KR20090028117A - A voltage regulator of the vehicle with a unified cigarjack - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 시거잭 일체형 전압 안정화 장치에 관한 것으로, 더욱 구체적으로는 배터리 및 알터네이터의 전압을 실시간으로 확인하여 표시하고, 자동차의 전기 장치에 노이즈가 제거된 안정된 전기 에너지를 공급하여 자동차 연료의 소비율과 배기가스를 저감시켜 자동차의 효율적 운용이 최적으로 제공될 수 있도록 하는 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a cigar jack integrated voltage stabilization device, and more particularly, to check and display the voltage of the battery and the alternator in real time, and to supply the stable electrical energy without noise to the electrical device of the vehicle by using the vehicle fuel consumption rate and exhaust The present invention relates to an apparatus for reducing gas so that efficient operation of a vehicle can be optimally provided.
일반적으로 자동차는 먼저 배터리에서 공급되는 전원을 이용하여 자동차의 엔진을 구동하고, 상기 엔진의 구동에 의해 알터네이터(Alternator)를 회전시켜 전력을 발생시키고, 이를 다시 배터리 및 배전기, 등화장치, 경음기, 와이퍼, 오디오 등의 전원이 필요한 전기 장치에 공급한다. In general, a vehicle first drives an engine of a vehicle by using a power supplied from a battery, and rotates an alternator by driving the engine to generate electric power, which is again a battery, a distributor, an equalizer, a horn, a wiper. Supply to electrical devices that require power, such as audio.
그런데, 이와 같은 구성에 따른 자동차 시스템에서 알터네이터는 일반적으로 13.6V 내지 14.5V 정도의 출력을 내도록 설계되고, 약 12V의 배터리의 충전상태를 유지하기 위해서는 최소한 13.5 내지 14.2V 정도의 전압이 인가되어야 한다. 그러나, 자동차의 배터리의 최고 전압은 부하가 없는 상태에서도 약 12 내지 12.4V 정 도에 불과하고, 여기에 히터나 등화장치 등의 전기적 부하가 추가되는 경우 그 전압은 더욱 떨어지게 되고, 이러한 저충전 상태가 지속되는 경우 배터리의 수명이 급속히 단축되고, 이에 따라 자동차의 엔진 효율 또한 저하되는 단점을 갖고 있다.However, in an automobile system according to such a configuration, the alternator is generally designed to produce an output of about 13.6V to 14.5V, and a voltage of at least 13.5 to 14.2V should be applied to maintain a charged state of the battery of about 12V. . However, the maximum voltage of the battery of the car is only about 12 to 12.4V even when there is no load, and when the electrical load such as a heater or an equalizer is added, the voltage is further lowered, and such a low-charge state If is continued, the life of the battery is rapidly shortened, and thus has the disadvantage that the engine efficiency of the vehicle is also reduced.
그리고, 자동차는 램프 등과 같은 각종 전기장치의 점등시 순간적으로 자신의 정격전류에 수백 내지 수십배의 전류가 유입되는 월류현상을 나타내는 조명부하를 많이 사용함으로 인해 알터네이터 또는 배터리에서 공급되는 전압을 순간적으로 저하시킬 뿐만 아니라, 전자화부품과 릴레이 등 접점이 많은 전기부품과 반도체 소자를 이용한 전력 전자제어회로를 사용하고 있는 현재의 자동차에서는 고주파 노이즈 및 스파크 노이즈 등 다양한 전자 노이즈가 차량을 제어하는 제어장치의 전원에 유입되어, 엔진 출력제어가 불안정하게 됨에 따라 자동차 엔진에서의 연료소모가 증가하게 되며, 불완전한 연소에 의한 공해 유발 등의 문제를 야기시키고 있다. In addition, the vehicle instantaneously lowers the voltage supplied from the alternator or the battery by using a lot of lighting loads indicating the overflow phenomenon in which hundreds to several tens of times of current flows into its rated current when the electric devices such as lamps are turned on. In addition, various electronic noises such as high frequency noise and spark noise are applied to the power supply of the control device that controls the vehicle. Inflow, fuel output in an automobile engine increases as engine power control becomes unstable, causing problems such as causing pollution due to incomplete combustion.
