KR20130003368A - Alternator for vehicle - Google Patents

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Abstract

PURPOSE: An alternator for an automobile is provided to improve performance and life time of a regulator. CONSTITUTION: A generation unit(10) comprises a power generation module(11), a first main body(14), and a first connector module. The power generation module generates AC power. A direct flow regulator unit(20) comprises a direct flow module(21), a regulator module(22), a second body(24), and a second connector module. The direct flow module rectifies AC power. The regulator module controls voltage. A connection part(30) detachably connects the first connector module to the second connector module. The connection part electrically links the generation unit and direct flow regulator unit. [Reference numerals] (22) Regulator; (AA) FET driving circuit

Description

차량용 알터네이터{Alternator for vehicle}Alternator for vehicle

본 발명은 차량에 설치되어 전력을 발전하는 알터네이터에 대한 것으로, 구체적으로는 발전과정에서 발생하는 진동과 같은 환경적 요인에 강인한 차량용 알터네이터에 관한 것이다.The present invention relates to an alternator installed in a vehicle to generate electric power, and more particularly, to a vehicle alternator that is robust to environmental factors such as vibration generated in a power generation process.

알터네이터는 차량에 설치되어 배터리를 충전하는 등 차량에 소요되는 전력을 생산하는 장치로서, 발전을 하는 발전부, 정류를 하는 정류부, 전압 등을 제어하는 레귤레이터로 이루어지며, 보통 하나의 조립체로 제조된다.The alternator is a device that is installed in a vehicle and generates power for the vehicle such as charging a battery. The alternator is composed of a power generating unit for generating power, a rectifying unit for rectifying, and a regulator for controlling voltage, and is usually manufactured in one assembly. .

이와 같이 종래의 알터네이터는 기계적 진동이 수반되는 발전부에 정류부 및 레귤레이터와 같은 전자부품이 하나로 결합됨에 따라, 정류부와 레귤레이터와 같은 전자부품이 기계적 진동과 같은 환경적 요인에 의해 성능이 저하되고, 부품이 손상되거나 수명이 단축되는 단점을 가진다.As described above, in the conventional alternator, electronic parts such as rectifier and regulator are combined into a power generation unit accompanied by mechanical vibration, so that electronic parts such as rectifier and regulator are degraded due to environmental factors such as mechanical vibration. It has the disadvantage of being damaged or shortening its lifespan.

또한 종래의 알터네이터의 정류부와 레귤레이터를 구현하는데 있어, 통상의 부품보다 고가의 부품을 사용해야 하기 때문에 알터네이터의 제조원가가 상승하는 단점을 가진다. In addition, in implementing the rectifier and the regulator of the conventional alternator, the cost of manufacturing the alternator has to be increased because expensive components must be used.

그리고 기계적 진동이 수반되는 발전부에 냉각팬이 장착된 정류부 및 레귤레이터가 일체로서 결합되어 있음에 따라, 알터네이터의 동작 시 냉각 팬에 의한 풍음이 발생하는 문제가 있다.In addition, as the rectifier and the regulator in which the cooling fan is mounted are integrally coupled to the power generation unit accompanied by mechanical vibration, there is a problem that wind noise is generated by the cooling fan during the operation of the alternator.

또한 종래의 정류부 및 레귤레이터는 알터네이터의 하우징의 정해진 공간에 맞추어 설계되어야 하기 때문에, 개발자가 최적의 성능 및 범용성을 고려한 제품을 개발하는데 한계를 가진다. 그리고 종래의 정류부 및 레귤레이터는 알터네이터의 제조사, 모델 및 장착부위에 대응하여 각각 별개로 제조되어야 하기 때문에, 개발 및 제조 상의 시간 및 비용이 증가되는 문제를 가진다.In addition, since the conventional rectifier and the regulator must be designed in accordance with a predetermined space of the housing of the alternator, developers have a limit in developing a product considering optimal performance and versatility. In addition, since the conventional rectifier and the regulator have to be manufactured separately corresponding to the manufacturer, model, and mounting portion of the alternator, there is a problem in that time and cost in development and manufacturing are increased.

