KR100489781B1

KR100489781B1 - 배터리 전압 유지장치 및 방법

Info

Publication number: KR100489781B1
Application number: KR10-1998-0033899A
Authority: KR
Inventors: 장경배
Original assignee: 주식회사 현대오토넷
Priority date: 1998-08-21
Filing date: 1998-08-21
Publication date: 2005-08-01
Also published as: KR20000014459A

Abstract

본 발명은 배터리 전압 유지장치 및 방법에 관한 것으로, 특히 불특정한 자동차에 장착된 소정의 배터리(110)에서 공급되는 전압을 자동으로 차단시키는 자동전원 차단회로부(100)와; 저항 R1과 R2에 걸리는 배터리(110) 전압을 측정하여 마이컴(310)의 A/D 포트에 입력시키는 최소전압 측정부(200)와; 상기 최소전압 측정부(200)에서 입력되는 값을 이용하여 스위치(SW1) 동작을 제어하고, 상기 스위치(S1)가 온/오프 되는 시간을 감지하며 분주회로부(320)의 N값과 캐패시터(C3)와 저항(R3)의 시정수값을 이용하여 최소전압을 감지하는 제어부(300)와; 상기 배터리(110)에서 공급되는 전압을 이용하여 자동차에 장착된 각종 장치를 동작시키는 각종 응용장치 동작부(400)와; 상기 제어부(300)의 마이컴(310)에 걸리는 최소전압을 감지하다가 운전자가 키를 삽입하면 스위치(SW1)의 동작을 제어하는 이그니션 스위치 동작부(500)를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하며, 이러한 본 발명 배터리 전압 유지장치 및 방법은 어떠한 경우에도 배터리가 완전히 방전되는 현상이 발생하지 않아 배터리 방전에 의한 각종 불편을 사전에 예방할 수 있으며, 방전에 의한 배터리 노화도 사전에 방지할 수 있는 등의 효과가 있다.

Description

배터리 전압 유지장치 및 방법

본 발명은 자동차용 배터리(Battery)에 관한 것으로, 특히 사용자의 부주의에 의해 자동차에 장착된 배터리가 방전상태가 진행되더라도 한 번의 시동이 가능한 최소한의 전압을 남겨놓을 수 있도록 하는 배터리 전압 유지장치 및 방법에 관한 것이다.

주지하다시피, 자동차의 사용이 날로 증가하면서 사용자의 부주의에 의해 전조등이나 실내등과 같이 배터리에서 공급되는 전원을 이용하여 동작되는 장치를 켜놓은 상태에서 시동을 끄고 차량에서 내릴 경우, 상기 배터리가 방전되어 시동이 걸리지 않게 되어 운전자는 다른차량의 배터리에서 점퍼선을 이용하여 전압을 공급받는 등의 방법을 사용하고 있으나, 이는 운전자에게 많은 불편함을 야기시키는 등의 문제점이 있었다.

본 발명의 목적은, 상기와 같은 종래의 문제점을 해소하기 위한 것으로, 종래의 자동차용 배터리에서 공급되는 전압이 모두 방전되지 않고 시동을 걸수 있도록 최소한의 전압이 유지되도록 하는 장치 및 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명 배터리 전압 유지장치는, 불특정한 자동차에 장착된 소정의 배터리에서 공급되는 전압을 자동으로 차단시키는 자동전원 차단회로부와; 저항 R1과 R2에 걸리는 배터리 전압을 측정하여 마이컴의 A/D 포트에 입력시키는 최소전압 측정부와; 상기 최소전압 측정부에서 입력되는 값을 이용하여 스위치 동작을 제어하고, 상기 스위치가 온/오프 되는 시간을 감지하며 분주회로부의 N값과 캐패시터 C3와 저항 R3의 시정수값을 이용하여 최소전압을 감지하는 제어부와; 상기 배터리에서 공급되는 전압을 이용하여 자동차에 장착된 각종 장치를 동작시키는 각종 응용장치 동작부와; 상기 제어부의 마이컴에 걸리는 최소전압을 감지하다가 운전자가 키를 삽입하면 스위치의 동작을 제어하는 이그니션 스위치 동작부를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명 배터리 전압 유지방법은, 제어부의 마이컴을 초기화 하고, 몇초후에 스위치를 오프시킬 것인지 시간을 마이컴에 셋팅시킨 다음, 최소전압 측정부의 A지점에서 입력되는 아날로그 전압 값을 디지탈 값으로 변환시키는 A/D포트를 통해 디지탈 값을 마이컴에 입력하면 상기 마이컴에 입력된 값을 읽는 제 1 단계와; 상기 제 1 단계를 수행한 후, 상기 A/D포트를 통해 입력되는 전압이 8V 미만인지 마이컴에서 판단하여 미만이 아니면 다시 A지점에서 입력되는 값을 읽고 8V미만이면 마이컴에 셋팅된 시간이후에 스위치를 오프시키는 제 2 단계와; 상기 제 2 단계를 수행한 후, 이그니션 스위치 동작부에서 입력되는 신호를 마이컴에서 감지하여 온상태이면 스위치를 온시키고, 상기 이그니션 스위치가 온상태가 아니면 상기 스위치를 계속 오프시키는 제 3 단계를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.

