KR100428372B1 - Multi-voltage output type alternator of vehicle - Google Patents
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Abstract
본 발명은 차량의 전장품 전원으로 사용되는 42V 전압을 출력하는 발전기에서 12V 전압을 출력하기 위해 구성되는 DC/DC 컨버터를 제거하여 발전기의 무게를 절감할 수 있는 차량의 다전압 출력용 발전기에 관한 것이다. 본 발명은 차량의 다전압 출력용 발전기에 있어서, 상기 차량의 전장품 전원에 사용되는 복수개의 교류 전압을 각각 발전하는 발전부와; 상기 발전부를 통해 출력되는 복수개의 교류 전압을 각각의 직류 전압으로 정류하여 해당되는 전장품에 공급하는 정류부를 포함하여 구성한다.The present invention relates to a generator for multi-voltage output of a vehicle that can reduce the weight of the generator by removing the DC / DC converter configured to output a 12V voltage in a generator for outputting 42V voltage used as a power supply of the vehicle. The present invention provides a generator for a multi-voltage output of a vehicle, comprising: a power generation unit for generating a plurality of alternating voltages respectively used for an electric power supply of the vehicle; It comprises a rectifier for rectifying the plurality of alternating voltage output through the power generation unit to each of the direct-current voltage supply to the corresponding electrical equipment.
Description
본 발명은 차량의 발전기에 관한 것으로서, 특히 차량의 다전압 출력용 발전기에 관한 것이다.The present invention relates to a generator of a vehicle, and more particularly to a generator for multi-voltage output of the vehicle.
통상적으로, 차량의 전장품 전압은 교류 발전기 시스템을 통해 공급된다.Typically, the electrical equipment voltage of a vehicle is supplied through an alternator system.
도 1은 12V의 전원을 공급하는 교류 발전기(100)의 구조를 나타낸다.1 shows a structure of an alternator 100 for supplying a power of 12V.
도 1에 도시된 교류 발전기(100)는 3상 권선형 동기 발전기로서 발전부(110)를 구성하는 필드 컨트롤러(112)에서 필드 플럭스(Field Flux)를 제어함으로써 엔진 회전수 변동에 무관하게 일정한 전압을 출력하도록 제어된다.The alternator 100 shown in FIG. 1 is a three-phase winding type synchronous generator that controls a field flux from a field controller 112 constituting the power generation unit 110 so as to maintain a constant voltage regardless of engine speed variation. It is controlled to output.
교류 발전기(100)에서 출력되는 3상 전압은 다수개의 다이오드로 구성되는 정류부(120)를 통해 정류되어져 차량의 12V 전장품(130)의 전원으로 사용된다.The three-phase voltage output from the alternator 100 is rectified through the rectifying unit 120 composed of a plurality of diodes, and is used as a power source for the 12V electric appliance 130 of the vehicle.
그러나, 차량 전장 부하가 증가함에 따라 출력 전류가 증가하게 되어, 12V 전원을 가지고서는 증가된 전장 부하를 충족시키기 어렵게 되었다.However, as the vehicle electrical load increases, the output current increases, making it difficult to meet the increased electrical load with a 12V supply.
이에 따라 발전기의 발전 전압을 42V까지 높여서 증가 추세의 전장 부하를 충족시키고자 하는 연구 개발이 진행되는 추세이다.Accordingly, the research and development is progressing to meet the increasing electric load by increasing the generator voltage to 42V.
그러나, 안정적인 전원 공급을 위하여 42V 전원을 사용할 지라도 기존 차량에서 적용되어지고 있는 전장품 중 42V용으로 개발하기가 용이하지 못한 제품들이 있다.However, even though the 42V power supply is used for the stable power supply, there are some products that are not easy to develop for 42V among the electronic devices applied in the existing vehicles.
이러한 전장품을 위하여 42V 전원 외에 12V 전원이 필요하게 된다.In addition to the 42V power supply, a 12V power supply is required for this electronic device.
따라서, 차량에 적용되는 전원으로서 당분간은 12V와 42V가 동시에 존재할 것으로 예상된다.Therefore, 12V and 42V are expected to exist simultaneously as a power source applied to a vehicle.
이 두 가지 전원을 공급하는 방식은 여러 가지가 있을 수 있으나 그중 대표적인 방식을 도 2에 나타내었다.There may be various ways of supplying these two power sources, but a representative method thereof is shown in FIG. 2.
도 2를 참조하면, 42V용 교류 발전기(200)는 발전부(210)에서 발전된 전원을 42V 전장품(240)에 사용하고, 42V를 입력받아 12V를 출력하는 DC/DC 컨버터(230)를 회로 구성하여 12V 전원을 만들어 12V 전장품(250)에 사용하였다.Referring to FIG. 2, the 42V alternator 200 uses a power source generated by the power generation unit 210 in a 42V electrical appliance 240, and configures a DC / DC converter 230 that receives 42V and outputs 12V. To make a 12V power supply was used for the 12V electrical equipment (250).
