KR960703286A

KR960703286A - 하이브리드 얼터네이터와 얼터네이터 권선을 통한 양방향 전류 흐름을 제어하기 위한 전압 레귤레이터 및 방법 (Hybrid alternator with voltage regulator)

Info

Publication number: KR960703286A
Application number: KR1019950705679A
Authority: KR
Inventors: 디. 시버슨 찰즈; 피. 커티스 윌리엄
Original assignee: 피터 에스. 너드센 2세; 에코에어 코포레이션
Priority date: 1993-06-14
Filing date: 1994-06-09
Publication date: 1996-06-19
Also published as: AU687847B2; EP0921621A3; JP3524783B2; HU9503294D0; HUT76400A; IL109994A0; WO1995000996A1; CZ329695A3; EP0746896A4; CN1063593C; DE69435035T2; DE69435035D1; JPH11243674A; CN1125496A; DE69420743D1; AU7244994A; JP3091768B2; EP0921621B1; ATE184738T1; DE69420743T2

Abstract

하이브리드 얼터네이터는 스테이터 및 로터를 포함하는데, 로터는 길이 방향으로 분리된 선이 감겨진 필드와 영구 자석 로터부를 갖는다. 로터 여기 회로는 저 RPM에서 부스팅 모드에서 출력을 증가시키기 위한 순방향 극성을 일정한 전압 출력을 유지하도록 버킹 모드에서 고 RPM에서 출력을 감소시키기 위해 역방향 극성을 선이 감겨진 필드 로터부에 제공한다. 대안의 실시에는 고속 능력에 대한 정수의 세기를 갖는 유효한 저속 동작에 대해 자속 집중 디자인을 결합한다. 이중 전압 출력은 이중 스테이터 권선을 통해서든지 전압 변환 회로를 통해서 제공된다. 단일 전압 출력은 단지 하나의 스테이터 권선을 사용하여 제공된다. 3상태 전압 레귤레이터는 가볍게 로드되거나 어떤 배터리도 없는 조건에서 파워 버스에 역방향 전류를 유도하는 일 없이 전압 조절을 허용한다. 레귤레이터는 위험 얼이 자동적으로 턴 온 및 오프하기 위해서 자동 인터록을 갖는다.

Description

하이브리드 얼터네이터와 얼터네이터 권선을 통한 양방향 전류 흐름을 제어하기 위한 전압 레귤레이터 및 방법 (Hybrid alternator with voltage regulator)

본 내용은 요부공개 건이므로 전문내용을 수록하지 않았음

제1도는 본 발명에 따른 하이브리드 얼터네이터 (hybrid alternator)의 샤프트를 통해서 병렬로 본 길이 방향의 단면도,

제4도는 전압 조절을 위한 로터 여기 회로와 제2출력 전압을 생성하기 위한 전압 변환 회로를 갖춘 본 발명의 얼터네이터의 전기 회로도,

제12도는 하이브리드 얼터네이터의 브릿지 회로로 제어된 로터 권선에 대한 전압 레귤레이터의 블럭도.

Claims

얼터네이터의 출력 전압을 제어하기 위해 얼터네이터의 권선을 통한 양방향 전류 흐름을 제어하기 위한 전압 레귤레이터에 있어서, 얼터네이터의 출력 전압을 감시하기 위해 접속되며, 얼터네이터의 출력 전압이 증가되는지 또는 감소되는지를 나타내는 에러 신호를 생성하는 전압 감시 회로와; 권선에 접속되며: 순방향 극성 전압이 권선에 제공되는 순방향 극성 모드, 역방향 극성 전압이 권선에 제공되는 역방향 극성 모드, 및 순방향 또는 역방향 극성 모드에 접속될 때 권선에 유도된 전류가 전압 레귤레이터에 손상을 입히는 전압을 유도하는 일없이 감쇠하도록 허용하는 감쇠 모드를 포함하는 다중 모드(multiple mode)에 권선을 접속시키도록 배열된 스위칭 회로와; 감시 회로의 에러 신호에 응답하며, 스위칭 회로에 접속되고, 얼터네이터의 출력 전압을 증가시키기 위한 순방향 극성 모드에 들어가고, 얼터네이터의 출력 전압을 감소시키기 위해 역방향 극성 모드에 들어가며, 순방향 또는 역방향 극성 모드를 벗어나 스위칭할 때는 언제나 감쇠 모드로 들어가도록 스위칭 회로를 제어하는 제어 회로를 포함하는 얼터네이터의 권선을 통한 역방향 전류 흐름을 제언하기 위한 전압 레귤레이터.
제1항에 있어서, 스위칭 회로는; 권선의 제1단부에 접속된 제1상부 스위치와, 권선의 제2단부에 접속되며 제1상부 스위치와 제1스위치 쌍을 형성하는데, 제어 회로가 제1스위치 쌍을 닫으므로 해서 순방향 극성 모드에 들어가도록 스위칭 회로를 제어하는 제1하부 스위치와, 권선의 제2단부에 접속된 제2상부 스위치와, 권선의 제1단부에 접속되며 제2상부 스위치와 제2스위치 쌍을 형성하는데, 제어 회로가 제2스위치 쌍을 닫으므로 해서 역방향 극성 모드에 들어가도록 스위칭 회로를 제어하는 제2하부 스위치를 포함하는 브릿지 회로를 구성하며, 제어 회로는 제1 및 제2상부 스위치를 닫거나 제1 및 제2하부 스위치를 닫으므로 해서 감쇠 모드에 들어가도록 스위칭 회로를 제어하는 얼터네이터의 권선을 통한 양방향 전류 흐름을 제어하기 위한 전압 레귤레이터.