본 발명의 목적은 발전과정에서 발전부에 의해 야기되는 진동과 같은 환경적 요인이 정류 및 레귤레이터에 미치는 영향이 최소화되도록 설계함으로써, 전기소자를 다수 포함한 정류 및 레귤레이터의 성능 및 수명을 향상할 수 있는 차량용 알터네이터를 제공하는 것이다.An object of the present invention is designed to minimize the influence of environmental factors such as vibration caused by the power generation unit on the rectification and regulator in the power generation process, it is possible to improve the performance and life of the rectifier and regulator including a large number of electrical elements It is to provide a vehicle alternator.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은 차량용 알터네이터에 관한 것으로, 본 차량용 알터네이터는, 차량의 구동시의 운동력을 전달받아 교류전력을 발생하는 발전모듈과, 상기 발전모듈을 하우징하는 제1 몸체와, 상기 발전모듈을 외부에 전기적으로 연동하기 위해 상기 제1 몸체의 일측에 설치된 제1 커넥터모듈을 구비한 발전유닛; 상기 교류전력을 정류하기 위한 정류모듈과, 전압을 제어하는 레귤레이터모듈과, 상기 정류모듈 및 상기 레귤레이터모듈을 하우징하는 제2 몸체와, 상기 정류모듈과 상기 레귤레이터모듈을 상기 발전모듈에 전기적으로 연동하기 위해 상기 제2 몸체의 일측에 설치된 제2 커넥터모듈을 구비한 정류레귤레이터유닛; 및 일단이 상기 제1 커넥터모듈에 착탈 가능하도록 결합되고, 타단이 상기 제2 커넥터모듈에 착탈 가능하도록 결합되어, 상기 발전유닛과 상기 정류레귤레이터유닛을 전기적으로 연동하기 위한 연결부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.The present invention for achieving the above object relates to a vehicle alternator, the vehicle alternator, a power generation module for generating an AC power by receiving a kinetic force when driving the vehicle, a first body housing the power generation module, and A power generation unit having a first connector module installed at one side of the first body to electrically connect the power generation module to the outside; A rectifying module for rectifying the AC power, a regulator module for controlling voltage, a second body housing the rectifying module and the regulator module, and electrically connecting the rectifying module and the regulator module to the power generation module. Rectifier regulator unit having a second connector module installed on one side of the second body for And one end coupled to the first connector module in a detachable manner, and the other end coupled to the second connector module in a detachable manner to connect the power generation unit and the rectifier regulator unit electrically. It is done.

상기 정류모듈은 상기 연결부를 통해 상기 발전모듈로부터 입력된 교류전력을 직류전력으로 정류하기 위해, 복수개의 MOSFET(Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor)를 이용하여 제작될 수 있다.The rectifier module may be manufactured using a plurality of MOSFETs (Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistors) to rectify the AC power input from the power generation module to DC power through the connection unit.

상기 연결부의 일단은 상기 제1 커넥터모듈에 고정되거나, 상기 연결부의 타단은 상기 제2 커넥터모듈에 고정될 수 있다. One end of the connection part may be fixed to the first connector module, or the other end of the connection part may be fixed to the second connector module.

상기 제1 몸체와 상기 제2 몸체는 완충부재를 사이에 두고 결합될 수 있다. 또한 상기 제1 몸체에는 상기 완충부재를 수용하기 위한 수용홈이 형성될 수 있다. The first body and the second body may be coupled with a buffer member therebetween. In addition, the first body may be formed with a receiving groove for receiving the buffer member.

이와 같이, 본 발명에 따른 차량용 알터네이터는 발전유닛과 정류레귤레이터유닛이 일체가 아닌 독립하여 제작됨으로써, 정류레귤레이터유닛을 이루는 전기소자가 발전모듈로부터 발생하는 기계적 진동과 같은 환경적 요인의 영향을 적게 받기 때문에, 성능 및 수명이 향상될 수 있고, 종래에 비해 환경적 요인이 덜 고려된 저렴한 부품의 사용이 가능함으로써 제조비를 낮출 수 있다.As described above, the vehicle alternator according to the present invention is manufactured independently of the power generation unit and the rectifier regulator unit, so that the electric elements forming the rectifier regulator unit are less affected by environmental factors such as mechanical vibrations generated from the power generation module. As a result, performance and lifespan can be improved, and manufacturing cost can be lowered by enabling the use of inexpensive components considering less environmental factors than in the prior art.

더불어, 본 발명에 따른 차량용 알터네이터는 발전유닛과 정류레귤레이터유닛이 일체가 아닌 독립하여 제작됨으로써, 정류레귤레이터유닛의 개발에 있어 공간상의 한계를 고려할 필요가 없기 때문에 정류레귤레이터유닛의 기능을 용이하게 항상할 수 있다.In addition, the alternator for a vehicle according to the present invention may be manufactured independently of the power generation unit and the rectifier regulator unit, so that the function of the rectifier regulator unit may be easily maintained since it is not necessary to consider the space limitations in the development of the rectifier regulator unit. Can be.