즉, 두 가지 전압을 동시에 출력하기 위해서 부가적인 DC/DC 컨버터(230)를 사용하였다.That is, an additional DC / DC converter 230 was used to output two voltages simultaneously.
참조 번호 (212)는 필드 컨트롤러이며, (220)는 정류부이다.Reference numeral 212 is a field controller, and 220 is a rectifier.
위와 같은 방법을 사용할 때 종래에는 12V 전원을 만들어 내기 위하여 추가적인 DC/DC 컨버터를 사용해야만 하므로 원가가 상승할 뿐만 아니라 발전기의 크기나 무게가 증가하게 되는 문제점이 있었다.When using the above method, in order to generate a 12V power source in order to use an additional DC / DC converter, there is a problem that not only increases the cost but also increases the size or weight of the generator.
본 발명의 목적은 차량의 전장품 전원으로 사용되는 42V 전압을 출력하는 발전기에서 12V 전압을 출력하기 위해 구성되는 DC/DC 컨버터를 제거하여 발전기의 무게를 절감할 수 있는 차량의 다전압 출력용 발전기를 제공하는데 있다.An object of the present invention is to provide a generator for multi-voltage output of a vehicle that can reduce the weight of the generator by removing the DC / DC converter configured to output a 12V voltage in the generator for outputting 42V voltage used as a power supply of the vehicle electrical equipment It is.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 차량의 다전압 출력용 발전기에 있어서, 상기 차량의 전장품 전원에 사용되는 복수개의 교류 전압을 각각 발전하는 발전부와; 상기 발전부를 통해 출력되는 복수개의 교류 전압을 각각의 직류 전압으로 정류하여 해당되는 전장품에 공급하는 정류부를 포함하여 구성하는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the present invention provides a generator for multi-voltage output of a vehicle, comprising: a power generation unit for generating a plurality of alternating voltages, each of which is used for a power supply of the vehicle; It characterized in that it comprises a rectifier for rectifying the plurality of alternating voltage output through the power generation unit to each of the direct-current voltage supply to the corresponding electrical equipment.
도 1은 종래 기술에 따른 차량의 12볼트 전압 출력용 발전기의 전압 발생부 구성을 도시한 회로도.1 is a circuit diagram showing a configuration of a voltage generator of a 12 volt voltage output generator of a vehicle according to the prior art.
도 2는 종래 기술에 따른 차량의 42볼트 전압 출력용 발전기의 전압 발생부 구성을 도시한 회로도.Figure 2 is a circuit diagram showing the configuration of the voltage generator of the generator for 42-volt voltage output of the vehicle according to the prior art.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 차량의 다전압 출력용 발전기의 전압 발생부 구성을 도시한 회로도.3 is a circuit diagram showing the configuration of the voltage generator of the generator for multi-voltage output of a vehicle according to an embodiment of the present invention.
이하 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 하기 설명 및 첨부 도면과 같은 많은 특정 상세들이 본 발명의 보다 전반적인 이해를 제공하기 위해 나타나 있으나, 이들 특정 상세들은 본 발명의 설명을 위해 예시한 것으로 본 발명이 그들에 한정됨을 의미하는 것은 아니다. 그리고 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. While many specific details, such as the following description and the annexed drawings, are shown to provide a more general understanding of the invention, these specific details are illustrated for the purpose of explanation of the invention and are not meant to limit the invention thereto. And a detailed description of known functions and configurations that may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention will be omitted.
도 3을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 차량의 다전압 출력용 발전기(300)의 전압 발생부 회로 구성을 설명한다.Referring to Figure 3 will be described the circuit configuration of the voltage generator of the multi-voltage output generator 300 of the vehicle according to an embodiment of the present invention.
본 발명의 실시예는 차량의 다전압 출력용 발전기에 있어서, 차량의 전장품 (330, 340) 전원에 사용되는 복수개의 교류 전압을 각각 발전하는 발전부(310)와; 발전부(310)를 통해 출력되는 복수개의 교류 전압을 각각의 직류 전압으로 정류하여 해당되는 전장품(330, 340)에 공급하는 정류부(320)를 포함하여 구성한다.An embodiment of the present invention provides a generator for a multi-voltage output of a vehicle, comprising: a power generation unit 310 for generating a plurality of alternating voltages, each of which is used for a power source of the vehicle's electrical appliances 330 and 340; It comprises a rectifier 320 for rectifying a plurality of alternating voltage output through the power generation unit 310 to each of the direct-current voltage supply to the corresponding electrical equipment (330, 340).