이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 전압 유지장치 및 방법을 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 전압 유지장치의 구성상태를 나타낸 기능 블럭도로서, 도시한 바와 같이, 자동전원 차단회로부(100)는 불특정한 자동차에 장착된 각종 응용장치에 소정의 전압을 공급하는 배터리(110)와, 최소전압 측정부(200)에서 입력되는 전압값이 8V미만이면 오프동작을 수행하는 스위치(SW1)와, 보조배터리 역할을 하는 콘덴서(C1)와, 상기 스위치(SW1)가 온/오프동작하는 시간에 마진을 주기위한 시정수 값을 나타내는 캐패시터(C3)와 저항(R3)등으로 구성되어 있다.

또한, 최소전압 측정부(200)는 상기 배터리(110)에서 공급되는 전압과 저항비(R1 : R2)를 이용하여 상기 저항에 걸리는 전압을 A지점에서 읽은 후 마이컴(310)의 A/D포트를 통해 상기 마이컴(310)에 디지탈 신호를 입력시키도록 구성되어 있다.

또한, 제어부(300)는 상기 최소전압 측정부(200)에서 입력되는 전압 값을 이용하여 스위치(SW1) 동작을 제어하고, 상기 스위치(SW1)가 온/오프 되는 시간을 감지하며 분주회로부(320)의 N값과 캐패시터(C3)와 저항(R3)의 시정수값을 이용하여 최소전압등을 감지한다.

또한, 각종 응용장치 동작부(400)는 상기 배터리(110)에서 공급되는 12V전압을 이용하여 자동차에 장착된 각종 장치(오디오, 에어백, 램프등)를 동작시키고, 이그니션 스위치 동작부(500)는 상기 제어부(300)의 마이컴(310)에 걸리는 최소전압을 감지하다가 운전자가 키를 입력하면 스위치의 동작을 제어하는 것으로 본 실시예를 구성한다.

또한, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 전압 유지방법의 동작상태를 나타낸 제어 흐름도로서, 도시한 바와 같이, 제 1 단계(S1)는 제어부(300)의 마이컴(310)을 초기화 하고, 몇초후에 스위치(SW1)를 오프시킬 것인지 시간을 마이컴(310)에 셋팅시킨 다음, 최소전압 측정부(200)의 A지점에서 입력되는 아날로그 전압 값을 디지탈 값으로 변환시키는 A/D포트를 통해 디지탈 값을 마이컴(310)에 입력하면 상기 마이컴(310)에 입력된 값을 읽는 동작을 수행한다.

또한, 제 2 단계(S2)는 상기 제 1 단계(S1)를 수행한 후, 상기 A/D포트를 통해 입력되는 전압이 8V 미만인지 마이컴(310)에서 판단하여 미만이 아니면 다시 A지점에서 입력되는 값을 읽고 8V미만이면 마이컴(310)에 셋팅된 시간이후에 스위치(SW1)를 오프시키는 동작을 수행한다.

