류전력을 직류로 변환시키는 컨버터를 구비하게 되어 단가가 상승하게 됨은 물론 중량이 커져서 휴대성이 저하되는 단점이 있다. Utility Model Registration No. 0268942 registered on March 7, 2002 has a built-in rechargeable battery, and when the external power is available, the internal rechargeable battery is charged using an external power source. A charger capable of charging a mobile phone rechargeable battery by supplying electric power charged in a built-in rechargeable battery to a mobile phone when the power is removed is described. However, the charger described in this document is provided with a converter for converting AC power from the outside into a direct current, and the unit cost increases, as well as the weight has a disadvantage that the portability is lowered.

한편, 기존의 충전장치들은 어느 한 종류의 전기기기(예컨대, 휴대폰)의 충전에만 활용될 수 있도록 구조가 정해져 있다. 따라서, 충전장치의 효용이 제한적일 뿐만 아니라, 여러 종류의 휴대용 전기기기를 사용하는 사람의 경우 각 전기기기마다 개별적으로 충전장치를 구비해야 한다는 불편함이 있었다.On the other hand, the existing charging devices are structured so that they can be used only for charging any one type of electric device (for example, a mobile phone). Therefore, not only the utility of the charging device is limited, but there is an inconvenience that a person using several types of portable electric devices must have a charging device for each electric device individually.

본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 내부에 충전지를 구비여 외부전원이 차단된 상태에서도 외부 전기기기의 충전지를 충전할 수 있고, 복수의 출력전압을 출력할 수 있어서 다양한 외부 전기기기의 충전지를 충전할 수 있으며, 구조가 간단하여 부피 및 중량이 적은 휴대용 충전장치를 제공하는 것을 그 기술적 과제로 한다.The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and provided with a rechargeable battery therein, it is possible to charge the rechargeable battery of the external electric device even when the external power is cut off, it is possible to output a plurality of output voltages of various external electric devices It is a technical object of the present invention to provide a portable charging device capable of charging a rechargeable battery and having a simple structure and having a low volume and weight.

상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 충전장치는 직류전력을 받아들여 내부 충전지를 충전시킨 후 충전된 전력으로 외부 전기기기를 충전시키기에 적합한 것이다. 충전장치의 제1 연결단자는 휴대폰 충전기로부터 직류전력을 받아들여 내부 충전지를 충전시킨다. 승압수단은 충전된 충전지의 출력전압레벨을 제1 전압레벨로 승압시키고, 출력레벨 조정부는 승압수단으로부터의 제1 전압레벨을 변화시켜 제2 전압레벨을 생성한다. 제2 연결단자는 4개의 출력포트를 구비하는데, 중 제1 포트를 통해 제1 전압레벨을 출력하고, 제2 포트를 통해 제2 전압레벨을 출력하며, 제4포트는 접지레벨에 접속되며, 이에 따라, 제1 또는 제2 포트를 통해 외부 전기기기를 충전시키기 위한 전력을 공급하게 된다. The charging device of the present invention for achieving the above technical problem is suitable for charging the external electric device with the charged power after receiving the DC power to charge the internal rechargeable battery. The first connection terminal of the charging device receives DC power from the mobile phone charger to charge the internal rechargeable battery. The boosting means boosts the output voltage level of the charged rechargeable battery to the first voltage level, and the output level adjusting unit changes the first voltage level from the boosting means to generate a second voltage level. The second connection terminal has four output ports, and outputs a first voltage level through a first port, a second voltage level through a second port, and a fourth port is connected to a ground level. Accordingly, power for charging the external electric device is supplied through the first or second port.

바람직한 실시예에 있어서, 휴대용 충전장치는 승압수단과 출력레벨 조정부 사이에 배치되는 충전속도 조절부를 더 포함하는데, 충전속도 조절부는 외부 전기기기의 충전레벨에 따라 충전전류 공급 시간비를 조절하여 충전속도를 조절한다. 또한, 휴대용 충전장치는 충전지로부터 승압수단으로의 전력공급을 선택적으로 차단하기 위한 스위치를 더 포함하는 것이 바람직하다.In a preferred embodiment, the portable charging device further includes a charging speed adjusting unit disposed between the boosting means and the output level adjusting unit, wherein the charging speed adjusting unit adjusts the charging current supply time ratio according to the charging level of the external electric device. Adjust In addition, the portable charging device preferably further includes a switch for selectively blocking the power supply from the rechargeable battery to the boosting means.

휴대용 충전장치는 제2 연결단자에 삽입하기 위한 유에스비(USB) 커넥터를 일단에 구비하는 케이블에 의해 외부 전기기기에 직접 접속될 수도 있지만, 제1 전압레벨 및 제2 전압레벨의 충전신호 중 어느 하나만이 외부 전기기기에 공급되도록 하여 외부 전기기기의 오작동 가능성을 방지하고 불필요한 전력이 누설되는 것을 방지할 수 있게 해주는 별도의 접속 컨버터를 사용하여 외부 전기기기에 접속될 수도 있다.The portable charging device may be directly connected to an external electric device by a cable having a USB connector at one end for inserting into the second connection terminal, but only one of the charging signals of the first voltage level and the second voltage level may be used. It can also be connected to an external electrical device using a separate connection converter that allows it to be supplied to the external electrical device, thereby preventing the possibility of malfunction of the external electrical device and preventing leakage of unnecessary power.

