KR100340873B1 - Temperature compensation circuit of battery in automobile - Google Patents
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Abstract
개시된 온도 보상회로는 차량용 배터리의 충전 전압을 주위 온도의 변화에 따라 보상하여 항상 적정한 레벨의 전압이 충전되게 한다.The disclosed temperature compensation circuit compensates the charging voltage of the vehicle battery according to the change of the ambient temperature so that the appropriate level of voltage is always charged.
배터리의 충전전압 및 기준전압을 비교 증폭하여 배터리의 충전 전압 레벨을 검출하는 배터리 전압레벨 검출부와, 발진하여 소정의 주기를 가지는 톱니파를 발생하는 톱니파 발진기와, 배터리 전압레벨 검출부 및 톱니파 발진기의 출력전압을 비교하여 배터리 전압레벨 검출부가 검출한 배터리의 전압 레벨에 따른 폭의 PWM 신호를 발생하는 비교기와, 비교기가 출력하는 PWM 신호에 따라 발전기의 발전 전압을 제어하여 배터리의 충전 전압을 조절하는 발전 제어부를 구비한 차량용 배터리의 전압 제어회로에 있어서, 소정의 기울기를 가지고 설정된 제 1 온도를 보상하는 제 1 온도 보상부; 소정의 기울기를 가지고 제 1 온도보다 낮게 설정된 제 2 온도를 보상하는 제 2 온도 보상부; 및 정전압원과 접지의 사이에서 제 1 온도 보상부 및 제 2 온도 보상부의 사이에 구비되어 온도 보상된 기준 전압을 발생하는 기준전압 출력부를 구비하고, 제 1 온도 보상부 및 제 2 온도 보상부는; 배터리가 가지고 있는 온도특성의 변곡점에서 동작되어 온도를 보상하는 것을 특징으로 한다.Battery voltage level detection unit for detecting the charge voltage level of the battery by comparing and amplifying the charge voltage and the reference voltage of the battery, sawtooth oscillator oscillating to generate a sawtooth wave having a predetermined period, output voltage of the battery voltage level detection unit and the sawtooth oscillator A comparator for generating a PWM signal having a width corresponding to the voltage level of the battery detected by the battery voltage level detection unit, and controlling the generated voltage of the generator according to the PWM signal output by the comparator to adjust the charging voltage of the battery A voltage control circuit for a vehicle battery, comprising: a first temperature compensator for compensating a first temperature set with a predetermined slope; A second temperature compensator for compensating a second temperature that is set lower than the first temperature with a predetermined slope; And a reference voltage output unit disposed between the constant voltage source and the ground to generate a temperature compensated reference voltage between the first temperature compensator and the second temperature compensator, wherein the first temperature compensator and the second temperature compensator; The battery is operated at the inflection point of the temperature characteristic of the battery to compensate for the temperature.
Description
본 발명은 차량에 설치된 배터리에 소정의 전압이 충전되게 제어하는 전압 제어회로에 있어서, 주위 온도의 변화에 따라 배터리의 충전 전압을 보상하는 차량용 배터리의 온도 보상회로에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a voltage control circuit for controlling a predetermined voltage to be charged in a battery installed in a vehicle, wherein the temperature compensation circuit of a vehicle battery compensates for a charging voltage of the battery according to a change in ambient temperature.
차량은 운전자의 운전 조작에 따라 도로를 주행하므로 외부에서 별도로 전원을 공급할 수 없다. 그러므로 차량에는 배터리를 장착하고, 그 배터리의 전원을 차량에 구비되어 있는 시동 모터, 전조등 및 와이퍼 등을 비롯한 각종 전기적인 부하에 동작 전원을 공급하고 있다. 상기 배터리는 차량에 구비된 전기적인 부하에 동작 전원을 공급하여 충전되어 있는 전원이 모두 방전되면, 더 이상 전원을 공급할 수 없다. 그러므로 차량에는 별도의 발전기를 구비하고, 엔진을 구동시킬 경우에 이 발전기를 함께 동작시켜 발전 및 배터리에 전원을 충전시키고 있다.Since the vehicle travels on the road according to the driver's driving operation, power cannot be separately supplied from the outside. Therefore, a vehicle is equipped with a battery, and the battery is supplied with operating power to various electrical loads including a starter motor, a headlight, a wiper, and the like provided in the vehicle. The battery can no longer supply power when all of the charged power is discharged by supplying operating power to an electrical load provided in the vehicle. Therefore, a vehicle is provided with a separate generator, and when the engine is driven, the generator is operated together to charge power generation and a battery.
