KR101455035B1

KR101455035B1 - 이차전지팩이 내장된 휴대용 전원공급장치

Info

Publication number: KR101455035B1
Application number: KR1020140097441A
Authority: KR
Inventors: 성기용; 장택순; 오세현; 김수환
Original assignee: 대한민국(육군참모총장); 주식회사 타보스
Priority date: 2014-07-28
Filing date: 2014-07-28
Publication date: 2014-11-04

Abstract

본 발명은 이차전지팩이 내장된 휴대용 전원공급장치에 관한 것으로, 내부에 장착된 배터리에 전기를 충전해 두고 전원을 필요로 하는 외부장치(부하)가 연결되면 내부배터리에 충전되어 있던 직류 전원을 방전시켜줌으로써 때와 장소에 구애받지 않고 외부 장치에 전원을 공급해 주는 장치에 관한 것이다. 본체 케이스는 경금속으로 이루어지며 위 뚜껑과 아래 U자형 본체로 분리되고 U자형 본체 내부 측면에는 전자회로기판(PCB, Printed Circuit Board)이 길이 방향으로 삽입될 수 있는 홈(Slot)이 있고 동시에 전자회로기판에 부착된 반도체 소자(FET, 트랜지스터 및 IGBT 등)를 접촉시킬 수 있는 접촉부 및 반도체 소자를 고정해주는 장치가 되어 있다. 여기에서 발생되는 열이 케이스 본체를 통해 외부로 방출된다. 또 이 케이스 양쪽에 마구리판이 붙어있고 이 마구리판에 전자회로기판 기판 및 입출력 단자대, 상태표시창이 장착되어 있다. 이는 밀폐형으로도 케이스 내부의 열을 외부 공기로 뺄 수 있는 구조로 되어 있다. 양 마구리판에 붙어 있는 입출력 단자대 및 상태표시창은 휴대하면서 파손되는 것을 방지하는 구조로 되어 있다. 또한 케이스 측면 홈에 발광다이오드 형광등이 장착되는 홈을 가졌다.또한 전자회로기판 기판과 연결되는 입출력단자대 및 스위치 조립품은 전선연결을 최소화 시키는 구조를 가지며 케이스 하부에는 이차전지팩의 착탈이 용이한 구조로 되어 있다.

Description

이차전지팩이 내장된 휴대용 전원공급장치 {The portable power supply unit with rechargeable battery packs}

본 발명은 이차전지팩이 내장된 휴대용 전원공급장치에 관한 것으로, 보다 자세하게는 하나의 케이스 내부에 이차전지팩이 내장되어 있고 상기 이차전지팩에 전기를 충전하거나 빼어 쓸 수 있는 입출력단자와, 배터리에 충전을 하거나 배터리의 전력을 다른 형태로 변환시켜 주는 전력변환장치가 일체화된 휴대용 전원공급장치이다.

종래 기술로는 대한민국 특허등록번호 200364518 휴대용 조명등이 있는데 이 기술은 축전지가 내장되어 있고 조명등이 있고 전원출력용 콘센트가 부착되어 있다.

또 다른 종래 기술로는 일본국특허청의 특허공개 2013-258886 (P2013-258886A) 충전식 직류 전원장치가 있는데 이 기술은 손잡이가 달린 가방 형태의 케이스에 축전지가 내장되어 있고 태양광발전 충전단자 및 직류/교류 충전기 단자를 구비한 전원장치이다.

이러한 종래의 기술에 의하면 2개 이상의 기하학적 성형 재료(Molded Plastic)를 이용한 결합 형식의 케이스를 이용하였다. 그러나 이렇게 할 경우 이차전지팩의 용량 및 내장된 전력변환장치의 용량을 증가시킬 때 기존 제작된 케이스의 부피를 증가시킬 수 없어 또 다른 금형(Mold)을 제작하여 다른 종류의 케이스를 제작해야 했다.

또한 내장된 전자회로기판(PCB, Printed Circuit Board)에서 발생한 열을 외부로 발산시키기 위해 케이스에 환기 구멍을 뚫고 필요에 따라 환풍기를 장착하는 개방형 케이스를 사용하는 것이 일반적인데, 이렇게 할 경우 먼지 및 습기 벌레 등이 들어가서 고장을 일으키게 된다.

또한 이차전지팩이 내장된 휴대용 전원공급장치는 대체로 가지고 다니며 사용하게 되는 관계로 전원공급장치에 부착된 입출력단자 및 상태표시창이 케이스 표면에 접해 있거나 돌출되어 있는 경우가 많아서 휴대하고 다니다가 다른 곳과 충돌하여 손상되는 경우가 있었다.

또한 측면전자회로기판과 연결되는 입출력단자, 전원스위치, 선택스위치 및 상태표시장치 간의 전기적 연결 시 전선을 사용하여 연결하는 일이 많았다. 특히 상태표시장치의 경우 특히나 전선가닥수가 많아 인접한 전력 케이블과의 전기적 간섭에 의해서 노이즈가 발생하기도 하고 조립작업이 불편하여 불량이 발생하곤 한다.

