KR0137457Y1 - Battery overdischarging protection circuit in a car - Google Patents

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KR0137457Y1 KR2019950012720U KR19950012720U KR0137457Y1 KR 0137457 Y1 KR0137457 Y1 KR 0137457Y1 KR 2019950012720 U KR2019950012720 U KR 2019950012720U KR 19950012720 U KR19950012720 U KR 19950012720U KR 0137457 Y1 KR0137457 Y1 KR 0137457Y1
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Abstract

본 고안은 모터나 헤드라이터, 또는 미등이나 깜빡이, 기타 전동 장치와 같은 차량 각부에 필요한 전력을 공급하는 차량 바테리가 일정 전압이하로 과방전하는 경우에 이를 자동적으로 차단할 수 있는 차량 바테리 과방전 회로에 관한 것이다.The present invention relates to a vehicle battery over-discharge circuit that can automatically cut off the over-discharge of a vehicle battery that supplies power required for each part of the vehicle, such as a motor, a headlight, or a tail light, a blinker, or other electric devices. will be.

바테리의 전압을 검출하여 불필요한 차량 각부에 공급되는 전력을 차단하는 차량 바테리 과방전 방지회로(1)에 있어서, 상기 바테리와 전력공급이 불필요한 상기 차량 각부 사이에, 상기 바테리전압을 검출하여 상기 차량 각부에 공급되는 전력을 제어하는 바테리전압 검출 및 제어부(2)와 상기 바테리전압 검출 및 제어부(2)의 출력부에 연결되어 상기 바테리전압 검출 및 제어부(2)로부터 공급되는 전류레벨에 따라 스위치를 온/오프시키는 계전기(3)를 구비한 것이다.In the vehicle battery over-discharge prevention circuit (1) for detecting the voltage of the battery to cut off the power supplied to the parts of the vehicle, the battery voltage is detected between the battery and the parts of the vehicle that do not need power supply. It is connected to the battery voltage detection and control unit 2 and the output of the battery voltage detection and control unit 2 for controlling the power supplied to the on and off switch according to the current level supplied from the battery voltage detection and control unit 2 It is provided with the relay 3 which turns on / off.

Description

차량 바테리 과방전 방지 회로Vehicle battery overdischarge prevention circuit

제1도는 차량 바테리 과방전 회로가 없는 종래의 바테리전력 공급 구성도.1 is a conventional battery power supply configuration without a vehicle battery over-discharge circuit.

제2도는 본 고안에 따른 바테리 과방전 방지회로를 구비한 바테리전력 공급 구성도.2 is a battery power supply configuration having a battery over-discharge prevention circuit according to the present invention.

제3도는 제2도의 바테리 과방전 방지회로에 대한 상세 회로도.3 is a detailed circuit diagram of the battery overdischarge prevention circuit of FIG.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings

1 : 차량 바테리 과장전 방지회로 2 : 바테리전압 검출 및 제어부1: Vehicle battery overload protection circuit 2: Battery voltage detection and control unit

3 : 계전기 IC1 : 정전압회로3: relay IC1: constant voltage circuit

IC2 : 비교기IC2: Comparator

본 고안은 차량 바테리 과방전 회로에 관한 것이며, 보다 상세히는 모터나 헤드라이터 또는 미등이나 깜빡이, 기타 전동 장치와 같은 차량 각부에 필요한 전력을 공급하는 차량 바테리가 일정 전압이하로 과방전하는 경우에 이를 자동적으로 차단할 수 있는 차량 바테리 과방전 회로에 관한 것이다.The present invention relates to a vehicle battery over-discharge circuit, and more particularly, when the vehicle battery that supplies the power required for each part of the vehicle, such as a motor, a headlighter or a tail light or a flashing light or other electric device, is over-discharged below a certain voltage. It relates to a vehicle battery over-discharge circuit that can be blocked by.

