KR101364856B1 - 차량용 보조배터리 충전제어장치 및 그 충전제어방법 - Google Patents

차량용 보조배터리 충전제어장치 및 그 충전제어방법 Download PDF

Info

Publication number
KR101364856B1
KR101364856B1 KR1020130085985A KR20130085985A KR101364856B1 KR 101364856 B1 KR101364856 B1 KR 101364856B1 KR 1020130085985 A KR1020130085985 A KR 1020130085985A KR 20130085985 A KR20130085985 A KR 20130085985A KR 101364856 B1 KR101364856 B1 KR 101364856B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
voltage
charging
secondary battery
vehicle
auxiliary battery
Prior art date
Application number
KR1020130085985A
Other languages
English (en)
Inventor
장현봉
Original Assignee
장현봉
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 장현봉 filed Critical 장현봉
Priority to KR1020130085985A priority Critical patent/KR101364856B1/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101364856B1 publication Critical patent/KR101364856B1/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/0029—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries with safety or protection devices or circuits
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60R—VEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60R16/00—Electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for; Arrangement of elements of electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for
    • B60R16/02—Electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for; Arrangement of elements of electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for electric constitutive elements
    • B60R16/03—Electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for; Arrangement of elements of electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for electric constitutive elements for supply of electrical power to vehicle subsystems or for
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/14—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries for charging batteries from dynamo-electric generators driven at varying speed, e.g. on vehicle
    • H02J7/1469—Regulation of the charging current or voltage otherwise than by variation of field
    • H02J7/1492—Regulation of the charging current or voltage otherwise than by variation of field by means of controlling devices between the generator output and the battery
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/34—Parallel operation in networks using both storage and other dc sources, e.g. providing buffering
    • H02J7/35—Parallel operation in networks using both storage and other dc sources, e.g. providing buffering with light sensitive cells
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/80—Technologies aiming to reduce greenhouse gasses emissions common to all road transportation technologies
    • Y02T10/92—Energy efficient charging or discharging systems for batteries, ultracapacitors, supercapacitors or double-layer capacitors specially adapted for vehicles

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
  • Secondary Cells (AREA)

Abstract

발전 전원으로부터 출력되는 전압을 공급받아 충전되거나, 충전된 충전전압을 전자기기로 공급하는 보조배터리를 구비하는 차량용 보조배터리 충전제어장치는 발전 전원으로부터 출력되는 전압을 감지하여 1차충전개시전압보다 높으면 시동이 온된 것으로 인지하고, 감지된 전압을 보조배터리의 규격에 따른 충전전압 및 전류로 변환하는 충전제어부, 보조배터리의 과충전 또는 과방전 발생여부에 따라, 충전제어부에서 변환된 충전전압 및 전류를 보조배터리로 공급 또는 차단하는 보호회로부 및 보조배터리는 과충전 또는 과방전 발생이 없으면, 보호회로부로부터 충전제어부에서 변환된 충전전압 및 전류를 공급받아 충전될 수 있다.

