KR101364856B1 - Charging control device for auxiliary battery of vehicle and the method thereof - Google Patents
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Abstract
Description
발전 전원을 이용하여 보조배터리를 충전할 수 있는 차량용 보조배터리 충전제어장치 및 그 충전제어방법에 관한 것이다. An auxiliary battery charging control device for a vehicle capable of charging an auxiliary battery using a power generation power source, and a charging control method thereof.
일반적으로 차량에는 전자기기의 발달로 인하여 전기를 사용하는 차량용품이 점차 많아짐과 동시에 그에 따른 전력소모량도 많아지는 실정에 있다. 그 중 블랙박스의 경우, 차량의 운행 시뿐만 아니라 주차 중에도 차량 주변을 감시하고자 하는 차원에서 차량의 주배터리와 상시 전원장치를 부착하여 사용하고 있다.In general, due to the development of electronic devices, vehicles are increasingly using electric vehicles, and at the same time, power consumption is also increasing. Among them, the black box is attached to the main battery of the vehicle and the constant power supply in order to monitor the surroundings of the vehicle as well as during the operation of the vehicle.
그러나, 차량 내에 설치된 블랙박스로 인해 차량의 주배터리가 방전되는 상황이 발생되어, 블랙박스 제작 업체들은 차량의 주배터리 방전을 막기 위해 상시 전원장치에 차단전압을 설정하여 사용하고 있다. 하지만, 장시간 주차 시에는 시동용 배터리의 방전을 막기에는 역부족으로 여전히 시동용 배터리의 방전으로 인해 시동이 걸리지 않는 현상이 발생하고 있다. However, a situation in which the main battery of the vehicle is discharged due to the black box installed in the vehicle, black box manufacturers are using a cutoff voltage to the power supply to prevent the main battery discharge of the vehicle. However, when parking for a long time, it is not enough to prevent the discharge of the starting battery, and there is still a phenomenon that starting does not occur due to the discharge of the starting battery.
이에 따라, 사용자들은 시동에 사용되는 주 배터리 외에 추가로 보조배터리를 부착하여 사용하고 있다. 하지만, 배터리의 종류에 따라 충전 전압이 서로 달라서 보조배터리가 완전 충전되지 않는 경우가 다수 발생하여 보조배터리의 사용시간이 실제 용량만큼 사용할 수 없는 경우가 종종 발생한다.
Accordingly, users are using a secondary battery in addition to the main battery used for starting. However, since the charging voltage is different depending on the type of battery, the auxiliary battery may not be fully charged in many cases, and thus the use time of the auxiliary battery may not be used as much as the actual capacity.
본 발명의 일측면은 차량의 발전기 또는 태양광모듈을 이용하여 보조배터리를 충전하고, 차량의 시동 오프시 충전된 보조배터리를 이용하여 전자기기를 구동함으로써, 차량 주 배터리의 방전을 예방할 수 있는 차량용 보조배터리 충전제어장치 및 그 충전제어방법에 관한 것이다. One side of the present invention is a vehicle that can prevent the discharge of the vehicle main battery by charging the auxiliary battery using a generator or a solar module of the vehicle, and driving the electronic device using the auxiliary battery charged when the vehicle is turned off. A secondary battery charge control device and a charge control method thereof.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 발전 전원으로부터 출력되는 전압을 공급받아 충전되거나, 충전된 충전전압을 전자기기로 공급하는 보조배터리를 구비하는 차량용 보조배터리 충전제어장치는 상기 발전 전원으로부터 출력되는 전압을 감지하여 기설정 1차충전개시전압보다 높으면 시동이 온 된 것으로 인지하고, 상기 감지된 전압을 보조배터리의 규격에 따른 충전전압 및 전류로 변환하는 충전제어부, 상기 보조배터리의 과충전 또는 과방전 발생여부에 따라, 상기 충전제어부에서 변환된 충전전압 및 전류를 보조배터리로 공급 또는 차단하는 보호회로부 및, 상기 보조배터리는 과충전 또는 과방전 발생이 없으면, 보호회로부로부터 상기 충전제어부에서 변환된 충전전압 및 전류를 공급받아 충전될 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the secondary battery charging control device for a vehicle having a secondary battery that is supplied with a voltage output from the power generation power or charged, or supplies a charged charging voltage to the electronic device is a voltage output from the power generation power source Detects that the start-up is higher than the preset primary charging start voltage, the charge control unit for converting the sensed voltage to the charging voltage and current according to the specification of the secondary battery, overcharge or over-discharge of the secondary battery According to whether or not, the protection circuit unit for supplying or blocking the charging voltage and current converted by the charging control unit to the secondary battery, and if the secondary battery does not have an overcharge or over-discharge, the charging voltage converted in the charge control unit from the protection circuit unit and It can be charged with current.
또한, 상기 충전제어부는, 차량의 종류에 따른 상기 1차 충전개시전압, 충전차단전압, 2차 충전개시전압, 상기 보조배터리의 규격에 따른 충전전압 및 전류에 대한 값을 설정받는 설정부 및, 상기 기설정 1차충전개시전압보다 높은 것으로 감지된 상기 발전전원으로부터 출력된 전압이 상기 설정된 충전압보다 높거나 낮으면 상기 설정부에서 설정받은 충전전압 및 전류로 변환하는 전압(또는 전류)변환부를 포함할 수 있다.The charging control unit may include a setting unit configured to set values for the primary charging start voltage, the charging cutoff voltage, the secondary charging start voltage, and the charging voltage and current according to the specification of the auxiliary battery according to the type of the vehicle; The voltage (or current) converter converts the voltage output from the power generation power detected as being higher than the predetermined primary charging start voltage is higher or lower than the set charging voltage to the charging voltage and current set by the setting unit. It may include.
