KR20170096834A - 휴대용 보조배터리가 구비된 자전거 손잡이 - Google Patents

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Abstract

본 발명에 따른 휴대용 보조배터리가 구비된 자전거 손잡이는, 태양광에 노출이 심한 자전거 손잡이의 끝단 측면에 착탈 가능하고, 태양광에 노출면적이 증가된 태양광 기반의 휴대용 보조배터리를 내장하여, 자전거와의 일체감이 높아 자전거 주행에 악영향을 미치지 않으면서도, 태양광을 수집해 보조배터리를 충전하고, 보조배터리에 충전된 전기에너지를 이용해 웨어러블 기기의 배터리를 효과적으로 충전할 수 있어 야외 레저활동 중에도 끊김없이 웨어러블 기기의 사용할 수 있다.

Description

휴대용 보조배터리가 구비된 자전거 손잡이{Bicycle handle with portable subsidiary battery}
본 발명은 자전거 손잡이에 착탈 가능하도록 내장되고, 태양광 에너지를 전기에너지로 변환하여 야외에서의 레저생활 중간에도 끊김없이 웨어러블 기기(wearable device)를 사용할 수 있도록 동력을 공급할 수 있는 휴대용 보조배터리가 구비된 자전거 손잡이에 관한 것이다.
최근, 스마트폰, MP3, 노트북, 디지털 카메라 등의 웨어러블 기기(wearable device)는 필수품 또는 기호품으로 정착되어 현대인의 생활에 큰 비중을 차지하고 있다.
상기 웨어러블 기기는 전원을 공급하는 전원부로 기기 내부 또는 착탈식으로 배터리 등의 전원부가 장착되어 내부 회로에 적절한 동작 전원이 공급되면 작동한다. 상기 웨어러블 기기에 사용되는 전원부는 일정시간이 지나면 재충전하거나 교체해야 하는데, 상기 전원부로 배터리를 사용하는 경우, 배터리를 재충전하기 위해서는 내부에 고정설치된 상용전원이나 보조전원을 이용하여야 한다. 하지만, 배터리는 재충전하는 것은 번거롭고 시간이 소요되며, 충전 전력이 모두 소모된 때에는 휴대용 전자기기를 사용할 수 없게 되기 때문에, 특히, 여행 중이나 장기외출 중인 때는 보조 충전장치를 함께 휴대하거나, 충전소를 이용하여야 하는 등의 불편이 있다.
이에 따라, 종래에는 상기한 바와 같은 불편을 해결하기 위해, 태양광을 이용한 다양한 형태의 충전식 배터리에 관한 기술 내용이 개시된 바 있다.
일례로, 문헌 1의 한국공개실용신안 제20-2008-0001172호에는 연결고리가 형성된 충전기 본체 상면에 빛에너지를 전기에너지로 변환시켜 건전지로 보내게 되는 태양전지판이 형성되며, 충전기 본체 정면에는 휴대폰 배터리를 충전시키기 위해 충전기를 휴대폰에 연결하기 위한 연결잭이 충전기 본체에 설치된 뚜껑에 의해 개폐되도록 형성되고, 충전기 본체 일측면에는 휴대폰 배터리의 충전상태 및 야간에 조명기능을 수행할 수 있는 발광 다이오드(LED)의 조명기구가 구비된 쏠라방식 휴대용 다기능 휴대폰 배터리 충전기에 관한 기술 내용이 개시된 바 있다.
또 다른 예로, 문헌 2의 한국공개특허 제10-2014-0130806호에는 휴대용 전자기기와 전기적으로 접속되기 위한 USB단자를 포함하는 회로부, 회로부와 결합되고 생성한 전기에너지를 상기 USB단자를 통해 휴대용 전자기기에 공급하는 태양전지를 이용한 휴대용 충전장치에 관한 기술 내용이 개시된 바 있다.
하지만, 상기 문헌들에 개시된 휴대용 충전기를 야외에서 자전거 레저를 즐기는 탑승자가 사용하는 경우, 태양광에 노출가능한 지점에 상기 충전기를 고정설치하기 힘든 단점이 있다.
이에 따라, 문헌 3의 한국공개특허 제10-2015-0041825호에는 제 2연결체의 제 2접이부의 내부에 삽입되며, 외부 충전수단을 통해 전기에너지를 축적시키는 배터리, 뒷바퀴의 일측에 장착되어 배터리에 축적된 전기에너지를 공급받아 동력을 전달하는 전동모터 및 제 1연결체에 걸쳐 장착되며, 상기 배터리와 전기적으로 연결되고, 태양광을 공급받아 전기에너지로 전환시키고, 전환된 전기에너지를 배터리에 축적시키는 태양전지를 포함하는 태양광을 이용한 접이식 전기자전거에 관한 기술 내용이 개시된 바 있다.
