KR20070114183A - 자동차용 전기 공급 장치 - Google Patents

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KR20070114183A
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발레오 에뀝망 엘렉뜨리끄 모떼르
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Abstract

본 발명은 적어도 두 개의 전력 저장 유닛을 접속하기 위한 접속 박스에 관한 것이다. 상기 두 저장 유닛(12a, 12b)은, 그들 중 적어도 하나에 장착된 접속 박스(14)에 의해 전기적 접속되고, 상기 박스는, 단자들(20)을 경유하여 두개의 별도의 분배 네트워크에 그리고 다른 접속기(42)에 전기적 접속을 제공하는 접속 소자들의 회로를 포함한다.
전기 공급 장치, 전기 에너지 저장 유닛, 접속 박스, 분배 네트워크, 접속 소자 회로

Description

자동차용 전기 공급 장치 {DEVICE FOR SUPPLYING ELECTRIC POWER TO A MOTOR VEHICLE}
본 발명은 여러개의 전기 에너지 저장 유닛들을 함께 조합한 자동차용 전기 공급 장치에 관한 것으로, 특히 수개의 별개의 전기 분배 네트워크를 공급하기 위하여 이들 저장 유닛과 결합된 접속 수단의 구조에 관한 것이다.
현대의 자동차에서, 전기 에너지의 필요성이 계속적으로 증가하고 있다. 전기적으로 기능하는 장비의 품목들은 더욱 더 많아지고 있고, 필요한 전력도 (수 킬로와트로) 더욱 더 커지고 있다. 그러한 장비들을 특별히 지원하기 위하여, 수개의 유효 공급 전압, 예를 들면 12V 및 24V (또는 그 이상)의 전압을 생성할 필요가 있다. 예를 들면, 조명 및 소형 전기 모터 설비들을 장착한 차량이 과거처럼 12V의 전압으로 공급될 수 있다 하더라도, (예를 들면 교류기-시동장치 등과 같은) 다른 장비는 더 높은 공급전압으로부터 이득을 얻는다는 점에서 바람직할 것이다. 둘 또는 그 이상의 전기 분배 네트워크가 공존하는 경우, (특히, 유지보수 작업의 경우에) 임의의 접속 에러가 가능하지 않는 배선 설계를 필요로 한다.
본 발명의 목적은, 차량의 상기 요구를 충족시킬 수 있는 일련의 전기 에너지 저장 유닛 주변의 전용의 안전 접속 수단을 함께 조합하는 것이다.
특히, 본 발명은, 자동차용 전기 공급 장치에 관한 것으로, 적어도 두개의 전기에너지 저장 유닛과, 적어도 하나의 저장 유닛을 부분적으로 덮고 있는 접속 박스로서, 한편으로 상기 저장 소자들의 단자들과 다른 한편으로 적어도 두개의 별개의 분배 네트워크들 사이에 전기 접속을 형성하고 있으며, 이 네트워크들 중의 하나는 상기 박스 자체에 장착된 두개의 접근 가능한 단자들에 의해 접속되는 그러한 접속 소자들의 회로를 내장하는 상기 접속 박스를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차용 전기 공급 장치에 관한 것이다.
따라서 신규의 컴팩트하고 합리적인 기능의 조립체가 형성되며, 이는, 서로 다른 시스템에 공급하는 수개의 네트워크들에 대해 서로 다른 특별한 전압을 분배할 수 있도록 형성된다. 상기 네트워크들 중 하나(통상적으로는 12V 전압에서 전류를 전송하는 네트워크)는 통상적인 접속을 유지하는 한편 다른 것들(바람직하게는 나머지 모두)은 비숙련자가 직접 접근할 수 없도록 '절대 안전한' 전용 소켓에 의하여 상기 접속 박스에 접속되어 보호됨에 유의하여야 한다.