또한, 상기 충전제어부는, 상기 발전전원과의 연결을 온 또는 오프하는 스위치부, 상기 발전전원으로부터 출력된 전압이 상기 설정받은 충전차단전압보다 낮은 것으로 감지되면, 상기 발전전원과의 연결을 오프하도록 상기 스위치부를 제어하는 감지부를 더 포함할 수 있다.In addition, the charging control unit, the switch unit for turning on or off the connection to the power generation power, when it is detected that the voltage output from the power generation power is lower than the set charge cut-off voltage, to turn off the connection to the power generation power It may further include a sensing unit for controlling the switch unit.
또한, 상기 보호회로부는, 상기 스위치부가 오프되면, 상기 보조배터리에 충전된 충전 전압을 상기 전자기기의 구동전압으로 공급할 수 있다.In addition, when the switch unit is turned off, the protection circuit unit may supply a charging voltage charged in the auxiliary battery as a driving voltage of the electronic device.
또한, 상기 보호회로부는, 상기 보조배터리의 전압이 기설정된 기준 방전전압 이하가 되면, 상기 보조배터리에서 상기 전자기기로 공급되는 전압을 차단할 수 있다.The protection circuit unit may block a voltage supplied from the auxiliary battery to the electronic device when the voltage of the auxiliary battery is less than or equal to a predetermined reference discharge voltage.
또한, 상기 보조배터리에 충전된 충전 전압의 잔량을 표시하는 잔량표시부를 더 포함할 수 있다.The apparatus may further include a remaining amount display unit that displays a remaining amount of the charging voltage charged in the auxiliary battery.
또한, 상기 보조배터리는 적어도 하나의 셀을 포함하며, 복수 개의 셀인 경우 직렬 또는 병렬 연결되고, 상기 셀은 2차전지가 될 수 있다.In addition, the auxiliary battery includes at least one cell, in the case of a plurality of cells connected in series or in parallel, the cell may be a secondary battery.
또한, 상기 발전전원은 차량의 발전기 또는 태양광 모듈이 될 수 있다.In addition, the power generation may be a generator or a solar module of the vehicle.
한편, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 발전 전원으로부터 출력되는 충전전압을 공급받아 충전되거나, 충전된 전압을 전자기기로 공급하는 보조배터리를 구비하는 차량용 보조배터리 충전제어장치의 충전제어방법은 상기 발전 전원으로부터 출력되는 전압을 감지하여 기설정 1차 충전개시전압과 비교하여, 발전 전원으로부터 출력되는 전압이 상기 기설정 1차 충전개시전압 보다 높으면 시동이 온된 것으로 인지하고, 상기 감지된 전압을 보조배터리의 규격에 따른 충전전압 및 전류로 변환하는 단계, 상기 보조배터리의 과충전 또는 과방전 발생여부에 따라, 상기 변환된 충전전압 및 전류를 보조배터리로 공급 또는 차단하는 단계를 포함할 수 있다.On the other hand, according to an embodiment of the present invention, the charging control method of the secondary battery charging control device for a vehicle having a secondary battery for receiving a charge voltage supplied from the power generation power, or supplying the charged voltage to the electronic device is When the voltage output from the power generation power is sensed and compared with the preset primary charging start voltage, when the voltage output from the power generation power is higher than the preset primary charging start voltage, the starter is recognized as being turned on, and the sensed voltage is assisted. The method may include converting into a charging voltage and a current according to a standard of a battery, and supplying or blocking the converted charging voltage and current to a secondary battery according to whether the secondary battery is overcharged or overdischarged.
또한, 차량의 종류에 따른 상기 1차 충전개시전압, 충전차단전압, 2차 충전개시전압, 상기 보조배터리의 규격에 따른 충전전압 및 전류에 대한 값을 설정받는 단계를 더 포함하며, 상기 변환하는 단계는, 상기 기설정 1차충전개시전압보다 높은 것으로 감지된 상기 발전전원으로부터 출력된 전압이 상기 충전전압보다 높거나 낮으면 상기 설정받은 충전전압 및 전류로 변환할 수 있다.The method may further include setting values of the primary charging start voltage, the charging breaking voltage, the secondary charging start voltage, and the charging voltage and current according to the specification of the auxiliary battery according to the type of the vehicle. The step may be converted into the set charging voltage and current when the voltage output from the power generation power detected as being higher than the predetermined primary charging start voltage is higher or lower than the charging voltage.
또한, 상기 변환하는 단계는, 상기 발전전원과 연결된 스위치부를 온 또는 오프하는 단계 및, 상기 발전전원으로부터 출력된 전압이 상기 설정된 충전차단전압보다 낮은 것으로 감지되면, 상기 발전전원과의 연결을 오프하도록 상기 스위치부를 제어하는 단계를 더 포함할 수 있다.The converting may include turning on or off a switch connected to the power generation power, and when the voltage output from the power generation power is detected to be lower than the set charging cutoff voltage, turn off the connection with the power generation power. The method may further include controlling the switch unit.
또한, 상기 스위치부가 오프되면, 상기 보조배터리에 충전된 충전 전압을 상기 전자기기의 구동전압으로 공급하는 단계를 더 포함할 수 있다.The switch unit may further include supplying a charging voltage charged in the auxiliary battery as a driving voltage of the electronic device.
또한, 상기 보조배터리의 전압이 기설정된 기준 방전전압 이하가 되면, 상기 보조배터리에서 상기 전자기기로 공급되는 전압을 차단하는 단계를 더 포함할 수 있다.The method may further include blocking a voltage supplied from the auxiliary battery to the electronic device when the voltage of the auxiliary battery is less than or equal to a predetermined reference discharge voltage.
또한, 상기 보조배터리에 충전된 충전 전압의 잔량을 표시하는 단계를 더 포함할 수 있다.The method may further include displaying a remaining amount of the charging voltage charged in the auxiliary battery.
