KR880002679Y1

KR880002679Y1 - 축전지 감시장치

Info

Publication number: KR880002679Y1
Application number: KR2019850002555U
Authority: KR
Inventors: 김성수
Original assignee: 김성수
Priority date: 1985-03-14
Filing date: 1985-03-14
Publication date: 1988-07-23
Also published as: KR860012296U

Abstract

내용 없음.

Description

축전지 감시장치

제1도는 본 고안을 설명키 위한 블럭 다이어 그램.

제2(a)도 ,제2(b)도는 본 고안 장치의 사시도.

제3도는 본 고안 장치의 전기적 회로도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

R_1-32: 저항 C_1-30: 콘덴서

F₁,F_{2 :}플립플롭 20,21,26,32 : OR 게이트

23,27 : NAND 게이트 L_1-3: 발광 다이오드

D₁,D₂,D₃: 다이오드 TR_1-3: 트랜지스터

0₁,0₂,0₃: 비교 증폭회로 CO₁,CO₂,CO₃: 콤퍼레이트회로를 의미한다.

본 고안은 축전지의 감시장치에 관한 것으로, 특히 축전지의 과대 충전과 과대방전을 감지하여 자동 제어하도록 하는 축전지의 감시장치에 관한 것이다.

이를 더욱 상술하면 전해액의 변화하는 온도와 비중 및 축전지 단자의 전압을 검출하여 제어함으로써 축전지의 수명단축과 과충전, 전방전에 의한 축전지의 사용 불능에서 오는 경제적 손실을 미연에 방지코자 하는데 목적이 있다.

통상적으로 축전지에 대한 과충전이나 과방전이 계속될 경우 축전지 내에서의 화학적인 반을 때문에 과다 개스의 발생과 용액의 증발 및 내부 저항에 따른 극판의 단락등 문제점이 발생됨은 공지의 사실이다.

또 일본 실용신안 공고 소59-27479호에 있어서는 축전지의 잔존 용량만을 수개의 발광 소자를 이용하여 지시하는 것이 알려져 있으나 이는 표시등 하나당 한가지의 표시만이 가능하여 필요에 따라 수개의 표시등으로 설치해야 하는 어려움이 있다.

따라서 본 고안은 상기와 같은 작용이 축전지 내에서 발생되는 것을 감지하여 자동으로 제어기능과 표시기능을 갖춘 장치를 제공하려는 데 있다.

또 운전중 축전지의 정상 여부를 시각적으로 파악할 수 있도록 하여 과충전과 과방전을 미연에 방지할 수 있도록 한 것이다.

상기와 같은 본 고안의 목적을 달성하기 위하여 본 고안은 제1도의 블럭다이어 그램도에 표시한 바와 같이 포토 센서(a₁)에 의해 용액의 비중과 화학적인 반응에 의한 농도 및 온도의 변화를 체크하여 출력신호를 논리회로에 보내도록 되어 있으며 또 과충전과 정상 및 과방전 감지회로(a₃,a₄,a₃)의 출력은 비교증폭회로(0₁,0₂,0₃)와 콤퍼레이트 회로(CO₁,CO₂,CO₃)를 거쳐 그 출력이 논리회로에서 비교되어 발광다이오드(L₁,L₂,L₃)에 의해 과충전, 정상, 과방전을 시각적으로 확인할 수 있으며 그때 그때의 상황에 따라 정보되고 제어되도록 되어 있다.

상기와 같은 장치는 제2(a)도에 도시된 바와 같이 장치의 정면에 감시용 발광 다이오드(L₁,L₂L₃)와 부저(BUZZER) 및 리세트 스위치(SW₁)를 설치할 수가 있으며, 제2(b)도에 도시된 바와 같이 장치의 외관 정면은 타원으로도 할 수 있음은 물론이다.

상기와 같은 본 고안 장치의 상세한 전기적 회로도가 제3도에 구체적으로 도시되어 있다.

즉, 전술한 바와 같이 a₁은 포토 센서로 축전지용액의 비중 및 온도를 검출하여 신호 파형 정형 및 증폭회로인 비교신호 검출기(a₆,a₇,a₈)에 입력되고, 비교 분류된 각 출력 신호는 각 논리회로에 입력되도록 되어 있다.

또 a₂는 전원부이며 a₃은 포토센서로 과충전에 따른 축전지 단자의 전압 상승을 검지하여 그 신호는 비교증폭회로(0₁)에 입력되고 증폭한 뒤 콤퍼레이트회로(CO₁)를 거쳐 논리회로에 입력되어 과대충전 표시등인 발광 다이오드(L₁)를 점등하도록 되고 포토센서 a₄는 방전량에 따른 설정치의 상한선과 하한선등 기준동작 레벨 범위로 정상 표시등인 발광 다이오드(L₂)가 점등되도록 되고, 설정치 이하로 떠러지면 비교신호 회로의 출력에 따라 정상 표시등인 발광 다이오드(L₂)가 소등되고 용량 미달 표시등인 발광 다이오드(L₃)가 점등되도록 되어 있다.

