KR101554351B1 - 전류 제한 값 자동 설정 장치 및 방법 - Google Patents

Abstract

전류 제한 값 자동 설정 장치 및 방법에 대한 발명이 개시된다. 본 발명의 전류 제한 값 자동 설정 장치는 PCL(Programmable Current Limit) 값 자동 설정모드를 선택하기 위한 입력부와, 부하를 구동시키고, 부하 구동시 부하전류를 측정하는 스위칭부 및 입력부와 통신 연결되어 입력부로부터 PCL 값 자동 설정모드가 선택되면, 스위칭부를 제어하여 부하를 구동시켜 스위칭부로부터 피드백되는 부하전류에 기초하여 PCL 값을 설정하는 MCU를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

전류 제한 값 자동 설정 장치 및 방법{APPARATUS FOR CURRENT LIMIT VALUE AUTO CONFIGURATION AND METHOD THEREOF}

본 발명은 전류 제한 값 자동 설정 장치 및 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 스마트 정션박스의 IPS(Intelligent Power Switch)에 의해 부하의 과전류를 감지하기 위한 전류 제한 값(Programmable Current Limit, '이하 PCL 값')을 자동으로 설정하는 전류 제한 값 자동 설정 장치 및 방법에 관한 것이다.

일반적으로, 차량에는 각종 전장부품 측으로 과도한 전류가 흐르는 것을 방지하기 위하여 일정 수치 이상의 전류가 흐르면 순간적으로 융단되면서 회로를 차단하는 퓨즈(Fuse)와, 입력되는 값이 일정 값에 도달하는 경우에 작동되어 다른 회로를 개폐하는 릴레이(Relay) 등이 수납되는 정션박스(Juction Box)가 구비된다.

퓨즈 및 릴레이는 차량의 크기별 분류에 따라 약간의 차이가 있지만 대략 20∼40개의 퓨즈와 10여개의 릴레이가 있으며, 이러한 퓨즈 및 릴레이를 집적시켜 모드별로 전원을 분배하기 위하여 일반적으로 차 실내와 엔진룸에 각각 한 개씩 정션박스를 장착하여 자동차 배선의 회로를 보호하고 있다.

근래에는 기존의 정션박스 기능을 수행하면서 각종 IPS(Intelligent Power Switch)를 컨트롤하고, 차량 내 CAN통신이 가능한 스마트 정션박스(Smart Juction Box)가 개발되어 기존의 정션박스를 대체하고 있다.

여기서 IPS는 반도체 소자(IC)를 이용한 것으로써 기존의 정션박스에 수납되던 퓨즈와 릴레이를 대체하고, 단선, 단락, 과부하 등에 따른 과전류 및 과전압을 감지하여 회로를 차단하는 회로 보호 능력이 있으며, 부하전원 출력단의 단선 및 단락 발생 시 고장을 감지하여 진단장비로 고장코드를 지원하는 기능이 있고, 신속한 스위칭 작용이 가능한 장점이 있다.

이러한 스마트 정션박스는 IPS 부하의 과전류를 감지하기 위해 PCL(Programmable Current Limit) 설정값을 가지는데, 이때 PCL 값은 부하 사양에 따라 고정된 값으로 정해지므로, 부하 사양 변경시에는 소프트웨어를 변경하여 PCL 값을 재조정해야 하는 번거로움이 있다.

즉, PCL 값은 한번 정해지면 물리적으로 변경이 불가능하므로, 유저에 의해 램프 등의 부하가 임의로 개조되면 과전류 감지로 인한 오동작이 발생할 수 있으며, 인폼 오류에 따른 램프 오동작이 다수 발생할 수 있어 부하 용량이 변경될 때마다 부하 사양에 맞게 소프트웨어를 변경해야하는 문제점이 있다.

본 발명의 배경기술은 대한민국 등록특허공보 제10-1315773호(2013. 10. 01. 공고, 발명의 명칭 : 차량 정션박스의 암전류 차단 장치 및 방법)에 개시되어 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 개선하기 위해 창출된 것으로, 본 발명의 목적은 스마트 정션박스의 IPS에 의해 피드백되는 부하 전류에 기초하여, 부하의 과전류를 감지하기 위한 PCL 값을 자동으로 설정하는 전류 제한 값 자동 설정 장치 및 방법을 제공하는 것이다.