또한, 상기 보조배터리는 적어도 하나의 셀을 포함하며, 복수 개의 셀인 경우 직렬 또는 병렬 연결되고, 상기 셀은 2차전지가 될 수 있다. In addition, the auxiliary battery includes at least one cell, in the case of a plurality of cells connected in series or in parallel, the cell may be a secondary battery.
또한, 상기 발전전원은 차량의 발전기 또는 태양광 모듈이 될 수 있다. In addition, the power generation may be a generator or a solar module of the vehicle.
본 발명의 일측면에 따른 차량용 보조배터리 충전제어장치는 차량의 시동 온 시 차량의 발전기 또는 태양광 모듈을 이용하여 보조배터리를 충전하고, 차량의 시동 오프시 충전된 보조배터리를 이용하여 전자기기를 구동함으로써, 차량 주배터리의 방전을 예방할 수 있다. An auxiliary battery charging control apparatus for a vehicle according to an aspect of the present invention charges an auxiliary battery using a generator or a solar module of a vehicle when the vehicle is turned on, and uses an auxiliary battery charged when the vehicle is turned off. By driving, the discharge of the vehicle main battery can be prevented.
또한, 보조배터리의 종류 및 연결에 따른 전압/전류값을 설정함으로써, 보조배터리의 종류에 관계없이 보조배터리를 완충할 수 있게 된다.
In addition, by setting a voltage / current value according to the type and connection of the auxiliary battery, the auxiliary battery can be fully charged regardless of the type of the auxiliary battery.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 보조배터리 충전제어장치의 동작 설명을 위한 개략적인 제어블록도.
도 2는 도 1의 차량용 보조배터리 충전제어장치의 충전제어부의 개략적인 제어블록도.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 차량용 보조배터리 충전제어장치의 동작 설명을 위한 개략적인 제어블록도.
도 4는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 차량용 보조배터리 충전제어장치의 동작 설명을 위한 개략적인 제어블록도.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 보조배터리 충전제어장치의 충전제어방법을 설명하기 위한 흐름도.1 is a schematic control block diagram for explaining the operation of the auxiliary battery charging control device for a vehicle according to an embodiment of the present invention.
2 is a schematic control block diagram of a charging control unit of the auxiliary battery charging control device for a vehicle of FIG.
Figure 3 is a schematic control block diagram for explaining the operation of the secondary battery charging control device for a vehicle according to an embodiment of the present invention.
Figure 4 is a schematic control block diagram for explaining the operation of the secondary battery charging control device for a vehicle according to an embodiment of the present invention.
5 is a flowchart illustrating a charging control method of an auxiliary battery charging control apparatus for a vehicle according to an exemplary embodiment of the present invention.
이하에서는 첨부한 도면을 참조하면서 본 발명의 실시예에 대한 구성 및 작용을 상세하게 설명하기로 한다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, configurations and operations of embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 사용하기로 한다. Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the drawings, like reference numerals are used to denote like elements in the drawings, even if they are shown in different drawings.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 보조배터리 충전제어장치의 동작 설명을 위한 개략적인 제어블록도이다. 충전제어장치(100)는 충전제어부(110), 보호회로부(120), 보조배터리(130)를 포함할 수 있다.1 is a schematic control block diagram for explaining the operation of the secondary battery charging control device for a vehicle according to an embodiment of the present invention. The
차량용 보조배터리 충전제어장치(100)는 발전전원(10)을 이용하여 보조배터리(130)를 충전하고, 보조배터리(130)는 충전된 전압을 전자기기(20)에 공급하여 방전할 수 있다. 여기서, 발전전원(10)은 차량의 발전기 또는 태양광 모듈이 될 수 있다. The vehicle auxiliary battery
여기서, 태양광 모듈은 차량의 지붕 또는 본네트 등에 설치되며 차량의 외부에서 가해지는 태양에너지를 전기에너지로 변환하여 전압을 발생시키게 된다. 이러한 태양광 모듈은 공지된 것이므로 이하 상세한 설명은 생략하도록 한다.Here, the solar module is installed on the roof or bonnet of the vehicle and converts solar energy applied from the outside of the vehicle into electrical energy to generate a voltage. Since the photovoltaic module is well known, the following detailed description will be omitted.