또한 본 발명에 따른 차량용 알터네이터는 정류모듈에 종래 사용하던 다이오드 대신 MOSFET를 적용하여 정류시 소모되는 전압강하량이 감소됨으로써 종래에 비해 전력소모를 줄일 수 있다.In addition, the vehicle alternator according to the present invention can reduce the power consumption compared to the conventional by reducing the voltage drop consumed during rectification by applying a MOSFET instead of a diode used in the rectification module.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 알터네이터의 개념도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 알터네이터의 개략적인 회로도이다.1 is a conceptual diagram of a vehicle alternator according to an embodiment of the present invention.
2 is a schematic circuit diagram of a vehicle alternator according to an embodiment of the present invention.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 알터네이터에 대해 설명한다.Hereinafter, a vehicle alternator according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 알터네이터의 개념도이며, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 알터네이터의 개략적인 회로도이다.1 is a conceptual diagram of a vehicle alternator according to an embodiment of the present invention, Figure 2 is a schematic circuit diagram of a vehicle alternator according to an embodiment of the present invention.

차량용 알터네이터(1)은 도 1에 도시된 바와 같이, 발전을 하는 발전유닛(10), 정류 및 전압제어를 담당하는 정류레귤레이터유닛(20), 양 유닛(10, 20)을 연결하는 연결부(30)로 이루어진다. As shown in FIG. 1, the vehicle alternator 1 includes a power generation unit 10 for generating power, a rectification regulator unit 20 for rectifying and voltage control, and a connection portion 30 for connecting both units 10 and 20. )

발전유닛(10)은 엔진 등의 구동에 의해 3상의 교류전력을 만드는 스테이터(STATOR)를 포함한 발전모듈(11)과, 발전모듈(11)을 하우징하는 제1 몸체(14)로 이루어지며, 연결부(30)를 통해 3상의 교류전력을 정류레귤레이터유닛(20)으로 전송한다. 이러한 발전모듈(11)은 제1 몸체(14)에 의해 하우징된다.The power generation unit 10 includes a power generation module 11 including a stator for generating three-phase AC power by driving an engine, and a first body 14 housing the power generation module 11. The three-phase AC power is transmitted to the rectifier regulator unit 20 through the 30. The power generation module 11 is housed by the first body 14.

제1 몸체(14)의 일측에는 발전모듈(11)을 외부와 전기적으로 연동하기 위한 제1 커넥터모듈(16)을 구비하고 있어, 발전모듈(11)에서 발생된 전력을 외부로 전송하거나, 외부로부터 전기신호를 수신할 수 있다. 제1 커넥터모듈(16)은 연결부(30)의 일단과 착탈 가능하도록 연결될 수 있으며, 필요에 따라서 고정 결합될 수 있다.One side of the first body 14 is provided with a first connector module 16 for electrically interlocking the power generation module 11 with the outside, and transmits power generated from the power generation module 11 to the outside, or The electrical signal can be received from. The first connector module 16 may be detachably connected to one end of the connection portion 30 and may be fixedly coupled as necessary.

정류레귤레이터유닛(20)은 발전유닛(10)과 독립되어 제작되며, 연결부(30)를 통해 서로 연동된다. 그리고 정류레귤레이터유닛(20)은 B+ 단자를 통해 배터리와 같은 외부 부하에 정류된 전원을 공급한다.The rectifier regulator unit 20 is manufactured independently of the power generation unit 10, and interlocked with each other through the connecting portion (30). The rectifier regulator unit 20 supplies rectified power to an external load such as a battery through the B + terminal.

정류레귤레이터유닛(20)은 발전모듈(11)로부터 전송된 교류전력을 정류하기 위한 정류모듈(21), 전압을 제어하는 레귤레이터모듈(22), 이들을 하우징하는 제2 몸체(24) 그리고 제2 커넥터모듈(26)로 이루어진다. 제2 커넥터모듈(26)은 제2 몸체(24)의 일측에 설치되며, 연결부(30)의 타측과 착탈 가능하도록 연결될 수 있으며, 필요에 따라서 고정 결합될 수 있다.The rectifier regulator unit 20 includes a rectifier module 21 for rectifying AC power transmitted from the power generation module 11, a regulator module 22 for controlling voltage, a second body 24 housing the two, and a second connector. Module 26. The second connector module 26 may be installed at one side of the second body 24 and may be detachably connected to the other side of the connection part 30, and may be fixedly coupled as necessary.