하지만, 문헌 3에 개시된 배터리의 경우, 태양광을 전기에너지로 전환하기 위한 태양전지가 자전거의 전면에 설치되어, 고속 주행시 저항을 발생시켜 야외에서 장거리 이동에 불편을 초래하는 문제가 있다.
이에 따라, 야외에서의 레저생활 중간에도 끊김없는 웨어러블 기기의 사용과 배터리 충전이 가능하고, 자전거의 몸체와 일체감을 해치지 않으면서도 노출이 심한 부분을 활용하여 태양광 배터리를 내장하고 이를 통해 레저와 모바일 라이프를 함께 도모할 수 있는 방법에 관한 연구가 필요하다.
한국공개실용신안 제2008-0001172호 (공개일 : 2008.05.20) 한국공개특허 제2014-0130806호 (공개일 : 2014.11.12) 한국공개특허 제2015-0041825호 (공개일 : 2015.04.20)
본 발명은 상기한 바와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 야외에서의 레저생활 중간에도 끊김없는 웨어러블 기기의 사용과 배터리 충전이 가능하고, 자전거의 몸체와 일체감을 해치지 않는 휴대용 보조배터리가 구비된 자전거 손잡이에 관한 기술 내용을 제공하고자 한다.
상기한 바와 같은 기술적 과제를 달성하기 위해서 본 발명은, 내부에 수용공간을 갖는 관체형으로 형성되어 자전거의 손잡이를 이루고, 상기 수용공간의 출입구를 이루도록 단부에 개구부를 갖는 손잡이 본체; 상기 손잡이 본체의 수용공간에 대응하는 봉형으로 형성되어 상기 손잡이 본체의 개구부를 통해 상기 수용공간에 분리가능하게 수납되며, 전기에너지를 저장하고, 충전케이블이 연결되기 위한 USB 포트가 구비된 배터리 본체; 상기 배터리 본체의 단부에 결합되어 상기 배터리 본체와 함께 상기 손잡이 본체의 수용공간에 수납되고, 상기 손잡이 본체의 개구부를 통해 노출되며, 복수 개의 태양전지 셀을 포함해 태양광을 수집하면서 수집된 태양에너지를 전기에너지로 변환하여 상기 베터리 본체에 전달하는 태양전지부; 및 상기 손잡이 본체 및 상기 배터리 본체에 각각 마련되어 상기 태양전지부를 외부로 노출시키면서 상기 태양전지부의 노출면적을 확장시키는 노출확장부;를 포함하는 휴대용 보조배터리가 구비된 자전거 손잡이를 제공한다.
또한, 상기 노출확장부는, 상기 손잡이 본체의 단부에 형성되어 상기 개구부를 이루면서 경사상태로 절개되어 상기 개구부를 자전거의 상방으로 대면시키는 손잡이 절개면; 및 상기 손잡이 절개면과 동일한 경사로 상기 태양전지부의 단부에 형성되어 상기 태양전지 셀의 부착면을 제공하는 태양전지 절개면;을 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 노출확장부는, 상기 배터리 본체의 단부에 형성되고, 일측에 고정홀이 형성된 요철형상의 링크부; 및 상기 태양전지부의 단부에 형성되고, 상기 태양전지부가 상하 회동하도록 상기 링크부의 고정홀과 결합부재로 힌지 결합되는 결합홀이 형성된 결합부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 배터리 본체는 외면에 충전 용량에 따라 다른 색상을 표시하는 전원 동작 램프(Power LED)를 포함하고, 상기 손잡이 본체는 상기 전원 동작 램프에 대응되는 위치에 관측홀이 관통 형성되어 배터리의 충전 용량을 외부에서 확인할 수 있는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 휴대용 보조배터리가 구비된 자전거 손잡이는, 태양광에 노출이 심한 자전거 손잡이의 끝단 측면에 착탈 가능하고, 태양광에 노출면적이 증가된 태양광 기반의 휴대용 보조배터리를 내장하여, 자전거와의 일체감이 높아 자전거 주행에 악영향을 미치지 않으면서도, 태양광을 수집해 보조배터리를 충전하고, 보조배터리에 충전된 전기에너지를 이용해 웨어러블 기기의 배터리를 효과적으로 충전할 수 있어 야외 레저활동 중에도 끊김없이 웨어러블 기기의 사용할 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 휴대용 보조배터리가 구비된 자전거 손잡이를 나타낸 개념도이다.
