KR980008718A - 복합전기자동차용 보조전력장치의 출력제어장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 복합전기자동차용 보조동력장치의 출력제어장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 엔진(10)의 구동으로 전기자코일에 유기되는 출력전압을 다이오드 및 위상제어소자에 의하여 정류하여 밧데리(90)에 충전시키는 발전기(30)와, 발전기(30)의 출력전압을 소정의 기준전압과 비교하여 상기 위상제어소자의 게이트신호를 제어함으로써 발전기의 출력전압을 일정 전압으로 유지시키는 정전압회로부(80)를 구비한 복합전기자동차용 보조동력장치에 있어서, 상기 발전기(30) 내부온도를 감지하는 온도감지부(40), 엔진의 구동여부를 제어하는 엔진구동부(20), 상기 온도감지부(40)에 의해 감지된 발전기의 내부온도가 소정 기준온도이상인 경우 상기 위상제어소자에 소정 게이트신호를 인가하여 발전기의 출력전압을 조정하고, 상기 엔진구동부(20)에 엔진 구동 정지신호를 출력하는 발전기 과열방지부(200)를 구비한 것을 특징으로 한다.

Description

복합전기자동차용 보조전력장치의 출력제어장치
본 발명은 복합전기자동차용 보조전력장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 발전기의 과도상태 및 과부하가 발생시 정전압기능을 수행하고 발전기의 과열등을 방지할 수 있도록 된 복합전기자동차용 보조전력장치의 출력제어장치에 관한 것이다.
제1도는 종래 복합전기자동차용 보조전력장치의 개략적인 블럭구성도를 나타낸 것이다. 도 1에 도시한 바와 같이, 엔진(10)과 직결된 영구자석형 발전기(30)와, 영구자석형 발전기(30)의 내부의 온도를 검출하는 온도센서(40)와, 상기 온도센서(40)에 의해 검출된 발전기(30) 내부의 온도가 일정 온도이상인 경우 과열로 인한 발전기의 소손을 방지하기 위하여 발전기(30)와 전압조정장치의 연결을 차단시키도록 마그네트접촉기(M/C)를 오프시키는 발전기 과열방지부(50)와, 발전기(30)의 출력전압을 정류 및 위상제어하는 정류 및 위상제어부(60), 밧데리(90)에 충전되는 영구자석형 발전기(30)의 출력전압을 검출하여 소정의 기준전압과 비교하고, 그 비교결과에 따라 게이트제어부(70)에 소정의 제어신호를 출력하여 발전기(30)의 출력전압을 일정전압으로 유지시키는 정전압회로부(80)를 구비한다. 또한, 시동키의 작동여부에 따라 엔진(10)을 온오프시키는 엔진 구동부(20)가 마련된다.
이러한 구성에 의한 종래 복합전기자동차용 보조전력장치의 동작을 설명하면 먼저, 엔진(10)에 직결된 영구자석형 발전기(30)가 회전함으로써 소정의 위상차를 갖는 교류전압이 출력되게 된다. 이러한 교류전압은 마그네트접촉기(M/C) 및 다이오드와 소정의 위상제어소자 예컨데 다이리스터로 구성된 정류 및 위상제어부(60)에 의하여 소정 크기를 갖는 직류전압으로 변환된 후 밧데리(90)를 충전시키고 각 전기부하(100)에 전력을 공급하게 된다. 또한, 정전압회로부(80)에서는 밧데리(90)에 충전되는 발전기(30)의 출력전압을 검출하여 소정의 기준전압과 비교한 뒤 비교결과에 따라 발전기(30)의 출력전압을 일정전압으로 유지하도록 게이트제어부(70)에 소정신호를 출력하여 발전기(30)로부터 출력되는 교류전압의 위상을 제어하게 된다.
한편, 영구자석형 발전기(30)의 내부에 마련된 온도센서(40)에서는 발전기(30)의 구동시 발생되는 열을 감지하게 되는 데, 과도상태 및 정격출력 이상의 부하가 걸렸을때에는 발전기(30)의 츌력전류가 갑자기 많이 흘러 발전기가 과열되게 되면 마그네트접촉기(M/C)를 오프시켜 발전기(30)의 출력단을 차단시킴으로써 발전기의 소손을 방지하도록 한다. 또한, 발전기 과열방지부(50)에서는 타이머(52)에 의해 소정시간이 경과됨이 판단되면 M/C구동부부를 통해 마그네트접촉기(M/C)를 온시켜 밧데리(90)와 부하(100)에 발전기의 출력전압을 공급하게 된다.
