KR20150118266A - 스마트 정션박스를 구비한 전원 공급 장치 및 그 전류 제한값 조절 방법 - Google Patents

스마트 정션박스를 구비한 전원 공급 장치 및 그 전류 제한값 조절 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 스마트 정션박스를 구비한 전원 공급 장치 및 그 전류 제한값 조절 방법에 관한 것으로, 미리 설정된 제한값 이상의 전류를 차단하는 스마트 정션박스, 상기 스마트 정션박스와 통신을 위한 게이트웨이, 사용자로부터 스마트 정션박스의 과전류기준에 대한 설정을 입력받아 상기 게이트웨이를 통해 과전류의 기준값을 상기 스마트 정션박스로 전송하는 제어장치를 포함하되, 상기 스마트 정션박스는 전송된 상기 기준값을 상기 제한값으로 설정하는 것을 특징으로 한다.

Description

스마트 정션박스를 구비한 전원 공급 장치 및 그 전류 제한값 조절 방법{POWER SUPPLY APPARATUS WITH SMART JUNCTION BOX AND CURRENT LIMIT ADJUSTMENT METHOD THEREOF}
본 발명은 전원 공급 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 스마트 정션박스를 구비한 전원 공급 장치 및 그 전류 제한값 조절 방법에 관한 것이다.
자동차에 있어서 배터리를 이용하여 구동되는 전기장치들은 전선을 통해 배터리와 연결되어 있다. 과거에는 이러한 각 장치들을 보호하고 적절한 스위칭 동작이 수행되도록 퓨즈 및 릴레이가 주로 사용되었다. 하지만 퓨즈와 릴레이를 사용하는 경우 내부 배선이 복잡해지며, 이상상태 발생 시 퓨즈가 손상되는 등 단점이 존재함에 따라 최근에는 배터리와 각 부하장치 사이의 연결을 위해 스마트 정션박스의 사용이 늘고 있다.
스마트 정션박스는 퓨즈 및 릴레이를 대체하기 위해 전류의 스위칭 기능 및 과전류가 발생할 경우 전류를 차단하는 기능이 존재한다. 즉 스마트 정션박스와 부하 사이에 흐르는 전류의 기준값을 정해 두고 기준값을 넘는 전류가 흐를 경우 이를 차단하는 기능이 존재한다.
그런데, 종래 스마트 정션박스는 과전류의 기준값이 미리 설정되어 있어 부하가 변경되는 경우 이에 대처하기 어렵다는 문제점이 존재하였다. 즉 퓨즈를 사용하는 방식에서는 변경된 부하에 맞는 퓨즈로 교체하면 되나 스마트 정션박스를 사용하는 경우에는 스마트 정션박스의 펌웨어를 다시 쓰는 방식으로 변경해야 하므로, 차량의 설계변경 등의 상황에 유연하게 대처하기 어렵다는 문제점이 존재하였다. 또한 애프터마켓에서 램프를 바꾸는 등 부하의 구성을 변경하는 경우에는 스마트 정션박스의 사양 변경이 현실적으로 불가능해 추가적인 배선작업을 해야 한다는 불편함이 존재하였다.
한편 본 발명의 배경기술은 대한민국 공개특허 10-2010-0084407호(2010.07.26.)에 개시되어 있다.
