KR19990050678A - 전기 자동차의 보조 배터리 충전장치 - Google Patents

전기 자동차의 보조 배터리 충전장치 Download PDF

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정몽규
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Abstract

일정기준 전압 이하로 떨어지는 경우에는 전원충전기로 보조 배터리를 재충전하여 보조 배터리의 자연 방전 및 노후로 인한 완전방전을 방지하기 위한 것으로, 전동기의 구동전원을 공급하는 주배터리인 제1배터리와, 차량에 구비되어 있는 각종 전기장치의 구동전원이나 시동장치의 구동전원을 공급하는 보조 배터리인 제2배터리와, 제2배터리의 전원이 설정되어 있는 일정기준값 이하로 감소하는지를 검출하는 전원검출수단과, 상기 전원검출수단에서 인가되는 신호에 따라 설정되어 있는 기준전압 이하로 제2배터리가 방전되는 경우 제2배터리를 재충전시키는 전원충전수단으로 이루어져 설정되어 있는 일정전압 이하로 보조 배터리가 방전되는 경우 보조전원충전기로 재충전하여 자연방전이나 완전방전으로 인한 차량의 시동 불능을 방지하여 향상된 시동성 및 신뢰성을 제공한다.

Description

전기 자동차의 보조 배터리 충전장치
본 발명은 전기자동차의 보조 배터리 충전장치에 관한 것으로, 보다 더 상세하게는 일정기준 전압 이하로 떨어지는 경우에는 전원충전기로 보조 배터리를 재충전하여 보조 배터리의 자연 방전 및 노후로 인한 완전방전을 방지하기 위한 전기자동자의 보조 배터리 충전장치에 관한 것이다.
일반적으로 전기 자동차는 전원 공급수단으로 주배터리와 보조배터리로 이루어지는데 주배터리는 3상 AC전원으로 구동되는 전동기의 구동전원을 공급하며, 보조 배터리는 시동장치 및 자동차에 구비되어 있는 전기장치에 전원을 공급한다.
종래의 보조 배터리는 자동차의 운행으로 발전되는 전원을 충전하며, 엔진의 시동 및 전기장치를 동작시키기 위한 전원을 공급하면서 충방전을 하였다.
그러나 상기에서 서술한 바와 같이 종래의 보조배터리는 차량의 운행시 재충전되므로 장기간 차량의 방치로 인한 자연방전이나 노후로 인한 완전방전을 방지하지 못한다는 문제점이 있었다.
본 발명은 전술한 바와 같은 문제점을 감안하여 안출한 것으로, 그 목적은 설정되어 있는 일정전압 이하로 보조 배터리가 방전되는 경우 보조전원충전기로 재충전하여 자연방전이나 완전방전으로 인한 차량의 시동 불능을 방지하기 위한 것이다.
도1은 본 발명의 실시예에 따른 전기 자동차의 보조 배터리 충전장치를 보이는 회로도이다.
도2는 보조 배터리 충전장치의 충전상태를 나타내는 회로도이다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 전동기의 구동전원을 공급하는 주배터리인 제1배터리;
차량에 구비되어 있는 각종 전기장치의 구동전원이나 시동장치의 구동전원을 공급하는 보조 배터리인 제2배터리;
제2배터리의 전원이 설정되어 있는 일정기준값 이하로 감소하는지를 검출하는 전원검출수단;
상기 전원검출수단에서 인가되는 신호에 따라 설정되어 있는 기준전압 이하로 제2배터리가 방전되는 경우 제2배터리를 재충전시키는 전원충전수단으로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
이하. 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 일 실시예를 상세히 설명하면 다음과 같다.
도1에서 알 수 있는 바와 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 전기자동차의 보조 배터리 충전장치는 주배터리인 제1배터리(10)와, 보조배터리인 제2배터리(20)와, 전원검출수단인 전원검출부(30)와, 전원충전수단인 전원충전부(40)로 이루어지는데, 제1배터리(10)는 3상 AC전원으로 구동되는 전동기의 구동전원을 공급한다.
제2배터리(20)는 시동장치 및 자동차에 구비되어 있는 전기장치에 전원을 공급한다.
전원검출부(30)는 제2배터리(20)의 충방전 상태가 일정 기준값 이하로 감소하는지를 검출한다.
상기 전원검출부(30)는 다수개의 저항(R1-R5)과, 비교기(OP1)와, 제1트랜지스터(TR1)로 이루어지는데, 다수개의 저항(R1-R5)은 안정된 전류, 전압을 공급하기 위한 평활 작용을 한다.