제2항에 있어서, 제어 회로는 제1 및 제2상부 스위치를 닫으므로 해서 감쇠 모드로 들어가도록 스위칭 회로를 제어하는 얼터네이터의 권선을 통한 양방향 전류 흐름을 제어하기 위한 전압 레귤레이터.
제1항에 있어서, 감쇠 모드(decay mode)는: 순방향 극성 모드동안 권선에서 유도된 전류가 감쇠하는 순방향 감쇠 모드와, 역방향 극성 모드동안 권선에서 유도된 전류가 감쇠하는 역방향 감쇠 모드를 포함하며, 제어 회로는 순방향 극성 모드에서 벗어나 스위칭할 때 순방향 감쇠 모드에 들어가고 역방향 극성 모드에서 벗어나 스위칭할 때 역항향 감쇠 모드에 들어가도록 스위칭 회로를 제어하는 얼터네이터의 권선을 통한 양방향 전류 흐름을 제어하기 위한 전압 레귤레이터.
제4항에 있어서, 스위칭 회로는: 권선의 제1단부에 접속된 제1상부 스위치와, 권선의 제2단부에 접속되며 제1상부 스위치와 제1스위치 쌍을 형성하는데 제어 회로가 제1스위치 쌍을 닫으므로 해서 순방향 극성 모드에 들어가도록 스위칭 회로를 제어하는 제1하부 스위치와, 권선의 제2단부에 접속된 제2상부 스위치와, 권선의 제1단부에 접속되며 제2상부 스위치와 제2스위치 쌍을 형성하는데, 제어 회로가 제2스위치 쌍을 닫으므로 해서 역방향 극성 모드에 들어가도록 스위칭 회로를 제어하는 제2하부 스위치를 포함하는 브릿지 회로를 구성하며, 제어 회로는 제1상부 스위치를 개방하고, 제1하부 스위치가 닫혀진 상태로 남아 있으므로 해서 순방향 극성 모드에서 벗어나 순방향 감쇠 모드로 들어가도록 스위칭 회로를 제어하며, 제어 회로는 제2상부 스위치를 개방하고, 제2하부 스위치가 닫혀진 상태로 남아 있으므로 해서 역방향 극성 모드에서 벗어나 역방향 감쇠 모드로 들어가도록 스위칭 회로를 제어하는 얼터네이터의 권선을 통한 양방향 전류 흐름을 제어하기 위한 전압 레귤레이터.
제5항에 있어서, 브릿지 회로의 제1 및 제2하부 스위치는 닫혀졌을 때는 한방향으로 전류를 전도하지만 개방되고 닫혀져 있을 때는 반대방향으로 전류를 전도하는 특성을 가지며, 스위칭 회로가 순방향 감쇠 모드에 있을 때 제2하부 스위치는 닫혀지게 되고 전류를 전도하며, 스위칭 회로가 역방향 감쇠 모드에 있을 때 제1하부 스위치가 닫혀지게 되고 전류를 전도하는 얼터네이터의 권선을 통한 양방향 전류 흐름을 제어하기 위한 전압 레귤레이터.
제6항에 있어서, 브릿지 회로의 제1 및 제2하부 스위치는 필드 효과 트랜지스터인 얼터네이터의 권선을 통한 양방향 전류 흐름을 제어하기 위한 전압 레귤레이터.
제1항에 있어서, 제어 회로는 스위칭 회로가 감쇠 모드에 있을 때 권선에서의 전류에 유도된 순방향 및 역방향 극성의 존재를 검출하도록 접속된 감쇠 전류 검출 회로를 더 포함하며, 감쇠 전류 검출 회로는 상당한 역방향 극성으로 유도된 전류가 권선에 있을 때 스위칭 회로가 순방향 극성 모드로 들어가는 것을 막고, 상당한 순방향 극성으로 유도된 전류가 권선에 있을 때 스위칭 회로가 역방향 극성 모드로 들어가는 것을 막는 금지 신호(inhibiting signal)를 생성하는 얼터네이터의 권선을 통한 양방향 전류 흐름을 제어하기 위한 전압 레귤레이터.
제8항에 있어서, 스위칭 회로는 권선에 접속된 다수의 반도체 스위치를 포함하며, 감쇠 전류 검출 회로는 적어도 하나의 상기 반도체 스위치 양단의 전압 드롭을 검출함에 의해서 권선에서 순방향 및 역방향 극성으로 유도된 전류의 존재를 검출하는 얼터네이터의 권선을 통한 양방향 전류 흐름을 제어하기 위한 전압 레귤레이터.
제1항에 있어서, 설정된 전압을 초과하는 전압을 갖는 얼터네이터의 출력에서 과도 전압 스파이크를 흡수하기 위해서 스위칭 회로에 접속된 과도 억제 회로를 더 포함하는 얼터네이터의 권선을 통한 양방향 전류 흐름을 제어하기 위한 전입 레귤레이터.
