KR19990051500A - 자동차용 배터리의 과충전을 방지하는 방법 - Google Patents

자동차용 배터리의 과충전을 방지하는 방법 Download PDF

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김성모
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정몽규
현대자동차 주식회사
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Abstract

본 발명은 자동차용 배터리에 충전되는 전압이 과충전되지 않도록 제어하는 전압 조정기가 고장나는 경우에, 배터리에 충전 전압 측정 센서를 설치하고 과충전 방지 회로를 발전기 내부의 필드 코일에 연결되게 설치하여서 로우터 코일에 인가되는 전압을 차단하는 한편, 발전기를 재조립할 수 없는 경우에 발전기에서 배터리로 인가되는 전원선 사이에 설치하여서 배터리로 인가되는 충전 회로를 차단할 수 있다. 따라서, 전압 조정기가 고장나더라도 계속되는 과충전을 억제할 수 있어 배선의 과부하가 방지되고, 각종 전자 제어부의 파손이 방지됨에 따라 배터리의 수명이 연장되는 자동차용 배터리의 과충전 방지기에 관한 것이다.

Description

자동차용 배터리의 과충전을 방지하는 방법
본 발명은 자동차용 배터리의 과충전 방지기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 자동차용 배터리의 연장 전원선에 충전 전압 측정 센서를 설치하고 비교기와 트랜지스터 및 경고등으로 구성되는 과충전 방지 회로를 설계한다.
이때, 발전기의 재조립의 가능 여부에 따라 발전기의 로우터 코일 전압 제어 방식과 충전 회로 차단 방식으로 나뉘어지는 시스템에, 각각 충전되는 전압의 크기와 기준이 되는 전압의 크기를 비교하여 충전 진행 여부를 제어하는 릴레이의 작동 여부를 판단함에 따라, 필드 코일과 충전 회로로의 전압의 인가를 차단하여 주는 자동차용 배터리의 과충전을 방지하는 방법에 관한 것이다.
일반적으로 발전기는 자동차에 필요한 전압을 발생시키는 장치로써, 자동차에 시동을 걸면 배터리에서 인가되는 전압으로 발전기가 작동된다.
이때, 필드 코일의 전류에 의해 로우터가 회전하면 스테이터 코일이 이 자력선을 단절시키기 때문에 전압이 유기되어 배터리가 충전된다.
한편, 전압 조정기(regulator)는 발전기 내부에 장착되어서 각각 온도에 따라 다르게 설정되는 배터리의 충전 전압의 범위를 일정하게 유지시키기 위한 역할을 한다.
즉, 예를 들어 전압 조정기의 주위 온도가 20℃가량 된다면, 배터리의 전압이 13.6V ∼ 14.9V 가 되게 유지하여야 한다.
만일, 전압 조정기는 로우터 코일 내에 커다란 전류가 흘러 배터리의 전압이 14.9V이상으로 과충전되면 필드 코일의 전류를 감소시켜 전압을 일정하게 유지시킨다.
그러나, 전압 조정기의 고장으로 필드 코일의 전류를 제어할 수 없게 되면 과충전이 발생하여 배선에 과부하가 걸려 화재의 위험이 있거나 작동 시스템 상에 문제가 생겨 자동차에 이상이 발생하기도 한다.
따라서, 본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위하여 개발한 것으로, 전압 조정기에 이상이 발생하더라도 배터리에 충전되는 전압의 과충전을 방지하기 위하여, 배터리의 연장되는 전원선에 충전 전압 측정 센서를 설치한다.
또한, 비교기와 트랜지스터로 구성되는 과충전 방지 회로를, 발전기의 재조립의 가능 여부에 따라 발전기 로우터 코일로의 인가 전압을 제어하거나, 배터리의 충전 회로를 차단하기 위하여 설치하고, 이에 따라 배터리에 충전되는 전압의 크기가 일정한 전압 즉, 14.9V이상이 되는지를 판단하여 상기의 전압을 차단함으로써, 경고등의 점등이 제어되고 배터리의 과충전이 방지됨에 따라 배터리의 수명이 연장되도록 하는 자동차용 배터리의 과충전을 방지하는 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
도 1은 자동차용 발전기 내부에 본 발명에 따른 배터리의 과충전 방지 회로를 장착한 로우터 코일의 제어 회로도,
도 2는 자동차용 제어 유니트 시스템의 내부에 본 발명에 따른 배터리의 과충전 방지 회로를 장착한 충전 회로의 차단 회로도.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
10 : 충전 전압 측정 센서 12 : 기준 전압
14 : 비교기 16 : 트랜지스터
18 : 경고등 21 : 제 1 과충전 방지 시스템
22 : 릴레이 24 : 전압 조정기
26 : 필드 코일 27 : 로우터 코일
30 : 발전기 32 : 배선 차단기
34 : 배터리 35 : 제 2 과충전 방지 시스템
36 : 경고등 릴레이
이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 구성과 작용에 관하여 설명하면 다음과 같다.
본 발명은 비교기(14)와 트랜지스터(16)를 이용하여 충전 전압 측정 센서(10)에서 측정되는 충전 전압의 크기와 기준 전압(12)의 크기를 비교할 수 있도록 과충전 방지 회로를 구성하고, 이것이 발전기(30)의 필드 코일(26)에 연결되도록 구성하는 것을 특징으로 한다.