이와 같이, 본 실시예에 따른 차량용 알터네이터(1)는 정류레귤레이터유닛(20)이 진동이 수반되는 발전모듈(11)과 일체로서 제작되지 않고 독립하여 제작됨으로써, 정류모듈(21)와 레귤레이터모듈(22)을 이루는 전기소자가 발전모듈(11)로부터 발생하는 기계적 진동과 같은 환경적 요인의 영향을 종래에 비해 적게 받을 수 있다.As described above, the vehicle alternator 1 according to the present embodiment is manufactured independently of the rectifier regulator unit 20 without being integrated with the power generation module 11 accompanied by vibration, so that the rectifier module 21 and the regulator module ( 22) the electric element constituting the 22 may be less affected by environmental factors, such as mechanical vibrations generated from the power generation module (11).

또한, 본 실시예에 따른 정류모듈(21)은 연결부(30)를 통해 발전모듈(11)로부터 입력된 교류신호를 직류신호로 정류하기 위해, 복수개의 MOSFET(Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor)를 이용하여 제작될 수 있다. In addition, the rectifier module 21 according to the present embodiment is a plurality of MOSFET (Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor) in order to rectify the AC signal input from the power generation module 11 through the connection unit 30 to a DC signal It can be produced using).

이와 같이, 본 실시예에 따른 정류모듈(21)이 종래와 같은 다이오드가 아닌 MOSFET 소자를 이용함으로써 정류시, 발생되는 전압강하를 최소화할 수 있어, 전력소모를 줄일 수 있다.As described above, since the rectification module 21 according to the present embodiment uses a MOSFET device instead of a diode as in the related art, voltage drop generated during rectification can be minimized, thereby reducing power consumption.

또한, 이러한 전력의 감소는 연결부(30)에 의해 발생되는 전력손실을 상쇄할 수 있어, 독립된 모듈로서 분리됨에 따른 장점을 유지하면서, 연결부(30)의 추가에 따른 단점을 보완한다.In addition, such a reduction in power can offset the power loss generated by the connection 30, thereby compensating for the disadvantages of adding the connection 30, while maintaining the advantage of being separated as an independent module.

연결부(30)는, 발전유닛(10)과 정류레귤레이터유닛(20)을 전기적으로 연동하는 기능을 수행하며, 제1 커넥터모듈(16)과 제2 커넥터모듈(26)에 각각 결합하기 위한 연결단자들과 이들을 연결하는 케이블로 이루어 질 수 있다.The connection part 30 performs a function of electrically interlocking the power generation unit 10 and the rectifier regulator unit 20, and a connection terminal for coupling to the first connector module 16 and the second connector module 26, respectively. And cables connecting them.

즉 연결부(30)의 일단은 제1 커넥터모듈(16)과 탈착 가능한 형태로 마련될 수 있으며, 제1 커넥터모듈(16)의 신호단자에 대응하는 연결단자를 포함하고, 연결부(30)의 타단은 제2 커넥터모듈(26)과 탈착 가능한 형태로 마련될 수 있으며, 제2 커넥터모듈(26)의 신호단자에 대응하는 연결단자를 포함할 수 있다.That is, one end of the connection part 30 may be provided in a form detachable from the first connector module 16, and includes a connection terminal corresponding to the signal terminal of the first connector module 16, and the other end of the connection part 30. The second connector module 26 may be provided in a detachable form and may include a connection terminal corresponding to the signal terminal of the second connector module 26.

따라서 본 실시예에 따른 발전유닛(10)과 정류레귤레이터유닛(20)은 연결부(30)의 길이 한도 내에서 이격 배치될 수 있으며, 이 경우, 발전유닛(10)으로부터 발생된 진동은 정류레귤레이터유닛(20)에 직접적으로 전달되기 어렵다.Therefore, the power generation unit 10 and the rectification regulator unit 20 according to the present embodiment may be spaced apart within the length limit of the connecting portion 30, in this case, the vibration generated from the power generation unit 10 is a rectification regulator unit It is difficult to communicate directly with (20).

한편, 본 실시예에 따른 차량용 알터네이터(1)의 변형된 형태로서, 발전유닛(10)을 하우징하는 제1 몸체(14)와 정류레귤레이터유닛(20)을 하우징하는 제2 몸체(24)가 완충부재를 사이에 두고 결합된 형태를 상정할 수 있다.Meanwhile, as a modified form of the vehicle alternator 1 according to the present embodiment, the first body 14 housing the power generation unit 10 and the second body 24 housing the rectifier regulator unit 20 are cushioned. The combined form can be assumed with the member in between.