또한 기존 제품들 중에는 조명장치가 부착된 것이 있는데 조명장치가 원형 발광다이오드인 경우가 대부분이었다. 이것은 불빛이 한군데에서 집중적으로 나와서 눈부심이 발생하고 비추는 면적도 좁은 경우가 대부분이었다. 또한 등 뭉치를 구성하는 부품이 사출성형 제작품들이 있고 램프에서 발생하는 열을 발산시키기 위해서도 방열판 등을 추가로 내부에 장착해야 하는 문제점이 있었다.

또한 내부에 장착되는 이차전지팩도 접착물 등으로 고정하기 때문에 교체하기 불편한 구조로 되어 있어 수리비용이 많이 드는 문제가 있었다.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 케이스 내에 내장되는 이차전지팩 및 전력변환장치 등의 용량 및 크기를 변경시켜 다양한 상품을 제작할 때 케이스 금형을 다시 제작하지 않도록 하여 경제성을 높이는 데 있다. 본 발명은 프로파일 형식의 압출 케이스를 사용하고 양쪽 단면을 성형재를 만든 마구리판으로 체결 마감하여 하나의 케이스를 다양한 상품에 적용할 수 있도록 하고자 한다.

본 발명이 이루고자 하는 다른 기술적 과제는 이차전지팩이 내장된 휴대용 전원공급장치 내부에 장착된 각종 전자회로기판에서 발생하는 열을 환기구멍 및 환풍기를 장착하지 않고도 외부 공기로 방출 시킬 수 있는 구조를 구현하는 것이다. 즉 밀폐형 구조로 형성된 방열 케이스를 구현하는 것이다. 본 발명은 야외 환경에서 사용되는 경우가 많고 군사용 및 레저 목적으로 사용될 수 있도록 습기, 먼지, 곤충, 벌레 등이 케이스 내부로 들어오는 것을 방지하기 위해 밀폐형으로 구현하고자 한다.

본 발명이 이루고자 하는 또 다른 기술적 과제는 케이스에 삽입되는 다종의 전자회로기판을 표준화하여 필요에 따라 선택적으로 적용이 가능하도록 하는 데에 있다. 또한 종래에는 회로 기판 설계 제작 시 FET, 다이오드, 트랜지스터 및 IGBT와 같은 반도체소자류가 기판의 중간에 장착되고 이를 냉각시키기 위해서 반도체 소자 각각에 독립적으로 방열판을 부착하여 냉각시켜 왔다. 이렇게 하면 여기저기에 산재해 있는 방열판의 열을 빼기 위해서 환기구멍을 마련하고 필요에 따라 환풍기를 장착해야 했다. 본 과제는 이렇게 환기구멍 및 방열판이 없어도 공기 중으로 방열이 가능한 방식을 구현하는 데에 있다.

본 발명이 이루고자 하는 또 다른 기술적 과제는 입출력단자 및 상태표시창을 보다 효율적으로 보호하는 것이다. 이에 따라 본 발명은 입출력단자 및 상태표시창을 케이스 경계면에서 안쪽으로 들어가도록 하여 저렴한 비용으로 소비자의 편의성을 향상시키고 파손을 막고자 한다.

본 발명이 이루고자 하는 또 다른 기술적 과제는 측면전자회로기판과 연결되는 입출력단자, 전원스위치, 선택스위치 및 상태표시장치 간의 전선을 사용한 전기적 연결을 최소화 하고 조립성을 향상시키는 것을 목적으로 한다. 상태표시장치의 경우 특히나 전선가닥수가 많아 종래에는 평판형 다발 케이블(Flat Cable)을 측면전자회로기판과 연결하였다. 이렇게 될 경우 인접한 전력 케이블과의 전기적 간섭에 의해서 노이즈가 발생하며 전선다발이 복잡하여 조립성이 나빴다. 본 발명은 스위치 및 입출력단자 및 측면전자회로기판과 상호 연결 시 구조체로 연결시켜 배선을 축소시키고 조립성을 향상시켜 노이즈 발생을 줄이고 원가를 절감하는 것을 목적으로 한다.

본 발명이 이루고자 하는 또 다른 기술적 과제는 일자 형태의 발광다이오드램프의 부품인 발광다이오드조명 전자회로기판을 케이스 외부 측면에 마련된 삽입홈에 길이 방향으로 끼워 넣음으로써 발광다이오드조명 전자회로기판에서 발생되는 열이 U자형케이스본체에 전달됨으로서 별도의 방열판이 필요로 하지 않고 그 부품도 줄이는 것이다. 또한 본 발명은 일자형 형광등 형태의 발광다이오드램프를 구현하는 데에 있다. 이를 통해 빛이 작은 면적에서 집중적으로 나와 눈부심이 생기며 넓은 범위를 비추지 못하는 문제점을 해결하기 위해 일자형 형광등 형태의 발광다이오드램프를 구현하여 사용자가 원형등처럼 눈부심을 덜 느끼고 필요 부위를 넓게 비추고자 한다.