본 발명은 상기와 같은 종래 스마트 정션박스의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 스마트 정션박스에 연결된 부하의 변경에 대응하여 전류의 제한값을 변경할 수 있는, 스마트 정션박스를 구비한 전원 공급 장치 및 그 전류 제한값 조절 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명에 따른 스마트 정션박스를 구비한 전원 공급 장치는 미리 설정된 제한값 이상의 전류를 차단하는 스마트 정션박스; 상기 스마트 정션박스와 통신을 위한 게이트웨이; 사용자로부터 스마트 정션박스의 과전류기준에 대한 설정을 입력받아 상기 게이트웨이를 통해 과전류의 기준값을 상기 스마트 정션박스로 전송하는 제어장치를 포함하되, 상기 스마트 정션박스는 전송된 상기 기준값을 상기 제한값으로 설정하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서 상기 제어장치는, 자동차의 부하 지원 종류에 따른 과전류의 기준값 정보를 테이블의 형태로 저장하는 저장부; 및 사용자로부터 입력받은 부하 종류에 따른 과전류의 기준값을 상기 저장부로부터 읽어와서 상기 스마트 정션박스로 전송하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서 상기 제어장치는, 상기 스마트 정션박스에 설정된 제한값을 표시하는 디스플레이부를 더 포함하되, 상기 제어부는 상기 스마트 정션박스로부터 상기 게이트웨이를 통해 피드백으로 수신된 새로 설정된 제한값을 상기 디스플레이부를 통해 표시하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서 상기 제어부는 상기 스마트 정션박스로부터 상기 게이트웨이를 통해 수신된 부하의 예상 전류 사용값을 상기 디스플레이부를 통해 표시하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 스마트 정션박스를 구비한 전원 공급 장치의 전류 제한값 조절 방법은 제어장치가 스마트 정션박스의 과전류기준에 대한 설정을 입력받는 단계; 상기 제어장치가 상기 과전류기준에 대한 설정에 따라 상기 스마트 정션박스로 과전류의 기준값을 전송하는 단계; 및 상기 스마트 정션박스가 상기 기준값을 전류 제한값으로 설정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 스마트 정션박스를 구비한 전원 공급 장치의 전류 제한값 조절 방법은 상기 스마트 정션박스가 부하로 흐르는 전류를 감지하는 단계; 상기 스마트 정션박스가 상기 제한값 이상의 전류를 차단하는 단계; 및 상기 스마트 정션박스가 감지된 전류값을 상기 제어장치로 전송하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 스마트 정션박스를 구비한 전원 공급 장치의 전류 제한값 조절 방법은 상기 스마트 정션박스에 설정된 전류 제한값 및 상기 부하의 예상 전류 사용값으로서 상기 감지된 전류값을 표시하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명은 스마트 정션박스를 구비한 전원 공급 장치를 제공하여 부하로 흐르는 전류의 제한값을 조절할 수 있도록 함으로써 차량의 설계변경 등으로 인해 부하의 사양이 변경되는 경우나 애프터마켓에서 램프를 바꾸는 등 부하의 구성을 변경하는 경우에 유연한 대응이 가능하도록 하는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 스마트 정션박스를 이용한 배터리와 부하의 연결의 개략적인 구성을 나타낸 예시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 스마트 정션박스를 구비한 전원 공급 장치의 구성을 나타낸 블록구성도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 스마트 정션박스를 구비한 전원 공급 장치의 전류 제한값 조절 방법의 일 예를 나타내는 흐름도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 스마트 정션박스를 구비한 전원 공급 장치의 전류 제한값 조절 방법의 다른 예를 나타내는 흐름도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 부하의 예상되는 전류 사용값을 표시하는 동작을 설명하기 위한 흐름도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 전류 제한값 조절이 가능한 스마트 정션박스의 일 실시예를 설명한다. 본 발명을 설명함에 있어 전체적인 이해를 용이하게 하기 위하여 도면 번호에 상관없이 동일한 수단에 대해서는 동일한 참조 번호를 사용하기로 한다. 이 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다. 또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로, 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 스마트 정션박스를 이용한 배터리와 부하의 연결의 개략적인 구성을 나타낸 예시도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 배터리(110)와 부하(120) 사이의 연결을 스마트 정션박스(100)가 담당한다. 스마트 정션박스(100)는 스위치(101)와 마이컴(102)을 포함하며, 마이컴(102)의 제어에 따른 스위치(101)의 on-off에 의해 부하(120)로 전류가 흐르게 되거나 흐르는 전류가 차단되며 이에 따라 부하(120)의 작동 여부가 결정된다. 부하(120)로는 자동차의 램프를 포함한 다양한 종류의 부하가 해당될 수 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 스마트 정션박스를 구비한 전원 공급 장치의 구성을 나타낸 블록구성도이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 스마트 정션박스를 구비한 전원 공급 장치는 스마트 정션박스(100), 제어장치(200) 및 게이트웨이(210)를 포함한다. 또한 제어장치(200)는 제어부(201), 입력부(202), 저장부(203), 디스플레이부(204)를 포함한다.