일 실시예에 있어서, 접속 컨버터는 제1 접속단자와 제2 접속단자를 구비한다. 제1 접속단자는 휴대용 충전장치의 출력단자에 접속하기 위한 것으로서, 유에스비 커넥터 형태로 되어 있고, 충전장치의 제1 포트에 대응하여 마련되는 제1 접속포트와 충전장치의 제2 포트에 대응하여 마련되는 제2 접속포트와 충전장치의 접지포트에 대응하여 마련되는 제3 포트를 구비한다. 제2 접속단자는 외부 전기기기에 접속하기 위한 케이블 커넥터를 수용하기 위한 것으로서, 상기 케이블 커넥터에 상응하여 전원포트 및 접지포트를 구비한다. 여기서, 제1 접속단자의 제1 및 제2 포트 중 어느 하나만이 제2 접속단자의 전원포트에 접속되고, 다른 한 포트는 단락되며, 제1 접속단자의 제3 포트는 제2 접속단자의 접지포트에 접속되도록, 제1 접 속단자와 제2 접속단자가 결선된다.In one embodiment, the connection converter has a first connection terminal and a second connection terminal. The first connection terminal is for connecting to the output terminal of the portable charging device, is in the form of a USB connector, and is provided corresponding to the first connection port provided in correspondence with the first port of the charging device and the second port of the charging device. And a third port provided corresponding to the second connection port and the ground port of the charging device. The second connection terminal is for accommodating a cable connector for connecting to an external electric device, and has a power port and a ground port corresponding to the cable connector. Here, only one of the first and second ports of the first connection terminal is connected to the power port of the second connection terminal, the other port is short-circuited, and the third port of the first connection terminal is the ground of the second connection terminal. The first connection terminal and the second connection terminal are connected so as to be connected to the port.

다른 실시예에 있어서, 접속 컨버터의 제1 접속단자는 휴대용 충전장치의 출력단자에 접속하기 위한 것으로서, 유에스비 커넥터 형태로 되어 있고, 충전장치의 제1 포트에 대응하여 마련되는 제1 접속포트와 충전장치의 제2 포트에 대응하여 마련되는 제2 접속포트와 충전장치의 접지포트에 대응하여 마련되는 제3 포트를 구비한다. 제2 접속단자는 외부 전기기기에 접속하기 위한 유에스비 케이블 커넥터를 수용하기 위한 유에스비 잭 형태로 되어 있고, 케이블 커넥터에 상응하여 전원포트 및 접지포트를 구비한다. 여기서, 제1 접속단자의 제1 및 제2 포트 중 어느 하나만이 제2 접속단자의 전원포트에 접속되고, 다른 한 포트는 단락되며, 제1 접속단자의 제3 포트는 제2 접속단자의 접지포트에 접속되도록, 제1 접속단자와 제2 접속단자가 결선된다.In another embodiment, the first connection terminal of the connection converter is for connecting to the output terminal of the portable charging device, is in the form of a USB connector, and is connected to the first connection port and charging provided corresponding to the first port of the charging device. And a second connection port provided corresponding to the second port of the device and a third port provided corresponding to the ground port of the charging device. The second connection terminal has a USB jack type for accommodating a USB cable connector for connecting to an external electric device, and has a power port and a ground port corresponding to the cable connector. Here, only one of the first and second ports of the first connection terminal is connected to the power port of the second connection terminal, the other port is short-circuited, and the third port of the first connection terminal is the ground of the second connection terminal. The first connection terminal and the second connection terminal are connected so as to be connected to the port.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 구체적으로 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail a preferred embodiment of the present invention.

도 1은 본 발명에 의한 휴대용 충전장치의 일 실시예를 보여준다. 도시된 휴대용 충전장치(20)는 외관상 대략 삼각기둥 형상으로 되어 있고 그 내부에 충전지(도 1에는 미도시됨)를 포함하고 있으며, 그 외주면에는 제1 및 제2 연결단자(22, 24)와, 스위치(26)와, 제1 및 제2 표시부(28, 29)를 구비한다. 이와 같은 휴대용 충전장치는 예컨대 휴대폰 충전기(10)에 케이블(12)에 의해 접속되어 직류 전력을 공급받아 상기 충전지를 충전하고 충전된 전력을 사용하여 제2 연결단자(24)에 케이블(50)에 의해 접속되는 외부 전기기기의 충전지를 충전시켜주는데 사용된 다.1 shows an embodiment of a portable charging device according to the present invention. The illustrated portable charging device 20 has a substantially triangular prism shape in appearance and includes a rechargeable battery (not shown in FIG. 1) therein, and the first and second connection terminals 22 and 24 are formed on the outer circumferential surface thereof. And a switch 26 and first and second display portions 28 and 29. Such a portable charging device is connected to, for example, a mobile phone charger 10 by a cable 12 to supply DC power to charge the rechargeable battery and to the cable 50 to the second connection terminal 24 using the charged power. It is used to charge the rechargeable battery of external electric equipment connected by.