본 발명이 이루고자 하는 또 다른 기술적 과제는 내부에 삽입된 이차전지팩의 조립 및 교환이 용이하도록 하는데 있으며 또한 전자회로기판에서 발생하는 열을 이차전지팩으로 전달되는 것을 차단시키는 것을 목적으로 한다.

본 발명은 상기와 같은 과제를 해결하기 위해 U자형케이스본체(23), 상기 U자형케이스본체(23) 상부에 결합되는 위뚜껑(11), 상기 U자형케이스본체(23) 및 상기 위뚜껑과(11) 결합되는 전면마구리판(12) 및 후면마구리판(20), 상기 전면마구리판(12) 및 상기 후면마구리판(20)을 상부 위뚜껑에 체결하기 위한 위뚜껑홈(11-1), 상기 전면마구리판(12) 및 상기 후면마구리판(20)을 상기 U자형케이스본체(23)에 체결하기 위해 상기 U자형케이스본체(23) 내부에 나 있는 중간홈(23-1) 및 아래홈(23-2), 상기 U자형케이스본체(23) 내부 측면에 마련된 전자회로기판삽입홈(23-5), 상기 전자회로기판삽입홈(23-5)에 끼워지는 전자회로기판(26), 상기 전자회로기판상(26)에 장착되어 측면에 일렬로 배열된 반도체소자류(26-1), 상기 반도체소자류(26-1)를 접촉시켜 상기 U자형케이스본체(23)에 열을 전달시키기 위한 반도체소자류접촉면(23-3), 상기 반도체소자류(26-1)를 상기 반도체소자류접촉면(23-3)에 밀착시키고 고정시키기 위한 반도체소자누르개(46), 상기 케이스 내부에 삽입되는 이차전지팩(102), 상기 이차전지팩(102)에 전기를 충전하기 위한 입력장치(35), 상기 이차전지팩(102)의 상태를 출력해주는 출력장치(33) 및 상기 입력장치(35), 출력장치(33) 및 상기 이차전지팩(102)의 상태를 모니터링하는 중앙 제어장치(31) 를 포함하며, 상기 입력장치(35) 및 출력장치(33)는 각각 1종류 이상의 입력방법 및 출력방법을 가지는 이차전지팩이 내장된 휴대용 전원공급장치를 제공한다.

바람직하게는, 상기 전면마구리판(12), 상기 후면마구리판(20), 상기 U자형케이스본체(23) 및 상기 위뚜껑(11)과 결합되는 면에 마련된 결합턱(12-7)을 포함하며, 상기 전면마구리판(12) 및 상기 후면마구리판(20)은 외측 전면부가 함몰되어 있으며 이 함몰된 면에 입출력단자, 스위치 및 상태표시창(16)이 장착된 이차전지팩이 내장된 휴대용 전원공급장치를 제공한다.

바람직하게는, 상기 U자형케이스본체(23)의 상부에 형성된 특정한 모양의 결합부위인 위뚜껑결합부(11-2)를 포함하며, 상기 위뚜껑(11)은 상기 위뚜껑결합부(11-2)를 가져 상기 U자형케이스본체(23)와 나사체결 없이 수직방향으로 힘을 가하여 끼워맞출 수 있는 형식의 결합구조를 가지는 것을 특징으로 하는 이차전지팩이 내장된 휴대용 전원공급장치를 제공한다.

바람직하게는, 상기 전면마구리판(12) 및 상기 후면마구리판(20)에 장착되는 바인딩포스트(15) 및 상기 전면마구리판(12) 및 상기 후면마구리판(20) 상에 위치하며, 상기 바인딩포스트(15)가 장착되는 면에서 상기 U자형케이스본체(23) 내부로 함몰된 형상을 가지는 바인딩포스트고정홈(20-2)을 포함하는 이차전지팩이 내장된 휴대용 전원공급장치를 제공한다.

바람직하게는, 상기 바인딩포스트(15)에 결합되는 측면전자회로기판(43) 및 상기 바인딩포스트(15) 일측으로 형성된 구멍을 통하여 전기적 접촉이 가능한 바인딩포스트체결구멍및전기접촉면(43-5)을 포함하며, 상기 바인딩포스트(15)와 상기 측면전자회로기판(43)을 별도의 전선 없이 전기적으로 연결시키며 기구적 결합체를 구성하는 것을 특징으로 하는 이차전지팩이 내장된 휴대용 전원공급장치를 제공한다.

바람직하게는, 상기 전면마구리판(12) 일면에 형성된 투명판삽입홈(12-5), 상기 투명판삽입홈(12-5)에 결합된 투명판(41), 상기 투명판(41) 및 상기 전면마구리판 일면에 결합된 상태표시장치(42) 및 상기 상태표시장치(42) 일면에 형성된 상태표시장치핀코넥터(42-1)를 포함하며, 상기 측면전자회로기판(43)상에 상태표시장치코넥터삽입소켓(43-2)이 마련되어 있어 상기 측면전자회로기판(43)의 회로패턴과 상기 상태표시장치(42)가 탈착이 가능한 방식으로 결합되는 것을 특징으로 하는 이차전지팩이 내장된 휴대용 전원공급장치를 제공한다.

