KR20220065463A - 차량 보조 전원장치의 출력전원 공급방식 - Google Patents

차량 보조 전원장치의 출력전원 공급방식 Download PDF

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KR20220065463A
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Abstract

본 발명은 차량에서 사용하는 차량 보조 전원장치의 사용 시간을 늘리기 위한 것으로 차량 발전기 전력을 바이패스(Bypass) 해주는 다이오드, 차량에 구비된 배터리 전압을 측정하여 릴레이를 제어하는 제어부,
전류 흐름을 제1 경로 및 제2 경로 중 어느 하나로 변경시키기 위한 릴레이부를 포함 하고 차량 발전기로부터 전원이 인가 되는 동안에는 차량 발전기 전원을 다이오드를 통하여 차량 보조 전원장치 출력으로 바이패스(Bypass)하여 차량 보조 전원장치 소모를 최소로 하고 차량 발전기가 오프(Off) 상태에서는 차량에 구비된 배터리 전원을 우선적으로 사용을 하고 설정된 기준 전압에 도달 시 이를 차단하고 차량 보조전원장치 전원으로 출력을 공급하여 차량 보조 전원장치 사용시간을 늘려 주도록 한다.

Description

차량 보조 전원장치의 출력전원 공급방식 {Output power supply method of vehicle auxiliary power supply}
본 발명은 차량 보조 전원장치의 출력전원 공급방식에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 차량에
내장된 배터리로부터 제공받는 전력을 차량 장비에 우선적으로 공급을 하고, 차량으로부터 차량
보조 전원장치에 제공받은 전력을 차량 장비에 제공하는 차량 보조 전원장치의 출력전원
공급방식에 관한 것이다.
일반적으로 차량에는 네비게이션, 블랙 박스 등 여러 종류의 차량 장비들이 운전자의 편의 또는
보안을 위하여 장착될 수 있다. 이러한 차량 장비들은 시동 시 차량에 내장된 발전기로부터
생성된 전원을 공급받거나 차량에 내장된 배터리로부터 전력을 공급받을 수도 있다.
또한, 차량이 운행되지 않는 동안에도 운전자의 편의 또는 보안을 위하여 구동이 되는
차량 장비들이 있다. 이러한 차량 장비들에 보다 오랜 시간 안정적인 전력을 공급하기 위하여
차량 보조 전원장치가 장착될 수 있다.
차량이 운행되지 않는 동안에도 사용자에게 편의 등을 주기 위하여 지속적인 동작을 필요로 하는 차량 장비들이 있다. 차량 보조 전원장치는 차량이 운행되지 않는 경우에도 지속적으로 작동을 할 필요가 있는 차량 장비들에 전력을 공급하는 목적을 가지고 있다. 용량이 적은 차량 보조 전원장치 혹은 실질적인 차량의 운행 시간이 부족하여 차량에서 차량 보조 전원장치로 전력을 충분히 공급하지 못할 경우 차량이 운행되지 않는 동안 차량 장비에 충분하고 안정적인 전력을 공급하지 못하여 사용 시간이 부족한 문제를 가지고 있다.
이에 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 차량이 운행 시에는 차량에 내장된 배터리를 통하여 차량 장비에 전력을 공급하고, 차량이 운행되지 않는 동안에는 차량에 내장된 배터리를 적정선까지 사용하여 전력을 차량 장비에 공급 후에 차량 보조 전원장치를 구동하여 차량 장비에 전력을 공급하는 구동 방법을 제공하고자 하는 것이다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 차량 보조 전원장치는 차량에 구비된 배터리와 연결되어 차량 발전기 및 차량에 구비된 배터리로부터 전력을 공급받는 입력부; 상기 입력 전력을 저장하는 배터리 및 충전부; 차량 발전기 입력 전원을 확인하여 보조 전원장치에 내장된 배터리의 충전 여부를 결정하는 전압 검출부; 차량이 운행하지 않을 시 차량에 구비된 배터리의 전력을 사용할지 여부를 결정하는 스위치; 스위치 동작 시 차량에 구비된 배터리의 전압을 측정하여 릴레이를 제어하는 제어부; 출력 커넥터로 전력을 공급할 제1 경로 및 제2 경로 중 어느 하나로 변경시키기 위한 릴레이를 포함한다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 다른 실시예에 따른 차량 보조 전원장치 구동 방법은 다음과 같다.