Description

차량용 보조배터리 충전제어장치 및 그 충전제어방법{Charging control device for auxiliary battery of vehicle and the method thereof}
발전 전원을 이용하여 보조배터리를 충전할 수 있는 차량용 보조배터리 충전제어장치 및 그 충전제어방법에 관한 것이다.
일반적으로 차량에는 전자기기의 발달로 인하여 전기를 사용하는 차량용품이 점차 많아짐과 동시에 그에 따른 전력소모량도 많아지는 실정에 있다. 그 중 블랙박스의 경우, 차량의 운행 시뿐만 아니라 주차 중에도 차량 주변을 감시하고자 하는 차원에서 차량의 주배터리와 상시 전원장치를 부착하여 사용하고 있다.
그러나, 차량 내에 설치된 블랙박스로 인해 차량의 주배터리가 방전되는 상황이 발생되어, 블랙박스 제작 업체들은 차량의 주배터리 방전을 막기 위해 상시 전원장치에 차단전압을 설정하여 사용하고 있다. 하지만, 장시간 주차 시에는 시동용 배터리의 방전을 막기에는 역부족으로 여전히 시동용 배터리의 방전으로 인해 시동이 걸리지 않는 현상이 발생하고 있다.
이에 따라, 사용자들은 시동에 사용되는 주 배터리 외에 추가로 보조배터리를 부착하여 사용하고 있다. 하지만, 배터리의 종류에 따라 충전 전압이 서로 달라서 보조배터리가 완전 충전되지 않는 경우가 다수 발생하여 보조배터리의 사용시간이 실제 용량만큼 사용할 수 없는 경우가 종종 발생한다.
대한민국 등록특허 10-1186228호(발명의 명칭: 차량 상시 전원을 차단하기 위한 장치 및 그 방법) 대한민국 공개특허 2007-0018302호(발명의 명칭: 보조배터리를 이용한 차량용 충전 시스템 및 그 제어방법)
본 발명의 일측면은 차량의 발전기 또는 태양광모듈을 이용하여 보조배터리를 충전하고, 차량의 시동 오프시 충전된 보조배터리를 이용하여 전자기기를 구동함으로써, 차량 주 배터리의 방전을 예방할 수 있는 차량용 보조배터리 충전제어장치 및 그 충전제어방법에 관한 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 발전 전원으로부터 출력되는 전압을 공급받아 충전되거나, 충전된 충전전압을 전자기기로 공급하는 보조배터리를 구비하는 차량용 보조배터리 충전제어장치는 상기 발전 전원으로부터 출력되는 전압을 감지하여 기설정 1차충전개시전압보다 높으면 시동이 온 된 것으로 인지하고, 상기 감지된 전압을 보조배터리의 규격에 따른 충전전압 및 전류로 변환하는 충전제어부, 상기 보조배터리의 과충전 또는 과방전 발생여부에 따라, 상기 충전제어부에서 변환된 충전전압 및 전류를 보조배터리로 공급 또는 차단하는 보호회로부 및, 상기 보조배터리는 과충전 또는 과방전 발생이 없으면, 보호회로부로부터 상기 충전제어부에서 변환된 충전전압 및 전류를 공급받아 충전될 수 있다.
또한, 상기 충전제어부는, 차량의 종류에 따른 상기 1차 충전개시전압, 충전차단전압, 2차 충전개시전압, 상기 보조배터리의 규격에 따른 충전전압 및 전류에 대한 값을 설정받는 설정부 및, 상기 기설정 1차충전개시전압보다 높은 것으로 감지된 상기 발전전원으로부터 출력된 전압이 상기 설정된 충전압보다 높거나 낮으면 상기 설정부에서 설정받은 충전전압 및 전류로 변환하는 전압(또는 전류)변환부를 포함할 수 있다.
또한, 상기 충전제어부는, 상기 발전전원과의 연결을 온 또는 오프하는 스위치부, 상기 발전전원으로부터 출력된 전압이 상기 설정받은 충전차단전압보다 낮은 것으로 감지되면, 상기 발전전원과의 연결을 오프하도록 상기 스위치부를 제어하는 감지부를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 보호회로부는, 상기 스위치부가 오프되면, 상기 보조배터리에 충전된 충전 전압을 상기 전자기기의 구동전압으로 공급할 수 있다.
또한, 상기 보호회로부는, 상기 보조배터리의 전압이 기설정된 기준 방전전압 이하가 되면, 상기 보조배터리에서 상기 전자기기로 공급되는 전압을 차단할 수 있다.
또한, 상기 보조배터리에 충전된 충전 전압의 잔량을 표시하는 잔량표시부를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 보조배터리는 적어도 하나의 셀을 포함하며, 복수 개의 셀인 경우 직렬 또는 병렬 연결되고, 상기 셀은 2차전지가 될 수 있다.
또한, 상기 발전전원은 차량의 발전기 또는 태양광 모듈이 될 수 있다.
한편, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 발전 전원으로부터 출력되는 충전전압을 공급받아 충전되거나, 충전된 전압을 전자기기로 공급하는 보조배터리를 구비하는 차량용 보조배터리 충전제어장치의 충전제어방법은 상기 발전 전원으로부터 출력되는 전압을 감지하여 기설정 1차 충전개시전압과 비교하여, 발전 전원으로부터 출력되는 전압이 상기 기설정 1차 충전개시전압 보다 높으면 시동이 온된 것으로 인지하고, 상기 감지된 전압을 보조배터리의 규격에 따른 충전전압 및 전류로 변환하는 단계, 상기 보조배터리의 과충전 또는 과방전 발생여부에 따라, 상기 변환된 충전전압 및 전류를 보조배터리로 공급 또는 차단하는 단계를 포함할 수 있다.