스마트 정션박스(100)는 미리 설정된 제한값 이상의 전류가 부하에 흐르지 못하도록 전류를 차단한다. 이를 위해 스마트 정션박스(100)는 전류를 흐르게 하거나 흐르는 전류를 차단할 수 있는 스위치(101)를 포함할 수 있으며, 스위치(101)의 동작을 제어하는 마이컴(102)을 포함할 수 있다.
스위치(101)는 자신을 통해 부하로 흐르는 전류를 감지할 수 있다. 스위치(101)는 부하로 흐르는 전류를 실시간으로 감지하여 아날로그 형태로 마이컴(102)에 전달할 수도 있다. 이러한 경우 마이컴(102)은 ADC(Analog to Digital Converter)를 포함할 수도 있다. 마이컴(102)은 감지된 전류값을 게이트웨이(210)를 통해 제어장치(200)로 전송할 수 있다. 또한 스위치(101)로는 IPS(Intelligent Power Switch) 등이 채용될 수 있다.
스마트 정션박스(100)는 부하에 허용된 전류 제한값이 기본적으로 미리 설정되어 있다. 다만 본 실시예에서 전류 제한값은 고정된 값이 아니므로 마이컴(102)이 게이트웨이(210)를 통해 제어장치(200)로부터 전송된 값을 새로운 제한값으로 설정할 수 있다. 스마트 정션박스(100)는 새로이 설정된 제한값에 관한 정보를 제어장치(200)에 재전송하여 피드백 할 수 있다.
게이트웨이(210)는 스마트 정션박스(100)와 제어장치(200) 사이의 통신을 담당한다. 게이트웨이(210)와 스마트 정션박스(100) 사이의 통신방식으로는 CAN(Controller Area Network) 방식 등이 해당될 수 있고, 게이트웨이(210)와 제어장치(200) 사이의 통신방식으로는 K-line 방식, CAN 방식 등이 해당될 수 있으며, 다만 본 실시예는 이에 한정되지 않고 다양한 종류의 통신방식이 채용될 수 있다.
제어장치(200)로는 자동차의 진단장비, 자동차의 AVN(Audio, Video, Navigation) 시스템 등이 해당될 수 있다. 상기 자동차의 진단장비는 자동차의 EMS(Engine Management System), ABS(Anti-lock Braking System), 에어백 ECU(Electronic Control Unit) 등의 값을 캘리브레이션 하는 장치를 말한다.
입력부(202)는 사용자로부터 스마트 정션박스(100)의 과전류기준에 대한 설정을 입력받아 제어부(201)로 전달한다. 상기 과전류기준에 대한 설정으로는 과전류의 기준값 그 자체, 부하 종류 선택 모드, 부하 종류 등이 해당될 수 있다.
입력부(202)를 통해 과전류의 기준값이 입력되면, 제어부(201)는 게이트웨이(210)를 통해 상기 기준값을 스마트 정션박스(100)로 전송한다.
저장부(203)는 자동차의 부하 지원 종류에 따른 과전류의 기준값 정보를 테이블의 형태로 저장하고 있다. 이를 위해 저장부(203)는 EEPROM(Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory), 플래시(Flash) 메모리 등 정보를 저장할 수 있는 다양한 저장매체를 포함할 수 있다.