제1 연결단자(22)는 휴대폰 충전기(10)와 휴대용 충전장치(20)를 접속하기 위한 케이블 말단 커넥터(14)를 수용하기 위한 것으로서 휴대폰 충전기 또는 휴대폰 충전용 어댑터(이하, '휴대폰 충전기')로부터 직류전력을 공급받아 충전지를 충전시킨다. 이와 같이 본 발명에 의한 휴대용 충전장치는 휴대폰 충전기로부터 직접 직류전압을 공급받기 때문에 별도의 교류/직류 컨버터를 구비할 필요가 없다. 바람직한 실시예에 있어서, 상기 케이블(12)은 휴대폰 충전기(10)에 일체형으로 부착되어 있고 그 단부에는 표준형 휴대폰 직렬통신 24 Pin 커넥터(14)가 부착되어 있으며, 제1 연결단자(22)는 이에 상응하는 표준형 휴대폰 직렬통신 24 Pin 슬롯으로 되어 있다. 제2 연결단자(24)는 표준 유니버설 시리얼 버스(USB: Universal Serial Bus) 타입형 슬롯과 유사한 외관으로 되어 있으며 충전이 필요한 외부 전기기와 USB 케이블(50)을 통해서 연결될 수 있다.The first connection terminal 22 is for accommodating the cable terminal connector 14 for connecting the mobile phone charger 10 and the portable charging device 20, and is a mobile phone charger or a mobile phone charging adapter (hereinafter, 'mobile phone charger'). DC battery is supplied from the battery to charge the rechargeable battery. As described above, the portable charging device according to the present invention does not need to have a separate AC / DC converter because the DC voltage is directly supplied from the mobile phone charger. In a preferred embodiment, the cable 12 is integrally attached to the mobile phone charger 10 and at its end is attached a standard mobile phone serial communication 24 pin connector 14, the first connection terminal 22 of which is connected thereto. Corresponding standard mobile phone serial communication 24 pin slot. The second connection terminal 24 has a similar appearance to a standard universal serial bus (USB) type slot and may be connected to the external electric device and the USB cable 50 to be charged.

스위치(26)는 휴대용 충전장치(20)가 동작할 필요가 없는 동안 즉, 휴대용 충전장치(20)가 충전되고 있거나 외부 전기기기를 충전하는 시간이외의 시간동안, 충전장치(20) 내부회로의 동작을 선택적으로 차단함으로써 내부 충전지에서 전력이 누설되는 것을 방지하여 내부충전지의 사용효율을 높일 수 있게 해준다. 제1 표시부(28)는 내부 충전지의 잔량이 부족하여 충전이 요구되는 지 여부를 외부에 표시하여 주고, 제2 표시부(29)는 외부 전기기기가 제2 연결단자(24)에 연결되어 충전중인 지 여부를 외부에 표시하여 준다.The switch 26 is connected to the internal circuit of the charging device 20 while the portable charging device 20 does not need to operate, i.e., for a time other than the time when the portable charging device 20 is being charged or charging an external electric device. By selectively blocking the operation, the internal rechargeable battery can be prevented from leaking power, thereby increasing the use efficiency of the internal rechargeable battery. The first display unit 28 externally displays whether the remaining charge of the internal rechargeable battery is insufficient, and the second display unit 29 is connected to the second connection terminal 24 while the external electric device is being charged. Indicates whether or not to the outside.

도 2는 도 1에 도시된 휴대용 충전장치(20)의 전기적 구성을 보여준다. 바 람직한 실시예에 있어서, 휴대용 충전장치(20)는 충전지(40), 승압 레귤레이터(42), 충전속도 조절부(44), 및 출력레벨 조절부(46)를 구비한다. 전술한 바와 같이, 휴대용 충전장치(20)는 휴대폰 충전기(10)로부터 직류전력을 공급받아 내부 충전지(40)를 충전시킨다. 아울러, 휴대용 충전장치(20)는 내부 충전지(40)로부터 출력되는 전압을 승압 레귤레이터(42)에 의해 복수개의 출력전압으로 승압하고, 승압된 복수개의 전력 중 어느 하나를 충전속도 조절부(44)의 제어하에 외부 전기기기에 공급한다.2 shows the electrical configuration of the portable charging device 20 shown in FIG. In a preferred embodiment, the portable charging device 20 includes a rechargeable battery 40, a boost regulator 42, a charge rate controller 44, and an output level controller 46. As described above, the portable charging device 20 receives DC power from the mobile phone charger 10 to charge the internal rechargeable battery 40. In addition, the portable charging device 20 boosts the voltage output from the internal rechargeable battery 40 to the plurality of output voltages by the boost regulator 42, and charges any one of the plurality of boosted powers to the charge rate controller 44. Supply to external electric equipment under control of