바람직하게는, 상기 측면전자회로기판(43)에 마련된 전기적 접촉면을 제공하는 스위치핀코넥터용구멍(43-1) 및 상기 스위치핀코넥터용구멍(43-1)에 끼워지는 상기 스위치의 단말코넥터핀을 포함하며, 상기 스위치의 단말코넥터핀은 상기 스위치핀코넥터용구멍(43-1)에 삽입되어 별도의 전선 없이 전기적으로 접촉되는 것을 특징으로 하는 이차전지팩이 내장된 휴대용 전원공급장치를 제공한다.

바람직하게는, 상기 반도체소자류접촉면(23-3) 외측에 마련된 발광다이오드삽입홈(23-4), 상기 반도체소자누르개(46)를 체결하는 체결나사(46-1) 및 상기 발광다이오드삽입홈(23-4)의 외측에 삽입되는 확산판및외장커버(18)를 포함하는 이차전지팩이 내장된 휴대용 전원공급장치를 제공한다.

바람직하게는, 상기 이차전지팩(102) 내부에 직병렬로 연결되는 이차전지셀(27), 상기 이차전지셀(27) 측면에 장착된 이차전지셀보호및관리회로(28) 및 상기 이차전지팩(102) 측면에 고정되는 이차전지팩고정판(103)을 포함하며, 직병렬로 연결된 상기 이차전지셀(27) 뭉치 및 이차전지셀보호및관리회로(28) 결합체는 수축튜브로 마감되며, 상기 결합체가 코넥터를 가지는 출력케이블을 구비하는 상기 이차전지팩(102)을 형성하는 것을 특징으로 하는 이차전지팩이 내장된 휴대용 전원공급장치를 제공한다.

본 발명은 기본 케이스를 만들면 금형의 추가 제작 없이도 제품의 용량 변경에 관계없이 길이만의 변경으로 다종의 제품을 만들 수 있도록 한다. 또한 케이스 제조방식을 보다 효율적으로 하여 원가 절감 및 제조 시간이 절약될 수 있도록 한다.

본 발명은 케이스 내부에서 발생하는 열을 냉각팬이나 환기구멍을 마련하지 않고서도 외부 공기로 빼 낼 수 있어 야외 환경에서 나타날 수 있는 습기, 먼지, 곤충, 벌레 등이 케이스 내부로 들어오는 것을 방지할 수 있어 고장을 방지할 수 있도록 한다. 또한 내부에 삽입하는 제품의 필요에 따라 환기 구멍이나 환풍기를 장착한다고 하여도 종래 제품에 비해 케이스 표면적에서 방열되는 에너지가 많기 때문에 환풍기의 작동 속도를 현격히 낮추어 소음이 적게 발생하고 환기 구멍을 최소화 할 수 있도록 한다.

본 발명은 케이스 내부에 삽입되는 다종의 전자회로기판을 표준화하여 필요에 따라 선택적으로 적용이 가능하도록 할 수 있고 또 조립이 쉬워 개발 및 생산 속도를 빨리 할 수 있고 원가절감에 기여할 수 있다.

본 발명은 휴대하고 다니며 파손될 수 있는 입출력단자 및 상태표시창을 경제성 있는 방법으로 보호할 수 있다.

본 발명은 측면전자회로기판과 연결되는 입출력단자, 전원스위치, 선택스위치 및 상태표시장치 간의 전선을 사용한 전기적 연결이 최소화 되고 조립이 간편하여 조립성을 향상시킴은 물론 전선사용으로 인한 노이즈 예방에도 기여할 수 있다.

본 발명은 일자 형태의 발광다이오드램프의 부품인 발광다이오드조명 전자회로기판을 케이스 외부 측면에 마련된 삽입홈에 길이 방향으로 끼워 넣음으로써 발광다이오드조명 전자회로기판에서 발생되는 열이 U자형케이스본체에 전달되어 별도의 방열판이 필요로 하지 않고 그 부품도 줄이도록 한다. 또한 기존의 발광다이오드 램프 채용 방식은 램프가 원형등인 경우가 대부분이었는데 일자형 형광등 형태의 발광다이오드램프를 구현하여 사용자가 눈부심을 덜 느끼고 필요 부위를 넓게 비출 수 있도록 한다.

본 발명은 케이스 내부에 삽입된 이차전지팩의 조립 및 교환이 용이하도록 하며 전자회로기판에서 발생하는 열이 이차전지팩으로 전달되는 것을 억제한다.