전술한 바와 같이, 상기 접속 박스는 적어도 하나의 그러한 전기 에너지 저장 유닛을 부분적으로 덮고 있다. 그것은 이 유닛들 중 하나 또는 모두를 덮는 일종의 보호 커버를 구성할 수 있다. 보호 커버는 용기 내에 설치될 수 있고 이 경우 상기 접속 박스는 상기 용기의 일종의 커버가 될 수 있다. 상기 전기 에너지 저장 유닛은 다른 종류일 수 있다. 예를 들면, 적어도 하나의 전기 화학적 축전기 또는, 예를 들면 '수퍼 커패시터' 등과 같은 다른 종류의 또 다른 유닛을 제공하는 것도 가능하다. 또 다른 실시예에 따르면, 적어도 두 개의 이상적인 전기 화학적 축전기가 제공될 것이며, 이는 직렬 또는 병렬로 접속될 수 있다. 이리하여, 상기 접속 박스는 전자식 또는 전기기계식의 제어 스위치를 포함할 수 있으며, 그것은 상기 두개의 축전기에 직렬 또는 병렬로 연결될 수 있다. 변형예로서, 상기 스위치는 적어도 두개의 스위치를 포함하는 회로 또는 하나의 스위치 및 하나의 차단기를 포함하는 회로로 대체된다. 따라서, 이러한 간단한 수단에 의하여, 시동 단계의 초기에는, 예를 들면 24V 등의 유효 고전압을 발생시키고, 열 기관이 기능할 때에는 정상의 더 낮은 전압 (12V)으로 복귀하는 것이 가능하게 된다.
상술한 바와 같이, 적어도 하나의 전술한 전기 에너지 저장 유닛은 소위 수퍼 커패시터 성분, 즉 매우 고 용량의 커패시터일 수 있다. 그러한 성분은 특히 에너지 회귀 시스템에 관련하여 사용될 수 있고 또는 필요한 때, 예를 들면 시작 시에 전기 에너지 피크를 공급하는 데 사용할 수 있다. 바람직하게는, 상기 접속 박스는 DC 대 DC 컨버터일 수 있다.
바람직하게는, 상기 접속 박스는 상기 저장 유닛의 단자에 대한 접속용 러그(lug)를 포함한다. 그러한 러그는 서로 관절 연결된 두개의 강성 아암을 포함하며, 이 러그에 의하여 분리가능한 단자를 구비하는 저장 유닛에 적용 가능하다. 강성이지만 적응 가능한 이 접속 러그는, 상기 전기 에너지 저장 유닛의 상단부에 상기 박스의 기계적 장착을 위한 수단을 구성할 수 있다.
나란히 함께 조합된 저장 유닛들의 상단부에 상기 접속 박스를 배치하는 것이 바람직함에 유의하여야 한다. 따라서, 일정 양의 열적 보호를 제공하고 위험물질의 누출로부터 보호하거나 또는 어떤 액체의 유입을 방지하는 커버의 역할을 추가적으로 수행할 수 있게 된다. 상기 저장 유닛의 단자들 모두는 커버를 형성하는 상기 접속 박스에 의하여 덮이거나, 적어도 그에 의해 접근할 수 없게 되고, 그것은 비숙련자가 통상의 낮은 전압(12V)과는 다른 전압에 접속하는 것을 방지할 수 있다.
본 발명은 그 원리에 따른 전기 공급 장치에 대한 이하의 상세한 설명에 비추어 더 잘 이해될 것이고 그의 다른 이점들도 더욱 분명히 나타날 것이다.
도 1은 나란히 배치된 두개의 전기 화학적 축전기를 포함하는 전기 공급장치의 평면도,
도 2는 상기 장치의 사시도,
도 3은 도 1 및 도 2의 실시예에서의 전용 접속 소켓에 대한 전기적 접속을 설명하는 상세 사시도;
도 4 내지 도 7은 도 1 및 도 2에 도시된 접속 박스의 제조 단계들을 도시한 도면;
도 8은 접속 박스가 '수퍼 커패시터'로 알려진 복수의 유닛을 수납하는 용기의 커버를 형성하는 또 다른 실시예를 도시한 도면;
도 9는 차단기 또는 스위치를 구비한 일 실시예에 대한 전기 공급 장치의 회로의 개략도.
도시된 전기 공급 장치(11)는, 나란히 옆으로 배치된 두 개의 전기 에너지 저장 유닛(12a, 12b), 및 이들 두 저장 유닛을 적어도 부분적으로 덮는 접속 박스(14)를 포함한다. 기술된 실시예에서, 두 저장 유닛은 각 12V의 공칭 전압을 가지는 두 개의 전기 화학적 축전기 또는 전기 화학적 배터리이다. 변형예에서, 상기 저장 유닛 중의 하나는 전기 화학적 축전기이고, 나머지 하나는 더 높은 커패시턴스(울트라 커패시턴스)를 가지는 '수퍼 커패시터'일 수 있다. 더 많은 수의 저장 유닛을 예상될 수도 있다.
