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KR200295193Y1 - Battery warning device - Google Patents

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KR200295193Y1
KR200295193Y1 KR2019970036213U KR19970036213U KR200295193Y1 KR 200295193 Y1 KR200295193 Y1 KR 200295193Y1 KR 2019970036213 U KR2019970036213 U KR 2019970036213U KR 19970036213 U KR19970036213 U KR 19970036213U KR 200295193 Y1 KR200295193 Y1 KR 200295193Y1
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Abstract

본 고안은 차량운전중에 발생될 수 있는 자동차 축전지의 방전을 운전자에게 경고하는 축전지경고장치에 관한 것으로, 종래에는 운전자가 계기판을 통해 축전지의 방전상태를 알 수 없었으나, 본 고안은 엔진의 구동중에 발전기에서 출력되는 전압과 축전지의 전압을 비교하여 두전압의 차이가 설정치 이상이 되면 운전자에게 축전지의 방전을 경고하여, 운전중에 축전지가 방전되어 다음에 재시동이 불가능하게 되는 경우를 방지할 수 있고, 아울러 운전자가 계기판을 통해 발전기에 이상이 있는지 아니면 축전지의 이상인지를 확연히 알 수 있게 되므로 운전자가 정비소에서 발전기와 축전지 모두를 교환하는 실수를 범하게 되는 것을 막아주는 등의 탁월한 효과가 있다.The present invention relates to a battery warning device that warns a driver of a discharge of an automobile battery that may be generated while driving a vehicle. In the past, the driver could not know the discharge state of the battery through an instrument panel. When the difference between the two voltages exceeds the set value by comparing the voltage output from the generator with the set value, the driver is warned of discharging the battery, and the battery can be discharged during operation to prevent the next restart. In addition, the driver can see clearly whether there is a problem with the generator or the battery through the instrument panel, thereby preventing the driver from making the mistake of replacing both the generator and the battery at the workshop.

Description

축전지 경고장치Battery warning device

본 고안은 자동차 축전지의 방전을 운전자에게 경고하는 방전 경고장치에 관한 것으로, 더 상세하게는 엔진의 구동 중에 발전기에서 출력되는 전압과 축전지의 전압을 비교하여 두 전압의 차이가 설정치 이상이 되면 운전자에게 축전지의 방전을 경고하는 축전지 경고장치에 관한 것이다.The present invention relates to a discharge warning device that warns the driver of the discharge of a car battery, and more particularly, compares the voltage output from the generator with the voltage of the battery while the engine is running, and when the difference between the two voltages is greater than or equal to the set value, It relates to a battery warning device for warning the discharge of the battery.

자동차의 충전장치는 운행중에 자동차와 각종 전기장치에 전력을 공급하는 전원으로써의 역할과 동시에 축전지의 충전 전류를 공급하는 장치로써, 기관에 의해 구동되는 교류 발전기와 충전 회로를 적정한 상태로 조정하는 조정기 및 충전 상태를 알려주는 전류계 또는 충전 경고등으로 구성되어 있다.The vehicle charging device is a device that supplies the charging current of the battery and serves as a power source for supplying power to the vehicle and various electric devices while driving, and adjusts the alternator and the charging circuit driven by the engine to an appropriate state. And an ammeter or charge warning lamp indicating the state of charge.

또한 자동차의 축전지는 상기 충전 장치에 의해 충전이 이루어지게 되는데, 축전지의 충전 상태는 여러 가지 요인에 의해 좌우된다.In addition, the battery of the vehicle is charged by the charging device, the state of charge of the battery depends on various factors.

특히 축전지의 충전 불량은 대체로 네가지 요인에 의해 발생되는데,In particular, poor charging of the battery is generally caused by four factors,

첫째로 엔진의 시동이 멈춤 상태에서 장시간 전기장치를 사용하여 축전지가 방전된 경우,First, when the battery is discharged by using an electric device for a long time while the engine is stopped,

둘째로 운전중 전기장치의 과부하로 인해 충전 전압이 저하되어 축전지의 충전이 이루어지지 않는 경우,Secondly, when the charging voltage is lowered due to the overload of the electric device during operation, the battery cannot be charged.

