KR20050108127A - Shut-off apparatus for the overcharged batteries of vehicle - Google Patents
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Abstract
본 발명은 차량용배터리의 과방전차단장치에 관한 것으로서; 차량의 배터리(B)의 음극단자(M)와 그라운드(G) 사이에 결선되는 검지케이블(C1,C2)에 의하여 검지되는 부하상태를 검지하여 판단 및 제어하는 마이컴(MC)을 구비하고, 상기 마이컴(MC)의 판단에 따라서 작동하여 상기 배터리(B)의 음극단자(M)와 그라운드(G) 간의 전기적인 결선을 차단하는 스위칭수단을 독립된 케이스인 하우징(H) 내에 수납하여 더 구비하고, 상기 스위칭수단은 배터리(B)의 음극단자(M)와 그라운드(G) 사이에서 검지되는 부하상태를 검지하여 상기 배터리(B)의 음극단자(M)와 그라운드(G) 간의 전기적결선을 차단,연결하는 상기 마이컴(MC)의 작동신호에 따라서 구동되는 FET드라이버(D)와 릴레이(R)인 것을 특징으로 하여, 본 발명의 차량용배터리의 과방전차단장치는; 과방전을 항상 체크하게 함으로서 부주의한 차량사용이나 배선의 단락, 과도한 집중부하(peak load)의 장시간동안의 지연 등에 대하여 배터리(B)를 보호할 수 있는 유용한 발명인 것이다.The present invention relates to an over-discharge blocking device of a vehicle battery; And a microcomputer MC for detecting, determining and controlling a load state detected by the detection cables C1 and C2 connected between the negative terminal M of the battery B of the vehicle and the ground G. In accordance with the determination of the microcomputer (MC) is provided with a switching means for operating in the housing (H), which is an independent case for switching the electrical connection between the negative terminal (M) and the ground (G) of the battery (B), The switching means detects the load state detected between the negative terminal (M) of the battery (B) and the ground (G) to cut off the electrical connection between the negative terminal (M) and the ground (G) of the battery (B), The over-discharge cut-off device of the vehicle battery of the present invention, characterized in that the FET driver (D) and the relay (R) is driven in accordance with the operating signal of the microcomputer (MC) to connect; It is a useful invention to protect the battery B against inadvertent vehicle use, short circuit of wiring, long delay of excessive peak load, and the like by keeping the overdischarge always checked.
Description
본 발명은 차량용배터리의 과방전차단장치에 관한 것으로서, 더욱 상세히는 배터리의 부하상태를 지속적으로 체크함으로서 기준과 다른 비정상적인 부하상태가 일정시간 이상 지속되면 전원연결을 차단함으로서 배터리의 수명의 증대와 과방전에 따른 위험성을 제거하기 위한 구성의 제공에 관한 것이다.The present invention relates to an over-discharge cut-off device for a vehicle battery, and more particularly, by continuously checking the load state of the battery, if the abnormal load state other than the standard is maintained for a predetermined time or more, the power connection is cut off to increase the life of the battery and over discharge. It is concerned with the provision of a configuration to eliminate the risks of the former.
자동차의 배터리는 자동차 전장품의 주요한 동력원으로서 사용되므로 지속적인 관리가 필요한 부품이다.The battery of an automobile is used as a main power source of automotive electronics, and thus it is a part that requires continuous maintenance.
통상, 배터리는 엔진에 의하여 구동되는 발전기에 의하여 지속적으로 충전 및 전장품의 구동으로 인한 방전이 반복적으로 수행되는 것이나 최근들어 에어컨, 차량용 음향장치, 선루프 등의 각종의 전장품이 증대하고 초기 차량 출고 시외에 부가적인 전장품을 사용자가 장착하여 사용하는 경우가 많다.In general, batteries are repeatedly charged and discharged due to the driving of electrical equipment by a generator driven by an engine, but in recent years, various electronic equipment such as air conditioners, vehicle acoustic devices, and sunroofs have increased, and the initial vehicle out of the vehicle. In many cases, users install and use additional electronics.
따라서, 최초 출고 시의 장착되는 기준전장품의 부하를 초과하는 용량으로 전장품이 장착되는 경향이 증대하고 있다.Therefore, the tendency for electric equipment to be mounted with the capacity exceeding the load of the reference electric equipment mounted at the time of initial shipment is increasing.