입력부(202)를 통해 사용자로부터 자동차의 부하 종류가 입력되면, 제어부(201)는 상기 부하 종류에 따른 과전류의 기준값을 저장부(203)로부터 읽어 스마트 정션박스(100)로 전송한다.
디스플레이부(204)는 스마트 정션박스(100)에 설정된 제한값을 표시한다.
제어부(201)는 스마트 정션박스(100)로부터 게이트웨이(210)를 통해 피드백으로 수신된 새로 설정된 제한값을 디스플레이부(204)를 통해 표시한다. 제어부(201)는 상기 과전류기준에 대한 설정, 자동차의 부하 지원 종류에 따른 과전류의 기준값 정보 등을 디스플레이부(204)를 통해 표시할 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 스마트 정션박스를 구비한 전원 공급 장치의 전류 제한값 조절 방법의 일 예를 나타내는 흐름도이다.
도 3에 도시된 바와 같이, 사용자로부터 입력부(202)를 통해 스마트 정션박스(100)의 과전류기준에 대한 설정으로 과전류 기준값이 입력되면(S300), 제어부(201)는 상기 기준값을 게이트웨이(210)를 통해 스마트 정션박스(100)로 전송한다(S310).
이어서 마이컴(102)은 상기 기준값을 스마트 정션박스(100)의 전류 제한값으로 설정하고(S320), 설정된 상기 제한값을 게이트웨이(210)를 통해 제어장치(200)의 제어부(201)로 재전송하여 피드백 한다(S330).
이어서 제어부(201)는 전송된 상기 제한값을 디스플레이부(204)를 통해 표시한다(S340).
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 스마트 정션박스를 구비한 전원 공급 장치의 전류 제한값 조절 방법의 다른 예를 나타내는 흐름도이다.
도 4에 도시된 바와 같이, 사용자로부터 입력부(202)를 통해 스마트 정션박스(100)의 과전류기준에 대한 설정으로 부하 종류 선택 모드가 입력되면(S400), 제어부(201)는 저장부(203)에 저장된 자동차의 부하 지원 종류를 디스플레이부(204)를 통해 표시한다(S410).
이어서 입력부(202)를 통해 부하 종류가 선택되면(S420), 제어부(201)는 상기 선택된 부하 종류에 따라 저장부(203)에 저장된 과전류 기준값을 읽어와서 게이트웨이(210)를 통해 스마트 정션박스(100)로 전송한다(S430). 상기 단계(S420)에서 부하 종류가 선택되지 않았다면 단계(S410)으로 회귀하여 부하 지원 종류 표시를 유지한다.
한편, 단계(S430) 이후 마이컴(102)은 상기 기준값을 스마트 정션박스(100)의 전류 제한값으로 설정하고(S440), 설정된 상기 제한값을 게이트웨이(210)를 통해 제어장치(200)의 제어부(201)로 재전송하여 피드백 한다(S450).
이어서 제어부(201)는 전송된 상기 제한값 및 상기 부하 종류를 디스플레이부(204)를 통해 표시한다(S460).
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 부하의 예상되는 전류 사용값을 표시하는 동작을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 5에 도시된 바와 같이, 마이컴(102)은 부하(120)의 작동이 시작되어야 하는지 판단한다(S500).
상기 부하(120)의 작동 시작 여부 판단(S500) 결과에 따라, 작동이 시작되어야 하면, 마이컴(102)은 스위치(101)를 온시켜 부하로 전류가 흐르게 하고(S510), 스위치(101)는 자신을 통해 부하로 흐르는 전류를 감지한다(S520).
이어서 마이컴(102)은 미리 설정된 전류 제한값과 스위치에 흐르는 전류값을 비교하여 스위치(101)에 흐르는 전류값이 상기 제한값을 초과하는지 판단한다(S530).
상기 과전류 여부 판단(S530) 결과에 따라, 과전류에 해당하면, 마이컴(102)은 스위치(101)를 오프시켜 부하로 흐르는 전류를 차단한다(S540). 상기 단계(S530)에서의 판단결과 과전류에 해당하지 않았다면 단계(S520)으로 회귀하여 전류 감지 상태를 유지한다.