그러나, 이러한 종래의 복합전기자동차의 보조전력장치에 있어서 발전기의 과도상태 혹은 정격출력이상의 부하가 걸리게 되는 경우 마그네트접촉기를 오프시킴으로써 정전압조정을 수행할 수 없으며 또한, 마그네트접촉기를 소정시간 경과후에 다시 온시키게 되면 접압서지로 인하여 정류 및 위상제어부에 마련된 다이오드등의 정류소자가 파손되게 되어 안정적인 전압조정을 수행할 수 없는 문제가 발생되었다.
또한, 마그네트접촉기가 다시 온되게 되는 경우 영구자석형 발전기와 직결된 엔진에 순간적으로 많은 부하가 걸려 시동이 꺼지는 문제가 있었다.
따라서, 본 발명은 이러한 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 그 목적은 과다부하등에 의하여 영구자석형 발전기가 과열되는 경우 발전기 및 엔진을 보호할 수 있도록 된 복합전기자동차용 보조전력장치의 출력제어시스템을 제공하고자 하는 것이다.
제1도는 종래 복합전기자동차용 보조전력장치의 출력제어장치를 보인 구성블럭도이다.
제2도는 본 발명에 따른 복합전기자동차용 보조전력장치의 출력제어장치의 제어블럭도이다.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
40 : 발전기과열방지부 210 : 온도/전압변환부
220 : 발전기과열판단부 230 : 논리회로부
이러한 목적을 실현하기 위하여 본 발명에 따른 복합전기자동차용 보조동력장치의 출력제어장치는 엔진의 구동으로 전기자코일에 유기되는 출력전압을 다이오드 및 위상제어소자에 의하여 정류하여 밧데리에 충전시키는 발전기와, 발전기의 출력전압을 소정의 기준전압과 비교하여 상기 위상제어소자의 게이트신호를 제어함으로써 발전기의 출력전압을 일정 전압으로 유지시키는 정전압회로부를 구비한 복합전기자동차용 보조동력장치에 있어서, 상기 발전기 내부온도를 감지하는 온도감지부, 엔진의 구동여부를 제어하는 엔진구동부, 상기 온도감지부에 의해 감지된 발전기의 내부온도가 소정 기준온도이상인 경우 상기 위상제어소자에 소정 게이트신호를 인가하여 발전기의 출력전압을 조정하고, 상기 엔진구동부에 엔진 구동 정지신호를 출력하는 발전기 과열방지부를 구비한 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 발전기 과열방지부는 상기 온도센서에 의해 감지된 온도를 그에 상응하는 전압신호로 변환시키는 온도/전압변환부와, 상기 온도/전압변환부에서 변환된 전압신호를 소정의 기준전압과 비교하여 발전기의 과열여부를 판단하는 발전기 과열판단부와, 상기 발전기 과열판단부 및 상기 정전압회로부의 출력신호를 입력받아 두 신호의 논리적 판단에 의하여 상기 게이트제어부에 소정 게이트신호를 출력하는 논리회로부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
이하에는 본 발명의 양호한 실시예에 따른 구성 및 작용효과를 상세하게 설명한다.
먼저, 도 2는 본 발명에 따른 복합전기자동차용 보조전력장치의 출력제어시스템을 보인 블럭구성도이다. 이는 도 2에 도시한 바와 같이, 복합전기자동차의 보조전력장치는 엔진(10)과, 그 엔진(10)에 직결된 영구자석형 발전기(30)와, 상기 영구자석형 발전기(30)의 출력전압을 조정하기 위한 출력제어장치로 구성된다.