제10항에 있어서, 스위칭 회로는: 권선의 제1단부에 접속된 제1상부 스위치와, 권선의 제2단부에 접속되며 제1상부 스위치와 제1스위칭 쌍을 형성하며, 제1스위치 쌍이 닫혀질 때 순방향 극성 전압이 권선에 제공되는 순방향 극성 모드를 제1스위치 쌍이 규정하는 제1하부 스위치와, 권선의 제2단부에 접속된 제2상부 스위치와, 권선의 제1단부에 접속되며 제2상부 스위치와 제2스위치 쌍을 형성하며, 제2스위치 쌍이 닫혀질 때 역방향 극성 전압이 권선에 제공되는 역방향 극성 모드를 제2스위치 쌍이 규정하는 제2하부 스위치를 포함하며, 과도 억제 회로는 과도 전압 스파이크를 흡수하기 위해서 제1 및 제2스위치 쌍중 하나로부터의 상부 스위치와 제1 및 제2스위치 쌍중 다른 하나로부터의 하부 스위치를 스위치 온하도록 스위칭 회로에 접속되는 얼터네이터의 권선을 통한 양방향 전류 흐름을 제어하기 위한 전압 레귤레이터.
제11항에 있어서, 과도 억제 회로는 과도 전압 스파이크를 흡수하기 위해서 제1 및 제2스위치 쌍의 각각으로부터 상부 스위치 및 하부 스위치를 스위치 온하는 얼터네이터의 권선을 통한 양방향 전류 흐름을 제어하기 위한 전압 레귤레이터.
제11항에 있어서, 과도 억제 회로는 : 과도 전압 스파이크를 검출하기 위해 접속된 제너 다이오드와, 제너 다이오드에 접속되며 과도 전압 스파이크가 검출될 때 스위치를 턴 온시키기 위해 스위치에 접속된 다수의 직류 다이오드를 포함하는 얼터네이터의 권선을 통한 양방향 전류 흐름을 제어하기 위한 전압 레귤레이터.
제13항에 있어서, 다수의 직류 다이오드는 스위칭 회로에서 각 스위치에 대한 대응하는 직류 다이오드를 포함하며, 과도 억제 회로는 제1 및 제2스위칭 쌍의 각각으로부터의 상부 스위치 및 하부 스위치를 온하는 얼터네이터의 권선을 통한 양방향 전류 흐름을 제어하기 위한 전압 레귤레이터.
제1항에 있어서, 얼터네이터가 회전할 때는 언제나 내부 전원 공급 출력 전압을 자동적으로 생성하는 내부 전원 공급 회로와, 얼터네이터의 권선을 통한 전류 흐름을 제어하기 위해서 얼터네이터가 회전하기 시작 할 때 내부 전원 공급 회로에 의해 자동적으로 전원이 공급되며 얼터네이터의 권선을 통한 전류 흐름을 중단시키기 위해서 얼터네이터가 회전을 중지할 때 자동적으로 전원 공급이 중단되도록 접속된 제어 회로를 더 포함하는 얼터네이터의 권선을 통한 양방향 전류 흐름을 제어하기 위한 전압 레귤레이터.
제15항에 있어서, 내부 전원 공급 회로는: 정류된 내부 전원 공급 출력 전압을 생성하는 전압 정류기 회로와, 정류된 내부 전원 공급 출력 전압을 조절하기 위해서 전압 정류기 회로에 접속된 내부 전원 공급 전압 조절 회로를 포함하며, 전압 레귤레이터는 조절된 내부 전원 공급 출력 전압에 의해 전원이 공급되는 얼터네이터의 권선을 통한 양방향 전류 흐름을 제어하기 위한 전압 레귤레이터.
제1항에 있어서, 만약 점화 스위치가 고속에서 회전하는 얼터네이터와 함께 오프 위치로 스위치된다면 안전한 얼터네이터 출력 전압을 유지하기 위해서 제어 회로는 얼터네이터의 권선을 통한 역방향 전류 흐름을 제공하는 오프 위치를 가진 점화 스위치를 갖춘 운반 수단에 설치되는데 적합한 얼터네이터의 권선을 통한 양방향 전류 흐름을 제어하기 위한 전압 레귤레이터
제17항에 있어서, 제어 회로는 운반 수단의 점화 스위치를 통해서 전원이 공급되지 않는 얼터네이터의 권선을 통한 양방향 전류 흐름을 제어하기 위한 전압 레귤레이터.
얼터네이터의 출력 전압을 제어하기 위해서 얼터네이터의 권선을 통한 양방향 전류 흐름을 제어하기 위한 전압 레귤레이터에 있어서, 순방향 극성 전압을 권선에 적용시켜 얼터네이터의 출력 전압을 증가시키기 위해서 순방향 극성 모드에 권선을 접속시키기 위한 수단과, 역방향 극성 전압을 권선에 적용시켜 얼터네이터의 출력 전압을 감소시키기 위해 역방향 극성 모드에 권선을 접속시키기 위한 수단과, 순방향 또는 역방향 극성 모드에 접속될 때 권선에서 유도된 전류가 감소하도록 허용하기 위해서 감쇠 모드에 권선을 접속시키기 위한 수단을 포함하는 얼터네이터의 권선을 통한 양방향 전류 흐름을 제어하기 위한 전압 레귤레이터.
