KR100193230B1

KR100193230B1 - 자동차의 배터리의 과충전 방지장치

Info

Publication number: KR100193230B1
Application number: KR1019960011573A
Authority: KR
Inventors: 최희우
Original assignee: 류정열; 기아자동차주식회사
Priority date: 1996-04-17
Filing date: 1996-04-17
Publication date: 1999-06-15
Also published as: KR970069620A

Abstract

본 발명은 자동차에서 배터리의 충전이 완료된 이후에 차량에서 전원을 사용할 때 알터네이터에서 발생되는 전류량과 부하에서 필요로 하는 전류량에 따라 배터리의 충방전을 제어하도록 하는 자동차 배터리의 과충전 방지장치에 관한 것이다.

종래에는 배터리에 충전이 다 된 이후에도 배터리를 계속적으로 충전하게 되어 배터리에 무리를 주는 문제점이 있었다.

본 발명은 전자제어장치(10)의 입력단에 자동차 배터리(12)와 알터네이터(14) 및 각종 전장품으로 이루어진 부하(16)가 연결되는 한편 그 출력단에 비교기(18)를 매개로 릴레이(20)의 구동코일(201)이 연결되고, 상기 배터리(12)의 전원출력단에는 상기 릴레이(20)의 스위치(202)를 매개로 부하로의 양극 전원이 연결되어 배터리가 충분히 충전되어 있는 상태에서 현재 사용되고 있는 부하량이 알터네이터(14)의 발전량보다 작은 경우에는 배터리(12)의 사용을 줄여 배터리(12)의 무리를 방지함으로써 배터리(12)의 수명이 연장되는 효과가 있는 발명임.

Description

자동차 배터리의 과충전 방지장치

본 발명은 자동차 배터리의 과충전 방지장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 배터리의 충전이 완료된 이후에 차량에서 전원을 사용할 때 알터네이터에서 발생되는 전류량과 부하에서 필요로 하는 전류량에 따라 배터리의 충방전을 제어하도록 하는 자동차 배터리의 과충전 방지장치에 관한 것이다.

일반적으로 자동차에는 초기 엔진시동시 스타터 모터의 기동이나 기타 전장품에 필요한 전류의 공급을 위해 배터리가 장착되어 있다.

이러한 배터리는 주행중 구동휠의 회전력을 역이용하여 발전하는 알터네이터에 의해 재충전되어 지속적으로 사용할 수 있도록 되어 있으며, 경우에 따라서는 재충전되는 양이 소모되는 양보다 더 적거나 차량을 사용하지 않고 장시간 방치하는 경우에는 자연적인 소모에 의해 과방전되기도 한다.

이는 배터리가 전기적 에너지를 화확적에너지로 변환하여 축전하고 있다가 부하의 작동에 의해 화학적 에너지가 다시 전기적 에너지로 변환하여 출력되고 있기 때문인 것으로, 따라서 배터리에는 그의 용량에 따라 충전할 수 있는 양이 한정되어 있어 충전이 다 된 후에 배터리는 충전이 필요없게 되지만 종래의 차량에서는 계속적으로 배터리에 부하가 걸리게 되는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기한 문제점을 개선하기 위하여 발명한 것으로, 차량에 필요한 만큼의 부하를 계산하여 배터리 전원이 필요없을 경우에는 배터리 전원을 오픈시켜 알터네이터의 전압만으로 사용하고, 그 이상의 부하 용량이 필요할 경우에는 배터리를 소트시켜 배터리 전원까지 사용할 수 있도록 한 자동차 배터리의 과충전 방지장치를 제공하고자 함에 발명의 목적이 있다.

상기한 목적을 실현하기 위한 본 발명은 자동차의 전반적인 전자제어동작을 수행하는 전자제어장치(ECU)에서 배터리의 충전전압을 감지할 수 있도록 함과 더불어 배터리로부터 부하로 출력되는 전원을 스위칭할 수 있는 수단을 구비하고, 또한 상기 전자제어장치는 알터네이터의 발전량을 감지하는 한편 현재 사용중에 있는 부하량도 감지함으로써, 시동중에 배터리의 충전전압이 배터리가 유지해야 될 전압이상으로 충전되어 있으면 충전 작용을 중지시키고, 현재 전장품에 의해 사용되고 있는 부하용량이 알터네이터에서 발전되는 용량을 초과하지 않으면 배터리의 전원을 사용하지 않고 알터네이터만의 전원을 사용할 수 있도록 배터리의 출력전원을 차단하는 한편, 현재 부햐량이 알터네이터에서 발전되는 용량을 초과하는 경우에는 배터리의 출력전원을 부하축에 접속시키도록 이루어진 것이다.

제1도는 본 발명에 따른 과충전 방지장치의 구성도.

제2도는 본 발명에 따른 과충전 방지장치의 작용을 설명하는 흐름도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10 : 전자제어장치(ECU) 12 : 자동차 배터리

14 : 알터네이터 16 : 부하

18 : 비교기 20 : 릴레이

이하 본 발명의 일실시예에 대한 구성 및 작용효과에 대하여 예시도면에 의거하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 발명은 전자제어장치(10)의 입력단에 자동차 배터리(12)와 알터네이터(14) 및 각종 전장품으로 이루어진 부하(16)가 연결되는 한편 그 출력단에 비교기(18)를 매개로 릴레이(20)의 구동코일(201)이 연결되고, 상기 배터리(12)의 전원출력단에는 상기 릴레이(20)의 스위치(202)를 매개로 부하로서 양극 전원이 연결된 구조로 되어 있다.