상기 배터리는 소정의 전압이 과충전되거나 또는 과방전될 경우에 사용수명이 단축된다. 그러므로 차량에는 전압 제어회로를 구비하고, 이 전압 제어회로가 배터리의 전압 충전을 제어하여 배터리에는 항상 적정한 레벨의 전압이 충전되게 한다.The battery has a short service life when a predetermined voltage is overcharged or overdischarged. Therefore, the vehicle is provided with a voltage control circuit, which controls the voltage charging of the battery so that the battery is always charged with an appropriate level of voltage.
도 1은 차량용 배터리에 사용되는 일반적인 전압 제어회로를 보인 도면이다.1 is a diagram illustrating a general voltage control circuit used in a vehicle battery.
여기서, 부호 10은 배터리(도면에 도시되지 않았음)의 충전 전압 레벨을 검출하는 배터리 전압레벨 검출부이다. 상기 배터리 전압레벨 검출부(10)는, 연산 증폭기(OP)의 비반전 입력단자(＋)에 기준전압(VS)이 인가되게 접속되고, 연산 증폭기(OP)의 반전 입력단자(－)에는 배터리의 전압(DB＋)이 저항(R11)을 통해 인가되게 접속되어 연산 증폭기(OP)의 출력단자가 저항(R12)을 통해 연산 증폭기(OP)의 반전 입력단자(－)에 궤환 접속됨과 아울러 연산 증폭기(OP)의 출력단자에 저항(R13)의 일단이 접속되어 저항(R13)의 타단에서 배터리의 검출전압이 출력되게구성된다.Here, reference numeral 10 denotes a battery voltage level detector for detecting a charge voltage level of a battery (not shown in the figure). The battery voltage level detection unit 10 is connected to the non-inverting input terminal (+) of the operational amplifier OP so as to apply the reference voltage VS, and to the inverting input terminal (−) of the operational amplifier OP. The voltage DB + is connected to be applied through the resistor R11 so that the output terminal of the operational amplifier OP is feedback-connected to the inverting input terminal (−) of the operational amplifier OP through the resistor R12 and the operational amplifier OP One end of the resistor (R13) is connected to the output terminal of the () is configured to output the detection voltage of the battery at the other end of the resistor (R13).
부호 12는 발진하여 소정의 주기를 가지는 톱니파를 발생하는 톱니파 발진기이고, 부호 14는 상기 배터리 전압레벨 검출부(10) 및 톱니파 발진기(12)의 출력전압을 비교하여 상기 배터리 전압레벨 검출부(10)가 검출한 배터리의 전압 레벨에 따른 PWM(Pulse Width Modulation) 신호를 발생하는 비교기이다.Reference numeral 12 denotes a sawtooth oscillator that oscillates and generates a sawtooth wave having a predetermined period, and reference numeral 14 denotes that the battery voltage level detector 10 compares the output voltages of the battery voltage level detector 10 and the sawtooth oscillator 12. The comparator generates a pulse width modulation (PWM) signal according to the detected voltage level of the battery.
부호 16은 상기 비교기(14)가 출력하는 PWM 신호에 따라 발전기(도면에 도시되지 않았음)의 발전 전압을 제어하여 배터리의 충전 전압을 조절하는 발전 제어부이다. 상기 발전 제어부(16)는, 상기 비교기(14)의 출력단자가 구동 트랜지스터(Q)의 베이스에 접속되고, 구동 트랜지스터(Q)의 콜렉터에는 배터리의 전압(B＋)이 발전기의 회전자 코일(L)을 통해 인가되게 접속된다.Reference numeral 16 is a power generation control unit for controlling the charging voltage of the battery by controlling the power generation voltage of the generator (not shown) in accordance with the PWM signal output by the comparator 14. In the power generation control unit 16, the output terminal of the comparator 14 is connected to the base of the driving transistor Q, and the collector voltage of the driving transistor Q is the voltage B + of the battery to the rotor coil L of the generator. It is connected to be applied through.