본 발명에 따른 전류 제한 값 자동 설정 장치는, PCL(Programmable Current Limit) 값 자동 설정모드를 선택하기 위한 입력부; 부하를 구동시키고, 상기 부하 구동시 부하전류를 측정하는 스위칭부; 및 상기 입력부와 통신 연결되어 상기 입력부로부터 PCL 값 자동 설정모드가 선택되면, 상기 스위칭부를 제어하여 상기 부하를 구동시켜 상기 스위칭부로부터 피드백되는 부하전류에 기초하여 PCL 값을 설정하는 MCU; 를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명은, 상기 MCU로부터 설정된 PCL 값을 저장하는 저장부;를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에서, 상기 MCU는 상기 스위칭부로부터 피드백되는 부하전류를 돌입전류(inrush) 이후 제1 설정시간 동안 제2 설정주기 마다 감지하고, 상기 부하전류의 평균 전류에 기초하여 상기 PCL 값을 설정하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에서, 상기 MCU는 상기 PCL 값 설정시 상기 평균 전류의 2배 이상이 되도록 설정하되, 상기 부하의 와이어 허용 전류를 넘지 않도록 설정되는 것을 특징으로 한다.

본 발명에서, 상기 MCU는 상기 입력부와 CAN 통신을 통해 연결되는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 전류 제한 값 자동 설정 방법은, MCU가 입력부로부터 PCL(Programmable Current Limit) 값 자동 설정모드가 선택되는지 판단하는 단계; 상기 PCL 값 자동 설정모드가 선택되면, 스위칭부를 제어하여 부하를 구동시키는 단계; 및 상기 스위칭부로부터 상기 부하 구동시 측정되는 부하전류에 기초하여 PCL 값을 설정하는 단계; 를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명은, 상기 설정된 PCL 값을 저장하는 단계; 를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에서, 상기 부하전류에 기초하여 PCL 값을 설정하는 단계는, 상기 스위칭부로부터 피드백되는 부하전류를 돌입전류(inrush) 이후 제1 설정시간 동안 제2 설정주기 마다 감지하고, 상기 부하전류의 평균 전류에 기초하여 상기 PCL 값을 설정하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에서, 상기 PCL 값 설정시 상기 평균 전류의 2배 이상이 되도록 설정하되, 상기 부하의 와이어 허용 전류를 넘지 않도록 설정되는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 전류 제한 값 자동 설정 장치 및 방법은 스마트 정션박스의 IPS에 의해 피드백되는 부하 전류에 기초하여, 부하의 과전류를 감지하기 위한 PCL 값을 자동으로 설정함으로써 부하 용량 변경시 소프트웨어의 변경이 불필요하여 장치 편의성을 향상시킬 수 있다.

또한, 본 발명은 부하 용량을 변경한 후 부하 사양에 맞게 PCL 값을 자동으로 변경함으로써, 유저에 의해 램프 등의 부하가 임의로 개조되더라도 장치 오동작 우려를 저감시킬 수 있어 장치 신뢰도를 향상시킬 수 있다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 전류 제한 값 자동 설정 장치를 나타낸 블록구성도이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 전류 제한 값 자동 설정 방법의 동작 흐름을 도시한 순서도이다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 일실시예에 따른 전류 제한 값 자동 설정 장치 및 방법을 설명한다. 이 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다.

또한 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서, 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 전류 제한 값 자동 설정 장치를 나타낸 블록구성도이다.

도 1에서와 같이 본 발명의 일실시예에 따른 전류 제한 값 자동 설정 장치는, 입력부(10), 스위칭부(20), 부하(30), MCU(40) 및 저장부(50)를 포함한다.

입력부(10)는 PCL(Programmable Current Limit) 값 자동 설정모드를 선택하기 위한 유저 입력수단으로써, 진단기 또는 차량내의 임의의 버튼이 될 수도 있다.

스위칭부(20)는 부하(30)를 구동시키고, 부하(30) 구동시 부하전류를 측정한다.