이러한 경향으로 인하여 차량용의 배터리는 기준용량이상으로 출력이 부하로 되어 과방전되는 경향이 있다. 여기에 부가하여 차량의 노후화로 인한 전장품의 배선피복의 벗겨짐이나 절연불량, 실내등이나 전조등을 켜둔 채로 하차하는 사용자의 부주의 등으로 다양한 요인의 배터리의 과방전요인이 존재하고 있다.Due to this tendency, the battery for a vehicle tends to be over discharged as the output becomes a load beyond the reference capacity. In addition to this, there are many factors causing the overdischarge of the battery due to the peeling of the wiring coating of the electrical equipment due to the aging of the vehicle, the poor insulation, the carelessness of the user who gets off with the indoor light or the headlight.
상기하는 배터리의 과방전은 운전자에게 상당한 당혹감을 줄 뿐 만아니라 시간적, 경제적인 낭비를 초래하고 교통사고의 주요한 요인이 되기도 하고 차량 전장품의 고장을 유발하는 주요한 원인이 되고 있다.The over-discharge of the battery not only causes considerable embarrassment to the driver, but also causes time and economic waste, is a major factor in traffic accidents, and is a major cause of failure of vehicle electronics.
따라서 배터리의 과방전을 감지하여 이를 차단하는 수단이 요청되고 있고 다양한 종류의 것이 안출되어 있지만 대부분 구성이 복잡하고 작동신뢰성이 낮은 드의 문제점이 상존하였다. Therefore, there is a request for a means for detecting an overdischarge of the battery and blocking it, and various kinds of devices have been proposed. However, there have been problems of a complicated configuration and low operation reliability.
또한 어떤 장치의 경우에는 과도한 자동차 전자회로를 변경하여야 하는 등 설치 상의 문제점도 있었다.In addition, some devices had installation problems, such as the need to change excessive automotive electronic circuits.
본 발명의 차량용배터리의 과방전차단장치는 상기하는 문제점을 감안하여 안출한 것으로서 배터리의 전류와 전압을 복합적으로 감지하여 배터리의 과방전을 근원적으로 방지하게 하는 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.An over-discharge blocking device for a vehicle battery of the present invention is devised in view of the above-mentioned problems, and an object of the present invention is to provide a device for fundamentally preventing over-discharge of a battery by detecting a current and a voltage of the battery in combination.
또한, 본 발명의 차량용배터리의 과방전차단장치는 그 구조가 극히 간단하고 설치 또한 용이하게 함으로서 사용자가 용이하게 적용하여 사용이 가능하게 한 것이다.In addition, the over-discharge blocking device of the vehicle battery of the present invention is extremely simple in structure and easy to install, so that the user can easily apply and use.
상기하는 목적을 달성하기 위한 본 발명의 차량용배터리의 과방전차단장치는;The over-discharge blocking device of the vehicle battery of the present invention for achieving the above object;
통상적인 차량의 배터리의 음극단자와 그라운드 사이에 결선되는 검지케이블에 의하여 검지되는 부하상태를 검지하여 판단 및 제어하는 마이컴를 구비하고,And a microcomputer for detecting, determining and controlling a load state detected by a detection cable connected between the negative terminal of the battery of a normal vehicle and the ground,
상기 마이컴의 판단에 따라서 작동하여 상기 배터리의 음극단자와 그라운드 간의 전기적인 결선을 차단하는 스위칭수단을 독립된 케이스인 하우징 내에 수납하여 더 구비하는 것을 기본적인 특징으로 한다.It is characterized in that the basic operation further comprises a switching means for operating in accordance with the determination of the microcomputer to block the electrical connection between the negative terminal of the battery and the ground in a housing which is an independent case.
또한, 상기 스위칭수단은 배터리의 음극단자와 그라운드 사이에서 검지되는 부하상태를 검지하여 상기 배터리의 음극단자와 그라운드 간의 전기적결선을 차단,연결하는 상기 마이컴의 작동신호에 따라서 구동되는 FET드라이버와 릴레이인 것도 주요한 하드웨어적인 특징의 하나이다.In addition, the switching means is a FET driver and a relay driven in accordance with the operation signal of the microcomputer to detect the load state detected between the negative terminal of the battery and the ground to disconnect and connect the electrical connection between the negative terminal of the battery and the ground. It is also one of the major hardware features.