상기에서 배터리의 전압(DB＋)은 배터리의 충전 전압을 강압하여 입력되고, 배터리의 전압(B＋)은 배터리의 충전 전압이 직접 인가된다.The voltage DB + of the battery is inputted by stepping down the charging voltage of the battery, and the charging voltage of the battery is directly applied to the voltage B + of the battery.
이러한 구성을 가지는 전압 제어회로는 배터리의 전압(DB＋)(B＋) 및 기준 전압(VS)이 인가된 상태에서 배터리의 전압(DB＋)은 배터리 전압레벨 검출부(10)의 저항(R11)을 통해 연산 증폭기(OP)의 반전 입력단자(－)에 인가되고, 기준전압(VS)은 연산 증폭기(OP)의 비반전 입력단자(＋)에 인가된다. 그러면, 배터리 전압레벨 검출부(10)의 연산 증폭기(OP)는 입력되는 배터리의 전압(DB＋) 및 기준전압(VS)을 비교 증폭하여 배터리의 검출전압을 출력하게 된다.In the voltage control circuit having such a configuration, the voltage DB + of the battery is calculated through the resistance R11 of the battery voltage level detector 10 while the voltage DB + of the battery B + and the reference voltage VS are applied. The inverting input terminal (−) of the amplifier OP is applied, and the reference voltage VS is applied to the noninverting input terminal (+) of the operational amplifier OP. Then, the operational amplifier OP of the battery voltage level detector 10 compares and amplifies the input voltage DB + and the reference voltage VS of the battery to output the detected voltage of the battery.
상기 배터리 전압레벨 검출부(10)의 연산 증폭기(OP)가 출력하는 배터리의 검출전압은 저항(R13)을 통해 비교기(14)의 비반전 입력단자(＋)에 인가되고, 비교기(14)의 반전 입력단자(－)에는 톱니파 발진기(12)에서 발생되는 톱니파가 인가되므로 비교기(14)는 배터리 전압레벨 검출부(10)가 출력하는 배터리의 검출전압의 레벨에 따라 폭이 가변되는 PWM 신호를 출력하게 된다. 상기 비교기(14)가 출력하는 PWM 신호는 구동 트랜지스터(Q)의 베이스에 인가되므로 구동 트랜지스터(Q)가 온 및 오프되고, 발전기의 회전자 코일(L)로 흐르는 전류가 조절되어 발전기의 발전 전압이 조절되며, 배터리에는 적정 레벨의 전원이 충전된다.The detection voltage of the battery output by the operational amplifier OP of the battery voltage level detection unit 10 is applied to the non-inverting input terminal (+) of the comparator 14 through the resistor R13, and the inversion of the comparator 14 is performed. Since the sawtooth wave generated by the sawtooth oscillator 12 is applied to the input terminal (−), the comparator 14 outputs a PWM signal whose width varies depending on the level of the detected voltage of the battery output by the battery voltage level detector 10. do. Since the PWM signal output by the comparator 14 is applied to the base of the driving transistor Q, the driving transistor Q is turned on and off, and the current flowing to the rotor coil L of the generator is adjusted to generate the generator voltage of the generator. This is controlled, and the battery is charged with a proper level of power.
