KR19990001474U - 차량용 전원장치 - Google Patents

Abstract

본 고안은 차량용 전원장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 배터리를 2개로 분리하여 그 하나는 엔진계통의 전장품에 전기를 공급하도록 하고 다른 하나는 엔진계통 이외의 전장폼에 전기를 공급하도록 함으로써 전기공급의 효율을 극대화하고 차량의 시동성을 완벽하게 보장하며 전기공급을 위한 와이어 하네스(wire harness)의 부피를 감소시킬 수 있도록 한 차량용 전원장치에 관한 것이다. 이를 위한 본 고안은, 차량의 각종 전기부하에 전기를 공급하는 차량용 전원장치에 있어서, 차량 시동과 관련된 전기부하에 전기를 공급하는 제1 배터리와, 상기 차량의 시동과 무관한 전기부하에 전기를 공급하는 제2 배터리, 및 상기 제1 배터리의 전류가 상기 제2 배터리로 흐를 수 있도록 하지만 상기 제2 배터리의 전류가 상기 제1 배터리로 흐르는 것을 차단하는 다이오드 수단을 구비하여 된 것을 특징으로 한다.

Description

차량용 전원장치

본 고안은 차량용 전원장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 배터리를 2개로 분리하여 그 하나는 엔진계통의 전장품에 전기를 공급하도록 하고 다른 하나는 엔진계통 이외의 전장폼에 전기를 공급하도록 함으로써 전기공급의 효율을 극대화하고 차량의 시동성을 완벽하게 보장하며 전기공급을 위한 와이어 하네스(wire harness)의 부피를 감소시킬 수 있도록 한 차량용 전원장치에 관한 것이다.

일반적으로 자동차는 엔진의 운동으로 발생된 동력을 이용하여 주행하는 것으로, 상기와 같은 주행을 위한 엔진의 시동장치나 점화장치의 전장품을 비롯하여 램프류, 에어컨장치등의 전기장치는 배터리와 발전기에서 공급되는 전원을 사용한다.

상기 발전기는 벨트로 엔진과 연결되어 엔진의 운동으로 인하여 발생되는 전력을 전기장치(전장품)에 공급한다.

상기 배터리는 엔진 정지시 ACC모드 즉, 라디오나 히터등의 전장품에 전원을 공급하며, 시동시에는 스타트 모터에 전류를 공급하여 엔진을 구동시키고, 운행중에 생기는 충전 장치의 출력 부족이나 전압 변동을 보상하여 안정된 전력을 공급하고, 충전 장치의 고장이 있을 경우 자동차의 주행을 확보하기 위한 전원으로 작동한다.

한편, 배터리에서 전류가 흘러나가는 것을 방전이라 하며, 특히, 배터리는 사용하지 않아도 조금씩 자연방전하여 용량이 감소되며 이러한 현상을 자기 방전이라 한다.

반대로, 배터리로 전류가 흘러 들어가게 하는 것을 충전이라 하고, 상기와 같은 충전은 충전장치를 통해 이루어진다.

그런데, 상기와 같이 자동차의 각종 전장품에 전원을 공급하며, 상기한 충전장치에 의해 전력이 충전되는 배터리는 엔진룸내에 단독으로, 즉 1개만이 장착되고 있어 다음과 같은 여러 가지 문제점이 발생되고 있다.

첫째, 차량의 전기부하에 연결되는 대부분의 전원선(와이어 하네스)이 배터리에서 시작하는 관계로 전선의 구조는 트리(tree)구조가 되어 상기 배터리를 트리의 뿌리로 생각할 때 메인 전선의 굵기(부피)는 대단히 커지게 되어 이의 장착 및 처리가 어려웠다.

둘째, 차량의 전자화가 가속화되면서 운전하지 않고 주차를 시킨 상태에서도 차량의 전력소비(암전류(dark current)에 의한 전력소비)가 과도하게 발생하여 장시간 주차시 배터리의 전압강하로 인해 시동이 걸리지 않는 경우가 발생하고 있다.

