KR20030003851A

KR20030003851A - 배터리의 저전압 방전 차단회로

Info

Publication number: KR20030003851A
Application number: KR1020010039694A
Authority: KR
Inventors: 장태호; 유현
Original assignee: 삼성전기주식회사
Priority date: 2001-07-04
Filing date: 2001-07-04
Publication date: 2003-01-14

Abstract

본 발명은 배터리의 저전압 방전 차단회로에 관한 것으로, 본 발명은 적용 장치의 동작에 필요한 최소전압, 즉 배터리의 저전압을 검출하여 방전을 차단하는 회로에 있어서, 배터리(1)의 전압출력단에 접속하여 이 배터리의 공급전압을 검출하는 배터리 전압 검출부(10); 상기 배터리 전압 검출부(10)의 검출전압 출력단에 접속하고, 이 검출전압 출력단을 통한 검출전압에 따라 상기 배터리의 전압공급 라인을 스위칭하는 전압 스위칭 회로부(20);를 구비하며, 이와 같은 본 발명에 의하면, 차량이나 휴대폰등과 같이 배터리를 내장하는 장치에서, 장치에서의 최소 동작전압, 즉 배터리의 저전압을 검출하고, 이 저전압 검출시 배터리의 방전 자동 차단기능을 하드웨어적으로 구현함으로서, 보다 간단화 및 저렴화를 달성할 수 있다.

Description

배터리의 저전압 방전 차단회로{CIRCUIT FOR PREVENTING DISCHARGING LOW VOLTAGE OF BATTERY }

본 발명은 배터리의 저전압 방전 차단회로에 관한 것으로, 특히 차량이나 휴대폰등과 같이 배터리를 내장하는 장치 또는 시스템(이하,"장치"라 함)에서, 장치에서의 최소 동작전압, 즉 배터리의 저전압을 검출하고, 이 저전압 검출시 배터리의 방전 자동 차단기능을 하드웨어적으로 구현한 배터리의 저전압 방전 차단회로에 관한 것이다.

일반적으로, 차량이나 휴대폰등과 같이 배터리를 사용하는 장치에서는 처음에는 만충전(full charging)되어 있는 배터리를 사용하지만, 사용시간에 따라, 또는 비정상적인 방전등과 같은 여러 가지 이유로 인하여 배터리의 전압이 낮아질 수 있고, 어느 시점에서는 배터리의 전압이 최소한의 동작전압 이하로 낮아질 수도 있다.

일예로, 휴대폰등에서는 배터리에서 전압이 공급되지만 장치는 동작불가능한 상태로 되고, 이러한 적용 장치가 동작불가능한 전압임에도 불구하고, 배터리는 전압을 계속 공급하여 방전되는데, 이와같이 배터리에서의 불필요한 방전으로 인하여, 충전시간이 걸어지고, 배터리의 수명을 단축시키므로, 상기한 바와같은 배터리의 불필요한 저전압 방전을 차단하여야 한다.

또한, 다른 예로, 차량에 있어서, 배터리에는 적어도 한번 이상의 시동을 걸수 있는 정도의 전압, 또는 통신장비가 구비된 차량인 경우에는, 적어도 한번의 통신에 필요한 전압이 남아 있어야 하므로, 이와같은 차량의 배터리에 대해서도 최소한의 동작전압, 즉 전압 상태를 감시하여 적정한 전압에서 배터리의 방전을 차단하여야 한다.

위에서 설명한 바와같이, 종래의 배터리의 저전압 방전 차단회로는 도 1에 도시한 바와같다.

도 1은 종래의 배터리의 저전압 방전 차단회로도로서, 도 1을 참조하면, 종래의 배터리의 저전압 방전 차단회로는 배터리(1)에서 공급되는 전압을 검출하기 위한 분할저항 회로(R1,R2)와, 이 분할저항 회로에 의해 검출전 전압(V1)을 입력받아, 사전에 설정된 기준전압과 비교하여 이 비교결과에 따른 스위칭전압(Vsw)을 출력하는 마이컴(2)과, 이 마이컴(2)의 스위칭 전압(Vsw)에 따라 스위칭 동작하는 트랜지스터(Q1)와, 이 트랜지스터(Q1)의 스위칭 동작에 따른 전압을 입력받아, 인에이블(enable) 또는 디스에이블(disable) 되는 릴레이(3)로 구성되어 있다.

이와같은 종래의 배터리의 저전압 방전 차단회로는 별도의 마이컴 및 마이컴내부의 소프트웨어의 구현이 필요하므로, 회로가 복잡하고, 이에따라 제작비용을 상승시키는 문제점이 있었던 것이다. 즉, 어떤 기준전압을 읽어 중앙처리장치등을 포함하는 마이컴등이 판단하여 소프트웨어 회로를 구동할 수 있는 신호를 발생하는 것으로서, 이는 비용이 많이 들고 이와같은 배터리의 저전압 감지를 제어하는 중앙처리장치등의 마이컴은 그 만큼 다른 곳에 활용하는 능력이 감소하게 되는 문제점이 있었던 것이다.