즉, 배터리의 전압(DB＋)이 기준전압(VS)보다 높을 경우에 배터리 전압레벨 검출부(10)가 출력하는 배터리의 검출전압이 낮아져 비교기(14)에서 출력되는 PWM 신호의 폭이 좁아지게 되고, 이로 인하여 구동 트랜지스터(Q)의 온 시간이 짧아져 회전자 코일(L)로 흐르는 전류가 줄어들게 되며, 발전기의 발전 전압이 줄어들어 배터리의 충전 전압이 낮아지게 된다. 그리고 배터리의 전압(DB＋)이 기준전압(VS)보다 낮을 경우에는 상기와는 반대로 배터리 전압레벨 검출부(10)가 출력하는 배터리의 검출전압이 높아져 비교기(14)에서 출력되는 PWM 신호의 폭이 넓어지게 되고, 이로 인하여 구동 트랜지스터(Q)의 온 시간이 길어져 회전자 코일(L)로 흐르는 전류가 증가하게 되며, 발전기의 발전 전압이 증가되어 배터리의 충전 전압이 높아지게 된다.That is, when the voltage DB + of the battery is higher than the reference voltage VS, the detection voltage of the battery output by the battery voltage level detection unit 10 is lowered, so that the width of the PWM signal output from the comparator 14 is narrowed. As a result, the on-time of the driving transistor Q is shortened, so that the current flowing to the rotor coil L is reduced, and the power generation voltage of the generator is reduced, thereby lowering the charging voltage of the battery. When the voltage DB + of the battery is lower than the reference voltage VS, the detection voltage of the battery output by the battery voltage level detector 10 is increased in contrast to the above, and the width of the PWM signal output from the comparator 14 is wide. As a result, the on-time of the driving transistor Q is increased to increase the current flowing to the rotor coil L, and the power generation voltage of the generator is increased to increase the charging voltage of the battery.
한편, 차량용 배터리는 정격 충전전압보다 약 2.5∼3V정도 높은 전압으로 발전기의 발전전압이 유지될 경우에 사용 수명이 가장 길게 된다. 그러나 배터리는 온도에 따라 충전 전압이 증감되는 소정의 온도특성을 가지고 있고, 그 온도특성에 따라 발전기의 발전전압과 배터리의 충전전압의 차이가 변화되어 배터리의 사용 수명이 단축된다. 그러므로 배터리의 온도특성을 보상하여 배터리에 안정된 전압이 충전되도록 해야 된다.On the other hand, the vehicle battery has the longest service life when the power generation voltage of the generator is maintained at a voltage of about 2.5 to 3V higher than the rated charging voltage. However, the battery has a predetermined temperature characteristic in which the charging voltage increases or decreases with temperature, and the difference in the generation voltage of the generator and the charging voltage of the battery changes according to the temperature characteristic, thereby shortening the service life of the battery. Therefore, the temperature characteristics of the battery must be compensated so that a stable voltage is charged to the battery.
도 2는 종래의 온도 보상회로를 보인 도면이다.2 is a view showing a conventional temperature compensation circuit.
이에 도시된 바와 같이 정전압원(Vref)과 접지 사이에 저항(R21∼R24)을 직렬 접속하여 저항(R23)(R24)의 접속점에 트랜지스터(Q21)의 베이스를 접속하고, 트랜지스터(Q21)의 에미터는 접지에 접속하며, 트랜지스터(Q21)의 콜렉터는 상기 저항(R22)(R23)의 접속점에 접속하여 저항(R21)(R22)의 접속점에서 기준전압(VS)이 출력되게 구성하였다.As shown therein, the resistors R21 to R24 are connected in series between the constant voltage source Vref and the ground to connect the base of the transistor Q21 to the connection point of the resistors R23 and R24, and the emitter of the transistor Q21. Is connected to ground, and the collector of transistor Q21 is connected to the connection point of the resistors R22 and R23 so as to output the reference voltage VS at the connection point of the resistors R21 and R22.
이와 같이 구성된 종래의 온도 보상회로는 정전압원(Vref)이 인가된 상태에서 저항(R22)(R23) 및 트랜지스터(Q21)의 콜렉터의 접속점 전압(V20)은 다음의 수학식 1과 같다.In the conventional temperature compensation circuit configured as described above, the connection point voltage V20 of the collectors of the resistors R22 and R23 and the transistor Q21 in the state where the constant voltage source Vref is applied is expressed by Equation 1 below.