본 발명은 상기 과충전 방지 회로가 발전기(30) 내부의 필드 코일(26)에 연결됨에 따라, 상기 필드 코일(26)의 전압은 비교기(14)와 트랜지스터(16)로 구성되는 과충전 방지 회로의 트랜지스터(16)에 연결되고, 상기 과충전 방지 회로는 경고등(18)과 함께 릴레이(22)에 접속됨에 따라 제 1 과충전 방지 시스템(21)을 형성하여 로우터 코일(27)의 전압을 제어함으로써 충전의 진행 여부가 결정되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면 비교기(14)와 트랜지스터(16)를 이용하여 충전 전압 측정 센서(10)에서 측정되는 충전 전압의 크기와 기준 전압(12)의 크기를 비교할 수 있도록 과충전 방지 회로를 구성하고, 이것이 발전기(30)와 배터리(34) 사이에 있는 전원선에 연결되어 충전 회로를 차단하는 방식에 의해 제어되는 방법을 특징으로 한다.
본 발명은 상기 과충전 방지 회로는 발전기(30)와 배터리(34)사이의 전원선 사이에 연결되며, 트랜지스터(16)의 온(on)/오프(off)의 여부에 따라 이 과충전 방지 회로에 연결되는 경고등(18)과 함께 이 과충전 방지 회로의 트랜지스터(16)에 접속되는 배선 차단기(32)로 이루어진 제 2 과충전 방지 시스템(35)이 제어됨으로써 배터리(34)로의 차단 여부가 결정되는 것을 특징으로 한다.
이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 구성과 작용에 관하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.
본 발명은 자동차의 발전기(30) 내부에 구성되며 배터리(34)의 과충전을 제어할 수 있는 전압 조정기(24)의 고장으로 인해, 계속해서 배터리(34)로 과충전되는 전압을 차단할 수 없는 경우를 고려한 것이다.
본 발명에 따르면, 자동차용 배터리(34)에 충전되는 전압의 크기를 측정하는 충전 전압 측정 센서(10)가 배터리(34)로부터 연장되는 전원선에 설치된다.
또한, 비교기(14)와 트랜지스터(16)로 구성되는 과충전 방지기(20)를 설치함에 따라, 배터리(34)로 충전되는 전압의 크기와 기준 전압인 14.9V의 크기를 비교하여 스위칭 역할을 하는 상기 트랜지스터(16)의 온(on)/오프(off)를 제어한다.
이때, 스위치인 트랜지스터(16)의 온(on)/오프(off)에 따라 점등되며 과충전 임을 경고하는 경고등(18)도 설치된다.
이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명에 장착되어 실시되는 실시 예를 들어 설명할 것이다.
첨부 도면 도 2에 도시한 바와 같이 과충전 방지기(20)가 발전기(30) 내부에 장착되는 예를 도시한다.
즉, 배터리(34)의 전원선에 연결되는 충전 전압 측정 센서(10)에서 측정한 전압의 크기와 기준 전압 14.9V가 비교기(14)를 통하여 비교 판단된다.
이때, 충전 전압 측정 센서(10)에서 충전 전압을 측정할 수 있으며, 만일 전압 조정기의 주위의 온도가 20∼25℃가량 된다면 배터리의 기준 전압(12)은 13.6V∼14.9V의 크기를 가질 수 있으며 이때, 기준 전압을 14.9V로 할 수 있다.
따라서, 이 기준 전압(12)과 상기 충전 전압의 크기를 비교할 수 있도록 비교기(14)와 트랜지스터(16)로 구성되는 과충전 방지 회로가 설치된다.
한편, 충전되는 전압의 크기가 14.9V보다 크면 스위칭 역할을 하는 트랜지스터(16)가 온(on)되어 제 1 과충전 방지 시스템(21)은 작동된다.
따라서, 경고등(18)이 점등되어 과충전 상황을 운전자에게 경고하고, 통전되던 릴레이(22)의 동작이 차단되어 필드 코일(26)의 동작이 정지된다.
그러므로, 필드 코일(26)에 인가되던 전원의 차단으로 인해 로우터 코일(27)로 인가되던 전원은 차단되고 배터리(34)로 충전되던 전압의 인가도 중지됨으로써, 배터리(34)로의 과충전이 방지된다.
한편, 본 발명인 과충전 방지 회로를 기존 차량에 장착하고자 하는 경우에는 첨부 도면 도 2에서 도시한 바와 같이 전원선을 절단하여 설치한다.
즉, 발전기(30)에서 배터리(34)로 충전되기 위해 사용되는 전원선을 절단하여 과충전 방지 회로를 구성하며 배선 차단기(32)가 설치되는 제 2 과충전 방지 시스템(35)을 장착한다.
한편, 상기와 같이 배터리(34)에 연장되는 전원선에 설치되는 충전 전압 측정 센서(10)에서 측정되는 전압의 크기와 기준 전압 14.9V의 크기가 측정되어 트랜지스터(16)의 온(on)/오프(off)를 제어하는 비교기(14)의 출력값은 제어된다.
따라서, 측정되는 전압의 크기가 기준 전압보다 크면 트랜지스터(16)가 통전되어 제 2 과충전 방지 시스템(35) 내부의 경고등이 점등된다.
즉, 배선 차단기(32)의 작동 여부가 제어됨으로써, 배선 차단기(32)에 의한 배선 릴레이(36)의 동작으로 경고등이 점등됨으로써 운전자에게 경고하고, 발전기(30)로부터 배터리(34)로 충전되고자 하는 전압은 차단되어 과충전은 방지될 수 있다.
한편, 과충전 되어 경고등이 점등되는 경우에는 운전자는 과충전된 차량을 정비 받은 후에 다시 과충전 방지기를 사용할 수 있도록 구성된다.
상술한 바와 같이 본 발명에 따르면 발전기를 구성하는 전압 조정기가 고장나서 배터리의 과충전 전압의 크기를 제어할 수 없는 경우, 일반 실내 온도 20℃를 기준으로 최대 충전 전압인 14.9V를 기준 전압으로 하여 발전기 로우터 코일의 회전 여부를 제어하는 한편, 발전기를 재 설치할 수 없는 경우에 발전기와 배터리의 사이의 전원선에 과충전 방지 회로를 설치함으로서 배터리로의 과충전이 차단될 수 있어, 배터리의 과부하가 방지되는 동시에 각종 전자 제어부의 파손이 방지되어 배터리의 수명이 연장되는 효과가 있다.

