KR19990026772U - Low voltage warning device for vehicle battery - Google Patents

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오의성
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양재신
대우자동차 주식회사
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Abstract

본 고안은 차량 배터리의 저전압경고장치에 관한 것으로, 차량의 배터리가 저전압임이 검출되면 소정의 경고신호를 발생할 수 있도록 구성하여 운전자가 액설레이터를 작동시켜 배터리를 충전시킬 수 있도록 함에 따라 주행시 배터리저전압으로 인한 안전사고를 방지할 수 있도록 한 것으로, 차량에서 요구되는 전력의 충/방전을 위한 배터리(6), 그 배터리(6)에 전원을 인가하기위해 엔진(2)축의 소정부에 밸트로 연결되어 전력발전을 수행하는 알터네이터(4)를 구비하여 구성된 차량의 전력공급장치에 있어서, 상기 알터네이터(4)의 내부회로의 손상을 검출하기 위해 상기 알터네이터(4)와 상기 배터리(6)에 유기되는 전압을 비교하는 전압비교수단(8,10,12)과, 소정의 제어신호를 인가받아 스위칭동작을 수행하는 스위칭수단(14,16,18), 상기 스위칭수단(14,16,18)의 스위칭동작에 의해 상기 배터리(6)에 유기되는 전압을 인가받아 상기 알터네이터(4)의 내부회로손상에 대한 경고신호를 발생하는 경고발생수단(20) 및, 상기 전압비교수단(8,10,12)에서 인가되는 신호를 바탕으로 상기 알터네이터(4)의 내부회로손상여부를 판단하고 손상여부가 판단되면 상기 경고발생수단(20)가 그에 대한 소정의 경고신호를 발생할 수 있도록 상기 스위칭수단(14,16,18)에 제어신호를 발생하는 제어수단(22)을 구비하여 구성된 것을 특징으로 한다.The present invention relates to a low voltage warning device for a vehicle battery, and is configured to generate a predetermined warning signal when the battery of the vehicle is detected to be low voltage, so that the driver can operate the accelerator to charge the battery. In order to prevent safety accidents caused by the battery, the battery 6 for charging and discharging the electric power required by the vehicle, and the belt is connected to a predetermined portion of the shaft of the engine 2 to apply power to the battery 6 In a power supply of a vehicle comprising an alternator (4) for performing power generation, the voltage induced in the alternator (4) and the battery (6) to detect damage to the internal circuit of the alternator (4) Voltage comparing means (8, 10, 12) for comparing the switching means, switching means (14, 16, 18) for performing a switching operation by applying a predetermined control signal, the switching means (14, 16, 1) Warning generation means 20 for receiving a voltage induced in the battery 6 by the switching operation of 8 to generate a warning signal for damage to the internal circuit of the alternator 4, and the voltage comparison means 8, On the basis of the signal applied from 10, 12 determines whether the internal circuit of the alternator 4 is damaged and if the damage is determined, the switching means so that the warning generating means 20 can generate a predetermined warning signal therefor It is characterized in that it comprises a control means 22 for generating a control signal at (14, 16, 18).

Description

차량 배터리의 저전압경고장치Low voltage warning device for vehicle battery

본 고안은 차량 배터리의 저전압경고장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 차량의 배터리가 저전압일 때 경고장치를 구성함으로써 소정의 경고신호를 발하여 운전자가 액설레이터를 작동시켜 배터리가 충전될 수 있도록 한 차량 배터리의 저전압경고장치에 관한 것이다.The present invention relates to a low voltage warning device for a vehicle battery, and more particularly, by configuring a warning device when the battery of the vehicle is low voltage, the vehicle generates a predetermined warning signal so that the driver can operate the accelerator to charge the battery. A low voltage warning device for a battery.

