KR20020046728A - A battery voltage compensating apparatus and a method useful compressed air - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 압축 공기를 이용한 바테리 전압 보상 장치 및 그 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 혹한기에서 디젤 엔진이 장착된 차량을 운전할 때는 공기 탱크에 공기를 압축하여 저장하고, 차량을 운행하지 않을 때는 엔진 주변 온도를 감지하여 일정온도 이하일 때 공기탱크에 저장된 공기를 유출하여 발전기를 구동하여 바테리에 전압을 충전함으로써 저온에서 성능이 저하된 바테리 성능을 개선하는 압축 공기를 이용한 바테리 전압 보상 장치 및 그 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a battery voltage compensator using compressed air and a method thereof, and more particularly, to compress and store air in an air tank when driving a vehicle equipped with a diesel engine in a cold weather, and to store the engine when the vehicle is not operated. Battery voltage compensation device using compressed air that improves battery performance at low temperature by detecting ambient temperature and draining air stored in air tank and driving generator to charge battery in low temperature. It is about.
일반적으로 디젤 엔진은 압축된 공기의 압축열에 의하여 연료를 착화시켜 동력을 발생시키는 기관으로 한냉시 시동성을 용이하게 하기 위하여 차량의 바테리 전원을 이용하여 흡입 공기를 가열하는 흡기 히터(GLOW PLUG, AIR HEATER, AUTO FLAME HEATER)와 연료를 가열하는 히터로 구성되어 혹한기 또는 혹한기(-20℃이하)에서의 냉간 시동성을 향상시킨다.In general, a diesel engine is an engine that generates power by ignition of fuel by compressed heat of compressed air, and is an intake heater (GLOW PLUG, AIR HEATER) that heats intake air using a battery power source of a vehicle to facilitate startability during cold. It is composed of AUTO FLAME HEATER and fuel heater to improve cold startability in cold weather or cold weather (below -20 ℃).
상기와 같이 바테리 전원에 의존하는 흡기 히터와 연료 히터 장치를 구동하면 다음과 같은 문제점이 있다.As described above, driving the intake heater and the fuel heater device depending on the battery power source has the following problems.
첫째, -32℃ 이하의 온도 조건에서는 흡입공기와 연료만의 가열로는 신속한 냉간 시동이 어렵다.First, rapid cold start is difficult with only intake air and fuel at temperatures below -32 ° C.
둘째, -29℃ 이하에서는 바테리의 성능이 50%이하로 저하된다.Second, below -29 ° C, the performance of the battery is reduced to 50% or less.
셋째, 바테리의 전원을 이용하여 스타터를 기동시킬 전원을 고려하면 추가예열기를 적용하기 어려움이 있다.Third, considering the power to start the starter using the battery power, it is difficult to apply an additional preheater.
넷째, 기존의 예열 장치들은 단순히 흡기 또는 연료, 냉각수 및 엔진오릴 만을 각각 가열하므로 전체적인 엔진 냉간 시동 성능을 개선하는데 한계가 있음.Fourth, the existing preheaters simply heat the intake or fuel, coolant and engine oil respectively, which limits the overall cold start performance of the engine.
따라서, 본 발명의 목적은 혹한기에서 디젤 엔진이 장착된 차량을 운전할 때는 공기 탱크에 공기를 압축하여 저장하고, 차량을 운행하지 않을 때는 엔진 주변 온도를 감지하여 일정온도 이하일 때 공기탱크에 저장된 공기를 유출하여 발전기를 구동하여 바테리에 전압을 충전함으로써 저온에서 성능이 저하된 바테리 성능을 개선하는 압축 공기를 이용한 바테리 전압 보상 장치 및 그 방법을 제공하는데 있다.Accordingly, an object of the present invention is to compress and store air in the air tank when driving a vehicle equipped with a diesel engine in the cold weather, and detect the ambient temperature of the engine when the vehicle is not running to detect the air stored in the air tank below a certain temperature The present invention provides a battery voltage compensator using compressed air and a method for improving battery performance at which the performance is degraded at a low temperature by driving a generator to charge a battery.
상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 의한 압축 공기를 이용한 바테리 전압 보상 장치는, 차량에 장착되어 있는 바테리의 주변 온도를 검출하여 이에 해당된 데이터를 출력하는 온도 검출부와, 상기 차량의 시동 유무를 검출하여 이에 해당된 신호를 출력하는 시동 온/오프 감지부와, 상기 온도 검출부와 시동 온/오프 감지부에서 출력되는 데이터에 따라 밸브구동 제어신호를 출력하는 콘트롤러와, 상기 콘트롤레에서 출력되는 밸브 구동신호에 따라 작동되는 제 1, 2 밸브와, 상기 제 1, 2 밸브의 작동에 따라 공기를 압축 저장하고 압축된 공기를 토출하는 공기 탱크와, 상기 공기 탱크에서 토출되는 공기압에 의해서 발전되어 소정의 전압을 바테리에 공급하는 발전기로 구성된 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, a battery voltage compensator using compressed air according to the present invention includes a temperature detector for detecting an ambient temperature of a battery installed in a vehicle and outputting data corresponding thereto, and whether the vehicle is started or not. A start on / off detector for detecting and outputting a signal corresponding thereto, a controller for outputting a valve drive control signal according to data output from the temperature detector and a start on / off detector, and a valve output from the controller First and second valves operated according to a drive signal, an air tank for compressing and storing air and discharging the compressed air according to the operation of the first and second valves, and the air pressure discharged from the air tank to generate a predetermined value. It characterized by consisting of a generator for supplying the voltage of the battery.