얼터네이터의 출력 전압을 제어하기 위해서 얼터네이터의 권선을 통한 양방향 전류 흐름을 제어하기 위한 전압 레귤레이터에 있어서, 기준 전압원, 및 얼터네이터의 출력 전압 및 기준 전압원과 접속되며 얼터네이터의 출력 전압이 증가되거나 감소되는지를 나타내는 에러 신호를 생성하는 비교기를 포함하는 전압 감시회로와; 권선의 제1단부에 접속된 제1상부 스위치와; 권선의 제2단부에 접속되며 제1상부 스위치와 제1스위치 쌍을 형성하는데, 제1스위치 쌍이 닫혀질 때 순방향 극성 전압이 권선에 제공되는 순방향 극성 모드를 제1스위치 상이 규정하는 제1하부 스위치와, 권선의 제2단부에 접속된 제2상부 스위치, 및 권선의 제1단부에 접속되며 제2상부 스위치와 제2스위치 쌍을 형성하는데 제2스위치 쌍이 닫혀질 때 역방향 극성 전압이 권선에 제공되는 역방향 극성 모드를 제2스위치 쌍이 규정하는 제2하부 스위치를 포함하며, 권선에 접속된 브릿지 형태로 배열되는 다수의 반도체 스위치를 포함하며, 양 상부 스위치 또는 양 하부 스위치가 개방될 때 순방향 또는 역방향 극성 모드에 접속될 때 권선에 유도된 전류가 감쇠하도록 허용되는 감쇠 모드를 스위치가 규정하는 스위칭 회로와; 전압 감시 회로에 접속되며, 감시 회로의 에러 신호에 응답하여 얼터네이터의 출력 전압을 증가시키거나 감소시키기 위해 제1제어 신호를 생성하는 제1회로와, 스위치 회로가 감쇠 모드에 있고 전류가 권선에서 감쇠하고 있을 때 금지 신호를 생성하는 감쇠 전류 검출 회로와, 제1제어 신호 및 금지 신호에 응답하며 스위칭 회로에 접속되어 순방향 및 역방향 극성 모드와 감쇠 모드간에 스위칭 회로를 스위칭하기 위해 제2제어 신호를 생성하는 논리 회로를 포함하는, 스위칭 회로의 스위치를 제어하기 위한 제어 회로를 구비하는 얼터네이터의 권선을 통한 양방향 전류 흐름을 제어하기 위한 전압 레귤레이터.
제20항에 있어서, 제1회로는 비지연된 제1제어 신호, 및 지연된 제1제어 신호를 포함하는 디지탈 및 제1제어 신호를 생성하는, 얼터네이터의 권선을 통한 양방향 전류 흐름을 제어하기 위한 전압 레귤레이터.
로드의 제1단부에 접속된 제1상부 스위치와, 로드의 제2단부에 접속되며 제1상부 스위치와 제1스위치 쌍을 형성하는데, 제1스위치 쌍이 닫혀질 때 공급 전압이 순방향 극성으로 로드에 제공되는 순방향 극성 모드를 제1스위치 쌍이 규정하는 제1하부 스위치와, 로드의 제2단부에 접속된 제2상부 스위치와, 로드의 제1단부에 접속되며 제2상부 스위치와 제2스위치 쌍을 형성하는데, 제2스위치 쌍이 닫혀질 때 공급 전압이 역방향 극성으로 로드에 제공되는 역방향 극성 모드를 제2스위치 쌍이 규정하는 제2하부 스위치를 포함하며, 양 상부 스위치 또는 양 하부 스위치가 개방될 때 순방향 또는 역방향 극성 모드에 접속될 때 로드에 유도된 전류가 감쇠하도록 허용되는 감쇠 모드를 스위치가 규정하는 스위칭 회로; 로드에 대한 공급 전압의 극성을 변화시키기 위해 제1제어 신호를 생성하는 제1회로와, 스위칭 회로가 감쇠 모드에 있고 전류가 로드에서 감쇠하고 있을 때 금지 신호를 생성하는 감쇠 전류 검출 회로와, 제1제어 신호와 금지 신호에 응답하며 스위칭 회로에 접속되어 순방향 및 역방향 극성 모드와 감쇠 모드간에 스위칭 회로를 스위칭하기 위한 제2제어 신호를 생성하는 논리 회로를 포함하는, 스위치 회로의 스위치를 제어하기 위한 제어 회로를 구비하는 공급 전압을 반대 극성을 갖는 로드로 스위칭하기 위한 제어된 3 상태 브릿지 회로.
얼터네이터의 출력 전압을 제어하기 위해서 얼터네이터의 권선을 통한 양방향 전류 흐름을 제어하기 위한 전압 레귤레이터에 있어서, 다수의 반도체 스위치를 포함하는 스위칭 회로를 포함하는 전압 감시 회로와, 스위칭 회로의 스위치를 제어하기 위한 제어 회로를 포함하는 전압 레귤레이터.
얼터네이터가 회전할 때는 언제나 얼터네이터의 영구 자석부로부터 내부 전원 공급 출력 전압을 자동적으로 생성하는 내부 전력 공급 회로와, 얼터네이터의 권선을 통한 전류 흐름을 제어하기 위해서 얼터네이터가 회전하기 시작할 때 내부 전원 공급 회로에 의해서 자동적으로 전원이 공급되고 얼터네이터의 권선을 통한 전류 흐름을 중지시키기 위해서 얼터네이터가 회전을 중단할 때 자동적으로 전원 공급이 중단되도록 접속된 얼터네이터의 권선을 통한 양방향 전류 흐름을 제어하기 위한 제어 회로를 포함하는 얼터네이터의 권선을 통한 전류 흐름을 제어하기 위한 전압 레귤레이터.