여기서, VBE21(ON)은 트랜지스터(Q21)가 온될 경우에 베이스 및 에미터 사이의 전압이다.Here, V BE21 (ON) is the voltage between the base and the emitter when transistor Q21 is on.
그리고 저항(R21)(R22)으로 흐르는 전류(I20)는 다음의 수학식 2와 같다.The current I20 flowing through the resistors R21 and R22 is expressed by Equation 2 below.
그러면, 저항(R21)(R22)의 접속점에서 출력되는 기준전압(VS)은 다음의 수학식 3과 같다.Then, the reference voltage VS output from the connection point of the resistors R21 and R22 is expressed by Equation 3 below.
이러한 종래의 온도 보상회로는 출력되는 기준전압(VS)이, 트랜지스터(Q21)의 베이스 및 에미터 사이의 전압(VBE21(ON))에 따른 접속점 전압(V20)으로 가변되는 것으로서 전압(VBE21(ON))의 계수가 되는 저항(R23)(R24)의 값을 조절하여 온도 변화에 따른 보상 기울기를 조절하게 된다.The conventional temperature compensation circuit is the reference voltage (VS) that is output, as being variable in the connection point voltage (V20) corresponding to the voltage (V BE21 (ON)) between the base and emitter of the transistor (Q21) voltages (V BE21 The compensation slope according to the temperature change is adjusted by adjusting the values of the resistors R23 and R24, which are coefficients of (ON) ).
일반적으로 차량용 배터리는 온도 변화에 따른 기울기가 2개의 변곡점(變曲點)을 가지고 있다. 예를 들면, 대한민국에 널리 보급 및 사용되고 있는 상품명 '솔라리스' 배터리는 약 65℃±5℃ 미만에서는 약 －14㎃/℃의 기울기를 가지고 있고, 약 75℃±5℃ 이상에서는 약 －6㎃/℃의 기울기를 가지는 온도특성을 나타내고 있다.In general, a vehicle battery has two inflection points due to temperature changes. For example, the brand name 'Solaris' battery, widely used and used in Korea, has a slope of about −14 ° C./° C. below about 65 ° C. ± 5 ° C., and about −6 ° C. above about 75 ° C. ± 5 ° C. The temperature characteristic which has a gradient of ° C is shown.
그러므로 상기한 종래의 온도 보상회로는 2개의 변곡점을 가지는 배터리의 온도특성에 따른 기울기들 중에서 어느 하나의 변곡점에 따른 온도특성의 기울기만을 보상할 수 있을 뿐이고, 다른 하나의 변곡점에 따른 온도특성의 기울기는 보상할 수 없는 것으로 온도의 변화에 따라 배터리의 충전전압을 항상 적정하게 제어하지 못하여 배터리의 사용수명이 단축되는 문제점이 있었다.Therefore, the conventional temperature compensation circuit can only compensate the slope of the temperature characteristic according to any one inflection point among the inclinations according to the temperature characteristic of the battery having two inflection points, and the slope of the temperature characteristic according to the other inflection point The problem of shortening the service life of the battery is that it cannot be compensated as the temperature of the battery does not always properly control the charging voltage of the battery.
따라서 본 발명의 목적은 2개의 변곡점을 가지는 배터리의 온도특성에 따른 기울기를 모두 보상함으로써 온도의 변화에 따라 배터리의 충전전압을 항상 적정하게 유지하여 배터리의 사용수명을 연장할 수 있는 차량용 배터리의 온도 보상회로를 제공하는데 있다.Therefore, an object of the present invention is to compensate for both the slope according to the temperature characteristics of the battery having two inflection points, the temperature of the vehicle battery that can extend the service life of the battery by always maintaining the proper charging voltage of the battery according to the change of temperature It is to provide a compensation circuit.