이하의 부수된 도면과 함께 본 발명의 차량용배터리의 과방전차단장치를 더욱 상세하게 설명한다.The over-discharge blocking device of the vehicle battery of the present invention together with the accompanying drawings will be described in more detail.
도 1 은 본 발명의 차량용배터리의 과방전차단장치의 구성을 도시하는 예시적인 회로구성도, 도 2 는 본 발명의 차량용배터리의 과방전차단장치의 작동을 설명하는 블록다이아그램도, 도 3 은 본 발명의 차량용배터리의 과방전차단장치를 제품화하여 구성한 예시적인 물품의 사시도이다.1 is an exemplary circuit diagram showing the configuration of the over-discharge blocking device of the vehicle battery of the present invention, Figure 2 is a block diagram illustrating the operation of the over-discharge blocking device of the vehicle battery of the present invention, Figure 3 A perspective view of an exemplary article constructed by commercializing the over-discharge blocking device of a vehicle battery of the present invention.
도 1 과 같은 구성할 수 있는 본 발명의 차량용배터리의 과방전차단장치(S)를 설명한다.The over-discharge blocking device (S) of the vehicle battery of the present invention can be configured as shown in FIG.
과방전차단장치(S)는 통상적인 차량의 배터리(B)의 음극단자(M)와 새시 등의 그라운드(G) 사이에 스위칭 수단을 제공하고 또한, 배터리(B)의 음극단자(M)와 그라운드(G) 간의 전류와 전압을 측정하기 위한 검지케이블(C1,C2)을 연결하여 구성한다.The over-discharge breaking device S provides a switching means between the negative terminal M of the battery B of a typical vehicle and the ground G such as a chassis, and also the negative terminal M of the battery B. It consists of connecting the detection cables (C1, C2) for measuring the current and voltage between the ground (G).
검지케이블(C1,C2)은 본 발명의 주요 논리부의 프로그램을 내장하는 마이컴(MC)에 측정선으로서 포트(P1,P2)에 연결되고 마이컴(MC)의 후술하는 논리판단에 따라서 구동신호를 전송하는 출력신호포트(P3,P4)는 구동드라이버인 릴레이구동용의 FET드라이버(D)에 연결되어 있다. The detection cables C1 and C2 are connected to the ports P1 and P2 as measurement lines to the microcomputer MC incorporating the program of the main logic unit of the present invention, and transmit driving signals in accordance with the logic judgment described below of the microcomputer MC. Output signal ports P3 and P4 are connected to a FET driver D for driving a relay which is a driving driver.
FET드라이버(D)에 의하여 작동되는 릴레이(R)는 배터리(B)의 음극단자(M)와 그라운드(G)사이를 ON-OFF 구동함으로서 차량의 전장품에 전원을 공급하거나 차단하는 스위칭소자로서 작동을 하게 된다.The relay (R) operated by the FET driver (D) operates as a switching element for supplying or cutting off power to the electrical equipment of the vehicle by driving ON-OFF between the negative terminal (M) and the ground (G) of the battery (B). Will be
따라서, 본 발명의 차량용 배터리(B)의 과방전차단장치(S)는 배터리(B)의 음극단자(M)와 그라운드(G) 선 상간에서 측정되는 검지전류값(i)과 검지전압값(v)을 검지케이블(C1,C2)로서 검출하고 이 검지케이블(C1,C2)에서 검지된 검지전류값(i)과 검지전압값(v)의 상태에 따라서 마이컴(MC)에서 기준설정값인 기준전류값(I)과 기준전압값(V)과 비교하여 FET드라이버(D)로 구동신호를 발함으로서, 배터리로의 전원의 공급을 차단 및 연결함으로서 배터리의 과방전을 방지하는 구성인 것이다.Therefore, the over-discharge blocking device S of the vehicle battery B of the present invention has a detection current value i and a detection voltage value measured between the negative terminal M and the ground G line of the battery B. v) is detected as the detection cables C1 and C2, and according to the state of the detection current value i and the detection voltage value v detected by the detection cables C1 and C2, The drive signal is generated by the FET driver D in comparison with the reference current value I and the reference voltage value V, thereby preventing overdischarging of the battery by blocking and connecting the supply of power to the battery.
