KR100779494B1

KR100779494B1 - 배터리의 역전압 차단장치

Info

Publication number: KR100779494B1
Application number: KR1020040031180A
Authority: KR
Inventors: 이형욱
Original assignee: 주식회사 만도
Priority date: 2004-05-03
Filing date: 2004-05-03
Publication date: 2007-11-26
Also published as: KR20050105893A

Abstract

본 발명은 배터리의 역전압 차단장치에 관한 것으로, 본 발명의 목적은 배터리를 역전압으로부터 보호할 수 있는 배터리의 역전압 차단장치를 제공함에 있다.

본 발명의 다른 목적은 전계효과트랜지스터로 구현된 배터리의 역전압 차단장치를 제공함에 있다.

이를 위해 본 발명은 솔레노이드 밸브, 상기 솔레노이드 밸브에 전류를 공급하는 전원공급장치, 상기 솔레노이드 밸브와 전원공급장치를 전기적으로 연결하거나 차단하는 제 1 및 제2스위치, 상기 제1 및 제2스위치의 구동을 제어하는 마이컴, 상기 마이컴에서 상기 제2스위치로 전달되는 제어신호를 지연시키는 신호지연부를 포함하되, 상기 제1스위치는 상기 제2스위치 보다 먼저 오프되어 상기 제2스위치의 오프시 발생된 유기전압을 차단한다.

Description

배터리의 역전압 차단장치{A reverse voltage preventing apparatus}

도 1은 종래의 배터리의 역전압 차단장치를 도시한 회로도이다.

도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 배터리의 역전압 차단장치를 도시한 회로도이다.

*도면의 주요 기능에 대한 부호의 설명*

20:솔레노이드 밸브 21:배터리

22:제1MOSFET 23:제3MOSFET

24:제2MOSFET 25:마이컴

26:신호지연부

본 발명은 배터리의 역전압 차단장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 배터리를 역전압으로부터 보호하기 위한 배터리의 역전압 차단장치에 관한 것이다.

일반적으로, 온 또는 오프되는 각종 소자들은 오프시에 서지전압이 발생하는 경우가 있다. 서지전압은 통상 정상적인 전압 보다 큰 전압이 발생되고, 발생된 서지전압에 의해 시스템을 구성하는 소자들이 손상된다. 따라서 이러한 서지전압이나 기타 비정상적으로 발생된 전압으로부터 각종 소자를 보호하기 위한 장치들이 개발되어 왔다.

도1에 도시된 바와 같이 배터리를 보호하기 위한 종래의 배터리의 역전압 차단장치는 솔레노이드 밸브(10)와, 솔레노이드 밸브(10)에 전류를 공급하는 배터리(11)와, 배터리(11) 및 솔레노이드 밸브(10)를 전기적으로 연결하거나 차단하는 제1MOSFET(Metal-oxide semicoductor field effect transistor)(12)과, 솔레노이드 밸브(10)를 온 또는 오프시키는 제3MOSFET(13)과, 배터리(11) 및 제1MOSFET(12) 사이에 연결되어 배터리(11)를 역전압으로부터 보호하는 쇼트키 다이오드(14)와, 제1 및 제3MOSFET(12,13)에 PWM(Pulse-width modulation)제어신호를 전송하여 제1 및 제3MOSFET(12,13)을 온 또는 오프시키는 마이컴(15)을 구비한다.

이러한 종래의 배터리의 역전압 차단장치는 솔레노이드 밸브(10)를 구동하기 위해 마이컴(15)에서 PWM제어신호를 전송하여 제1 및 제3MOSFET(12,13)를 온 시키면 배터리(11)에서 솔레노이드 밸브(10)로 전류가 흐른다. 솔레노이드 밸브(10)로 전류가 흐르면 솔레노이드 밸브(10)는 흐르는 전류의 크기에 따라 밸브의 개도가 조절된다. 솔레노이드 밸브(10)에 전류가 흐르는 중에 마이컴(15)의 PWM제어신호에 의해 제1 및 제3MOSFET(12,13)이 오프되면 솔레노이드 밸브(10)도 오프된다. 이 때 제1MOSFET(12)이 오프되면서 서지전압이 발생될 수 있는데 종래의 경우 쇼트키 다 이오드(14)에 의해 역전압이 차단됨으로써 배터리(11)가 보호될 수 있었다.

