KR101114255B1 - 보조 배터리가 구비된 차량 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 보조 배터리가 구비된 차량에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 주 배터리 잉여 발전력을 저장할 수 있는 2개 이상의 보조 배터리를 추가로 설치하여 엔진 정지 상태나 주행중에 냉.난방장치를 원활하게 가동할 수 있도록 한 보조 배터리가 구비된 차량에 관한 것이다.
본 발명은 본 발명은 기어의 주차모드 및 시동키 제거를 감지하는 제3제어부와, 냉,난방 작동 온도를 설정하는 온도설정부, 실내 온도가 작동 온도에 도달했는지 감지하는 제 2센서, 사용자가 냉방 또는 난방모드를 선택하도록 하는 선택스위치, 상기 선택된 냉.난방모드에 따라 냉.난방기를 구동하는 작동스위치로 이루어지는 제어부를 포함하고, 제너레이터의 발전 전력을 충전하는 주 배터리가 구비된 차량에 있어서, 상기 주 배터리의 잉여 전력을 저장하는 두 개의 제1, 제2보조 배터리와, 상기 주 배터리 및 제1, 제2보조 배터리 사이에 연결되어 상기 제1, 제2보조 배터리의 충전량이 낮은 측으로 주 배터리의 잉여 전력을 선택적으로 공급하는 제1제어부와, 상기 제1, 제2보조 배터리의 출력단과 냉.난방기 사이에 연결되어 상기 제1, 제2보조 배터리의 충전전력을 냉.난방기에 선택적으로 공급하기 위한 제2제어부와, 상기 제2제어부의 일측단에 연결되어 제1, 제2보조 배터리의 구동전원에 의해 동작되는 공기순환장치와, 상기 제2제어부의 타측단에 연결되어 차량 실내의 이산화탄소의 농도를 감지하는 이산화탄소 감지센서와, 상기 제1제어부 및 제2제어부 사이에 연결되어 주 배터리의 방전 시 제1, 제2보조 배터리의 전원을 스타트 모터에 공급하는 전환스위치를 포함하는 것에 특징이 있다.

Description

보조 배터리가 구비된 차량{Vehicles equipped with a spare battery}
본 발명은 보조 배터리가 구비된 차량에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 주 배터리 잉여 발전력을 저장할 수 있는 2개 이상의 보조 배터리를 추가로 설치하여 엔진 정지 상태나 주행중에 냉.난방장치를 원활하게 가동할 수 있도록 한 보조 배터리가 구비된 차량에 관한 것이다.
일반적으로 차량의 전기계통은 엔진의 회전력을 받아 제너레이터에서 전기에너지로 변환시킨 후 배터리에 저장하여, 차량의 라이트, 라디오 등등 기타 전력으로 사용하게 된다.
이러한 종래 차량의 전기계통은 하나의 배터리만이 구비됨으로써 배터리의 충전이 완료되면 잉여 발전력은 대개 방출되어 낭비되고 있으며, 특히 차량 정차 후 동절기나 하절기에 차량에 머무를 경우 냉방기 또는 난방기를 구동시키지 않으면 실내 온도가 고온 또는 저온 상태이므로 차량 실내에 머무를 수 없는 상태가 된다.
따라서 엔진을 다시 가동하여 에어콘이나 히터를 가동시킬수 밖에 없으므로 주행을 하지 않더라도 연료를 소비하게 되어 자원 낭비와 환경오염을 유발시키는 문제점이 있었다.
상기와 같은 문제점을 해소하기 위해 본 출원인이 선 등록한 대한민국 특허 제974182호(등록일자:2008년 01월 07일)에서는 주 배터리 외에 하나의 보조 배터리를 추가로 설치하고, 주 배터리의 잉여 발전력을 보조 배터리에 충전되도록 함으로써 엔진을 정지한 후에도 보조 배터리에 충전된 잉여 발전력을 이용하여 에어컨이나 히터를 가동하여 사용의 편리성을 증대시키고, 자원 절약 및 환경 오염물질의 방출을 절감하도록 하고 있다.