또한, 제1 몸체(14)에 이러한 완충부재에 대응하는 수용홈을 형성함으로써 완충부재를 더욱 안정되게 지지하는 또 다른 변형 형태의 차량용 알터네이터도 고려할 수 있다.In addition, it is also possible to consider another alternating vehicle alternator that supports the buffer member more stably by forming a receiving groove corresponding to such a buffer member in the first body 14.

1: 차량용 알터네이터 10: 발전유닛
11: 발전모듈 14: 제1 몸체
16: 제1 커넥터모듈 20: 정류레귤레이터유닛
21: 정류모듈 22: 레귤레이터모듈
24: 제2 몸체 26: 제2 커넥터모듈
30: 연결부1: vehicle alternator 10: power generation unit
11: power generation module 14: first body
16: 1st connector module 20: Rectification regulator unit
21: rectifier module 22: regulator module
24: second body 26: second connector module
30: connection

Claims (6)

차량의 구동시의 운동력을 전달받아 교류전력을 발생하는 발전모듈과, 상기 발전모듈을 하우징하는 제1 몸체와, 상기 발전모듈을 외부에 전기적으로 연동하기 위해 상기 제1 몸체의 일측에 설치된 제1 커넥터모듈을 구비한 발전유닛;
상기 교류전력을 정류하기 위한 정류모듈과, 전압을 제어하는 레귤레이터모듈과, 상기 정류모듈 및 상기 레귤레이터모듈을 하우징하는 제2 몸체와, 상기 정류모듈과 상기 레귤레이터모듈을 상기 발전모듈에 전기적으로 연동하기 위해 상기 제2 몸체의 일측에 설치된 제2 커넥터모듈을 구비한 정류레귤레이터유닛; 및
일단이 상기 제1 커넥터모듈에 착탈 가능하도록 결합되고, 타단이 상기 제2 커넥터모듈에 착탈 가능하도록 결합되어, 상기 발전유닛과 상기 정류레귤레이터유닛을 전기적으로 연동하기 위한 연결부;를
포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 알터네이터.A power generation module that receives the kinetic force when the vehicle is driven to generate AC power, a first body housing the power generation module, and a first installed on one side of the first body to electrically connect the power generation module to the outside. A power generation unit having a connector module;
A rectifying module for rectifying the AC power, a regulator module for controlling voltage, a second body housing the rectifying module and the regulator module, and electrically connecting the rectifying module and the regulator module to the power generation module. Rectifier regulator unit having a second connector module installed on one side of the second body for And
One end is detachably coupled to the first connector module, the other end is detachably coupled to the second connector module, the connecting portion for electrically interlocking the power generation unit and the rectifier regulator unit;
Vehicle alternator comprising a. 제1항에 있어서, 상기 정류모듈은, 상기 연결부를 통해 상기 발전모듈로부터 입력된 교류전력을 직류전력으로 정류하기 위해, 복수개의 MOSFET(Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor)를 이용하여 제작되는 것을 특징으로 하는 차량용 알터네이터.The rectifier module of claim 1, wherein the rectifier module is manufactured using a plurality of MOSFETs (Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistors) to rectify AC power input from the power generation module to DC power through the connection unit. Car alternator, characterized in that. 제1항에 있어서, 상기 연결부의 일단은 상기 제1 커넥터모듈에 고정되는 것을 특징으로 하는 차량용 알터네이터.The vehicle alternator of claim 1, wherein one end of the connection part is fixed to the first connector module. 제1항에 있어서, 상기 연결부의 타단은 상기 제2 커넥터모듈에 고정되는 것을 특징으로 하는 차량용 알터네이터.The vehicle alternator of claim 1, wherein the other end of the connection part is fixed to the second connector module. 제1항에 있어서, 상기 제1 몸체와 상기 제2 몸체는 완충부재를 사이에 두고 결합되는 것을 특징으로 하는 차량용 알터네이터.The vehicle alternator of claim 1, wherein the first body and the second body are coupled with a buffer member interposed therebetween. 제5항에 있어서, 상기 제1 몸체에는 상기 완충부재를 수용하기 위한 수용홈이 형성되는 것을 특징으로 하는 차량용 알터네이터.The alternator for a vehicle according to claim 5, wherein the first body is provided with a receiving groove for accommodating the buffer member.
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