KR100387832B1 - an assistant charging equipment of hybrid electric vehicle - Google Patents

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Abstract

본 발명은 하이브리드 전기자동차(HEV ; hybrid electric vehicle)의 보조충전장치에 관한 것으로, 리타더(20)의 디스크(25) 측부에 페라이트 자석철심(27)을 설치하고, 이 페라이트 자석철심(27)을 정류기(7a)와 승압장치(7b) 및 전압안정장치(7c)로 구성된 배터리(4)의 충전장치(7)에 연결한 구조로 이루어진다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an auxiliary charging device for a hybrid electric vehicle (HEV), wherein a ferrite magnet iron core 27 is provided on the disc 25 side of the retarder 20, and the ferrite magnet iron core 27 is provided. Is connected to the charging device 7 of the battery 4 composed of the rectifier 7a, the boosting device 7b and the voltage stabilizer 7c.

따라서, 차량이 주행하면 상기 프로펠라샤프트(10)가 회전되고, 이에 따라 플로펠라샤프트(10)에 고정된 디스크(27)가 회전됨으로써 페라이트 자석철심(27)에 유도전류가 발생되며, 이 유동전류는 충전장치(7)를 통해 정류,승압,안정과정을 거쳐 배터리(4)에 충전된다.Accordingly, when the vehicle travels, the propeller shaft 10 is rotated, and thus, a disk 27 fixed to the floppler shaft 10 is rotated, so that an induced current is generated in the ferrite magnet core 27, and the flow current is generated. Through the charging device 7 is charged to the battery 4 through the rectification, boosting, stabilization process.

즉, 엔진이 작동되지 않고 모터에 의해서만 주행되는 상황에서도 배터리를 충전할 수 있게 되어 보다 장시간 배터리의 전력을 이용할 수 있도록 된 것이다.That is, the battery can be charged even when the engine is not driven and is driven only by the motor, so that the power of the battery can be used for a longer time.

Description

하이브리드 전기자동차의 보조충전장치{an assistant charging equipment of hybrid electric vehicle}An assistant charging equipment of hybrid electric vehicle

본 발명은 하이브리드 전기자동차의 보조충전장치에 관한 것으로, 주행중에 충전이 이루어질 수 있도록 된 하이브리드 전기자동차의 보조충전장치에 관한 것이다.The present invention relates to an auxiliary charging device for a hybrid electric vehicle, and more particularly to an auxiliary charging device for a hybrid electric vehicle that can be charged while driving.

일반적으로 넓은 의미의 하이브리드 자동차는 서로 다른 두 종류 이상의 동력원을 효율적으로 조합하여 차량을 구동시키는 것을 의미하나, 대부분의 경우는 연료를 사용하여 동력을 얻는 엔진과 배터리의 전력으로 구동되는 전기모터에 의해 구동력을 얻는 자동차를 의미하며 이를 하이브리드 전기자동차 즉, HEV(hybrid electric vehicle)라 부르고 있다.In general, a hybrid vehicle in a broad sense means to drive a vehicle by combining two or more different power sources efficiently, but in most cases, an electric motor driven by an engine and a battery powered by fuel is used. A vehicle that obtains driving power is called a hybrid electric vehicle, that is, a hybrid electric vehicle (HEV).

하이브리드 전기자동차에는 엔진은 배터리를 충전시키는데 사용되고 이 배터리의 전력을 이용하여 작동되는 모터에 의하여 차량이 구동되는 직렬방식(series type)이 있고, 엔진이 배터리만을 충전시키기도 하나 모터와 함께 차량을 직접 구동시키는 병렬방식(parallel type)이 있는데, 이중 병렬방식의 하이브리드 전기자동차를 도 1에 도시하였다.Hybrid electric vehicles have a series type in which an engine is used to charge a battery and the vehicle is driven by a motor operated by using the power of the battery, and the engine may charge only the battery but directly drive the vehicle together with the motor. There is a parallel type (parallel type), a dual parallel type hybrid electric vehicle is shown in FIG.

