KR19990015566U - 자동차의 배터리 충전장치 - Google Patents

Abstract

본 고안은 상시 충전상태를 유지시키기 위한 긴급자동차의 배터리 충전장치에 관한 것이다.

그 구성은 동력을 발생시키는 엔진, 엔진 운전시 전기에너지를 발생시키기 위한 발전기, 발전기에서 발생된 전기에너지 및 충전기로부터 공급되는 외부전원을 축전하기 위한 배터리, 충전기와 상기 배터리를 전기적으로 분리 결합시키기 위한 연결단자를 갖는 자동차의 배터리 충전장치에 있어서, 충전기와 배터리를 연결하는 전기선로에 전기선로를 개폐하기 위한 릴레이스위치가 엔진의 점화를 쉽게하기 위한 점화장치의 회로와 결선되어 상기 점화장치로의 전원공급시 연동동작되어 상기 전기선로를 개방시키도록 된 것을 특징으로 한다.

따라서, 본 고안에 의하면 엔진의 시동에 앞서 배터리와 충전기사이의 전기적 회로가 개방되어 엔진의 시동에 의한 발전전류가 충전기로 역류되는 것을 양호하게 차단할 수 있게 되어, 긴급자동차의 배터리 충전장치의 신뢰도를 향상시킬 수 있게 된다.

Description

자동차의 배터리 충전장치

본 고안은 자동차의 배터리 충전장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 상시 충전상태를 유지시키기 위한 긴급자동차의 배터리 충전장치에 관한 것이다.

일반적으로 자동차에 탑재되는 배터리는 엔진을 시동시키는 스타팅 모터를 구동시키는 것이 가장 큰 역할인데, 엔진이 정지된 상태에서 작동시키고자 하는 전장품에 일시적으로 전력을 공급하는 것과 이씨유(ECU)의 램(RAM)에 기억된 데이타를 보유하기 위한 백업 전원으로서도 중요한 역할을 한다.

따라서, 긴급자동차(예:엠블런스, 소방차 등)에 있어서, 배터리를 상시 충전시키기 위한 배터리의 충전장치가 마련되어 있다.

즉, 도 1은 종래 긴급자동차의 배터리 충전장치를 도시한 것으로, 그 구성은 교류전원부(1), 교류전원부(1)에서 공급된 전원을 배터리(4)에 화학적에너지로 축적시키기 위한 충전기(2), 충전기(2)와 자동차의 전기회로부를 연결하기 위한 콘넥터(3), 그리고 자동차에 탑재된 배터리(4)로 이루어진다.

전술한 구성부를 참조하여 긴급자동차의 배터리 충전과정을 설명하면 다음과 같다. 먼저, 출동을 대기중인 엔진(5)이 오프된 긴급자동차는 충전기(2)를 통하여 배터리(4)의 충전전원을 공급받게 된다. 즉, 충전기(2)는 입력교류전원을 직류전원으로 변환한다음 이를 자동차의 섀시(7)에 고정장착된 콘넥터단자(3)를 통하여 배터리(4) 회로부에 전원을 인가하게 된다. 그리고 긴급자동차가 출동하게 되면 엔진(5)의 시동에 앞서 배터리(4) 회로부와 콘넥터단자(3)간의 전기적 결선을 분리시킨다. 즉, 엔진(5)을 시동시키게 되면, 엔진(5)의 크랭크 풀리로부터 브이(V)밸트에 의하여 구동되는 발전기(6)에 의하여 배터리(6)에는 발전전류가 흐르게 되는데, 이 발전전류가 충전기(2)로 역류되는 것을 방지하기 위함이다.

그러나 종래 긴급자동차의 배터리 충전장치는 다음과 같은 문제점이 있었다.

즉, 긴급자동차가 출동에 앞서 엔진을 시동시키게 되면, 엔진의 크랭크 풀리로부터 브이(V)밸트에 의하여 구동되는 발전기에 의하여 배터리에는 발전전류가 흐르게된다. 이때, 배터리와 충전기가 전기적으로 결선된 상태인 경우 발전전류는 충전기로 역류하게 된다. 따라서, 충전기는 충전전류인 과전류에 의하여 소손되는 문제점이 있었다.