충전지(40)는 제1 연결단자(22)를 통하여 휴대폰 충전기(10)로부터 직류전력을 받아들여 충전되고, 충전된 전력을 외부 전기기기에 급전하여 외부 전기기기가 동작하도록 하거나 외부 전기기기의 충전지가 충전되도록 할 수 있다. 일 실시예에 있어서 충전지(40)는 3.7V의 전압을 출력하는 하나의 리튬이온 배터리로 구현될 수 있다.The rechargeable battery 40 receives DC power from the mobile phone charger 10 through the first connection terminal 22 and is charged, and supplies the charged power to an external electric device so that the external electric device operates or a rechargeable battery of the external electric device. Can be charged. In one embodiment, the rechargeable battery 40 may be implemented as one lithium ion battery that outputs a voltage of 3.7V.

승압 레귤레이터(42)는 충전지(40)에서 공급되는 전압을 외부 전기기기에 공급하기에 적합한 일정 전압레벨, 즉 제1 전압레벨로 승압시키는데, 일 실시예에 있어서 상기 제1 전압레벨은 MP3 플레이어나 PDA의 충전지를 충전시키기 위한 5V가 된다.The boost regulator 42 boosts the voltage supplied from the rechargeable battery 40 to a predetermined voltage level suitable for supplying an external electric device, that is, the first voltage level. 5V to charge the rechargeable battery of the PDA.

충전속도 조절부(44)는 충전시간 경과에 따라 외부 전기기기로 공급되는 전력량을 가변시킨다. 일 실시예에 있어서, 충전속도 조절부(44)는 제1 전압레벨 충전신호를 선택적으로 제2 연결단자(24)에 전달시키는 스위치(예컨대 NMOS, 미도시됨)와, 상기 스위치의 스위칭 동작을 제어하는 PWM 제어부(미도시됨)를 포함한다. PWM 제어부는 외부 전기기기로 실제 출력되는 충전신호의 전압 또는 전류레벨에 따라 듀티비가 달라지는 PWM 신호를 생성하여 상기 스위치에 제공한다. 스위치는 각 PWM 펄스 주기마다 PWM 신호가 활성화된 레벨에 있는 동안에만 승압 레귤레이터(42)로부터의 제1 전압레벨 신호를 제2 연결단자(24)에 전달함으로써, 외부 전기기기에 공급되는 전류량을 충전시간 경과에 따라 변화시켜 결과적으로 충전속도를 시간에 따라 조절하게 된다.The charging speed adjusting unit 44 varies the amount of power supplied to the external electric device as the charging time elapses. In one embodiment, the charge rate controller 44 is a switch (for example, NMOS, not shown) for selectively transmitting the first voltage level charge signal to the second connection terminal 24, the switching operation of the switch It includes a PWM control unit (not shown) for controlling. The PWM controller generates a PWM signal whose duty ratio varies according to the voltage or current level of the charging signal actually output to the external electric device and provides the switch to the switch. The switch charges the amount of current supplied to the external electric device by transmitting the first voltage level signal from the boost regulator 42 to the second connection terminal 24 only while the PWM signal is at the activated level for each PWM pulse period. It changes over time, and as a result, the charging rate is adjusted over time.

출력레벨 조절부(46)는 제1 전압레벨의 충전신호를 승압 또는 감압하여 제2 전압레벨의 다른 충전신호를 생성한다. 일 실시예에 있어서, 출력레벨 조절부(46)는 하나의 전압강하용 다이오드로 구성될 수 있으며, 5V의 제1 전압레벨을 0.7V 감압하여 휴대폰 충전에 적합한 4.3V의 제2 전압레벨 충전신호을 출력한다.The output level controller 46 boosts or decompresses the charging signal of the first voltage level to generate another charging signal of the second voltage level. In one embodiment, the output level adjusting unit 46 may be composed of a single voltage drop diode, and the second voltage level charge signal of 4.3V suitable for charging the mobile phone by reducing the first voltage level of 5V 0.7V. Output