한편, 단계(S540) 이후 마이컴(102)은 감지된 전류값을 게이트웨이(210)를 통해 제어장치(200)의 제어부(201)로 전송하고(S550), 제어부(201)는 디스플레이부(204)를 통해 상기 감지된 전류값을 표시한다(S560). 이때 상기 감지된 전류값은 부하(120)의 예상되는 전류 사용값으로 표현될 수 있다.
이와 같이 본 발명의 실시예에 따른 스마트 정션박스를 구비한 전원 공급 장치 및 그 전류 제한값 조절 방법은 부하에 흐르는 전류의 제한값을 조절할 수 있도록 하여, 부하의 설계변경 등의 상황에 있어서 유연한 대처가 가능할 수 있도록 한다.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.
100: 스마트 정션박스
101: 스위치
102: 마이컴
110: 배터리
120: 부하
200: 제어장치
201: 제어부
202: 입력부
203: 저장부
204: 디스플레이부
210: 게이트웨이

Claims (7)

  1. 미리 설정된 제한값 이상의 전류를 차단하는 스마트 정션박스;
    상기 스마트 정션박스와 통신을 위한 게이트웨이;
    사용자로부터 스마트 정션박스의 과전류기준에 대한 설정을 입력받아 상기 게이트웨이를 통해 과전류의 기준값을 상기 스마트 정션박스로 전송하는 제어장치를 포함하되,
    상기 스마트 정션박스는 전송된 상기 기준값을 상기 제한값으로 설정하는 것을 특징으로 하는 스마트 정션박스를 구비한 전원 공급 장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 제어장치는,
    자동차의 부하 지원 종류에 따른 과전류의 기준값 정보를 테이블의 형태로 저장하는 저장부; 및
    사용자로부터 입력받은 부하 종류에 따른 과전류의 기준값을 상기 저장부로부터 읽어와서 상기 스마트 정션박스로 전송하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 스마트 정션박스를 구비한 전원 공급 장치.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 제어장치는,
    상기 스마트 정션박스에 설정된 제한값을 표시하는 디스플레이부를 더 포함하되,
    상기 제어부는 상기 스마트 정션박스로부터 상기 게이트웨이를 통해 피드백으로 수신된 새로 설정된 제한값을 상기 디스플레이부를 통해 표시하는 것을 특징으로 하는 스마트 정션박스를 구비한 전원 공급 장치.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 스마트 정션박스로부터 상기 게이트웨이를 통해 수신된 부하의 예상 전류 사용값을 상기 디스플레이부를 통해 표시하는 것을 특징으로 하는 스마트 정션박스를 구비한 전원 공급 장치.
  5. 제어장치가 스마트 정션박스의 과전류기준에 대한 설정을 입력받는 단계;
    상기 제어장치가 상기 과전류기준에 대한 설정에 따라 상기 스마트 정션박스로 과전류의 기준값을 전송하는 단계; 및
    상기 스마트 정션박스가 상기 기준값을 전류 제한값으로 설정하는 단계를 포함하는 스마트 정션박스를 구비한 전원 공급 장치의 전류 제한값 조절 방법.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 스마트 정션박스가 부하로 흐르는 전류를 감지하는 단계;
    상기 스마트 정션박스가 상기 제한값 이상의 전류를 차단하는 단계; 및
    상기 스마트 정션박스가 감지된 전류값을 상기 제어장치로 전송하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 스마트 정션박스를 구비한 전원 공급 장치의 전류 제한값 조절 방법.
  7. 제 6항에 있어서,
    상기 스마트 정션박스에 설정된 전류 제한값 및 상기 부하의 예상 전류 사용값으로서 상기 감지된 전류값을 표시하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 스마트 정션박스를 구비한 전원 공급 장치의 전류 제한값 조절 방법.
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