전기 공급 장치(11)는, 교류기-시동장치 등과 같은 가역의 다상 로터리 전기 장치, 및 예를 들면, 국제 공개 WO 제 03/088471 호 및 WO 제 02/080334호에 기술된 바와 같이, 적어도 두 개의 전기 에너지 저장 유닛을 포함하며, 상기 인용 문헌에서 더 많은 정보를 얻을 수 있다.
이 형태의 장치는 차단 과정 중에 에너지 회복을 가능하게 하며, 두 개의 분배 네트워크, 적어도 하나의 스위치 또는 두 개의 차단기를 가지는 회로, 및 DC/DC 컨버터로 불리며 전압을 변환시킬 수 있고 서로 다른 두 전압에서 작용하는 직류 대 직류 컨버터를 포함한다.
기록을 위하여, 교류기-시동장치는, 첫째, 발전기 모드에서 작동할 때, 특히 배터리 충전을 위하여 그리고/또는 차량의 내장 네트워크 중의 적어도 하나를 고객에게 공급하기 위하여, 기계적 에너지를 전기 에너지로 변환시키고, 둘째로, 시동 모드로 불리는 전기 모터 모드에서 작동할 때, 특히 자동차의 내부 연소 엔진 및 열 기관 가동하기 위하여 그리고 일 실시예에서 열 기관 지연을 방지하기 위하여, 전기 에너지를 기계적 에너지로 변환시키는 것이 가능하게 된다.
(전기 모터 모드에서 작동하는) 시동기 모드에서, 상기 장치는 상기 교류기-시동장치에 발전기 모드에서 보다 더 높은 전압을 공급할 수 있도록 한다. 이 교류기-시동장치는, 예를 들면, 프랑스 특허 출원 공개 제 2,745,444호 및 프랑스 출원 공개 제 2,745,445호에 기술된 바와 같은, 전자 액튜에이션 및 제어 유닛에 의해 제어되는 MOSFET 형의 트랜지스터들을 포함하는 인버터로 언급되는 전류 정류 수단을 포함한다.
이 전자 액튜에이션 및 제어유닛은 그 기기의 회전자의 각 위치에 대한 센서로부터 나온 신호를 수신하고, 또한 구동기로 언급되고 전력 소자이며 MOSFET형 트랜지스터를 제어하는 제어기들을 포함한다. 일 실시예에서, 이 구동기들은, 발전기 모드에서 AC/DC로 불리는 교류 대 직류 가역 전기 컨버터를 구성하는 인버터의 MOSFET형 트랜지스터들을 포함하는 파워 단계에 속한다. 발전기 모드에서 상기 인버터의 MOSFET형 트랜지스터들은 상기 기계의 고정자의 날개들을 완전파로 제어하기 위하여 2단계 모드에서 제어되거나, 또는 변형예에서 다양한 펄스폭 명령에 의하여 제어된다.
상기 제어 소자는 저 전력의 단계에 속한다.
전술한 두 인용 문헌인 국제공개 WO 03/088471호 및 WO 02/080334호에 비추어 볼 때, 상기 두 에너지원이 배터리 및 고용량 커패시터 또는 울트라 커패시터로 구성될 수 있음을 알 수 있다. 변형예로서, 인용 문헌 국제공개 WO 02/080334호의 도 9에 도시된 바와 같이, DC/DC 컨버터 및 스위치가 구비된 두개의 배터리의 경우일 수 있다.
또 다른 실시예에서, 이하에 기술된 전기 공급 장치(11)는 두 개의 배터리 및 교류기-시동장치 또는 교류기 및 시동장치를 포함하는 차량용 장치의 일부를 형성할 수 있고, 상기 시동장치 또는 교류기-시동장치는 상기 자동차의 열 기관을 가동하기 위하여 예를 들면 두 개의 배터리에 의하여 24V로 공급되도록 적응된 시동 모드에 있는 한편, 발전기 모드에서 상기 교류기 또는 교류기-시동장치는 12V로 공급된다.
이것은, 가동 시작시에 두 배터리를 직렬 연결시키고 두 배터리의 에너지 예비의 추가시 병렬연결시킬 수 있도록 하는 적어도 하나의 스위치 또는 두 대의 차단기에 의하여 달성된다.
상기 스위치 또는 차단기는 상기 교류기-시동장치의 액튜에이션 및 제어 유닛에 의하여 제어될 수 있다,.
