KR101407973B1 - 차량용 전원 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 운전자의 의지에 따라 차량 내부의 ECU 전원을 공급하는 차량용 전원 장치에 관한 것이다.
이를 위해 본 발명은 전기 부하에 연결된 각종 스위치들의 신호를 입력받아 운전자의 의지를 판단하여 ECU 전원을 온/오프 제어하고, 스위치 신호가 입력되는 시간을 카운터하여 일정시간 이상 온되면 전기 부하에 공급되는 배터리 전원의 경로를 셧다운(Shutdown)하여 스위치의 고장에 따른 배터리의 방전을 방지할 수 있도록 한다.

Description

차량용 전원 장치{POWER APPARATUS FOR VEHICLE}
본 발명은 차량용 전원 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 운전자의 의지에 따라 차량 내부의 ECU 전원을 공급하는 차량용 전원 장치에 관한 것이다.
일반적으로, 차량에 탑재되는 배터리는 엔진의 시동, 점화, 조명 및 기타 전장품을 비롯한 각종 전기 부하들을 구동하기 위한 ECU 전원으로 사용된다. 이러한 배터리는 완전 충전된 상태에서 방전종지전압까지 방전하는 동안에 만들어낼 수 있는 전기량으로 축전용량을 나타내며, 축적된 전기에너지를 방전하여 각종 전기 부하에 전원을 공급한다. 배터리의 방전은 전기 부하의 구동에 의해 축전용량이 감소하게 되므로 수시로 충전하여 적정범위 내의 축전용량을 유지할 수 있도록 한다.
전기 부하에 연결된 어느 하나의 스위치(예를 들어, IGN 스위치, 브레이크 스위치, 도어 스위치 등)가 온되면, 전장 ECU는 스위치의 온 조작에 따른 운전자의 의지를 판단하여 전원부의 입력을 온/오프 제어함으로써 배터리 전원이 각종 전기 부하에 공급될 수 있도록 한다.
그러나, 도어 스위치의 고장으로 도어 스위치가 계속 온되는 경우 ECU 소비 전류에 따른 배터리의 방전이 발생되고, 이로 인해 전기 부하에 지속적으로 배터리 전원이 공급됨에 따라 배터리의 과도한 방전이 발생하여 배터리의 기능이 상실되거나 보수상 정비작업이 요구되는 문제점이 있다.
본 발명은 스위치 신호가 일정시간 이상 온되면 스위치의 고장에 따른 배터리의 방전을 방지하기 위해 전원부 입력을 셧다운(Shutdown)하는 차량용 전원 장치를 제시하고자 한다.
이를 위해 본 발명의 일 실시예에 의한 차량용 전원 장치는, 차량에 탑재된 배터리; 차량에 장착된 각종 전기 부하에 연결되어 전기 부하를 구동시키기 위한 스위치 신호를 발생하는 복수의 스위치; 복수의 스위치로부터 발생되는 스위치 신호를 입력받아 전기 부하에 배터리 전원을 공급하고, 스위치 신호가 일정시간 이상 입력되면 전기 부하에 공급되는 배터리 전원의 경로를 셧다운하는 ECU를 포함한다.
복수의 스위치는 차량의 엔진 시동을 스위칭하는 IGN 스위치와, 브레이크 스위치, 도어 스위치를 포함한다.
ECU는 배터리로부터 공급되는 14V 전원을 전기 부하를 구동하기 위한 5V ECU 전원으로 변환하여 출력하는 전원부와; 복수의 스위치로부터 입력되는 스위치 신호에 따라 ECU 전원을 온/오프 제어하고, 스위치 신호가 입력되는 시간이 일정시간 이상 경과하면 전원부의 입력을 제어하기 위한 신호를 출력하는 제어부와; 제어부의 제어 신호에 따라 상기 전원부의 입력을 셧다운하는 구동 회로를 포함한다.
이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 의한 차량용 전원 장치는, 전기 부하에 연결된 각종 스위치들의 신호를 입력받아 운전자의 의지를 판단하여 ECU 전원을 공급하고, 도어 스위치 신호가 일정시간 이상 온되면 전원부 입력을 셧다운(Shutdown)하여 도어 스위치의 고장에 따른 배터리의 방전을 방지할 수 있도록 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 차량용 전원 장치를 나타낸 구성 구성도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 의한 차량용 전원 장치의 타이밍 그래프이다.
이하, 본 발명의 일 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 차량용 전원 장치를 나타낸 구성 블록도이다.
도 1에서, 본 발명의 일 실시예에 의한 차량용 전원 장치는 차량에 탑재된 배터리(10)와, 차량에 장착된 각종 전기 부하에 연결된 복수의 스위치(20, 22, 24)와, 사용자의 스위치(20, 22, 24) 조작에 따라 운전자의 의지를 판단하여 전기 부하에 배터리(10) 전원을 공급하고 스위치(20, 22, 24)의 고장에 따른 배터리(10)의 방전을 방지하기 위해 배터리(10)의 전원을 셧다운(Shutdown) 제어하는 ECU(30)를 포함한다.
배터리(10)는 차량의 각종 전기 부하를 구동하기 위한 14V 전원을 ECU(30)에 공급한다.
복수의 스위치(20, 22, 24)는 차량의 엔진 시동을 스위칭하는 IGN 스위치(20)와, 차량의 브레이크를 스위칭하는 브레이크 스위치(22)와, 차량의 도어를 오픈/클로즈 스위칭하는 도어 스위치(24)를 포함한다.
ECU(30)는 배터리(10)로부터 공급되는 14V 전원을 입력받아 전기 부하를 구동하기 위한 5V(Vcc)의 차량 내부 전원 즉, ECU 전원으로 변환하여 출력하는 전원부(31)와, 복수의 스위치(20, 22, 24)로부터 스위치 신호를 입력받아 운전자의 의지를 판단하여 ECU 전원을 제어하는 제어부(32)와, 제어부(32)의 제어 신호에 따라 전원부(31)의 입력을 셧다운(Shutdown)하는 구동 회로(33)와, 사용자의 스위치 조작에 따른 스위치 신호를 전원부(31)에 전달하는 인터페이스 회로(34)를 포함한다.
제어부(32)는 사용자의 스위치(20, 22, 24) 조작에 따라 차량에 장착된 각종 전기 부하에 전원을 공급하도록 전원부(31)의 입력을 온/오프 제어하고, 스위치 신호가 일정시간 이상 계속 입력되면 스위치(20, 22, 24)의 고장으로 판단하여 배터리(10)의 방전을 방지하도록 전원부(31)의 입력을 셧다운(Shutdown) 제어하는 MCU이다.
이하, 상기와 같이 구성된 차량용 전원 장치의 동작 과정 및 작용 효과를 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 차량용 전원 장치를 나타낸 구성 구성도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 의한 차량용 전원 장치의 타이밍 그래프이다.
도 1 및 도 2에서, 사용자가 구동시키고자 하는 전기 부하에 대응하는 스위치(20, 22, 24) 중 어느 하나의 스위치를 온시키면, 해당 스위치 신호가 ECU(30)의 제어부(32)에 입력된다.
따라서, 제어부(32)는 전기 부하에 대응하는 복수의 스위치(20, 22, 24)로부터 입력되는 스위치 신호에 따라 운전자의 의지를 판단하고, 운전자의 의지에 따라 해당 전기 부하에 ECU 전원을 공급하도록 전원부(31)를 온/오프 제어한다.
이때, 전원부(31)는 배터리(10)로부터 공급되는 14V 전원을 입력받아 전기 부하를 구동하기 위한 5V(Vcc)의 ECU 전원으로 변환하여 전기 부하에 공급한다.
이에 따라, 전원부(31)로부터 전기 부하에 5V ECU 전원이 공급되어 전기 부하가 구동된다.
도 2는 IGN 스위치(20), 브레이크 스위치(22), 도어 스위치(24)의 신호 입력에 따라 전원부(31)에서 5V ECU 전원을 공급하는 타이밍을 나타내었다.
도 2에서 보듯이, IGN 스위치(20), 브레이크 스위치(22), 도어 스위치(24)의 조작에 따라 각각의 스위치 신호가 발생하면 5V ECU 전원이 공급됨을 알 수 있다.
그러나, 도어 스위치(24)의 고장으로 도 2에 도시한 바와 같이, 도어 스위치 신호가 일정시간 이상 계속 입력되면 배터리(10)의 방전이 지속적으로 진행되므로 제어부(32)는 도어 스위치 신호가 입력되는 시간을 카운터하여 미리 정해진 일정시간을 경과하면 도어 스위치(24)의 고장으로 판단하고, 지속적으로 진행되는 배터리(10)의 방전을 방지하기 위해 구동 회로(33)에 전원부(31)의 입력을 셧다운(Shutdown)하기 위한 제어 신호를 출력한다.
따라서, 구동 회로(33)는 제어부(32)의 제어 신호에 따라 전원부(31)의 입력을 셧다운(Shutdown)시켜 도어 스위치(24)의 고장 시 배터리(10)의 방전을 차단할 수 있도록 한다.
한편, 본 발명의 일 실시예에서는 도어 스위치(24)의 고장에 따른 배터리(10)의 방전을 방지하고자 전원부(31)의 입력을 제어하는 것을 예로 들어 설명하였으나, 본 발명은 이에 한정되지 않고 다른 스위치들의 고장 시에도 본 발명과 동일한 목적 및 효과를 달성할 수 있음은 물론이다.
10 : 배터리 20 : IGN 스위치
22 : 브레이크 스위치 24 : 도어 스위치
30 : ECU 31 : 전원부
32 : 제어부 33 : 구동 회로
34 : 인터페이스 회로

