KR20050007083A

KR20050007083A - 차량의 배터리 제어장치

Info

Publication number: KR20050007083A
Application number: KR1020030047157A
Authority: KR
Inventors: 안길재
Original assignee: 현대자동차주식회사
Priority date: 2003-07-11
Filing date: 2003-07-11
Publication date: 2005-01-17

Abstract

본 발명은 차량 운행 중 충돌 감지 센서로부터 검출된 충돌 신호를 기초로 차량 배터리와 전원 부하 장치 사이에 개재된 스위치를 오프 제어하여 상기 전원 부하 장치로의 전원 공급을 차단하고, 전원 차단 후 이그니션 신호 검출부로부터 검출된 이그니션 신호를 기초로 상기 스위치를 온 제어하여 전원 부하 장치로의 전원 공급을 재개하는 차량 배터리 제어장치에 관한 것으로, 차량 사고 발생 시 전원 부하 장치의 전기적 쇼트에 의한 화재 발생 등 2차 재난을 방지함과 동시에, 상기 재난 방지 후 운전자의 시동 조작에 의해 간단하게 상기 전원 부하 장치로 전원 공급을 재개할 수 있는 차량 배터리 제어장치를 제공한다.

Description

차량의 배터리 제어장치{APPARATUS FOR CONTROLLING BATTERY OF VEHICLE}

본 발명은 차량 배터리 제어장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 차량 배터리로부터 전원 부하 장치로 전원을 공급하거나 차단하는 차량 배터리 제어장치에 관한 것이다.

최근 차량에 탑재되는 전기 전자 장비의 수가 늘어남에 따라 기존의 12V 배터리에서 42V 배터리를 사용하려는 연구가 진행되고 있다.

또한, 내연기관과 전기모터를 함께 사용하는 하이브리드 차량의 경우, 출발 시와 저속 주행시에는 전기를 사용하다 가속 때나 정속 주행시에는 가솔린 시스템으로 전환하고, 최고 속도에서는 전기와 가솔린 시스템을 함께 이용하며, 정지할 때는 다시 전기 모터로 자동 전환하는 방식을 사용하고 있어, 대용량의 배터리를 필요로 한다.

그러나 대용량의 배터리를 사용하는 경우, 외부로부터 가해지는 충격으로 인하여 차량이 전복되는 등의 사고가 발생하는 경우, 배터리로부터 전장품으로 계속적으로 전원 공급이 이루어져, 쇼트 및 2차 화재 발생의 위험이 증가되는 문제점이 있다.

따라서, 본 발명은 차량 사고 발생 시 배터리 전원이 각종 전장품등 전원 부하 장치로 공급되는 것을 방지하여, 전기적 쇼트에 의한 화재 발생 등 2차 재난을 방지함과 동시에, 배터리 차단에 의해 화재 발생을 방지한 후 운행 상 문제점이 없는 경우에는 운전자의 시동 조작에 의해 발생하는 이그니션 신호에 의해 배터리 전원을 재개 할 수 있는 배터리 제어장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 배터리 제어장치의 블록도; 및

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 배터리 제어장치의 동작 순서도.

본 발명은 상기의 목적을 달성하기 위한 것으로, 배터리와 상기 배터리로부터 전원을 공급받아 구동되는 전원부하장치 사이의 전원을 공급/차단 제어하는 차량 배터리 제어장치에서, 차량의 충돌을 감지하여 전기적인 충돌 신호를 출력하는 충돌 감지 센서; 상기 배터리에 의해 작동되며, 상기 배터리와 상기 전원 부하 장치 사이에 개재되어 상기 배터리와 상기 전원 부하 장치를 전기적으로 연결하거나 차단하는 스위치; 및 상기 배터리와 상기 스위치 사이에 개재되어 상기 충돌 감지 센서로부터 출력되는 상기 충돌 신호를 기초로 상기 스위치를 제어하는 제어부를 포함한다.

또한, 상기 스위치는, 상기 배터리와 상기 전원 부하장치 사이의 전기적 접점을 연결/차단하는 브리지; 상기 브리지와 연결되어 상기 배터리로부터 공급되는전원에 의해 작동되어 상기 브리지를 상기 전기적 접점에 연결하는 엑추에이터; 및 상기 브리지에 연결되어 상기 엑추에이터 미작동시 상기 브리지를 상기 전기적 접점에서 분리하는 스프링을 포함하는 것이 바람직하다.

바람직하게는, 상기 제어부는 충돌 감지 센서에서 검출되는 전기적 충돌 신호가 소정의 크기 이상인 경우, 상기 배터리로부터 상기 엑추에이터로 공급되는 전원을 차단한다.

더욱 바람직하게는, 상기 배터리 제어장치는 이그니션 신호 검출부를 더 포함하고, 이그니션 키 온 신호가 검출되고, 상기 충돌 감지 센서에서 검출되는 전기적 충돌 신호가 소정의 크기 이상인 경우, 상기 배터리로부터 상기 엑추에이터로 공급되는 전원을 차단한다.

