KR20040030751A - 차량 전원을 상용전원으로 변환하기 위한 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 차량용 발전기에서 발전되는 50 내지 800 Hz의 3상 교류전원을 가정이나 사무실 등에서 사용 가능한 교류 60Hz 220V의 상용전원으로 변환함으로써 가정이나 사무실에서 상용전원을 사용하던 각종 전자제품을 별도의 변환장치를 구비하지 않고도 차량용 전원으로 구동시킬 수 있는 것이다.

Description

차량 전원을 상용전원으로 변환하기 위한 장치{Generator for vehicles}

본 발명은 차량 전원을 상용전원으로 변환하기 위한 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 차량용 발전기에서 발전되는 50 내지 800 Hz의 3상 교류전원을 가정이나 사무실 등에서 사용 가능한 상용전원으로 변환할 수 있도록 하는 차량 전원을 상용전원으로 변환하기 위한 장치에 관한 것이다.

통상적으로 승용차나 승합차, 트럭 등과 같은 각종 차량에는 차량에서 필요로 하는 전원을 발전하기 위한 발전기(generator)가 장착되어 있는데, 이로서는 6극 발전기가 널리 사용되고 있다.

도1은 차량에 탑재된 발전기에 의해 발전되는 3상 교류전원을 차량에서 필요로 하는 전원으로 변환하기 위한 장치를 나타낸 것으로서, 발전기(101)에서 발전된 3상 교류전원, 즉 발전기(101)를 구성하는 각 권선의 A, B, C 지점에서 출력되는 교류전원은 다수의 다이오드로 이루어진 교류/직류 변환부(102)(AC/DC convertor)에 의해 직류전원으로 변환된다. 그리고 도면에는 도시되지 않았으나, 별도의 강압 또는 승압기를 이용해서 직류전원을 변환시켜 엔진이나 점화장치 기타 각종 전기장치 등에 공급한다.

그러나 차량의 각 전기장치에 공급되는 직류전원과는 달리 외부로 인출해서 사용할 수 있는 전원은 하나의 전압(일반적으로, 24V의 전원을 일컫는다.)만을 가지는 것이 일반적이다. 따라서 차량 전원을 이용하고자 하는 각종 전자제품들은 통상의 상용전원(220V의 교류전원)이 아닌 차량에서 얻을 수 있는 24V의 직류전원을 이용할 수 있도록 구성되어야 한다. 특히, 가정이나 사무실 등에서 상용전원을 사용하던 전자제품들은 차량용 전원을 그대로 사용할 수 없어 별도의 변환장치를 구비해야 하는 결점이 있다.

상기한 바와 같은 종래의 결점을 해결하기 위한 본 발명은 가정이나 사무실 등에서 사용하던 각종 전자제품을 별도의 변환장치를 구비하지 않고도 차량에서 사용할 수 있도록 하는 것을 그 목적으로 한다.

또한 본 발명은 가정이나 사무실에서 60Hz, 220V의 교류전원을 이용하던 전자제품에 적합한 60Hz, 220V의 상용전원을 차량에서도 얻을 수 있도록 하는 것을 그 목적으로 한다.

도1은 차량에 탑재된 통상의 전원장치를 나타낸 구성도이다.

도2는 본 발명에 의한 차량 전원을 상용전원으로 변환하기 위한 장치를 나타낸 구성도이다.

- 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 -

1 : 발전기 2 : 교류/직류 변환부

3 : 변압부 4 : 자동 전압 조정부

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 차량 엔진의 회전에 따라 3상 교류전원을 발전하는 발전기와, 상기 발전기로부터 출력되는 3상 교류전원을 차량에 적정한 직류전원으로 변환하는 교류/직류 변환부를 구비한 차량용 전원을 상용전원으로 변환하기 위한 장치에 있어서, 상기 발전기 권선의 각 출력단(A)(B)(C)이 복수의 1차측 코일 중 하나의 1차측 코일의 입력단에 각각 접속되고 상기 발전기에서 출력되는 교류전원을 승압시키는 변압부 및 상기 변압부 2차측 코일에서 출력되는 교류전원을 직류전원으로 변환하고, 이를 다시 60Hz, 220V의 교류전원으로 변환하는 자동전압 조정부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명에 있어서, 상기 상용전원은 60 Hz, 220V의 교류전원인 것이 바람직하다.

이하, 본 발명의 상세히 설명한다.

도2를 참조하면, 본 발명은 각종 차량에 장착된 발전기(1)의 출력단(A)(B)(C)이 교류/직류 변환부(2)를 구성하는 다이오드(diode)의 접속점에 접속되어 있어, 발전기(1)로부터 출력되는 3상 교류전원을 차량에서 필요로 하는 직류전원으로 변환할 수 있다.

또한 발전기(1)의 출력단(A)(B)(C)은 교류/직류 변환부(2)에 접속되어짐과 동시에 변압부(3)를 구성하는 복수의 1차측 코일의 입력단에 접속되어 있다. 물론, 변압부(3) 1차측 코일의 다른 입력단들은 각각 접지되어 있다.