셋째, 운전자가 실수로 실내등(room lamp)를 점등시키거나 차폭등 등을 점등시킨 상태에서 하차했을 경우 이로 인해 배터리의 방전이 과도하게 발생하여 시동을 위한 충분한 전원을 배터리가 보유하지 못하게 되는 경우가 있었다. 이 경우, 상기와 같은 운전자의 실수를 경보해 주는 장치가 장착될 수 있지만, 모든 전장품에 대해 상기와 같은 운전자의 실수를 경보해 주는 장치를 장착할 수 없는 어려움이 있다.

본 고안은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 배터리를 2개로 분리하여 그 하나는 엔진계통의 전장품, 특히 시동계통의 전장품에 전기를 공급하도록 하고 다른 하나는 엔진계통 이외의 전장폼에 전기를 공급하도록 함으로써 전기공급의 효율을 극대화하고 차량의 시동성을 완벽하게 보장하며 전기공급을 위한 와이어 하네스(wire harness)의 부피를 감소시킬 수 있도록 한 차량용 전원장치를 제공함에 그 목적이 있다.

도 1은 본 고안에 따른 차량용 전원장치를 도시한 구성도,

도 2는 본 고안의 다른 실시예의 구성도.

도면의 주요부분에 대한 부호설명

2 : 발전기 10 : 제1 배터리 12 : 시동모터

20 : 제2 배터리 22 : 램프 30 : 다이오드

상기 목적을 달성하기 위하여 본 고안에 따른 차량용 전원장치는,

차량의 각종 전기부하에 전기를 공급하는 차량용 전원장치에 있어서,

차량 시동과 관련된 전기부하에 전기를 공급하는 제1 배터리와, 상기 차량의 시동과 무관한 전기부하에 전기를 공급하는 제2 배터리, 및 상기 제1 배터리의 전류가 상기 제2 배터리로 흐를 수 있도록 하지만 상기 제2 배터리의 전류가 상기 제1 배터리로 흐르는 것을 차단하는 다이오드 수단을 구비하여 된 점에 그 특징이 있다.

본 고안의 바람직한 실시예에 있어서, 상기 제1 배터리는 엔진룸내에 장착되고 상기 제2 배터리는 엔진룸 이외의 곳, 예를 들면 콘솔박스 하부에 장착된다.

본 고안의 바람직한 실시예에 있어서, 상기 제1 배터리 및 제2 배터리는 발전기로부터 전기를 충전받는다.

이하, 첨부된 도면을 참조하면서 본 고안에 따른 차량용 전원장치의 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다.

본 고안에 따른 차량용 전원장치는, 배터리를 2개로 분리하여 그 하나는 엔진계통의 전장품, 특히 시동계통의 전장품에 전기를 공급하도록 하고 다른 하나는 엔진계통 이외의 전장폼에 전기를 공급하도록 함으로써 전기공급의 효율을 극대화하고 차량의 시동성을 완벽하게 보장하며 전기공급을 위한 와이어 하네스(wire harness)의 부피를 감소시킬 수 있도록 한 것으로서, 도 1에 도시된 바와 같이 차량 시동과 관련된 전기부하, 예를 들면 시동모터(12), 이그니션 코일과 유도성 전기부하(14)에 전기를 공급하는 제1 배터리(10)와, 차량의 시동과 무관한 전기부하, 예를 들면, 시계(24), 제동등과 같은 저항성 전기부하(22)에 전기를 공급하는 제2 배터리(20), 및 제1 배터리(10)의 전류가 제2 배터리(20)로 흐를 수 있도록 하지만 제2 배터리(20)의 전류가 제1 배터리(10)로 흐르는 것을 차단하는 대용량 다이오드(30)을 구비하여 이루어진다. 여기서, 상기 제1 배터리(10)는 상기 언급한 전기부하 이외에 엔진룸내에 설치되는 램프류, 팬등에도 전기를 공급하도록 할 수 있으며, 상기 제2 배터리(20)도 상기 언급한 전기부하 이외에 계기패널의 전기부하, 도어와 관련된 전기부하에 전기를 공급하도록 할 수 있다.