실제로 점화장치에 공급되는 12V 내외의 전기는 점화코일을 통과시킴으로써 2만5천볼트 이상의 고전압의 전기로 변화시키는데 이는 최초 공급되는 전압을 2천배 이상으로 승압시켜 준다는 것을 의미한다. 만약 전압이 불안정하여 공급 전압이 0.1V만 차이가 나도 점화플러그로 공급될 때에는 200V 이상의 차이가 발생되어 불완전 연소가 일어나게 되어 출력이 떨어지게 되고 매연이 많이 배출된다. In fact, the 12 volts of electricity supplied to the ignition system is converted into high voltage electricity of over 25,000 volts by passing the ignition coil, which means that the voltage supplied to the ignition is boosted by more than 2,000 times. If the voltage is unstable and the supply voltage is only 0.1V, when the spark plug is supplied, a difference of 200V or more may occur, resulting in incomplete combustion, resulting in a decrease in output and a lot of smoke.
이러한 전압 변동에 대응하여, 자동차에 있어서 전압을 안정화시키는 전압 안정기(Voltage Regulator)가 설치되어 있다. 하지만 이러한 전압 안정기는 알터네이터 등에서 크게 변하는 즉, 전류값이 큰 경우에만 작동하며 파장이 극히 짧은 노이즈로 전자 기기를 켜고 끌 때 발생하는 노이즈인 펄스 노이즈나 눈에는 보이지 않지만 전자기기의 사용으로 인해 발생되는 수많은 전자기파에 의한 유도성 노이즈 등에는 적절히 대응할 수가 없는 문제점이 있다. 또한 전압 안정기는 출력보다 높은 입력전압을 제어하여 입력보다 낮은 안정한 전압을 출력하기 위한 것으로 순간적으로 급격히 낮은 전압이 발생된 경우에도 적절히 대응할 수가 없다. In response to such a voltage fluctuation, a voltage regulator for stabilizing the voltage in an automobile is provided. However, these voltage stabilizers operate only in large alternators, that is, only when the current value is high, and pulse noise, which is a noise generated when the electronic device is turned on and off by extremely short-wave noise, is caused by the use of electronic devices. There is a problem in that it is not possible to adequately cope with inductive noise caused by a large number of electromagnetic waves. In addition, the voltage stabilizer is for outputting a stable voltage lower than the input by controlling an input voltage higher than the output, and can not properly cope with a case where a sudden low voltage is generated.
뿐만 아니라, 배터리와 알터네이터는 소모품으로서 언제 어느 때라도 이상을 유발할 수 있지만, 현재의 자동차 시스템에서는 그 이상 유무를 미리 알 수 없다는 것이 문제이다. 대부분의 운전자는 엔진시동이 되지 않아 불편을 겪고 난 후에야 배터리를 교환하거나 알터네이터를 교환하고 있는 실정이다. In addition, batteries and alternators are consumables that can cause abnormalities at any time, but the problem is that the current car system cannot know more. Most drivers do not start the engine until they are inconvenient to replace the battery or alternator.
따라서, 본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 자동차의 시거잭과 일체로 형성되고, 자동차의 전기 장치에 노이즈가 제거된 안정된 전압을 공급하여 자동차의 연비 및 출력을 개선시키고 배출가스를 저감시킬 수 있는 전압 안정화 장치를 제공하는 데 있다. Accordingly, the present invention is to solve the conventional problems as described above, an object of the present invention is formed integrally with the cigar jack of the vehicle, supplying a stable voltage without noise to the electric device of the vehicle by providing fuel economy and output of the vehicle It is to provide a voltage stabilization device that can improve the efficiency and reduce the emissions.
본 발명의 다른 목적은, 배터리 전압 및 알터네이터의 출력 전압을 운전자가 알 수 있도록 표시해 주어, 배터리나 알터네이터의 상태 감시나 고장 진단이 가능한 장치를 제공하는 데 있다. Another object of the present invention is to provide a device capable of displaying the battery voltage and the output voltage of the alternator so that the driver can know the condition, and the condition monitoring or fault diagnosis of the battery or alternator.