제2 연결단자(24)는 충전속도 조절부(44)와 출력레벨 조절부(46)로부터 제1 전압레벨 충전신호 및 제2 전압레벨 충전신호를 각각 받아들이고, 이를 외부 전기기에 제공한다. 일 실시예에 있어서 제2 연결단자(24)는 위에서 설명한 바와 같이 표준 USB 타입형 슬롯과 유사한 외관을 가지도록 형성되며, 표준 USB 타입형 슬롯과 마찬가지로 4 개의 포트(P1 ~ P4)를 구비한다. 여기서, 제1 포트(P1)는 제1 전압출력 포트를 나타내고 제4 포트(P4)는 접지 포트를 나타내지만, 표준 USB 타입형 슬롯과 달리 제2 포트(P2)는 제2 전압출력 포트를 나타내고 제3 포트(P3)는 제2 표시부 연결포트를 나타낸다. 즉, 바람직한 실시예에 있어서, 제2 연결단자(24)는 제1 포트(P1)를 통해 제1 전압레벨의 충전신호를 출력함과 동시에 제2 포트(P2)를 통해 제2 전압레벨의 충전신호를 출력한다. 외부 전기기기는 제1 및 제2 포트(P1, P2)를 통해 공급되는 제1 및 제2 전압레벨의 충전신호들 중 어느 하나만을 받아들여 그 내부의 충전지를 충전시키거나 동작하게 된다. The second connection terminal 24 receives the first voltage level charging signal and the second voltage level charging signal from the charging speed controller 44 and the output level controller 46, respectively, and provides them to the external electric machine. In one embodiment, the second connection terminal 24 is formed to have a similar appearance to a standard USB type slot as described above, and has four ports P1 to P4 like the standard USB type slot. Here, the first port P1 represents the first voltage output port and the fourth port P4 represents the ground port, but unlike the standard USB type slot, the second port P2 represents the second voltage output port. The third port P3 represents the second display portion connection port. That is, in the preferred embodiment, the second connection terminal 24 outputs the charging signal of the first voltage level through the first port P1 and simultaneously charges the second voltage level through the second port P2. Output the signal. The external electric device receives only one of the charging signals of the first and second voltage levels supplied through the first and second ports P1 and P2 to charge or operate the rechargeable battery therein.

일 실시예에 있어서, 휴대용 충전장치(20)는 제1 및 제2 출력포트(P1, P2) 중 어느 하나만이 그라운드 포트(P4) 및 충전레벨신호 수신포트(P3)와 함께 외부전기기에 접속될 수 있게 해주는 접속 컨버터에 의해 매개되어 외부 전기기기에 접속될 수도 있다. 도 3은 이와 같은 컨버터의 일 예를 보여준다. 컨버터(60)는 휴대용 충전장치(20)의 제2 연결단자(24)와 휴대폰(70)의 직렬접속 잭(72)를 연결시키기 위한 것으로서, 그 일단에는 충전장치(20)의 제2 연결단자(24)에 삽입하기 위한 USB 플러그(62)가 돌출되어 있으며 타단에는 휴대폰(70)의 직렬접속 잭(72)에 삽입하기 위한 24Pin 표준 커넥터 플러그(64)가 돌출되어 있다.In an embodiment, the portable charging device 20 may be connected to an external electric device together with the ground port P4 and the charge level signal receiving port P3 only one of the first and second output ports P1 and P2. It may also be connected to an external electrical device by means of a connection converter which allows it to be connected. 3 shows an example of such a converter. The converter 60 is for connecting the second connection terminal 24 of the portable charging device 20 and the serial connection jack 72 of the mobile phone 70. At one end thereof, the second connection terminal of the charging device 20 is connected. A USB plug 62 for protruding into the protrusion 24 protrudes, and a 24Pin standard connector plug 64 for protruding into the serial connection jack 72 of the mobile phone 70 protrudes from the other end thereof.

충전장치(20)가 5V의 제1 전압레벨을 제1 포트(P1)를 통하여 출력하고 4.3V의 제2 전압레벨을 제2 포트(P2)를 통하여 출력하며, 이러한 충전장치(20)를 사용하여 4.3V의 입력전압을 요구하는 휴대폰(70)을 충전시키는 경우를 가정한다. 이러한 경우, 충전장치(20)의 제1 포트(P1)는 휴대폰(70)과의 접속이 차단되고 제2 포트(P2)는 휴대폰(20)의 직렬접속 잭(72)의 전원 포트에 접속되어 5V와 4.3V의 충전신호 중 4.3V만이 휴대폰에 전달될 수 있도록 하며, 충전장치(20)의 제4 포트(P4)는 휴대폰(70)의 직렬접속 잭(72)의 접지포트에 접속되고 제3 포트(P3)는 휴대폰(70)의 직렬접속 잭(72)의 데이터 송신포트에 접속되도록, 접속 컨버터(60)는 USB 플러그(62)와 플러그(64)가 내부적으로 결선되어 있다. 한편 접속 컨버터(60)가 하나의 본체 프레임에서 USB 플러그(62)와 플러그(64)가 돌출된 형태로 되어 있 지 아니하고, USB 플러그(62)와 플러그(64)가 일체적으로 형성된 케이블에 의해 접속되는 형태로 제작될 수도 있다.The charging device 20 outputs the first voltage level of 5V through the first port P1 and outputs the second voltage level of 4.3V through the second port P2, and uses the charging device 20. Assume a case of charging the mobile phone 70 that requires an input voltage of 4.3V. In this case, the first port P1 of the charging device 20 is disconnected from the mobile phone 70 and the second port P2 is connected to the power port of the serial connection jack 72 of the mobile phone 20. Only 4.3V of 5V and 4.3V charging signals can be transmitted to the mobile phone, and the fourth port P4 of the charging device 20 is connected to the ground port of the serial connection jack 72 of the mobile phone 70. In the connection converter 60, the USB plug 62 and the plug 64 are connected internally so that the three ports P3 are connected to the data transmission port of the serial connection jack 72 of the cellular phone 70. On the other hand, the connection converter 60 does not have a shape in which the USB plug 62 and the plug 64 protrude from one main body frame, and the cable is formed integrally with the USB plug 62 and the plug 64. It may also be manufactured in the form of being connected.

