KR20000033972A

KR20000033972A - 차량의 배터리 방전제어장치

Info

Publication number: KR20000033972A
Application number: KR1019980051064A
Authority: KR
Inventors: 김사현
Original assignee: 김사현
Priority date: 1998-11-26
Filing date: 1998-11-26
Publication date: 2000-06-15

Abstract

본 발명은 차량의 배터리 방전제어장치에 관한 것으로, 차량에 탑재된 배터리(10)와, 사용자의 스위치조작에 따라 차량에 장착된 각종 전기부하(50)에 상기 배터리의 축적전원을 공급하는 스위치부(40)를 구비한 차량의 배터리 제어장치에 있어서, 상기 배터리(10)의 방전전류를 검출하는 전류검출부(20); 및 상기 전류검출부(20)에 의해 검출된 방전전류가 소정의 기준전류 보다 감소하는 경우 상기 배터리(10)의 단자전압이 방전종지전압 이하로 저하되지 않도록, 상기 스위치부(40)를 절환시켜 상기 전기부하(50)로 공급되는 상기 배터리(10)의 축적전원을 차단하는 방전제어부(30)를 포함하는 것을 특징으로 한다. 본 발명은 사용자의 부주의 등으로 배터리의 방전이 방치될 경우 배터리의 과도한 방전에 의한 기능상실을 미연에 방지할 수 있고, 차량이탈시 배터리의 과도한 방전을 염려하여 일일이 점검하는 수고를 경감시킬 수 있다.

Description

차량의 배터리 방전제어장치

본 발명은 차량의 배터리 방전제어장치에 관한 것으로, 특히 사용자의 부주의로 배터리가 방전될때 배터리의 방전전류를 검출하여 전기부하에 공급되는 배터리의 축적전원을 자동적으로 차단하므로써 배터리의 과도한 방전에 의한 기능상실을 미연에 방지할 수 있도록 한 차량의 배터리 방전제어장치에 관한 것이다.

일반적으로 차량에 탑재된 배터리는 전조등과 실내등과 같은 램프기기 또는 차량에 장착된 라디오와 콤팩트디스크 플레이(CD player)등의 연주기기 등을 비롯한 각종 전기부하들을 구동하기 위한 전원을 저장하는 차량내 전기장치의 주요 구성부품이다. 이러한, 배터리는 축적된 전기에너지를 방전하여 각종 전기부하에 축적전원을 공급하는데, 그 축적전원이 저하되면 전압조정기에 의해 재차 충전이 이루어져 항시 적정범위내의 축적전원을 유지하게 되므로써 전기부하에 대해 전압공급원의 역할을 수행하게 된다.

배터리에 대한 방전은 통상 자체적으로 방전하는 무부하방전과 전기부하에 의한 유무하방전으로 크게 구분할 수 있다. 배터리의 무부하방전은 배터리를 사용하지 않아도 자연적으로 방전이 일어나며 그 축전용량이 감소되는데 주로 전해액의 비중이 높고 주위의 온도와 습도가 높을 수록 방전량이 많아지게 되며 오래된 배터리에서 심화된다. 이에 따라 배터리를 사용하지 않더라도 10∼15일내에 재충전시켜 배터리의 축전용량을 적정하게 유지시켜 주어야 한다.

한편, 배터리의 유무하방전은 전기부하의 구동에 의해 상대적으로 많은 축전용량이 감소하게 되므로, 수시로 충전하여 적정범위내의 축전용량을 유지할 수 있게 되는데, 그 배터리의 단자전압이 방전종지전압 이상 유지될때 양호한 축전용량을 갖게 된다. 일예로, 배터리가 정상상태에서 그 단자전압이 12V인 경우 그 방전종지전압은 약 10. 5V가 되는데, 이 방전종지전압 이하로 방전이 되면 배터리의 단자전압이 급격히 떨어지게 된다.

