KR100993553B1 - 차량의 배터리 단자 소손 방지 구조 - Google Patents

Abstract

본 발명은 차량의 배터리 단자에서의 발열량이 증가하였을 때 전원을 단락시켜 배선을 보호하고 재사용이 가능한 차량의 배터리 단자 소손 방지 구조에 관한 것으로서, 일단부에는 피복 전선이 도통 가능하게 압착 연결되어 차량 전기 장치에 필요한 전원이 통과되도록 고정하는 링 터미널을 이용한 배터리 연결 단자에 있어서, 링 터미널(10)의 피복 전선 연결 부위에 설치되어 열발생량에 따라 온/오프되는 전원 연결부(20), 상기 전원 연결부(20)의 동작에 의해 전원이 오프되면 이를 감지하여 제어 신호를 출력하는 제어부(40), 상기 제어부(40)에서 출력되는 제어 신호에 의해 동작하는 경고부(50)로 구성된다.

차량 전장, 배선, 링터미널, 폴리스위치, 바이메탈

Description

차량의 배터리 단자 소손 방지 구조{A battery terminal damage preventing structure in vehicle}

도 1은 종래의 기술에 의한 차량의 전기 장치의 배선에 사용되는 링 터미널의 구성을 나타내는 사시도.

도 2는 본 발명에 의한 차량의 배터리 단자 소손 방지 구조의 일실시예의 구성을 나타내는 도면.

- 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 -

10 : 링 터미널 20 : 전원 연결부

30 : 폴리 스위치 35 : 바이메탈 부재

40 : 제어부 50 : 경고부

본 발명은 차량의 배터리 단자에 관한 것으로서, 특히 차량의 배터리 단자에서의 발열량이 증가하였을 때 전원을 단락시켜 배선을 보호하고 재사용이 가능한 차량의 배터리 단자 소손 방지 구조에 관한 것이다.

자동차는 수많은 기계 장치와 전기 장치로 이루어져 있으며, 이러한 기계 장 치와 전기 장치는 수많은 전기 회로와 기계적 전기적 부품이 이용되는데, 상기와 같은 전기 장치는 전기 장치와 배선이 연결되거나, 전기 장치와 전기 장치가 연결될 때 배선이 필요하며, 이 배선의 양끝에 링 터미널을 결합하여 전기 장치나 기계 장치 그리고 차체 패널 등에 고정시키게 된다.

도 1은 종래의 기술에 의한 차량의 전기 장치의 배선에 사용되는 링 터미널의 구성을 나타내는 사시도로서, 링 터미널(1)의 일단부에는 피복 전선의 와이어가 압착 연결되어 있고, 타단부에는 링 형태의 고정홀(2)이 형성되어 있음을 도시하고 있다.

배선을 연결하고자 하는 경우, 링 터미널(1)의 고정홀(2)을 연결하고자 하는 부위의 체결홀과 일치시킨 후, 링 터미널(1)의 고정홀(2)에 고정볼트(3)를 삽입하여 링 터미널(1)을 고정볼트(3)로 고정하도록 구성되어 있다.

상기한 바와 같은 종래의 기술을 사용하여 배선을 설치하는 경우, 링 터미널을 통해 인가되는 전류량이 많은 경우에는 링 터미널과의 접촉 저항에 의해 발열이 발생하여 배선이 손상되는 문제점이 있었다. 특히 대용량의 전원이 통과하는 배터리 연결 단자에서 이러한 문제점이 발생하게 되었다.

또한, 링 터미널을 고정하는 고정 볼트가 외부에서 인가되는 진동에 의해 풀려지게 되어 배선 고정 정도가 약화되고 이로 인해 접촉 저항이 증가되면 다량의 열이 발생하게 되어 배선이 손상되는 문제점이 있었다.

이와 같은 문제점을 해결하기 위하여 배선 부위에서의 열발생에 의한 손상을 방지하기 위해 퓨즈(fuse)를 설치하였다. 퓨즈를 설치하는 경우, 퓨즈가 단락되면 새로운 퓨즈로 교환해야 하지만, 퓨즈 교체를 잊는 경우가 많았다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하고자 창안된 것으로서, 차량의 배터리 단자 연결에 사용되는 링 터미널 부위에 폴리 스위치와 바이메탈을 설치하여 배선 연결부위에서의 발열량이 허용량보다 높게 상승되었을 때 회로가 단락되도록 하는 차량의 배터리 단자 소손 방지 구조를 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한, 배선 연결 부위에서의 발열량이 허용량보다 높게 상승되었을 때 회로가 단락시킨 후에도 교체하지 않고 재사용이 가능한 차량의 배터리 단자 소손 방지 구조를 제공하는 것을 목적으로 한다.

도 2는 본 발명에 의한 차량의 배터리 단자 소손 방지 구조의 일실시예의 구성을 나타내는 도면으로서, 일단부에는 피복 전선이 도통 가능하게 압착 연결되어 차량 전기 장치에 필요한 전원이 통과되도록 고정하는 링 터미널을 이용한 배터리 연결 단자에 있어서, 링 터미널(10)의 피복 전선 연결 부위에 설치되어 열발생량에 따라 온/오프되는 전원 연결부(20), 상기 전원 연결부(20)의 동작에 의해 전원이 오프되면 이를 감지하여 제어 신호를 출력하는 제어부(40), 상기 제어부(40)에서 출력되는 제어 신호에 의해 동작하는 경고부(50)로 구성되어 있음을 도시하고 있다.

상기 전원 연결부(20)는 링 터미널의 온도 변화에 의해 연결 또는 단락되는 바이메탈 부재(35), 배터리 단자의 온도 변화에 비례하여 저항값이 변화되는 폴리 스위치(30)로 구성되는 것이 바람직하다.