도 4는 접속 컨버터의 다른 실시예를 보여준다. 도시된 실시예에 있어서, 접속 컨버터(80)는 일단에는 충전장치(20)의 제2 연결단자(24)에 삽입하기 위한 USB 플러그(82)가 돌출되어 있으며 타단에는 예컨대 PDA와 같은 외부 전기기기의 USB 플러그(90)를 삽입하기 위한 USB 잭(84)이 형성되어 있다. 4 shows another embodiment of a connected converter. In the illustrated embodiment, the connection converter 80 has one end protruding a USB plug 82 for insertion into the second connection terminal 24 of the charging device 20 and the other end of an external electric device such as a PDA. The USB jack 84 for inserting the USB plug 90 is formed.

충전장치(20)가 5V의 제1 전압레벨을 제1 포트(P1)를 통하여 출력하고 4.3V의 제2 전압레벨을 제2 포트(P2)를 통하여 출력하며, 이러한 충전장치(20)를 사용하여 5V의 입력전압을 요구하는 PDA를 충전시키는 경우를 가정한다. 이러한 경우, 충전장치(20)의 제1 포트(P1)는 USB 플러그(90)의 전원포트에 접속되고 제2 포트(P2)는 PDA와의 접속이 차단되어 5V와 4.3V의 충전신호 중 5V만이 PDA에 전달될 수 있도록 하며, 충전장치(20)의 제4 포트(P4)는 PDA의 접지레벨에 접속되고 제3 포트(P3)는 PDA의 데이터 송신포트에 접속되도록, 접속 컨버터(80)는 USB 플러그(82)와 USB 잭(84)이 내부적으로 결선되어 있다. 한편, 이와 같은 실시예에 있어서도, 접속 컨버터(80)가 하나의 본체 프레임에서 USB 플러그(82)와 USB 잭(84)이 마련된 형태로 되어 있지 아니하고, USB 플러그(82)와 USB 잭(84)이 일체적으로 형성된 케이블에 의해 접속되는 형태로 제작될 수도 있다.The charging device 20 outputs the first voltage level of 5V through the first port P1 and outputs the second voltage level of 4.3V through the second port P2, and uses the charging device 20. Assume a case of charging a PDA requiring an input voltage of 5V. In this case, the first port P1 of the charging device 20 is connected to the power port of the USB plug 90 and the second port P2 is disconnected from the PDA so that only 5V among 5V and 4.3V charging signals is provided. The connection converter 80 is connected to the PDA so that the fourth port P4 of the charging device 20 is connected to the ground level of the PDA and the third port P3 is connected to the data transmission port of the PDA. The USB plug 82 and the USB jack 84 are connected internally. On the other hand, also in this embodiment, the connection converter 80 does not have the form in which the USB plug 82 and the USB jack 84 are provided in one main body frame, and the USB plug 82 and the USB jack 84 are provided. It may be manufactured in the form of being connected by this integrally formed cable.

다시 도 2를 참조하면, 제1 표시부(28)는 발광 다이오드(LED)를 사용하여 구현되며. 충전지(40)의 출력전압이 제1 기준전압보다 낮을 경우 이를 적색광으로 외부에 표시해준다. 제2 표시부(29) 역시 LED를 사용하여 구현되며, 제2 연결단자 (24)의 제2 포트(P2) 또는 제3 포트(P3) 어느 하나에 연결되어, 외부 전기기기가 제2 연결단자(24)에 접속되어 충전중인 경우 이를 녹색광으로 외부에 표시하게 된다. 이러한 실시예가 변형된 실시예에 있어서는, 제2 표시부(29)가 제2 연결단자(24)에 접속되지 아니하고 승압 레귤레이터(42) 또는 충전속도 조절부(44)의 출력전류를 감지하여 충전 여부를 표시할 수도 있다.Referring back to FIG. 2, the first display unit 28 is implemented using a light emitting diode (LED). When the output voltage of the rechargeable battery 40 is lower than the first reference voltage, the rechargeable battery 40 is displayed externally with red light. The second display unit 29 is also implemented using an LED, and is connected to either the second port P2 or the third port P3 of the second connection terminal 24, so that the external electric device is connected to the second connection terminal ( 24), it is displayed on the outside with green light when charging. In the modified embodiment, the second display unit 29 is not connected to the second connection terminal 24 and senses the output current of the boost regulator 42 or the charge rate adjusting unit 44 to determine whether the battery is charged. Can also be displayed.

상기 휴대용 충전장치(20)는 다음과 같이 동작한다.The portable charging device 20 operates as follows.