또 방전이 계속되는데 따라 과방전 상태가 되면 포토센서 a₅는 비교신호 출력에 따라 용량 미달 표시등인 발광 다이오드(L₃)가 간혈적인 표시방법으로 변하여 주위를 환기시킴과 동시에 경보음 및 자동 제어부에 신호를 송출케 하여 선택에 따라 자동으로 전원이 절체 차단되도록 된 것이다.

이를 더욱 상세히 설명하면, 축전지는 주위 온도의 변화에 민감한 특성을 갖고 있기 때문에 충.방전에 대한 축전지 단자 전압의 변화에 복합되어 나타난다.

즉, 과대충전이 계속될 경우 축전지 용액의 비중 및 온도가 상승하게 되는 바 이중 초과된 신호가 포토센서 a₃에 검출되면 그 출력신호는 비교 증폭회로(0₁)와 콤퍼레이트(CO₁)에 의해 증폭 출력 신호가 되어 논리회로의 OR 게이트(20,21)에 입력되고 그 출력은 저항(R₂₁)을 통해 트랜지스터(TR₁)의 베이스 바이아스 전압으로 인가되도록 되어 있어서 에미터 접지된 트랜지스터(TR₁)는 도통되어 전원(+)과 콜렉터 사이에 연결된 발광 다이오드(L₁)가 점등되며, 또 다른 OR 게이트(32)에도 입력되어 그 출력은 반전 회로인 플립플롭(F₂)에 인가되고 플립플롭(F₂)의 출력단(Q)은 "H" 신호가 나타나 경보 및 자동 제어부에 송출되어 선택에 따라 자동절체 차단할 수가 있게 된다.

또 축적된 전하는 방전량에 따라 감소하게 되는데 설정치의 상한선 이하가 되면, 오버(OVER)검출 표시등인 발광 다이오드(L₁)가 소등되고 정상 표시등인 발광 다이오드(L₂)가 점등된다.

이때 발광다이오드(L₁)는 적색등으로 발광다이오드(L₂)는 녹색 표시등으로 설치하여 식별되도록 할 수 있다.

이와 같은 동작은 NOR 게이트(22)에 논리에 따라 "a"와 "b"의 입력단자 중 모두 "L"를 유지하게 되어 그 출력신호 "H"가 저항(R₂₃)을 통해 에미터 접지된 트랜지스터(TR₂)에 베이스 바이어스 전압이 인가되어 트랜지스터(TR₂)의 에미터 콜렉터가 도통되어 전원과 콜렉터 사이에 연결된 발광다이오드(L₂)가 점등되는 것이다.

또 방전이 계속되어 하한선 이하로 감소하게 되면, 전술한 바와 똑같이 이번에는 포토센서(a₄)의 비교신호검출에 따라 "H"신호가 NOR 게이트(22-b)와 플립플롭(F₁)에 입력되어 NOR 게이트(22)의 출력은 논리에 따라 "L"가 되므로 정상 표시등인 발광 다이오드(L₂)는 소등되고, 플립플롭(F₁)의 출력단(Q)에는 "H"신호가 발생되어 익스크루시브(EXCLUSIVE) 게이트(25-a)에 인가되어 "H"상태를 유지하게 되므로 익스크루시브 OR 게이트의 논리에 따라 a는 H, b는 L이 되어 그 출력신호"H"가 저항(R₂₅)을 통해 에미터 접지된 트랜지스터(TR₃)의 베이스에 인가되어 에미터-콜렉터가 도통되므로 전원과 콜렉터 사이에 연결된 용량 부족 표시등인 발광다이오드(L₃)가 점등되도록 되어 있다.

이때의 발광다이오드(L₃)의 색깔은 황색으로 나타내도록 함으로서 전술된 바 있는 과충전시 붉은색 정상시 녹색 표시등과 구분식별할 수가 있다.