제2 입력 커넥터를 통하여 차량 발전기 전압이 검출부에서 검출 시에는 차량 발전기에서 생성되는 전력을 공급받아 다이오드를 통하여 출력 커넥터로 직접 공급되며 상기 제1 경로 및 제2 경로에서는 출력 커넥터로 전력을 공급하지 않는다.
차량이 운행하지 않고 제1 스위치 온(On) 시, 제어부에서 측정된 차량에 구비된 배터리 전압이 설정 전압 이상일 경우 차량에 구비된 배터리 전력을 제1 경로인 출력 커넥터로 바로 공급하고 검출부에서 측정된 차량에 구비된 배터리 전압이 설정 전압 미안일 경우 차량에 구비된 배터리 전원을 차단하고 차량 보조전원장치 전원을 출력 커넥터로 직접 제2 경로로 공급한다.
기타 실시예의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.
본 발명의 실시예들에 의하면 적어도 다음과 같은 효과가 있다.
즉, 차량이 운행되지 않는 경우에 차량에 내장된 배터리를 우선적으로 사용하여 차량 장비에 전력을 공급함으로써 차량 보조 전원장치만을 사용하였을 때보다 전력을 보다 오랜 시간동안 차량 장비에 제공할 수 있다.
또한, 차량이 운행될 경우 차량 전원으로 차량 장비들에 바이패스(Bypass)로 전력을 공급하여 주고 차량 보조 전원장치는 차량으로부터 전력을 공급받기만 하여 차량 보조 전원장치에 보다 더 큰 전력을 저장할 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 차량 전원 보조장치의 전체적인 구성에 대한 일실시예를 나타내는 블록도이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 차량 전원 보조장치의 릴레이 전원부를 설명하기 위한 블록도이다.
본 발명과 본 발명의 실시에 의해 달성되는 기술적 과제는 다음에서 설명하는 바람직한 실시예들에 의해 명확해질 것이다. 이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 살펴보기로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량 보조 전원장치의 블록 도이다.
도 2은 본 발명의 실시예에 따른 차량 보조 전원장치 회로 중 릴레이 제어부 회로 도이다.
차량 보조 전원장치 입력 전원으로 공급되는 차량에 구비된 배터리 전압(V1)은 차량
보조 전원장치에 전원을 지속적으로 공급 하면서 차량에 구비된 배터리 전원이 서서히 소모되어 차량에
구비된 배터리 전압(V1)이 내려가게 된다. 차량에 구비된 배터리 완전 방전상태에 이루기전에 차량에
구비된 배터리 전원을 적정선 까지만 사용하기 위해서 발명된 내용으로 본 발명에서는 차량 보조 배터리 전원 입력부에는 제너다이오드 및 적어도 두 개의 분압저항이 직렬로 연결되는 전압 분할 구조를 이룬다.
즉, 도시된 바와 같이 전원 입력부는 제너다이오드(ZD1)를 통과하여 제1분압저항(R1)과, 제2분압저항(R2) 을 매개로 접지단자에 연결된다.
제1분압저항(R1)과, 제2분압저항(R2) 값을 설정하여 차량에 구비된 배터리 전압(V1)이 설정된 전압 이하로 내려가면 릴레이(130)를 오프(Off) 시키고 다시 설정된 전압 이상으로 올라오면 릴레이(130)를 온(On) 동작 시키는 제어를 한다.
구체적인 설명으로 V1 은 차량에 구비된 배터리 전압 , V2 는 트랜지스터(Q1) 구동전압 , Vzd 는 제너다이오드 전압 , R1은 제1분배저항 , R2는 제2분배저항 일 때 트랜지스터(Q1) 베이스(Base) 단자에 인가되는 전압 V2 = (V1-Vzd) x (R2/(R1+R2)) 이다.
