KR20120116568A - 차량용 정션 박스 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 차량에서 전원 분배 및 공급되는 전원을 제어하는 차량용 정션 박스에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 전원공급원(2)에서 부하(4)로 공급되는 전원을 제어하는 공급전원 제어부(20); 상기 부하(4)로부터 전달되는 역전류를 방전시키는 역전류 방전부(40); 정션 박스(10)의 정비시 상기 역전류가 상기 공급전원 제어부(20)로 전달되는 것을 차단하고 상기 역전류 방전부(40)로 연결되게 하는 스위칭부(30);를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 정션 박스(10)을 제시한다.

Description

차량용 정션 박스{Junction box for automobile}
본 발명은 차량에서 전원 분배 및 공급되는 전원을 제어하는 차량용 정션 박스에 관한 것이다.
차량은 램프나 라디오 등의 전기를 사용하는 전자장치가 많이 설치되며, 최근에는 다수의 전자부품과 센서에 의해 전장화되고 있는 추세이다.
특히, 고전압을 사용하는 전기 차량, 연료전지 차량 및 두 가지 이상의 동력원을 활용한 하이브리드 차량의 경우 고전압 배터리 및 모터 등 기존 가솔린이나 디젤 차량의 운전 전압보다 상대적으로 높은 전압을 사용한다.
이와 같이 차량이 전장화되고 고전압을 사용함에 따라, 전원공급원(예컨대, 배터리)과 부하(예컨대, 차량용 제어부인 MCU) 사이에서 전원 분배 및 공급되는 전원을 제어하는 정션 박스(junction box)의 주위 관리가 중요시되고 있다.
그런데, 정션 박스의 정비시 부하에 공급되는 전원을 차단하였어도 부하에 잔존한 전류가 역으로 흐를 수 있기 때문에 역전류가 소모될 때까지 수분 이상의 시간을 기다리는 것이 현실정이며, 감전 방지 등을 위해 보호장비를 이용하더라도 그 위험성은 여전히 남아있다는 문제점이 지적되고 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 정션 박스의 정비시 부하로부터 전달되는 역전류로 인한 정비 지연 및 안전사고 등을 방지할 수 있는 차량용 정션 박스를 제공함을 그 목적으로 한다.
상기한 과제를 해결하기 위해 본 발명은 전원공급원(2)에서 부하(4)로 공급되는 전원을 제어하는 공급전원 제어부(20); 상기 부하(4)로부터 전달되는 역전류를 방전시키는 역전류 방전부(40); 정션 박스(10)의 정비시 상기 역전류가 상기 공급전원 제어부(20)로 전달되는 것을 차단하고 상기 역전류 방전부(40)로 연결되게 하는 스위칭부(30);를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 정션 박스(10)을 제시한다.
상기 역전류 방전부(40)는 상기 정션 박스(10)의 정비시 상기 역전류가 흐르도록 상기 스위칭부(30)에 의해 동작되는 릴레이 및, 상기 릴레이로 흐르는 역전류를 소모시키는 저항을 포함할 수 있다.
상기 역전류 방전부(40)는 상기 부하(4)에 접지되도록 연결될 수 있다.
상기 스위칭부(30)는 상기 정션 박스(10)의 커버 개폐에 의해 대응하여 스위칭 동작되는 인터락 스위치(32)를 포함할 수 있다.
상기 정션 박스(10)의 정비시 상기 역전류에 의해 역전류 확인용 조명(52)을 점등시키는 역전류 확인 조명부(50)를 더 포함할 수 있다.
상기 역전류 확인 조명부(50)는 상기 역전류 방전부(40)와 병렬 연결될 수 있다.
상기 역전류 확인 조명부(50)로 흐르는 역전류에 제한하는 조명부용 저항(54)을 더 포함할 수 있다.
이상에서 살펴본 바와 같은 본 발명의 과제해결 수단에 의하면 다음과 같은 사항을 포함하는 다양한 효과를 기대할 수 있다. 다만, 본 발명이 하기와 같은 효과를 모두 발휘해야 성립되는 것은 아니다.
먼저, 정션 박스의 정비시 역전류 방전부에 의해 부하로부터 역류되는 역전류를 신속하게 방전시킬 수 있다.
또한, 정션 박스의 정비를 위해 커버를 열면 인터락 스위치에 의해 바로 역전류 방전부의 회로가 동작됨으로써, 역전류 방전부에 의해 부하로부터 역류되는 역전류의 방전이 바로 이루어질 수 있다.