셋째로 발전기의 브러쉬나 계자 코일 기타 전압 조정기 등의 이상에 의해 배터리 충전에 필요한 임계 전압 이상의 출력이 불가능하게 된 경우,Thirdly, when an abnormality such as a brush of a generator, a field coil, or a voltage regulator becomes impossible to output above a threshold voltage necessary for charging a battery,

넷째로 축전지의 갑작스런 고장이나 축전지가 한계 수명에 이른 경우와 같이 축전지의 불량에 의해 충전이 이루어지지 않는 경우로 분류할 수 있다.Fourth, it can be classified as a case where charging is not performed due to a defective battery, such as a sudden failure of the battery or when the battery has reached its end of life.

대체로 이상의 네가지 요인에 의해 축전지의 충전 불량이 발생되며, 운전자에게 축전지 방전을 경고하기 위해 자동차 계기판에는 충전 경고등이 설치된다.In general, the above four factors cause the charging failure of the battery, and the charge warning lamp is installed on the car dashboard to warn the driver of the battery discharge.

도 4는 종래의 충전 경고장치의 회로도로써, 이하에 상세히 설명한다.4 is a circuit diagram of a conventional charging warning device, which will be described in detail below.

종래의 충전 경고회로는 직렬로 연결된 다이오드(3')와 충전 경고등(4')을 발전기 "L"단자(1')와 점화 스위치내의 IG1단자(2') 사이에 저항 장착 다이오드(5)와 병렬로 연결되는 구조로 이루어진다.Conventional charge warning circuitry connects a diode (3 ') and a charge warning light (4') connected in series with a resistor-mounted diode (5) between the generator "L" terminal (1 ') and the IG1 terminal (2') in the ignition switch. It consists of a structure that is connected in parallel.

상기 충전 경고 회로의 작동 원리를 설명하면, 축전지가 충전 상태에서 엔진시동이 이루어지기 전에 운전자에 의해 점화 스위치(도시하지 않음)의 IG1단자(2')에 축전지 전원이 연결되면 전류가 저항 장착 다이오드(5) 및 충전 경고등(4)으로 흘러 충전 경고등(4')이 점등되고, 발전기 "L"단자(1')를 통과하여 발전기(도시하지 않음)내의 자기장 코일을 자화시킨다.Referring to the operation principle of the charge warning circuit, if the battery power is connected to the IG1 terminal 2 'of the ignition switch (not shown) by the driver before the engine is started in the state of charge, the current is mounted with a resistor. (5) and the charge warning light 4, the charge warning light 4 'lights up, and passes through the generator "L" terminal 1' to magnetize the magnetic field coil in the generator (not shown).

따라서 시동 모터(도시하지 않음)가 작동되어 엔진의 시동이 이루어져 발전기에서 기전력이 발생되면 발전기 "L"단자(1')와 IG1단자(2')사이의 전위차가 없어지게 되므로 충전 경고등(4)은 소등된다.Therefore, when the starter motor (not shown) is operated to start the engine to generate electromotive force from the generator, the potential difference between the generator "L" terminal 1 'and the IG1 terminal 2' is eliminated. Is turned off.

또한, 상기 충전 경고회로는 운전중 발전기내의 계자코일이나 브러쉬, 조정기 등의 고장에 의해 발전이 이루어지지 않으면 발전기 "L"단자(1')와 IG1단자(2')사이의 전위차가 발생하여 IG1단자(2')에서 발전기 "L"단자(1')쪽으로 전류가 흐르게 되므로 충전 경고등(4)이 점등되어 운전자에게 발전기의 이상을 경고할 수 있도록 되어 있다.In addition, the charge warning circuit generates a potential difference between the generator "L" terminal 1 'and the IG1 terminal 2' when the power generation is not performed due to a failure of the field coil, brush, or regulator in the generator during operation. Since a current flows from the terminal 2 'toward the generator "L" terminal 1', the charging warning light 4 is turned on so as to warn the driver of an abnormality of the generator.