비교기(OP1)는 제2배터리(20)의 음의 단자(-)에 기준전압이 설정되는 비반전 입력단자(+)가 연결되며, 제2배터리(20)의 양의 단자(+)에 반전입력단자(-)가 연결되어, 기준 전압보다 배터리(20)의 전압이 낮을 경우에는 '하이' 신호를 출력하며, 기준 전압 보다 높을 경우에는 '로우' 신호를 출력한다.
제1트랜지스터(Tr1)는 비교기(OP1)의 출력단에 베이스(B)단이 연결되며, 콜렉터(C)단을 릴레이 구동신호단으로 하여 비교기(OP1)의 출력단 신호가 '하이'신호이면 '온'되어 콜렉터(C)단에 연결되어 있는 릴레이 구동신호를 '로우' 신호로 출력하며, 비교기(OP1)의 출력단 신호가 '로우'신호이면 '오프'되어 콜렉터(C)단에 연결되어 있는 릴레이 구동신호를 '하이' 신호로 출력한다.
전원충전부(40)는 상기 전원검출부(30)에서 인가되는 신호에 따라 제2배터리(20)의 방전상태가 일정 기준값 이하로 감소하면 제2배터리(20)를 재충전한다.
상기 전원충전부(40)는 제1릴레이(Ry1)와, 제2릴레이(Ry2)와, 보조전원충전기(41)로 이루어져 있는데, 제1릴레이(Ry1)는 제1배터리(10)의 양의 단자(+)에 접점의 일측단자가 연결되며, 릴레이 구동신호를 출력하는 전원 검출부(30)의 제1트랜지스터(Tr1) 콜렉터(C)에 제1릴레이(Ry1) 코일의 일측단자가 연결된다.
제2릴레이(Ry2)는 제1배터리(10)의 음의 단자(-)에 접점의 일측단자가 연결되며, 제1릴레이(Ry1) 코일의 타측단자에 제2릴레이(Ry2) 코일의 일측단자가 연결되고, 릴레이 구동신호가 인가되는 제1릴레이(Ry1) 코일에 제2릴레이(Ry2) 코일의 타측단자가 연결되어 릴레이 구동신호에 의해 제1릴레이(Ry1)와 제2릴레이(Ry2)는 연동하여 동작된다.
보조전원 충전기(41)는 제1릴레이(Ry1)의 타측 접점에 제1입력단자(P1)가 연결되며, 제2릴레이(Ry1)의 타측 접점에 제2입력단자(P2)가 연결되고, 제2배터리(20)의 양의 단자(+)에 제1출력단자(Q1)가 연결되고, 제2배터리(20)의 음의 단자(-)에 제2출력단자(Q2)가 연결되어 상기 제1릴레이(Ry1) 및 제2릴레이(Ry2)의 구동에 따라 제1배터리(10)에 인가되는 전원을 이용하여 제2배터리(20)를 충전한다.
전술한 바와 같은 기능을 구비하여 이루어지는 본 발명에서 전기자동차의 보조 배터리 충전동작을 도1과 함께 설명하면 다음과 같다.
전기 자동차에 있어서 보조 배터리인 제2배터리(20)가 충방전될 때 전원 검출부(30)의 비교기(OP1)는 반전입력단자(-)에 입력되는 제2배터리의 전압과 기준 전압이 설정되어 있는 비반전 입력단자(+)의 전압과 비교하여 반전입력단자(-)의 전압이 높으면 제1트랜지스터(Tr1)의 베이스단(B)에 연결되어 있는 출력단자에 '로우' 신호가 인가된다.
제1트랜지스터(Tr1)는 베이스단(B)에 인가되는 신호가 '로우'이므로 '오프'되어 콜렉터(C)단을 통해 릴레이 구동신호를 '하이'신호로 출력한다.
따라서, 릴레이 구동신호가 '하이'신호 이므로 연동해서 동작하는 제1릴레이(Ry1) 및 제2릴레이(RY2)는 '오프'되므로 보조 전원 충전기(41)는 제2배터리를 충전시키지 않는다.
이후, 제2배터리가 계속해서 방전될 때 전원 검출부(30)의 비교기(OP1)는 반전입력단자(-)에 입력되는 제2배터리의 전압과 기준 전압이 설정되어 있는 비반전 입력단자(+)의 전압과 비교하여 반전입력단자(-)의 전압이 낮으면 제1트랜지스터(Tr1)의 베이스단(B)에 연결되어 있는 출력단자에 '하이' 신호가 인가된다.
제1트랜지스터(Tr1)는 베이스단(B)에 인가되는 신호가 '하이'이므로 '온'되어 콜렉터(C)단을 통해 릴레이 구동신호를 '로우'신호로 출력한다.
이때, '로우'신호의 릴레이 구동신호가 제1릴레이(Ry1) 및 제2릴레이(Ry2)에 인가되면 제1릴레이(Ry1) 및 제2릴레이(Ry2)는 제1 및 제2릴레이(Ry1, Ry2)의 코일이 여자되어 연동해서 '온'된다.
제1릴레이(Ry1)와 제2릴레이(Ry2)가 연동해서 '온' 되면 제1배터리(10)의 전원이 도2와 같이 제1릴레이(Ry1) 및 제2릴레이(Ry2)의 접점을 통해 보조전원충전기(41)에 인가되며, 보조전원충전기(41)는 제1배터리(10)의 전원을 변조하여 제2배터리를 재충전시킨다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명은 설정되어 있는 일정전압 이하로 보조 배터리가 방전되는 경우 보조전원충전기로 재충전하여 자연방전이나 완전방전으로 인한 차량의 시동 불능을 방지하여 향상된 시동성 및 신뢰성을 제공한다.