Claims (3)

  1. 차량에 탑재된 배터리;
    상기 차량에 장착된 각종 전기 부하에 연결되어 상기 전기 부하를 구동시키기 위한 스위치 신호를 발생하는 복수의 스위치;
    상기 복수의 스위치로부터 발생되는 스위치 신호를 입력받아 상기 전기 부하를 구동하기 위한 상기 배터리 전원을 저전압 전원으로 변환하여 공급하고, 상기 복수의 스위치로부터 발생되는 스위치 신호에 따라 상기 저전압 전원의 공급을 제어하는 ECU를 포함하되,
    상기 ECU는 상기 스위치 신호가 일정시간 이상 입력되면 상기 전기 부하에 공급되는 상기 배터리 전원의 경로를 셧다운하는 차량용 전원 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 스위치는 상기 차량의 엔진 시동을 스위칭하는 IGN 스위치와, 브레이크 스위치, 도어 스위치를 포함하는 차량용 전원 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 ECU는 상기 배터리로부터 공급되는 14V 전원을 상기 전기 부하를 구동하기 위한 5V ECU 전원으로 변환하여 출력하는 전원부와; 상기 복수의 스위치로부터 입력되는 스위치 신호에 따라 상기 ECU 전원을 온/오프 제어하고, 상기 스위치 신호가 입력되는 시간이 상기 일정시간 이상 경과하면 상기 전원부의 입력을 제어하기 위한 신호를 출력하는 제어부와; 상기 제어부의 제어 신호에 따라 상기 전원부의 입력을 셧다운하는 구동 회로를 포함하는 차량용 전원 장치.
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