차량 운행 중 터널같은 곳을 통과할 때에 운전자는 통상 자동차에 부착된 미등을 켜게된다. 그러나 터널을 통과한 후에 운저너자는 켜 놓았던 미등을 다시 꺼는 것을 종종 잊어버리는 경우가 생기는데, 이런 경우 지금까지는, 제1도에 도시된 바와 같이, 바테리로부터 미등으로 공급되는 전력을 차단할 수 있는 차단수단이 없어, 바테리는 계속 방전을 하게 된다. 이로 인해 미등을 켜놓은 채로 장시간 주차한 후에 막상 운전자가 다시 차량에 시동을 걸려고 해도 이미 바테리가 방전되어버려 시동에 필요한 일정 전압이하로 전압이 강하되어 시동이 잘 걸리지 않게되는 문제점이 있었다.When driving through a tunnel, the driver usually turns on the taillights attached to the vehicle. However, after passing through the tunnel, the manager often forgets to turn off the taillights that he had turned on. In this case, until now, as shown in FIG. 1, a blocking means capable of cutting off the power supplied from the battery to the taillights Without this, the battery continues to discharge. For this reason, even after the driver parks the vehicle for a long time with the taillights on, the battery is already discharged, and the battery is discharged.

뿐만 아니라 바테리가 더욱 방전되게하면 바테리의 수명이 단축되며, 심지어 바테리를 못 쓰게되는 경우까지 생길 수가 있다.In addition, the more the battery is discharged, the shorter the life of the battery, even if the battery can become unusable.

이러한 문제점을 해소하기 위하여, 본 고안은 바테리의 전압을 감지하여 바테리가 차량의 시동에 필요한 전압이하로 되기 이전에 바테리가 더 이상 방전하지 못하도록 불필요한 차량 각부(예컨대, 미등이나 헤드라이트 등)에 흘러들어가는 전력을 차단하는데 그 목적이 있다.In order to solve this problem, the present invention senses the voltage of the battery and flows to the unnecessary parts of the vehicle (e.g. taillights or headlights) to prevent the battery from discharging anymore before the battery becomes below the voltage required for starting the vehicle. The purpose is to cut off the incoming power.

상기와 같은 본 고안의 목적을 달성하기 위하여, 본 고안에 따라서, 바테리의 전압을 검출하여 불필요한 차량 각부에 공급되는 전력을 차단하는 바테리 과방전 방지 회로에 있어서, 상기 바테리와 전력공급이 불필요한 상기 차량 각부 사이에, 상기 바테리전압을 검출하여 상기 차량 각부에 공급되는 전력을 제어하는 바테리전압 검출 및 제어부와, 상기 바테리전압 검출 및 제어부의 출력부에 연결되어 상기 바테리전압 검출 및 제어부로부터 공급되는 전류레벨에 따라 스위치를 온/오프시키는 계전기를 구비한 것을 특징으로하는 차량 바테리 과방전 방지회로를 제공한다.In order to achieve the object of the present invention as described above, according to the present invention, in the battery over-discharge prevention circuit for detecting the voltage of the battery to cut off the power supplied to the unnecessary parts of the vehicle, the vehicle and the power supply is unnecessary Between each part, the battery voltage detection and control unit for detecting the battery voltage to control the power supplied to each of the vehicle, and the current level supplied from the battery voltage detection and control unit connected to the output of the battery voltage detection and control unit In accordance with the present invention, there is provided a vehicle battery over-discharge prevention circuit comprising a relay for turning on / off a switch.