두 전기 에너지 저장 유닛(12a 및 12b)은, 그들의 접속 단자(16)가 도시된 바와 같이 가능한 한 서로 멀리 떨어지도록 그렇게 배치된다. 상기 접속 박스(14)는 전기 절연 물질, 여기서는 절연 가소성 물질로 만들어진다. 이 박스(14)는, 한 특성에 따르면, 저장 유닛(12a 및 12b)의 적어도 중심부를 덮고, 특히 상기 접속 단자(16)에 접근 불가능하거나 어렵도록 한다.
상기 접속 박스(14)는, 접속소자(18), 여기서는 금속이고 평평하며, 한편으로 상기 저장 소자의 단자(16)에 그리고 다른 한편으로는 두 개의 별개의 분배 네트워크들 사이의 전기 접속을 구성할 수 있는 그러한 접속소자를 포함하는 회로를 가진다. 상기 네트워크 중 하나는 상기 박스 자체에 장착된 두 개의 접근 가능한 단자(20)에 접속된다. 이 단자들(20)은, 통상의 배터리 상에서 처럼, 차량의 내장 네트워크에 접속된 양극선에 그리고 접지에 연결된다. 다른 나머지 네트워크는 이하에 기술되는 바와 같이 박스에 장착된 두개의 접근 가능한 단자에 접속된다. 상기 접속 박스(14)는 상기 저장 유닛의 단자(16)에 그것을 접속하기 위한 접속 러그들(22)을 포함한다. 도 1에서는, 이 금속형의 4개의 접속 러그(22)를 볼 수 있다. 각각은 서로에 대해 관절 연결된 강성 아암들(26, 28)을 포함하며, 이들은 상기 접속 박스에 제공된 단자 및 대응하는 저장 유닛에 제공된 단자(16) 사이에 길이 방향으로 적응될 수 있도록 한다.
도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 아암(28)은 단자(16) 상에 장착된 제1의 전기 전도성 러그(미 인용)의 연장부 상에 그의 일단이 관절 연결되어 있다.
이 아암(28)은 그의 나머지 단이, 접속 박스(14) 상에 장착된 단자(20) 또는 접근 불가능 단자(도 9에서 20'으로 인용)를 받치고 있는 아암(26)의 단의 반대편 단에, 관절 연결되도록 장착된다.
이들 단자(20, 20')는 예를 들면 볼트로 구성되는데, 그 볼트의 헤드는 아암 내의 구멍으로 상기 볼트의 나사산 부분을 통과하여 아암(26)의 상에 배치된다.
그렇기 때문에, 장착 공정에는 세 개의 소자, 즉 서로 관절 연결된 제1 러그 및 두개의 아암이 사용되며, 그것은 에너지 저장 유닛의 단자 및 박스(14)의 단자 사이의 펜터그래프를 형성한다. 이 장착 공정은, 박스(14)의 접근가능한 소자 및 비접근가능 소자 사이의 수직 방향 오프셋 뿐만 아니라 종방향 및 횡방향 오프셋들도 가능하게 한다.
그리하여, 동일한 접속 박스가 임의의 서로 다른 치수를 가지는 저장 유닛에 대하여 사용될 수 있다. 비슷하게, 또 다른 실시예에서 상기 러그들(22)에 의해, 상기 박스(14)는 하나의 저장 유닛(12a 및 12b) 또는 상기 두 개의 저장 유닛 까지도 완전히 덮는다.
상기 실시예에서, 상기 접속 박스 내에 삽입된 금속 접속 소자(18)는 상기 접속 박스(14)의 구성에 통합된 (전기 기계식 또는 전자식의) 제어 스위치(30) 및 접속 러그들(22) 사이에 전기 접속을 형성한다. 그러한 스위치는 두 전기 에너지 저장 유닛을 필요에 따라 직렬 또는 병렬로 접속시킬 수 있다. 변형예에서, 상기 스위치가 두 개의 제어된 차단기에 의해 대체된다.