바람직하게는, 상기 배터리 제어장치는 상기 엑추에이터 전원이 차단된 후, 상기 이그니션 신호 검출부에 의해 이그니션 오프 신호에서 이그니션 온 신호로의 전환 신호가 검출되고, 충돌 감지 센서에 의해 충돌 신호가 검출되지 않는 경우, 상기 엑추에이터 전원을 공급한다.

또한, 상기 전원 제어장치는 수동 스위치를 더 포함하여 상기 배터리로부터 상기 전원 부하 장치로의 전원을 공급 및 차단하는 것이 바람직하다.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.

이하 실시예에서 동일한 구성 부분은 동일한 번호를 사용하여 표시한다.

도 1에는 본 발명의 실시예에 따른 배터리 제어장치의 블록도가 도시되어 있다.

배터리(100)와 배터리(100)로부터 공급되는 전원에 의해 구동되는 전원 부하 장치(400) 사이에는 스위치(200)가 개재된다.

상기 전원 부하 장치(400)는 예컨대 하이브리드 차량의 구동 모터, 오디오 시스템, 네비게이션 시스템, 램프 등 전원 소비 장치를 포함한다. 그러나 에어백 장치, 무선 텔레매틱스 시스템(mobile telematics system;MTS), 비상 경고등(hazard ramp) 등과 같이 차량 사고 시 안전을 위해 작동되어야 하는 전원 부하 장치는 스위치(200)를 거치지 않고, 배터리(100)와 직접 연결되는 것이 바람직하다.

상기 스위치(200)는 배터리(100)와 전원 부하 장치(400) 사이의 전기적 접점(240)을 연결 또는 차단하는 브리지(210), 브리지(210)의 일측에 장착되어 브리지(210)에 소정의 인력을 작용하여 브리지(210)를 전기적 접점(240)에서 분리하는 스프링(220), 및 브리지(210)와 연결되어 작동시 브리지(210)를 전기적 접점(240)에 연결하는 엑추에이터(230)를 포함한다.

스프링(220)은 브리지(210)를 전기적 접점(240)에서 분리하려는 방향으로 소정의 인력을 브리지(210)에 부과하는 반면, 엑추에이터(230)는 그 내부에 코일(234)과 철심(231)을 포함하고 있으며, 엑추에이터(230)에 전원이 공급되는 경우 코일(234)에 흐르는 전류에 의해 상기 철심(231)에 소정의 인력이 작용하여 브리지(210)를 전기적 접점(240)에 연결시킨다. 엑추에이터(230)의 브리지(210)에 대한 인력은 스프링(220)의 브리지(210)에 대한 인력보다 크게 설정되어야 한다.

엑추에이터(230)의 코일(234)에 공급되는 전원은 배터리(100)로부터 인가된다. 엑추에이터(230)와 배터리(100) 사이에는 배터리의 전원을 엑추에이터에 인가하거나 차단하는 스위칭 동작을 수행하는 제어부(300)가 개재된다.

제어부(300)는 충돌 감지 센서(500) 및 이그니션 신호 검출부(600)로부터 입력되는 신호를 기초로 배터리(100)로부터 엑추에이터(230)로의 전원 공급을 제어한다.

충돌 감지 센서(500)는 차량의 충돌을 검출하여 전기적 충돌 신호를 출력하고, 이그니션 신호 검출부(600)는 이그니션 온/오프 여부를 전기적 신호로 검출한다.

이그니션 신호 검출부(600)와 충돌 감지 센서(500)는 상기 배터리(100)와 직접 연결되어, 상기 스위치(200)의 동작과 무관하게 항상 전원이 공급되는 것이 바람직하다.

배터리(100)와 제어부(300) 사이에는 수동 스위치(700)가 개재되어 운전자의 조작에 의해 강제적으로 상기 엑추에이터(230)로의 전원 공급을 차단할 수 있다. 본 실시예에서는 상기 수동 스위치(700)를 포함하여 도시하였으나, 구체적인 실시예에 따라 생략하는 것도 가능하다.

상기 수동 스위치(700)는 차량의 탑승자에 의해 조작되며, 장시간 차량의 운행이 중단되는 경우에는 수동 스위치(700)를 조작하여 엑추에이터(230)로의 전원공급을 강제로 중단시킬 수 있다.

도 2에는 본 발명에 따른 배터리 전원 제어 동작에 대한 흐름도가 도시되어 있다.

이하, 도 2를 참고하여 상기 실시예의 동작을 설명한다.

차량의 운행이 시작된 경우 이그니션 신호 검출부(600)는 이그니션 신호를 검출한다. 검출된 이그니션 신호가 이그니션 온 신호인 경우, 제어부(300)는 배터리(100)로부터 엑추에이터(230)로 전원을 인가하게 된다. 배터리(100)로부터 공급되는 전원이 엑추에이터(230)의 코일(234)에 흐르면, 내부에 위치한 철심(231)이 하강하게 되고, 철신(231)과 연결된 브리지(210)와 전기적 접점(240)이 연결되며, 따라서 배터리(100)로부터 전원 부하 장치(400)로 전원이 공급 이루어진다. 공급된 전원은 차량 전원 부하 장치(400)를 구동한다(S220).