본 고안의 일 양상에 따라서, 상기 바테리전압 검출 및 제어부는, 상기 바테리에 접속되어 일정전압을 유지하는 정전압회로와, 상기 정전압회로에 직렬로 접속되어 상기 정전압회로로부터 공급되는 전압을 분압하는 2개의 저항과, 상기 바테리에 직렬로 접속되어 상기 바테리로부터 공급되는 전압을 분압하는 또 다른 2개의 저항과, 반전입력단에는 상기 2개의 저항에 의해 분압된 제1분압전압이 공급되고, 비반전입력단에는 상기 또 다른 2개의 저항에 의해 분압된 제2분압전압이 공급되고, 동작전원 공급단은 상기 정전압회로의 출력부에 접속되어 있고, 상기 제1분압전압이 상기 제2분압전압보다 클때에는 로우레벨의 전압을 출력하고, 작을 때에는 하이레벨의 전압을 출력하는 비교기 수단과, 상기 비교기 수단의 출력부에 접속되어 상기 비교기 수단의 출력전압이 로우레벨일 때에는 오프되고, 하이레벨일 때에는 온되는 트랜지스터, 및 게이트단자는 상기 트랜지스터의 콜렉터단자에 접속되고 드레인단자는 상기 바테리에 접속되고 소오스단자는 상기 계전기의 코일에 접속되어, 상기 트랜지스터의 온/오프동작에 따라 온/오프동작을 실행하는 전계 효과 트랜지스터로 이루어진 것을 특징으로한다.According to an aspect of the present invention, the battery voltage detection and control unit includes a constant voltage circuit connected to the battery to maintain a constant voltage, and two voltage connected to the constant voltage circuit in series to divide the voltage supplied from the constant voltage circuit. A resistor, another two resistors connected in series to the battery to divide the voltage supplied from the battery, a first divided voltage divided by the two resistors is supplied to an inverting input terminal, and a non-inverting input terminal to the first divided voltage. The second divided voltage divided by another two resistors is supplied, and the operating power supply terminal is connected to the output of the constant voltage circuit, and when the first divided voltage is greater than the second divided voltage, A comparator means for outputting a voltage and outputting a high level voltage when the voltage is small; A transistor that is turned off when the output voltage is low level and is turned on when the output voltage is high level, the gate terminal is connected to the collector terminal of the transistor, the drain terminal is connected to the battery and the source terminal is connected to the coil of the relay, And a field effect transistor that performs the on / off operation in accordance with the on / off operation of the transistor.

이하, 첨부도면을 참조하여 본 고안을 상세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

제2도는 본 고안에 따른 바테리 과방전 방지회로(1)를 구비한 바테리 전력 공급 체계를 개략적으로 나타낸 구성도이다. 제2도에서 도면부호 2은 바테리전압 검출 및 제어부를, 도면부호 3는 계전기를 나타낸다.2 is a schematic view showing a battery power supply system having a battery over-discharge prevention circuit 1 according to the present invention. In FIG. 2, reference numeral 2 denotes a battery voltage detection and control unit, and reference numeral 3 denotes a relay.

본 고안은 바테리와 차량 운행 중지시 전력 공급이 불필요한 차량 각부 사이에 바테리전압 검출 및 제어부(2)와 계전기(3)를 설치하여 바테리 전압을 검출하여 바테리가 일정전압이하로 될 때 계전기의 코일로 들어가는 전류를 차단시켜 계전기의 스위치를 오프시키는 것을 골자로 한다.The present invention detects the battery voltage by installing the battery voltage detection and control unit (2) and the relay (3) between the battery and the parts of the vehicle that do not need the power supply when the vehicle is stopped, the coil of the relay when the battery is below a certain voltage Switch off the relay by cutting off the incoming current.

이제, 제3도를 참조하여 본 고안에 따른 바테리 전압 검출 및 제어부(2)에 대해 상세히 설명한다.Now, the battery voltage detection and control unit 2 according to the present invention will be described in detail with reference to FIG.

제3도에서, 도면부호 IC1은 정전압회로로서, 예컨대 리니어 레귤레이타(Linear Regulator)이다. 도면부호 IC2는 비교기로서, 예컨대 연산 증폭기(OP Amp)이다. 그러면 바테리전압 검출 및 제어부(2)를 구성하는 구성소자들의 기능에 대해 간략히 설명한 뒤에 회로동작에 대해 설명하기로 한다.In FIG. 3, reference numeral IC1 is a constant voltage circuit, for example, a linear regulator. IC2 is a comparator, for example, an operational amplifier (OP Amp). Then, the circuit operation will be described after briefly explaining the functions of the components of the battery voltage detection and the control unit 2.