제24항에 있어서, 내부 파워 공급 회로는: 정류된 파워 공급 출력 전압을 생성하는 전압 정류기 회로와, 정류된 내부 파워 공급 출력 전압을 조절하기 위해 전압 정류기 회로에 접속된 내부 파워 공급 전압 조절 회로를 포함하며, 전압 레귤레이터는 조절된 내부 파워 공급 출력 전압에 의해 파워가 공급되는, 얼터네이터의 권선을 통한 전류 흐름을 제어하기 위한 전압 레귤레이터.
오프 위치를 가진 점화 스위치를 갖춘 운반 수단에 설치되도록 얼터네이터의 권선을 통한 양방향 전류 흐름을 제어하기 위한 전압 레귤레이터에 있어서, 얼터네이터의 출력 전압을 감시하도록 접속되며, 얼터네이터의 출력 전압이 증가되는지 또는 감소되는지를 나타내는 에러 신호를 생성하는 전압 감시 회로와, 권선에 접속되며 얼터네이터 출력을 증가시키기 위해서는 얼터네이터의 권선을 통한 순방향 전류 흐름을, 얼터네이터 출력을 감소시키기 위해서는 얼터네이터의 권선을 통한 역방향 전류 흐름을 스위치하도록 배열된 스위칭 회로와, 점화 스위치가 고속으로 회전하는 얼터네이터와 함께 스위치 오프된다면 안전한 얼터네이터 출력 전압을 유지하기 위해서 얼터네이터의 권선을 통한 역방향 전류 흐름을 계속해서 공급하는 에러 신호에 응답하여 스위칭 회로를 제어하기 위한 제어 회로를 포함하는, 얼터네이터의 권선을 통한 양방향 전류 흐름을 제어하기 위한 전압 레귤레이터.
제26항에 있어서, 제어 회로는 운반 수단의 점화 스위치를 통해서 전원이 공급되지 않는 얼터네이터의 권선을 통한 양방향 전류 흐름을 제어하기 위한 전압 레귤레이터.
얼터네이터의 출력 전압을 제어하기 위해서 얼터네이터의 권선을 통한 양방향 전류 흐름을 제어하기 위한 전압 레귤레이터에 있어서, 얼터네이터의 출력 전압을 감시하도록 접속되며, 얼터네이터의 출력 전압이 증가되는지 또는 감소되는지를 나타내는 에러 신호를 생성하는 전압 감시 회로와, 얼터네이터의 출력 전압을 증가시키기 위해서 순방향 극성 모드에서 순방향으로 권선을 통해 전류를 전도하며 얼터네이터의 출력 전압을 감소시키기 위해서 역방향 극성 모드에서 권선을 통해 역방향으로 전류를 전도하도록 권선에 접속된 브릿지 형태로 배열된 다수의 스위치를 포함하는 스위칭 회로와, 에러 신호에 응답하여 순방향 극성 및 역방향 극성 모드간을 얼터네이터 스위치하도록 스위칭 회로에 접속된 제어 회로와, 설정된 전압을 초과하는 전압을 갖는 얼터네이터의 출력 전압에서 과도 전압 스파이크를 흡수하기 위해 스위치를 스위치 온하도록 스위칭 회로에 접속된 과도 억제 회로를 포함하는, 얼터네이터의 권선을 통한 양방향 전류 흐름을 제어하기 위한 전압 레귤레이터.
제28항에 있어서, 스위칭 회로는: 권선의 제1단부에 접속된 제1상부 스위치와, 권선의 제2단부에 접속되며 제1상부 스위치와 제1스위치 쌍을 형성하는데, 제1스위치 쌍이 닫혀질 때 순방향 극성 전압이 권선에 제공되는 순방향 극성 모드를 제1스위치 쌍이 규정하는 제1하부 스위치와, 권선의 제2단부에 접속된 제2상부 스위치와, 권선의 제1단부에 접속됨 제2상부 스위치와 제2스위치 쌍을 형성하는데, 제2스위치 쌍이 닫혀질 때 역방향 극성 전압이 권선에 제공되는 역방향 극성 모드를 제2스위치 쌍이 규정하는 제2하부 스위치를 포함하며, 과도 억제 회로는 과도 전압 스파이크를 흡수하기 위해서 제1 및 제2스위치 쌍중 하나로부터의 상부 스위치와 제1 및 제2스위치 쌍중 다른 하나로부터의 하부 스위치를 스위치 온하도록 스위칭 회로에 접속되는 얼터네이터의 권선을 통한 양방향 전류 흐름을 제어하기 위한 전압 레귤레이터.
제29항에 있어서, 과도 억제 회로는 과도 전압 스파이크를 흡수하기 위해서 제1 및 제2스위치 쌍의 각각으로부터 상부 스위치 및 하부 스위치를 스위치 온하는 얼터네이터의 권선을 통한 양방향 전류 흐름을 제어하기 위한 전압 레귤레이터.
제29항에 있어서, 과도 억제 회로는: 과도 전압 스파이크를 검출하도록 접속된 제너 다이오드, 및 제너 다이오드에 접속되며 과도 전압 스파이크가 검출될 때 스위치를 턴 온시키기 위해 스위치가 접속된 다수의 직류 다이오드를 포함하는 얼터네이터의 권선을 통한 양방향 전류 흐름을 제어하기 위한 전압 레귤레이터.