상기 접속 박스(14)는, 두 개의 별개의 분배 네트워크에 접속되고, 그중의 하나는 상기 박스 자체에 제공된 두 개의 접근 가능한 단자(20)에 의해 접속된다. 이를 위하여 상기 박스는, 상기 박스 상에서 상기 러그들(22)의 접속 단자들을 둘러싸는 가소성 물질들로 형성되고, 개방 또는 폐쇄 상태 중 어느 하나에 있는 두 돌출부(38a, 38b)를 포함한다. 상기 돌출부들이 개방되어 있는 경우(38a), 분배 네트워크(통상적으로 12V 네트워크)를 이들 단자에 직렬로 접속하는 것이 가능하다. 다른 한편, 한 특성에 따르면, 나머지 다른 네트워크의 다른 단자들(20'-도 9)이 폐쇄 돌출부(38b)에 의하여 보호되기 때문에 그 나머지 단자들과 어떤 다른 접속도 가능하지 않다. 여기서, 상기 나머지 다른 네트워크는, 비숙련자에게 접근되어서는 안되며, 절대 안전하게 보호되는 전용 접속 소켓(42)에 접속된다. 이것은, 예를 들면 교류기-시동장치 또는 교류기의 공급을 위한 경우일 수 있다. 상기 소켓(42)은 접속 소자(18)에 의하여 스위치에 접속된다.
상기 제어된 차단기 또는 제어된 스위치(30)가 상기 박스 내에 있는 다양한 평평한 접속 소자(18)에 연결되는 것과는 달리, 상기 장치는, 참증 서류 국제공개 WO 제03/088471호 및 WO 제02/080334호에서와 같이, 저장 유닛과 결합된 적어도 하나의 DC 대 DC 컨버터(34)를 포함할 수 있다. 그러한 전자식 및/또는 전기 기계적 구성 성분들이 바람직하게는 상기 박스의 상단면에 나타나는 열 방산 라디에이터(36)과 열적 접촉 상태에 있도록 그렇게 장착된다.
라디에이터(36)는 여기서 금속이며 도 1 내지 도 3, 도 6, 및 도 7에 도시된 바와 같이 핀들을 포함한다. 이 라디에이터는 예를 들면 알루미늄으로 제조된다.
도 3은 상기 접속 소켓(42)에 접속될 전기 접속부의 일 실시예를 도시한다. 이것은 베이스(42a)를 형성하며, 그 상부에 절연 가소성 물질로 제조된 축대(63)가 장착되고, 양의 위치 장치를 구성하도록 형성된 절연 보호 바(64)에 의해 분리된 반원형 금속 단자(A 및 B)를 포위하고 있다. 두 단자(A 및B)로부터 절연된 나사(65)는 상기 축대의 중심에서 돌출된다. 추가로, 각각 단자(A, B)에 접속되도록 두 개의 전기 케이블(A', B')이 유입 접속되는 접속편(66)은, 너트(69)를 수용할 수 있도록 하우징(67)의 바닥부에 형성된 천공을 포함한다. 상기 접속편(66)은 또한 바(64)에 대응하는 압입부(미도시)를 포함한다.
조립시, 상기 접속편은 나사(65)가 하우징(67)의 중심에서 돌출하도록 상기 축대 상에 맞물린다.
너트를 조이는 공정은 두 개의 전기 접속부를 제공한다. 이 장치는 본 출원인에게 속하는 국제공개 WO 제 02/060038호에 기술된 것과 유사하다.
상기 단자(A)는 저 전압 레벨(접지)에 대응한다. 상기 단자(B)는, 그 전압 값이 동작 모드에 종속하는 양의 전압에 대응한다.
통상적으로 발전기 모드에서는 V = 12볼트이고, 시동 모드에서는 V = 12+X 볼트이다. 상기 접속 박스는, 상기 전압을 상기 저장 유닛의 조합을 변형시킴으로써 변화시킬 수 있도록 한다.
도 4 내지 7은 상기 접속 박스를 제조하는 여러 가지 단계를 도시한다. 바닥판(46)은 몰딩에 의하여 획득되는 절연 가소성 물질로 만들어진다. 그것은 장착 홀들(47), 접근 가능한 단자(20) 및 상기 돌출부(38b)에 의해 덮여진 접근 불가능한 단자(20'-도 9)를 통과시키기 위한 네 개의 구멍들(48a), 전기 접속부를 위한 구멍(48b), 이들소자(18)를 수용하기 위하여 상기 접속 소자들(18)의 형상을 본뜬 압입부(49)를 포함한다. 이 부분은 도 4에서 볼 수 있다. 도 5에 도시된 바와 같이, 금속 접속 소자(18)는 이를 위하여 제공된 압입부(49) 내에 배치된다. 중간부(50)는 가소성 물질로 제조되며, 상기 접속 소자들(18) 및 접근 불가 접속 단자들 상에서 몰드되고, 이들을 덮는다.