또한, 부하로부터 역류되는 역전류에 의해 점등되는 역전류 확인용 조명에 의해, 역전류 잔존여부를 육안으로 확인 가능하며, 역전류가 보다 신속하게 소모되어 방전될 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 차량용 정션 박스의 전원공급시 흐름을 보여주는 회로 구성도.
도 2는 본 발명에 따른 차량용 정션 박스의 정비시 흐름을 보여주는 회로 구성도.
도 3은 본 발명에 따른 차량용 정션 박스의 정비시 역전류 방전에 따른 순서도.
이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 관하여 상세히 설명한다.
다만, 본 발명을 설명함에 있어서, 공지된 기능 혹은 구성에 대해 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흩트리지 않도록 하기 위하여 생략하기로 한다.
도 1 이하에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 차량용 정션 박스(10)는, 전원공급원(2)과 부하(4) 사이에 설치되어 전원 분배 및 공급 전원 제어 등을 하기 위한 것으로서, 전원공급원(2)에서 부하(4)로 공급되는 전원을 제어하는 공급전원 제어부(20)와, 부하(4)로부터 전달되는 역전류를 방전시키는 역전류 방전부(40)와, 정션 박스(10)의 정비시 부하(4)로부터 전달되는 역전류가 공급전원 제어부(20)로 전달되는 것을 차단하고 역전류 방전부(40)로 연결되게 하는 스위칭부(30)를 포함할 수 있다.
공급전원 제어부(20)는 전원공급원(2)과 부하(4)에 따라 다양한 구성이 가능하며, 예컨대 다음과 같이 이루어질 수 있다. 전원공급원(2)인 주전원 배터리의 +단자, -단자에 각각 연결되어 배터리로부터 부하(4)인 차량의 전자제어부,MCU로 전달되는 전원을 제어하는 +단자 릴레이(22), -단자 릴레이(24)를 포함할 수 있다. 또한, 공급전원 제어부(20)는 과전류 방지를 위한 과전류 방지용 릴레이(26)를 더 포함할 수 있다. +단자 릴레이(22), -단자 릴레이(24), 과전류 방지용 릴레이(26)는 각각 다양한 구조로 이루어질 수 있으며, 예컨대 도시된 바와 같이 릴레이 스위칭용 전원공급원(6)에서 공급되는 전원에 의해 스위칭(switching) 동작되도록 이루어질 수 있다.
역전류 방전부(40)는 공급전원 제어부(20)와 부하(4) 사이에서 정션 박스(10)의 정비시 역전류가 흐르도록 스위칭부(30)에 의해 동작되는 릴레이(이하, 설명의 편의를 위해 '방전용 릴레이(42)'라 한다) 및, 방전용 릴레이(42)로 흐르는 역전류를 소모시키는 저항(이하, 설명의 편의를 위해 '방전용 저항(44)'이라 한다)을 포함할 수 있다. 즉, 부하(4)로부터 전달되는 역전류가 스위칭부(30)에 의해 역전류 방전부(40)로 유도됨에 따라 방전용 저항(44)에 의해 신속하게 소모될 수 있다.
방전용 릴레이(42)는 다양한 구조로 이루어질 수 있으며, 예컨대 도시된 바와 같이 릴레이 스위칭용 전원공급원(6)에서 공급되는 전원에 의해 스위칭(switching) 동작되도록 이루어질 수 있다.
방전용 저항(44)은 역전류를 소모시킬 수 있는 저항체라면 어떠한 것이든 가능하며, 특히 본 발명에 따른 정션 박스(10)가 고전압용이라면, 부하(4)로부터 역류되는 역전류 또한 고전압이므로 고전압용 저항으로 이루어지는 것이 바람직할 수 있다.
이와 같은 역전류 방전부(40)는 별도의 접지에 연결토록 구성될 수도 있으나, 화살표 B로 도시된 바와 같이 부하(4)로부터 역류되는 역전류가 부하(4)에서 접지될 수 있도록, 부하(4)에 접지 연결되도록 구성될 수 있다.