또한 상기 전자제어장치(10)는 배터리(12)의 전압을 감지하여 그 감지전압이 배터리(12)가 유지해야 될 전압과 비교하고 그 결과 감지전압이 유지전압보다 낮은 경우에만 배터리(12)에 충전작용이 이루어질 수 있도록 제어하고, 알터네이터(14)의 전원만으로 사용가능한 부하용량을 판단하여 현재 사용중인 부하량이 알터네이터(14)의 부하용량보다 작으면 릴레이(20)를 제어하여 배터리(12) 전원을 차단하는 한편 그 반대의 경우에는 배터리(12) 전원을 부하측에 공급할 수 있게끔 제어하도록 이루어져 있다.

제1도는 본 발명에 따른 과충전 방지장치에 대한 구성도를 도시한 것이다.

전자제어장치(10)는 각종 센서들로부터 차량의 상태에 대한 정보를 입력받아 차량의 주행성능 제어를 위한 각종 액튜에이터들을 제어하는 장치로서 기억장치, 중앙처리장치(CPU), 입출력장치(I/O UNIT), 클록발생기, 아날로그/디지탈변환기 및 연산부 등을 구비하고 있는 것으로, 본 발명에서는 자동차 배터리(12)의 전압을 감지하는 기능, 알터네이터의 용량을 감지하는 기능 그리고 부하에서 사용되고 있는 부하용량 등을 감지하는 기능을 구비하고 있고, 또한 그 감지 결과에 따라 배터리(12)에 충전이 완료되어 있으면 배터리(12)에서 더 이상 충전작용이 이루어지지 않도록 하는 기능과 알터네이터(14)의 출력용량과 부하(16)의 용량을 감지하여 부하용량이 알터네이터(14)의 출력용량보다 크면 배터리(12)의 전원이 부하(16) 측에 인가되도록 제어하고 그 반대의 경우에는 배터리(12)의 출력전원을 차단하여 배터리전원의 소모를 방지하도록 하는 기능이 구비되어 있는 것이다.

알터네이터(14)는 크랭크폴리에 벨트로 결합되어 엔진의 작동에 따라 크랭크폴 리가 회전될 때 알터네이터(14) 내측의 로터의 회전에 의해 스테이터코일에서 발전 작용이 일어나는 것으로 그 발전전압을 전자제어장치(10)로 송출하여 전자제어장치(10)로 하여금 알터네이터의 용량을 감지할 수 있도록 이루어진 것이다.

부하(16)는 자동차에서 사용되고 있는 일반적인 전장품들을 통칭하는 것으로, 전자제어장치(16)는 각 전장품들에 흐르는 전류량을 감지하여 현재 차량에서 소모되고 있는 부하의 용량을 감지할 수 있도록 이루어진 것이다.

이와 같은 구성요소로 이루어져 있는 본 발명의 과충전 방지장치의 작요에 대해 예시도면 제2도에 도시된 흐름도에 의거 설명하면 다음과 같다.

먼저 전자제어장치(10)는 엔진시동이 걸려 있는 것으로 판단되면 배터리(12)가 유지해야 될 전압과 현재 배터리(12)의 전압을 감지하여 그 대소를 비교한다. 여기서 배터리(12)가 유지해야 될 전압이란 배터리의 정격용량에 따라 충분히 충전되어 있어야 할 전압을 말하는 것으로 과충전의 방지를 위해 상기의 비교결과 현재전압이 유지전압보다 크다고 판단되면 더 이상의 충전작용이 이루어지지 않도록 하기 위함이다.

따라서 현재 감지전압이 유지전압보다 낮은 경우에는 배터리(12)의 충전작용을 지속시키다가 유지전압보다 높아지는 시점이 되면 현재의 부하량을 감지하게 된다. 이와 같이 배터리(12)에서 충전작용이 이루어지고 있는 동안 전장품의 사용에 따라 부하(16)에서 전력소모가 있을 때에는 알터네이터(14)에서 발전되는 전압이 부하(16)로 공급되지만 배터리(12)의 전원도 부하(12)로 공급된다.

그러다가 배터리(12)의 충전전원이 유지전압 이상이 되고 부하의 사용전력이 알터네이터(14)에서 발생되는 전력 이하인 경우에는 전자제어장치(10)는 비교기(18)를 통해 릴레이(20)의 구동코일(201)을 여자시켜 그 스위치(202)를 오프시킨다. 이는 현재 부하에 사용되고 있는 용량이 알터네이터(14)에서 발전되는 용량보다 작은 경우이기 때문에 배터리(12)의 과충전에 따른 무리를 줄이고 배터리(12)의 전력소모를 방지하기 위함이다.

상기한 바와 같이 본 발명은 배터리가 충분히 충전되어 있는 상태에서 현재 사용되고 있는 부하량이 알터네이터(14)의 발전용량보다 작은 경우에는 배터리(12)의 사용을 줄여 배터리(12)의 무리를 방지함으로써 배터리(12)의 수명이 연장되는 효과가 있다.

Claims

전자제어장치(10)의 입력단에 자동차 배터리912)와 알터네이터(14) 및 각종 전장품으로 이루어진 부하(16)가 연결되는 한편, 그 출력단에 비교기(18)를 매개로 릴레이(20)의 구동코일(201)이 연결되어 있고, 상기 배터리(12)의 전원출력단에는 상기 릴레이(20)의 스위치(202)를 매개로 부하(16)로의 양극 전원이 연결되어 있는 자동차의 배터리의 과충전 방지장지.