주지된 바와 같이, 자동차의 모든 전기.전자 장치의 전력공급은 배터리(납산 축전지)와 발전기에 의해서 전원 시스템이 실행된다. 배터리는 엔진을 시동시키는 스타팅 모터를 구동시키는 것이 가장 큰 역할인데, 엔진이 정지된 상태에서 작동시키고자 하는 전장품(電裝品)에 일시적으로 전력을 공급하는 것과 ECU의 RAM(random access memory)에 기억된 데이터를 보유하기 위한 백업전원으로서도 중요한 역할을 한다.As is well known, the power supply of all electric and electronic devices of a motor vehicle is carried out by a battery (lead acid accumulator) and a generator. The battery plays a major role in driving the starting motor, which starts the engine.The battery temporarily supplies power to the electronics that you want to operate while the engine is stopped and the RAM (random access memory) of the ECU. It also plays an important role as a backup power supply for retaining stored data.

발전기는 엔진의 크랭크 풀리로부터 V벨트에 의해서 구동되는 올터네이터(전파 정류 삼상교류 발전기)로서 발전능력은 엔진 회전수에 의존한다. 전기부하가 올터네이터의 발전량보다 많을 때에는 배터리가 부족분을 공급하여 작동에 지장이 없도록 하고, 발전량이 전기부하보다 많을 때에는 배터리가 충전된다.The generator is an alternator driven by a V-belt from the crank pulley of the engine. The power generation capacity depends on the engine speed. When the electric load is greater than the alternator's power generation, the battery supplies a shortage so that it does not interfere with operation. When the power generation is higher than the electric load, the battery is charged.

발전기는 엔진에 의해서 구동되므로 사용 회전수의 광범위한 변화와 함께 발전기의 출력도 계속해서 변동된다. 또한, 사용되는 전기부하, 주행환경, 주행상태와 운전자의 사용방법에 따라 끊임없이 변동된다.Since the generator is driven by the engine, the output of the generator continues to fluctuate with wide variations in the number of revolutions used. In addition, it varies constantly depending on the electric load used, the driving environment, the driving condition and the driver's usage method.

그리고, 발전기의 부하에 이상전압이 발생되어 과전류가 흘러 전장품이 손상되는 것을 방지하기 위해 모든 전장품의 전단에는 릴레이스위치와 휴즈가 구성되어 있는 바, 과전류가 발생되어 휴즈의 용단치이상의 전류가 인가되면 퓨즈가 용단되어 전장품이 보호될 수 있도록 하고 릴레이스위치는 운전자의 기능입력이나 ECU의 제어신호를 인가받아 릴레이스위치가 온/오프됨에 따라 차량에 채용되는 각종의 전장품에 전원이 인가되는 실정이다.In addition, in order to prevent the overload of the generator due to the abnormal voltage generated by the load, the relay switch and the fuse is configured at the front of all the electrical appliances. When the overcurrent is generated and the current exceeding the fuse melt The fuse is blown to protect the electronics, and the relay switch is applied to the driver's function input or the ECU's control signal, and the relay switch is turned on / off to supply power to various electronics employed in the vehicle.

그러나, 상기 차량의 전원공급장치에 따르면, 배터리의 저전압이 방지되도록 알터네이터가 상시 배터리의 충전작용을 수행하는 데, 그 알터네이터의 윈인으로 인해 배터리의 저전압이 발생될 수 있다.However, according to the power supply of the vehicle, the alternator performs the charging operation of the battery at all times so that the low voltage of the battery is prevented, and the low voltage of the battery may be generated due to the alternating winnein.

예컨대, 그 내부에 적용되는 전계효과트랜지스터(MDSFET)가 소손되어 오픈될 경우, 필드코일(FIELD COIL)이 오픈될 경우, 드라이빙 트랜지스터가 오픈될 경우, 기타의 영향으로 인해 상기 올터네이터가 손상되었을 때는 배터리를 충전시킬 수 있는 전원이 상실되어 상기 배터리의 전압은 서서히 감소하게 되고 이때 종래의 차량 전원공급장치는 알터네이터의 내부회로에 의해서만 경고를 발생시키고 그 회로의 단락되게 되면 경고를 발생하지 못하여 운전자가 그 상황의 파악을 용이하게 하지못하고 주행중 급작스런 시동의 오프(OFF)가 발생되어 차량추돌사고의 위험이 있다는 문제점이 발생된다.For example, when the field effect transistor (MDSFET) applied therein is damaged and opened, when the field coil is opened, when the driving transistor is opened, or when the alternator is damaged due to other influences. When the power to charge the battery is lost, the voltage of the battery gradually decreases. At this time, the conventional vehicle power supply generates a warning only by the internal circuit of the alternator. It is not easy to grasp the situation, the sudden start of the off (OFF) occurs while driving, there is a problem that there is a risk of car crash accident.