상기와 같이 본 출원인이 선 등록한 종래기술은 하나의 보조 배터리만이 존재하여 엔진이 정지된 상태에서 냉.난방기를 가동할 수 있는 시간이 비교적 짧아 주행중에 냉.난방기를 가동할 수 없는 조건이 발생하여 주 배터리의 잉여 발전력으로 냉.난방기를 가동하는 원래의 목적을 달성하기에는 부족한 조건이 발생하는 단점이 있는 것이다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해소하기 위해 주 배터리 잉여 발전력을 저장할 수 있는 2개 이상의 보조 배터리를 추가로 설치하여 엔진 정지 상태에서 냉.난방장치를 장시간 원활하게 가동할 수 있게 함은 물론, 주행중 보조 배터리로서 냉.난방기를 가동할 수 있을 뿐만 아니라, 2개 이상의 보조 배터리 충전전압을 체크하여 충전량이 적은 배터리부터 충전이 이루어지고, 특히 주 배터리의 방전에 의한 시동이 이루어지지 않을 경우 전환스위치의 조작에 의해 2개 이상의 보조 배터리에 의해 시동이 걸릴 수 있도록 함으로써 주 배터리의 완전 방전 시에도 안정적인 시동이 이루어질 수 있도록 하는 것을 기술적 과제로 한다.
또한, 본 발명은 차량 안에서 취침이 가능한 수면 모드로 전환될 경우 수면전 차량 내부온도와 외부온도를 측정하여 일정시간 후에 차량 실내온도와 외기온도가 일정한 온도차를 유지하도록 하는 한편, 차량 실내의 이산화탄소의 농도를 측정하여 공기순환장치를 가동함으로써 사망사고를 사전에 예방할 수 있도록 하는 것을 기술적 과제로 한다.
본 발명은 기어의 주차모드 및 시동키 제거를 감지하는 제3제어부와, 냉,난방 작동 온도를 설정하는 온도설정부, 실내 온도가 작동 온도에 도달했는지 감지하는 제 2센서, 사용자가 냉방 또는 난방모드를 선택하도록 하는 선택스위치, 상기 선택된 냉.난방모드에 따라 냉.난방기를 구동하는 작동스위치로 이루어지는 제어부를 포함하고, 제너레이터의 발전 전력을 충전하는 주 배터리가 구비된 차량에 있어서, 상기 주 배터리의 잉여 전력을 저장하는 두 개의 제1, 제2보조 배터리와, 상기 주 배터리 및 제1, 제2보조 배터리 사이에 연결되어 상기 제1, 제2보조 배터리의 충전량이 낮은 측으로 주 배터리의 잉여 전력을 선택적으로 공급하는 제1제어부와, 상기 제1, 제2보조 배터리의 출력단과 냉.난방기 사이에 연결되어 상기 제1, 제2보조 배터리의 충전전력을 냉.난방기에 선택적으로 공급하기 위한 제2제어부와, 상기 제2제어부의 일측단에 연결되어 제1, 제2보조 배터리의 구동전원에 의해 동작되는 공기순환장치와, 상기 제2제어부의 타측단에 연결되어 차량 실내의 이산화탄소의 농도를 감지하는 이산화탄소 감지센서와, 상기 제1제어부 및 제2제어부 사이에 연결되어 주 배터리의 방전 시 제1, 제2보조 배터리의 전원을 스타트 모터에 공급하는 전환스위치를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 실시예로서 상기 제3제어부의 감지에 의한 시동이 온 상태일 경우 제1 또는 제2보조 배터리로서 냉.난방기를 구동하고, 상기 제3제어부의 감지에 의한 시동이 오프 상태일 경우 주 배터리로서 냉.난방기를 구동하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 또 다른 실시예로서 상기 제어부에는 차량 실내에서 취침하기 위한 조건은 설정하는 수면모드설정부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명은 차량에 설치된 주 배터리의 잉여 발전력을 저장할 수 있는 2개 이상의 보조 배터리를 추가로 설치하여 엔진 정지 상태 및 주행 중에 냉.난방장치를 장시간 원활하게 가동할 수 있게 하는 한편, 2개 이상의 보조 배터리 충전전압을 체크하여 충전량이 적은 배터리부터 충전이 이루어지도록 하고, 주 배터리의 방전에 의한 시동이 이루어지지 않을 경우 전환스위치의 조작에 의해 2개 이상의 보조 배터리에 의해 임시적으로 시동이 걸릴 수 있도록 함으로써 주 배터리의 완전 방전 시에도 안정적인 시동이 이루어지는 효과가 있는 것이다.
본 발명은 차량 안에서 취침이 가능한 수면모드로 전환될 경우 수면전 차량 내부온도와 외부온도를 측정하여 일정시간 후에 차량 실내온도와 외기온도가 수면에 가장 이상적인 온도차를 유지하도록 하는 한편, 차량 실내의 이산화탄소의 농도를 측정하여 공기순환장치를 가동함으로써 차량의 창문이 밀폐된 상태에서 취침할 경우 발생 될 수 있는 사망사고를 사전에 예방하는 효과가 있는 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 보조 배터리가 구비된 차량에 대한 구성도.