따라서 본 발명의 과방전차단장치(S)는 마이컴(MC)을 수납한 인쇄회로기판(PB)-FET드라이버(D)-릴레이(R)를 하나의 장치물로서 도 3 에서와 같은 하우징(H)에 수납하여 조립하거나, 몰딩처리함으로서 독립된 제품을 형성하게 되는 것이다.Therefore, the over-discharge blocking device S of the present invention uses a printed circuit board (PB) -FET driver (D) -relay (R) containing a microcomputer (MC) as one device, as shown in FIG. It is housed in an assembly or molded to form an independent product.
마이컴(MC)에 프로그래밍되는 작동논리를 이하에서 설명한다.The operation logic programmed in the microcomputer MC will be described below.
도 2 에서와 같이, 배터리(B)의 음극단자(M)와 그라운드(G) 상간의 전류를 검지케이블(C1,C2)로서 검지전류값(i)을 감지(100)하여, 기히 설정된 기준전류값(I)과 비교기에서 비교하여(110), 만일 기준전류값(I) 이상(yes)이면,As shown in FIG. 2, the current between the negative terminal M of the battery B and the ground G is sensed as the detection current values i as the detection cables C1 and C2 (100), and the reference current is set in advance. Value (I) in the comparator (110), if the reference current value (I) is (yes),
다시 검지전압값(v)을 측정(120)하고, 검지전압값(v)이 이미 프로그램적으로 설정된 기준전압값(V)과 비교(130)하여 만일, 검지전압값(v)이 기준전압값(V) 보다 높은 경우(yes)에는 다시 검지전류(i)를 측정(1)하게 되며, The detection voltage value v is measured 120 again, and the detection voltage value v is compared with the reference voltage value V that is already set programmatically (130). If the detection voltage value v is the reference voltage value, If it is higher than (V), the detection current (i) is measured again (1).
만일 검지전압값(v)이 기준전압값(V) 보다 낮은 경우(yes)에는 내장되는 타이머로서 시간측정(140)과 검지전압값(v)과 기준전압값(V)의 비교(150)를 반복,수행하여 이미 설정된 기준시간(t) 동안 검지전압값(v)의 회복이 있는 경우(11)(yes)에는, 다시 전류를 감지하게 되며, If the detected voltage value v is lower than the reference voltage value V (yes), a comparison 150 between the time measurement 140 and the detected voltage value v and the reference voltage value V is performed as a built-in timer. If there is a recovery of the detection voltage value (v) for the reference time (t) already set by repeating and performing (11) (yes), the current is sensed again.
기준 시간 동안 검지전압값(v)의 회복이 없는 경우(no)에는 회로를 차단, 즉 배터리(B)의 음극단자(M)와 그라운드(G) 간의 전기적 통전을 차단하여 배터리(B)의 과방전을 방지한다.If there is no recovery of the detected voltage value v during the reference time (no), the circuit is cut off, i.e., the electrical energization between the negative terminal M of the battery B and the ground G is interrupted, thereby overcharging the battery B. Prevent the transfer.
상기한 100 의 스텝에서 즉, 배터리(B)의 음극단자(M)와 그라운드(G) 상간의 전류를 검지케이블(C1,C2)로서 검지전류값(i)을 감지(100)하여, 기히 설정된 기준전류값(I)과 비교기에서 비교(110)하는 스텝에서, 만일 기준전류값(I) 이하(no)이면,In step 100 described above, that is, the current between the negative terminal M of the battery B and the ground G phase is sensed (100) by detecting the detection current value i as the detection cables C1 and C2. In the step of comparing 110 with the reference current value I in the comparator, if the reference current value I is less than (no),
검지전압값(v)을 감지(220)하고 만일 검지전압값(v)과 기준전압값(V)을 비교(230)하여 높은 경우(yes)에는 다시 기준전류값(i)을 측정(100)하게 하고,The detection voltage value v is sensed (220), and if the detection voltage value (v) is compared with the reference voltage value (V) (230), if it is high (yes), the reference current value (i) is measured again (100). Let's
검지전압값(v)이 기준전압값(V) 보다 낮으면(no) 기준전압값(V) 보다 떨어진 시간을 측정(240)하고 기준시간(t) 동안 검지전압값(v)을 기준전압값(V)과 반복적으로 비교(250)하여 회복이 있는 경우(yes)에는 다시 전류를 감지(100)하게 되며, If the detected voltage value v is lower than the reference voltage value V (no), a time apart from the reference voltage value V is measured (240) and the detected voltage value v is converted to the reference voltage value during the reference time t. It compares (250) repeatedly with (V) and if there is a recovery (yes), it detects the current again (100),
기준 시간 동안 검지전압값의 회복이 없는 경우(no)에는 회로를 차단, 즉 배터리(B)의 음극단자(M)와 그라운드(G) 간의 전기적 통전을 차단하여 배터리(B)의 과방전을 방지하는 논리를 구현하게 된다.If there is no recovery of the detected voltage value during the reference time (no), the circuit is cut off, that is, the electric current is disconnected between the negative terminal M of the battery B and the ground G to prevent the overdischarge of the battery B. To implement the logic.