제31항에 있어서, 다수의 직류 다이오드는 스위칭 회로에서 각 스위치에 대해 대응하는 직류 다이오드를 포함하며, 과도 억제 회로는 스위칭 회로의 스위치 모두에서 과도 전압 스파이크를 흡수하기 위해서 제1 및 제2스위치 쌍의 각각으로부터 상부 스위치 및 하부 스위치를 스위치 온하는, 얼터네이터의 권선을 통한 양방향 전류 흐름을 제어하기 위한 전압 레귤레이터.
권선을 통해 순방향으로 전류 흐름을 개시하거나 증가시키기 위해서 순방향 극성 모드에서 포지티브 극성 전압을 권선에 스위칭하는 단계와, 권선을 통해 역방향으로 전류 흐름을 개시하거나 증가시키기 위해서 역방향 극성 모드에서 역방향 극성 전압을 권선에 스위칭하는 단계와, 권선에서 전류 흐름의 방향에 관계없이 권선을 통한 전류 흐름의 크기를 감소시키기 위해서 감쇠 모드에서 권선을 포지티브 극성 전압 및 역방향 극성 전압으로부터 분리시키는 단계와, 권선을 통한 전류 흐름의 크기가 감소되는 것처럼 감소 모드동안 권선을 통해 재순환하는 전류 흐름을 허용하도록 권선을 접속하는 단계를 포함하는 얼터네이터의 권선을 통한 양방향 전류 흐름을 제어하는 방법.
제33항에 있어서, 재순환하는 전류가 흐르고 있을 때 금지 신호를 생성하기 위해서 감쇠 모드동안 권선을 통한 재순환하는 전류 흐름을 감시하는 단계와, 금지 신호에 응답하여 권선의 스위칭을 제어하는 단계를 더 포함하는 얼터네이터의 권선을 통한 양방향 전류 흐름을 제어하는 방법.
제34항에 있어서, 감쇠 모드동안 권선을 통한 재순환하는 전류 흐름을 감시하는 단계는 권선을 통한 재순환하는 전류 흐름을 방향을 감시하는 단계를 포함하며, 권선의 스위칭을 제어하는 단계는 재순환하는 순방향 전류가 흐르고 있을 때 역방향 극성 모드에 들어가는 것을 막기 위해서 권선의 스위칭을 제어하며 재순환하는 역방향 전류가 흐르고 있을 때 순방향 모드에 들어가는 것을 막기 위해서 권선의 스위칭을 제어하는 단계를 포함하는, 얼터네이터의 권선을 통한 양방향 전류 흐름을 제어하는 방법.
샤프트에 회전하기 위해 설치된 로터와, 로터를 둘러싸며 공기 갭에 의해서 로터로부터 분리되고, 제1길이 방향의 영역과 하나 또는 그 이상의 냉각 공기 통로에 의해 제1길이 방향의 영역으로부터 분리된 제2길이 방향의 영역을 갖는데, 냉각 공기 통로가 스테이터의 제1 및 제2길이 방향의 영역간에 방사형 공기 흐름을 공기 갭으로 허용하는 스테이터를 포함하는 얼터네이터.
제36항에 있어서, 로터는: 스테이터의 제1길이 방향의 영역내에서 회전하기 위해 샤프트에 설치되며, 로터 권선을 갖는 선이 감겨진 필드 로터부와, 스테이터의 제2길이 방향의 영역내에서 회전하기 위해 선이 감겨진 필드 로터부에 길이 방향으로 일정 간격을 둔 관계로 샤프트에 설치되며 다수의 자기 폴을 갖는 영구자석 로터부를 포함하는 얼터네이터.
엔진 공진 속도 및 엔진 최고 속도를 갖는 엔진에 의해서 파워가 공급된 운반 수단에서 정해진 출력 전류를 전기 장치에 공급하기에 직할한 하이브리드 얼터네이터에 있어서, 스테이터 권선 및 스테이터 권선 출력을 갖는 스테이터와; 스테이터내에서 회전하기 위해 설치된 샤프트와, 스테이터내에서 회전하기 위해 샤프트상에 설치되며, 로터 권선을 갖는 선이 감겨진 필드 로터부와, 스테이터내에서 회전하기 위해 샤프트상에 설치되며 적어도 하나의 영구 자석을 갖는 영구 자석 로터부를 포함하며, 스테이터내에서 회전하기 위해 설치된 로터와; 하이브리드 얼터네이터에 대한 출력 전압을 생성하는 전압 정류기 출력을 가지며, 스테이터 권선 출력에 접속된 전압 정류기 회로와; 순방향 극성 전압 및 역방향 극성 전압을 로터 권선에 스위칭함에 의해서 하이브리드 얼터네이터의 출력 전압을 조절하기 위해 전압 정류기 회로에 접속된 전압 레귤레이터를 포함하며, 순방향 극성 전압을 로터 권선에 스위칭함에 의해서 운반 수단의 엔진이 공진 속도에서 동작하고 있을 때 정해진 출력 전류를 생성하며, 역방향 극성 전압을 로터 권선에 스위칭함에 의해서 운반 수단의 엔진이 엔진 최고속도에서 동작하고 있을 때 정해진 출력 전류를 생성하는 하이브리드 얼터네이터.