또한, 전자기기(20)는 차량 내에 구비될 수 있는 냉난방기기, 공기청정기, 휴대폰 충전기, 네비게이션, 블랙박스, AV기기 등이 될 수 있으며, 이밖에 차량의 시동이 꺼진 이후로도 사용될 수 있는 전자기기는 모두 포함될 수 있다. In addition, the
충전제어부(110)는 발전전원(10)으로부터 출력되는 전압을 감지하여 기설정 1차 충전개시전압보다 높은지 감지한다. 이때, 1차 충전개시전압보다 높게 감지된 전압이 보조배터리 완충전압보다 높거나 낮으면, 감지된 전압을 보조배터리(130)에 대응하는 충전전압 및 전류로 변환할 수 있다. 여기서 1차 충전개시전압은 시동전압 또는 임의로 설정된 크기의 전압일 수 있으며, 보조배터리 완충전압은 보조배터리의 규격에 따른 충전전압을 의미한다.The
보호회로부(120)는 보조배터리(130)에 연결되며, 변환된 충전전압 및 전류의 과충전 또는 과방전 여부를 판단하여 보조배터리(130)로 공급여부를 결정할 수 있다. The
보조배터리(130)는 보호회로부(120)로부터 과충전이 발생하지 않은 것으로 판단되면, 충전제어부(110)에서 변환된 전압 및 전류를 공급받아 충전될 수 있다. When it is determined that the overcharge is not generated from the
한편, 충전제어부(110)는 발전전원(10)으로부터 출력되는 전압을 감지하여 기설정 충전차단전압보다 낮으면, 발전전원(10)이 입력되는 것을 차단한다. 이는, 사용자가 시동은 오프시키고 키(key)만 온 시킨 상태에서 전자기기(20)를 사용할 경우를 대비하여 충전차단전압을 설정하여 주 배터리를 보호하기 위함이다.On the other hand, the
보호회로부(120)는 충전제어부(110)로부터 전압이 공급되지 않으면, 보조배터리(130)에 기충전된 충전 전압을 연결된 전자기기(20)의 구동전압으로 공급하여 전자기기(20)를 구동시킬 수 있다.When the voltage is not supplied from the
결과적으로, 차량의 시동이 온되면, 발전전원(10)을 이용하여 보조배터리(130)를 충전할 수 있다. 한편, 차량의 시동이 오프되면, 보조배터리(130)에 충전된 충전 전압을 전자기기(20)로 공급하여 전자기기(20)를 구동시킬 수 있다. 즉, 차량의 주배터리에 영향을 끼치지 않고 보조배터리(130)의 충방전을 할 수 있게 된다. As a result, when the vehicle is turned on, the
도 2는 도 1의 차량용 보조배터리 충전제어장치의 충전제어부의 개략적인 제어블록도이다. 충전제어부(110)는 감지부(111), 스위치부(112), 설정부(113), 및 전압(또는 전류)변환부(114)를 포함할 수 있다.FIG. 2 is a schematic control block diagram of a charging control unit of the vehicle auxiliary battery charging control device of FIG. 1. The
스위치부(112)는 충전제어장치(100)와 발전전원(10)과의 연결을 온 또는 오프한다. 스위치부(112)는 감지부(111)에 의해 감지된 발전전원(10)의 전압이 1차 충전개시전압보다 높으면 스위치를 온한다. 스위치부(112)는 감지부(111)에 의해 감지된 발전전원(10)의 전압이 기설정된 충전차단전압보다 낮으면 스위치를 오프한다. The
감지부(111)는 발전전원(10)으로부터 출력된 전압의 크기를 감지할 수 있다. 감지부(111)는 발전전원(10)으로부터 출력된 전압이 1차충전개시전압보다 높으면 발전전원(10)과의 연결을 온하도록 스위치부(112)를 제어한다. 감지부(111)는 발전전원(10)으로부터 출력된 전압이 충전차단전압보다 낮으면 발전전원(10)과의 연결을 오프하도록 스위치부(112)를 제어한다. 감지부(111)는 발전 전원(10)으로부터 출력된 전압이 2차충전개시전압보다 높으면 발전전원(10)과의 연결을 온하도록 스위치부(112)를 제어한다.The
설정부(112)는 보조배터리의 규격에 따른 충전 전압에 대한 값 즉, 보조배터리 완충전압을 설정받는다. The
전압(또는 전류)변환부(114)는 감지부(111)에서 발전 전원(10)으로부터 출력되는 전압이 1차 충전개시전압보다 높은 것으로 감지된 경우, 발전전원(10)으로부터 출력된 전압이 보조배터리 완충전압보다 높거나 낮으면 설정부(113)에서 설정받은 충전전압 및 전류로 변환한다. 전압(또는 전류)변환부(114)는 설정부(113)의 설정값에 따라 변환된 충전전압 및 전류를 보호회로부(120)를 통해 보조배터리(230)로 공급하여 보조배터리를 충전할 수 있다. When the voltage (or current)
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 차량용 보조배터리 충전제어장치의 동작 설명을 위한 개략적인 제어블록도이다. 한편, 도 3의 차량용 보조배터리 충전제어장치(200)는 도 1의 구성에 잔량표시부(240)를 포함하는 형태로 구성될 수 있다. Figure 3 is a schematic control block diagram for explaining the operation of the secondary battery charging control device for a vehicle according to an embodiment of the present invention. Meanwhile, the vehicle auxiliary battery
차량용 보조배터리 충전제어장치(200)는 충전제어부(210), 보호회로부(220), 보조배터리(230), 잔량표시부(240)를 포함할 수 있다. 한편, 도 1의 구성과 동일한 구성은, 도 1에서 설명한 기능들을 동일하게 수행할 수 있으므로 이에 대한 설명은 생략하도록 한다. The auxiliary battery charging
잔량표시부(240)는 보조배터리(230)에 충전된 충전 전압의 잔량을 표시할 수 있다. 잔량표시부(240)는 잔량을 표시하는 복수 개의 LED 및 잔량표시부(240)를 온/오프할 수 있는 스위치를 구비할 수 있다. The remaining
사용자에 의해 잔량표시부(240)의 스위치가 온되면, 충전 전압의 잔량에 따라 LED를 점등하고, 1~2초 후에 점멸되도록 할 수 있다. 또한, LED가 5개로 구비된 경우, 잔량이 20%이면 5개의 LED 중 1개의 LED가 점등되도록 할 수 있다. When the switch of the remaining
이에 따라, 보조배터리(230)의 잔량을 확인할 수 있어, 보조배터리(230)의 충전의 필요여부를 사용자가 쉽게 인식할 수 있다.Accordingly, the remaining amount of the
도 4는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 차량용 보조배터리 충전제어장치의 동작 설명을 위한 개략적인 제어블록도이다. Figure 4 is a schematic control block diagram for explaining the operation of the auxiliary battery charging control device for a vehicle according to an embodiment of the present invention.