한편, 본 발명에 따른 방법은, 시동이 걸려 차량이 주행된 상태에서는 공기밸브를 "온"하여 외부 공기를 공기탱크로 유입하는 공기 유입 스텝과, 상기 공기 유입 스텝에서 유입되는 공기를 공기 탱크에 압축 저장하는 공기 탱크 저장 스텝과, 상기 공기 탱크에 공기를 저장한 상태에서 시동이 "오프"되었는 가를 판단하는 시동 "오프" 판단 스텝과, 상기 시동 오프 판단 스텝에서 판단한 결과 시동이 오프되었으면 바테리의 주변 온도를 검출하는 온도 검출 스텝과, 상기 온도 검출 스텝에서 검출한 온도가 일정치 미만인 가를 판단하는 온도 판단 스텝과, 상기 온도 판단 스텝에서 판단한 결과 온도가 일정치 미만이면 공기 탱크에 압축 저장된 공기를 토출하여 발전기를 구동하는 발전기 구동 스텝과, 상기 발전기에서 발전된 전압을 바테리에 공급하여 바테리 전압을 보상하는 바테리 전압 보상 스텝으로 이루어진 것을 특징으로 한다.On the other hand, in the method according to the present invention, the air inlet step of "on" the air valve in the state in which the vehicle is driven to drive the outside air into the air tank, and the air introduced in the air inlet step to the air tank An air tank storage step for compressing and storing, a start " off " determination step for judging whether the start is "off" in a state in which air is stored in the air tank, and if the start is turned off as a result of the start-up judging step, A temperature detection step for detecting the ambient temperature, a temperature determination step for determining whether the temperature detected in the temperature detection step is less than a predetermined value, and if the temperature is less than the predetermined value as a result of the determination in the temperature determination step, the air stored in the air tank is compressed. A generator driving step of discharging the generator to drive the generator; and supplying a voltage generated by the generator to the battery. It is characterized by being a Battery voltage compensation step for compensating the voltage re.
도 1 은 본 발명에 따른 압축 공기를 이용한 바테리 전압 보상 장치를 나타낸 도면.1 is a view showing a battery voltage compensation device using the compressed air according to the present invention.
도 2 는 도 1 에 도시된 압축 공기를 이용한 바테리 전압 보상 장치의 작동을 설명하는 플로우챠트.FIG. 2 is a flowchart for explaining the operation of the battery voltage compensator using the compressed air shown in FIG.
*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명** Description of the symbols for the main parts of the drawings *
10 : 온도 검출부20 : 시동 온/오프 감지부10: temperature detection unit 20: start on / off detection unit
30 : 콘트롤러40, 45 : 공기 개폐 밸브30: controller 40, 45: air opening and closing valve
50 : 공기탱크60 : 발진기50: air tank 60: oscillator
70 : 바테리70: battery
이하, 본 발명을 첨부된 도면을 참조하여 더욱 상세히 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings the present invention will be described in more detail.
도 1 은 본 발명에 따른 압축 공기를 이용한 바테리 전압 보상 장치를 나타낸 도면이고, 도 2 는 도 1 에 도시된 압축 공기를 이용한 바테리 전압 보상 장치의 작동을 설명하는 플로우챠트이다.1 is a view showing a battery voltage compensation device using the compressed air according to the present invention, Figure 2 is a flow chart illustrating the operation of the battery voltage compensation device using the compressed air shown in FIG.
도 1에 도시된 바테리 전압 보상장치는. 차량에 장착되어 있는 바테리(70)의 주변 온도를 검출하여 이에 해당된 데이터를 출력하도록 온도 감지 소자인 더미스터(TH)와 저항(R1)과 상기 더미스터(TH)와 저항(R1)에서 결정된 전압과 기준전압 ( Vref)을 비교하는 비교기(COM)로 구성된 온도 검출부(10)와, 상기 차량의 시동 유무를 검출하여 이에 해당된 신호를 출력하는 시동 온/오프 감지부(20)와, 상기 온도 검출부(10)와 시동 온/오프 감지부(20)에서 출력되는 데이터에 따라 밸브구동 제어신호를 출력하는 콘트롤러(30)와, 상기 콘트롤러(30)에서 출력되는 밸브 구동신호에 따라 작동되는 제 1, 2 공기 개폐 밸브(40)945)와, 상기 제 1, 2 공기 개폐밸브(40)(45)의 작동에 따라 공기를 압축 저장하고 압축된 공기를 토출하는 공기 탱크(50)와, 상기 공기 탱크(50)에서 토출되는 공기압에 의해서 발전되어 소정의 전압을 바테리(70)에 공급하는 발전기(60)로 구성되어 있다.The battery voltage compensation device shown in FIG. It is determined by the dummy sensor TH and the resistor R1 and the dummyster TH and the resistor R1 to detect the ambient temperature of the battery 70 mounted in the vehicle and output corresponding data. A temperature detector 10 including a comparator COM for comparing a voltage and a reference voltage Vref, a startup on / off detector 20 for detecting whether the vehicle is started and outputting a signal corresponding thereto; The controller 30 outputs a valve drive control signal according to the data output from the temperature detector 10 and the start on / off detection unit 20, and the controller 30 is operated according to the valve drive signal output from the controller 30. An air tank 50 for compressing and storing air and discharging the compressed air according to operations of the first and second air open / close valves 40 and 945 and the first and second air open / close valves 40 and 45, Generated by the air pressure discharged from the air tank 50 to generate a predetermined voltage It is comprised by the generator 60 supplied to the battery 70.