차량 전원 부하 장치(400)가 구동되는 차량 주행 중, 상기 충돌 감지 센서는 차량 충돌 신호를 검출하고(S250), 충돌 감지 센서(500)로부터 검출된 충돌 신호가 소정의 크기 이상인 경우(S230), 제어부(300)는 배터리(100)로부터 엑추에이터 (230)로 공급되는 전원을 차단한다(S240).

바람직하게는, 상기 충돌 신호의 크기는 충돌 신호의 전압을 측정하여 산출할 수 있다.

엑추에이터(230)로 공급되는 전원이 차단되면, 코일(234)에 흐르는 전원이 차단되고, 브리지(210)는 스프링(220)의 인력에 의해 전기적 접점(240)에서 분리되어, 배터리(100)로부터 전원 부하 장치(400)로 공급되는 전원이 차단된다.

전원 공급이 차단된 후, 상기 이그니션 신호 검출부(600)는 이그니션 신호를 검출하고(S250), 상기 충돌 감지 센서(500)는 차량 전방의 충돌 신호를 검출한다(S260).

전원 공급이 차단된 후, 상기 이그니션 신호 검출부(600)에 의해 이그니션 오프 신호로부터 이그니션 온 신호로의 전환 신호가 검출되고, 충돌 감지 센서(500)에 의해 충돌 신호가 더 이상 검출되지 않는 경우에는(S270), 제어부 (300)는 상기 배터리(100)에서 상기 액추에이터(230)로 전원을 인가하고, 코일에(234)에 전원이 공급되면 엑추에이터(230)의 철심(231)이동하여, 브리지 (210)를 접점(240)과 연결시킨다(S280). 즉, 사고 후 전원 차단에 의해 차량의 2차 화재 등의 재난이 예방되고 더 이상의 충돌 신호가 검출되지 않을 때, 운전자가 이그니션 키를 오프 상태에서 온 상태로 전환하게 되면, 배터리(100)로부터 전원 부하 장치(400)로의 전원 공급이 간단하게 재개될 수 있다.

상기의 전원 공급 장치 및 방법에 의하면, 차량 사고 발생 시 배터리 전원을 차단하여 전기적 쇼트에 의한 화재 발생 등 2차 재난을 방지할 수 있고, 배터리 차단에 의해 화재 발생을 방지한 후 운행 상 문제점이 없는 경우 이그니션 키를 조작하여 배터리 전원을 재 공급 할 수 있다.

Claims

배터리와 상기 배터리로부터 전원을 공급받아 구동되는 전원부하장치 사이의 전원을 공급/차단 제어하는 차량 배터리 제어장치에서,

차량의 충돌을 감지하여 전기적인 충돌 신호를 출력하는 충돌 감지 센서;

상기 배터리에 의해 작동되며, 상기 배터리와 상기 전원 부하 장치 사이에 개재되어 상기 배터리와 상기 전원 부하 장치를 전기적으로 연결하거나 차단하는 스위치; 및

상기 배터리와 상기 스위치 사이에 개재되어 상기 충돌 감지 센서로부터 출력되는 상기 충돌 신호를 기초로 상기 스위치를 제어하는 제어부를 포함하되,

상기 스위치는,

상기 배터리와 상기 전원 부하장치 사이의 전기적 접점을 연결/차단하는 브리지; 상기 브리지와 연결되어 상기 배터리로부터 공급되는 전원에 의해 작동되어 상기 브리지를 상기 전기적 접점에 연결하는 엑추에이터; 및

상기 브리지에 연결되어 상기 엑추에이터 미작동시 상기 브리지를 상기 전기적 접점에서 분리하는 스프링을 포함하는 차량 배터리 제어 장치.
제1항에서,

상기 제어부는 충돌 감지 센서에서 검출되는 전기적 충돌 신호가 소정의 크기 이상인 경우, 상기 배터리로부터 상기 엑추에이터로 공급되는 전원을 차단하는것을 특징으로 하는 차량 배터리 제어 장치.
제2항에서,

상기 배터리 제어 장치는 이그니션 신호 검출부를 더 포함하고,

이그니션 키 온 신호가 검출되고, 상기 충돌 감지 센서에서 검출되는 전기적 충돌 신호가 소정의 크기 이상인 경우, 상기 배터리로부터 상기 엑추에이터로 공급되는 전원을 차단하는 것을 특징으로 하는 차량 배터리 제어 장치.
제3항에서,

상기 배터리 제어 장치는 상기 엑추에이터 전원 차단 후,

상기 이그니션 신호 검출부에 의해 이그니션 오프 신호에서 이그니션 온 신호로의 전환 신호가 검출되고, 충돌 감지 센서에 의해 충돌 신호가 검출되지 않는 경우, 상기 엑추에이터에 배터리로부터 전원을 공급하는 것을 특징으로 하는 차량 배터리 제어 장치.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에서,

상기 배터리 제어 장치는 수동 스위치를 더 포함하여 상기 배터리로부터 상기 전원 부하 장치로의 전원을 공급 및 차단하는 것을 특징으로 하는 차량 배터리 제어 장치.