이에, 본 고안은 상기한 사정을 감안하여 이루어진 것으로, 차량의 배터리가 저전압임이 검출되면 차량의 소정부에 경고장치를 구성하여 경고신호를 발생할 수 있도록 한 차량 배터리의 저전압경고장치를 제공함에 그 목적이 있다.Accordingly, the present invention has been made in view of the above circumstances, and provides a low voltage warning device for a vehicle battery that generates a warning signal by configuring a warning device in a predetermined portion of the vehicle when it is detected that the battery of the vehicle is low voltage. There is this.

상기한 목적을 실행하기 위한 본 고안의 일실시예를 따르면, 차량에서 요구되는 전력의 충/방전을 위한 배터리, 그 배터리에 전원을 인가하기위해 엔진축의 소정부에 밸트로 연결되어 전력발전을 수행하는 알터네이터를 구비하여 구성된 차량의 전력공급장치에 있어서, 상기 알터네이터(4)의 내부회로의 손상을 검출하기 위해 상기 알터네이터와 상기 배터리에 유기되는 전압을 비교하는 전압비교수단과,소정의 제어신호를 인가받아 스위칭동작을 수행하는 스위칭수단, 상기 스위칭수단의 스위칭동작에 의해 상기 배터리에 유기되는 전압을 인가받아 상기 알터네이터의 내부회로손상에 대한 경고신호를 발생하는 경고발생수단 및, 상기 전압비교수단에서 인가되는 신호를 바탕으로 상기 알터네이터의 내부회로손상여부를 판단하고 손상여부가 판단되면 상기 경고발생수단가 그에 대한 소정의 경고신호를 발생할 수 있도록 상기 스위칭수단에 제어신호를 발생하는 제어수단을 구비하여 구성된 것을 특징으로 하는 차량 배터리의 저전압경고장치를 제공한다.According to an embodiment of the present invention for carrying out the above object, a battery for charging and discharging the power required by the vehicle, connected to a predetermined portion of the engine shaft to apply power to the battery to perform power generation A power supply for a vehicle, comprising an alternator, comprising: a voltage comparison means for comparing a voltage induced in the alternator and the battery to detect damage to an internal circuit of the alternator 4, and a predetermined control signal; Switching means for receiving a switching operation, an alarm generating means for receiving a voltage induced in the battery by the switching operation of the switching means and generating a warning signal for damage to the internal circuit of the alternator, and in the voltage comparing means Judging whether the internal circuit of the alternator is damaged or not based on the applied signal Surface provides a low-voltage warning device for a vehicle battery, characterized in that configured by a control means for generating a control signal to the switching means of the alert sudanga to generate a predetermined warning signal thereof.

상기한 구성으로 된 본 고안에 의하면, 차량에서 요구되는 전원을 발전하기 위한 알터네이터와 배터리의 전압을 비교함으로 인해 상기 알터네이터의 내부회로손상여부를 판단하고 손상여부가 판단되면 경고발생을 수행할 수 있도록하여 운전자에게 배터리의 이상이 아닌 알터네이터의 손상임을 주지시킬 수 있도록 한다.According to the present invention having the above configuration, by comparing the voltage of the alternator and the battery for generating power required by the vehicle, it is determined whether the internal circuit of the alternator is damaged, and if it is determined that the damage can be performed to generate a warning. The driver can be alerted to the alternator, not the battery.