그러나 배터리(11)의 역전압 방지회로로 쇼트키 다이오드(14)를 사용할 경우 배터리(11)에서 솔레노이드 밸브(10)로 인가되는 전류에 의해 쇼트키 다이오드(14)에 큰 전압이 인가되는 문제점이 있었다.

또한, 배터리(11)에서 솔레노이드 밸브(10)로 많은 전류를 흘려주기 위해서는 큰 쇼트키 다이오드(14)를 사용해야 하는 문제점이 있었다.

본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 배터리를 역전압으로부터 보호할 수 있는 배터리의 역전압 차단장치를 제공함에 있다.

전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명은 솔레노이드 밸브, 상기 솔레노이드 밸브에 전류를 공급하는 전원공급장치, 상기 솔레노이드 밸브와 전원공급장치를 전기적으로 연결하거나 차단하는 제 1 및 제2스위치, 상기 제1 및 제2스위치의 구동을 제어하는 마이컴, 상기 마이컴에서 상기 제2스위치로 전달되는 제어신호를 지연시키는 신호지연부를 포함하되, 상기 제1스위치는 상기 제2스위치 보다 먼저 오프되어 상기 제2스위치의 오프시 발생된 유기전압을 차단하는 것을 특징으로 한다.

또한 상기 제2스위치는 전계효과트랜지스터인 것을 특징으로 한다.

이하에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 본 도면을 참조하여 상세하게 설명 하도록 한다. 도 2에 도시된 바와 같이 본 발명의 일실시예에 따른 배터리의 역전압 차단장치는 차량의 휠에 공급되는 제동액의 흐름을 조절하는 솔레노이드 밸브(20)와 , 솔레노이드 밸브(20)에 전류를 공급하는 배터리(21)와, 솔레노이드 밸브(20) 및 배터리(21)를 전기적으로 연결하거나 차단하는 제1MOSFET(22)과, 제1MOSFET(22) 및 배터리(21)의 사이에 연결되어 배터리(21)를 역전압으로부터 보호하는 제2MOSFET(24)과, 솔레노이드 밸브(20)를 온 또는 오프시키는 제3MOSFET(23)과, 제1 내지 제3MOSFET(22,23,24)에 PWM제어신호를 전송하여 제1 내지 제3MOSFET(22,23,24)을 온 또는 오프시키는 마이컴(25)과, 마이컴(25)에서 제1MOSFET(22)으로 전송되는 PWM제어신호를 시정수 만큼 지연시키는 신호지연부(26)를 포함한다.

솔레노이드 밸브(20)에는 인덕턴스 성분(L)과 저항성분(R2)으로 나눠지는 코일이 마련되는데 코일에 전류가 흘러 자기장이 발생됨으로써 코일내부에 위치하는 자기코어(미도시)를 이동시키고, 자기코어의 이동정도에 따라 유체의 흐름이 조절된다. 따라서 솔레노이드 밸브(20)의 코일에 흐르는 전류의 크기를 조절하면 유체의 흐름이 조절된다.

제1 및 제2MOSFET(22,24)은 게이트 단자가 각각 마이컴(25)의 동일한 포트에 연결되어 마이컴(25)에서 나온 동일한 PWM제어신호에 의해 제1 및 제2MOSFET(22,24)이 온 되거나 오프된다. 다만, 마이컴(25)에서 제1MOSFET(22)으로 전송된 PWM제어신호는 신호지연부(26)에서 지연되어 제1MOSFET(22)의 온 또는 오프동작은 제2MOSFET(24)의 온 또는 오프동작 보다 지연된다.

제3MOSFET(23)의 게이트 단자도 마이컴(25)과 연결되며 마이컴(25)의 제어신호에 의해 제3MOSFET(23)이 온 되거나 오프된다. 제3MOSFET(23)이 온 되면 전류가 흐를 수 있는 루프가 형성되므로 솔레노이드 밸브(20)가 온되어 솔레노이드 밸브(20)의 코일로 전류가 흐르게 되고, 제3MOSFET(23)이 오프되면 전류가 흐를 수 있는 루프가 차단되어 솔레노이드 밸브(20)도 오프된다.