그러나, 종래의 충전 경고회로는 상술한 바와 같이 엔진의 시동 전에는 충전 경고등(4)이 점등되고 시동 후에는 충전 경고등(4')이 소등되어 운전중 전기부하가매우 크거나 또는 축전지가 한계 수명에 이르러 축전지가 방전되어 축전지의 출력전압이 발전기 전압보다 낮아져도 전류의 역류를 방지하는 다이오드(3')가 회로내에 설치되어 있으므로 충전 경고등(4)이 점등되지 않아 방전상태를 운전자에게 경고해 주지 못하므로 다음 재시동이 불가능하게 되거나 심한 경우 운전중 엔진이 정지할 수 있는 문제점이 있었다.However, in the conventional charge warning circuit, as described above, the charge warning light 4 is turned on before the engine is started and the charge warning light 4 'is turned off after the start, and thus the electric load during operation is very large, or the battery has a limited life. Even when the battery is discharged and the output voltage of the battery is lower than the generator voltage, the diode 3 'is installed in the circuit to prevent the reverse flow of current. Therefore, the charge warning lamp 4 does not light up to warn the driver of the discharge state. As a result, the next restart may be impossible or, in severe cases, the engine may stop during operation.

상기의 문제점을 해결하기 위해 안출된 본 고안은, 엔진의 시동 전에 경고등이 점등되는 것뿐만 아니라 시동 후에도 발전기 "L"단자 전압과 축전지 출력 전압을 비교하고 축전지가 방전 상태로 되어 두 출력 전압의 차이가 설정치 이상이 되면 축전지의 방전을 경고하는 회로의 제공을 그 목적으로 한다.The present invention devised to solve the above problems, not only the warning light is turned on before the engine is started, but also after the start, the generator "L" terminal voltage and the battery output voltage are compared, and the battery is discharged and the difference between the two output voltages. The purpose is to provide a circuit for warning the discharge of the battery when is higher than the set value.

이와 같은 목적은, 발전기 "L"단자와 점화스위치내의 IG1단자사이에 설치되는 비교기(OP앰프)와, 상기 비교기의 출력이 베이스 단자와 연결되고 이미터 단자와 접지된 NPN형 트랜지스터와, 축전지 전원과 상기 트랜지스터의 컬랙터 단자와 연결된 축전지 경고등으로 이루어진 본 고안의 구성에 의해 달성될 수 있는 바, 이하에 상세히 설명한다.The purpose of this is to provide a comparator (OP amplifier) installed between the generator "L" terminal and the IG1 terminal in the ignition switch, an NPN type transistor in which the output of the comparator is connected to the base terminal and the emitter terminal is grounded, and a battery power supply. And it can be achieved by the configuration of the present invention consisting of a battery warning lamp connected to the collector terminal of the transistor, which will be described in detail below.

도 1은 본 고안에 의한 축전지 경고장치의 회로도이며,1 is a circuit diagram of a battery warning device according to the present invention,

도 2는 엔진 회전수에 따른 교류 발전기 전압의 출력 특성을 나타낸 그래프이며,2 is a graph showing the output characteristics of the alternator voltage according to the engine speed,

도 3은 축전지의 전압 출력 상태에 따른 축전지 경고등의 점등 조건을 나타낸 그래프이고,3 is a graph showing the lighting condition of the battery warning lamp according to the voltage output state of the battery,

도 4는 종래의 충전 경고장치의 회로도이다.4 is a circuit diagram of a conventional charging warning device.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *Explanation of symbols on the main parts of the drawings

1,1' : 발전기 "L"단자 2,2' : IG1단자1,1 ': Generator "L" terminal 2,2': IG1 terminal

3,3' : 다이오드 4 : 충전 경고등3,3 ': diode 4: charge warning light

5 : 저항 장착 다이오드 6 : 비교기5: resistor mounted diode 6: comparator

7 : NPN형 트랜지스터 8 : 축전지 경고등7 NPN transistor 8 Battery warning lamp

9 : 출력 단자 10 : 베이스 단자9: output terminal 10: base terminal

11 : 컬렉터 단자 12 : 이미터 단자11 collector terminal 12 emitter terminal

도 1은 본 고안에 의한 축전지 경고장치의 회로도이다.1 is a circuit diagram of a battery warning device according to the present invention.