먼저 내부 충전지(40)가 충분히 충전되지 않은 상태에서 휴대폰 충전기(10)에 접속되는 케이블(12) 말단의 24Pin 표준형 플러그(14)를 제1 연결단자(22)에 삽입하면 내부 충전지(40)의 충전이 시작되고, 제1 표시부(28)가 적색으로 점등된다. 충전지(40)의 충전이 일정수준에 도달하면, 제1 표시부(28)가 소등되고, 사용자는 충전 케이블(12)을 제1 연결단자(22)에서 제거하여 내부 충전지(40)의 충전 작업을 완료할 수 있다.First, when the internal rechargeable battery 40 is not sufficiently charged, the 24-pin standard plug 14 at the end of the cable 12 connected to the mobile phone charger 10 is inserted into the first connection terminal 22. Charging starts, and the first display unit 28 lights red. When the charge of the rechargeable battery 40 reaches a certain level, the first display unit 28 is turned off, and the user removes the charging cable 12 from the first connector 22 to perform the charging operation of the internal rechargeable battery 40. You can finish it.

이와 같이 내부 충전지(40)가 충전된 상태에서, 사용자는 휴대용 충전장치(20)와 외부 전기기기를 함께 휴대하고 활동을 하게 된다. 활동 중에 외부 전기기기의 충전이 필요한 경우, 사용자는 외부 전기기기를 휴대용 충전장치(20)의 제2 연결단자(24)에 연결하고 스위치(26)를 턴온시키게 된다. 그러면, 제2 표시부(29)를 통하여 충전상태임이 외부로 표시되고 승압 레귤레이터(42)는 충전된 충전지(40)의 출력전압을 제1 전압레벨로 승압시킨다. 충전속도 조절부(44)는 충전시간 경과에 따라 듀티비가 달라지는 PWM 신호를 생성하고 각 PWM 펄스 주기마다 PWM 신호가 활성화된 레벨에 있는 동안에만 승압 레귤레이터(42)로부터의 제1 전압레벨 신호를 출력함으로써, 외부 전기기기에 공급되는 전류량을 충전시간 경과에 따라 변화시켜 결과적으로 충전속도를 시간에 따라 조절하게 된다. 일 실시예에 있어서, 충전속도 조절부(44)는 충전초기에는 외부 전기기기의 충전지가 고속으로 충전되고, 충전이 마무리되는 시간에는 서서히 충전이 이루어지도록 충전속도를 조절한다. 출력레벨 조절부(46)는 제1 전압레벨에서 0.7V 차감된 제2 전압레벨을 생성해서 제2 연결단자(24)에 제공한다. 제2 연결단자(24)는 접속되는 외부 전기기기에 따라 제1 포트(P1)를 통해 제1 전압레벨의 충전신호를 출력하거나 제2 포트(P2)를 통해 제2 전압레벨의 충전신호를 출력한다. 충전이 완료되면 제2 표시부(29)가 소등된다. 한편, 본 발명의 휴대용 충전장치(20)는 내부 충전지(40)를 충전시키는 동안에도 제2 연결단자(24)에 외부 전기기기를 접속시켜 외부 전기기기의 충전지를 충전시킬 수도 있다.As such, in the state where the internal rechargeable battery 40 is charged, the user carries the portable charging device 20 and the external electric device together and performs activities. When the external electric device needs to be charged during the activity, the user connects the external electric device to the second connection terminal 24 of the portable charging device 20 and turns on the switch 26. Then, the state of charge is externally displayed through the second display unit 29, and the boost regulator 42 boosts the output voltage of the charged battery 40 to the first voltage level. The charge rate controller 44 generates a PWM signal whose duty ratio varies with charging time and outputs the first voltage level signal from the boost regulator 42 only while the PWM signal is at an activated level for each PWM pulse period. As a result, the amount of current supplied to the external electric device is changed as the charging time elapses, and as a result, the charging speed is adjusted with time. In one embodiment, the charging speed adjusting unit 44 adjusts the charging speed such that the initial stage of the charging, the rechargeable battery of the external electric device is charged at high speed, and the charging is gradually performed at the time when the charging is completed. The output level controller 46 generates a second voltage level subtracted by 0.7V from the first voltage level and provides the second voltage level to the second connection terminal 24. The second connection terminal 24 outputs the charging signal of the first voltage level through the first port P1 or the charging signal of the second voltage level through the second port P2 according to the external electric device to be connected. do. When charging is completed, the second display unit 29 goes out. On the other hand, the portable charging device 20 of the present invention may charge the rechargeable battery of the external electric device by connecting an external electric device to the second connection terminal 24 even while the internal rechargeable battery 40 is being charged.

