KR19980020405U - 차량의 보조배터리의 과방전 방지장치 - Google Patents

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Abstract

본 고안은 하드웨어적인 구성에 의해 장치를 구현하므로써 저가이면서도 상대적으로 노이즈나 제어프로그램의 에러에 의한 오동작의 가능성이 적은 차량의 보조배터리의 과방전 방지장치에 관한 것이다. 본 고안의 차량의 보조배터리의 과방전 방지장치의 구성은 크게 엔진 정지상태에서 보조배터리에 저장된 전력을 공급하여 일부 전기부하를 구동할 수 있도록 된 차량에 있어서, 보조배터리의 현재의 전압값을 감지하는 전압감지부, 보조배터리 전원을 안정적인 직류전원으로 변환하여 장치의 각부에 동작전원으로 제공하는 정전압 발생부, 보조배터리의 과방전여부의 기준이 되는 전압를 발생하는 기준전압 발생부, 상기 전압감지부에서 제공된 보조배터리의 현재의 전압값이 상기 기준전압 발생부에서 제공된 기준전압값이하인 경우에 이에 해당하는 신호(과방전신호)를 출력하는 비교부 및 비교부로부터의 과방전신호에 의해 트리거되어 시간을 계시하고, 상기 과방전신호가 소정시간동안 계속하여 입력되는 경우에는 보조배터리로부터 부하로의 전력공급을 차단하는 타이머 발생부를 구비한 것을 특징으로 한다.