상기 바이메탈 부재(35)는 상기 폴리 스위치(30)의 온도 변화에 따라 상기 제어부(40)로의 전원 신호 공급을 온/오프하도록 구성되는 것이 바람직하다.

상기 경고부(50)는 경고음을 발생하는 스피커 또는 점멸 신호를 발광하는 경고등인 것이 바람직하다.

상기와 같이 구성된 본 발명의 실시예를 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.

차량에 사용되는 여러 전기 장치에서 필요로 하는 전원을 공급하기 위해서는 차량의 배터리 단자에 링 터미널이 연결된다. 이때 배선에 사용되는 피복 전선의 단부를 제거하여 피복 전선의 와이어가 외부로 드러나도록 한 후, 링 터미널에 압착 연결되는 것은 종래의 기술과 동일하므로 상세한 설명은 생략한다.

링 터미널(10)과 피복 전선의 사이에는 전원 연결부(20)를 설치하도록 한다. 전원 연결부(20)는 온도 변화에 의해 연결 또는 단락되는 바이메탈 부재(35), 배터링 단자의 온도 변화에 의해 저항값이 변화되는 폴리 스위치(30)로 구성되어 있다,

폴리 스위치는 도전성 중합체 스위치 소자(conductive polymer switch device)로서, 냉각 상태에서는 통전이 이루어지지만 소자의 온도가 일정 수준에 도달하면 저항이 증가하여 전류가 감소함으로써 통전을 차단시킨다. 통전이 차단되어 소자가 냉각되면 통전이 가능하게 된다. 이때 차량에 설치되는 전기 장치는 차량에 따라 변화되고 차종에 따라서 배터리의 용량도 변화되므로, 링 터미널측에 설치되는 폴리 스위치는 최대 사용 가능 전류, 최소 동작 가능 전류, 최대 허용 전류 및 최대 사용 가능 전압과 같은 기본 성능을 고려하여 설치하도록 한다.

배터리(미도시)에서 출력되는 전원은 전원 연결부(20)의 폴리 스위치(30)를 통해 외부로 공급되도록 구성되어 있고, 바이메탈 부재(35)는 폴리 스위치(30)의 측면에 밀접하게 설치되어 있으며 배터리와 제어부(40)의 사이에 연결되어 있다.

따라서, 배터리에서 공급되는 전원량이 증가하여 이에 연결되어 있는 배터리 단자의 링 터미널에서의 발열량이 증가하게 되고, 전원량이 계속적으로 증가하면(예 130 A), 발열량도 증가하게 되어 폴리 스위치(30)의 저항값이 계속적으로 상승하게 되어 폴리 스위치(30)는 전원 공급을 차단하게 된다.

이때 바이메탈 부재(35)는 배터리 단자에서 발생되는 발열 정도에 의해 전원 공급이 온되거나 오프되므로, 전원량이 증가되어 배터리 단자에서의 발열량이 일정 한도 이상 증가되면, 폴리 스위치(30)를 통한 전원 공급이 중단되고 이때 바이메탈 부재(35)도 오프된다. 바이메탈 부재(35)의 단락에 의해 제어부(40)로 통하는 전원 신호의 공급이 단선되면, 제어부(40)는 전원량이 증가되어 신호가 단락된 것으로 판단하여 경고부(50)를 동작시키기 위한 제어 신호를 출력한다.

제어부(40)에서 출력되는 제어 신호에 의해 경고부(50)는 경보음 또는 점멸 신호를 이용하여 운전자에 이상 상황을 알리도록 한다.

전원 연결부(20)의 동작에 의해 전원 공급이 오프되면 발열도 정지하게 되어 배터리 단자의 온도는 저하되고, 이에 따라 폴리 스위치(30)의 저항값은 감소되어 통전이 재개된다.

이상에서는 본 발명을 특정의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였 으나, 본 발명은 이러한 실시예에 한정되지 않으며, 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위내에서 실시할 수 있는 다양한 형태의 실시예들을 모두 포함한다.

상기와 같이 구성된 본 발명은 차량 배터리 단자에서의 전원 공급량이 급증하여 발열량이 증가되면 폴리 스위치에 의해 전원 공급이 오프되도록 하는 효과를 갖는다.

또한, 전원 공급 상황이 정상화되면 폴리 스위치를 통한 전원 공급이 재개되므로 교체하지 않고 재사용이 가능한 효과를 갖는다.

Claims (3)

1. 일단부에는 피복 전선이 도통 가능하게 압착 연결되어 차량 전기 장치에 필요한 전원이 통과되도록 고정하는 링 터미널을 이용한 배터리 연결 단자에 있어서, 링 터미널(10)의 피복 전선 연결 부위에 설치되어 열발생량에 따라 온/오프되는 전원 연결부(20), 상기 전원 연결부(20)의 동작에 의해 전원이 오프되면 이를 감지하여 제어 신호를 출력하는 제어부(40), 상기 제어부(40)에서 출력되는 제어 신호에 의해 동작하는 경고부(50)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 차량의 배터리 단자 소손 방지 구조.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 전원 연결부(20)는 링 터미널의 온도 변화에 의해 연결 또는 단락되는 바이메탈 부재(35), 배터리 단자의 온도 변화에 비례하여 저항값이 변화되는 폴리 스위치(30)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 차량의 배터리 단자 소손 방지 구조.
3. 제 2 항에 있어서, 상기 바이메탈 부재(35)는 상기 폴리 스위치(30)의 온도 변화에 따라 상기 제어부(40)로의 전원 신호 공급을 온/오프하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 차량의 배터리 단자 소손 방지 구조.

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