먼저 본 고안의 구성을 살펴보면 본 고안은, 발전기 "L"단자(1)와 점화 스위치내의 IG1단자(2)사이에 설치되는 비교기(6)와, 상기 비교기(6)의 출력이 베이스 단자(10)와 연결되고 이미터 단자(12)와 접지된 NPN형 트랜지스터(7)와, 축전지 전원과 상기 트랜지스터(7)의 컬랙터 단자(11)와 연결된 축전지 경고등(8)로 구성되어 있다.Looking first at the configuration of the present invention, the present invention, the comparator 6 is installed between the generator "L" terminal 1 and the IG1 terminal 2 in the ignition switch, and the output of the comparator 6 is the base terminal 10 And an NPN transistor 7 connected to the emitter terminal 12 and grounded, and a battery warning light 8 connected to a battery power source and the collector terminal 11 of the transistor 7.

상기 구성으로 이루어진 본 고안의 작용을 이하에 상세히 설명한다.The operation of the present invention made of the above configuration will be described in detail below.

본 고안에 의한 축전지 경고장치는 종래의 충전 경고장치에 추가되는 형태로 이루어진다.Battery warning device according to the present invention is made in the form added to the conventional charging warning device.

상기 축전지 경고장치는 발전기 "L"단자(1)와 축전지의 전압을 비교하기 위해 비교기(6)가 충전 경고회로와 병렬로 연결된 상태이므로 엔진의 시동전이나 발전기에 이상이 생겨 기전력이 발생되지 않는 경우에는 종래와 같이 충전 경고등이 점등되고, 엔진의 시동이 이루어진 상태에서 발전기의 출력 전압과 축전지의 출력전압을 항상 비교하여 두 전압의 차이가 설정치보다 작으면 출력 단자(9)에서 출력이 이루어지지 않으나 차량 주행도중 축전지가 방전되어 축전지의 출력 전압이 발전기 "L"단자(1)보다 낮아져 두 전압의 차이가 설정치 이상이 되면 비교기(6)의 출력 단자(9)를 통해 출력이 이루어진다.The battery warning device is a state in which the comparator 6 is connected in parallel with the charge warning circuit in order to compare the voltage between the generator "L" terminal 1 and the battery, so that no electromotive force is generated due to an abnormality in the generator or before starting the engine. In this case, the charging warning light is turned on as in the prior art, and when the engine is started, the output voltage of the generator is always compared with the output voltage of the battery, and if the difference between the two voltages is smaller than the set value, the output is not made at the output terminal 9. However, when the battery is discharged while driving, the output voltage of the battery is lower than the generator "L" terminal 1 so that the difference between the two voltages is more than the set value, the output is made through the output terminal 9 of the comparator 6.

상기 비교기(6)에 출력은 트랜지스터(7)의 베이스 단자(10)와 연결되어, 비교기(6)에서 출력이 이루어지면 트랜지스터(7)의 스위칭 작용에 의해 축전지 전원과 연결된 축전지 경고등(8)이 점등되어 운전자에게 축전지의 방전 상태를 경고하게 된다.The output of the comparator 6 is connected to the base terminal 10 of the transistor 7, and when the output is made from the comparator 6, the battery warning light 8 connected to the battery power source is switched by the switching action of the transistor 7. Lights up to warn the driver of the discharge of the battery.

도 2는 엔진 회전수에 따른 교류 발전기 전압의 출력 특성을 나타낸 그래프이고, 도 3은 축전지의 전압 출력 상태에 따른 방전 경고등의 점등 조건을 나타낸 그래프이다.2 is a graph showing the output characteristics of the alternator voltage according to the engine speed, Figure 3 is a graph showing the lighting conditions of the discharge warning lamp according to the voltage output state of the battery.