뉴트럴 포인트 전압을 갖는 뉴트럴 포인트를 갖춘 스테이터 권선을 포함하는 스테이터와; 스테이터내에서 회전하기 위해 설치된 샤프트와, 영구 자속 필드를 생성하는 로터상에 설치된 적어도 하나의 영구 자석과, 샤프트상에 설치되며, 스테이터 권선에서 뉴트럴 포인트에 접속된 제1단부와 전압 레귤레이터에서 스위칭 회로에 접속하기에 적합한 제2단부를 가지며, 스위칭 회로가 제2단부에 뉴트럴 포인트 전압보다 더 큰 전압을 접속할 때 영구 자속 필드와 부가적으로 결합하는 로터 자속 필드를 생성하며 스위칭 회로가 제2단부를 뉴트럴 포인트 전압보다 적온 전압에 접속할 때 영구 자속 필드와 감하도록 결합하는 로터 자속 필드를 생성하는 로터 권선을 포함하는 로터를 포함하는 하이브리드 얼터네이터.
제39항에 있어서, 스테이터 권선은 다수의 개개의 스테이터 권선으로 이루어진 다위상 권선이며, 각각의 권선은 내부 단부 및 외부 단부를 가지며, 스테이터 권선은 성형의 내부 단부에서 함께 접속되고, 뉴트럴 포인트는 개개의 스테이터 권선의 함께 접속된 내부 단부에 위치되는 하이브리드 얼터네이터.
제40항에 있어서, 스테이터 권선은 3상 권선이며, 뉴트럴 포인트는 "Y" 형태로 배열된 세개의 스테이터 권선의 접점에 위치되는 하이브리드 얼터네이터.
제39항에 있어서, 로터 권선의 제2단부에 접촉된 스위칭 회로를 갖는 전압 레귤레이터를 더 포함하는데, 전압 레귤레이터는 배터리의 포지티브 및 네가티브 단자에 접속하기에 적합하며, 스위치 회로는 얼터네이터의 출력 전압을 조절하기 위해서 로터 권선의 제2단부를 배터리의 포지티브 및 네가티브 단자에 교대로 접속하는 하이브리드 얼터네이터.
스테이터 권선을 갖는 스테이터와, 스테이터내에서 회전하기 위해 설치된 샤프트와, 스테이터의 제1길이 방향의 영역내에서 회전하기 위해 샤프트에 설치되며, 샤프트에 수직으로 배열된 다수의 박판을 갖는데, 로터 권선 및 다중 전자기 폴은 각각의 전자기 폴에 대해 하나씩 각 박판으로부터 다수의 방사형으로 향하게 된 돌기에 의해 규정되며, 박판은 돌출한 폴 로터 코어를 형성하기 위해 함께 적층되며, 로터 권선은 로터 코어 둘레에 다수의 코일을 형성하기 위해서 로터 코어의 적층된 방사형 돌기 둘레에 감겨지며, 인접한 코일은 전류가 로터 권선을 통해 통과될 때 인접한 전자기 폴에서 북쪽 및 남쪽 자장을 교대로 생성하기 위해 반대 방향으로 감겨지는 선이 감겨진 필드 로터부와, 스테이터의 제2길이 방향의 영역내에서 회전하기 위해 선이 감겨진 로터부에 길이 방향으로 일정 간격을 둔 관계로 샤프트에 설치되며, 하나 또는 그 이상의 영구 자석에 의해 규정된 다주 영구 자기 폴을 갖는데 영구 자기 폴의 수가 선이 감겨진 로터부에서 전자기 폴의 수에 대해서 대응하는 영구 자석 로터부를 포함하며, 스테이터내에서 회전하기 위해 설치되며 방사형 공기 갭에 의해서 스테이터로부터 분리된 로터를 포함하는 하이브리드 얼터네이터.
제43항에 있어서, 각각의 영구 자기 폴에 대해 하나씩 영구 자석 로터부에서 다중 영구 자석이 있는 하이브리드 얼터네이터.
제44항에 있어서, 각각의 영구 자석은 영구 자석 로터부의 주변에 설치되며 샤프트에 관련해서 방사형으로 향하게 되는 자화의 방향을 갖는 하이브리드 얼터네이터.
제45항에 있어서, 영구 자석은 샤프트에 수직으로 배열된 다수의 로터 박판의 주변에 형성된 개구부에 설치되는 하이브리드 얼터네이터.
제46항에 있어서, 영구 자석을 유지하는 박판은 또한 다수의 공기 흐름 개구부를 포함하는 하이브리드 얼터네이터.
제43항에 있어서, 영구 자석 로터부에서 영구 자기 폴은 샤프트에 병렬된 향하게 된 자화의 방향을 갖도록 설치된 다중 폭 영구 자석에 의해 생성되는 하이브리드 얼터네이터.
제48항에 있어서, 영구 자석은 자기적으로 형성된 다중 폴을 갖는 디스크 형태로 된 영구 자석을 포함하는 하이브리드 얼터네이터.
제49항에 있어서, 영구 자석 로터부는 자속을 스테이터 및 로터 사이의 공기 갭으로 돌리기 위해 디스크 형태로 된 영구 자석에 인접하게 길이 방향으로 배치된 자기적으로 투과 가능한 물질로 이루어진 자속 채널화 소자를 더 포함하는 하이브리드 얼터네이터.