그리하여, 소자(18)는 바닥판(46) 및 중간부(50) 사이에 샌드위치된다. 변형예에서, 이것은 삽입 몰딩에 의하여 단일의 편으로 제조된다.
최종 결과는 도 6의 구성이고, 개방 돌출부(38a) 및 폐쇄 돌출부(38b)의 형상을 상기 접속 박스의 접속 단자들의 위치 주변에서 볼 수 있다. 추가로, 중공의 공간부(56)가, 스위치(30) 및/또는 컨버터(34) 등과 같은 전자식 또는 전기 기계식 성분들을 수용하기 위하여 제공된다. 이 성분들 중 적어도 몇개는 상기 박스의 전체 중앙부를 덮는 커버(55)로부터 드러나는 열 방산 라디에이터(36)에 의하여 냉각된다. 이 커버는 주조될 수도 있고 나사들에 의해 조립될 수도 있다.
전술한 사항에 비추어, 결과적으로 하우징(14)은 적어도 교류기-시동장치의 파워 단계 또는 교류기-시동장치의 제어 단계까지도 포함할 수 있으며, 케이블은, 예를 들면 3상 형의 교류기-시동장치의 파워단계 및 제어단계를 포함하는 박스(14)로의 상기 교류기-시동장치의 상들의 출력들을 접속시킨다. 이 경우, 축대(63)는, 3개의 돌출 바(64)에 의하여 서로 분리되는 세 개의 금속 단자들을 둘러싸고 있다. 라디에이터(36)는 이 단계들을 냉각시킬 수 있다.
상기 파워 단계는, 금속 기저부, 예를 들면 알루미늄으로 제조되고, 상기 라디에이터의 바닥면, 즉 상기 라디에이터의 핀이 설치된 면의 반대편 면 상에서 가압된 그러한 금속 기저부를 포함하는 SMI형 회로일 수 있다. 이 가압 공정은, 일 실시예에서, 라디에이터 상에 기저부를 나사체결하거나 또는 라디에이터에 기저부를 접착시킴으로써 실행된다.
전기 전도체들의 네트워크는, 리드 프레임으로 언급되는 데, 전기 절연 접착 제에 의하여 기저부의 바닥면에 접착된다.
전도체들의 네트워크는 그 표면에 1이상의 전자 구성성분, 특히 MOSFET형 트랜지스터들을 수용하고 있다.
이들 전도체들은 근처에 도전성의 버팀대를 포함한다. 이들 버팀대는 예를 들면 중공의 실린더형이고, 각각은 접속소자(18) 상에 설치된다. 상기 소자(18)는 바닥판(46)에 형성된 구멍(48b)에서 천공되고 버팀대들은 내부에 나삿니가 형성된다.
나사들은 상기 소자들(18)과 버팀대들을 전기적 및 기계적으로 접속하도록 설치된다. 상기 나사들의 머리는 구멍(48b) 내에 수용되고 관련된 소자(18)의 내면에 배치된다. 각 나사의 나삿니부분은 관련된 소자(18) 내의 구멍을 관통하여 결합된 버팀대 내로 나사체결된다. 변형예로서, 버팀대들 및 소자들(18)을 용접하는 것도 가능하다. 구멍들(47)은 바닥판(46) 및 중간판(50)과 커버(55)를 나사 체결하는 데 사용된다. 나사들은 또한 라디에이터(36)를 바닥판(46) 및 중간판(50)과 조립 형성하는 데에도 사용될 수 있다.
일 실시예로서, 교류기-시동장치의 제어 유닛은, SMI형의 파워 회로의 옆에 나란히 배치된 PCB형 회로이다. 이 회로는 예를 들면 라디에이터(36)의 바닥면에 나사체결에 의하여 고정된다.
도 8은, 접속 박스(14)가 적어도 하나의 저장 유닛을 덮고 어느 정도의 보호를 제공하는 일종의 커버를 형성한다.
이 실시예에서, 절연 가소성 물질로 제조된 용기(70)는 '슈퍼 커패시터'(71) 등과 같은 수개의 저장 유닛들을 보호한다. 상기 저장 유닛들은, S유닛들은 직렬로 P유닛들은 병렬로 제공할 수 있도록 서로 직렬-병렬로 접속되도록 함으로써, 필요한 전압 및 전기 용량을 얻을 수 있다. 접속 박스(14)가 상기 용기(70)에 고착되고, 그것은 '슈퍼 커패시터들'의 경우인 바, 안전을 이유로 일종의 보호 커버를 형성한다.