본 발명이 속하는 기술분야의 당업자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해해야만 한다. 예컨대, 본 실시예에 있어서는 승압 레귤레이터(42) 및 충전속도 조절부(44)가 별도로 구성되는 것으로 기재하였으나 이 실시예가 변형된 실시예에 있어서는 승압 레귤레이터(42) 및 충전속도 조절부(44)가 하나의 회로 블록 형태로 구현될 수도 있다. 한편, 이상의 설명에서는 충전장치가 제1 전압레벨 및 제2 전압레벨의 충전신호를 동시에 출력하는 경우를 중심으로 설명하였지만, 별도의 스위치를 부가하여 제1 전압레벨 및 제2 전압레벨의 충전신호 중 어느 하나만을 선택적으로 출력하도록 할 수도 있다. 다른 한편으로, 도 3 또는 도 4에 도시된 접속 컨버터 에 있어서도 충전신호를 선택하기 위한 스위치가 마련될 수 있음은 물론이다.Those skilled in the art should understand that the present invention can be implemented in other specific forms without changing the technical spirit or essential features of the present invention. For example, in the present embodiment, the step-up regulator 42 and the charging speed adjusting unit 44 are described as being separately configured. In the modified embodiment, the step-up regulator 42 and the filling speed adjusting unit 44 It may be implemented in the form of one circuit block. Meanwhile, in the above description, the charging device is configured to simultaneously output charging signals of the first voltage level and the second voltage level. However, a separate switch is added to the charging device of the first voltage level and the second voltage level. You can also selectively output either. On the other hand, a switch for selecting a charging signal may also be provided in the connection converter illustrated in FIG. 3 or 4.

그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구 범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.Therefore, it should be understood that the embodiments described above are exemplary in all respects and not restrictive. The scope of the invention is indicated by the following claims rather than the above description, and all changes or modifications derived from the meaning and scope of the claims and their equivalents should be construed as being included in the scope of the invention. do.

상술한 바와 같이 본 발명에 따르면, 충전장치가 복수개의 전압을 출력하기 때문에 휴대폰을 비롯한 다양한 외부 전기기기까지도 충전할 수 있어 사용자의 편의성이 증대되며 내부에 충전지를 구비하고 있어서 외부 전원이 없는 곳에서도 외부 전기기기를 충전할 수 있어 외부 전기기기의 효능을 극대화시킬 수 있다. 또한 외부 전원장치인 휴대폰 충전기로부터 직류전력을 공급받게 되므로 충전장치가 별도의 교류/직류 컨버터를 필요로 하지 않게 되어 생산비용의 부담을 줄일 수 있을 뿐만 아니라 휴대용 충전장치의 부피와 중량을 줄일 수도 있다.As described above, according to the present invention, since the charging device outputs a plurality of voltages, it is possible to charge various external electric devices including a mobile phone, thereby increasing user convenience, and having a rechargeable battery therein so that there is no external power supply. The external electric device can be charged to maximize the efficacy of the external electric device. In addition, since DC power is supplied from the mobile phone charger, which is an external power supply, the charging device does not need a separate AC / DC converter, which reduces the burden of production cost and can also reduce the volume and weight of the portable charging device. .

Claims

As a charging device for charging external electric equipment

A first connection terminal for receiving DC power;

A rechargeable battery charged by DC power received through the first connection terminal;

Boosting means for boosting the output voltage level of the rechargeable battery to a predetermined first voltage level;

An output level adjusting unit for changing a first voltage level from said boosting means to generate a second voltage level;

A second connection terminal having four output ports, outputting the first voltage level through a first port, outputting the second voltage level through a second port, and a fourth port connected to a ground level;

Portable charging device for supplying power for charging the external electrical device through the first or second port including.

The method of claim 1,

A charging speed adjusting unit disposed between the boosting means and the output level adjusting unit and controlling a charging speed by adjusting a charging current supply time ratio according to the charging level of the external electric device;

Portable charging device further comprising.

The method of claim 1, wherein the output level control unit

Diode for voltage drop;

Portable charging device comprising a.

The method according to any one of claims 1 to 3,

A switch for selectively interrupting power supply from the rechargeable battery to the boosting means;

Portable charging device further comprising.

An output terminal including a rechargeable battery, first and second ports, and a ground port, and generates a charging signal of the first and second voltage levels from the charging power of the charger and through the first and second ports, respectively As a converter for connecting a portable charging device that outputs to an external electric device that requires charging,

A second connection port for connecting to the output terminal of the portable charging device, in the form of a USB connector, provided with a first connection port corresponding to the first port, and a second connection port corresponding to the second port; A first connection terminal having a third port provided corresponding to the ground port; And

A second connection terminal for accommodating a cable connector for connecting to the external electric device, the second connection terminal having a power port and a ground port corresponding to the cable connector;

Including,

Only one of the first and second ports of the first connection terminal is connected to the power port of the second connection terminal, the other port is short-circuited, and the third port of the first connection terminal is connected to the first port. And the first connection terminal and the second connection terminal are connected so as to be connected to the ground port of the connection terminal.

A second connection terminal in the form of a USB jack for accommodating a USB cable connector for connecting to the external electric device, the second connecting terminal having a power port and a ground port corresponding to the cable connector;

Including,