즉, 병렬방식 하이브리드 전기자동차는 모터(1)와 엔진(2)이 차축에 구동력을 전달하는 변속장치(3)에 모두 동력을 전달할 수 있도록 연결되어 있으며, 상기 모터(1)는 제어장치(5)를 통해 배터리(4)에 연결되어 배터리(4)로부터 적절한 전력을 공급받아 작동되도록 되어 있으며, 상기 배터리(4)에는 교류전원(상용 또는 가정용 교류전원)으로부터 충전장치(7)를 거쳐 공급되는 전류가 충전될 수 있도록 되어 있다.That is, the parallel hybrid electric vehicle is connected so that both the motor 1 and the engine 2 can transmit power to the transmission 3 which transmits the driving force to the axle, and the motor 1 is connected to the controller 5. It is connected to the battery (4) through a) to be supplied with proper power from the battery (4) to operate, the battery (4) is supplied via the charging device (7) from an AC power source (commercial or home AC power) The current can be charged.

한편, 전기자동차에 있어서 가장 문제되는 것은 배터리의 용량이며 차량을 정지시켜 행하는 정식의 충전작업을 거치지 않고 기충전된 배터리의 용량으로 가능한 먼 거리를 주행할 수 있어야 실용성이 증대되고 더욱 널리 사용될 것이다.On the other hand, the most problematic in the electric vehicle is the capacity of the battery and the practicality will be increased and more widely used if you can travel as far as possible with the capacity of the pre-charged battery without going through a formal charging operation to stop the vehicle.

따라서, 하이브리드 자동차에서 엔진의 구동에 의해 전류를 발생시키고, 이 전류가 배터리에 충전되도록 되어 있으나, 이와 같은 충전방식에서는 엔진을 작동시켜야 하므로 연료의 소모가 발생된다는 문제점이 있었다.Therefore, in the hybrid vehicle, a current is generated by driving the engine and the current is charged in the battery. However, in such a charging method, there is a problem in that fuel consumption occurs because the engine must be operated.

이에 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 발명된 것으로, 연료의 소모 없이 배터리를 충전할 수 있도록 된 하이브리드 전기자동차의 보조충전장치를 제공함에 그 목적이 있다.Accordingly, the present invention has been invented to solve the above problems, and an object thereof is to provide an auxiliary charging device for a hybrid electric vehicle that can charge a battery without consuming fuel.

도 1은 하이브리드 전기자동차의 개념도,1 is a conceptual diagram of a hybrid electric vehicle,

도 2는 리타더가 장착된 자동차의 측면도,2 is a side view of a vehicle equipped with a retarder,

도 3은 상기 리타더의 단면도,3 is a cross-sectional view of the retarder,

도 4는 본 발명에 따른 보조충전장치의 구성도이다.4 is a block diagram of an auxiliary charging device according to the present invention.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명** Description of the symbols for the main parts of the drawings *

1 : 모터, 2 : 엔진,1: motor, 2: engine,

3 : 변속장치, 4 : 배터리,3: transmission, 4: battery,

5 : 제어장치, 6 : 교류전원,5: control device, 6: AC power,

7 : 충전장치, 7a : 정류기,7: charging device, 7a: rectifier,

7b : 승압장치, 7c : 전압안정장치,7b: booster, 7c: voltage stabilizer,

10 : 프로펠라샤프트, 20 : 리타더,10: propeller shaft, 20: retarder,

21 : 스테이터, 22 : 코일,21: stator, 22: coil,

23 : 자극편, 24 : 베어링,23: magnetic pole piece, 24: bearing,

25 : 디스크, 26 : 고정부재,25 disc, 26 fixing member,

27 : 페라이트 자석철심.27: ferrite magnetic iron core.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 프로펠라샤프트에 설치된 리타더에 자석철심을 내장하여 이 자석철심에 유도전류가 발생하도록 하고, 이 유동전류를 충전장치를 통하여 배터리에 충전시키는 구조로 이루어진다.In order to achieve the above object, the present invention has a structure in which a magnetic core is embedded in a retarder installed in a propeller shaft so that an induced current is generated in the magnetic iron core, and the flow current is charged to a battery through a charging device. .

따라서, 모터 구동만으로 차량이 주행하고 있는 경우에는 연료의 소모가 없는 상태에서 배터리의 충전이 이루어지게 된다.Therefore, when the vehicle is driven only by the motor driving, the battery is charged without the consumption of fuel.

이하, 본 발명을 첨부된 예시도면을 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, the present invention will be described in detail.