이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 차량용 배터리의 온도 보상회로에 따르면, 배터리의 충전전압 및 기준전압을 비교 증폭하여 배터리의 충전 전압 레벨을 검출하는 배터리 전압레벨 검출부와, 발진하여 소정의 주기를 가지는 톱니파를 발생하는 톱니파 발진기와, 상기 배터리 전압레벨 검출부 및 톱니파 발진기의 출력전압을 비교하여 상기 배터리 전압레벨 검출부가 검출한 배터리의 전압 레벨에 따른 폭의 PWM 신호를 발생하는 비교기와, 상기 비교기가 출력하는 PWM 신호에 따라 발전기의 발전 전압을 제어하여 배터리의 충전 전압을 조절하는 발전 제어부를 구비한 차량용 배터리의 전압 제어회로에 있어서, 소정의 기울기를 가지고 설정된 제 1 온도를 보상하는 제 1 온도 보상부; 소정의 기울기를 가지고 상기 제 1 온도보다 낮게 설정된 제 2 온도를 보상하는 제 2 온도 보상부; 및 정전압원과 접지의 사이에서 상기 제 1 온도 보상부 및 상기 제 2 온도 보상부의 사이에 구비되어 온도 보상된 상기 기준 전압을 발생하는 기준전압 출력부로 구성됨을 특징으로 한다.According to the temperature compensation circuit of the vehicle battery of the present invention for achieving the above object, a battery voltage level detection unit for detecting the charging voltage level of the battery by comparing and amplifying the charging voltage and the reference voltage of the battery, and the oscillation having a predetermined period A sawtooth oscillator for generating a sawtooth wave, a comparator for comparing the output voltages of the battery voltage level detector and the sawtooth oscillator to generate a PWM signal having a width corresponding to the voltage level of the battery detected by the battery voltage level detector; In the voltage control circuit of a vehicle battery having a power generation control unit for controlling the charge voltage of the battery by controlling the power generation voltage of the generator according to the PWM signal, the first temperature compensation unit for compensating the first temperature set with a predetermined slope ; A second temperature compensator for compensating a second temperature set lower than the first temperature with a predetermined slope; And a reference voltage output unit provided between the first temperature compensator and the second temperature compensator between the constant voltage source and the ground to generate the temperature compensated reference voltage.
그리고 상기 제 1 온도 보상부 및 제 2 온도 보상부는; 배터리가 가지고 있는 온도특성의 변곡점에서 동작되어 온도를 보상하는 것을 특징으로 한다.And the first temperature compensator and the second temperature compensator; The battery is operated at the inflection point of the temperature characteristic of the battery to compensate for the temperature.
도 1은 차량용 배터리에 사용되는 일반적인 전압 제어회로를 보인 도면이고,1 is a view showing a general voltage control circuit used for a vehicle battery,
도 2는 종래의 온도 보상회로를 보인 도면이며,2 is a view showing a conventional temperature compensation circuit,
도 3은 본 발명의 온도 보상회로를 보인 도면이다.3 is a view showing a temperature compensation circuit of the present invention.
*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명** Description of the symbols for the main parts of the drawings *
10 : 배터리 전압레벨 검출부 12 : 톱니파 발진기10: battery voltage level detection unit 12: sawtooth wave oscillator
14 : 비교기 16 : 발전 제어부14: comparator 16: power generation control unit
30 : 제 1 온도 보상부 32 : 기준전압 출력부30: first temperature compensation unit 32: reference voltage output unit
34 : 제 2 온도 보상부 DB＋, B＋ : 배터리의 전압34: 2nd temperature compensator DB +, B +: voltage of battery
이하 첨부된 도 3의 도면을 참조하여 본 발명의 차량용 배터리의 온도 보상회로를 상세히 설명한다.Hereinafter, a temperature compensation circuit of a vehicle battery of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings of FIG. 3.
도 3은 본 발명의 온도 보상회로를 보인 도면이다.3 is a view showing a temperature compensation circuit of the present invention.
이에 도시된 바와 같이 본 발명의 온도 보상회로는 제 1 온도 보상부(30), 기준전압 출력부(32) 및 제 2 온도 보상부(34)가 정전압원(Vref)과 접지의 사이에 직렬로 접속된다.As shown in the drawing, in the temperature compensation circuit of the present invention, the first temperature compensation unit 30, the reference voltage output unit 32, and the second temperature compensation unit 34 are connected in series between the constant voltage source Vref and ground. Connected.