도 1은 본 발명의 외곽 사시도이다.
도 2는 본 발명의 단면도이다.
도 3은 본 발명에 내장된 전기장치의 구성 블록도이다.
도 4는 본 발명의 전체 분해 사시도이다.
도 5는 본 발명의 전면마구리판 뭉치 상세 분해도 중 케이스 외측에서 본 사시도이다.
도 6은 본 발명의 전면마구리판 뭉치 상세 분해도 중 케이스 내측에서 본 사시도이다.
도 7은 본 발명의 후면마구리판 뭉치 상세 분해 사시도이다.
도 8은 본 발명의 U자형케이스본체 및 위뚜껑 조립 단면도이다.
도 9는 본 발명의 U자형케이스본체에 삽입된 전자회로기판(전자회로기판) 및 발광다이오드 조명 조립 사시도이다.
도 10은 본 발명의 U자형케이스본체에 삽입된 전자회로기판(전자회로기판) 및 발광다이오드 조명 조립 사시도를 상세도이다.
도 11은 본 발명의 이차전지팩 조립 상세도이다.

도 1 및 도 2는 본 발명의 외곽 사시도 및 단면도이다. 본 발명은 이차전지팩(102), 중앙제어장치(31) 및 전력변환장치 등을 포함하는 전자회로기판(26), 입출력단자, 상태표시창(16) 등이 상호 결합되고 케이스가 외곽을 형성하는 구조에 관한 것이다.

본 발명에 내장되는 전력변환장치는 외부 전기를 이용하여 이차전지팩(102)에 충전을 해 주는 충전기, 상기 이차전지팩(102)의 전압을 변환해 외부로 출력해주는 DC-DC 컨버터, 상기 이차전지팩(102)의 전압을 교류로 바꾸어 외부로 출력해주는 DC-AC 인버터, 케이스의 외면에 일자형 홈을 만들어 여기에 일자 형태로 설치된 발광다이오드램프를 포함한다. 이 때 본 발명에 내장되는 발광다이오드램프 및 전력변환장치의 종류 및 형태는 필요에 따라 선택하여 내장시킬 수 있다.

본 발명의 케이스는 열이 잘 전달되는 알루미늄합금을 포함하는 경금속 재료로 만든다. 상기 케이스는 U자형케이스본체(23), 위뚜껑(11), 전면 마구리판(12) 및 후면 마구리판(20)으로 구성되어 있다. 상기 케이스 내부에는 상기 전자회로기판(26)을 고정시키며 또한 상기 전자회로기판(26) 상에 부착된 트랜지스터, 다이오드, FET 및 IGBT 등의 반도체소자류(26-1)에서 발생하는 열을 효과적으로 공기 중으로 발산할 수 있도록 케이스 내부 측면에 상기 반도체소자류(26-1)를 반도체소자류접촉면(23-3)과 접촉한 상태로 고정시킨다. 상기 반도체소자류접촉면(23-3)에서는 상기 반도체소자류(26-1)에서 발생된 열을 케이스 접촉면을 통하여 외부로 발산시킨다.

도 3은 본 발명에 내장된 전기장치 블록도이다. 도 3에서 보는 바와 같이 중앙제어장치(31) 및 상기 이차전지팩(102)을 기본 구성으로 하고 출력장치(33), 입력스위치(34) 및 입력장치(35)로 이루어져 있다. 여기서 상기 출력장치(33)는 배터리 직류전압 출력부, 발광다이오드조명부, DC-AC 인버터부, DC-DC 컨버터 및 상태표시창(16)을 포함한다. 이들의 조합은 구현하고자 하는 상품의 종류 및 기능에 따라 하나 이상으로 선택적으로 적용될 수 있다. 상기 입력장치(35)는 AC-DC 배터리 충전기, DC-DC 배터리 충전기 및 외부 배터리 충전기를 포함한다. 이들의 조합 또한 구현하고자 하는 상품의 종류 및 기능에 따라 하나 이상으로 선택적으로 적용될 수 있다. 상기 입력스위치(34)는 스위치1(13) 및 스위치2(14)를 포함한다. 이들의 조합 또한 상품의 종류 및 기능에 따라 하나 이상으로 선택적으로 적용될 수 있다.

이하에서는 상기 전면마구리판(12), 상기 후면마구리판(20), 상기 상태표시창(16), 입출력부, 상기 U자형케이스본체(23) 및 상기 위뚜껑(11)과의 결합 방식을 설명한다. 도 4부터 도 7까지 도시한 바와 같이 상기 전면마구리판(12) 및 상기 후면마구리판(20)의 안쪽은 각각 전면마구리판함몰부(12-1), 후면마구리판함몰부(20-1)이다. 이 함몰된 면에 상기 스위치1(13), 상기 스위치2(14), AC단자(17), 바인딩포스트(15), 상태표시창(16), 직류단자(시가소켓)(22) 및 AC출력단자(24)를 조립하는 것이다. 또한 도 6 및 도 7에서와 같이 상기 전면마구리판(12), 상기 후면마구리판(20), 상기 U자형케이스본체(23) 및 상기 위뚜껑(11)과 결합되는 면에 결합턱(12-7) 부분을 만들어 상기 U자형케이스본체(23) 및 상기 위뚜껑(11) 단면부에 삽입하고 위뚜껑홈(11-1), 중간홈(23-1) 및 아래홈(23-2)에 나사구멍(12-8)을 이용하여 체결하여 고정한다. 이를 통해 접촉부에 씰링 또는 패킹을 선택적으로 적용하여 조립이 쉽고 밀폐가 가능한 형태로 제작이 가능하고, 상기 입출력 단자, 상기 스위치1(13), 상기 스위치2(14) 및 상기 상태표시창(16)이 경계면에서 함몰된 상태로 장착되기 때문에 파손을 방지할 수 있다. 바람직하게는, 도 5부터 도7에 도시한 바인딩포스트고정홈(12-2)(20-2)과 같은 모양으로 추가적으로 홈을 만들면 상기 바인딩포스트(15)와 같이 길이가 긴 입출력단자를 파손으로부터 보호할 수 있다.