도 2a는 본 발명에 따른 보조 배터리가 구비된 차량에 있어 보조 배터리의 상태에 따른 충전과정과 시동상태에 따른 냉.난방기의 전원공급 흐름도.
도 2b는 본 발명에 따른 보조 배터리가 구비된 차량에 있어 수면모드시의 동작 흐름도.
이하 본 발명에 따른 보조 배터리가 구비된 차량을 첨부된 도 1 및 도 2를 참조하여 설명하면 다음과 같다.
도 1은 본 발명에 따른 보조 배터리가 구비된 차량에 대한 구성도로서, 제너레이터(2)로부터 발전되는 전력을 저장하는 주 배터리(3)와, 상기 주 배터리(3)의 잉여 전력을 저장하는 두 개의 제1, 제2보조 배터리(4a)(4b)가 구비되고, 상기 주 배터리(3) 및 제1, 제2보조 배터리(4a)(4b) 사이에는 상기 제1, 제2보조 배터리(4a)(4b)의 전압(Vo)을 측정하여 충전량이 낮은 측으로 주 배터리(3)의 잉여 전력을 선택적으로 공급하는 제1제어부(21)가 연결된다.
또한, 상기 제1, 제2보조 배터리(4a)(4b)의 출력단과 냉.난방기(6)(5) 사이에는 상기 제1, 제2보조 배터리(4a)(4b)의 충전전력을 냉.난방기(6)(5)에 선택적으로 공급하기 위한 제2제어부(22)가 연결되고, 상기 제2제어부(22)의 일측단에는 제1, 제2보조 배터리(4a)(4b)의 구동전원에 의해 동작되는 공기순환장치(31)가 연결되고, 상기 제2제어부(22)의 타측단에는 차량 실내의 이산화탄소의 농도를 감지하여 공기순환장치(31)를 구동하는 이산화탄소 감지센서(32)가 연결된다.
상기 주 배터리(3)와 제2제어부(22) 사이에는 기어의 주차모드 및 시동키 제거를 감지하는 제3제어부(23)가 연결되고, 상기 제1제어부(23)와 제2제어부(22) 사이에는 주 배터리(3)의 방전 시 보조 배터리에 의해 임시적으로 시동이 걸릴 수 있도록 하는 전환스위치(24)가 연결된다.
상기 냉방기(6)의 일측에는 냉,난방 작동 온도를 설정하는 온도설정부(8)와, 실내 온도가 작동 온도에 도달했는지 감지하는 제2센서(9)와, 사용자가 냉방 또는 난방모드를 선택하도록 하는 선택스위치(10)와, 상기 선택된 냉방 또는 난방모드에 따라 냉.난방기(6)(5)를 온/오프(ON/OFF)시키는 작동스위치(11)와, 차량 실내에서 취침하기 위한 조건은 설정하는 수면모드설정부(8a)로 이루어지는 제어부(1a)(1b)가 연결된다.
상기 제3제어부(23)는 기어의 주차모드 및 시동키 제거를 감지하며 시동 오프 시 주 배터리(3)를 먼저 사용하여 냉.난방기를 구동하고 이후에 보조 배터리(4a)(4b)를 사용할 수 있도록 제2제어부(21)와 데이터를 주고 받는다.
상기 온도설정부(8)는 냉방 또는 난방 작동이 자동 수행되는 작동 온도를 설정하기 위한 것으로, 통상 냉방은 실내 온도가 27℃ 이상일 때 수행되고, 난방은 15℃ 이하일 때 수행되도록 한다.
상기 제2센서(9)는 사용자가 임의로 설정한 실내 온도를 감지하기 위한 것으로, 설정 온도 이상이 되면 작동스위치(11)를 온(ON)시키게 된다.
상기 선택스위치(10)는 냉방 또는 난방을 미리 설정해둠으로써 하절기에는 냉방작동이 수행되고, 동절기에는 난방작동이 수행될 수 있다.
상기 작동스위치(11)는 상기 선택된 모드에 따라 냉방기(6) 또는 난방기(5) 온/오프시키는 것으로 작동스위치(11)의 "작동준비시점"은 운전자가 설정하게 되며, 작동준비가 된 상태에서 상기 제2센서(9)의 신호를 받아 냉.난방기(6)(5)을 온/오프시키도록 한다.
상기 이산화탄소 감지센서(32)는 차량 실내의 이산화탄소의 농도를 감지하여 일정 농도 이상일 경우 공기순환장치(31)를 구동하여 차량의 창문이 밀폐된 상태에서 취침할 경우 발생될 수 있는 사망사고를 사전에 예방하도록 한다.