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로, 따라서, 본 발명의 목적은 차량이나 휴대폰등과 같이 배터리를 내장하는 장치에서, 장치에서의 최소 동작전압, 즉 배터리의 저전압을 검출하고, 이 저전압 검출시 배터리의 방전 자동 차단기능을 하드웨어적으로 구현함으로서, 보다 간단화 및 저렴화를 달성할 수 있는 배터리의 저전압 방전 차단회로를 제공하는데 있다.

도 1은 종래의 배터리의 저전압 방전 차단회로도이다.

도 2는 본 발명에 따른 배터리의 저전압 방전 차단회로도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

1 : 배터리10 : 전압 분할회로

20 : 전압 스위칭 회로부21 : 전압비교부

22 : 스위치VB1 : 배터리 전압

VD : 검출전압R11,R12 : 전압분할 저항

상기한 본 발명의 목적을 달성하기 위한 기술적인 수단으로써, 본 발명의 회로는 적용 장치의 동작에 필요한 최소전압, 즉 배터리의 저전압을 검출하여 방전을 차단하는 회로에 있어서, 배터리의 전압출력단에 접속하여 이 배터리의 공급전압을 검출하는 배터리 전압 검출부; 상기 배터리 전압 검출부의 검출전압 출력단에 접속하고, 이 검출전압 출력단을 통한 검출전압에 따라 상기 배터리의 전압공급 라인을 스위칭하는 전압 스위칭 회로부;를 구비함을 특징으로 한다.

이하, 본 발명에 따른 배터리의 저전압 방전 차단회로에 대해서 첨부한 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.

도 2는 본 발명에 따른 배터리의 저전압 방전 차단회로도로서, 도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 배터리의 저전압 방전 차단회로는 배터리(1)의 전압출력단에접속하여 이 배터리의 공급전압을 검출하는 배터리 전압 검출부(10)와, 상기 배터리 전압 검출부(10)의 검출전압 출력단에 접속하고, 이 검출전압 출력단을 통한 검출전압에 따라 상기 배터리의 전압공급 라인을 스위칭하는 전압 스위칭 회로부(20)로 구성한다.

상기 배터리 전압 검출부(10)는 현재 전압을 검출할 수 있는 여러 가지 회로중의 하나의 회로를 적용하며, 이에 대한 본 발명의 일실시예로서는, 배터리의 전압공급라인에서 접지로 직렬접속된 저항(R11,R12)을 포함하며, 이 두 저항(R11,R12)의 접속점을 상기 전압 스위칭 회로부(20)에 접속하여, 상기 두 저항(R11,R12)에 의해 분할되는 전압, 즉 접지측의 저항(R12)에 걸리는 전압이 검출되도록 구성한다.

상기 전압 스위칭 회로부(20)는 상기 배터리 전압 검출부(10)의 두 저항(R11,R12)의 접속점에 접속하여, 이 접속점의 전압을 검출전압으로 입력받아, 이 검출전압과 사전에 설정된 기준전압을 비교하여 그 비교결과에 따라 온/오프 스위칭신호를 제공하는 전압비교부(21)와, 상기 전압비교부(21)의 온/오프 스위칭신호에 따라 온 또는 오프 스위칭되어 상기 배터리 전압을 단속하는 스위치(22)를 포함한다.

상기 전압비교부(21)는 상기 검출전압과 사전에 설정된 비교전압을 비교하고, 이 비교결과, 즉 하이레벨 또는 로우레벨에 대응하는 스위칭신호를 제공하도록 구성한다. 그리고, 상기 스위치(22)는 상기 배터리에서 전압을 필요로 하는 장치로의 전압공급라인에 설치되어, 상기 전압비교부(21)의 스위칭신호에 따라 상기 전압공급라인을 온 또는 오프 시키도록 구성한다.

상기 기준전압은 적용하는 장치에 따라 서로 다르게 설정될 수 있고, 이러한 기준전압은 적용장치에서의 특정 동작, 예를들어, 휴대폰일 경우에는 적어도 한번 이상의 통화를 할 수 있는 전압, 또한, 차량일 경우에는 적어도 한번의 시동을 걸 수 있는 전압, 또는 통신방비가 갖춰진 차량이라면, 적어도 한번의 구조 통신에 가능한 전압등과 같이, 적용되는 장치 및 장치의 설비상태에 따라 다양하게 적용될 수 있다. 그리고, 상기 스위치(22)도 릴레이, 트랜지스터등의 전기전자 스위치 소자를 사용할 수 있음을 알 수 있다.

이와같이 구성된 본 발명에 따른 동작을 첨부도면에 의거하여 하기에 상세히 설명한다.

도 2를 참조하여 본 발명에 따른 배터리의 저전압 방전 차단회로에 대해서 설명하면, 먼저, 배터리(1)에서 공급되는 전압(VB1)은 배터리 전압 검출부(10)에의해 검출되는데, 상기 배터리 전압 검출부(10)는 분할저항(R11,R12)중 저항(R12)에 걸리는 전압(VD)을 검출하여 전압 스위칭 회로부(20)의 전압비교부(21)로 제공한다.