출력 단자들은 이전과 같이 두 단자(38a)이다. 그들은 12볼트의 전압을 전달한다. 일반적으로, 만약 접속 하우징이 그들 중의 하나의 저장 유닛 또는 몇개 만을 덮는다면 이것은 우선적으로 수퍼 커패시터들 중의 하나일 것이다.
명세서 및 도면으로부터 명백한 바와 같이, 본 발명에 따른 자동차용 전기 공급 장치는 소형이고, 일반적인 전기 화학적 캐터리 또는 축전기에 비하여 그 전기접속의 길이가 감소하고 단순화되면서, 두개의 접근 가능한 단자로 처리 전송될 수 있도록 하는 단일의 조립체를 형성한다.
그리하여 이 소형의 장치는, 장치의 여러 구성 성분들 사이의 전압 리플 및 공진들을 형성하고 장치의 여러 항목들 사이에 교통하는 신호들에 대한 접지 변화들을 형성하는 접속 인덕턴스, 특히 인버터 및 DC 대 DC 컨버터 사이 또는 인버터 및 울트라 커패시터 사이의 접속 인덕턴스를 감소시키는 것을 가능하게 한다.
접속 인덕턴스를 감소시키게 되면, 당업자에게는 공지된 현상으로서 열 문제를 발생시킬 수 있는, 인버터에서의 쇄도(avalanche) 현상을 감소시킬 수 있게 된다.
추가로, 이 소형 장치는, 이러한 형태의 전기 공급장치의 분해 설계의 결점 을 가지는 것을 피할 수 있는데, 분해 설계는, 차량 내의 전자 박스 수를 증가시키고 결과적으로 각 박스에 대한 밀봉 및 냉각 필요성을 증가시키게 되고, 차량 내의 배선 및 접속 강도 등에서 많은 문제점을 가진다.
그리하여, 차량에서의 상기 저장 유닛들, 컨버터들 및 스위치 또는 차단기들의 통합화 및 소형화가 개선되고, 뿐만 아니라 장치의 작동 중에 열적 및 전기적 작용도 개선된다.
물론, 본 발명은 많은 응용이 가능하므로 기술된 실시예에 한정되지 않는다.
따라서, 변형예로서, 두 개의 에너지원에 대한 전류, 전압, 또는 온도 센서들을 포함할 수 있으며, 특히 전압 강하를 검출하기 위하여 또는 일반적 항목으로 이들 에너지 원들의 상태를 측정하기 위하여 상기 센서들을 포함할 수 있다.
충돌시 에너지 저장 원들을 분리시키기 위한 액튜에이터가 박스 내에 통합될 수 있다.
이 박스는, 예를 들면 자동차 엔진 제어와 함께 대화 및 통신하기 위하여 전자 구성성분들에 접속되는 적어도 하나의 여분의 단자를 포함한다. 이리하여 상기 박스는 교류기-시동장치 등과 같은 로터리 전기 장치 용의 전압 조절기를 포함할 구 있다 .
전기 화학적 축전기는 임의의 형태, 예를 들면 납, NiMH(니켈 금속 하이브리드) 또는 리튬의 배터리일 수 있다.
에너지 저장원들을 직렬 및 병렬 연결시키는 회로는, 모두가 박스 내에서 동시에 조합되므로 다양한 형태를 가질 수 있다.
따라서, 이 회로는 유럽 특허출원 (EP) 제 1360090호의 서류의 도 3 및 도 4에서의 형태일 수 있다. 이 회로는 제어된 스위치 및 제어된 차단기를 포함할 수도 있다.
변형예로서, 도 9에서 알 수 있는 바와 같이, 본 발명에 따른 장치는, 접지되는 제1 단자 및 제2 단자(E)에 의해 접속되면서 병렬 연결된 교류기(A＂) 및 시동장치(S)를 가지는 전기 기계적 유닛을 포함하는 회로의 일부를 형성할 수 있다. 변형예로서, 전기 기계적 유닛은 상기 교류기(A＂) 및 시동장치(S)를 대체하는 하나의 교류기-시동장치를 포함한다. 공지의 방법에서, 상기 교류기(A＂)는 브리지 정류기 및 전압 조절기를 포함하고, 케이블(A')은 단자(42)를 단자(E)에 접속시킨다. 그리고 나서, 단자(42)는 시동장치 및 교류기의 공급에 또는 교류기-시동장치의 공급에 제공된다.