이하에서는 상기 위뚜껑(11)과 상기 U자형케이스본체(23)와의 조립체 구성에 대해 설명한다. 도 4 및 도 8에서 보듯이 상기 U자형케이스본체(23)는 상부에 형성된 특정한 모양의 결합부위 형상인 위뚜껑과의결합부(23-7)를 가지며, 상기 위뚜껑(11)은 위뚜껑결합부(11-2)를 가져 상기 U자형케이스본체(23)와 체결 나사 없이 수직방향으로 힘을 가하여 끼워 맞출 수 있는 형식의 결합구조를 가진다. 또한 상기 위뚜껑(11) 위에는 손잡이(25)를 체결할 수 있는 구조로 되어 있다.

이하에서는 상기 전자회로기판(26)을 고정하고 상기 전자회로기판(26)에서 발생되는 열을 상기 U자형케이스본체(23)에 전달하는 구조체에 대해 설명한다. 도 8에서와 같이 반도체소자누르개(46)는 상기 반도체소자류(26-1)를 상기 반도체소자류접촉면(23-3)에 접촉시켜 상기 반도체소자류(26-1)에서 발생하는 열을 상기 U자형케이스본체(23)와 상기 위뚜껑(11)에 전달하도록 한다. 상기 반도체소자누르개(46)는 상부누르개홈(23-9)에 조립할 수도 있고 또한 위아래를 뒤집어 하부누르개홈(23-10)에 삽입시켜 조립할 수도 있는데 이 때 위아래를 뒤집에 조립하는 경우에는 상기 전자회로기판(26)을 뒤집어 조립하게 된다. 또 도 8에서 보듯이 전자회로기판삽입홈(23-5)은 다단으로 설치되어 있어 상기 전자회로기판(26)의 높이에 따라 상기 전자회로기판삽입홈(23-5)에 삽입되는 높이를 조절할 수 있는 것을 특징으로 한다. 또 도 9에서 보듯이 상기 전자회로기판(26)은 다종으로 구비될 수 있는데 그 폭을 서로 같게 하고 상기 반도체소자류(26-1)를 일렬로 배열하고 그 배열되는 위치를 균일하게 하여 상기 반도체소자누르개(46)에 접촉될 수 있게 하여 용량 및 크기가 다른 제품을 생산성 있게 제조할 수 있게 된다. 또한 도 11에서 보이는 바와 같이 격리판(101)을 도 8의 상기 전자회로기판삽입홈(23-5) 하단부에 삽입시켜 상기 이차전지팩(102)과 상기 전자회로기판(26) 사이의 공간을 격리하고 상기 전자회로기판(26)의 바닥에서 발생하는 열을 상기 이차전지팩(102)에 전달시키지 않도록 한다.

이하에서는 발광다이오드조명부 구성에 대해 설명한다. 발광다이오드삽입홈(23-4)에는 도 9에서 보이는 바와 같이 선택적으로 발광다이오드조명 전자회로기판(91)을 끼워 넣고 확산판 및 외장커버(18)를 빛이 투과하는 재질로 만들어 삽입하여 발광다이오드 조명을 구현한다. 이렇게 함으로써 상기 발광다이오드조명 전자회로기판(91)에서 발생하는 열을 상기 U자형케이스본체(23)에 전달시켜 내구성 있는 발광다이오드 조명을 구현할 수 있도록 한다.

이하에서는 상기 전면마구리판(12)에 조립되는 측면전자회로기판(43)과 입출력 단자, 스위치류 및 상기 상태표시창(16)의 결합 구조에 대해 설명한다. 도 5 및 도 6에서 보듯이 상기 전면마구리판(12)의 투명판삽입홈(12-5)에 투명판(41)을 고정하고 상태표시장치(42)를 얹고 상태표시창체결암나사(12-6)에 상기 상태표시장치(42)를 체결한다. 그 다음에 상태표시장치핀코넥터(42-1)에 상기 측면전자회로기판(43) 상에 있는 상태표시장치코넥터삽입소켓(43-2)을 끼운다. 마지막으로 상기 바인딩포스트(15)를 상기 전면마구리판(12)의 해당 구멍으로 통과시켜 상기 측면전자회로기판(43) 상의 바인딩포스트체결구멍및전기접촉면(43-5)에 삽입하여 나사로 체결한다. 상기 바인딩포스트(15)는 상기 측면전자회로기판(43)의 회로패턴과 전선 없이 너트로 체결되어 전선의 저항 없이 전기의 흐름을 전달할 수 있는 구조를 가진다.