Description

차량의 보조배터리의 과방전 방지장치
본 고안은 차량의 보조배터리 과방전 방지장치에 관한 것으로, 특히 엔진 정지상태에서 차량내의 부하가 계속 구동되므로써 보조배터리가 과방전되는 것을 방지하기 위한 차량의 보조배터리의 과방전 방지장치에 관한 것이다.
자동차의 모든 전기, 전자장치의 전력공급은 보조배터리(통상적으로, 납산축전지로 구현된다)와 발전기에 의해서 제공되는데, 이 중에서 보조배터리는 엔진을 시동시키는 스타팅모터를 구동하고, 엔진이 정지된 상태에서 작동하고자 하는 전장품에 일시적으로 전력을 공급하고, 나아가 전자제어 유니트의 주기억장치인 RAM(Random Access Memory)에 기억된 데이터를 보유하기 위한 백업전원으로 중요한 역할을 한다.
전술한 차량의 전원시스템에서 보조배터리에 의해 차량의 엔진이 동작하게 되면 이러한 엔진동력에 의해 발전기가 발전을 개시하는데, 발전기는 차량의 엔진이 동작중인 동안에 각종 전장품을 구동하는 이외에 남는 전기로 보조배터리를 충전시키므로써 보조배터리가 항상 일정한 전압값을 가질 수 있게 한다.
한편, 차량에서는 운전자의 사용상의 편의를 증진시키키 위해서 엔진이 정지된 상태에서도 몇 종류의 부하, 예를 들어 헤드라이트, 비상등, 실내등 이나 오디오기기가 동작할 수 있도록 설계하고 있는데, 이러한 차량에서 운전자가 부주의로 인해 이들 부하를 온시킨 채로 방치하는 경우에는 보조배터리가 과방전되어 후에 엔진의 시동이 걸리지 않게 된다.
이를 감안하여 종래의 차량에서는 보조배터리의 과방전을 방지하는 장치를 구비시키고 있는 바, 도 1은 종래의 차량의 보조배터리의 과방전 방지장치의 블록구성도이고, 도 2는 그 구체회로도이다. 도 1 및 도 2에 도시한 바와 같이, 종래의 보조배터리 과방전 방지장치는 크게 장치의 전반적인 동작을 제어하는 마이크로 프로세서(1), 보조배터리(BAT)의 현재의 전압을 감지하는 전압감지부(2), 불안정한 보조배터리(BAT)의 전압을 안정한 직류전압으로 변환하여 마이크로 프로세서(1)를 비롯한 장치의 각부에 공급하는 정전압 발생부(3), 마이크로 프로세서(1)에서 출력된 디지탈 신호를 대응되는 크기의 아날로그 전압신호로 변환하여 보조배터리(BAT)의 과방전여부의 기준이 되는 전압을 발생하는 D/A변환부(5), 보조배터리(BAT)의 현재의 전압값과 D/A변환부(5)에서 출력된 기준전압을 비교하고, 그 결과를 마이크로 프로세서(1)에 제공하는 비교부(4)로 이루어진다.
미설명부호 6은 차량의 각종 전기부하를 나타내고, M/S는 부하(6)로의 전원공급을 허용 또는 차단하는 스위치를 나타내는 바 모터에 의해 그 접점이 단속되며 전원이 인가되지 않는 초기 상태에서는 온상태를 유지하는 스위치를 예시하고 있다.
전술한 구성으로 이루어진 종래의 보조배터리 과방전 방지장치에서, 마이크로 프로세서(1)는 비교부(4)로부터 제공되는 정보에 의거하여 보조배터리(BAT)의 전압를 주기적으로 체크하는데, 보조배터리(BAT)의 전압값이 상기 기준 전압값이하로 되는 시점에서 내부에 구비된 타이머를 동작시키게 된다. 다음, 내부 ROM(Read Only Memory)에 저장된 소정의 기준시간, 예를 들어 5분이 지나도 계속하여 엔진이 동작하지 않거나 또는 부하가 계속 동작중이면 마이크로 프로세서(1)는 스위칭 트랜지스터(Q)를 동작시켜서 스위치(M/S)를 오프시키고, 이에 따라 보조배터리(BAT)의 방전이 중지되게 된다.
그러나, 종래의 보조배터리의 과방전 방지장치에서는 마이크로 프로세서가 고가이기 때문에 장치의 전체적인 비용이 상승하는 문제점이 있었으며, 나아가 마이크로 프로세서가 노이즈에 취약하기 때문에 오동작의 가능성이 상존하였다.
이외에도 마이크로 프로세서 내부의 제어프로그램의 에러에 의한 오동작의 문제점도 상존하였다.
본 고안은 전술한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 하드웨어적인 구성에 의해 장치를 구현하므로써 저가이면서도 상대적으로 노이즈나 제어프로그램의 에러에 의한 오동작의 가능성이 적은 차량의 보조배터리의 과방전 방지장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
도 1은 종래의 차량의 보조배터리의 과방전 방지장치의 블록구성도,
도 2는 도 1의 구체회로도,
도 3은 본 고안의 차량의 보조배터리의 과방전 방지장치의 블록구성도,
도 4는 도 3의 구체회로도.
*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*
1: 마이크로 프로세서, 2: 전압감지부,
3: 정전압발생부, 4: 비교부,
5: D/A변환부, 6: 부하,
11: 타이머 발생부, 12: 기준전압 발생부,
BAT: 보조배터리, M/S: 스위치,
전술한 목적을 달성하기 위한 본 고안의 차량의 보조배터리의 과방전 방지장치의 구성은 크게 엔진 정지상태에서 보조배터리에 저장된 전력을 공급하여 일부 전기부하를 구동할 수 있도록 된 차량에 있어서, 보조배터리의 현재의 전압값을 감지하는 전압감지부, 보조배터리 전원을 안정적인 직류전원으로 변환하여 장치의 각부에 동작전원으로 제공하는 정전압 발생부, 보조배터리의 과방전여부의 기준이 되는 전압를 발생하는 기준전압 발생부, 상기 전압감지부에서 제공된 보조배터리의 현재의 전압값이 상기 기준전압 발생부에서 제공된 기준전압값이하인 경우에 이에 해당하는 신호(과방전신호)를 출력하는 비교부 및 비교부로부터의 과방전신호에 의해 트리거되어 시간을 계시하고, 상기 과방전시간이 소정시간동안 계속되는 경우에는 보조배터리로부터 부하로의 전력공급을 차단하는 타이머 발생부를 구비한 것을 특징으로 한다.
이하에는 첨부한 도면을 참조하여 본 고안의 차량의 보조배터리 과방전 방지장치의 양호한 실시 예에 대해서 상세하게 설명한다.
도 3은 본 고안의 차량의 보조배터리의 과방전 방지장치의 블록구성도이고, 도 4는 도 3의 구체회로도인 바, 도 1 및 도 2의 구성과 동일한 부분에는 동일한 참조부호를 부여하고 상세한 설명은 생략한다. 도 3 및 도 4에 도시한 바와 같이, 본 고안의 차량의 보조배터리의 과방전 방지장치는 보조배터리(BAT)의 현재의 전압값을 감지하는 전압감지부(2), 보조배터리(BAT) 전원을 안정적인 직류전원으로 변환하여 장치의 각부에 동작전원으로 제공하는 정전압 발생부(3), 보조배터리(BAT)의 과방전여부의 기준이 되는 전압를 발생하는 기준전압 발생부(12), 전압감지부(2)에서 제공된 보조배터리(BAT)의 현재의 전압값이 기준전압 발생부(12)에서 제공된 기준전압값이하인 경우에 이에 해당하는 신호(과방전신호)를 출력하는 비교부(4) 및 비교부(4)로부터의 과방전신호에 의해 트리거되어 시간을 계시하고, 상기 과방전시간이 소정의 기준시간동안 계속되는 경우에는 보조배터리(BAT)로부터 부하(6)로의 전력공급을 차단하는 타이머 발생부(11)를 구비한 것을 특징으로 한다.
전술한 구성에서, 타이머 발생부(11)는 타이머 IC(U3)와 여기에 접속되는 시정수 결정용 저항(R1, R2) 및 콘덴서(C1)로 구현될 수 있으며, 외부에서 기준시간을 연장시킬 수 있도록 하기 위하여 카운터(U4, U5)를 직렬로 추가시킬 수가 있다. 본 실시 예에서는 타이머 IC(U3)로 LM555를 채용하고 있고 카운터(U4, U5)로는 4060 IC를 채용하고 있는 바, LM555 IC의 경우에 발진주파수는 1.44/(R1 + 2*R2)*C1이므로 R1, R2 및 C1을 적절하게 설정하는 것에 의해 기준시간을 설정할 수 있다. 나아가, 카운터(U4, U5)의 출력포트를 적절하게 설정하는 것에 의해서도 기준시간을 변경할 수가 있다.
기준전압 발생부(12)는 정전압 발생부(3)에서 발생된 전원에 분할저항(R3, R4)을 접속하여 구현할 수가 있는데, 그 저항값(R3, R4)을 적절하게 설정하는 것에 의해 기준전압{R3 * Vcc / (R3 + R4)}을 변경시킬 수가 있다.
전술한 구성으로 이루어진 본 고안의 보조배터리의 과방전 방지장치에서, 비교부(4)는 전압감지부(2)에서 감지한 보조배터리(BAT)의 현재의 전압값을 기준전압 발생부(12)에서 제공된 기준전압값과 비교하여 감지전압값이 기준전압값이하로 떨어지는 시점에서 타이머 발생부(11)에 과방전신호를 출력한다. 타이머 발생부(11)는 비교부(4)로부터 과방전신호가 입력되는 즉시 계시동작을 수행하는데, 이 상태가 소정의 기준시간, 예를 들어 5분동안 지속되게 되면 스위칭 트랜지스터(Q)를 구동시켜서 스위치(M/S)를 즉시 개방시키게 된다. 이에 따라, 보조배터리(BAT)로부터 부하(6)로 공급되는 전원이 차단되게 되고, 보조배터리(BAT)의 과방전이 방지되게 된다.
본 고안은 전술한 실시 예에 국한되지 않고, 본 고안의 기술사상이 허용하는 범위내에서 다양하게 변형하여 실시될 수가 있다.
이상에서 설명한 바와 같은 본 고안의 차량의 보조배터리의 과방전 방지장치에 따르면, 마이크로 프로세서에 의한 프로그램 제어방식이 아닌 하드웨어적인 제어방식으로 구현되기 때문에 상대적으로 노이즈에 강하여 신뢰성이 제고되고, 무었보다도 장치의 제조비용이 절감되는 효과가 있다.