상기와 같이 배터리(B)의 음극단자(M)와 그라운드(G) 간의 전류와 전압을 동시에 기준값과 비교하는 로직을 가지는 마이컴(MC)로서 전류와 전압 중, 어느 하나가 기준값이상이면 정상상태, 즉 일시적인 과부하 상태임을 감지하고,As described above, the microcomputer MC has logic for simultaneously comparing the current and voltage between the negative terminal M and the ground G of the battery B with a reference value. That is, detecting a temporary overload condition
또한 타이머에 의한 기준전압값의 시간동안 측정을 수행함으로서 일시적인 엔진의 과도한 부하나 각종 전장품의 집중적인 사용에 의한 상태는 일시적인 현상으로서 배터리(B)를 차단할 이유가 없으므로 이러한 변동요인을 시간과 기준값으로서 체크하게 함으로서 배터리(B)의 과방전이 필요한 경우에만 작동하도록 하여 불요한 전원차단을 근원적으로 방지한다. In addition, by performing the measurement during the time period of the reference voltage value by the timer, the transient overload of the engine or the intensive use of various electrical appliances is a temporary phenomenon and there is no reason to shut down the battery (B). By checking, the battery B is operated only when overdischarge is necessary, thereby preventing unnecessary power interruption.
즉 일시적인 집중부하(peak load)는 그것이 해소되는 시간 이후에 작동하게 함으로서 원하지 않는 배터리(B)의 전원차단을 방지할 수 있는 것이다.In other words, the temporary peak load can be operated after the time it is solved, thereby preventing the unwanted shutdown of the battery B.
이상과 같은 구성을 가지는 본 발명의 차량용배터리의 과방전차단장치는; 과방전을 항상 체크하게 함으로서 부주의한 차량사용이나 배선의 단락, 과도한 집중부하(peak load)의 장시간동안의 지연 등에 대하여 배터리(B)를 보호할 수 있는 유용한 발명인 것이다.The over-discharge blocking device of a vehicle battery of the present invention having the configuration as described above; It is a useful invention to protect the battery B against inadvertent vehicle use, short circuit of wiring, long delay of excessive peak load, and the like by keeping the overdischarge always checked.
도 1 은 본 발명의 차량용배터리의 과방전차단장치의 구성을 도시하는 예시적인 회로구성도.1 is an exemplary circuit diagram showing the configuration of an over-discharge blocking device for a vehicle battery of the present invention.
도 2 는 본 발명의 차량용배터리의 과방전차단장치의 작동을 설명하는 블록다이아그램도.Figure 2 is a block diagram illustrating the operation of the over-discharge cutoff device of a vehicle battery of the present invention.
도 3 은 본 발명의 차량용배터리의 과방전차단장치를 제품화하여 구성한 예시적인 물품의 사시도이다.3 is a perspective view of an exemplary article constructed by commercializing the over-discharge blocking device of the vehicle battery of the present invention.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명** Explanation of symbols for the main parts of the drawings *
B: 배터리B: battery
M: (배터리의) 음극단자M: negative terminal (of battery)
G: 그라운드G: Ground
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Cited By (2)
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| KR100936449B1 (en) * | 2006-10-13 | 2010-01-13 | 델피 테크놀로지스 인코포레이티드 | Battery protection system |
| KR20150093298A (en) * | 2014-02-07 | 2015-08-18 | 최창헌 | An Apparatus for Blocking Discharge of Battery |
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2004
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
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| A201 | Request for examination | ||
| N231 | Notification of change of applicant | ||
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| E601 | Decision to refuse application |