도 2는 본 발명의 일례에 따라 경사진 상태로 절개된 손잡이 절개면 및 태양전지 절개부를 포함하여 표면적이 증가한 노출확장부가 형성된 휴대용 보조배터리가 구비된 자전거 손잡이를 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 일례에 따라 요철형상의 링크부가 구비된 배터리 본체 및 결합부가 구비된 태양전지부를 포함하여 표면적이 증가한 노출확장부가 형성된 휴대용 보조배터리가 구비된 자전거 손잡이를 나타낸 도면이다.
이하에서 첨부 도면을 참고하여 본 발명의 실시예에 대해서 더욱 상세하게 설명한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지의 범용적인 기능 또는 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다.
본 발명의 개념에 따른 실시 예는 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있으므로 특정 실시 예들을 도면에 예시하고 본 명세서 또는 출원에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명의 개념에 따른 실시 예를 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 설시된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
도 1은 본 발명에 따른 휴대용 보조배터리가 구비된 자전거 손잡이를 나타낸 개념도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 휴대용 보조배터리가 구비된 자전거 손잡이는, 손잡이 본체(100), 손잡이 본체(100)에 수용되고 전기에너지를 저장하며, 웨어러블 기기에 전달하는 배터리 본체(200) 및 배터리 본체(200)와 함께 손잡이 본체(100)에 수용되고, 태양광 에너지를 수집하여 전기에너지로 변환해 배터리 본체(200)로 전달하는 태양전지부(300)를 포함한다.
상기 손잡이 본체(100)는 내부에 수용공간(110)을 갖는 관체형으로 형성되어 자전거의 손잡이를 이루고, 상기 수용공간(110)의 출입구를 이루도록 단부(113a)에 개구부(111a)가 형성되어 상기 배터리 본체(200) 및 태양전지부(300)를 수용할 수 있다.
상기 손잡이 본체(100)는 원통형 또는 다각형의 등의 다양한 관체형 형상의 배터리 본체(200) 및 태양전지부(300)를 수용할 수 있도록 다양한 형태의 수용공간(110)이 형성된 것을 사용할 수 있다.
또한, 상기 손잡이 본체(100)에 형성된 수용공간(110)의 외주면은 유연하고 탄력있는 내부 충진 소재가 내장되어 상기 배터리 본체(200) 및 태양전지부(300)의 파손 및 마모를 방지하도록 구성할 수 있다.
상기 배터리 본체(200)는 후술할 태양전지부(300)와 연결되어 태양전지부(300)로부터 생성된 전기에너지를 저장하는 역할을 하며, 이와 같은 목적을 달성할 수 있는 배터리라면 제한받지 않고 사용할 수 있는데, 리튬계열의 이차전지를 대표적인 예로 들 수 있다.
상기 배터리 본체(200)는 상기 손잡이 본체(100)의 수용공간(110)에 대응하는 봉형으로 형성되어, 상기 손잡이 본체(100)의 개구부(111a)를 통해 상기 수용공간(110)에 분리가능하게 수납되며, 전기에너지를 저장하고, 저장된 전기에너지를 외부로 공급하는 입출력 단자로 USB 포트(210)가 구비되어 후술할 태양전지부(300)에서 공급되는 전기에너지를 저장하고, 상기 태양전지부(300) 및 배터리 본체(200)를 상기 손잡이 본체(100)로부터 분리한 후, 상기 USB 포트(210)에 충전케이블(220)을 연결하여 웨어러블 기기에 전기에너지를 공급하는 역할을 할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 휴대용 보조배터리가 구비된 자전거 손잡이는, 상기 배터리 본체(200)가 상기 손잡이 본체(100)에 결합된 상태에서 상기 USB 포트(210)에 대응되는 위치의 손잡이 본체(100)에 충전홀(미도시)을 관통형성시켜 상기 충전홀(미도시)을 통해 상기 USB 포트(210)에 충전케이블(220)을 연결하여, 상기 태양전지부(300) 및 배터리 본체(200)가 자전거에 결합된 상태에서도 웨어러블 기기에 전기에너지를 공급하도록 구성할 수 있다.
아울러, 상기 배터리 본체(200) 및 USB 포트(210)는 전기에너지를 공급할 수 있는 전기 회로로 구성될 수 있는데, 상기 전기회로 상에 보호회로부(미도시)를 추가적으로 포함하도록 구성하여 웨어러블 기기에 전기에너지 공급시 발생될 수 있는 과전압을 방지하도록 구성할 수 있다.