본 발명의 다른 이점이나 목적은 도면을 참조하여 후술하는 발명의 실시를 위한 구체적인 내용으로부터 보다 분명해 질 것이다Other advantages and objects of the present invention will become more apparent from the following detailed description for practice of the invention described below with reference to the drawings.
상기와 같은 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 시거잭 일체형 전압 안정화 장치는 상기 자동차의 배터리 및 알터네이터의 전원을 공급받기 위한 시거잭 및 상기 시거잭을 통해 공급되는 전원의 전압을 측정하는 전압 측정부, 상기 전압 측정부에서 측정된 전압의 상태를 표시하는 전압 표시부, 상기 시거잭을 통해 공급되는 전원 노이즈를 제거하는 노이즈 제거부를 포함하는 본체를 구비하고 있으며, 상기 시거잭이 상기 본체에 회전 가능하게 결합되어 있는 것을 특징으로 한다. In order to achieve the above object, the cigar jack integrated voltage stabilization device of the present invention is a voltage measuring unit for measuring the voltage of the cigar jack for receiving the power of the battery and alternator of the vehicle and the power supplied through the cigar jack, the voltage And a main body including a voltage display unit displaying a state of the voltage measured by the measuring unit, and a noise removing unit removing the power supply noise supplied through the cigar jack, wherein the cigar jack is rotatably coupled to the main body. It is done.
전압 표시부는 상기 측정 전압이 정상 상태임을 나타내는 정상상태 표시용 LED, 상기 측정 전압이 15.8V 이상인 경우 점등되는 고전압 표시용 LED 및 상기 측 정 전압이 11.2V 이하인 경우 점등되는 저전압 표시용 LED를 포함하고, 노이즈 제거부는 전계효과 트랜지스터 및 상기 전계효과 트랜지스터의 소스에 연결된 콘덴서로 이루어지는 것을 특징으로 한다.The voltage display unit includes a steady state display LED indicating that the measured voltage is in a normal state, a high voltage display LED that is turned on when the measured voltage is 15.8 V or more, and a low voltage display LED that is turned on when the measured voltage is 11.2 V or less; The noise canceller may include a field effect transistor and a capacitor connected to a source of the field effect transistor.
본 발명의 다른 일면에 따르면, 본 발명의 시거잭 일체형 전압 안정화 장치는 음이온을 발생시키는 음이온 발생 장치를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.According to another aspect of the invention, the cigar jack integrated voltage stabilization device of the present invention is characterized in that it further comprises a negative ion generating device for generating negative ions.
상기 본 발명에 따른 시거잭 일체형 전압 안정화 장치는 시거잭과 일체형으로 구성되어 있으므로 단지 시거잭 플러그에 꼽는 것만으로 설치가 완료되고, 자동차의 전기 장치에 부유하는 잔류 전기와 순간 고전압과 저전압의 전기 노이즈를 제거함으로써 자동차의 전자 제어장치가 노이즈 성분에 의해 오동작 되는 것을 방지하고 또한 안정된 전기 에너지를 공급하여 자동차 연료의 소비율과 배기가스를 저감시켜 자동차의 효율적 운용이 최적으로 제공되는 효과를 가지고 있다. Since the cigar jack integrated voltage stabilizing device according to the present invention is composed of a cigar jack and an integrated unit, the installation is completed by simply plugging in the cigar jack plug, and by removing residual electric noise and instantaneous high voltage and low voltage electric noise floating in the electric device of the vehicle. The electronic control device of the vehicle is prevented from malfunctioning by the noise component, and the stable electric energy is supplied to reduce the consumption rate and exhaust gas of the automobile fuel, thereby effectively providing the efficient operation of the vehicle.
뿐만 아니라, 배터리 전압 및 알터네이터의 출력 전압을 표시해 주어 수시로 배터리나 알터네이터의 상태를 감시할 수 있고, 배터리나 알터네이터의 고장 진단이 가능하게 되어 자동차의 안전사고를 미연에 예방할 수 있게 된다.In addition, by displaying the battery voltage and the alternator output voltage to monitor the status of the battery or alternator from time to time, it is possible to diagnose the failure of the battery or alternator to prevent the safety accident of the car in advance.