그리고 발전기(1)에서 출력되는 50 내지 800Hz의 교류전원을 승압하는 역할을 하는 변압부(3) 2차측 코일의 출력단에는 상기 변압부(3)에 의해 승압된 교류전원을 직류전원으로 변환하였다가 이를 다시 사용자가 필요로 하는 전원, 즉 가정이나 사무실 등에서 사용되는 전자제품에 직접 사용할 수 있는 60Hz, 220V의 교류전원으로 변환하는 자동 전압 조정부(4)가 구성되어 있다.

이와 같은 구성을 가지는 본 발명의 동작을 설명한다.

먼저 차량에 장착된 엔진(engine)이 구동됨에 따라 발전기(1)가 연동되어 발전기(1)의 출력단(A)(B)(C)으로부터 3상 교류전원이 출력된다. 이때 3상 교류전원은 엔진의 회전수에 따라 교류전원의 주파수가 50 Hz에서 800 Hz까지 변환하게 된다. 이 3상 교류전원이 3상 교류전원의 위상에 따라 교류/직류 변환부(2)의 다이오드를 순방향 혹은 역방향으로 통과하므로 최종적으로 교류/직류 변환부(2)의 출력단으로부터 차량에 적합한 직류전원을 얻을 수 있다.

또한 발전기(1)의 출력단(A)(B)(C)으로부터 출력된 3상 교류전원은 변압부(3)를 구성하는 복수의 1차측 코일을 선택적으로 흐른다. 따라서 변압부(3)를 구성하는 2차측 코일로부터 승압된 교류전원, 즉 상용전원으로 구동되는 전자제품을 구동시키기에 적합한 레벨까지 충분히 승압된 교류전원이 출력된다. 물론, 이때의 교류전원 레벨은 자동 전압 조정부(4)에서 교류전원을 직류전원으로 그리고 다시 직류전원을 교류전원으로 변환하는 과정에서 손실될 것까지도 감안한 레벨이다.

이렇게 서로 다른 권선비를 갖는 1차측 코일과 2차측 코일로 이루어진 변압부(3)에 의해 3상 교류전원이 60Hz, 220V의 교류전원으로 변환할 수 있을 정도의 충분한 레벨(level)을 가지는 교류전원으로 승압되어 자동 전압 조정부(4)에 입력되면, 자동 전압 조정부(4)는 이를 우선적으로 직류전원으로 변환한다.

그러고 나면, 자동 전압 조정부(4)는 직류전원을 자동 전압 조정부(4) 자체 특성이나 외부 입력에 의해 설정된 주파수와 전압레벨을 갖는 교류전원으로 변환하여 출력한다. 즉, 자동 전압 조정부(4)에 의해 직류전원이 가정이나 사무실 등에서 사용되는 전자제품에 적합한 상용전원, 즉 60Hz, 220V의 교류전원으로 변환되어 출력됨으로써 차량에서 별도의 변환장치를 구비하지 않고도 가정이나 사무실 등에서 사용하던 전자제품을 그대로 사용할 수 있는 것이다.

여기서 자동 전압 조정부(4)는 자동전압 조정부(4)에 연결된 별도의 조정레버의 작동으로 자동 전압 조정부(4)에 의해 변환할 수 있는 교류전원의 주파수와 전압을 임의로 조절 가능하도록 하는 것이 바람직하다.

따라서 본 발명에 의한 차량 전원을 상용전원으로 변환하기 위한 장치에 의하면,

1. 본 발명은 가정이나 사무실 등에서 사용하던 각종 전자제품을 별도의 변환장치를 구비하지 않고도 차량에서도 손쉽게 사용할 수 있는 효과가 있다.

2. 또한 본 발명은 가정이나 사무실 등에서 60Hz, 220V의 교류전원을 이용하던 각종 전자제품에 적합한 60Hz, 220V의 상용전원을 차량에서도 얻을 수 있는 효과가 있다.

이상에서 본 발명은 기재된 구체적인 실시예에 대해서만 상세히 설명하였지만 본 발명의 기술사상 범위 내에서 다양한 변형 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속함은 당연한 것이다.

Claims (2)

1. 차량 엔진의 회전에 따라 3상 교류전원을 발전하는 발전기와, 상기 발전기로부터 출력되는 3상 교류전원을 차량에 적정한 직류전원으로 변환하는 교류/직류 변환부를 구비한 차량용 전원을 상용전원으로 변환하기 위한 장치에 있어서,

   상기 발전기 권선의 각 출력단(A)(B)(C)이 복수의 1차측 코일 중 하나의 1차측 코일의 입력단에 각각 접속되고 상기 발전기에서 출력되는 교류전원을 승압시키는 변압부; 및

   상기 변압부 2차측 코일에서 출력되는 교류전원을 직류전원으로 변환하고, 이를 다시 60Hz, 220V의 교류전원으로 변환하는 자동전압 조정부;

   를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 전원을 상용전원으로 변환하기 위한 장치.
2. 제1항에 있어서,

   상기 상용전원은 60Hz, 220V의 교류전원인 것을 특징으로 하는 차량용 전원을 상용전원으로 변환하기 위한 장치.