바테리는 충전시 예컨대 12V를 유지하며, 계전기가 온(ON) 상태일 때 방전된다. 정전압회로(IC1)는 바테리의 전압이 변하더라도 항상 일정한 전압(본 고안에서는 9V)을 유지시킨다. 저항 R(Ref1)과 R(Ref2)는 정전압회로(IC1)로부터 공급된 일정전압을 분압한다. 저항 R(Div1)과 R(Div2)는 바테리로부터 공급되는 전압을 분압한다. 스위치(SW)는 온/오프 동작에 따라 단락 또는 오픈되어 비교기(IC2)에 공급되는 전압을 조정한다. 비교기(IC2)는 비반전단자(+)와 반전단자(-)에 입력되는 전압차에 따라서 출력을 하이레벨이나 로우레벨로 제어한다. 트랜지스터(TR)는 비교기(IC2)의 출력레벨에 따라 온/오프된다. 전계 효과 트랜지스터(FET)는 TR의 온/오프 동작에 따라 온/오프된다.The battery maintains, for example, 12V when charged, and discharges when the relay is ON. The constant voltage circuit IC1 always maintains a constant voltage (9V in the present invention) even when the voltage of the battery changes. The resistors R (Ref1) and R (Ref2) divide the constant voltage supplied from the constant voltage circuit IC1. Resistors R (Div1) and R (Div2) divide the voltage supplied from the battery. The switch SW is shorted or opened according to the on / off operation to adjust the voltage supplied to the comparator IC2. The comparator IC2 controls the output to a high level or a low level according to the voltage difference input to the non-inverting terminal (+) and the inverting terminal (-). The transistor TR is turned on / off in accordance with the output level of the comparator IC2. The field effect transistor FET is turned on / off according to the on / off operation of the TR.

이하, 회로동작에 대해 설명한다.The circuit operation will be described below.

바테리는 충전시 통상 12V를 유지하는데, 계전기(3)가 온상태에 계속있게 되면(이것은 운전자가 주차시 미등이나 깜빡이등을 켜 놓은 상태에 해당함), 바테리는 계속 방전하게 될 것이다. 한편 바테리로부터의 전압은 저항 R(Div1)과 R(Div2)에 의해서 분압되어 분압전압 VD가 비교기(IC2)의 비반전단자에 입력될 것이다. 또 정전압회로(IC1)로부터 출력되는 일정전압(예컨대 9V)은 저항 R(Ref1)과 R(Ref2)에 의해 분압되어 분압전압 VR이 비교기(IC2)의 반전단자에 입력될 것이다. 비교기(IC2)는 입력되는 분압전압 VD와 VR의 크기를 비교하여 VR이 VD보다 클 경우에는 로우 레벨의 전압을 출력할 것이며, VR이 VD보다 작을 경우 하이레벨의 전압을 출력할 것이다. 본 고안의 경우 비교기의 동작전압(VCC)은 정전압회로(IC1)로부터 공급되는 9V이므로 하이 레벨의 전압은 9V에, 로우 레벨의 전압은 0V에 가까울 것이다.The battery typically maintains 12V when charged, and if the relay 3 remains on (this is the case when the driver has turned on the tail light or flashing light when parking), the battery will continue to discharge. On the other hand, the voltage from the battery is divided by the resistors R (Div1) and R (Div2) so that the divided voltage V D is input to the non-inverting terminal of the comparator IC2. The constant voltage (eg, 9V) output from the constant voltage circuit IC1 is divided by the resistors R (Ref1) and R (Ref2) so that the divided voltage V R is input to the inverting terminal of the comparator IC2. A comparator (IC2) when compared to the size of the input divided voltage V D and V R V R is greater than V D there will be a voltage of low level, a high level voltage when the V R is less than V D Will print. In the present invention, since the operating voltage V CC of the comparator is 9V supplied from the constant voltage circuit IC1, the high level voltage will be close to 9V and the low level voltage will be close to 0V.

이렇게 하여, 비교기(IC2)로부터 출력된 전압레벨에 따라서 TR이 온/오프동작한다. 즉, 비교기(IC2)로부터의 출력전압레벨이 하이레벨인 경우에는 바테리로부터 TR에 전류가 흐르게 되고, 로우레벨인 경우에는 전류가 흐르지 않게된다.In this way, the TR is turned on / off according to the voltage level output from the comparator IC2. That is, when the output voltage level from the comparator IC2 is high level, current flows from the battery to TR, and when it is low level, no current flows.