상기 태양전지부(300)는 태양으로부터 조사되는 태양광을 흡수하여 태양광 에너지를 변환해 전기에너지를 생성하는 것으로서, 상기 태양전지부(300)는 상기 배터리 본체(200)의 단부에 결합되어 상기 배터리 본체(200)와 함께 상기 손잡이 본체(100)의 수용공간(110)에 수납되고, 상기 손잡이 본체(100)의 개구부(111a)를 통해 노출되며, 복수 개의 태양전지 셀(310)을 포함해 태양광을 수집하면서 수집된 태양에너지를 전기에너지로 변환하여 상기 베터리 본체에 전달하는 역할을 할 수 있다.
상기 태양전지부(300)는 복수개의 태양전지 셀(310)이 직렬 또는 병렬로 배열된 상태로 이루어지며, 태양전지 셀(310)은 공급되는 태양광 에너지를 직접 전기로 변환시키는 것이 가능한 반도체화합물로 이루어진 반도체 PN접합으로 구성될 수 있다. 따라서, 상기 태양전지부(300)에 태양광이 조사되면 태양전지 셀(310)에 형성된 광기전력 효과에 의해 기전력이 발생하여 태양전지부(300) 내부에 접속되어 있는 부하에 전류가 흐르도록 구성되어 태양광 에너지를 전기에너지로 전환할 수 있다.
상기한 태양전지 셀(310)은 일반적으로 1개당 대략 0.1V 내지 0.5V의 기전력을 생성할 수 있고, 발생전류는 태양광 조사량의 세기와 태양전지 셀(310)의 면적에 비례하여 증가하게 되는데, 상기 태양전지부(300)에 포함된 복수 개의 태양전지 셀(310)을 직렬 또는 병렬로 연결하여 필요한 만큼의 전력을 얻을 수 있으며, 웨어러블 기기의 사용전압에 따라서 다양한 전압을 얻을 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 휴대용 보조배터리가 구비된 자전거 손잡이는 상기 태양전지부(300)에 포함된 복수개의 태양전지 셀(310)이 태양광에 노출되는 노출면적을 증가시켜, 태양광의 수집량을 증가시키고, 이에 따라 배터리 본체(200)에 공급되는 전기에너지의 생성량을 증가시킬 수 있도록 노출확장부(400)를 포함할 수 있다.
상기 노출확장부(400)는 상기 손잡이 본체(100) 및 상기 배터리 본체(200)에 각각 마련되어, 상기 태양전지부(300)를 외부로 노출시키면서 상기 태양전지부(300)의 노출면적을 확장시키도록 구성할 수 있다. 이를 위해, 상기 노출확장부(400)는 상기 손잡이 본체(100) 및 상기 배터리 본체(200)에 다양한 실시예로 형성시켜, 상기 태양전지부(300)의 노출면적을 확장시킬 수 있다.
일례로, 상기 노출확장부(400)는, 상기 손잡이 본체(100)의 단부에 형성되어 상기 개구부(111b)를 이루면서 경사상태로 절개되어 상기 개구부(111b)를 자전거의 상방으로 대면시키는 손잡이 절개면(410) 및 상기 손잡이 절개면(410)과 동일한 경사로 상기 태양전지부(300)의 단부에 형성되어 상기 태양전지 셀(310)의 부착면을 제공하는 경사진 태양전지 절개면(420)을 포함하도록 구성할 수 있다(도 2).
보다 상세히 설명하면, 상기 노출확장부(400)는 상기 손잡이 본체(100)의 단부에 형성되는 개구부가 경사진 형태의 타원형 절개면의 형태로 손잡이 절개면(410)을 형성시키고, 상기 태양전지부(300)의 단부 또한 상기 절개면과 동일한 경사로 절개된 형태의 타원형 절개면을 형성시켜, 일반적인 원형의 절개면에 비해 표면적이 높아 태양전지 셀(310)의 결합면적 증가 및 이에 따른 태양광 노출면적 증가에 의해 상기 배터리 본체(200)에 충전되는 전기에너지의 량을 증가시키도록 구성할 수 있다.
또 다른 예로, 상기 노출확장부(400)는, 상기 배터리 본체(200)의 단부에 형성되고, 일측에 고정홀(431)이 형성된 요철형상의 링크부(430) 및 상기 태양전지부(300)의 단부에 형성되고, 상기 태양전지부(300)가 상하 회동하도록 상기 링크부(430)의 고정홀(431)과 결합부재(450)로 힌지 결합되는 결합홀(441)이 형성된 결합부(440)를 포함하도록 구성할 수 있다(도 3).