이때, 스위칭부(20)와 부하(30)는 다수개가 구비될 수 있으며, 여기서 부하(30)는 도로에서의 원활한 주행을 위하여 대상물을 정확히 파악하고 다른 차량에게 자동차의 주행상태를 알리기 위한 목적으로 설치되는 램프일 수도 있다.

즉, 스마트 정션박스(Smart Juction Box)는 램프의 부하 용량에 따라 부하의 과전류를 감지하기 위한 PCL 값이 기 설정되어 있지만, 램프의 불법 개조등 임의로 부하 용량이 변경되면 이에 따라 PCL 값이 변경되지 않아 고장이 발생한다.

따라서, 본 발명은 부하 용량을 변경한 후 부하 사양에 맞게 PCL 값을 자동으로 변경함으로써, 유저에 의해 램프 등의 부하가 임의로 개조되더라도 장치 오동작 우려를 저감시킬 수 있어 장치 신뢰도를 향상시킬 수 있다.

MCU(40)는 입력부(10)와 CAN 통신을 통해 연결되어 입력부(10)로부터 PCL 값 자동 설정모드가 선택되면, 스위칭부(20)를 제어하여 부하(30)를 구동시켜 스위칭부(20)로부터 피드백되는 부하전류에 기초하여 PCL 값을 설정한다.

자세히는, 스위칭부(20)로부터 피드백되는 부하전류를 돌입전류(inrush) 이후 제1 설정시간 동안 제2 설정주기 마다 감지하고, 제1 설정시간 동안 감지된 부하전류의 평균 전류에 기초하여 PCL 값을 설정한다.

이때, 제1 설정시간은 제2 설정주기 보다 길게 설정된다.

예를들면, 입력부(10)로부터 PCL 값 자동 설정모드가 선택됨에 따라 모든 부하(30)가 구동되면 부하(30) 구동시 감지되는 돌입전류는 제외하고, 돌입전류 이후 제1 설정시간(예, 10초) 동안 제2 설정주기(예, 10ms) 마다 부하전류를 감지하여, 제1 설정시간 동안 감지된 부하전류의 평균전류에 2배 이상이 되도록 설정하되, 부하(30)의 와이어 허용 전류를 넘지 않게 PCL 값이 설정되도록 한다.

저장부(50)는 MCU(40)로부터 설정된 PCL 값을 저장한다.

바람직하게 저장부(50)는 비휘발성 메모리(예를들면, EEPROM)가 적용되어 파워 오프(Power Off)시에도 PCL 값이 유지되도록 한다.

상술한 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 전류 제한 값 자동 설정 장치는 스마트 정션박스의 IPS에 의해 피드백되는 부하 전류에 기초하여, 부하의 과전류를 감지하기 위한 PCL 값을 자동으로 설정함으로써 부하 용량 변경시 소프트웨어의 변경이 불필요하여 장치 편의성을 향상시킬 수 있다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 전류 제한 값 자동 설정 방법의 동작 흐름을 도시한 순서도로써, 이를 참조하여 본 발명의 구체적인 동작을 설명한다.

먼저, MCU(40)가 입력부(10)로부터 PCL(Programmable Current Limit) 값 자동 설정모드가 선택되는지 판단한다(S10).

S10 단계의 판단 결과 PCL 값 자동 설정모드가 선택되면, 스위칭부(20)를 제어하여 부하(30)를 구동시킨다(S20).

그 다음, 스위칭부(20)로부터 부하(30) 구동시 측정되는 부하전류에 기초하여 PCL 값을 설정한다(S30).

자세히는, 스위칭부(20)로부터 피드백되는 부하전류를 돌입전류(inrush) 이후 제1 설정시간 동안 제2 설정주기 마다 감지하고, 제1 설정시간 동안 감지된 부하전류의 평균 전류에 기초하여 PCL 값을 설정한다.

이때, 제1 설정시간은 제2 설정주기 보다 길게 설정된다.