스위칭부(30)는 정션 박스(10)의 정비 유무를 센싱할 수 있다면 어떠한 것이든 가능하다. 바람직하게는, 정션 박스(10)의 정비시 우선적으로 정션 박스(10)의 커버를 여는 것인바, 스위칭부(30)는 정션 박스(10)의 커버 개폐에 의해 대응하여 스위칭 동작되는 인터락 스위치(32)(interlock switch)를 포함할 수 있다. 즉, 도시된 바와 같이, 인터락 스위치(32)는 정션 박스(10)의 커버가 닫혀 있을 때에는 노멀 오픈(Normal Open, NO) 상태로 정션 박스(10)의 닫혀있는 커버에 의해 스위칭 동작되어 공급전원 제어부(20)(즉, +단자 릴레이(22), -단자 릴레이(24), 과전류 방지용 릴레이(26))에 전원을 연결시키며, 정션 박스(10)의 커버가 열리면 노멀 클로즈(Normal Close, NC) 상태로 스위칭 동작되어 공급전원 제어부(20)(즉, +단자 릴레이(22), -단자 릴레이(24), 과전류 방지용 릴레이(26))에 전원 연결을 차단하고 역전류 방전부(40)(즉, 역전류 방전용 릴레이(42))로 전원을 연결시킬 수 있다. 이때, 인터락 스위치(32)는 상술한 바와 같이 +단자 릴레이(22) 및 -단자 릴레이(24), 과전류 방지용 릴레이(26), 역전류 방전용 릴레이(42)가 릴레이 스위칭용 전원공급원(6)에 의해 전원을 전달받는 경우라면, 도시된 바와 같이 릴레이 스위칭용 전원공급원(6)의 전원 연결, 차단을 스위칭하도록 설치될 수 있다. 이하, 인터락 스위치(32)는 많이 알려진 기술이므로 더 이상의 상세한 설명은 생략한다.
아울러, 본 발명은, 정션 박스(10)의 정비시 부하(4)로부터 역류되는 역전류에 의해 역전류 확인용 조명(52)을 점등시키는 역전류 확인 조명부(50)를 더 포함할 수 있다. 즉, 부하(4)로부터 역류되는 역전류가 역전류 방전부(40)에서 소모됨과 아울러 역전류 확인용 조명(52)에 의해 소모될 수 있다. 따라서, 부하(4)로부터 역류되는 역전류가 보다 신속하게 소모되어 방전될 수 있으며, 특히 역전류 확인용 조명(52)의 점등여부에 의해 부하(4)로부터 역류되는 역전류의 잔존 여부를 육안으로 확인 가능하다. 즉, 역전류 확인용 조명(52)이 점등되면 상기한 역전류가 잔존 중인 상태이며, 역전류 확인용 조명(52)이 점등되었다가 소등되면 상기한 역전류가 모두 소모된 것을 육안으로 확인할 수 있다. 따라서, 정션 박스(10)의 정비시 역전류 확인용 조명(52)을 확인하여 상기한 역전류의 방전 여부를 바로 바로 확인할 수 있어, 무료하고 답답하게 기다리지 않아도 되어 작업 편의성이 극히 향상될 수 있다. 또한, 정션 박스(10)의 정비시 역전류 확인용 조명(52)을 통해 상기한 역전류가 완전히 방전된 것을 확인하고 정비를 시작할 수 있기 때문에 감전 등의 안전사고를 방지할 수 있어 작업자의 안전성이 극히 향상될 수 있다.
이와 같은 역전류 확인 조명부(50)는 역전류 방전부(40)와 병렬 연결되도록 회로 구성되는 것이, 상기한 역전류의 신속한 방전 및 역전류 확인용 조명(52)의 충분한 밝기 확보 등의 측면에서 보다 유리할 수 있다.
아울러, 본 발명은, 역전류 확인용 조명(52)을 과전류 등으로부터 보호하기 위해, 역전류 확인 조명부(50)로 흐르는 역전류를 제한하는 조명부용 저항(54)을 더 포함할 수 있다.
여기서, 역전류 확인용 조명(52) 또한 상기한 역전류를 소모하는 저항의 일종이지만, 본 발명에 따른 정션 박스(10)가 고전압용인 경우 그 전력 소모가 상대적으로 미비하므로 상술한 바와 같이 역전류 방전용 저항(44)을 따로 구성하는 것이 보다 바람직할 수 있다.
한편, 역전류 확인용 조명(52)은 정션 박스(10) 근처나 차량의 실내 인디게이터 등이 설치될 수 있으며, 발광 다이오드(LED)를 비롯하여 다양한 조명기구로 이루어질 수 있다.