또한, 차량의 종류에 따른 상기 1차 충전개시전압, 충전차단전압, 2차 충전개시전압, 상기 보조배터리의 규격에 따른 충전전압 및 전류에 대한 값을 설정받는 단계를 더 포함하며, 상기 변환하는 단계는, 상기 기설정 1차충전개시전압보다 높은 것으로 감지된 상기 발전전원으로부터 출력된 전압이 상기 충전전압보다 높거나 낮으면 상기 설정받은 충전전압 및 전류로 변환할 수 있다.
또한, 상기 변환하는 단계는, 상기 발전전원과 연결된 스위치부를 온 또는 오프하는 단계 및, 상기 발전전원으로부터 출력된 전압이 상기 설정된 충전차단전압보다 낮은 것으로 감지되면, 상기 발전전원과의 연결을 오프하도록 상기 스위치부를 제어하는 단계를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 스위치부가 오프되면, 상기 보조배터리에 충전된 충전 전압을 상기 전자기기의 구동전압으로 공급하는 단계를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 보조배터리의 전압이 기설정된 기준 방전전압 이하가 되면, 상기 보조배터리에서 상기 전자기기로 공급되는 전압을 차단하는 단계를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 보조배터리에 충전된 충전 전압의 잔량을 표시하는 단계를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 보조배터리는 적어도 하나의 셀을 포함하며, 복수 개의 셀인 경우 직렬 또는 병렬 연결되고, 상기 셀은 2차전지가 될 수 있다.
또한, 상기 발전전원은 차량의 발전기 또는 태양광 모듈이 될 수 있다.
본 발명의 일측면에 따른 차량용 보조배터리 충전제어장치는 차량의 시동 온 시 차량의 발전기 또는 태양광 모듈을 이용하여 보조배터리를 충전하고, 차량의 시동 오프시 충전된 보조배터리를 이용하여 전자기기를 구동함으로써, 차량 주배터리의 방전을 예방할 수 있다.
또한, 보조배터리의 종류 및 연결에 따른 전압/전류값을 설정함으로써, 보조배터리의 종류에 관계없이 보조배터리를 완충할 수 있게 된다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 보조배터리 충전제어장치의 동작 설명을 위한 개략적인 제어블록도.
도 2는 도 1의 차량용 보조배터리 충전제어장치의 충전제어부의 개략적인 제어블록도.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 차량용 보조배터리 충전제어장치의 동작 설명을 위한 개략적인 제어블록도.
도 4는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 차량용 보조배터리 충전제어장치의 동작 설명을 위한 개략적인 제어블록도.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 보조배터리 충전제어장치의 충전제어방법을 설명하기 위한 흐름도.
이하에서는 첨부한 도면을 참조하면서 본 발명의 실시예에 대한 구성 및 작용을 상세하게 설명하기로 한다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 사용하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 보조배터리 충전제어장치의 동작 설명을 위한 개략적인 제어블록도이다. 충전제어장치(100)는 충전제어부(110), 보호회로부(120), 보조배터리(130)를 포함할 수 있다.
차량용 보조배터리 충전제어장치(100)는 발전전원(10)을 이용하여 보조배터리(130)를 충전하고, 보조배터리(130)는 충전된 전압을 전자기기(20)에 공급하여 방전할 수 있다. 여기서, 발전전원(10)은 차량의 발전기 또는 태양광 모듈이 될 수 있다.
여기서, 태양광 모듈은 차량의 지붕 또는 본네트 등에 설치되며 차량의 외부에서 가해지는 태양에너지를 전기에너지로 변환하여 전압을 발생시키게 된다. 이러한 태양광 모듈은 공지된 것이므로 이하 상세한 설명은 생략하도록 한다.
또한, 전자기기(20)는 차량 내에 구비될 수 있는 냉난방기기, 공기청정기, 휴대폰 충전기, 네비게이션, 블랙박스, AV기기 등이 될 수 있으며, 이밖에 차량의 시동이 꺼진 이후로도 사용될 수 있는 전자기기는 모두 포함될 수 있다.
충전제어부(110)는 발전전원(10)으로부터 출력되는 전압을 감지하여 기설정 1차 충전개시전압보다 높은지 감지한다. 이때, 1차 충전개시전압보다 높게 감지된 전압이 보조배터리 완충전압보다 높거나 낮으면, 감지된 전압을 보조배터리(130)에 대응하는 충전전압 및 전류로 변환할 수 있다. 여기서 1차 충전개시전압은 시동전압 또는 임의로 설정된 크기의 전압일 수 있으며, 보조배터리 완충전압은 보조배터리의 규격에 따른 충전전압을 의미한다.