본 고안은 전술한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 그 목적은 충전기와 배터리 사이에 차단기를 마련하여, 긴급자동차의 엔진 시동시 차단기가 오프되도록 회로구성하여 엔진 시동시 발생되는 발전전류가 충전기로 역류되는 것을 방지할 수 있도록 한 자동차의 배터리 충전장치를 제공하는데 있다.

도 1은 종래의 자동차의 배터리 충전장치의 전기회로도,

도 2는 본 고안에 따른 자동차의 배터리 충전장치의 전기회로도,

도 3은 본 고안이 적용된 예를 보인 개략도이다.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*

11:교류전원부 12:충전기 13:콘넥터

14:배터리 15:엔진 16:발전기

17:섀시 18:릴레이스위치 19:이그니션스위치

이러한 기술적 과제를 달성하기 위한 본 고안의 구성은, 동력을 발생시키는 엔진, 상기 엔진 운전시 전기에너지를 발생시키기 위한 발전기, 상기 발전기에서 발생된 전기에너지 및 충전기로부터 공급되는 외부전원을 축전하기 위한 배터리, 상기 충전기와 상기 배터리를 전기적으로 분리 결합시키기 위한 연결단자를 갖는 자동차의 배터리 충전장치에 있어서, 상기 충전기와 상기 배터리를 연결하는 전기선로에 상기 전기선로를 개폐하기 위한 차단수단이 마련되어, 상기 엔진의 운전과 인터록 동작되어 상기 전기선로를 개방시키는 것을 특징으로 한다.

이하, 본 고안에 따른 하나의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하고자 한다.

도 2는 본 고안에 따른 자동차의 배터리 충전장치의 전기결선도, 도 3은 본 고안이 적용된 자동차의 배터리 충전장치의 개략도이다.

먼저, 도 2을 참조하여 본 고안의 구성을 설명하면 다음과 같다.

엔진(15)을 시동시키는 스타팅 모터(미도시) 및 전장품에 일시적인 전원을 공급하기 위한 배터리(14), 배터리(14)에 전기에너지를 공급하여 이를 화학적에너지로 축적시키기 위한 충전기(12), 배터리(14)와 충전기(12)사이의 전기적 회로를 필요에 따라 차단하기 위한 차단기(18), 그리고 자동차의 섀시(chassis)(17)에 고정장착되며 배터리(14) 회로부와 전기적 결선을 위한 콘넥터(13), 그리고 차단기를 제어하기 위한 스위칭수단(19) 등으로 구성된다.

즉, 전술한 구성부에 의하면 배터리(14)는 충전기(12)에 의하여 전기적에너지를 화학적에너지로 변환하여 축적하고, 충적된 에너지를 필요에 따라 방전하여 부하인 스타팅 모터, 또는 전장품에 전원을 공급한다. 따라서, 긴급자동차의 배터리(14)는 엔진(15)이 오프된 상태에서도 충전기(12)를 통하여 계속적으로 전기에너지를 공급받아 상시 충전상태를 유지하게 된다. 이는 긴급자동차의 특성상 엔진(15)을 시동시키기 위한 스타팅 모터의 전원을 최적상태로 유지하기 위함이다.

그리고 긴급자동차의 출동에 앞서 엔진(15)을 시동시키게 되면, 엔진(15)의 크랭크 풀리로부터 브이(V)밸트에 의하여 구동되는 발전기(16)에 의하여 배터리(14)에는 발전전류가 흐르게된다. 이때, 배터리(14)와 충전기(12)가 전기적으로 결선된 상태인 경우 발전전류는 충전기(12)로 역류하게 된다. 따라서, 이러한 발전전류의 충전기(12)로의 역류를 차단하기 위한 차단기(18)가 엔진(15)의 시동에 앞서 동작되어 배터리(14)와 충전기(12)사이의 전기적회로를 개방시키게 된다. 즉, 배터리(14)와 충전기(14)사이에는 릴레이스위치(b접점)(18)가 마련되며, 이 릴레이스위치(18)를 구동하기 위한 전원은 이그니션스위치(19)의 동작시 공급되게 된다. 즉, 이그니션스위치(19)는 엔진(15)의 시동에 앞서 엔진 점화를 쉽게하기 위한 점화장치로의 전원공급(IGN)과 엔진(15)을 시동시키기 위한 스타팅 모터에 전원을 공급(ST)하기 위한 것으로, 이그니션스위치(19)를 IGN단자로 절환하였을 경우 발전기(16)의 발전작용에 앞서 릴레이스위치(18)가 먼저 동작되어 회로를 개방시키게 된다. 즉, 이그니션스위치(19)를 키박스(미부호)에 대비하여 도시하면, 이그니션스위치의 오프상태는 키(KEY)가 ACC위치에 놓이고, 이그니션스위치(19)가 온된경우 키는 ON위치, 그리고 이그니션스위치(19)가 스타팅 모터로 절환된 경우 키는 START위치에 놓이게 된다.