본 발명이 적용되는 리타더(20)는 도 2에 도시된 바와 같이프로펠라샤프트(10)에 설치되며, 도 3에 도시된 바와 같이 프로펠라샤프트(10)에 베어링(24)으로 중심이 지지되고 외측은 하우징(도시하지 않음)에 고정되어 있으며 코일(24)이 권선되어 있고 전극판(23)이 구비된 스테이터(21)와 상기 프로펠라샤프트(10)에 고정되어 이 프로펠라샤프트(10)와 동시에 회전되는 디스크(25)로 구성된다.The retarder 20 to which the present invention is applied is installed on the propeller shaft 10 as shown in FIG. 2, and the center is supported by the bearing 24 on the propeller shaft 10 as shown in FIG. Is fixed to the housing (not shown), the coil 24 is wound, and is fixed to the stator 21 and the propeller shaft 10 provided with the electrode plate 23 to rotate simultaneously with the propeller shaft 10. Consisting of a disk 25.

따라서, 상기 코일(22)에 전력이 공급되어 자극편(23)이 자력을 띠면 이 자극편(23)의 자속을 상기 디스크(25)가 끊어 줌에 따라 디스크(25)에 와전류가 흐르게 되고, 이 와전류와 자극편(23)이 서로 작용하여 디스크(25)의 회전력을 멈추게 하며, 디스크(25)는 상기 프로펠라샤프트(10)에 고정되어 있으므로 제동력이 걸리도록 된 것이다.Therefore, when electric power is supplied to the coil 22 and the magnetic pole piece 23 is magnetic, an eddy current flows in the disk 25 as the magnetic flux of the magnetic pole piece 23 breaks the disk 25. This eddy current and the magnetic pole pieces 23 act to stop the rotational force of the disk 25, the disk 25 is fixed to the propeller shaft 10, so that the braking force is applied.

본 발명은 상기와 같은 구조의 리타더(20)에서 프로펠라샤프트(10)와 동시에 회전되는 디스크(25)의 회전을 이용한 것이며, 도 4에 도시된 바와 같이 상기 디스크(25)의 측부에 리타더(20)의 하우징에 고정된 고정부재(26)가 구비되고, 이 고정부재(26)에 페라이트(ferrite) 자석철심(27)이 설치되며, 이 페라이트 자석철심(27)은 배터리(4)의 충전장치(7)에 연결되는 한편, 상기 충전장치(7)는 교류전류를 직류전류로 정류하는 정류기(7a)와, 이 정류기(7a)로부터 전해진 직류전류의 전압을 승압하는 승압장치(7b) 및 이 승압장치(7b)에서 승압된 전류의 전압이 일정하도록 조절해주는 전압안정장치(7c)로 이루어진다.The present invention utilizes the rotation of the disk 25 that is rotated at the same time as the propeller shaft 10 in the retarder 20 of the above structure, as shown in Figure 4 the retarder on the side of the disk 25 A fixing member 26 fixed to the housing of the 20 is provided, and a ferrite magnet iron core 27 is installed on the fixing member 26, and the ferrite magnet iron core 27 is formed of the battery 4. While connected to the charging device 7, the charging device 7 includes a rectifier 7a for rectifying an alternating current into a direct current, and a booster 7b for boosting the voltage of the direct current transmitted from the rectifier 7a. And a voltage stabilizer 7c which adjusts the voltage of the current boosted by the booster 7b to be constant.

이하, 본 발명의 작용 및 효과를 설명한다.Hereinafter, the operation and effects of the present invention will be described.

자동차가 주행하면 상기 프로펠라샤프트(10)가 회전되므로 이에 고정되어 있는 리타더(20)의 디스크(25)가 회전한다.Since the propeller shaft 10 is rotated when the vehicle runs, the disc 25 of the retarder 20 fixed thereto is rotated.

한편, 상기 고정부재(26)에 감겨져 있는 페라이트 자석철심(27)은 영구자석이므로 항상 자력이 형성되어 있으며, 따라서, 상기 디스크(25)가 페라이트 자석철심(27)의 자속을 끊어 끊어 줌으로써 페라이트 자석철심(27)에는 유도전류가 발생된다.On the other hand, the ferrite magnet iron core (27) wound on the fixing member 26 is a permanent magnet is always a magnetic force is formed, therefore, the disc 25 by breaking the magnetic flux of the ferrite magnet iron core (27) to the ferrite magnet An induced current is generated in the iron core 27.