보호회로부(120)는 보조배터리(130)에 연결되며, 변환된 충전전압 및 전류의 과충전 또는 과방전 여부를 판단하여 보조배터리(130)로 공급여부를 결정할 수 있다.
보조배터리(130)는 보호회로부(120)로부터 과충전이 발생하지 않은 것으로 판단되면, 충전제어부(110)에서 변환된 전압 및 전류를 공급받아 충전될 수 있다.
한편, 충전제어부(110)는 발전전원(10)으로부터 출력되는 전압을 감지하여 기설정 충전차단전압보다 낮으면, 발전전원(10)이 입력되는 것을 차단한다. 이는, 사용자가 시동은 오프시키고 키(key)만 온 시킨 상태에서 전자기기(20)를 사용할 경우를 대비하여 충전차단전압을 설정하여 주 배터리를 보호하기 위함이다.
보호회로부(120)는 충전제어부(110)로부터 전압이 공급되지 않으면, 보조배터리(130)에 기충전된 충전 전압을 연결된 전자기기(20)의 구동전압으로 공급하여 전자기기(20)를 구동시킬 수 있다.
결과적으로, 차량의 시동이 온되면, 발전전원(10)을 이용하여 보조배터리(130)를 충전할 수 있다. 한편, 차량의 시동이 오프되면, 보조배터리(130)에 충전된 충전 전압을 전자기기(20)로 공급하여 전자기기(20)를 구동시킬 수 있다. 즉, 차량의 주배터리에 영향을 끼치지 않고 보조배터리(130)의 충방전을 할 수 있게 된다.
도 2는 도 1의 차량용 보조배터리 충전제어장치의 충전제어부의 개략적인 제어블록도이다. 충전제어부(110)는 감지부(111), 스위치부(112), 설정부(113), 및 전압(또는 전류)변환부(114)를 포함할 수 있다.
스위치부(112)는 충전제어장치(100)와 발전전원(10)과의 연결을 온 또는 오프한다. 스위치부(112)는 감지부(111)에 의해 감지된 발전전원(10)의 전압이 1차 충전개시전압보다 높으면 스위치를 온한다. 스위치부(112)는 감지부(111)에 의해 감지된 발전전원(10)의 전압이 기설정된 충전차단전압보다 낮으면 스위치를 오프한다.
감지부(111)는 발전전원(10)으로부터 출력된 전압의 크기를 감지할 수 있다. 감지부(111)는 발전전원(10)으로부터 출력된 전압이 1차충전개시전압보다 높으면 발전전원(10)과의 연결을 온하도록 스위치부(112)를 제어한다. 감지부(111)는 발전전원(10)으로부터 출력된 전압이 충전차단전압보다 낮으면 발전전원(10)과의 연결을 오프하도록 스위치부(112)를 제어한다. 감지부(111)는 발전 전원(10)으로부터 출력된 전압이 2차충전개시전압보다 높으면 발전전원(10)과의 연결을 온하도록 스위치부(112)를 제어한다.
설정부(112)는 보조배터리의 규격에 따른 충전 전압에 대한 값 즉, 보조배터리 완충전압을 설정받는다.
전압(또는 전류)변환부(114)는 감지부(111)에서 발전 전원(10)으로부터 출력되는 전압이 1차 충전개시전압보다 높은 것으로 감지된 경우, 발전전원(10)으로부터 출력된 전압이 보조배터리 완충전압보다 높거나 낮으면 설정부(113)에서 설정받은 충전전압 및 전류로 변환한다. 전압(또는 전류)변환부(114)는 설정부(113)의 설정값에 따라 변환된 충전전압 및 전류를 보호회로부(120)를 통해 보조배터리(230)로 공급하여 보조배터리를 충전할 수 있다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 차량용 보조배터리 충전제어장치의 동작 설명을 위한 개략적인 제어블록도이다. 한편, 도 3의 차량용 보조배터리 충전제어장치(200)는 도 1의 구성에 잔량표시부(240)를 포함하는 형태로 구성될 수 있다.
차량용 보조배터리 충전제어장치(200)는 충전제어부(210), 보호회로부(220), 보조배터리(230), 잔량표시부(240)를 포함할 수 있다. 한편, 도 1의 구성과 동일한 구성은, 도 1에서 설명한 기능들을 동일하게 수행할 수 있으므로 이에 대한 설명은 생략하도록 한다.
잔량표시부(240)는 보조배터리(230)에 충전된 충전 전압의 잔량을 표시할 수 있다. 잔량표시부(240)는 잔량을 표시하는 복수 개의 LED 및 잔량표시부(240)를 온/오프할 수 있는 스위치를 구비할 수 있다.
사용자에 의해 잔량표시부(240)의 스위치가 온되면, 충전 전압의 잔량에 따라 LED를 점등하고, 1~2초 후에 점멸되도록 할 수 있다. 또한, LED가 5개로 구비된 경우, 잔량이 20%이면 5개의 LED 중 1개의 LED가 점등되도록 할 수 있다.
이에 따라, 보조배터리(230)의 잔량을 확인할 수 있어, 보조배터리(230)의 충전의 필요여부를 사용자가 쉽게 인식할 수 있다.
도 4는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 차량용 보조배터리 충전제어장치의 동작 설명을 위한 개략적인 제어블록도이다.
차량용 보조배터리 충전제어장치(300)는 충전제어부(310), 보호회로부(320), 보조배터리(330), 잔량표시부(340)를 포함할 수 있다. 또한, 충전제어부(310)는 감지부(311), 스위치부(312), 설정부(313), 및 전압(또는 전류)변환부(314)를 포함할 수 있다.