상기 제 1 온도 보상부(30)는, 정전압원(Vref)과 기준전압 출력부(32)의 사이에 저항(R31)(R32)이 직렬 접속됨과 아울러 트랜지스터(Q31)의 콜렉터가 접속되어 저항(R31)(R32)의 접속점이 트랜지스터(Q31)의 베이스에 접속되고, 트랜지스터(Q31)의 에미터는 저항(R32) 및 기준전압 출력부(32)의 접속점에 접속된다.In the first temperature compensator 30, resistors R31 and R32 are connected in series between the constant voltage source Vref and the reference voltage output part 32, and a collector of the transistor Q31 is connected to the resistor ( The connection point of R31 (R32) is connected to the base of the transistor Q31, and the emitter of the transistor Q31 is connected to the connection point of the resistor R32 and the reference voltage output unit 32.
상기 제 2 온도 보상부(34)는, 기준전압 출력부(32)와 접지의 사이에 저항(R35)(R36)이 직렬 접속되어 저항(R35)(R36)의 접속점에 트랜지스터(Q32)의 베이스가 접속되고, 트랜지스터(Q32)의 에미터는 접지되며, 트랜지스터(Q32)의 콜렉터는 기준전압 출력부(32) 및 저항(R35)의 접속점에 접속된다.The second temperature compensator 34 has a resistor R35 (R36) connected in series between the reference voltage output unit 32 and the ground, and the base of the transistor Q32 is connected to the connection point of the resistors R35 and R36. Is connected, the emitter of transistor Q32 is grounded, and the collector of transistor Q32 is connected to the connection point of reference voltage output section 32 and resistor R35.
상기 기준전압 출력부(32)는, 상기 제 1 온도 보상부(30)의 저항(R32) 및 트랜지스터(Q31)의 에미터의 접속점과 상기 제 2 온도 보상부(34)의 저항(R35) 및 트랜지스터(Q32)의 콜렉터의 접속점의 사이에 저항(R33)(R34)이 직렬 접속되어 저항(R33)(R34)의 접속점에서 기준전압(VS)이 출력되게 구성된다.The reference voltage output unit 32 may include a connection point between the resistor R32 of the first temperature compensator 30 and the emitter of the transistor Q31, the resistor R35 of the second temperature compensator 34, and The resistors R33 and R34 are connected in series between the connection points of the collectors of the transistors Q32 so that the reference voltage VS is output at the connection points of the resistors R33 and R34.
이러한 구성을 가지는 본 발명의 온도 보상회로는 제 2 온도 보상부(34)의 트랜지스터(Q32)는 제 1 설정온도 이상에서 항상 온되게 하고, 제 1 온도 보상부(30)의 트랜지스터(Q31)는 상기 제 1 설정온도 보다 높은 제 2 설정온도 이상에서 항상 온되게 저항(R31∼R36)의 값을 설정한다. 예를 들면, 제 2 온도 보상부(34)의 트랜지스터(Q32)는 약 －30℃ 이상에서 항상 온되게 하고, 제 1 온도 보상부(30)의 트랜지스터(Q31)는 약 65℃ 이상에서 항상 온되게 한다.In the temperature compensation circuit of the present invention having the above configuration, the transistor Q32 of the second temperature compensator 34 is always turned on above the first set temperature, and the transistor Q31 of the first temperature compensator 30 is The values of the resistors R31 to R36 are set to be always on above the second set temperature higher than the first set temperature. For example, the transistor Q32 of the second temperature compensator 34 is always turned on at about −30 ° C. or more, and the transistor Q31 of the first temperature compensator 30 is always turned on at about 65 ° C. or more. To be.