상기 수면모드설정부(8a)는 차량의 창문을 밀폐시킨 상태에서 실내의 온도를 최적화 하기 위한 조건을 결정하기 위한 설정부이다.
상기와 같이 이루어진 본 발명에 따른 보조 배터리가 구비된 차량의 동작과정을 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 2a는 본 발명에 따른 보조 배터리가 구비된 차량에 있어 보조 배터리의 상태에 따른 충전과정과 시동상태에 따른 냉.난방기의 전원공급 흐름도로서, 제1제어부(21)에서 제1, 제2보조 배터리(4a)(4b)의 전압(Vo)을 측정(단계 101)하여 출력전압이 낮은 배터리를 감지한다.
이때, 제1보조 배터리(4a)의 출력전압이 제2보조 배터리(4b)의 출력전압 보다 낮은 것으로 판단(단계 102)되면 상기 제1제어부(21)는 주 배터리(3)와 제1보조 배터리(4a)를 서로 연결함으로써 제1보조 배터리(4a)에 주 배터리(3)의 잉여 전력을 충전(단계 103)하게 된다.
한편, 제1보조 배터리(4a)의 출력전압이 제2보조 배터리(4b)의 출력전압 보다 높은 것으로 판단(단계 107)되면 상기 제1제어부(21)는 주 배터리(3)와 제2보조 배터리(4b)를 서로 연결함으로써 제2보조 배터리(4b)에 주 배터리(3)의 잉여 전력을 충전(단계 108)하게 된다.
또한, 시동이 온(on) 상태로 판단(단계 104)될 경우에는 제2제어부(22)에 의해 제1 또는 제2보조 배터리(4a)(4b)를 사용하여 냉.난방기(6)(5)를 구동하고, 상기 제1, 제2보조 배터리(4a)(4b)의 충전전압이 일정 레벨 이하로 떨어질 경우 주 배터리(3)로서 냉.난방기(6)(5)를 구동(단계 110)한다.
이와 같이 시동이 온(on) 상태일 때 냉.난방기(6)(5) 구동시에는 제너레이터(2)로부터 충전되는 배터리 외의 나머지 배터리를 사용하게 되며, 냉.난방기(6)(5) 구동시에는 사용 중인 배터리가 방전 시 충전중인 배터리로 전환하여 사용되고, 방전된 배터리는 제너레이터(2)로 충전된다.
한편, 제3제어부(23)에 의해 시동이 오프(off) 상태로 판단(단계 109)될 경우에는 제1, 제2제어부(21)(22)에 의해 주 배터리(3)로서 냉.난방기(6)(5)를 구동(단계 110)하고, 상기 주 배터리(3)의 충전전압이 일정 레벨 이하로 떨어질 경우(단계 111) 제1, 제2보조 배터리(4a)(4b)로서 냉.난방기(6)(5)를 구동(단계 105)하게 된다.
따라서 주 배터리(3)의 잉여 발전력을 저장할 수 있는 2개의 보조 배터리(4a)(4b)를 추가로 설치하여 엔진 정지 상태에서 냉.난방장치를 장시간 원활하게 가동할 수 있게 되는 것이다.
한편, 주 배터리(3)의 완전 방전이 발생되어 시동이 걸리지 않을 경우에는 운전자의 인위 조작으로 전환스위치(24)를 온(on) 접점으로 연결할 경우 제1제어부(21)에서 제2제어부(22)로 주 배터리(3)의 완전 방전의 제어신호를 전송하게 되며, 이에 따라 상기 제2제어부(22)는 제1, 제2보조 배터리(4a)(4b)의 전원을 스타트 모터(32)로 공급하게 됨으로써 제1, 제2보조 배터리(4a)(4b)에 의해 임시적으로 시동이 걸릴 수 있도록 함으로써 주 배터리(3)의 완전 방전 시에도 안정적인 시동이 이루어질 수 있는 것이다.
도 2b는 본 발명에 따른 보조 배터리가 구비된 차량에 있어 수면모드시의 동작 흐름도로서, 제어부(1a)(1b)의 수면모드설정부(8a)를 선택하게 되면 차량 실내에서 취침이 가능하도록 온도와 공기를 순환하게 된다.
즉, 운전자에 의해 수면모드설정부(8a)의 조작에 의해 수면모드로 판단(단계 121)되면 온도설정부(8)를 조작하여 수면전 온도를 세팅(단계 122)하게 되면 냉.난방기(6)(5)를 구동하여 차량 실내의 온도를 상승 및 하강하게 된다.