스위치부(312)는 충전제어장치(300)와 발전전원(10)과의 연결을 온 또는 오프한다. 스위치부(312)는 감지부(311)에 의해 감지된 발전전원(10)의 전압이 1차 충전개시전압보다 높으면 스위치를 온한다. 스위치부(312)는 발전전원(10)의 전압이 충전차단전압보다 낮으면 스위치를 오프한다. 스위치부(312)는 2차 충전시, 2차충전개시전압보다 높으면 스위치를 온할 수 있다. 여기서, 2차 충전개시전압은, 1차 충전 후 충전차단전압에 의해 충전이 차단된 후, 재충전여부를 판단하기 위한 기준 전압이 될 수 있다.
감지부(311)는 발전전원(10)에서 출력되는 전압을 감지하여 기설정된 기준 전압 즉, 1차 충전개시전압, 충전차단전압, 2차 충전개시전압과 비교하여 스위치부(312)의 온/오프를 제어할 수 있다.
구체적으로, 감지부(311)는 발전전원(10)에서 출력되어 감지된 전압이 시동 온 시에만 해당되는 1차 충전개시전압 이상으로 감지되면 충전을 개시하도록 스위치부(312)를 제어하여 스위치를 온 시킬 수 있다. 한편, 감지부(311)는 감지된 전압이 보조배터리 완충전압보다 높거나 낮은 것으로 판단되면, 보조배터리 완충전압으로 변환하여 보조배터리를 충전시키고, 감지된 전압이 충전차단전압 이하이면 스위치부(312)를 오프시켜 충전을 차단한다. 감지부(311)는 충전이 차단되었더라도 발전전원(10)으로부터 출력되는 전압을 지속적으로 감지하여 2차 충전개시전압 이상의 전압이 감지되면 다시 충전을 재개한다.
한편, 보조배터리(330)는 스위치부(312)에 의해 발전전원(10)으로부터 전압이 인가되지 않으면, 기 충전된 충전 전압을 전자기기(20)의 구동전압으로 공급할 수 있다. 전가기기(10)는 시동이 켜진 경우에는 주배터리를 통해 구동전압을 공급받고, 시동이 꺼지는 경우에는 보조배터리(330)를 통해 구동전압을 공급받을 수 있다.
여기서, 기설정된 1차충전개시전압은 시동이 온 되었을 때만 충전을 개시하도록 13.5V 이상으로 설정할 수 있다. 한편, 감지부(311)의 판단기준인 1차 충전개시전압, 보조배터리 완충전압, 충전차단전압 및 2차 충전개시전압 등은 설정부(313)를 통해 시동전압과 관계없이 임의의 전압값으로 설정할 수도 있다.
여기서, 보조배터리 완충전압은 보조배터리의 규격에 따른 충전전압이 될 수 있다. 또한, 충전차단전압은 스위치부(312)의 스위치를 온/오프하기 위한 기준이 될 수 있다. 또한, 2차충전개시전압은 재충전시의 충전개시여부를 판단하기 위한 전압이 될 수 있다.
설정부(313)는 차량에서 사용되고 있는 보조배터리(330)의 충전전압 및 전류에 대한 값을 설정받는다. 여기서, 보조배터리(330)는 충방전이 가능한 2차전지로, 리튬이온전지, 리튬인산철 전지, 니켈-카드뮴 전지, 니켈-수소 전지, 리튬폴리머 전지 등이 이용될 수 있다. 이러한 2차전지들은 종류에 따라 충전 전압 및 전류의 값이 상이하다. 이에 따라, 설정부(313)를 통해 사용되는 보조배터리(330)의 충전전압 및 전류의 값을 설정할 수 있어, 모든 2차전지를 보조배터리(330)로 이용할 수 있게 된다.
또한, 보조배터리(330)가 복수 개의 셀로 구성된 경우, 셀의 직렬연결인지 병렬연결인지에 따라 충전 가능한 전압 및 전류의 값이 상이하게 된다. 이에 따라, 설정부(313)를 통해 사용되는 보조배터리(330)의 충전전압 및 전류의 값을 설정할 수 있다.
일반적으로, 리튬이온 전지의 충전전압은 4.2V이며, 리튬인산철 전지의 충전전압은 3.65V이다. 사용자는 전자기기(20)에 따라 보조배터리(330)로 이용될 셀의 개수를 설정하고, 셀의 직렬연결 또는 병렬연결에 따라 보조배터리(330)의 충전전압 및 전류의 값을 설정부(313)를 통해 설정할 수 있다.
예를 들면, 리튬이온 전지 3개를 직렬연결하여 이용할 경우, 12.6V를 설정부(313)를 통해 보조배터리(330)의 전압에 대한 설정값으로 설정할 수 있다. 또한, 리튬이온 전지 3개를 병렬연결하여 이용할 경우, 설정부(313)를 통해 보조배터리(330)의 전압 및 전류에 대한 설정값으로 4.2V 및 3배의 전류값을 설정할 수 있다. 여기서, 복수 개의 셀을 병렬로 연결하면, 보조배터리(330)의 용량을 증가시킬 수 있다.
이에 따라, 설정부(313)를 통해 보조배터리(330)의 종류 및 용량에 따라 충전전압 및 전류의 값을 설정함으로써, 모든 종류의 2차전지를 이용할 수 있다.
전압(또는 전류)변환부(314)는 스위치부(312)의 스위치가 온되어, 발전전원(10)으로부터 출력된 전압을 설정부(313)에서 설정한 보조배터리(330)의 충전전압 및 전류로 변환한다. 전압(또는 전류)변환부(314)는 일반적인 전압변환기 및 전류변환기를 이용할 수 있다.
한편, 보호회로부(320)는 보조배터리(330) 및 충전제어부(310)와 연결되며, 보조배터리(330)가 과부하인 것으로 판단되면 보조배터리(330)로 충전전압 및 전류가 공급되는 것을 차단할 수 있다. 또는 보조배터리(330)에서 충전전압 및 전류가 전자기기(20)로 공급되는 것을 차단할 수 있다. 여기서, 보조배터리(330)의 과부하는 과전압, 과전류, 과충전, 과방전이 될 수 있다.
