확장 가능한 원격제어 모바일 유닛 자동 충전 시스템 및 방법 document_id A220623105081

최근, 원격제어 기술 분야에 대하여 많은 연구가 진행되고 있다. 원격제어 기술은, 지상 또는 공중에서 동작하는 모바일 유닛들을 원격지에서 원격제어 장치를 통해 진행, 정지, 회전 등 다양한 형태의 동작을 자유롭게 제어 할 수 있도록 하는 기술이다. 실제로, 이러한 원격제어 기술이 적용된 수많은 모델들이 제작되어 시판되고 있다. 특히, 완구를 비롯하여 현장 조사, 군사용, 및 우주탐사 등에 이르기까지 원격제어 기술의 적용범위는 아주 방대해지고 있다. 한편, RC 모바일 유닛(Remote Control mobile unit)은 이러한 원격제어 기술이 적용된 이동 장치이다. RC 모바일 유닛은 차량, 선박, 비행기, 헬리콥터 등의 다양한 형태로 구현되어 있으며, 단순한 취미 생활에 이용됨은 물론, 인간이 실제로 접근할 수 없는 곳을 탐사하거나 군사 정보를 얻기 위하여 사용되는 등 그 활용범위가 광범위하다. 이와 같은 RC 모바일 유닛, 특히 RC 헬리콥터 등은 전력원으로서 일반적으로 리튬 폴리머 배터리를 사용한다. 리튬 폴리머 배터리는 전해질로서 고체나 젤 상태의 중합체(폴리머)를 사용하기 때문에 안정성이 높고 무게도 가벼우며 제조과정도 간단한 차세대 2차전지이다. 이러한 리튬 폴리머 배터리는 MP3, 핸드폰, 노트북 등에서 주로 사용되고 있다. 그러나, 일반 전자제품에 들어가는 리튬 폴리머 배터리는 팩 내부에 PCM(보호회로)가 있어서 충전/방전을 제어하지만, RC 모바일 유닛에 적용되는 일반적 리튬 폴리머 배터리는 상기 PCM이 내장되어 있지 않다. 왜냐하면 고방전율이 필요한 RC 모바일 유닛에서 상기 PCM이 장착되면 고방전을 저해하기 때문이다. 따라서, RC 모바일 유닛의 경우 완전 방전이 되지 않도록 배터리 충전에 별도의 주의를 필요로 한다. 또한, 기존의 배터리 충전 방식의 경우 배터리가 방전되거나 배터리의 충전 전류량이 적을 경우 별도의 배터리로 교체하거나, 배터리와 연결되는 복수 개의 충전 커넥터를 이용하여 RC 모바일 유닛을 충전하여 사용자의 불편함을 초래하는 문제점이 있다. 특히, RC 모바일 유닛의 부피가 커지거나, 이에 따라 사용되는 충전 배터리의 크기가 클 경우에는 배터리의 교체에 있어서도 상당 수의 인원이 투입되어야 하므로 배터리 교체가 번거로우며, 복수 개의 충전 커넥터를 이용하여 RC 모바일 유닛을 충전하는 경우에 충전 커넥터의 연결이 용이하지 않아 충전을 위한 시간적, 비용적 비효율성이 발생하는 문제점이 있다. 또한, 사용자의 제어에 의해 충전을 수행할 수 있는 미리 정해진 위치로 RC 모바일 유닛가 정확하게 위치 하지 않으면 사용자가 직접 이동시켜야 하는 불편함이 발생하는 문제점이 있다. 또한, 기존 방식은 배터리 교체시 사용자 부주의에 의해 리튬 폴리머 전용 충전기 외의 일반 충전기(NiCD, NiMH)를 사용하여 화재가 발생하거나, 또는 금속(반지등)에 의해 쇼트가 발생하여 감전될 수 있는 위험성이 상존한다는 문제점이 있다.