본 고안에 있어서, 제1 배터리(10)는 바람직하게 엔진룸내에 장착되고, 제2 배터리(20)는 엔진룸 이외의 곳, 예를 들면 콘솔박스 하부에 장착된다. 그리고, 본 고안의 제1 배터리(10) 및 제2 배터리(20)는 모두 발전기(2)로부터 전기를 충전받는다.

상기와 같이 구성된 본 고안의 차량용 전원장치의 작용을 도 1 및 도 2를 참조하여 설명한다.

먼저, 본 고안에 따르면, 제1 배터리(10)는 종래와 마찬가지로 엔진룸에 장착되어 시동과 관련된 시동모터(12)와 이그니션 코일(14) 및 엔진룸에 장착된 각종 전기부하에만 전기를 공급하고, 제2 배터리(10)는 콘솔박스 하단부 또는 주차브레이크 하단부에 장착되어 시동과 관련되지 않고 엔진룸내에 장착되지 않은 시계(24), 램프(22)와 같은 모든 전기부하에 전기를 공급하기 때문에 배터리와 전기부하를 연결접속시키는 와이어 하니스의 굵기가 대폭 감소되게 된다. 이는 마치 큰 나무 1개보다 작은 나무 2개로 하여 부피를 줄이는 원리와 같다. 상기와 같이 제1 배터(10) 및 제2 배터리(20)와 관련되는 와이어 하네스는 종래의 트리 구조와 달리 매트릭스(matrix) 구조를 취한다.

또한, 본 고안에 따르면, 도 2에 도시되어 있는 바와 같이 제1 배터리(10)는 시동 모터(12)에만 전기를 공급하도록 하고, 나머지 모든 전기부하에는 제2 배터리(20)가 전기를 공급하도록 하고, 제1 배터리(10)의 전류가 정류 다이오드(30)에 의해 시동 모터(12)이외의 다른 전기부하들에 흐르지 못하도록 할 수 있어, 상기한 시동모터(12) 이외의 전기부하들(14)(22)(24)에 의해 제2 배터리(20)의 전력소모가 과도하게 되더라도 제1 배터리(10)는 영향을 받지 않기 때문에 차량의 시동은 안정적으로 이루어지게 된다.

이로써, 본 고안은 차량의 각종 전기부하에 전기를 최적으로 공급토록 하고, 와이어 하네스의 부피를 줄일 수 있게 하며, 안정한 시동성을 확보토록 한다.

이상에서 살펴본 바와같이 본 고안에 따른 차량용 전원장치는 다음과 같은 이점을 제공한다.

첫째, 차량내 전선의 부피를 대폭감소시킬 수 있으며, 이로 인한 원가절감을 달성한다.

둘째, 장기간 주차시 또는 원치 않는 전력소모로 인한 시동성 저하를 방지한다.

셋째, 매트릭스(matrix) 구조의 전원분배 시스템을 구축하여 점차 증대하고 있는 차량의 전원관리에 확장성을 제공한다.

한편, 상술한 바와 같은 본 고안 차량용 전원장치는 상기 실시예에 한정되지 않고 본원 고안의 정신과 범위를 이탈하지 아니하고 많은 제조변형을 가하여 실시할 수 있음은 물론이다.

Claims (1)

1. 차량의 각종 전기부하에 전기를 공급하는 차량용 전원장치에 있어서,

   차량 시동과 관련된 전기부하에 전기를 공급하는 제1 배터리와, 상기 차량의 시동과 무관한 전기부하에 전기를 공급하는 제2 배터리, 및 상기 제1 배터리의 전류가 상기 제2 배터리로 흐를 수 있도록 하지만 상기 제2 배터리의 전류가 상기 제1 배터리로 흐르는 것을 차단하는 다이오드 수단을 구비하여 된 것을 특징으로 하는 차량용 전원장치.