또한, 보호회로부(320)는 보조배터리(330)의 각 셀의 전압을 감지하여, 과부하가 발생된 것으로 판단되면 보조배터리(330)와 연결된 보호회로부(320)의 회로를 차단하여 전압 및 전류의 공급을 차단시킬 수 있다.
또한, 보호회로부(320)는 방전 시에 보조배터리(330)의 전압이 기설정된 기준 방전전압 이하가 되면, 보조배터리(330)로부터 전압이 출력되는 것을 차단시킬 수 있다.
잔량표시부(340)는 보조배터리(330)에 충전된 충전 전압의 잔량을 표시할 수 있다. 잔량표시부(340)는 잔량을 표시하는 복수 개의 LED 및 잔량표시부(340)를 온/오프할 수 있는 스위치를 구비할 수 있다. 사용자에의해 잔량표시부(340)의 스위치가 온되면, 충전 전압의 잔량에 따라 LED를 점등하고, 1~2초 후에 점멸되도록 할 수 있다. 또한, LED가 5개로 구비된 경우, 잔량이 20%이면 5개의 LED 중 1개의 LED가 점등되도록 할 수 있다.
결과적으로, 차량의 시동이 온되면 보조배터리(330)의 충전 동작이 수행되고, 전자기기(20)는 차량의 주배터리를 이용하여 구동될 수 있다. 또한, 차량의 시동이 오프되면 충전된 보조배터리의 충전전압을 이용하여 전자기기(20)가 구동될 수 있다. 이에 따라, 블랙박스와 같이 항상 동작되어야 하는 전자기기(20)는 시동 오프 시에 보조배터리(330)를 이용하여 구동됨으로써, 주배터리의 방전을 예방할 수 있다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 보조배터리 충전제어장치의 충전제어방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
발전전원 즉, 차량의 발전기 또는 태양광 모듈로부터 출력되는 전압을 감지한다(510).
감지된 전압과 기설정된 1차충전 개시전압을 비교하여, 감지된 전압이 기설정된 1차 충전개시전압 보다 높은지 판단하여(515), 높으면(515:Y) 감지된 전압을 사용자로부터 설정받은 보조배터리의 충전전압 및 전류로 변환한다(520). 여기서, 기설정 1차 충전개시전압은 예를 들어, 13.5V로 설정할 수 있으며, 감지된 전압이 1차 충전개시전압보다 높으면 시동이 온 된 것으로 판단할 수 있다.
다음으로, 변환된 충전전압으로 보조배터리의 충전(525)을 수행하면서 보조배터리의 과충전 여부를 판단하여(530), 과충전이 아니라면(530:N) 발전전원(10)으로부터 출력되는 전압을 계속적으로 감지하고(531), 기설정 충전차단전압보다 높은지 판단하여(532), 충전차단전압 이하로 내려간다면(532:N) 충전을 차단한다(533).
충전을 차단하면서도 계속적인 감지를 통해 기설정된 2차 충전개시전압 보다 높은 전압이 감지되는지 판단하여(534), 2차 충전개시전압보다 높은 전압이 감지되면(534:Y), 다시 감지된 전압을 설정된 충전전압 및 전류로 변환(520)하여 보조배터리를 충전(525)하는 것을 반복한다.
한편, 보조배터리의 과충전 여부를 판단하여 과충전이리면(530:Y) 충전을 차단한다(535).
한편, 기설정된 1차충전개시전압(13.5V)보다 감지된 전압이 낮으면(515:N), 보조배터리(230)의 충전을 차단한다(535).
다음으로, 540단계와 같은 보조배터리의 방전시, 과부하 또는 과방전이 발생하면(545:Y) 보조배터리의 충전 전압이 전자기기로 공급되는 것을 차단한다(550). 여기서, 과부하는 보조배터리의 과전압 또는 과전류가 될 수 있다.
한편, 545단계에서 과부하 발생이 없으면(545:N), 540단계를 수행할 수 있다. 결과적으로, 보조배터리는 차량의 시동 온 시 충전을 수행하고, 차량의 시동 오프시 방전을 수행한다.
이에 따라, 블랙박스와 같이 항상 동작되어야 하는 전자기기는 시동 오프 시 보조배터리를 이용하여 구동되고, 시동 온 시 주배터리를 이용하여 구동될 수 있다. 결과적으로, 보조배터리를 효율적으로 충전할 수 있으며, 주배터리의 방전을 예방할 수 있다.
이상으로 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였으나, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고 다른 구체적인 형태로 실시할 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 따라서 이상에서 기술한 실시예는 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것이다.
100, 200, 300 : 차량용 보조배터리 충전제어장치
110, 210, 310 : 충전제어부 111, 311 : 감지부
112, 312 : 스위치부 113, 313 : 설정부
114, 314 : 전압(또는 전류)변환부 120, 220, 320 : 보호회로부
130, 230, 330 : 보조배터리 240, 340 : 잔량표시부 10 : 발전 전원(차량의 발전기 또는 태양광 모듈)
20 : 전자기기