차량용 보조배터리 충전제어장치(300)는 충전제어부(310), 보호회로부(320), 보조배터리(330), 잔량표시부(340)를 포함할 수 있다. 또한, 충전제어부(310)는 감지부(311), 스위치부(312), 설정부(313), 및 전압(또는 전류)변환부(314)를 포함할 수 있다. The secondary battery charging
스위치부(312)는 충전제어장치(300)와 발전전원(10)과의 연결을 온 또는 오프한다. 스위치부(312)는 감지부(311)에 의해 감지된 발전전원(10)의 전압이 1차 충전개시전압보다 높으면 스위치를 온한다. 스위치부(312)는 발전전원(10)의 전압이 충전차단전압보다 낮으면 스위치를 오프한다. 스위치부(312)는 2차 충전시, 2차충전개시전압보다 높으면 스위치를 온할 수 있다. 여기서, 2차 충전개시전압은, 1차 충전 후 충전차단전압에 의해 충전이 차단된 후, 재충전여부를 판단하기 위한 기준 전압이 될 수 있다. The
감지부(311)는 발전전원(10)에서 출력되는 전압을 감지하여 기설정된 기준 전압 즉, 1차 충전개시전압, 충전차단전압, 2차 충전개시전압과 비교하여 스위치부(312)의 온/오프를 제어할 수 있다. The
구체적으로, 감지부(311)는 발전전원(10)에서 출력되어 감지된 전압이 시동 온 시에만 해당되는 1차 충전개시전압 이상으로 감지되면 충전을 개시하도록 스위치부(312)를 제어하여 스위치를 온 시킬 수 있다. 한편, 감지부(311)는 감지된 전압이 보조배터리 완충전압보다 높거나 낮은 것으로 판단되면, 보조배터리 완충전압으로 변환하여 보조배터리를 충전시키고, 감지된 전압이 충전차단전압 이하이면 스위치부(312)를 오프시켜 충전을 차단한다. 감지부(311)는 충전이 차단되었더라도 발전전원(10)으로부터 출력되는 전압을 지속적으로 감지하여 2차 충전개시전압 이상의 전압이 감지되면 다시 충전을 재개한다.Specifically, the
한편, 보조배터리(330)는 스위치부(312)에 의해 발전전원(10)으로부터 전압이 인가되지 않으면, 기 충전된 충전 전압을 전자기기(20)의 구동전압으로 공급할 수 있다. 전가기기(10)는 시동이 켜진 경우에는 주배터리를 통해 구동전압을 공급받고, 시동이 꺼지는 경우에는 보조배터리(330)를 통해 구동전압을 공급받을 수 있다.On the other hand, the
여기서, 기설정된 1차충전개시전압은 시동이 온 되었을 때만 충전을 개시하도록 13.5V 이상으로 설정할 수 있다. 한편, 감지부(311)의 판단기준인 1차 충전개시전압, 보조배터리 완충전압, 충전차단전압 및 2차 충전개시전압 등은 설정부(313)를 통해 시동전압과 관계없이 임의의 전압값으로 설정할 수도 있다.Here, the predetermined primary charging start voltage may be set to 13.5V or more to start charging only when the start-up is turned on. Meanwhile, the primary charging start voltage, the secondary battery buffer voltage, the charging break voltage, and the secondary charging start voltage, which are determination criteria of the
여기서, 보조배터리 완충전압은 보조배터리의 규격에 따른 충전전압이 될 수 있다. 또한, 충전차단전압은 스위치부(312)의 스위치를 온/오프하기 위한 기준이 될 수 있다. 또한, 2차충전개시전압은 재충전시의 충전개시여부를 판단하기 위한 전압이 될 수 있다.Here, the auxiliary battery buffer voltage may be a charging voltage according to the standard of the secondary battery. In addition, the charge blocking voltage may be a reference for turning on / off the switch of the
설정부(313)는 차량에서 사용되고 있는 보조배터리(330)의 충전전압 및 전류에 대한 값을 설정받는다. 여기서, 보조배터리(330)는 충방전이 가능한 2차전지로, 리튬이온전지, 리튬인산철 전지, 니켈-카드뮴 전지, 니켈-수소 전지, 리튬폴리머 전지 등이 이용될 수 있다. 이러한 2차전지들은 종류에 따라 충전 전압 및 전류의 값이 상이하다. 이에 따라, 설정부(313)를 통해 사용되는 보조배터리(330)의 충전전압 및 전류의 값을 설정할 수 있어, 모든 2차전지를 보조배터리(330)로 이용할 수 있게 된다.The
또한, 보조배터리(330)가 복수 개의 셀로 구성된 경우, 셀의 직렬연결인지 병렬연결인지에 따라 충전 가능한 전압 및 전류의 값이 상이하게 된다. 이에 따라, 설정부(313)를 통해 사용되는 보조배터리(330)의 충전전압 및 전류의 값을 설정할 수 있다.In addition, when the
일반적으로, 리튬이온 전지의 충전전압은 4.2V이며, 리튬인산철 전지의 충전전압은 3.65V이다. 사용자는 전자기기(20)에 따라 보조배터리(330)로 이용될 셀의 개수를 설정하고, 셀의 직렬연결 또는 병렬연결에 따라 보조배터리(330)의 충전전압 및 전류의 값을 설정부(313)를 통해 설정할 수 있다. Generally, the charge voltage of a lithium ion battery is 4.2V, and the charge voltage of a lithium iron phosphate battery is 3.65V. The user sets the number of cells to be used as the
예를 들면, 리튬이온 전지 3개를 직렬연결하여 이용할 경우, 12.6V를 설정부(313)를 통해 보조배터리(330)의 전압에 대한 설정값으로 설정할 수 있다. 또한, 리튬이온 전지 3개를 병렬연결하여 이용할 경우, 설정부(313)를 통해 보조배터리(330)의 전압 및 전류에 대한 설정값으로 4.2V 및 3배의 전류값을 설정할 수 있다. 여기서, 복수 개의 셀을 병렬로 연결하면, 보조배터리(330)의 용량을 증가시킬 수 있다. For example, when three lithium ion batteries are connected in series, 12.6 V may be set as a setting value for the voltage of the
이에 따라, 설정부(313)를 통해 보조배터리(330)의 종류 및 용량에 따라 충전전압 및 전류의 값을 설정함으로써, 모든 종류의 2차전지를 이용할 수 있다. Accordingly, by setting the charge voltage and the current value according to the type and capacity of the