도 1은 종래기술에 따른 차량의 배터리 제어장치의 구성도이다. 도 1에 도시한 바와 같이, 배터리(10)는 부하구동릴레이(RY1, RY2, RY3)를 매개로 전기부하들(L1, L2, L3)과 각각 연결되고, 도시하지 않은 전압조정기에 의해 발전기의 발전전류를 인가받아 충전이 이루어져 적정범위내의 축적전원을 갖는다. 각 전기부하들(L1, L2, L3)은 전조등 같은 램프기기와 라디오와 같은 연주기기로서 부하구동릴레이(RY1, RY2, RY3)를 통해 배터리(10)의 축적전원을 각각 공급받아 구동하게 된다. 사용자는 전기부하들(L1, L2, L3)중 희망하는 전기부하를 작동시킬 경우 선택스위치(SW1, SW2, SW3)중 해당 스위치를 선택적으로 조작하여 원하는 전기부하들을 구동시킬 수 있게 된다. 일예로, 사용자가 전기부하(L2)를 구동시키고자 선택스위치(SW2)를 온시킨 경우, 배터리(10)의 축적전원은 부하구동릴레이(RY2)를 경유하여 전기부하(L2)에 공급되고 이로써 그 전기부하(L2)는 구동하게 된다.

배터리(10)는 축적전원을 전기부하(L1, L2, L3)에 공급하는 경우 축전용량이 감소하며, 전기부하(L1, L2, L3)에 각각 연결된 어느 하나의 선택스위치(SW1, SW2, SW3)가 온된 경우 배터리(10)의 방전상태는 계속적으로 진행하게 된다. 이때, 배터리(10)는 엔진구동시 전압조정기에 의해 재충전이 이루어지나, 엔진기동이 정지된 상태에서 어느 하나의 선택스위치(SW1, SW2, SW3)가 온된 경우 방전상태가 방치되어 배터리(10)의 단자전압은 저하하게 된다.

종래기술에 따른 차량의 배터리 제어장치는 사용자의 부주의로 인하여 배터리가 방전상태로 방치될 경우 전기부하에 지속적으로 배터리의 축적전원이 공급됨에 의해 배터리의 과도한 방전이 발생하게 된다. 이에 따라 배터리의 단자전압은 그 한계전압인 방전종지전압 이하로 저하되고, 배터리가 방전종지전압 이하에서는 엔진기동을 원활하게 수행할 수 없는 상태에 돌입하게 되는등 배터리의 기능상실을 유발하는 문제점이 있었다. 또한, 사용자는 차량의 주,정차시와 같이 차량으로부터 장시간 이탈할 경우 전기부하의 작동상태를 일일이 점검해야 하는 번거러움이 따르게 된다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로, 본 발명의 목적은 배터리의 방전상태가 방치될 경우 배터리에서 전기부하로 공급되는 축적전원을 차단하므로써 배터리의 기능상실을 방지할 수 있도록 한 차량의 배터리 방전제어장치를 제공함에 있다.

도 1은 종래기술에 따른 차량의 배터리 제어장치의 회로도,

도 2는 본 발명에 따른 차량의 배터리 방전제어장치의 구성도.

도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 차량의 배터리 방전제어장치의 상세회로도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

10 : 배터리 20 : 전류검출부

30 : 방전제어부 40 : 스위치부

50 : 전기부하

RY : 주릴레이 RY1, RY2, RY3 : 부하구동릴레이

SW1, SW2, SW3 : 선택스위치

상기와 같은 본 발명의 목적은 차량에 탑재된 배터리와, 사용자의 스위치조작에 따라 차량에 장착된 각종 전기부하에 상기 배터리의 축적전원을 공급하는 스위치부를 구비한 차량의 배터리 제어장치에 있어서, 상기 배터리의 방전전류를 검출하는 전류검출부; 및 상기 전류검출부에 의해 검출된 방전전류가 소정의 기준전류 보다 감소하는 경우 상기 배터리의 단자전압이 방전종지전압 이하로 저하되지 않도록, 상기 스위치부를 절환시켜 상기 전기부하로 공급되는 상기 배터리의 축적전원을 차단하는 방전제어부에 의하여 달성된다.

이하, 본 발명에 따른 바람직한 일실시예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 2는 본 발명에 따른 차량의 배터리 방전제어장치의 구성도이고, 도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 차량의 배터리 방전제어장치의 상세회로도로서, 종래와 동일기능의 구성요소에 대해서는 동일 부호를 부여하기로 한다.

도시한 바와 같이, 본 발명은 차량에 탑재된 배터리(10)와, 사용자의 스위치조작에 따라 차량에 장착된 각종 전기부하(50)에 상기 배터리(10)의 축적전원을 공급하는 스위치부(40)를 구비한다. 또한, 본 발명은 상기 배터리(10)의 방전전류를 검출하는 전류검출부(20), 및 상기 전류검출부(20)에 의해 검출된 방전전류가 소정의 기준전류 보다 감소하는 경우 상기 배터리의 단자전압이 방전종지전압 이하로 저하되지 않도록, 상기 스위치부(40)를 절환시켜 상기 전기부하(50)로 공급되는 상기 배터리(10)의 축적전원을 차단하는 방전제어부(30)를 추가로 구비한다.