예를들면, 입력부(10)로부터 PCL 값 자동 설정모드가 선택됨에 따라 모든 부하(30)가 구동되면 부하(30) 구동시 감지되는 돌입전류는 제외하고, 돌입전류 이후 제1 설정시간(예, 10초) 동안 제2 설정주기(예, 10ms) 마다 부하전류를 감지하여, 제1 설정시간 동안 감지된 부하전류의 평균전류에 2배 이상이 되도록 설정하되, 부하(30)의 와이어 허용 전류를 넘지 않게 PCL 값이 설정되도록 한다.

S30 단계에서 설정된 PCL 값을 저장부(50)에 저장한다(S40).

이때, 저장부(50)는 비휘발성 메모리(예를들면, EEPROM)가 적용되어 파워 오프(Power Off)시에도 PCL 값이 유지되도록 한다.

상술한 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 전류 제한 값 자동 설정 방법은 스마트 정션박스의 IPS에 의해 피드백되는 부하 전류에 기초하여, 부하의 과전류를 감지하기 위한 PCL 값을 자동으로 설정함으로써 부하 용량 변경시 소프트웨어의 변경이 불필요하여 장치 편의성을 향상시킬 수 있다.

또한, 부하 용량을 변경한 후 부하 사양에 맞게 PCL 값을 자동으로 변경함으로써, 유저에 의해 램프 등의 부하가 임의로 개조되더라도 장치 오동작 우려를 저감시킬 수 있어 장치 신뢰도를 향상시킬 수 있다.

본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.

10 : 입력부 20 : 스위칭부
30 : 부하 40 : MCU
50 : 저장부

Claims (9)

1. PCL(Programmable Current Limit) 값 자동 설정모드를 선택하기 위한 입력부;
   부하를 구동시키고, 상기 부하 구동시 부하전류를 측정하는 스위칭부; 및
   상기 입력부와 통신 연결되어 상기 입력부로부터 PCL 값 자동 설정모드가 선택되면, 상기 스위칭부를 제어하여 상기 부하를 구동시켜 상기 스위칭부로부터 피드백되는 부하전류에 기초하여 PCL 값을 설정하는 MCU를 포함하되,
   상기 MCU는 상기 스위칭부로부터 피드백되는 부하전류를 돌입전류(inrush) 이후 제1 설정시간 동안 상기 제1 설정시간보다 짧은 제2 설정주기 마다 감지하고, 상기 부하전류의 평균 전류에 기초하여 상기 PCL 값을 설정하며, 상기 PCL 값 설정시 상기 평균 전류의 2배 이상이 되도록 설정하되, 상기 부하의 와이어 허용 전류를 넘지 않도록 설정되는 것을 특징으로 하는 전류 제한 값 자동 설정 장치.
   
   
2. 제 1항에 있어서,
   상기 MCU로부터 설정된 PCL 값을 저장하는 저장부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전류 제한 값 자동 설정 장치.
   
3. 삭제
4. 삭제
5. 제 1항에 있어서, 상기 MCU는
   상기 입력부와 CAN 통신을 통해 연결되는 것을 특징으로 하는 전류 제한 값 자동 설정 장치.
   
6. MCU가 입력부로부터 PCL(Programmable Current Limit) 값 자동 설정모드가 선택되는지 판단하는 단계;
   상기 PCL 값 자동 설정모드가 선택되면, 스위칭부를 제어하여 부하를 구동시키는 단계; 및
   상기 스위칭부로부터 상기 부하 구동시 측정되는 부하전류에 기초하여 PCL 값을 설정하는 단계를 포함하되,
   상기 부하전류에 기초하여 PCL 값을 설정하는 단계는, 상기 스위칭부로부터 피드백되는 부하전류를 돌입전류(inrush) 이후 제1 설정시간 동안 상기 제1 설정시간보다 짧은 제2 설정주기 마다 감지하고, 상기 부하전류의 평균 전류에 기초하여 상기 PCL 값을 설정하며, 상기 PCL 값 설정시 상기 평균 전류의 2배 이상이 되도록 설정하되, 상기 부하의 와이어 허용 전류를 넘지 않도록 설정되는 것을 특징으로 하는 전류 제한 값 자동 설정 방법.
   
7. 제 6항에 있어서,
   상기 설정된 PCL 값을 저장하는 단계; 를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전류 제한 값 자동 설정 방법.
   
8. 삭제
9. 삭제

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