Claims (16)

  1. 발전 전원으로부터 출력되는 전압을 공급받아 충전되거나, 충전된 충전전압을 전자기기로 공급하는 보조배터리를 구비하는 차량용 보조배터리 충전제어장치에 있어서,
    상기 발전 전원으로부터 출력되는 전압을 감지하여 기설정 1차 충전개시전압보다 높으면 시동이 온 된 것으로 인지하고, 상기 감지된 전압을 보조배터리의 규격에 따른 충전전압인 보조배터리 완충전압으로 변환하는 충전제어부; 및
    상기 보조배터리의 과충전 또는 과방전 발생여부에 따라, 상기 충전제어부에서 변환된 상기 보조배터리 완충전압을 상기 보조배터리로 공급 또는 차단하는 보호 회로부;를 포함하며,
    상기 충전제어부는,
    차량의 종류에 따른 상기 1차 충전개시전압, 충전차단전압, 2차 충전개시전압 및 상기 보조배터리 완충전압을 설정받는 설정부; 및
    상기 1차 충전개시전압보다 높은 것으로 감지된 상기 발전 전원으로부터 출력된 전압이 상기 설정된 보조배터리 완충전압보다 높거나 낮으면 상기 설정부에서 설정받은 보조배터리 완충전압으로 변환하는 전압 변환부;를 포함하며,
    상기 보조배터리는 과충전 또는 과부하 발생이 없으면, 상기 보호 회로부로부터 상기 충전제어부에서 변환된 전압을 공급받아 충전되는 것을 특징으로 하는 차량용 보조배터리 충전제어장치.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 충전제어부는,
    상기 발전 전원과의 연결을 온 또는 오프하는 스위치부;
    상기 발전 전원으로부터 출력된 전압이 상기 설정받은 충전차단전압보다 낮은 것으로 감지되면, 상기 발전 전원과의 연결을 오프하도록 상기 스위치부를 제어하는 감지부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 보조배터리 충전제어장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 보호회로부는,
    상기 스위치부가 오프되면, 상기 보조배터리에 충전된 충전 전압을 상기 전자기기의 구동전압으로 공급하는 것을 특징으로 하는 차량용 보조배터리 충전제어장치.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 보호회로부는,
    상기 보조배터리의 전압이 기설정된 기준 방전전압 이하가 되면, 상기 보조배터리에서 상기 전자기기로 공급되는 전압을 차단하는 것을 특징으로 하는 차량용 보조배터리 충전제어장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 보조배터리에 충전된 충전 전압의 잔량을 표시하는 잔량표시부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 보조배터리 충전제어장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 보조배터리는 적어도 하나의 셀을 포함하며, 복수 개의 셀인 경우 직렬 또는 병렬 연결되고, 상기 셀은 2차전지인 것을 특징으로 하는 차량용 보조배터리 충전제어장치.
  8. 제 1항에 있어서,
    상기 발전 전원은 차량의 발전기인 것을 특징으로 하는 차량용 보조배터리 충전제어장치.
  9. 발전 전원으로부터 출력되는 전압을 공급받아 충전되거나, 충전된 충전 전압을 전자기기로 공급하는 보조배터리를 구비하는 차량용 보조배터리 충전제어장치의 충전제어방법에 있어서,
    차량의 종류에 따른 1차 충전개시전압, 충전차단전압, 2차 충전개시전압, 보조배터리 완충전압을 설정받는 단계;
    상기 발전 전원으로부터 출력되는 전압이 상기 1차 충전개시전압 보다 높으면 시동이 온 된 것으로 인지하고, 상기 발전 전원으로부터 출력되는 전압을 상기보조배터리 완충전압으로 변환하는 단계;
    상기 보조배터리의 과충전 또는 과방전 발생 여부에 따라, 상기 변환된 보조배터리 완충전압을 상기 보조배터리로 공급 또는 차단하는 단계;를 포함하며,
    상기 변환하는 단계는,
    상기 1차 충전개시전압보다 높은 것으로 감지된 상기 발전 전원으로부터 출력된 전압이 상기 보조배터리 완충전압보다 높거나 낮으면 상기 보조배터리 완충전압으로 변환하는 것을 특징으로 하는 차량용 보조배터리 충전제어장치의 충전제어방법.
  10. 삭제
  11. 제9항에 있어서,
    상기 변환하는 단계는,
    상기 발전 전원과 연결된 스위치부를 온 또는 오프하는 단계; 및,
    상기 발전 전원으로부터 출력된 전압이 상기 충전차단전압보다 낮은 것으로 감지되면, 상기 발전 전원과의 연결을 오프하도록 상기 스위치부를 제어하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 보조배터리 충전제어장치의 충전제어방법.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 스위치부가 오프되면, 상기 보조배터리에 충전된 충전 전압을 상기 전자기기의 구동전압으로 공급하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 보조배터리 충전제어장치의 충전제어방법.
  13. 제 12항에 있어서,
    상기 보조배터리의 전압이 기설정된 기준 방전전압 이하가 되면, 상기 보조배터리에서 상기 전자기기로 공급되는 전압을 차단하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 보조배터리 충전제어장치의 충전제어방법.
  14. 제9항에 있어서,
    상기 보조배터리에 충전된 충전 전압의 잔량을 표시하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 보조배터리 충전제어장치의 충전제어방법.
  15. 제9항에 있어서,
    상기 보조배터리는 적어도 하나의 셀을 포함하며, 복수 개의 셀인 경우 직렬 또는 병렬 연결되고, 상기 셀은 2차전지인 것을 특징으로 하는 차량용 보조배터리 충전제어장치의 충전제어방법.
  16. 제 9항에 있어서,
    상기 발전 전원은 차량의 발전기인 것을 특징으로 하는 차량용 보조배터리 충전제어장치의 충전제어방법.
KR1020130085985A 2013-07-22 2013-07-22 차량용 보조배터리 충전제어장치 및 그 충전제어방법 KR101364856B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020130085985A KR101364856B1 (ko) 2013-07-22 2013-07-22 차량용 보조배터리 충전제어장치 및 그 충전제어방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020130085985A KR101364856B1 (ko) 2013-07-22 2013-07-22 차량용 보조배터리 충전제어장치 및 그 충전제어방법