바람직하게는 상기 스위치2(14)의 뒷면에 나 있는 전극을 상기 측면전자회로기판(43) 상에 있는 스위치핀코넥터용구멍(43-1)에 삽입한다. 이렇게 함으로써 입출력 단자, 스위치 및 상기 측면전자회로기판(43)과의 전선을 통한 결합을 최소화하고 조립이 수월하게 할 수 있다.

마지막으로 상기 이차전지팩(102)의 장착구조 및 조립 방법에 대해 설명한다. 상기 이차전지팩(102)은 도 2 및 도 3에서 보듯이 이차전지셀(27)을 직병렬로 연결하고 이 연결된 뭉치 측면에 이차전지셀보호및관리회로(28)가 장착되고 외부는 수축튜브로 마감되며 커넥터를 가지는 출력케이블이 구비된다. 또한 도 11에서 보이는 바와 같이 상기 이차전지팩(102)의 양 측면에는 이차전지팩고정판(103)을 부착하고 상기 U자형케이스본체(23) 하단부에 삽입한다. 이 때 상기 U자형케이스본체(23) 내부에 마련된 상기 중간홈(23-1) 및 상기 아래홈(23-2)을 이용하여 위아래 방향으로 움직이지 않고 길이 방향으로는 움직일 수 있도록 한다. 또한 상기 U자형케이스본체(23) 내부 하단부 폭과 동일하게 상기 이차전지팩고정판(103)을 만들어 삽입하며, 상기 이차전지팩(102)을 빼 낼 때에는 상기 U자형케이스본체(23) 상단부를 벌려 밀어 빼면 되기 때문에 수리가 용이하다.

11 : 위뚜껑
11-1 : 위뚜껑홈
11-2 : 위뚜껑결합부
12 : 전면마구리판
12-1 : 전면마구리판함몰부
12-2 : 바인딩포스트고정홈
12-3 : 단자삽입구
12-4 : AC단자용암나사
12-5 : 투명판삽입홈
12-6 : 상태표시장치체결암나사
12-7 : 결합턱
12-8 : 나사구멍
13 : 스위치1
14 : 스위치2
15 : 바인딩포스트
15-1 : 바인딩포스트링
16 : 상태표시창
17 : AC단자
18 : 확산판및외장커버
19 : USB단자
19-1 : USB단자뭉치
20 : 후면마구리판
20-1 : 후면마구리판함몰부
20-2 : 바인딩포스트고정홈
22 : 직류단자(시가소켓)
23 : U자형케이스본체
23-1 : 중간홈
23-2 : 아래홈
23-3 : 반도체소자류접촉면
23-4 : 발광다이오드삽입홈
23-5 : 전자회로기판삽입홈
23-6 : 확산판및외장커버삽입홈
23-7 : 위뚜껑과의결합부
23-8 : 나사구멍
24 : AC출력단자
25 : 손잡이
26 : 전자회로기판
26-1 : 반도체소자류
27 : 이차전지셀
28 : 이차전지보호및관리회로
31 : 중앙제어장치
33 : 출력장치
34 : 입력스위치
35 : 입력장치
41 : 투명판
42 : 상태표시장치
42-1 : 상태표시장치핀코넥터
43 : 측면전자회로기판
43-1 : 스위치핀코넥터용구멍
43-2 : 상태표시장치코넥터삽입소켓
43-3 : AC단자구멍
43-5 : 바인딩포스트체결구멍및전기접촉면
46 : 반도체소자누르개
46-1 : 체결나사
91 : 발광다이오드조명전자회로기판
101 : 격리판
102 : 이차전지팩
103 : 이차전지팩고정판