또 축적된 전위가 계속 감소(부하 사용이나 방치에 따른 자연 방전현상)하여 단자 전압과 용액 감소에 의해 사용중지 설정선에 도달하게 되면 이번에는 과대방전에 따른 비교 신호 검출에 따라 "H"신호가 OR 게이트(26)에 각기 입력되도록 되어 있어서 OR 게이트(26)의 출력신호는 지연회로인 다이오드(D₃₀)와 저항(R₃₀) 및 콘덴서(C₃₀)를 거쳐 AND 게이트(24-a)와 OR 게이트(32-b)에 입력되어 플립플롭(F)의 리세트 입력단 "R"에 인가되어 플립플롭(F₁)의 출력단(Q)에는 "L"반전신호가 익스크루시브(EX) OR 게이트(25-a)의 입력단을 유지하고 AND 게이트(24)의 입력신호 논리에 따라 NOR 게이트(29,30)으로 되는 발진회로의 출력신호가 AND 게이트(24)를 통해 EX OR 게이트(25-b)에 인가되므로 발진 주기에 따른 출력신호가 저항(R₂₅)을 통해 트랜지스터(TR₃)의 베이스에 바이어스 공급전 위에 따라 반전되어 전원과 콜렉터 사이에 연결핀 용량 미달 표시등인 발광 다이오드(L₃)를 점등상태에서 간혈적인 점등방식으로 변모하여 나타나게 되는 것이다.

또 OR 게이트(32)에 입력된 신호는 플립플롭(F₂)에 입력되어 그 출력단 (Q)에는 "H"신호가 정보 및 제어부(HIGH, LOW)에 입력되므로 이번에는 공지와 같이 선택에 따라 자동 기능 릴레이 및 경보음을 발생하게 할 수가 있는 것이다.

이때 경보음 정지 보턴 스위치(SW₁)를 누르는 경우 NAND 게이트(27)출력측의 재생신호가 플립플롭(F₂)의 리세트 단자(R)에 입력되어 반전되므로 부져소리와 절체기능을 복귀시키고 표시등인 발광다이오드(L₃)는 계속 반전하게 되는 것이다.

즉 발광 표시방법은 중심레벨에서 상한선과 하한선으로 분리하여 자기 영역을 갖도록 3등분하여 공지의 6개 입력중 포토센서 a₃, a₄, a₅는 과전압 적색 발광 점등표시, 정상전압 녹색 발광 점등표시, 전전압 황색 발광 전등표시로 동작하며, 과 전압시에는 전전압 황색 발광 점등표시가 간혈적인 표시방법으로 바뀌게 되어 주위를 환기 시킴과 동시에 경보음의 발생하게 되고 자동제어부로 그 신호를 송출케 하여 선택에 따라 입. 출력 전원을 절체하도록 하는 것이다.

또한 포토센서 a₆, a₇, a₈은 비중계의 표시 지시치를 포토센서를 이용한 위치 검출하고, 증폭 정형한 후 그 출력신호를 OR 게이트(20,21,26-b)에 각기 입력되어 과전압, 정상전압, 저전압, 과방전 표시와 함께 높은 온도, 높은 비중, 낮은 비중등을 발광다이오드(L₁, L₂, L₃)로 표시할 수가 있게 되는 것이다.

상기와 같이 본 고안에 의하면 과충전과 정상 및 과방전을 포토센서에 의해 감지하여 자동으로 표시됨과 동시 경보음과 자동절체 효과를 얻을 수가 있어서 축전지의 안전에 기여함으로서 경제적으로도 유입한 실용적인 고안인 것이다.

Claims

비교신호 검출(a₃, a₄, a₅, a₆, a₇, a₈)의 출력신호를 논리회로에 입력시키도록 하여 축전지를 감시하도록 하는 것에 있어서, 비교검출(a₃)신호는 비교 증폭회로(0₁)와 콤포레이트 회로(CO₁)를 통해 OR 게이트(20-a)에 연결되고, 비교검출(a₆)신호는 OR게이트(20-b)에 연결되며, 그 출력은 OR 게이트(21)과 저항(R₂₁)을 통해 에미터 접지되고 전원과 콜렉터 사이에 발광 다이오드(L₁)가 연결된 트랜지스터(TR₁)의 베이스에 연결되며, 비교신호검출(a₄)은 비교측정회로(0₂)와 콜포레이트회로(CO₂)를 거쳐 출력을 NOR 게이트(22-b)와 플립플롭(F₁)의 입력측에 연결되며, NOR 게이트(22)의 출력이 에미터 접지되고 콜렉터-전원사이에 발광다이오드(L₂)가 연결된 트랜지스터(TR₂)의 베이스에 연결되면 플립플롭(F₁)의 출력측에 연결되는 EX OR 게이트(25)의 출력 신호를 저항(R₂₅)을 통해 에미터 접지되고 콜렉터-전원사이에 발광다이오드(L₃)가 연결된 트랜지스터(TR₃)의 베이스에 연결되는 것과 NOR 게이트(29,30)로 되는 발진회로의 출력을 AND 게이트(24-b)에 인가되어 반전신호를 상기한 EX OR 게이트(25-b)에 연결토록 구성된 것을 특징으로 하는 축전지 감시장치.