이러한 상태에서 일정한 시간이 경과한 후, 차량 실내의 온도와 외기의 온도가 일정한 온도차를 유지(단계 123)하게 되면 최적의 수면조건임을 인지하여 현대의 온도를 유지(단계 124)하게 되며, 차량 실내의 온도와 외기의 온도가 일정한 온도차를 유지하지 않을 경우에는 냉.난방기(6)(5)를 지속적으로 구동하여 온도를 상승 및 하강하게 된다.
이때, 제2제어부(22)에서는 이산화탄소 감지센서(32)를 통해 차량 실내의 이산화탄소의 농도를 검출하게 되며, 이 검출된 이산화탄소의 농도가 일정레벨 이상 도달할 경우 제2제어부(22)에서 공기순환장치(31)를 구동하여 차량 실내의 공기를 환기시키게 되는 것이다.
따라서 차량 안에서 취침이 가능한 수면 모드로 전환될 경우 수면전 차량 내부온도와 외부온도를 측정하여 일정시간 후에 차량 실내온도와 외기온도가 수면에 가장 이상적인 온도차를 유지하도록 하는 한편, 차량 실내의 이산화탄소의 농도를 측정하여 공기순환장치를 가동함으로써 차량의 창문이 밀폐된 상태에서 취침할 경우 발생될 수 있는 사망사고를 사전에 예방할 수 있는 것이다.
1a, 1b : 제어부 2 : 제너레이터
3 : 주 배터리 4a, 4b : 제1, 제2보조 배터리
5 : 난방기 6 : 냉방기
8 : 온도설정부 8a : 수면모드설정부
9 : 제 2센서 10 : 선택스위치
11 : 작동스위치 21 : 제1제어부
22 : 제2제어부 23 : 제3제어부
24 : 전환스위치 31 : 공기순환장치
32 : 이산화탄소 감지센서 33 : 스타트 모터

Claims (3)

  1. 기어의 주차모드 및 시동키 제거를 감지하는 제3제어부(23)와, 냉,난방 작동 온도를 설정하는 온도설정부(8), 실내 온도가 작동 온도에 도달했는지 감지하는 제 2센서(9), 사용자가 냉방 또는 난방모드를 선택하도록 하는 선택스위치(10), 상기 선택된 냉.난방모드에 따라 냉.난방기(6)(5)를 구동하는 작동스위치(11)로 이루어지는 제어부(1a)(1b)를 포함하고, 제너레이터(2)의 발전 전력을 충전하는 주 배터리(3)가 구비된 차량에 있어서,
    상기 주 배터리(3)의 잉여 전력을 저장하는 두 개의 제1, 제2보조 배터리(4a)(4b)와,
    상기 주 배터리(3) 및 제1, 제2보조 배터리(4a)(4b) 사이에 연결되어 상기 제1, 제2보조 배터리(4a)(4b)의 충전량이 낮은 측으로 주 배터리(3)의 잉여 전력을 선택적으로 공급하는 제1제어부(21)와,
    상기 제1, 제2보조 배터리(4a)(4b)의 출력단과 냉.난방기(6)(5) 사이에 연결되어 상기 제1, 제2보조 배터리(4a)(4b)의 충전전력을 냉.난방기(6)(5)에 선택적으로 공급하기 위한 제2제어부(22)와,
    상기 제2제어부(22)의 일측단에 연결되어 제1, 제2보조 배터리(4a)(4b)의 구동전원에 의해 동작되는 공기순환장치(31)와,
    상기 제2제어부(22)의 타측단에 연결되어 차량 실내의 이산화탄소의 농도를 감지하는 이산화탄소 감지센서(32)와,
    상기 제1제어부(21) 및 제2제어부(22) 사이에 연결되어 주 배터리(3)의 방전 시 제1, 제2보조 배터리(4a)(4b)의 전원을 스타트 모터(33)에 공급하는 전환스위치(24)를 포함하는 것을 특징으로 하는 보조 배터리가 구비된 차량.
  2. 제1항에 있어서 상기 제3제어부(23)의 감지에 의한 시동이 온 상태일 경우 제1 또는 제2보조 배터리(4a)(4b)로서 냉.난방기(6)(5)를 구동하고,
    상기 제3제어부(23)의 감지에 의한 시동이 오프 상태일 경우 주 배터리(3)로서 냉.난방기(6)(5)를 구동하는 것을 특징으로 하는 보조 배터리가 구비된 차량.
  3. 제1항에 있어서 상기 제어부(1a)(1b)에는 차량 실내에서 취침하기 위한 조건은 설정하는 수면모드설정부(8a)를 포함하는 것을 특징으로 하는 보조 배터리가 구비된 차량.
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