도 1은 본 고안의 일실시예를 따른 차량 배터리의 저전압경고장치의 구성을 나타내는 블럭구성도이다.1 is a block diagram showing the configuration of a low voltage warning device for a vehicle battery according to an embodiment of the present invention.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설정** Setting of symbols for the main parts of drawings

2:엔진, 4:알터네이터,2: engine, 4: alternator,

6:배터리, 8:분압저항,6: battery, 8: voltage divider,

12:비교부, 14:트랜지스터,12: comparison, 14: transistor,

16:여자코일, 18:릴레이스위치,16: Female coil, 18: Relay switch,

20:경고발생부, 22:제어부.20: warning generator, 22: controller.

이하, 첨부되어진 도면을 참조하여 본 고안의 구성을 상세하게 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail the configuration of the subject innovation.

먼저, 도 1은 본 고안의 일실시예를 따른 차량 배터리의 저전압경고장치의 구성을 나타내는 블럭구성도로서, 참조부호 2는 연소가스의 열에너지를 기계적에너지로 변환시켜 차량의 휠에 회전될 수 있도록 하는 구동력을 제공하며 후술하는 알터네이터(4)와 결합되어 차량의 전장품에 제공되는 전원을 공급할 수 있도록 하는 구동력을 발생시키는 엔진을 나타낸다.First, Figure 1 is a block diagram showing the configuration of a low-voltage warning device for a vehicle battery according to an embodiment of the present invention, 2 is to convert the thermal energy of the combustion gas into mechanical energy to be rotated on the wheel of the vehicle An engine that provides a driving force and generates a driving force to be coupled to an alternator 4 to be described later to supply power provided to the electrical equipment of the vehicle.

또한, 참조부호 6은 그 내부에 양극판, 음극판, 격리판, 전해액으로 구성되어 차량에서 요구되는 각종 전장품의 전원인 배터리를 나타내며, 차량용으로는 대부분 납축전지를 사용하고 있으며 상기 알터네이터(4)에서 발생되는 전력을 근거로 충/방전을 수행한다.In addition, reference numeral 6 denotes a battery which is a power source of various electrical appliances required by a vehicle, which is composed of a positive electrode plate, a negative electrode plate, a separator plate, and an electrolyte therein, and most vehicles use lead-acid batteries, which are generated by the alternator 4. Charge / discharge is performed based on the power.

또, 참조부호 8은 상기 배터리(6)에서 발생되는 전압을 해당하는 기준전압으로 변압하기 위한 분압저항을 나타내며, 10은 상기 알터네이터(4)에서 발생되는 전압을 상기 분압저항(8)에 인가되는 전압과 비교하여 상기 알터네이터(4)가 단선되었는 지를 검출하기 위해 비교가능한 적절한 전압으로 변압하기 위한 저항을 나타낸다.Also, reference numeral 8 denotes a voltage divider resistor for converting the voltage generated by the battery 6 into a corresponding reference voltage, and 10 denotes a voltage divider resistor 8 applied to the voltage divider resistor 8. The resistance is shown for transforming to an appropriate comparable voltage to detect whether the alternator 4 is disconnected in comparison with the voltage.

또한, 12는 상기 분압저항(8)에 발생되는 기준전압을 반전단자로 인가하고 상기 알터네이터(4)의 전압으로 상기 저항(10)에 발생되는 전압을 비반전단자로 인가하여 상기 알터네이터(4)의 단선여부를 판단하기 위하여 전압비교를 수행하는 비교기를 나타낸다.12 denotes the alternator 4 by applying a reference voltage generated at the voltage divider 8 as an inverting terminal and applying a voltage generated at the resistor 10 as a non-inverting terminal as the voltage of the alternator 4. This is a comparator that performs voltage comparison to determine disconnection of.

또한, 후술하는 제어부(22)로부터 제어신호를 인가받아 트랜지스터(14)가 도통되어 배터리전원을 여자코일(16)에 인가하여 여자코일(16)이 여자될 수 있도록하여 그 여자코일(16)에서 발생되는 자기유도현상에 의해 릴레이스위치(18)가 스위칭동작을 수행할 수 있도록 구성된다.In addition, when the control signal is applied from the control unit 22 to be described later, the transistor 14 is turned on to apply the battery power to the excitation coil 16 so that the excitation coil 16 can be excited so that the excitation coil 16 The relay switch 18 is configured to perform the switching operation by the generated magnetic induction phenomenon.