따라서 비교기(IC2)로부터의 출력전압레벨이 하이레벨이 되어 TR이 온되면(즉, 전류가 흐르게 되면), 회로접점 G에서의 전압이 0V가 되어 전계효과 트랜지스터(FET)의 게이트전극에는 전압이 인가되지 아니한다. 그러면 FET은 온되어(즉, 전류가 흐르게 되어), 계전기(3)의 코일에 전류가 흐름에 따라 계전기(3)가 온되어 바테리로부터 깜빡이나 미등으로 전력이 공급되는 상태를 유지한다.Therefore, when the output voltage level from the comparator IC2 becomes high and TR is turned on (i.e., current flows), the voltage at the circuit contact G becomes 0V, and the voltage is applied to the gate electrode of the field effect transistor FET. It is not authorized. The FET is then turned on (i.e., current flows), and the relay 3 is turned on as the current flows in the coil of the relay 3 to maintain the state of supplying power to the flashing light or tail light from the battery.

한편, 비교기(IC2)로부터의 출력전압레벨이 로우레벨이 되어 TR이 오프되면(즉, 전류가 흐르지 않게 되면), 회로접점 G에서 바테리로부터 저항 RG만큼 강하된 전압이 나타나고 FET의 게이트전극에는 이 전압이 인가된다. 그러므로 FET은 오프되어(즉, 전류가 흐르지 않게 되어), 계전기(3)의 코일에 전류가 흐르지 않음에 따라 계전기(3)가 오프되어 바테리로부터 깜빡이나 미등으로 공급되는 전력을 차단하게된다.On the other hand, when the output voltage level from the comparator IC2 becomes low and TR is turned off (i.e., no current flows), the voltage dropped by the resistance R G from the battery at the circuit contact G appears and the gate electrode of the FET This voltage is applied. Therefore, the FET is turned off (i.e., no current flows), and as no current flows in the coil of the relay 3, the relay 3 is turned off to cut off the power supplied from the battery to the blinking or taillight.

이러한 회로동작을 본 고안의 목적과 관련하여 전체적인 시각에서 살펴보면, 운전자가 미등 등을 켜놓아 바테리가 계속 방전함에 따라 바테리전압이 낮아지게 되고 따라서 분압전압 VD가 낮아지면서 항상 일정한 분압 전압 VR보다 낮아지는 시점이 있을 것인데 이때부터 비교기(IC2)가 로우레벨을 출력하여 TR을 오프시키고 이에 따라 FET가 이 오프로되어 계전기(3) 전류가 흐르지 않아 계전기(3)의 스위치가 열려서 바테리가 방전을 멈추게 될 것이다.Looking at the overall operation of the circuit in relation to the purpose of the present invention, the battery voltage is lowered as the driver continues to discharge the taillights, the battery voltage is lowered, and thus the voltage dividing voltage V D is always lower than the constant voltage dividing voltage V R. At this point, the comparator IC2 outputs a low level, and TR is turned off. As a result, the FET is turned off so that the current of the relay 3 does not flow and the switch of the relay 3 opens to discharge the battery. Will stop.

한편 운전자가 다시 미등 등으로 전력을 공급하기 위해서 바테리를 방전시키고자 할 경우에는 저항 R(Ref2)에 병렬접속된 스위치(SW)를 온시키면 분압전압 VR이 0V로되어 분압전압 VD보다 낮게 되므로 상기에서 설명된 동작원리에 따라 계전기(3)가 온되어 바테리로부터 미등 등으로 전력이 공급될 것이다.On the other hand, when the driver wants to discharge the battery again to supply power to the tail light, when the switch SW connected in parallel with the resistor R (Ref2) is turned on, the divided voltage V R becomes 0V, which is lower than the divided voltage V D. Therefore, according to the operation principle described above, the relay 3 will be turned on and the electric power will be supplied from the battery to the taillight or the like.