이와 같은 본 발명에 따른 정션 박스(10)의 전기 흐름을 도 3을 참조하면서 살펴보면, 다음과 같다.
정션 박스(10)가 정상 설치된 상태에서 차량의 엔진을 시동걸면, 도 1에 도시된 바와 같이, 스위칭부(30)가 노멀 오픈(NO) 상태로서 공급전원 제어부(20)에 전원이 연결되어 +단자 릴레이(22), -단자 릴레이(24), 과전류 방지용 릴레이(26)가 동작되며, 따라서 전원공급원(2)의 전원이 공급전원 제어부(20)를 통해 부하(4)에 전달된다. 즉, 화살표 A로 도시된 바와 같이 전원 공급이 이루어진다.
이때, 스위칭부(30)에 의해 역전류 방전부(40)의 전원 연결이 차단된 상태로서 역전류 방전부(40)가 휴지상태이므로, 역전류 방전부(40)를 통해 불필요한 전력 소모, 방전이 생기지 않는다.
반면, 차량의 엔진을 정지시킨 후(S10), 정션 박스(10)의 커버를 열면(S20), 도 2에 도시된 바와 같이, 스위칭부(30)가 노멀 클로즈(NC) 상태가 되면서(S30), 공급전원 제어부(20)의 전원 연결이 차단됨과 동시에 역전류 방전부(40)에 전원이 연결되어 역전류 방전용 릴레이(42)가 동작된다(S40). 따라서, 부하(4)로부터 역류되는 역전류가 역전류 방전부(40)를 통해 흐르면서 역전류 방전용 저항(44)에 의해 소모됨으로써 방전될 수 있다. 아울러, 부하(4)로부터 역류되는 역전류가 역전류 확인 조명부(50)를 함께 흐름에 따라 역전류 확인용 조명(52)이 점등되며(S50), 부하(4)로부터 역류되는 역전류가 완전히 방전되면(S60), 점등되었던 역전류 확인용 조명(52)이 소등된다(S70). 도 2의 화살표 B는 부하(4)로부터 역류되는 역전류의 흐름이다.
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 예시적으로 설명하였으나, 본 발명의 범위는 이와 같은 특정 실시예에만 한정되는 것은 아니며, 특허청구범위에 기재된 범주 내에서 적절하게 변경 가능한 것이다.
2; 전원공급원 4; 부하
10; 정션 박스 20; 공급전원 제어부
30; 스위칭부 32; 인터락 스위치
40; 역전류 방전부 42; 역전류 방전용 릴레이
44; 역전류 방전용 저항 50; 역전류 확인 조명부
52; 역전류 확인용 조명

Claims (7)

  1. 전원공급원(2)에서 부하(4)로 공급되는 전원을 제어하는 공급전원 제어부(20);
    상기 부하(4)로부터 전달되는 역전류를 방전시키는 역전류 방전부(40);
    정션 박스(10)의 정비시 상기 역전류가 상기 공급전원 제어부(20)로 전달되는 것을 차단하고 상기 역전류 방전부(40)로 연결되게 하는 스위칭부(30);
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 정션 박스(10).
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 역전류 방전부(40)는 상기 정션 박스(10)의 정비시 상기 역전류가 흐르도록 상기 스위칭부(30)에 의해 동작되는 릴레이 및, 상기 릴레이로 흐르는 역전류를 소모시키는 저항을 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 정션 박스(10).
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 역전류 방전부(40)는 상기 부하(4)에 접지되도록 연결된 것을 특징으로 하는 차량용 정션 박스(10).
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 스위칭부(30)는 상기 정션 박스(10)의 커버 개폐에 의해 대응하여 스위칭 동작되는 인터락 스위치(32)를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 정션 박스(10).
  5. 청구항 1 내지 청구항 4 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 정션 박스(10)의 정비시 상기 역전류에 의해 역전류 확인용 조명(52)을 점등시키는 역전류 확인 조명부(50)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 정션 박스(10).
  6. 청구항 5에 있어서,
    상기 역전류 확인 조명부(50)는 상기 역전류 방전부(40)와 병렬 연결된 것을 특징으로 하는 차량용 정션 박스(10).
  7. 청구항 6에 있어서,
    상기 역전류 확인 조명부(50)로 흐르는 역전류에 제한하는 조명부용 저항(54)을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 정션 박스(10).




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