전압(또는 전류)변환부(314)는 스위치부(312)의 스위치가 온되어, 발전전원(10)으로부터 출력된 전압을 설정부(313)에서 설정한 보조배터리(330)의 충전전압 및 전류로 변환한다. 전압(또는 전류)변환부(314)는 일반적인 전압변환기 및 전류변환기를 이용할 수 있다. The voltage (or current)
한편, 보호회로부(320)는 보조배터리(330) 및 충전제어부(310)와 연결되며, 보조배터리(330)가 과부하인 것으로 판단되면 보조배터리(330)로 충전전압 및 전류가 공급되는 것을 차단할 수 있다. 또는 보조배터리(330)에서 충전전압 및 전류가 전자기기(20)로 공급되는 것을 차단할 수 있다. 여기서, 보조배터리(330)의 과부하는 과전압, 과전류, 과충전, 과방전이 될 수 있다. On the other hand, the
또한, 보호회로부(320)는 보조배터리(330)의 각 셀의 전압을 감지하여, 과부하가 발생된 것으로 판단되면 보조배터리(330)와 연결된 보호회로부(320)의 회로를 차단하여 전압 및 전류의 공급을 차단시킬 수 있다. In addition, the
또한, 보호회로부(320)는 방전 시에 보조배터리(330)의 전압이 기설정된 기준 방전전압 이하가 되면, 보조배터리(330)로부터 전압이 출력되는 것을 차단시킬 수 있다. In addition, the
잔량표시부(340)는 보조배터리(330)에 충전된 충전 전압의 잔량을 표시할 수 있다. 잔량표시부(340)는 잔량을 표시하는 복수 개의 LED 및 잔량표시부(340)를 온/오프할 수 있는 스위치를 구비할 수 있다. 사용자에의해 잔량표시부(340)의 스위치가 온되면, 충전 전압의 잔량에 따라 LED를 점등하고, 1~2초 후에 점멸되도록 할 수 있다. 또한, LED가 5개로 구비된 경우, 잔량이 20%이면 5개의 LED 중 1개의 LED가 점등되도록 할 수 있다. The remaining
결과적으로, 차량의 시동이 온되면 보조배터리(330)의 충전 동작이 수행되고, 전자기기(20)는 차량의 주배터리를 이용하여 구동될 수 있다. 또한, 차량의 시동이 오프되면 충전된 보조배터리의 충전전압을 이용하여 전자기기(20)가 구동될 수 있다. 이에 따라, 블랙박스와 같이 항상 동작되어야 하는 전자기기(20)는 시동 오프 시에 보조배터리(330)를 이용하여 구동됨으로써, 주배터리의 방전을 예방할 수 있다. As a result, when the vehicle is started, the charging operation of the
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 보조배터리 충전제어장치의 충전제어방법을 설명하기 위한 흐름도이다. 5 is a flowchart illustrating a charging control method of an auxiliary battery charging control apparatus for a vehicle according to an exemplary embodiment of the present invention.
발전전원 즉, 차량의 발전기 또는 태양광 모듈로부터 출력되는 전압을 감지한다(510). A power source, that is, a voltage output from a vehicle generator or a solar module is sensed (510).
감지된 전압과 기설정된 1차충전 개시전압을 비교하여, 감지된 전압이 기설정된 1차 충전개시전압 보다 높은지 판단하여(515), 높으면(515:Y) 감지된 전압을 사용자로부터 설정받은 보조배터리의 충전전압 및 전류로 변환한다(520). 여기서, 기설정 1차 충전개시전압은 예를 들어, 13.5V로 설정할 수 있으며, 감지된 전압이 1차 충전개시전압보다 높으면 시동이 온 된 것으로 판단할 수 있다. By comparing the detected voltage with a predetermined primary charging start voltage, it is determined whether the detected voltage is higher than the predetermined primary charging start voltage (515), and if it is high (515: Y), the detected secondary battery has the detected voltage set by the user. Convert to a charging voltage and current of (520). Here, the preset primary charging start voltage may be set to, for example, 13.5 V. When the detected voltage is higher than the primary charging start voltage, it may be determined that the start-up is turned on.
다음으로, 변환된 충전전압으로 보조배터리의 충전(525)을 수행하면서 보조배터리의 과충전 여부를 판단하여(530), 과충전이 아니라면(530:N) 발전전원(10)으로부터 출력되는 전압을 계속적으로 감지하고(531), 기설정 충전차단전압보다 높은지 판단하여(532), 충전차단전압 이하로 내려간다면(532:N) 충전을 차단한다(533). Next, the secondary battery is charged 525 using the converted charging voltage to determine whether the secondary battery is overcharged at
충전을 차단하면서도 계속적인 감지를 통해 기설정된 2차 충전개시전압 보다 높은 전압이 감지되는지 판단하여(534), 2차 충전개시전압보다 높은 전압이 감지되면(534:Y), 다시 감지된 전압을 설정된 충전전압 및 전류로 변환(520)하여 보조배터리를 충전(525)하는 것을 반복한다.While the charging is interrupted, it is determined whether the voltage higher than the preset secondary charging start voltage is detected through continuous detection (534), and when the voltage higher than the secondary charging start voltage is detected (534: Y), the detected voltage is again detected. The charging and recharging of the auxiliary battery is repeated by converting the set charging voltage and the current 520.
한편, 보조배터리의 과충전 여부를 판단하여 과충전이리면(530:Y) 충전을 차단한다(535). On the other hand, by determining whether the secondary battery is overcharged or overcharged (530: Y) to block the charge (535).