상기 전압 스위칭 회로부(20)는 상기 배터리 전압 검출부(10)의 검출전압 출력단에 접속하고, 이 검출전압 출력단을 통한 검출전압(VD)에 따라 상기 배터리와 장치의 각부 사이의 전압공급 라인을 스위칭하는데, 이에 대해서 구체적으로 설명한다.

상기 전압 스위칭 회로부(20)의 전압비교부(21)는 상기 배터리 전압 검출부(10)의 검출전압(VD)을 입력받아, 이 검출전압(VD)과 사전에 설정된 기준전압을 비교하며, 상기 검출전압(VD)이 기준전압보다 높을 경우에는 스위칭온 신호를 스위치(22)로 제공하고, 반면에 상기 검출전압(VD)이 기준전압보다 낮을 경우에는 스위칭오프 신호를 상기 전압 스위칭 회로부(20)의 스위치(22)로 제공한다. 여기서 기준전압은 전술한 바와같이, 적용 장치에서 동작에 필요한 최소 전압등으로서, 이는 적용 장치에 따라 적절히 설정될 수 있다.

상기 전압 스위칭 회로부(20)의 스위치(22)는 상기 전압비교부(21)의 스위칭온(switching ON) 신호에 따라 상기 배터리(1)의 전압공급라인을 온(ON)시켜서 배터리(1)로부터의 전압(VB1)을 장치의 각부로 제공한다.

반면에, 상기 전압 스위칭 회로부(20)의 스위치(22)는 상기 전압비교부(21)의 스위칭오프(switching off) 신호에 따라 상기 배터리(1)의 전압공급라인을 오프(OFF)시켜서 상기 배터리(1)로부터의 전압(VB1)을 차단한다. 이에 따라, 배터리에서 공급되는 전압이 저전압(low voltage)일 경우에는 배터리에서 공급되는 전압라인을 차단시켜, 배터리의 불필요한 방전을 방지하는 것이다.

전술한 바와같이, 본 발명에 의하면, 배터리를 사용하는 장치에서, 배터리에서 공급되는 전압이 일정전압, 즉 장치에서 동작에 필요한 최소한의 전압보다 낮아지면, 이를 검출하여 자동적으로 배터리의 방전을 즉시 차단시키게 되어, 적용 장치에서 비상시 또는 위급시에 배터리에 남아잇는 전압을 적절히 사용할 수 있도록 한다. 또한, 배터리의 수명을 연장시킬 수 있으며, 배터리의 과도한 방전에 비하면 배터리의 충전시간을 단축시킬 수 있도록 한다.

상술한 바와같은 본 발명에 따르면, 차량이나 휴대폰등과 같이 배터리를 내장하는 장치에서, 장치에서의 최소 동작전압, 즉 배터리의 저전압을 검출하고, 이 저전압 검출시 배터리의 방전 자동 차단기능을 하드웨어적으로 구현함으로서, 별도의 중앙처리장치나 추가적인 인식회로가 필요없어, 보다 간단화 및 저렴화를 달성할 수 있는 특별한 효과가 있는 것이다.

또한, 배터리를 사용하는 장치에서, 배터리의 전압상태를 감시하다가 해당 장치의 동작에 필요한 최소 전압보다 낮아지면, 이를 검출하여 자동적으로 배터리의 방전을 즉시 차단시켜, 비상시 또는 위급시에 배터리의 잔존 전압을 유용하게 이용할 수 있다.

이상의 설명은 본 발명의 일실시예에 대한 설명에 불과하며, 본 발명은 그 구성의 범위내에서 다양한 변경 및 개조가 가능하다.

Claims

적용 장치의 동작에 필요한 최소전압, 즉 배터리의 저전압을 검출하여 방전을 차단하는 회로에 있어서,

배터리(1)의 전압출력단에 접속하여 이 배터리의 공급전압을 검출하는 배터리 전압 검출부(10);

상기 배터리 전압 검출부(10)의 검출전압 출력단에 접속하고, 이 검출전압 출력단을 통한 검출전압에 따라 상기 배터리의 전압공급 라인을 스위칭하는 전압 스위칭 회로부(20);를 구비함을 특징으로 하는 배터리의 저전압 방전 차단회로.
제1항에 있어서, 상기 배터리 전압 검출부(10)는

배터리의 전압공급라인에서 접지로 직렬접속된 저항(R11,R12)을 포함하고, 이 두 저항(R11,R12)의 접속점을 상기 전압 스위칭 회로부(20)에 접속하며,

상기 전압 스위칭 회로부(20)는

상기 배터리 전압 검출부(10)의 두 저항(R11,R12)의 접속점에 접속하여, 이 접속점의 전압을 검출전압으로 입력받아, 이 검출전압과 사전에 설정된 기준전압을 비교하여 그 비교결과에 따라 온/오프 스위칭신호를 제공하는 전압비교부(21);

상기 전압비교부(21)의 온/오프 스위칭신호에 따라 온 또는 오프 스위칭되어 상기 배터리 전압을 단속하는 스위치(22)를 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리의 저전압 방전 차단회로.