제50항에 있어서, 자속 채널화 소자는 자기적으로 투과 가능한 물질로 이루어진 다수의 폴 부분을 포함하는 하이브리드 얼터네이터.
제51항에 있어서, 자기적으로 투과 가능한 물질로 이루어진 제2자속 채널화 소자를 더 포함하는데, 제2자속 채널화 소자는 제1자속 채널화 소자로부터 반대측에 디스크 형태로 된 영구 자석에 인접하게 길이 방향으로 위치되는 하이브리드 얼터네이터.
제43항에 있어서, 영구 자석 로터부에서 영구 자기 폴은 샤프트에 관련해서 원주 방향으로 향하게 된 자화의 방향을 갖는 샤프트 둘레에 원주 방향으로 일정 간격을 둔 관계로 배열된 다수의 영구 자석에 의해 생성되는 하이브리드 얼터네이터.
제53항에 있어서, 영구 자석 로터부는 자기적으로 투과 가능한 물질로 이루어지며 스테이터 및 로터 사이 공기 갭으로 영구 자석으로부터의 자속을 돌리기 위해서 원주 방향으로 일정 간격을 둔 영구 자석에 인접하게 그리고 그 자석들 사이에 원주 방향으로 위치된 다수의 자속 채널화 소자를 더 포함하는 하이브리드 얼터네이터.
제54항에 있어서, 비자기 물질로 이루어진 리테이너 소자를 더 포함하는데, 리테이너는 로터가 회전하는 동안 자석을 안전하게 유지하기 위해 각 영구 자석을 적어도 부분적으로 둘러싸며 각 영구 자석을 샤프트로부터 분리시키는 하이브리드 얼터네이터.
제43항에 있어서, 스테이터는 제1스테이터 권선과 다른 전압을 발생시키기 위해서 제2스테이터 권선을 더 포함하는 하이브리드 얼터네이터.
제43항에 있어서, 스테이터는 제1길이 방향의 영역내에 위치되며 선이 감겨진 필드 로터부 둘레에 배치되는 제1스테이터부와, 제2길이 방향의 영역내에 위치되며 영구 자석 로터부 둘레에 배치되는 제2스테이터부를 포함하며, 제1스테이터부가 스테이터 갭에 의해서 제2스테이터로부터 분리되는 하이브리드 얼터네이터.
제57항에 있어서, 스테이터 갭은 공기 갭인 하이브리드 얼터네이터.
제57항에 있어서, 스테이터 갭은 낮은 자기 투과성의 빽빽한 물질로 적어도 부분적으로 채워지는 하이브리드 얼터네이터.
제59항에 있어서, 낮은 자기 투과성의 빽빽한 물질은 제1 및 제2스테이터부의 단면 형태에 대응하는 단면 형태를 갖는 하이브리드 얼터네이터.
제43항에 있어서, 스테이터 권선은 스테이터의 제1 및 제2길이 방향의 영역 둘레로 확장하며 결합된 전압은 선이 감겨진 로터부와 영구 자석 로터부에 의해 스테이터 권선에서 유도되는 하이브리드 얼터네이터.
제43항에 있어서, 스테이터 권선은 제1 및 제2스테이터 권선을 포함하며, 제1스테이터 권선은 스테이터의 제1길이 방향의 영역 내에서만 위치되며, 제2스테이터 권선은 스테이터의 제2길이 방향의 영역내에서만 위치되는 하이브리드 얼터네이터.
제43항에 있어서, 선이 감겨진 필드 로터부에서 로터 권선에 접속되며, 부스팅 모드에서 얼터네이터로부터의 출력을 증가시키기 위해서 로터 권선을 통해 순방향 여기 전류를 생성하고 버킹 모드에서 얼터네이터로부터의 출력을 감소시키기 위해서 로터 권선을 통해 역방향 여기 전류를 생성하는데 적합한 로터 여기 회로를 더 포함하는 하이브리드 얼터네이터.
제63항에 있어서, 로터 여기 회로는 순방향 및 역방향 여기 전류를 펄스로 발생시키는 하이브리드 얼터네이터.
제64항에 있어서, 로터 여기 회로는 순방향 및 역방향 여기 전류의 양을 제어하기 위해서 펄스의 폭을 변조하는 하이브리드 얼터네이터.
제63항에 있어서, 로터 여기 회로는 스테이터 권선으로부터 출력 전압을 감시하기 위해 접속되며, 출력전압이 요구된 레벨 이하일 때 로터 권선에서 순방향 여기 전류를 생성하고 출력 전압이 요구된 레벨 이상일 때 로터 권선에서 역방향 여기 전류를 생성하는 하이브리드 얼터네이터.
제63항에 있어서, 전압 변환 회로와 결합하여, 전압 변환 회로는 스테이터 권선으로부터 발생된 전압을 수신하는 입력과 스테이터 권선으로부터 발생된 전압보다 작은 전압을 생성하는 출력을 갖는 하이브리드 얼터네이터.
제67항에 있어서, 전압 변환 회로의 입력은 스테이터 권선에 직접 접속되는 하이브리드 얼터네이터.
제67항에 있어서, 전압 변환기 회로의 입력은 스테이터 권선으로부터의 정류된 출력 전압에 접속되는 하이브리드 얼터네이터.

※ 참고사항 : 최초출원 내용에 의하여 공개하는 것임.