보다 상세히 설명하면, 상기 노출확장부(400)는 태양광이 조사되는 방향과 일치되도록 상기 요철형상의 링크부(430) 및 상기 링크부(430)의 고정홀(431)과 결합부(440)의 결합홀(441)을 결합부재(450)로 결합시켜 상기 태양전지부(300)가 상하로 회동하도록 구성하여 이에 따른 태양광 노출면적 증가에 의해 상기 배터리 본체(200)에 충전되는 전기에너지의 량을 증가시키도록 구성할 수 있다.
본 발명에 따른 휴대용 보조배터리가 구비된 자전거 손잡이는 상기 배터리 본체(200)의 외면에 충전 용량에 따라 다른 색상을 표시하는 전원 동작 램프(Power LED)를 구비하고, 상기 배터리 본체(200)가 결합된 상태에서 상기 전원 동작 램프에 대응되는 위치의 손잡이 본체(100)에 관측홀을 관통 형성시켜 상기 관측홀을 통해 전원 동작 램프의 빛을 확인할 수 있어 배터리의 충전 용량을 외부에서 확인가능하도록 구성할 수 있다.
상기한 바와 같은 본 발명에 따른 휴대용 보조배터리가 구비된 자전거 손잡이는, 태양광에 노출이 심한 자전거 손잡이의 끝단 측면에 착탈 가능하면서도, 태양광에 노출면적을 증가시킨 태양광 배터리를 내장하여, 자전거와의 일체감이 높아 자전거 주행에 악영향을 미치지 않으면서도, 야외 레저활동 중에 태양광을 수집해 보조배터리를 충전하고, 보조배터리에 충전된 전기에너지를 이용해 웨어러블 기기의 배터리를 효과적으로 충전할 수 있어 끊김없이 웨어러블 기기의 사용할 수 있다.
100 : 손잡이 본체 110 : 수용공간
120 : 고정부재 130 : 충전홀
200 : 배터리 본체 210 : USB 포트
220 : 충전케이블 300 : 태양전지부
310 : 태양전지 셀 400 : 노출확장부
410 : 손잡이 절개면 420 : 태양전지 절개면
430 : 링크부 431 : 고정홀
440 : 결합부 441 : 결합홀
450 : 결합부재

Claims (4)

  1. 내부에 수용공간을 갖는 관체형으로 형성되어 자전거의 손잡이를 이루고, 상기 수용공간의 출입구를 이루도록 단부에 개구부를 갖는 손잡이 본체;
    상기 손잡이 본체의 수용공간에 대응하는 봉형으로 형성되어 상기 손잡이 본체의 개구부를 통해 상기 수용공간에 분리가능하게 수납되며, 전기에너지를 저장하고, 충전케이블이 연결되기 위한 USB 포트가 구비된 배터리 본체;
    상기 배터리 본체의 단부에 결합되어 상기 배터리 본체와 함께 상기 손잡이 본체의 수용공간에 수납되고, 상기 손잡이 본체의 개구부를 통해 노출되며, 복수 개의 태양전지 셀을 포함해 태양광을 수집하면서 수집된 태양에너지를 전기에너지로 변환하여 상기 베터리 본체에 전달하는 태양전지부; 및
    상기 손잡이 본체 및 상기 배터리 본체에 각각 마련되어 상기 태양전지부를 외부로 노출시키면서 상기 태양전지부의 노출면적을 확장시키는 노출확장부;를 포함하는 휴대용 보조배터리가 구비된 자전거 손잡이.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 노출확장부는,
    상기 손잡이 본체의 단부에 형성되어 상기 개구부를 이루면서 경사상태로 절개되어 상기 개구부를 자전거의 상방으로 대면시키는 손잡이 절개면; 및
    상기 손잡이 절개면과 동일한 경사로 상기 태양전지부의 단부에 형성되어 상기 태양전지 셀의 부착면을 제공하는 태양전지 절개면;을 포함하는 휴대용 보조배터리가 구비된 자전거 손잡이.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 노출확장부는,
    상기 배터리 본체의 단부에 형성되고, 일측에 고정홀이 형성된 요철형상의 링크부; 및
    상기 태양전지부의 단부에 형성되고, 상기 태양전지부가 상하 회동하도록 상기 링크부의 고정홀과 결합부재로 힌지 결합되는 결합홀이 형성된 결합부;를 포함하는 휴대용 보조배터리가 구비된 자전거 손잡이.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 배터리 본체는 외면에 충전 용량에 따라 다른 색상을 표시하는 전원 동작 램프(Power LED)를 포함하고, 상기 손잡이 본체는 상기 전원 동작 램프에 대응되는 위치에 관측홀이 관통 형성되어 배터리의 충전 용량을 외부에서 확인할 수 있는 것을 특징으로 하는 휴대용 보조배터리가 구비된 자전거 손잡이.
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