또, 참조부호 20은 상기 릴레이스위치(18)가 스위치온(ON)되어 배터리전원이 인가되면 상기 알터네이터(4)의 단선을 경고할 수 있도록 소정의 경고신호를 발생하는 경고발생부를 나타낸다.In addition, reference numeral 20 denotes a warning generation unit for generating a predetermined warning signal to warn the disconnection of the alternator 4 when the relay switch 18 is switched on and the battery power is applied.

그리고, 참조부호 22는 상기 비교기(12)로 인가되는 상기 알터네이터(4)의 전원에 의해 상기 저항(10)에 발생되는 전압이 상기 배터리(6)전원에 의해 상기 분압저항(8)에 발생되는 기준설정전압이하가 검출되면 그 비교기(12)로부터 상기 알터네이터(4)의 로우레벨에 해당하는 신호를 인가받아 상기 트랜지스터(14)에 상기 알터네이터(4)의 단선으로 인한 상기 배터리(6)의 저전압을 경고하는 경고신호를 발생시킬 수 있도록 제어신호를 발생하는 제어부를 나타낸다.In addition, reference numeral 22 denotes that a voltage generated at the resistor 10 by the power supply of the alternator 4 applied to the comparator 12 is generated at the voltage dividing resistor 8 by the battery 6 power supply. When the reference voltage is detected, the comparator 12 receives a signal corresponding to the low level of the alternator 4 and the low voltage of the battery 6 due to the disconnection of the alternator 4 to the transistor 14. The control unit for generating a control signal to generate a warning signal to warn.

이하, 상기한 구성의 본 고안에 따른 차량 배터리의 저전압경고장치의 작용에 대하여 상세하게 설명한다.Hereinafter, the operation of the low-voltage warning device of the vehicle battery according to the present invention of the above configuration will be described in detail.

먼저, 차량의 상기 엔진(2)의 축과 소정의 밸트에 의해 연결되어 교류삼상전원의 발전을 수행하는 상기 알터네이터(4)가 회전함으로써 상기 배터리(6)가 충전될 수 있도록 전원공급을 행한다.First, power is supplied so that the battery 6 can be charged by the rotation of the alternator 4, which is connected to the shaft of the engine 2 of the vehicle by a predetermined belt and performs the generation of an AC three-phase power source.

그 상태에서 예컨대, 상기 알터네이터(4)가 그 내부회로의 단선 등의 원인에 의해 상기 알터네이터(4)와 연결되는 저항(10)에서 발생되는 전압이 상기 배터리(6)와 연결되어 상기 분압저항(8)에 발생되는 기준전압치이하의 전압이 상기 비교기(12)로 인가된다.In this state, for example, the voltage generated at the resistor 10 connected to the alternator 4 due to the disconnection of the internal circuit of the alternator 4 is connected to the battery 6 so that the voltage dividing resistor ( Voltage below the reference voltage value generated in 8) is applied to the comparator 12.

그러면, 상기 제어부(22)는 상기 비교기(12)에서 인가되는 신호를 바탕으로 상기 알터네이터(4)의 내부회로가 단선 또는 손상되었음을 판단하고 상기 트랜지스터(14)에 제어신호를 인가하여 상기 여자코일(16)이 여자될 수 있도록하여 그로인해 상기 릴레이스위치(18)가 스위치온(ON)될 수 있도록 한다.Then, the controller 22 determines that the internal circuit of the alternator 4 is disconnected or damaged based on the signal applied from the comparator 12 and applies a control signal to the transistor 14 to apply the excitation coil ( 16) can be excited so that the relay switch 18 can be switched on.