또한, 제 3 단계(S3)는 상기 제 2 단계(S2)를 수행한 후, 이그니션 스위치 동작부(500)에서 입력되는 신호를 마이컴(310)에서 감지하여 온상태이면 스위치(SW1)를 온시키고, 상기 이그니션 스위치가 온상태가 아니면 상기 스위치(SW1)를 계속 오프시키는 동작을 수행하는 것으로 본 실시예를 구성한다.

이하, 상기와 같이 구성된 배터리 전압 유지장치 및 방법의 동작과정을 첨부된 도 1 및 도 2를 참조하여 더욱 상세히 설명하면 다음과 같다.

먼저, 불특정한 자동차에 장착된 소정의 배터리(110)에서는 12V의 전압이 상기 자동차에 장착된 각종 응용장치 동작부(400)로 입력되면, 상기 각종 응용장치 동작부(400)에 있는 오디오나 에어백 또는 램프 등에 전압이 공급되면서 동작을 하게 된다.

또한, 상기 배터리(110)에서 공급되는 전압과 보조배터리용 캐패시터(C1)에서 공급되는 전압이 최소전압 측정부(200)의 저항 R1과 R2에 걸리면 각 저항에 걸리는 전압비가 A지점을 통해 마이컴(310)에 입력되는데, 이때 A/D포트를 통해 디지탈 신호로 변환되어 배터리(110)에서 공급되는 아날로그 신호를 디지탈 신호로 변환시켜 마이컴(310)에 입력하는 것이다.

즉, 상기 배터리(110)에서 10V의 전압이 상기 최소전압 측정부(200)에 인가되고, 저항 R1에 100Ω짜리 저항을 사용하고 저항 R2에 40Ω짜리 저항을 사용한다면, 상기 저항 R1과 R2에 걸리는 전압비는 5V : 2V가 되는 것이다(분배회로사용).

그래서, 상기 배터리(110)에서 공급되는 전압에 따라 A/D포트를 통해 마이컴(310)에 입력되는 전압이 다르므로 마이컴(310)은 전압 상태를 인지하게 되는것이다.

그러나, 이때 제어부(300)에서 전압상태를 제어하기 위해서는 상기 제어부(300)의 마이컴(310)을 초기화 시키고, 사용자가 몇초후에 스위치(SW1)를 오프시킬 것인지 시간을 셋팅시킨 이후에 마이컴(310)은 A/D포트를 통해 입력된 전압값을 읽는다.

이후, 상기 마이컴(310)에서는 A/D포트를 통해 입력된 값이 8V미만인지 판단하여, 8V이상이면 계속 최소전압 측정부(200)의 A지점에서 입력되는 전압값을 읽게 되고, 8V미만이면 마이컴(310)에 설정되어 있는 시간이후에 스위치(SW1)를 오프시킨다.

즉, 사용자가 마이컴(310)에 스위치(SW1)가 오프되는 시간을 5초라고 셋팅시켜 놓았다면, 배터리(110)에서 공급되는 전압이 8V미만임을 마이컴(310)에서 감지하게 되고 상기 스위치(SW1)를 오프시켜 더 이상이 방전되지 않도록 하는 것이다.

이때, 상기 스위치(SW1)가 오프되는 시간을 마이컴(310)이 계산하는 공식은 다음과 같다.

시간(T) = 2^N·ln2·CR(sec)

여기서 5초이후에 스위치(SW1)가 오프되도록 셋팅되어 있다면 N값은 5, C값은 C3에 470C을 주고 R값은 R3에 680K를 주게된다면 상기와 같은 공식에 의해 상기 스위치(SW1)가 오프되는 시간은 22sec이다.

또한, 자동전원 차단회로부(100)의 캐패시터 C3값과 저항 R3를 주어 시정수를 구하면 설정시간 이후에 스위치(SW1)가 온/오프하는 동안 시간에 마진을 줄 수 있게 되는 것이다.

이후, 상기 마이컴(310)이 이그니션 스위치 동작부(500)에서 신호가 입력되었는지 판단하고 즉, 운전자가 시동을 걸고 있는 상태인지 판단하여 상기 이그니션 스위치 동작부(500)에서 이그니션 스위치를 온시킨 상태이면 스위치(SW1)를 온시키고, 상기 이그니션 스위치를 오프시킨 상태이면 상기 스위치(SW1)를 계속오프시키는 동작을 수행한다.