Claims (3)

  1. 구동전원을 공급하는 주배터리인 제1배터리와, 시동 및 각종 전기장치에 전원을 공급하는 보조 배터리인 제2배터리로 이루어지는 전기자동차에 있어서, 제2배터리의 전원이 설정되어 있는 일정기준값 이하로 감소하는지를 검출하는 전원검출수단;
    상기 전원검출수단에서 인가되는 신호에 따라 설정되어 있는 기준전압 이하로 제2배터리가 방전되는 경우 제2배터리를 재충전시키는 전원충전수단으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 전기 자동차의 보조 배터리 충전장치.
  2. 청구항 1에 있어서, 안정된 전류, 전압을 공급하기 위한 평활 작용을 하는 다수개의 저항;
    제2배터리의 음의 단자에 기준전압이 설정되는 비반전 입력단자가 연결되며, 제2배터리의 양의 단자에 반전입력단자가 연결되어, 기준 전압보다 배터리의 전압이 낮을 경우에는 '하이' 신호를 출력하며, 기준 전압 보다 높을 경우에는 '로우' 신호를 출력하는 비교기;
    비교기의 출력단에 베이스단이 연결되며, 콜렉터단을 릴레이 구동신호단으로 하여 비교기의 출력단 신호가 '하이'신호이면 '온'되어 콜렉터단에 연결되어 있는 릴레이 구동신호를 '로우' 신호로 출력하며, 비교기의 출력단 신호가 '로우'신호이면 '오프'되어 콜렉터단에 연결되어 있는 릴레이 구동신호를 '하이' 신호로 출력하는 제1트랜지스터로 이루어지는 것을 특징으로 하는 전기 자동차의 보조 배터리 충전장치.
  3. 청구항 1에 있어서, 제1배터리의 양의 단자에 접점의 일측단자가 연결되며, 릴레이 구동신호를 출력하는 전원 검출부의 제1트랜지스터 콜렉터단에 코일의 일측단자가 연결되는 제1릴레이;
    제1배터리의 음의 단자에 접점의 일측단자가 연결되며, 제1릴레이 코일의 타측단자에 코일의 일측단자가 연결되고, 릴레이 구동신호가 인가되는 제1릴레이 코일에 코일의 타측단자가 연결되어 릴레이 구동신호에 의해 제1릴레이와 연동하여 동작하는 제2릴레이;
    보조전원 충전기는 제1릴레이의 타측 접점에 제1입력단자가 연결되며, 제2릴레이의 타측 접점에 제2입력단자가 연결되고, 제2배터리의 양의 단자에 제1출력단자가 연결되고, 제2배터리의 음의 단자에 제2출력단자가 연결되어 상기 제1릴레이 및 제2릴레이의 구동에 따라 제1배터리에 인가되는 전원을 이용하여 제2배터리를 충전하는 보조전원 충전기로 이루어지는 것을 특징을 하는 전기 자동차의 보조 배터리 충전장치.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR101329093B1 (ko) * 2011-10-25 2013-11-14 현대로템 주식회사 철도차량용 배터리 방전 방지 장치 및 그 철도차량
KR101628552B1 (ko) * 2014-12-03 2016-06-08 현대자동차주식회사 보조배터리 보충전 주기 설정 방법
KR20230113924A (ko) * 2022-01-24 2023-08-01 주식회사 퍼펙트 차량용 보조 배터리 충전 장치

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