Claims

U자형케이스본체(23);
상기 U자형케이스본체(23) 상부에 결합되는 위뚜껑(11);
상기 U자형케이스본체(23) 및 상기 위뚜껑과(11) 결합되는 전면마구리판(12) 및 후면마구리판(20);
상기 전면마구리판(12) 및 상기 후면마구리판(20)을 상부 위뚜껑에 체결하기 위한 위뚜껑홈(11-1);
상기 전면마구리판(12) 및 상기 후면마구리판(20)을 상기 U자형케이스본체(23)에 체결하기 위해 상기 U자형케이스본체(23) 내부에 나 있는 중간홈(23-1) 및 아래홈(23-2);
상기 U자형케이스본체(23) 내부 측면에 마련된 전자회로기판삽입홈(23-5);
상기 전자회로기판삽입홈(23-5)에 끼워지는 전자회로기판(26);
상기 전자회로기판상(26)에 장착되어 측면에 일렬로 배열된 반도체소자류(26-1);
상기 반도체소자류(26-1)를 접촉시켜 상기 U자형케이스본체(23)에 열을 전달시키기 위한 반도체소자류접촉면(23-3);
상기 반도체소자류(26-1)를 상기 반도체소자류접촉면(23-3)에 밀착시키고 고정시키기 위한 반도체소자누르개(46);
상기 케이스 내부에 삽입되는 이차전지팩(102);
상기 이차전지팩(102)에 전기를 충전하기 위한 입력장치(35);
상기 이차전지팩(102)의 상태를 출력해주는 출력장치(33); 및
상기 입력장치(35), 출력장치(33) 및 상기 이차전지팩(102)의 상태를 모니터링하는 중앙 제어장치(31);
를 포함하며,
상기 입력장치(35) 및 출력장치(33)는 각각 1종류 이상의 입력방법 및 출력방법을 가지는 이차전지팩이 내장된 휴대용 전원공급장치.
제 1항에 있어서,
상기 전면마구리판(12), 상기 후면마구리판(20), 상기 U자형케이스본체(23) 및 상기 위뚜껑(11)과 결합되는 면에 마련된 결합턱(12-7);
을 포함하며,
상기 전면마구리판(12) 및 상기 후면마구리판(20)은 외측 전면부가 함몰되어 있으며 이 함몰된 면에 입출력단자, 스위치 및 상태표시창(16)이 장착된 이차전지팩이 내장된 휴대용 전원공급장치.
제 1항에 있어서,
상기 U자형케이스본체(23)의 상부에 형성된 특정한 모양의 결합부위인 위뚜껑결합부(11-2);
를 포함하며,
상기 위뚜껑(11)은 상기 위뚜껑결합부(11-2)를 가져 상기 U자형케이스본체(23)와 나사체결 없이 수직방향으로 힘을 가하여 끼워맞출 수 있는 형식의 결합구조를 가지는 것을 특징으로 하는 이차전지팩이 내장된 휴대용 전원공급장치.
제 1항에 있어서,
상기 전면마구리판(12) 및 상기 후면마구리판(20)에 장착되는 바인딩포스트(15); 및
상기 전면마구리판(12) 및 상기 후면마구리판(20) 상에 위치하며, 상기 바인딩포스트(15)가 장착되는 면에서 상기 U자형케이스본체(23) 내부로 함몰된 형상을 가지는 바인딩포스트고정홈(20-2);
을 포함하는 이차전지팩이 내장된 휴대용 전원공급장치.
제 4항에 있어서,
상기 바인딩포스트(15)에 결합되는 측면전자회로기판(43); 및
상기 바인딩포스트(15) 일측으로 형성된 구멍을 통하여 전기적 접촉이 가능한 바인딩포스트체결구멍및전기접촉면(43-5);
을 포함하며,
상기 바인딩포스트(15)와 상기 측면전자회로기판(43)을 별도의 전선 없이 전기적으로 연결시키며 기구적 결합체를 구성하는 것을 특징으로 하는 이차전지팩이 내장된 휴대용 전원공급장치.
제 5항에 있어서,
상기 전면마구리판(12) 일면에 형성된 투명판삽입홈(12-5);
상기 투명판삽입홈(12-5)에 결합된 투명판(41);
상기 투명판(41) 및 상기 전면마구리판 일면에 결합된 상태표시장치(42); 및
상기 상태표시장치(42) 일면에 형성된 상태표시장치핀코넥터(42-1);
를 포함하며,
상기 측면전자회로기판(43)상에 상태표시장치코넥터삽입소켓(43-2)이 마련되어 있어 상기 측면전자회로기판(43)의 회로패턴과 상기 상태표시장치(42)가 탈착이 가능한 방식으로 결합되는 것을 특징으로 하는 이차전지팩이 내장된 휴대용 전원공급장치.
제 6항에 있어서,
상기 측면전자회로기판(43)에 마련된 전기적 접촉면을 제공하는 스위치핀코넥터용구멍(43-1); 및
상기 스위치핀코넥터용구멍(43-1)에 끼워지는 상기 스위치의 단말코넥터핀;
을 포함하며,
상기 스위치의 단말코넥터핀은 상기 스위치핀코넥터용구멍(43-1)에 삽입되어 별도의 전선 없이 전기적으로 접촉되는 것을 특징으로 하는 이차전지팩이 내장된 휴대용 전원공급장치.
제 1항에 있어서,
상기 반도체소자류접촉면(23-3) 외측에 마련된 발광다이오드삽입홈(23-4);
상기 반도체소자누르개(46)를 체결하는 체결나사(46-1); 및
상기 발광다이오드삽입홈(23-4)의 외측에 삽입되는 확산판및외장커버(18);
를 포함하는 이차전지팩이 내장된 휴대용 전원공급장치.
제 1항에 있어서,
상기 이차전지팩(102) 내부에 직병렬로 연결되는 이차전지셀(27);
상기 이차전지셀(27) 측면에 장착된 이차전지셀보호및관리회로(28); 및
상기 이차전지팩(102) 측면에 고정되는 이차전지팩고정판(103);
을 포함하며,
직병렬로 연결된 상기 이차전지셀(27) 뭉치 및 이차전지셀보호및관리회로(28) 결합체는 수축튜브로 마감되며, 상기 결합체가 코넥터를 가지는 출력케이블을 구비하는 상기 이차전지팩(102)을 형성하는 것을 특징으로 하는 이차전지팩이 내장된 휴대용 전원공급장치.