한편, 기설정된 1차충전개시전압(13.5V)보다 감지된 전압이 낮으면(515:N), 보조배터리(230)의 충전을 차단한다(535).On the other hand, if the detected voltage is lower than the predetermined primary charging start voltage (13.5V) (515: N), the charging of the
다음으로, 540단계와 같은 보조배터리의 방전시, 과부하 또는 과방전이 발생하면(545:Y) 보조배터리의 충전 전압이 전자기기로 공급되는 것을 차단한다(550). 여기서, 과부하는 보조배터리의 과전압 또는 과전류가 될 수 있다. Next, when the secondary battery is discharged in
한편, 545단계에서 과부하 발생이 없으면(545:N), 540단계를 수행할 수 있다. 결과적으로, 보조배터리는 차량의 시동 온 시 충전을 수행하고, 차량의 시동 오프시 방전을 수행한다. On the other hand, if there is no overload in step 545 (545: N),
이에 따라, 블랙박스와 같이 항상 동작되어야 하는 전자기기는 시동 오프 시 보조배터리를 이용하여 구동되고, 시동 온 시 주배터리를 이용하여 구동될 수 있다. 결과적으로, 보조배터리를 효율적으로 충전할 수 있으며, 주배터리의 방전을 예방할 수 있다. Accordingly, an electronic device that must be operated at all times, such as a black box, may be driven by using the auxiliary battery at start-off, and may be driven by using the main battery at start-up. As a result, the secondary battery can be efficiently charged, and discharge of the main battery can be prevented.
이상으로 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였으나, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고 다른 구체적인 형태로 실시할 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 따라서 이상에서 기술한 실시예는 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것이다.While the present invention has been described in connection with what is presently considered to be practical exemplary embodiments, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but, on the contrary, It will be understood. The embodiments described above are therefore to be considered in all respects as illustrative and not restrictive.
100, 200, 300 : 차량용 보조배터리 충전제어장치
110, 210, 310 : 충전제어부 111, 311 : 감지부
112, 312 : 스위치부 113, 313 : 설정부
114, 314 : 전압(또는 전류)변환부 120, 220, 320 : 보호회로부
130, 230, 330 : 보조배터리 240, 340 : 잔량표시부 10 : 발전 전원(차량의 발전기 또는 태양광 모듈)
20 : 전자기기100, 200, 300: vehicle auxiliary battery charging control device
110, 210, 310:
112, 312:
114, 314: voltage (or current)
130, 230, 330:
20: electronic device
Claims (16)
상기 발전 전원으로부터 출력되는 전압을 감지하여 기설정 1차 충전개시전압보다 높으면 시동이 온 된 것으로 인지하고, 상기 감지된 전압을 보조배터리의 규격에 따른 충전전압인 보조배터리 완충전압으로 변환하는 충전제어부; 및
상기 보조배터리의 과충전 또는 과방전 발생여부에 따라, 상기 충전제어부에서 변환된 상기 보조배터리 완충전압을 상기 보조배터리로 공급 또는 차단하는 보호 회로부;를 포함하며,
상기 충전제어부는,
차량의 종류에 따른 상기 1차 충전개시전압, 충전차단전압, 2차 충전개시전압 및 상기 보조배터리 완충전압을 설정받는 설정부; 및
상기 1차 충전개시전압보다 높은 것으로 감지된 상기 발전 전원으로부터 출력된 전압이 상기 설정된 보조배터리 완충전압보다 높거나 낮으면 상기 설정부에서 설정받은 보조배터리 완충전압으로 변환하는 전압 변환부;를 포함하며,
상기 보조배터리는 과충전 또는 과부하 발생이 없으면, 상기 보호 회로부로부터 상기 충전제어부에서 변환된 전압을 공급받아 충전되는 것을 특징으로 하는 차량용 보조배터리 충전제어장치. In the secondary battery charging control device for a vehicle provided with a secondary battery for receiving a voltage output from the power generation power or charged, or supplying a charged charging voltage to the electronic device,
The charging control unit detects the voltage output from the power generation power and recognizes that the start-up is turned on when it is higher than a preset primary charging start voltage, and converts the detected voltage into a secondary battery buffer voltage that is a charging voltage according to the specification of the secondary battery. ; And
And a protection circuit unit configured to supply or block the auxiliary battery buffer voltage converted by the charging control unit to the auxiliary battery according to whether the secondary battery is overcharged or overdischarged.
Wherein the charge control unit comprises:
A setting unit configured to set the primary charging start voltage, the charging cutoff voltage, the secondary charging start voltage, and the auxiliary battery buffer voltage according to the type of vehicle; And
And a voltage converter converting the secondary battery buffer voltage set by the setting unit when the voltage output from the power generation power detected as being higher than the primary charging start voltage is higher or lower than the secondary battery buffer voltage. ,
The auxiliary battery charging control apparatus for a vehicle, characterized in that the secondary battery is charged by receiving the voltage converted by the charge control unit from the protection circuit unit, if there is no overcharge or overload occurs.
상기 충전제어부는,
상기 발전 전원과의 연결을 온 또는 오프하는 스위치부;
상기 발전 전원으로부터 출력된 전압이 상기 설정받은 충전차단전압보다 낮은 것으로 감지되면, 상기 발전 전원과의 연결을 오프하도록 상기 스위치부를 제어하는 감지부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 보조배터리 충전제어장치. The method of claim 1,
Wherein the charge control unit comprises:
A switch unit to turn on or off the connection with the power generation power;
And a sensing unit controlling the switch unit to turn off the connection with the generation power when the voltage output from the power generation power is detected to be lower than the set charging cutoff voltage. Device.
상기 보호회로부는,
상기 스위치부가 오프되면, 상기 보조배터리에 충전된 충전 전압을 상기 전자기기의 구동전압으로 공급하는 것을 특징으로 하는 차량용 보조배터리 충전제어장치.The method of claim 3,
The protection circuit unit,
When the switch unit is off, the auxiliary battery charging control device for a vehicle, characterized in that for supplying a charging voltage charged in the auxiliary battery as a driving voltage of the electronic device.