Claims (1)

  1. 엔진 정지상태에서 보조배터리에 저장된 전력을 공급하여 일부 전기부하를 구동할 수 있도록 된 차량에 있어서,
    보조배터리의 현재의 전압값을 감지하는 전압감지부,
    보조배터리 전원을 안정적인 직류전원으로 변환하여 장치의 각부에 동작전원으로 제공하는 정전압 발생부,
    보조배터리의 과방전여부의 기준이 되는 전압를 발생하는 기준전압 발생부,
    상기 전압감지부에서 제공된 보조배터리의 현재의 전압값이 상기 기준전압 발생부에서 제공된 기준전압값이하인 경우에 이에 해당하는 신호(과방전신호)를 출력하는 비교부 및
    비교부로부터의 과방전신호에 의해 트리거되어 시간을 계시하고, 상기 과방전시간이 소정시간동안 계속되는 경우에는 보조배터리로부터 부하로의 전력공급을 차단하는 타이머 발생부를 구비한 것을 특징으로 하는 차량의 보조배터리의 과방전 방지장치.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20000055762A (ko) * 1999-02-10 2000-09-15 에릭 발리베 배터리 과방전 방지장치
KR100943749B1 (ko) * 2007-04-16 2010-02-23 에너그린(주) 태양광 발전 가로등
KR20130089427A (ko) * 2012-02-02 2013-08-12 삼성에스디아이 주식회사 배터리 팩 제어장치를 구비한 전동공구 및 그 제어방법

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