이상과 같은 본 고안에 대한 상세한 설명으로부터 자명하듯이, 본 고안은 운전자가 주차시 실수로 깜빡이나 미등 등을 꺼놓지 않아도 본 고안에 따른 바테리 과방전 방지회로에 의해서 바테리가 일정전압이하로 과방전 되는 것을 방지할 수가 있으므로 장시간 주차후에도 차량시동이 잘 걸리게 할 뿐만 아니라 바테리의 수명도 연장시킬 수 있는 효과가 있다.As apparent from the detailed description of the present invention as described above, the present invention overdischarges the battery to a certain voltage or less by the battery over-discharge prevention circuit according to the present invention even if the driver does not accidentally blink or tail light when parking. This prevents the vehicle from starting well after long hours of parking and also extends the life of the battery.

Claims (1)

바테리에 접속되어 일정전압을 유지하는 정전압회로(IC1)와, 상기 정전압회로(IC1)에 직렬로 접속되어 상기 정전압회로(IC1)로부터 공급되는 전압을 분압하는 2개의 저항(R(Div1), R(Div2))과, 상기 바테리에 직렬로 접속되어 상기 바테리로부터 공급되는 전압을 분압하는 2개의 저항(R(Ref1), R(Ref2))과, 반전입력단에는 상기 저항 (R(Ref1), R(Ref2))에 의해 분압된 제1분압전압(VR)이 공급되고, 비반전입력단에는 상기 저항R(Div1)와, R(Div2)에 의해 분압된 제2분압전압(VD)이 공급되고, 동작전원 공급단(Vcc)은 상기 정전압회로(IC1)의 출력부에 접속되어 있고, 상기 제1분압전압(VR)이 상기 제2분압전압(VD)보다 클때에는 로우레벨의 전압을 출력하고, 작을 때에는 하이레벨의 전압(Vcc)을 출력하는 비교기수단(IC2)과, 상기 비교기(IC2) 수단의 출력부에 접속되어 상기 비교기(IC2) 수단의 출력전압이 로우레벨일 때에는 오프되고, 하이레벨일 때에는 온되는 트랜지스터(TR)와, 게이트단자는 상기 트랜지스터의 콜렉터단자에 접속되고 드레인단자는 상기 바테리에 접속되고 소오스단자는 상기 계전기(3)의 코일에 접속되어, 상기 트랜지스터의 온/오프동작에 따라 온/오프동작을 실행하는 전계 효과 트랜지스터(FET)와, 상기 전계 효과 트랜지스터(FET)의 온/오프동작에 따라 온/오프동작을 실행하여 전력공급이 불필란 차량 각부에 인가되는 바테리 전원을 차단하는 계전기(3) 및, 상기 저항 R(Ref2)에 병렬로 접속되어 온동작시에 상기 계전기(3)를 온시키는 스위치(SW)로 구성된 것을 특징으로 하는 차량 바테리 과방전 방지회로.A constant voltage circuit IC1 connected to the battery to maintain a constant voltage, and two resistors R (Div1) and R connected in series to the constant voltage circuit IC1 to divide the voltage supplied from the constant voltage circuit IC1. (Div2)), two resistors R (Ref1) and R (Ref2) which are connected in series to the battery and divide the voltage supplied from the battery, and the resistors R (Ref1), R at an inverting input terminal. The first divided voltage V R divided by (Ref2)) is supplied, and the resistor R (Div1) and the second divided voltage V D divided by R (Div2) are supplied to a non-inverting input terminal. The operating power supply terminal Vcc is connected to the output of the constant voltage circuit IC1 and has a low level voltage when the first divided voltage V R is greater than the second divided voltage V D. And a comparator means IC2 for outputting a high level voltage Vcc, and a comparator IC connected to an output of the comparator IC2 means. 2) The transistor TR which is turned off when the output voltage of the means is low level and turned on when it is high level, the gate terminal is connected to the collector terminal of the transistor, the drain terminal is connected to the battery and the source terminal is the relay A field effect transistor (FET) connected to the coil of (3) and performing an on / off operation in accordance with an on / off operation of the transistor, and on / off in accordance with an on / off operation of the field effect transistor (FET) A relay (3) which cuts off the battery power applied to each part of the vehicle in which power supply is not performed by executing an operation, and a switch (SW) which is connected in parallel to the resistor R (Ref2) to turn on the relay 3 in an on operation. Vehicle battery over-discharge protection circuit, characterized in that consisting of.
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