상기 장치는 차단기(K1) 및 스위치(K2)를 포함한다.
상기 스위치(K2) 및 차단기(K1)는 도 2의 박스(14)에 통합된 스위칭 유닛(100)을 형성한다.
도 9에서 스위치(K2)는 위치(R)에 배치되고 차단기(K1)는 개방된다.
이 구성에서, 두 에너지 저장 유닛(12a, 12b)은 직렬이다.
상기 제2의 위치(점선으로 도시된 K1 및 K2)에서, 스위치(K2)는 위치(T)에 있고 차단기(K1)는 폐쇄되어서, 두 전원(12a 및 12b)이 병렬 연결되게 되고; 점 C는 단자(E)의 잠재적 상태이다. 일 실시예로서, 상기 스위칭 유닛(100)은 배선에 의해 제어되는 전자적 구성 성분들을 포함한다. 참조부호(15)는 차량의 내장 네트 워크의 양의 공급선을 나타내고 M은 접지를 나타낸다.

Claims (13)

  1. 자동차용 전기 공급 장치에 있어서,
    적어도 두개의 전기에너지 저장 유닛(12a, 12b)과,
    적어도 하나의 상기 저장 유닛을 적어도 부분적으로 덮고 있고 그리고 접속 소자 회로(18)를 둘러싸고 있는 접속 박스(14)를 포함하며,
    상기 접속 소자 회로는, 한편으로 상기 저장 유닛들의 단자들과 다른 한편으로 적어도 두개의 개별 분배 네트워크들 사이에 전기 접속을 형성하고 있으며, 이 네트워크들 중의 하나는 상기 박스 자체에 장착된 두 개의 접근 가능한 단자들에 의해 접속되는 것을 특징으로 하는
    자동차용 전기 공급 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 접속 박스(14)는 상기 저장 유닛들의 단자들에 접속하기 위한 러그(22)를 포함하며, 상기 러그는 각각 서로 관절 연결된 두 개의 강성 아암(26, 28)을 포함하여, 임의의 분리 단자들을 갖는 저장 유닛에 적응할 수 있는 것을 특징으로 하는 자동차용 전기 공급 장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 강성 아암을 포함하는 상기 접속 러그(22)는 상기 박스의 기계식 장착 수단을 구성하고, 상기 강성 아암은 상기 전기 에너지 저장 유닛(12a, 12b)에 의해 지지되는 것을 특징으로 하는
    자동차용 전기 공급 장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 접속 박스(14)는 절연 가소성 물질로 제조되고 상기 접속 소자(18)는 상기 가소성 물질 내에 삽입된 평탄한 도체인 것을 특징으로 하는
    자동차용 전기 공급 장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 접속 하우징은 적어도 두 개의 상기 저장 유닛에 직렬 또는 병렬로 접속 가능한 제어 스위치(30)를 내포하고 있는 것을 특징으로 하는
    자동차용 전기 공급 장치.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 접속 박스는 DC 대 DC 컨버터(34)를 내포하고 있는 것을 특징으로 하는
    자동차용 전기 공급 장치.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 접속 박스는 적어도 교류기-시동장치의 파워 단계를 통합라고 있는 것 을 특징으로 하는
    자동차용 전기 공급 장치.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 박스 내에 포함되는 부품들과 열 접촉 상태에 있는 방열 라디에이터(36)를 포함하는 것을 특징으로 하는
    자동차용 전기 공급 장치.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 하우징은, 다른 전류 분배 네트워크의 접속 보호를 위한 전용 접속 소켓(42)을 포함하는 것을 특징으로 하는
    자동차용 전기 공급 장치.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 다른 분배 네트워크는, 특히 시동장치 및 교류기 또는 교류기-시동장치의 공급 전용인 것을 특징으로 하는
    자동차용 전기 공급 장치.
  11. 제 1 항에 있어서,
    적어도 하나의 전기 에너지 저장 유닛은 전기 화학적 축전기인 것을 특징으 로 하는
    자동차용 전기 공급 장치.
  12. 제 1 항에 있어서,
    적어도 하나의 전기 에너지 저장 유닛은 슈퍼 커패시터로 알려진 부품인 것을 특징으로 하는
    자동차용 전기 공급 장치.
  13. 제 1 항에 있어서,
    상기 저장 유닛들은 용기(70) 내에 설치되고 상기 접속 박스(14)는 이 용기에 고정되는 것을 특징으로 하는
    자동차용 전기 공급 장치.
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