그리하여, 상기 릴레이스위치(18)가 스위치온(ON)됨에 따라 상기 배터리(6)에서 발생되는 전압을 상기 경고발생부(20)에 유기하여 상기 알터네이터(4)의 내부회로손상에 대한 경고를 운전자에게 경고음 또는 경고등으로 소정의 경고신호를 발생할 수 있도록 한다.Thus, as the relay switch 18 is switched on, the voltage generated from the battery 6 is induced in the warning generation unit 20 to warn the driver of the internal circuit damage of the alternator 4. To generate a predetermined warning signal with a warning sound or a warning light.

한편, 상기한 본 고안에 따른 차량 배터리의 저전압경고장치는 그 기술적 사상과 요지의 일탈함이 없이 각종의 운송수단이나 기타의 전력공급장치에서 기기의 손상으로 인한 전력공급의 차단을 경고하는 장치 등에 적용 가능하다.On the other hand, the low-voltage warning device for a vehicle battery according to the present invention is a device for warning the power supply cut off due to damage to the device in various transportation means or other power supply without departing from the spirit and spirit of the invention Applicable

상기한 바와 같이, 본 고안에 따르는 차량 배터리의 저전압경고장치에 의하면, 차량의 배터리가 저전압임이 검출되면 소정의 경고신호를 발생할 수 있도록 구성하여 운전자가 액설레이터를 작동시켜 배터리를 충전시킬 수 있도록 함에 따라 주행시 배터리저전압으로 인한 안전사고를 방지할 수 있도록 한다.As described above, according to the low voltage warning device for a vehicle battery according to the present invention, when it is detected that the battery of the vehicle is low voltage, it is configured to generate a predetermined warning signal so that the driver can operate the accelerator to charge the battery. Therefore, it is possible to prevent safety accidents caused by low battery voltage when driving.

Claims (1)

차량에서 요구되는 전력의 충/방전을 위한 배터리(6), 그 배터리(6)에 전원을 인가하기위해 엔진(2)축의 소정부에 밸트로 연결되어 전력발전을 수행하는 알터네이터(4)를 구비하여 구성된 차량의 전력공급장치에 있어서,A battery 6 for charging / discharging electric power required in a vehicle, and an alternator 4 connected to a belt at a predetermined portion of the shaft of the engine 2 to apply power to the battery 6 and generating electric power is provided. In the power supply device of the vehicle configured, 상기 알터네이터(4)의 내부회로의 손상을 검출하기 위해 상기 알터네이터(4)와 상기 배터리(6)에 유기되는 전압을 비교하는 전압비교수단(8,10,12)과,Voltage comparison means (8, 10, 12) for comparing the voltage induced in the alternator (4) and the battery (6) to detect damage to the internal circuit of the alternator (4); 소정의 제어신호를 인가받아 스위칭동작을 수행하는 스위칭수단(14,16,18),Switching means (14, 16, 18) for receiving a predetermined control signal to perform a switching operation; 상기 스위칭수단(14,16,18)의 스위칭동작에 의해 상기 배터리(6)에 유기되는 전압을 인가받아 상기 알터네이터(4)의 내부회로손상에 대한 경고신호를 발생하는 경고발생수단(20) 및,Warning generation means 20 for receiving a voltage induced in the battery 6 by the switching operation of the switching means (14, 16, 18) to generate a warning signal for damage to the internal circuit of the alternator (4) and , 상기 전압비교수단(8,10,12)에서 인가되는 신호를 바탕으로 상기 알터네이터(4)의 내부회로손상여부를 판단하고 손상여부가 판단되면 상기 경고발생수단(20)가 그에 대한 소정의 경고신호를 발생할 수 있도록 상기 스위칭수단(14,16,18)에 제어신호를 발생하는 제어수단(22)을 구비하여 구성된 것을 특징으로 하는 차량 배터리의 저전압경고장치.On the basis of the signal applied from the voltage comparing means (8, 10, 12), it is determined whether the internal circuit of the alternator 4 is damaged, and if it is determined that the damage is detected, the warning generating means (20) provides a predetermined warning signal therefor. Low voltage warning device for a vehicle battery, characterized in that it comprises a control means for generating a control signal to the switching means (14, 16, 18).
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KR20020049282A (en) * 2000-12-19 2002-06-26 이계안 A malfunction detecting method of battery back up line for an electronic control unit

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