이 유도전류는 페라이트 자석철심(27)에 연결된 전선을 타고 충전장치(7)로 전달되어 일단 정류기(7a)를 통과하면서 직류로 정류되고, 이 직류전류는 전압이 매우 낮으므로(상기 페라이트 자석철심에 유도된 전류 자체가 전압이 낮다.) 승압장치(7b)를 거쳐 배터리(4)의 충전전압인 312V∼330V로 승압되며, 이후 전압안정장치(7c)를 거쳐 전압이 변동이 적은 안정적인 상태로 배터리(4)에 전달되어 충전된다.The induced current is transferred to the charging device 7 via a wire connected to the ferrite magnet core 27 and rectified by direct current while passing through the rectifier 7a, and the DC current is very low in voltage (the ferrite magnet core is The current itself induced at is low in voltage.) The voltage is boosted to 312V to 330V, which is the charging voltage of the battery 4 via the booster 7b, and then the voltage stabilizer 7c is stabilized with little change in voltage. It is delivered to the battery 4 and charged.

즉, 차량이 주행중일 때 특히 엔진은 작동하지 않고 전기모터의 힘으로만 차량이 주행할 경우에도, 리타더(20)의 디스크(25)와 페라이트 자석철심(27)의 작용으로 이 페라이트 자석철심(27)에 유도된 전류가 직류로 정류된후 승압, 안정과정을 거쳐 배터리(4)에 충전될 수 있도록 된 것이다.That is, the ferrite magnet iron core is caused by the action of the disc 25 and the ferrite magnet iron core 27 of the retarder 20, especially when the vehicle is driven only by the power of the electric motor while the vehicle is running. After the current induced in (27) is rectified by direct current, the battery 4 can be charged through a boosting and stabilizing process.

이상 설명한 바와 같이 본 발명에 따르면, 엔진이 작동하지 않는 상태의 주행상태에서도 배터리를 충전시킬 수 있게 됨으로써 충전을 위한 연료의 소모가 발생하지 않으며, 이와 같이 주행중에 충전이 이루어지므로 정식 충전을 하지 않고도 보다 오랜 시간을 주행할 수 있게 되는 효과가 있다.As described above, according to the present invention, the battery can be charged even when the engine is not running, and thus no fuel is consumed for charging. There is an effect that can travel longer time.

Claims (3)

프로펠라샤프트(10)와 일체로 회전되는 리타더(20)의 디스크(25) 측부에 페라이트 자석철심(27)이 구비되어, 차량 주행시 상기 프로펠라샤프트(10) 회전에 의해 디스크(25)가 회전되면 상기 페라이트 자석철심(27)에 유도전류가 발생되며, 이 유도전류는 충전장치(7)를 거쳐 배터리(4)에 충전되도록 된 하이브리드 전기자동차의 보조충전장치.The ferrite magnet core 27 is provided on the side of the disc 25 of the retarder 20 which is integrally rotated with the propeller shaft 10, and the disc 25 is rotated by the propeller shaft 10 when the vehicle is driven. Induced current is generated in the ferrite magnet core 27, the induced current is a secondary charging device of a hybrid electric vehicle is to be charged to the battery (4) via a charging device (7). 제 1항에 있어서, 상기 페라이트 자석철심(27)은 리타더(20)의 하우징 내부의 디스크(25) 근접위치에 장착된 고정부재(26)에 설치되는 것을 특징으로 하는 하이브리드 전기자동차의 보조충전장치.2. The secondary charging of the hybrid electric vehicle according to claim 1, wherein the ferrite magnet core 27 is installed at a fixing member 26 mounted at a position close to the disk 25 in the housing of the retarder 20. Device. 제 1항에 있어서, 상기 충전장치(7)는 페라이트 자석철심(27)에 유도된 교류전류를 직류로 정류하는 정류기(7a)와, 이 정류기(7a)에서 전달된 직류전류의 전원을 배터리(4)의 충전전압으로 승압시키는 승압장치(7b)와, 이 승압장치(7b)에서 승압된 전류의 전압을 안정시키는 전압안정장치(7c)로 이루어지는 것을 특징으로 하는 하이브리드 전기자동차의 보조충전장치.2. The charging device (7) according to claim 1, wherein the charging device (7) includes a rectifier (7a) for rectifying an alternating current induced in the ferrite magnet core (27) with a direct current, and a power source for the direct current supplied from the rectifier (7a). And a voltage stabilizer (7c) for stabilizing the voltage of the current boosted by the booster (7b).
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