마이컴(25)은 다양한 입력정보(예를 들면 휠 스피드 등)를 기초로 하여 제1 내지 제3MOSFET(22,23,24)에 PWM제어신호를 전송함으로써 솔레노이드 밸브(20)의 동작을 제어한다.

신호지연부(26)는 저항(R1)과 커패시터(C)로 구성되며, 마이컴(25)에서 제1MOSFET(22)으로 전송되는 PWM제어신호를 시정수(

=R1C)만큼 지연시킨다. 따라서 저항(R1)과 커패시터(C)의 크기를 조절하면 제1MOSFET(22)에 도달되는 PWM제어신호의 지연정도를 제어할 수 있게 된다.

이하에서는 본 발명의 일실시예에 따른 배터리의 역전압 차단장치의 동작을 설명한다. 마이컴(25)은 휠속도센서(미도시) 등을 통해 입력된 정보를 기초로 솔레노이드 밸브(20)의 구동여부를 결정한다. 솔레노이드 밸브(20)를 구동시킬 경우 마이컴(25)은 솔레노이드 밸브(20)의 코일에 흐르는 전류를 조절하기 위해 제1 내지 제3MOSFET(22,23,24)의 게이트 단자에 PWM제어신호(예를 들어 진폭이 10V인 구형파)를 전송하여 제1 내지 제3MOSFET(22,23,24)이 온 또는 오프 되도록 한다. 이 때 제 1 및 제2MOSFET(22,24)으로는 동일한 PWM제어신호가 전송되나 제1MOSFET(22)은 신호지연부(26)에서 지연된 PWM제어신호를 받으므로 제2MOSFET(24)보다 늦게 온 또는 오프된다. PWM제어신호에서 0V에 해당하는 부분이 제1 및 제2MOSFET(22,24)에 전송되면 제1MOSFET(22)으로 전송된 0V신호는 신호지연부(26)의 시정수 만큼 지연되어 제1MOSFET(22)의 게이트 단자에 인가되고, 제2MOSFET(24)의 게이트 단자에는 곧바로 0V가 인가되므로 제2MOSFET(24)이 먼저 오프된다. 제2MOSFET(24)이 오프되고 일정한 시간(시정수)이 경과된 후에 제1MOSFET(22)의 게이트 단자에 0V가 인가되므로 제1MOSFET(22)도 오프된다.

제1MOSFET(22)이 오프되면 경우에 따라 서지전압이 발생하는데 이미 제2MOSFET(24)이 오프된 상태이므로 배터리(21)는 전기적으로 차단되어 제1MOSFET(22)의 오프시 발생된 서지전압에 의해 손상을 입지 않게 된다. 따라서 배터리(21)는 역전압으로부터 안전하게 보호될 수 있다. 또한 역전압 차단장치로 MOSFET을 사용하여 역전압 차단장치를 흐르는 전류에 의해 역전압 차단장치에 큰 전압이 인가되는 것을 방지할 수 있다.

이상에서 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명에 의할 경우 배터리가 역전압에 의해 손상되는 것을 방지할 수 있다.

또한, 본 발명에 의할 경우 솔레노이드 밸브로 공급되는 전류에 의해 역전압 차단장치에 큰 전압이 인가되는 것을 방지할 수 있다.

Claims

솔레노이드 밸브,

상기 솔레노이드 밸브에 전류를 공급하는 전원공급장치,

상기 솔레노이드 밸브와 전원공급장치를 전기적으로 연결하거나 차단하는 제 1 및 제2스위치,

상기 제1 및 제2스위치의 구동을 제어하는 마이컴,

상기 마이컴에서 상기 제2스위치로 전달되는 제어신호를 지연시키는 신호지연부를 포함하되,

상기 제1스위치는 상기 제2스위치 보다 먼저 오프되어 상기 제2스위치의 오프시 발생된 유기전압을 차단하는 것을 특징으로 하는 배터리의 역전압 차단장치
제1항에 있어서,

상기 제2스위치는 전계효과트랜지스터인 것을 특징으로 하는 배터리의 역전압 차단장치