이에 더하여, 음이온 발생 기능을 추가함으로써 차량 내 공기를 맑고 깨끗하게 정화하여 쾌적한 운전환경을 조성하고, 집중력을 향상시켜 운전 사고를 미연에 방지해 주는 부수적인 효과도 거두고 있다. In addition, by adding a negative ion generating function to clean the air in the car clean and clean to create a comfortable driving environment, and improve the concentration has the side effect of preventing the driving accident in advance.
이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 도면을 참조하여 구체적으로 설명 한다. 그러나, 이러한 구체적인 실시예는 설명의 편의를 위한 것으로, 이러한 실시예로 본 발명이 한정되지는 않는다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. However, these specific embodiments are for convenience of description, and the present invention is not limited to these embodiments.
도 1 은 본 발명에 따른 시거잭 일체형 전압 안정화 장치의 사시도이고, 도 2 는 도 1 에 개시된 전압 안정화 장치의 회로 블록도이고, 도 3 은 도 1 에 개시된 전압 안정화 장치의 상세 회로도이고, 도 4 는 도 1 에 개시된 전압 안정화 장치의 작동 상태도이다. 1 is a perspective view of a cigar jack integrated voltage stabilization device according to the present invention, FIG. 2 is a circuit block diagram of the voltage stabilization device disclosed in FIG. 1, FIG. 3 is a detailed circuit diagram of the voltage stabilization device disclosed in FIG. Fig. 1 is an operational state diagram of the voltage stabilizing device disclosed in Fig. 1.
도 1 을 참조하여 보면, 본 발명에 따른 시거잭 일체형 전압 안정화 장치(100)는 차량용 시거잭(110), 상기 차량용 시거잭에 회전 가능하게 결합되어 있는 본체 하우징(120)으로 구성된다. 본체 하우징(120)의 전면에는 현재의 배터리의 충.방전 전압 상태를 확인할 수 있는 전압 표시부(130)가 구비되어 있고, 상기 전압 표시부(130)는 현재 전압이 정상 범위에 있음을 알려주는 정상전압 표시용 램프(131), 현재 전압이 15.8V 이상인 경우를 나타내주는 고전압 표시용 램프(132), 현재 전압이 11.2V 이하인 경우를 나타내주는 저전압 표시용 램프(133)로 이루어져 있다. 상기 실시예에서는 상기 차량용 시거잭(110)과 본체 하우징(120)이 도 4 에 도시한 바와 같이, 회전축을 중심으로 회전 가능하게 결합되어 있는 구성을 도시하고 있지만, 상기 차량용 시거잭(110)이 본체 하우징(120)에 피벗 가능하게 결합되어 모든 방향으로 자유롭게 피벗 운동할 수 있도록 구성할 수 도 있다.Referring to FIG. 1, the cigar jack integrated
또한 본체 하우징(120) 내에는 음이온 발생 장치가 장착되어 있고, 상기 음이온 발생 장치에 전원을 공급하고 차단하는 On/Off 스위치(150)가 상기 본체 하우징(120)의 일면에 형성되어 있다. In addition, an anion generator is mounted in the
본 발명에 따른 시거잭 일체형 전압 안정화 장치의 회로 블록도를 도시하고 있는 도 2 및 상세 회로도를 도시하고 있는 도 3 을 참조하여 그 회로 구성을 설명한다.The circuit configuration will be described with reference to FIG. 2 showing a circuit block diagram of the cigar jack integrated voltage stabilizing device according to the present invention and FIG. 3 showing a detailed circuit diagram.