상기 보호회로부는,
상기 보조배터리의 전압이 기설정된 기준 방전전압 이하가 되면, 상기 보조배터리에서 상기 전자기기로 공급되는 전압을 차단하는 것을 특징으로 하는 차량용 보조배터리 충전제어장치. 5. The method of claim 4,
The protection circuit unit,
When the voltage of the auxiliary battery is less than the predetermined reference discharge voltage, the secondary battery charging control device for a vehicle, characterized in that to cut off the voltage supplied to the electronic device from the auxiliary battery.
상기 보조배터리에 충전된 충전 전압의 잔량을 표시하는 잔량표시부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 보조배터리 충전제어장치.The method of claim 1,
And a remaining amount display unit displaying a remaining amount of the charging voltage charged in the auxiliary battery.
상기 보조배터리는 적어도 하나의 셀을 포함하며, 복수 개의 셀인 경우 직렬 또는 병렬 연결되고, 상기 셀은 2차전지인 것을 특징으로 하는 차량용 보조배터리 충전제어장치. The method of claim 1,
The auxiliary battery includes at least one cell, in the case of a plurality of cells connected in series or parallel, the secondary battery charging control device for a vehicle, characterized in that the secondary battery.
상기 발전 전원은 차량의 발전기인 것을 특징으로 하는 차량용 보조배터리 충전제어장치. The method of claim 1,
The secondary battery charging control device for a vehicle, characterized in that the generator of the vehicle.
차량의 종류에 따른 1차 충전개시전압, 충전차단전압, 2차 충전개시전압, 보조배터리 완충전압을 설정받는 단계;
상기 발전 전원으로부터 출력되는 전압이 상기 1차 충전개시전압 보다 높으면 시동이 온 된 것으로 인지하고, 상기 발전 전원으로부터 출력되는 전압을 상기보조배터리 완충전압으로 변환하는 단계;
상기 보조배터리의 과충전 또는 과방전 발생 여부에 따라, 상기 변환된 보조배터리 완충전압을 상기 보조배터리로 공급 또는 차단하는 단계;를 포함하며,
상기 변환하는 단계는,
상기 1차 충전개시전압보다 높은 것으로 감지된 상기 발전 전원으로부터 출력된 전압이 상기 보조배터리 완충전압보다 높거나 낮으면 상기 보조배터리 완충전압으로 변환하는 것을 특징으로 하는 차량용 보조배터리 충전제어장치의 충전제어방법. In the charging control method of a secondary battery charging control device for a vehicle having a secondary battery that is charged by receiving a voltage output from the power generation power, or supplies the charged charging voltage to the electronic device,
Receiving a primary charging start voltage, a charging interrupting voltage, a secondary charging start voltage, and a secondary battery buffering voltage according to the type of vehicle;
Recognizing that the start-up is turned on when the voltage output from the power generation power is higher than the primary charging start voltage, and converting the voltage output from the power generation power to the auxiliary battery buffer voltage;
And supplying or blocking the converted secondary battery buffer voltage to the secondary battery according to whether the secondary battery is overcharged or overdischarged.
Wherein the converting comprises:
Charging control of a secondary battery charging control device for a vehicle, characterized in that when the voltage output from the power generation power detected as being higher than the primary charging start voltage is higher or lower than the secondary battery buffer voltage converts to the secondary battery buffer voltage. Way.
상기 변환하는 단계는,
상기 발전 전원과 연결된 스위치부를 온 또는 오프하는 단계; 및,
상기 발전 전원으로부터 출력된 전압이 상기 충전차단전압보다 낮은 것으로 감지되면, 상기 발전 전원과의 연결을 오프하도록 상기 스위치부를 제어하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 보조배터리 충전제어장치의 충전제어방법. 10. The method of claim 9,
Wherein the converting comprises:
Turning on or off a switch unit connected to the generated power source; And
And controlling the switch unit to turn off the connection with the power generation power when it is detected that the voltage output from the power generation power is lower than the charging cutoff voltage. Control method.
상기 스위치부가 오프되면, 상기 보조배터리에 충전된 충전 전압을 상기 전자기기의 구동전압으로 공급하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 보조배터리 충전제어장치의 충전제어방법.12. The method of claim 11,
And when the switch unit is turned off, supplying a charging voltage charged to the auxiliary battery as a driving voltage of the electronic device.
상기 보조배터리의 전압이 기설정된 기준 방전전압 이하가 되면, 상기 보조배터리에서 상기 전자기기로 공급되는 전압을 차단하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 보조배터리 충전제어장치의 충전제어방법. 13. The method of claim 12,
And blocking a voltage supplied from the auxiliary battery to the electronic device when the voltage of the auxiliary battery is less than or equal to a predetermined reference discharge voltage.
상기 보조배터리에 충전된 충전 전압의 잔량을 표시하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 보조배터리 충전제어장치의 충전제어방법.10. The method of claim 9,
And displaying the remaining amount of the charging voltage charged in the auxiliary battery.
상기 보조배터리는 적어도 하나의 셀을 포함하며, 복수 개의 셀인 경우 직렬 또는 병렬 연결되고, 상기 셀은 2차전지인 것을 특징으로 하는 차량용 보조배터리 충전제어장치의 충전제어방법. 10. The method of claim 9,
The auxiliary battery includes at least one cell, in the case of a plurality of cells connected in series or parallel, the cell is a secondary battery charging control method for a vehicle secondary battery charging control device, characterized in that the secondary battery.
상기 발전 전원은 차량의 발전기인 것을 특징으로 하는 차량용 보조배터리 충전제어장치의 충전제어방법.
The method of claim 9,
Charging control method of the secondary battery charging control device for a vehicle, characterized in that the power generator is a generator of the vehicle.
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