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR101364856B1 true KR101364856B1 (ko) 2014-02-20

Family

ID=50271443

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020130085985A KR101364856B1 (ko) 2013-07-22 2013-07-22 차량용 보조배터리 충전제어장치 및 그 충전제어방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101364856B1 (ko)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101406296B1 (ko) 2014-03-31 2014-06-13 주식회사 티피엠에스 차량용 전원 제어 장치 및 그 방법
KR200478221Y1 (ko) 2015-06-02 2015-09-10 조정복 차량용 통합 전원 관리장치
WO2016072822A1 (ko) * 2014-11-08 2016-05-12 이정용 전기 자동차등의 배터리
KR20160142138A (ko) 2015-06-02 2016-12-12 조정복 차량용 통합 전원 관리장치
KR101783709B1 (ko) * 2017-06-01 2017-10-10 (주)피엘티 충전효율 및 시야각이 우수한 발광형 표지판
US10879710B2 (en) 2016-11-09 2020-12-29 Hyundai Autron Co., Ltd. Apparatus for preventing over-discharge of battery

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR200295777Y1 (ko) * 2002-06-17 2002-11-18 이상훈 차량의 보조 배터리를 이용한 차량용 비디오 레코딩장치
KR100794182B1 (ko) * 2007-08-30 2008-01-14 (주)휴머니 보조 배터리가 구비된 차량
KR20090032665A (ko) * 2007-09-28 2009-04-01 한라공조주식회사 차량용 태양전지 시스템
KR20110009386A (ko) * 2009-07-22 2011-01-28 하치국 차량 공조시스템의 증발기용 살균장치 및 이의 제어방법

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR200295777Y1 (ko) * 2002-06-17 2002-11-18 이상훈 차량의 보조 배터리를 이용한 차량용 비디오 레코딩장치
KR100794182B1 (ko) * 2007-08-30 2008-01-14 (주)휴머니 보조 배터리가 구비된 차량
KR20090032665A (ko) * 2007-09-28 2009-04-01 한라공조주식회사 차량용 태양전지 시스템
KR20110009386A (ko) * 2009-07-22 2011-01-28 하치국 차량 공조시스템의 증발기용 살균장치 및 이의 제어방법

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101406296B1 (ko) 2014-03-31 2014-06-13 주식회사 티피엠에스 차량용 전원 제어 장치 및 그 방법
WO2015152482A1 (ko) * 2014-03-31 2015-10-08 주식회사 티피엠에스 차량용 전원 제어 장치 및 그 방법
WO2016072822A1 (ko) * 2014-11-08 2016-05-12 이정용 전기 자동차등의 배터리
KR200478221Y1 (ko) 2015-06-02 2015-09-10 조정복 차량용 통합 전원 관리장치
KR20160142138A (ko) 2015-06-02 2016-12-12 조정복 차량용 통합 전원 관리장치
US10879710B2 (en) 2016-11-09 2020-12-29 Hyundai Autron Co., Ltd. Apparatus for preventing over-discharge of battery
KR101783709B1 (ko) * 2017-06-01 2017-10-10 (주)피엘티 충전효율 및 시야각이 우수한 발광형 표지판

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101364856B1 (ko) 차량용 보조배터리 충전제어장치 및 그 충전제어방법
US7932701B2 (en) Power tool
EP3327892B1 (en) Charging and discharging control circuit and battery pack
KR101905075B1 (ko) 배터리 팩 및 배터리 팩의 내부 전원 생성 회로
US7839019B2 (en) Multipurpose portable storage and supply system
KR101696160B1 (ko) 전압 측정을 통한 배터리 랙 파손 방지 장치, 시스템 및 방법
US8283893B2 (en) Protection circuit for battery pack and battery pack including the same
EP2296249B1 (en) Protection circuit for battery pack and battery pack comprising the same
KR20170013537A (ko) 배터리 관리와 통신기능을 갖는 에너지 저장 및 제어시스템
EP2317597B1 (en) Battery pack
KR102331727B1 (ko) 배터리 팩 및 이를 포함하는 전기 자동차의 충전 제어 시스템
KR101093982B1 (ko) 배터리 팩 및 그의 구동 방법
EP2685589B1 (en) Battery pack, method of charging the same, and vehicle including the same
JP5488877B2 (ja) 電動工具
KR102391117B1 (ko) 배터리 팩 및 이를 포함하는 전기 자전거
JP6717526B2 (ja) 電気移動手段及びその制御方法
KR102391114B1 (ko) 배터리 팩 및 이를 포함하는 전기 자동차
KR101644217B1 (ko) 배터리 팩 보호 장치 및 방법
JP2010239860A (ja) 電池パック及び充電器システム
CN104953198A (zh) 电池包组的控制方法、电池包组及电动工具
KR20170060849A (ko) 배터리 팩 및 이를 포함하는 전기 구동 차량
KR100722527B1 (ko) 휴대용 배터리팩의 제어회로
CN101478169A (zh) 锂电池预警保护装置及其方法
EP3059831A1 (en) Secondary lithium battery for vehicle use
KR20170105214A (ko) 전기차 충전 시스템

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
A302 Request for accelerated examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20170210

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20180212

Year of fee payment: 5

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20190212

Year of fee payment: 6