그리고 충전기(12)와 발전기(16)회로부는 콘넥터(13)를 통하여 전기적 결선되어 있는바, 이는 장력에 의하여 분리되도록 마련되어 있다. 즉, 자동차 뒤축 섀시(17)에 고정부착된 콘넥터(13)는 충전기(12)로부터 인출된 전선의 끝단에 마련된 콘넥터(13')와 결합되어져, 긴급자동차가 출발하게 되면 전선에 장력이 작용하여 자연스럽게 콘넥터(13,13')가 분리되게 된다.

이하 전술한 구성부 및 도 3을 참조하여 본 고안이 적용된 자동차의 배터리 충전장치의 동작과정을 설명하고자 한다.

먼저, 긴급자동차의 엔진(15)이 오프된 상태에서는 릴레이스위치(18)가 b접점이므로 릴레이 접점 닫혀 있어 충전기(12)와 배터리(14)가 전기적으로 결선된다. 따라서, 배터리(14)에는 전기적에너지가 화학적에너지로 변환되어 축전되게 된다.

또한, 긴급자동차의 출발시 엔진(15)을 시동시키게 되면 엔진(15)의 시동에 앞서 이그니션스위치(19)의 IGN절환으로 릴레이스위치(18)가 동작되어 충전기(12)와 배터리(14)간의 전기적 회로를 개방시키게 된다. 따라서, 엔진(15)의 크랭크 풀리로부터 브이밸트에 의하여 구동되는 발전기(16)에 의하여 발생되는 발전전류가 충전기(12)로 역류되는 것을 차단할 수 있게 된다.

그리고 긴급자동차가 출발하게 되면 자동차 뒤축 섀시(17)에 고정부착된 콘넥터(13)는 당기는 힘에 의하여 섀시에 고정부착된 콘넥터(13)와 충전기(12)와 결선된 콘넥터(13')가 자연스럽게 분리되어 배터리(14)는 충전기(12)회로로부터 이격되게 된다.

이상에서 상세히 설명한 바와 같이 본 고안에 의하면, 긴급자동차의 배터리의 충전에 있어 엔진이 시동되더라도 외부전원을 배터리에 충전하기 위한 충전기를 양호하게 보호할 수 있게 된다. 즉, 엔진의 시동에 앞서 배터리와 충전기사이의 전기적 회로가 개방되어 엔진의 시동에 의한 발전전류가 충전기로 역류되는 것을 양호하게 차단할 수 있게 된다. 따라서, 긴급자동차의 배터리 충전장치의 신뢰도를 향상시킬 수 있게 된다.

Claims (3)

1. 동력을 발생시키는 엔진, 상기 엔진 운전시 전기에너지를 발생시키기 위한 발전기, 상기 발전기에서 발생된 전기에너지 및 충전기로부터 공급되는 외부전원을 축전하기 위한 배터리, 상기 충전기와 상기 배터리를 전기적으로 분리 결합시키기 위한 연결단자를 갖는 자동차의 배터리 충전장치에 있어서,

   상기 충전기와 상기 배터리를 연결하는 전기선로에 상기 전기선로를 개폐하기 위한 차단수단이 마련되어, 상기 엔진의 운전과 인터록 동작되어 상기 전기선로를 개방시키는 것을 특징으로 하는 자동차의 배터리 충전장치.
2. 제 1항에 있어서, 상기 차단수단은

   릴레이스위치로 상기 엔진의 점화를 쉽게하기 위한 점화장치의 회로와 결선되어 상기 점화장치로의 전원공급시 연동동작되어 상기 전기선로를 개방시키도록 된 것을 특징으로 하는 자동차의 배터리 충전장치.
3. 제 1항에 있어서,

   상기 연결단자는 자동차의 후미에 고정장착되어 상기 자동차의 출발시 당기는 힘에 의하여 자동으로 분리되도록 한 것을 특징으로 하는 자동차의 배터리 충전장치.