Claims (4)

  1. 비교기(14)와 트랜지스터(16)를 이용하여 충전 전압 측정 센서(10)에서 측정되는 충전 전압의 크기와 기준 전압(12)의 크기를 비교할 수 있도록 과충전 방지 회로를 구성하고, 이것이 발전기(30)의 필드 코일(26)에 연결되도록 구성하는 것을 특징으로 자동차용 배터리의 과충전을 방지하는 방법.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 과충전 방지 회로가 발전기(30) 내부의 필드 코일(26)에 연결됨에 따라, 상기 필드 코일(26)의 전압은 비교기(14)와 트랜지스터(16)로 구성되는 과충전 방지 회로의 트랜지스터(16)에 연결되고, 상기 과충전 방지 회로는 경고등(18)과 함께 릴레이(22)에 접속됨에 따라 제 1 과충전 방지 시스템(21)을 형성하여 로우터 코일(27)의 전압을 제어함으로써 충전의 진행 여부가 결정되는 것을 특징으로 하는 자동차용 배터리의 과충전을 방지하는 방법.
  3. 비교기(14)와 트랜지스터(16)를 이용하여 충전 전압 측정 센서(10)에서 측정되는 충전 전압의 크기와 기준 전압(12)의 크기를 비교할 수 있도록 과충전 방지 회로를 구성하고, 이것이 발전기(30)와 배터리(34) 사이에 있는 전원선에 연결되어 충전 회로를 차단하는 방식에 의해 제어되는 방법을 특징으로 하는 자동차용 배터리의 과충전을 방지하는 방법.
  4. 제 3항에 있어서, 상기 과충전 방지 회로는 발전기(30)와 배터리(34)사이의 전원선 사이에 연결되며, 트랜지스터(16)의 온(on)/오프(off)의 여부에 따라 이 과충전 방지 회로에 연결되는 경고등(18)과 함께 이 과충전 방지 회로의 트랜지스터(16)에 접속되는 배선 차단기(32)로 이루어진 제 2과충전 방지 시스템(35)이 제어됨으로써 배터리(34)로의 차단 여부가 결정되는 것을 특징으로 하는 자동차용 배터리의 과충전을 방지하는 방법.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR20020047562A (ko) * 2000-12-13 2002-06-22 이계안 자동차의 충전제어장치
KR100427419B1 (ko) * 2001-06-21 2004-04-13 기아자동차주식회사 이상전압 차단기능을 가진 자동차용 전압조정기

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