상기 배터리(10)는 도시하지 않은 전압조정기에 의해 발전기의 발전전류를 인가받아 충전이 이루어져 적정범위내의 축적전원을 갖게 되며, 상기 전류검출부(20)와 방전제어부(30)를 매개로 주릴레이(RY)와 부하구동릴레이(RY1,RY2,RY3)에 연결된 전기부하(L1,L2,L3)로 축적전원을 공급하게 된다. 상기 배터리(10)는 방전상태가 방치될 경우 상기 방전제어부(30)에 의해 방전이 정지된다.

상기 전류검출부(20)는 상기 배터리(10)의 양단에 연결된 저항(R1)(R2)과 전해콘덴서(Ca)로 이루어지며, 저항(R1)과 저항(R2)의 접속점에 전해콘덴서(Ca)의 일단이 연결된다. 그리고, 상기 저항(R2)은 저항값을 가변할 수 있는 가변저항을 사용하는데, 이는 저항(R1)과 저항(R2)에 의한 전압분배비율을 조정하기 위한 것이다.

상기 방전제어부(30)는 상기 배터리(10)가 방전시 베이스단으로 인가되는 방전전류에 의해 구동하는 트랜지스터(TR1)과, 상기 트랜지스터(TR1)의 컬렉터단과 에미터단에 각각 접속된 저항(R3)(R4)(R5)과, 상기 저항(R5)을 매개로 트랜지스터(TR1)와 연결되어 상기 트랜지스터(TR1)와 연동하는 트랜지스터(TR2)로 이루어진다. 상기 방전제어부(30)는 트랜지스터(TR1)의 베이스단에 인가되는 방전전류(ia)에 따라 트랜지스터(TR1)(TR2)가 구동하여 상기 주릴레이(RY)를 온,오프시켜 상기 배터리(10)의 방전을 지속시키거나 혹은 정지시키게 된다.

상기와 같이 구성된 본 발명에 따른 차량의 배터리 방전제어장치에 대한 동작을 설명한다.

먼저, 상기 배터리(10)가 충분하게 충전이 이루어져 적정한 축적전원을 갖고 있는 상태에서 사용자가 구동시키고자 하는 전기부하(50)에 대응하는 선택스위치를 온시킬 경우, 상기 배터리(10)에 축적전원은 상기 전류검출부(20)와 상기 방전제어부(30)에 의해 상기 주릴레이(RY)가 온되어 해당 전기부하(50)에 축적전원이 공급된다.

일예로, 사용자가 전기부하(L2)와 전기부하(L3)를 작동시키기 위해 선택스위치(SW2)(SW3)를 온시킨 경우, 상기 전류검출부(20)는 저항(R1)과 저항(R2)에 의해 축적전원을 전압분배하여 방전전류(ia)를 검출한다. 이 방전전류(ia)는 상기 방전제어부(30)의 트랜지스터(TR1)의 베이스단에 인가되며, 저항(R1)과 저항(R2)의 전압분배비율에 의해 결정되므로 가변저항인 저항(R2)을 통해 조정할 수 있다. 상기 트랜지스터(TR1)는 베이스단에 인가되는 방전전류(ia)가 소정의 기준전류 이상이면 온상태로 구동하게 된다. 이에 따라, 상기 트랜지스터(TR1)에 저항(R5)을 매개로 연결된 트랜지스터(TR2)가 온되고, 상기 트랜지스터(TR2)의 컬렉터단에 연결된 상기 주릴레이(RY1)는 여자되어 여자전류(ib)가 상기 트랜지스터(TR2)의 컬렉터단으로 흐르게 된다. 상기 주릴레이(RY)가 여자되고 상기 선택스위치(SW2)(SW3)가 온상태이므로 상기 부하구동릴레이(RY2)(RY3)가 여자됨에 따라 상기 전기부하(L2)(L3)에 상기 베터리(10)의 축적전원이 공급되고, 이로써 전기부하(L2)(L3)는 구동하게 된다.

상기 전류검출부(20)의 전해콘덴서(Ca)는 상기 주릴레이(RY)의 온,오프동작을 안정적으로 유지하기 위한 것으로, 상기 주릴레이(RY)의 오동작을 방지하게 된다.