베이스(Base)에 가해지는 전압(V2)이 트랜지스터(Q1)를 턴온(Turn On) 시키는 전압 이상일 때는 트랜지스터(Q1) 온(On) , 트랜지스터(Q2) 온(On) ,릴레이(130) 온(On) 이 된다.
차량에 구비된 배터리전압 (V1)이 낮아지면 트랜지스터(Q1) 베이스(Base) 단자에 가해지는 전압(V2)이 트랜지스터(Q1)을 턴온(Turn On) 시키는 전압 이하가 되어 트랜지스터(Q1) 오프(Off) , 트랜지스터(Q2) 오프(Off) , 릴레이(130) 오프(Off) 가 된다.
차량에 구비된 배터리 전원을 지속적으로 사용시 차량에 구비된 배터리 전압이 서서히 내려와 특정 구간에서는 트랜지스터(Q1) 가 오프(Off) 되는 지점에 도달 시 트랜지스터(Q1)의 온(On) 오프(Off)가 연속적으로 반복되는 구간이 발생이 된다. 이러한 현상을 개선하기 위하여 케페사터(C1)를 트랜지스터(Q1) 에미터(Emiter) 베이스(Base) 간 연결을 하여 차량에 구비된 배터리전압(V1)이 실질적으로 트랜지스터(Q1) 오프(Off) 전압까지 도달 하였어도 케페시터(C1)에 축전된 전압으로 일정시간 트랜지스터(Q1)을 온(On) 시켜서 트랜지스터(Q1)의 특정구간 온(On), 오프(Off) 반복되는 현상을 해결한다.
살펴본 바와 같이 본 발명에서는 차량 내에서 사용하는 차량 보조 전원장치를 오래 사용할 수 있게 차량 발전기가 동작 시에는 차량 보조 전원장치 출력 전원을 사용하지 않고 다이오드(D30)을 통하여 차량 발전기 전원을 차량 보조 전원장치 출력으로 대체하여 사용하여 차량 발전기가 작동 시에는 차량 보조 전원장치 소비 전력을 제로(0) 로 하여 차량 보조 전원장치 충전 시간을 단축 시킨다.
차량 발전기가 작동하지 않을 시에는 스위치(60) 온(On) 상태에서만 차량에 구비된 배터리 전원을 차량 보조 전원장치에서 적정선 까지 사용을 하고 차량에 내장된 배터리 전압이 설정전압 이하로 내려가면 차량 보조 전원장치 전원으로만 출력을 하여 차량 보조 전원장치의 사용 시간을 늘려 준다
이상에서 본 발명에 있어서 실시예를 참고로 설명되었으나, 본 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다.
10 : 차량 발전기
20 : 제2 입력 커넥터
30 : 바이패스(Bypass) 다이오드
40 : 제3 출력 커넥터
50 : 차량 전원 검출부
60 : 스위치
70 : 릴레이 제어부
80 : 차량에 구비된 배터리
90 : 제1 입력 커넥터
100 : 보조 전원장치 충전부
110 : 보조 전원장치 배터리
120 : 보조 전원장치 승압부
130 : 릴레이
V1 : 차량에 구비된 배터리 전압
V2 : 트랜지스터(Q1) 구동전압
Vzd : 제너다이오드 전압
R1 : 제1분배저항
R2 : 제2분배저항
Q1 : Q2 구동 트랜지스터
Q2 : 릴레이 구동 트랜지스터

Claims (5)

  1. 차량에 구비된 배터리와 연결되어 차량 내 전자 기기로 공급되는 차량 보조 전원장치로서, 차량에 구비된 배터리 전압을 검출하여 설정된 전압으로 릴레이를 제어
  2. 제어되는 릴레이를 통하여 차량 보조 전원장치의 출력전원을 차량에 구비된 배터리 또는 보조 전원장치 자체 전원으로 전환하여 사용하는 장치
  3. 차량에 구비된 발전기가 작동할 때, 제2 커넥터를 통하여 차량에 구비된 배터리 전원이 인가되면 다이오드를 통하여 보조 전원장치의 출력 전원으로 사용하는 장치
  4. 스위치1 온(ON) 상태에만 제1 입력 커넥터로 인가되는 차량배터리 전원을 릴레이를 통하여 제3 출력 커넥터로 전달을 하고, 스위치1 오프(OFF) 상태에서는 제1 입력 커넥터에서 공급되는 차량 배터리 전원을 차단하여 사용하지 않는 장치
  5. 제2 입력 커넥터에 차량 발전기 전원을 검출하여 검출 시 제1 입력 커넥터로 인가되는 차량배터리 전원으로 보조 전원장치를 충전하는 장치
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