상기와 같은 구성을 가진 압축 공기를 이용한 바테리 전압 보상 장치의 작동을 도 2 에 도시된 플로우챠트를 인용하여 상세히 기술하면 다음과 같다.The operation of the battery voltage compensation device using the compressed air having the above configuration will be described in detail with reference to the flowchart shown in FIG. 2.
본 발명에 따른 장치가 장착된 차량을 운전하고자 시동을 걸면, 시동 온/오프 감지부에서 이를 감지된 데이터가 콘트롤러(30)에 공급됨과 동시에 도 2 의 스텝 S1과 같이 차량 주행 상태가 된다.When starting to drive the vehicle equipped with the device according to the invention, the data detected by the start on / off detection unit is supplied to the controller 30 and at the same time the vehicle driving state as shown in step S1 of FIG.
상기 스텝 S1과 같이 차량 주행 상태가 되면 콘트롤러(30)는 제 1 공기 개폐 밸브(40)를 스텝 S2와 같이 작동시켜 외부 공기가 유로를 따라 공기 탱크(50)에 유입되도록 하여 공기탱크(50)에 공기를 스텝 S3과 같이 압축 저장한다.When the vehicle is in the driving state as in step S1, the controller 30 operates the first air open / close valve 40 as in step S2 so that external air flows into the air tank 50 along the flow path, thereby providing the air tank 50. Air is compressed and stored as in step S3.
상기와 같이 공기를 공기 탱크(50)에 압축 저장한 상태에서 시동이 "오프"되었는 가를 스텝 S4에서 판단하는데, 그 결과 시동이 오프 되었으면 스텝 S5로 나아가서 바테리의 주변 온도를 검출한다.As described above, it is determined in step S4 whether the startup is "off" while the air is compressed and stored in the air tank 50. If the startup is turned off as a result, the flow proceeds to step S5 to detect the ambient temperature of the battery.
즉, 바테리 주변 온도는 온도 검출부(10)에서 검출하는데, 주변 온도에 따라 내부 저항 값이 변화되는 더미스터(TH)와 저항(R1)에 의해서 결정되는 값이 기준전압(Vref)보다 크면 비교기(COM)의 출력 레벨이 "로우" 상태로 반전되어 콘트롤러 (30)에 공급되므로 상기 콘트롤러(30)는 스텝 S6에서 주변 온도가 일정치 미만인 가를 판단하여 스텝 S7과 같이 공기 탱크(50)에 압축 저장되어 있는 공기를 토출한다.That is, the ambient temperature of the battery is detected by the temperature detector 10. When the value determined by the dummy resistor TH and the resistor R1 in which the internal resistance value changes according to the ambient temperature is greater than the reference voltage Vref, the comparator ( Since the output level of COM) is inverted to the "low" state and supplied to the controller 30, the controller 30 determines whether the ambient temperature is lower than a predetermined value in step S6, and compresses and stores it in the air tank 50 as in step S7. Discharge the air.
상기와 같이 압축 공기가 토출되면 발전기(60)가 구동하여 스텝 S8과 같이 바테리(70)에 전압이 보상된다.When the compressed air is discharged as described above, the generator 60 is driven to compensate the voltage to the battery 70 as in step S8.
상술한 본 발명에 의하면 혹한기에서 디젤 엔진이 장착된 차량을 운전할 때는 공기 탱크에 공기를 압축하여 저장하고, 차량을 운행하지 않을 때는 엔진 주변 온도를 감지하여 일정온도 이하일 때 공기탱크에 저장된 공기를 유출하여 발전기를 구동하여 바테리에 전압을 충전함으로써 저온에서 성능이 저하된 바테리 성능을 개선하는 효과가 있다.According to the present invention described above, when driving a vehicle equipped with a diesel engine in a cold weather, compressed air is stored in an air tank, and when the vehicle is not driven, the air is stored in the air tank when the engine ambient temperature is below a predetermined temperature to leak. By driving the generator to charge the battery voltage has an effect of improving the battery performance is degraded at low temperatures.
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