발전부(310)는 도 3에 도시된 바와 같이 필드 플럭스(Field Flux)를 제어하여 차량의 엔진 회전수 변동에 무관하게 일정한 전압을 출력하는 필드 컨트롤러 (312)와, 제1 스테이터 와인딩부(Stator Winding)(314), 제2 스테이터 와인딩부 (316)로 구성한다.As shown in FIG. 3, the power generation unit 310 controls a field flux and outputs a constant voltage regardless of a change in engine speed of the vehicle, and a first stator winding unit. Winding) 314, the second stator winding unit 316.
제1 스테이터 와인딩부(314)는 필드 컨트롤러(312)에 인접되어 설정된 권선비를 갖고 12V의 전압을 발전하며, 제2 스테이터 와인딩부(316)는 제1 스테이터 와인딩부(314)의 끝단에 결선되어 설정된 권선비를 갖고 42V의 전압을 발전한다.The first stator winding unit 314 has a winding ratio set adjacent to the field controller 312 and generates a voltage of 12V, and the second stator winding unit 316 is connected to an end of the first stator winding unit 314. It develops a voltage of 42V with a set turns ratio.
제1 스테이터 와인딩부(314)와 제2 스테이터 와인딩부(316)는 각각 3상 교류 전압을 발전하도록 결선된다.The first stator winding unit 314 and the second stator winding unit 316 are connected to each other to generate a three-phase AC voltage.
정류부(320)는 제1 정류부(322), 제2 정류부(324)로 구성한다.The rectifier 320 includes a first rectifier 322 and a second rectifier 324.
제1 정류부(322)는 6개의 다이오드로 구성되어 제1 스테이터 와인딩부(314)로부터 발전되는 12V 교류 전압을 12V 직류 전압으로 정류한다.The first rectifying unit 322 is composed of six diodes to rectify the 12V AC voltage generated from the first stator winding unit 314 into a 12V DC voltage.
제2 정류부(324)는 6개의 다이오드로 구성되어 제2 스테이터 와인딩부(316)로부터 발전되는 42V 교류 전압을 42V 직류 전압으로 정류한다.The second rectifier 324 is composed of six diodes to rectify the 42V AC voltage generated from the second stator winding 316 to 42V DC voltage.
상기한 바와 같이 본 발명의 실시예는 하나의 교류 발전기(300)에서 12V용 와인딩부와 42V용 와인딩부를 동시에 감아서 두 가지 전압을 출력하는 시스템이다.As described above, the embodiment of the present invention is a system for winding two 12V winding parts and a 42V winding part at the same time in one alternator 300 and outputting two voltages.
즉, 종래의 교류 발전기와는 달리 스테이터 와인딩부에 12V용 3상 전압과 42V용 3상 전압이 발생하도록 결선한다.That is, unlike the conventional alternator, the stator winding is connected to generate a three-phase voltage for 12V and a three-phase voltage for 42V.
이렇게 만들어진 두 가지의 3상 전압을 각각의 정류부(322, 324)를 거쳐 정류하여 12V와 42V를 동시에 만들어 내며, 제1 정류부(322)를 통해 직류 전원을 12V 전장품(330)에 공급하고, 제2 정류부(324)를 통해 직류 전원을 42V 전장품(340)에 공급한다.The two three-phase voltages thus made are rectified through the rectifiers 322 and 324 to generate 12V and 42V simultaneously. The DC power supply is supplied to the 42V electrical appliance 340 through the rectifier 324.
이러한 방식을 사용하면 종래의 방식과는 달리 추가적인 DC/DC 컨버터가 필요 없이 하나의 교류 발전기(300)에서 두 가지 전압을 발생시킬 수 있게 된다.Using this method, unlike the conventional method, it is possible to generate two voltages in one AC generator 300 without the need for an additional DC / DC converter.
상술한 바와 같이 본 발명에 따른 차량의 다전압 출력용 발전기는 42V 시스템으로 전환되는 시점에서 부가적인 시스템의 추가 없이 12V와 42V를 동시에 사용할 수 있어서 42V 시스템 구현이 용이하다.As described above, the generator for multi-voltage output of the vehicle according to the present invention can use 12V and 42V simultaneously without adding additional system at the time of switching to a 42V system, thereby facilitating 42V system implementation.
또한, 종래 기술에서 사용되는 DC/DC 컨버터를 삭제할 수 있어서 발전기의 무게를 줄일 수 있으며, 발전기 제작 원가를 절감할 수 있는 효과가 있다.In addition, it is possible to delete the DC / DC converter used in the prior art can reduce the weight of the generator, there is an effect that can reduce the production cost of the generator.
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