그러면, 기준전압 출력부(32)가 출력하는 기준전압(VS)은 약 65℃ 미만일 경우에 제 2 온도 보상부(34)의 트랜지스터(Q32)의 온도 계수에 따라 조절되고, 약 65℃ 이상에서는 제 1 온도 보상부(30)의 트랜지스터(Q31)의 온도 계수 및 제 2 온도 보상부(34)의 트랜지스터(Q32)의 온도 계수에 따라 조절된다.Then, when the reference voltage VS output by the reference voltage output unit 32 is less than about 65 ° C., the reference voltage VS is adjusted according to the temperature coefficient of the transistor Q32 of the second temperature compensator 34. The temperature coefficient of the transistor Q31 of the first temperature compensator 30 and the temperature coefficient of the transistor Q32 of the second temperature compensator 34 are adjusted.
즉, 약 65℃ 이상으로 V34 － V33 ≥VBE32(ON)일 경우에 트랜지스터(Q32)가 온되어 흐르는 전류(I30) 및 출력되는 기준전압(VS)은 다음의 수학식 4 및 수학식 5와 같이 된다.That is, when V34-V33? V BE32 (ON) at about 65 ° C. or higher, the current I30 flowing through the transistor Q32 and the output reference voltage VS are represented by Equations 4 and 5 shown below. Become together.
그리고 즉, 약 65℃ 이만으로 V4 － V3 ≤VBE32(ON)일 경우에 트랜지스터(Q32)가 오프되어 흐르는 전류(I30), 제 2 온도 보상부(34)의 전압(V32) 및 출력되는 기준전압(VS)은 다음의 수학식 6 내지 수학식 8과 같이 된다.That is, when V4-V3 ≤ V BE32 (ON) at about 65 ° C or less, the current I30 flowing through the transistor Q32 is turned off, the voltage V32 of the second temperature compensating unit 34, and the reference outputted. The voltage VS is as shown in Equations 6 to 8 below.
이러한 본 발명은 제 2 온도 보상부(34)의 트랜지스터(Q32)는 제 1 온도 계수로 배터리의 온도특성을 보상하고, 제 1 온도 보상부(30)의 트랜지스터(Q31)는 제 2 온도계수로 배터리의 온도특성을 보상한다. 즉, '솔라리스' 배터리를 예로 들면, 제 2 온도 보상부(34)의 트랜지스터(Q32)에 의한 온도 특성을 약 －14㎃/℃로 설정하고, 제 1 온도 보상부(30)의 트랜지스터(Q31)에 의한 온도 특성은 약 －8㎃/℃의 설정하여 출력되는 기준전압(VS)에 약 ＋8㎃/℃로 기여하도록 함으로써 기울기의 변화가 있는 배터리의 온도 특성을 정확하게 보상한다.According to the present invention, the transistor Q32 of the second temperature compensator 34 compensates the temperature characteristic of the battery by the first temperature coefficient, and the transistor Q31 of the first temperature compensator 30 is the second temperature coefficient. Compensate for battery temperature characteristics. In other words, taking a 'Solaris' battery as an example, the temperature characteristic of the second temperature compensator 34 by the transistor Q32 is set to about −14 mA / ° C., and the transistor Q31 of the first temperature compensator 30 is set. The temperature characteristic by) is set to about −8 mA / ° C. to contribute about +8 mA / ° C. to the output reference voltage (VS), thereby accurately compensating the temperature characteristic of a battery with a change in slope.
이상에서와 같이 본 발명에 따르면, 2개의 변곡점을 가지는 배터리의 온도 특성을 모두 보상함으로써 배터리의 충전전압 레벨에 따라 발전기의 발전 전압 레벨을 정확하게 조절하여 온도의 변화에 관계없이 항상 일정한 전압차를 유지하도록 함으로써 배터리의 사용 수명을 연장할 수 있다.As described above, according to the present invention, by accurately compensating the temperature characteristics of the battery having two inflection points, the power generation voltage level of the generator is accurately adjusted according to the charge voltage level of the battery to maintain a constant voltage difference at all times regardless of the temperature change. By doing so, the service life of the battery can be extended.
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| KR19980020456A (en) * | 1996-09-09 | 1998-06-25 | 김영귀 | Charging end voltage control method according to temperature change in electric vehicle storage |
| KR0183068B1 (en) * | 1994-12-08 | 1999-04-15 | 전성원 | Battery charging control device of ev and its method |
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2000
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