발전기가 정상 상태이면 엔진 회전수의 변화에 따라 도 3에 표시한 바와 같이 14∼15볼트의 출력 전압을 나타내고, 도 4의 (가)에서와 같이 축전지 방전기준을 출력전압 10볼트로 하였을 때, 축전지의 충전 상태가 불량하여 출력 전압이 저하되어 10볼트 이하가 되면, 도 4의 (나)에서와 같이 축전지 경고등(8)에 전류가 흘러 방전 경고등이 점등되어 축전지의 방전 상태를 경고하게 된다.When the generator is in a steady state, the output voltage of 14 to 15 volts is shown as shown in FIG. 3 according to the change of engine speed, and when the battery discharge criterion is set to 10 volts as shown in (a) of FIG. When the state of charge of the battery is poor and the output voltage is lowered to 10 volts or less, current flows through the battery warning light 8 as shown in FIG. 4B, and the discharge warning light is turned on to warn the discharge state of the battery.

그러므로, 상기 비교기(6)의 비교 기준(출력 조건)은 두 단자의 전압차가 약 4∼5볼트 정도일 때로 설정되도록 한다.Therefore, the comparison reference (output condition) of the comparator 6 is set so that the voltage difference between the two terminals is about 4-5 volts.

본 고안의 효과로는 종래의 충전 경고회로에 비교기, 트랜지스터 및 축전지 경고등만을 간단히 추가하여 운전자에게 차량의 운전중에도 축전지의 충전 불량을 감지하여 운전자에게 축전지의 상태를 경고할 수 있으므로, 충전지에 갑작스런 고장이 발생되거나 충전지가 한계 수명에 이르러 정상적으로 충전되지 못하여 다음에 재시동이 불가능하게 되는 경우를 방지할 수 있고, 아울러 운전자가 계기판을 통해 발전기에 이상이 있는지 아니면 축전지의 이상인지를 확연히 알 수 있게 되므로 운전자가 정비소에서 발전기와 축전지 모두를 교환하는 실수를 범하게 되는 것을 방지하는 등의 탁월한 효과가 있다.The effect of the present invention is to simply add a comparator, a transistor, and a battery warning lamp to the conventional charging warning circuit, so that the driver can detect a poor charging of the battery even while the vehicle is in operation, thereby warning the driver of the battery condition. Can be prevented from being restarted and the next time the battery can not be recharged normally because the battery has reached its end of life and the driver's instrument panel can be used to clearly know if the generator is faulty or the battery is faulty. There is an excellent effect, such as preventing the repair shop from making the mistake of replacing both the generator and the battery.

Claims (2)

자동차의 충전 경고장치에 있어서,In the charging warning device of a vehicle, 발전기 "L"단자(1)와 점화 스위치내의 IG1단자(2)사이에 설치되는 비교기(6)와, 상기 비교기(6)의 출력이 베이스 단자(10)와 연결되고 이미터 단자(12)와 접지된 NPN형 트랜지스터(7)와, 축전지 전원과 상기 트랜지스터(7)의 컬랙터 단자(11)와 연결된 축전지 경고등(8)로 구성되는 것을 특징으로 하는 축전지 경고장치.A comparator 6 installed between the generator " L " terminal 1 and the IG1 terminal 2 in the ignition switch, and the output of the comparator 6 is connected to the base terminal 10 and to the emitter terminal 12; A battery warning device comprising a grounded NPN transistor (7), a battery power supply and a battery warning light (8) connected to a collector terminal (11) of the transistor (7). 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 비교기(6)는 상기 발전기 "L"단자(1)의 전압보다 점화 스위치내의 IG1단자(2)를 통해 입력되는 축전지 출력 전압이 낮아 상기 비교기(6)에 설정된 설정치 이상이 될 경우를 출력 단자(9)의 출력 조건으로 하는 것을 특징으로 하는 축전지 경고장치.The comparator 6 outputs a case in which the battery output voltage input through the IG1 terminal 2 in the ignition switch is lower than the voltage of the generator “L” terminal 1 to be equal to or higher than the set value set in the comparator 6. The battery warning device, characterized by the output condition of (9).
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