차량용 시거잭이 담당하는 전원 연결부(210)의 전원은 배터리의 전압과 같으며 엔진이 시동되어 충전이 되면 충전전압으로 상승하고 엔진시동이 멈추면 배터리의 상시전압으로 유지된다. 상기 전원 전압은 엔진시동이 되지 않은 상태에서는 12.5V전압으로 유지되고 배터리의 성능이 저하되면 12.5V보다 낮게 되며, 엔진이 시동되어 정상적으로 충전이 되면 13.5V에서 14.5V가 형성된다. 이러한 전원 전압은 전압 측정부(220)에서 측정되고, 측정된 전원 전압이 마이크로 컨트롤러(230)의 제어하에 그 측정 전압값에 따라 전압 표시부(240)에 표시된다. 측정 전압이 정상 범위에 있을 경우에는 정상전압 표시용 램프(241)가 발광하고, 현재 전압이 15.8V 이상인 경우에는 고전압 표시용 램프(242)가 발광하고, 현재 전압이 11.2V 이하인 경우에는 저전압 표시용 램프(243)가 발광한다. 상기 표시용 램프는 도 3 에 도시된 바와 같이 저전압 표시용 램프(243)는 적색 LED로, 정상전압 표시용 램프(241)는 청색 LED로, 고전압 표시용 램프(242)는 녹색 LED로 구현된다.The power of the
상기 실시예는 1차 전기로 12V를 사용하는 경우를 예시하고 있으나, 1차 전기로 24V를 사용하는 대형차의 경우에는 전압이 27V 이상인 경우에 고전압 표시용 램프가 발광하도록 하고, 23.4V 이하인 경우에 저전압 표시용 램프가 발광하도록 하여 동일하게 적용할 수 있다. The above embodiment exemplifies the case of using 12V as the primary electricity, but in the case of a large vehicle using 24V as the primary electricity, the high voltage display lamp emits light when the voltage is 27V or more, and when it is 23.4V or less. The same applies to the low voltage display lamp to emit light.
그리고, 노이즈 제거부(250)를 통해 공급되는 전원에 부유하는 잔류 전기와 순간 고전압과 저전압의 전기 노이즈를 제거한다. 노이즈 제거부는 전계효과 트랜지스터 및 상기 전계효과 트랜지스터의 소스에 연결된 콘덴서로 이루어진다. 전압 상승부(260)는 브릿지 다이오드로 구성되어 상기 노이즈가 제거된 전원 전압을 소정의 일정 전압으로 승압 유지시켜 주는 역할을 한다. Then, the residual electricity floating in the power supplied through the
또한, 전원 연결부를 통한 전원은 On/Off 스위치(270)을 경유하여 음이온 발생부(280)에 공급된다. 음이온 발생부(280)는 공지된 다양한 음이온 발생 장치가 사용될 수 있음은 자명하다. 본 발명은 전압 안정화 장치에 음이온 기능을 추가함으로써 차량 내 공기를 맑고 깨끗하게 정화하여 쾌적한 운전환경을 조성하고, 집중력을 향상시켜 운전 사고를 미연에 방지해 주는 부수적인 효과도 거두고 있다. In addition, power through the power connection unit is supplied to the negative
이상에서 본 발명의 시거잭 일체형 전압 안정화 장치에 대한 기술적 사상을 구체적인 실시예로 설명하였지만, 이는 본 발명을 설명하기 위한 예시일 뿐이지 본 발명의 범위를 한정하는 것은 아니다. 또한, 이 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 누구나 본 발명의 기술적 사상의 범주를 이탈하지 않는 범위 내에서 다양한 변형 및 수정이 가능함은 명백하다.Although the technical idea of the cigar jack integrated voltage stabilizing device of the present invention has been described as a specific embodiment, this is only an example for describing the present invention and does not limit the scope of the present invention. In addition, it will be apparent to those skilled in the art that various changes and modifications can be made without departing from the scope of the technical idea of the present invention.
도 1 은 본 발명에 따른 시거잭 일체형 전압 안정화 장치의 개략적인 사시도이고, 1 is a schematic perspective view of a cigar jack integrated voltage stabilization device according to the present invention;
도 2 는 도 1 의 장치의 회로 블록도이고,2 is a circuit block diagram of the apparatus of FIG. 1,
도 3 은 도 1 의 장치의 상세 회로도이고,3 is a detailed circuit diagram of the apparatus of FIG. 1;
도 4 는 도 1 의 장치의 작동 상태도이다.4 is an operational state diagram of the apparatus of FIG. 1.
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Date | Code | Title | Description |
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A201 | Request for examination | ||
E902 | Notification of reason for refusal | ||
E601 | Decision to refuse application |