한편, 본 발명은 상기 실시예에 한정되지 않고 본 발명의 기술적 요지를 벗어나지 않는 범위내에서 다양하게 변형실시할 수 있는바, 불특정한 배터리나 건전지를 사용하는 어떠한 장치에도 사용할 수 있는데, 이는 소비 전류가 큰 장치에서 사용자가 스위치를 오프시키는 것을 잊어 버리면 다음에 사용할 때 건전지가 소모되어 작동시킬 수 없는 장치 등에 사용하는 것이 바람직하다.

이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명 배터리 전압 유지장치 및 방법은, 어떠한 경우에도 배터리가 완전히 방전되는 현상이 발생하지 않아 배터리 방전에 의한 각종 불편을 사전에 예방할 수 있으며, 방전에 의한 배터리 노화도 사전에 방지할 수 있는 등의 효과가 있다.

도 1 은 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 전압 유지장치의 구성상태를 나 타낸 기능 블럭도,

도 2 는 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 전압 유지방법의 동작상태를 나 타낸 제어 흐름도이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

100 : 자동전원 차단회로부 110 : 배터리

200 : 최소전압 측정부 300 : 제어부

310 : 마이컴 320 : 분주회로부

330 : 발진회로부 400 : 각종 응용장치 동작부

500 : 이그니션 스위치 동작부 R1∼R3 : 저항

C1∼C4 : 캐패시터 Q1 : 트랜지스터

S1 : 스위치

Claims

불특정한 자동차에 장착된 소정의 배터리에서 공급되는 전압을 자동으로 차단시키는 자동전원 차단회로부와; 저항 R1과 R2에 걸리는 배터리 전압을 측정하여 마이컴의 A/D 포트에 입력시키는 최소전압 측정부와; 상기 최소전압 측정부에서 입력되는 값을 이용하여 스위치 동작을 제어하고, 상기 스위치가 온/오프 되는 시간을 감지하며 분주회로부의 N값과 캐패시터 C3와 저항 R3의 시정수값을 이용하여 최소전압을 감지하는 제어부와; 상기 배터리에서 공급되는 전압을 이용하여 자동차에 장착된 각종 장치를 동작시키는 각종 응용장치 동작부와; 상기 제어부의 마이컴에 걸리는 최소전압을 감지하다가 운전자가 키를 삽입하면 스위치의 동작을 제어하는 이그니션 스위치 동작부를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 배터리 전압 유지장치.
제 1 항에 있어서, 상기 자동전원 차단회로부는, 자동차에 장착된 각종 응용장치에 소정의 전압을 공급하는 배터리와, 최소전압 측정부에서 입력되는 전압값이 8V미만이면 오프동작을 수행하는 스위치(SW1)와, 보조배터리 역할을 하는 콘덴서(C1)와, 상기 스위치(SW1)가 온/오프동작하는 시간에 마진을 주기위한 시정수 값을 나타내는 캐패시터(C3)와 저항(R3)등을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 배터리 전압 유지장치.
제어부의 마이컴을 초기화 하고, 몇초후에 스위치를 오프시킬 것인지 시간을 마이컴에 셋팅시킨 다음, 최소전압 측정부의 A지점에서 입력되는 아날로그 전압 값을 디지탈 값으로 변환시키는 A/D포트를 통해 디지탈 값을 마이컴에 입력하면 상기 마이컴에 입력된 값을 읽는 제 1 단계(S1)와; 상기 제 1 단계(S1)를 수행한 후, 상기 A/D포트를 통해 입력되는 전압이 8V 미만인지 마이컴에서 판단하여 미만이 아니면 다시 A지점에서 입력되는 값을 읽고 8V미만이면 마이컴에 셋팅된 시간이후에 스위치를 오프시키는 제 2 단계(S2)와; 상기 제 2 단계(S2)를 수행한 후, 이그니션 스위치 동작부에서 입력되는 신호를 마이컴에서 감지하여 온상태이면 스위치를 온시키고, 상기 이그니션 스위치가 온상태가 아니면 상기 스위치를 계속 오프시키는 제 3 단계를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 배터리 전압 유지방법.