상기 배터리(10)에서 상기 전기부하(L2)(L3)로 축적전원이 공급되는 상태 즉, 상기 배터리(10)의 방전상태가 지속됨에 따라 상기 배터리(10)의 단자전압을 감소하게 된다. 이와 같이, 상기 배터리(10)가 방전하는 도중에 엔진을 기동하는 경우 미도시한 전압조정기에 의해 재충전이 이루어질 수 있게 된다.

그러나, 엔진기동을 하지 않고 상기 배터리(10)의 방전상태가 방치될 경우, 상기 배터리(10)의 축적전원은 상기 전기부하(L2)(L3)에 지속적으로 공급됨에 따라 점차 감소하게 되는데, 그 배터리(10)의 단자전압이 방전종지전압 이하로 저하되지 않도록 상기 방전제어부(30)는 상기 주릴레이(RY)를 오프시키게 된다.

즉, 상기 방전제어부(30)는 상기 배터리(10)의 축적전원이 감소하여 트랜지스터(TR1)의 베이스단에 인가되는 방전전류(ia)가 기준전류 이하로 감소하면 트랜지스터(TR1)가 오프되고, 이 트랜지스터(TR1)가 오프됨에 따라 트랜지스터(TR2)도 오프되여 상기 주릴레이(RY)에 여자전류(ib)가 흐르지 않게 된다. 이에 따라, 상기 배터리(10)에서 상기 전기부하(L2)(L3)에 공급되는 축적전원은 차단되고, 상기 배터리(10)의 방전은 정지하게 되고, 배터리(10)의 단자전압은 방전종지전압 이하로 저하되지 않게 된다.

이후, 사용자가 엔진을 기동시 상기 배터리(10)는 양호한 상태의 축적전원을 가지고 있으므로 원활한 엔진기동을 할 수 있고, 엔진이 기동되면 전압조정기에 의해 배터리(10)의 충전이 이루어지며 이후 전술한 바와 같이 상기 방전제어부(30)의 트랜지스터(TR1)와 트랜지스터(TR2)가 온되어 해당 전기부하(50)로 배터리(10)의 축적전원을 공급할 수 있게 된다.

이상과 같이 본 발명은 배터리의 방전전류를 검출하고, 검출된 방전전류에 따라 배터리에서 전기부하로 공급되는 배터리의 축적전원을 자동적으로 차단하므로 배터리의 단자전압이 방전종지전압 이하로 저하되지 않게 된다. 따라서, 본 발명은 사용자의 부주의 등으로 배터리가 방전상태로 방치될 경우에도 배터리의 과도한 방전에 의한 기능상실을 미연에 방지할 수 있어서, 항시 양호한 엔진기동을 발휘할 수 있는 등의 효과가 있다. 뿐만 아니라, 차량에서 장시간 이탈할 경우 배터리의 과도한 방전을 염려하여 사용자가 일일이 점검하는 수고를 경감시킬 수 있어서 사용상의 편리를 도모할 수 있는 효과가 있다.

Claims

차량에 탑재된 배터리와, 사용자의 스위치조작에 따라 차량에 장착된 각종 전기부하에 상기 배터리의 축적전원을 공급하는 스위치부를 구비한 차량의 배터리 방전제어장치에 있어서,

상기 배터리의 방전전류를 검출하는 전류검출부; 및

상기 전류검출부에 의해 검출된 방전전류가 소정의 기준전류 보다 감소하는 경우 상기 배터리의 단자전압이 방전종지전압 이하로 저하되지 않도록, 상기 스위치부를 절환시켜 상기 전기부하로 공급되는 상기 배터리의 축적전원을 차단하는 방전제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량의 배터리 방전제어장치.
제 1항에 있어서, 상기 전류검출부는 상기 배터리의 방전전류를 검출하기 위해 상기 배터리의 양단에 저항들을 접속하며, 적어도 어느 하나의 저항은 저항값을 가변할 수 있는 가변저항인 것을 특징으로 하는 차량의 배터리 방전제어장치.
제 1항에 있어서, 상기 방전제어부는 상기 전류검출부에 의해 검출된 방전전류에 의해 구동하는 트랜지스터와 저항으로 이루어진 것을 특징으로 하는 차량의 배터리 방전제어장치.
제 2항에 있어서, 상기 전류검출부는 상기 스위치부를 안정적으로 절환시킬 수 있도록 전해콘덴서를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 차량의 배터리 방전제어장치.