이러한 출력제어장치는 영구자석형 발전기(30)로부터 출력된 교류전압을 정류 및 위상제어하도록 다이오드 및 위상제어소자 예컨데, 다이리스터 혹은 SCR을 구비하여 이루어지는 정류 및 위상제어부(60)와, 상기 정류 및 위상제어부(60)의 위상제어소자의 게이트신호를 제공하여 발전기(30)의 출력전압의 위상을 제어하는 게이트제어부(70)와, 밧데리(90)로 충전되는 발전기의 출력전압을 검출하여 소정의 기준전압과 비교하고 비교결과에 따라 게이트제어부(70)에 소정 제어신호를 출력하여 발전기(30)의 출력전압을 일정하게 유지하도록 하는 정전압회로부(80)와, 영구자석형 발전기(30)의 구동시 발생되는 열을 감지하는 온도센서(40), 상기 온도센서(40)의 감지결과에 의해 발전기의 과열여부를 판단하여 발전기(30) 및 엔진(10)을 보호하도록 엔진의 구동을 온오프시키는 엔진구동부(20) 및 게이트제어부(70)에 소정 제어신호를 출력하는 발전기 과열방지부(200)를 구비한다.
이때, 상기 발전기 과열방지부(200)는 상기 온도센서(40)로부터 감지된 온도에 비례하여 소정의 전압으로 변환시키는 온도/전압변환부(210)와, 감지된 발전기의 내부온도에 상응하여 소정크기로 변환된 전압을 기설정된 기준전압과 비교하여 발전기(30)의 과열여부를 판단하는 발전기 과열판단부(220)와, 상기 발전기 과열판단부(220) 및 상기 정전압회로부(80)로부터의 제어신호를 입력받아 발전기의 출력전압을 조정하도록 게이트제어부(70)에 게이트신호를 인가하는 논리회로부(230)를 구비한다.
이러한 구성을 갖는 본 발명에 따른 복합전기자동차용 보조전력장치의 출력제어장치의 동작은 이하에 설명하는 바와 같다. 즉, 엔진(10)이 구동되게 되면 회전자가 회전하게 되므로 영구자석형 발전기(30)에는 소정의 위상차를 갖는 교류전압이 발생하게 된다. 따라서 정류 및 위상제어부(60)에서는 발전기(30)로부터 출력되는 발전전압을 정류 및 위상제어하여 밧데리(90)를 충전시키고, 또한 부하(100)에 구동전원으로써 공급하게 된다.
이때, 정전압회로부(80)에서는 밧데리(90) 및 부하(100)에 인가되는 발전기의 출력전압을 검출하여 소정 기준전압과 비교하고, 비교결과에 따라 정류 및 위상제어부(60)의 위상제어소자에 출력되는 게이트신호를 제어하도록 게이트제어부(70)에 소정 신호를 출력한다. 따라서, 발전기(30)의 출력전압을 일정하게 유지할 수 있게 된다.
그러나, 과도상태 혹은 발전기의 출력전압이상의 부하가 걸리는 경우에는 부하전류가 갑자기 많이 흘러 발전기(30)가 과열되게 되는데, 이때 발전기 내부온도를 감지하는 온도센서(40)에 의하여 발전기의 과열여부를 감지하게 된다. 즉, 상기 온도센서(40)에 의해 감지된 발전기 내부의 온도는 온도/전압변환부(210)에 인가되고 감지된 온도에 상응하는 소정의 전압으로 변환되어 발전기 과열판단부(220)에 소정 크기의 전압신호를 인가하게 된다.
이때, 발전기 과열판단부(220)에서는 상기 온도/전압변환부(210)로부터 입력받은 감지온도에 상응한 전압을 소정의 기설정된 기준전압과 비교하고, 그 비교결과 기준전압이상인 경우에는 발전기(30)가 과열된 것으로 판단하게 된다. 따라서, 발전기 과열판단부(220)에서 발전기의 과열이 판단되면 논리회로부(230)에 소정 신호, 예컨데 하이(High) 신호를 출력하게 된다. 논리회로부(230)는 상기 발전기 과열판단부(220)로부터 하이신호가 입력되면, 정전압회로부(80)로부터 출력되는 제어신호를 무시하고 게이트제어부(70)에 발전기의 출력전압을 일정하게 유지하도록 소정 제어신호를 출력함으로써 영구자석형 발전기(30)의 출력전류를 정격출력의 전류값으로 일정하게 유지하여 발전기(30)의 과열로 인한 이상상태가 발생되지 않도록 한다.
또한, 상기 발전기 과열방지부(200)의 동작으로 인하여 발전기(30)의 내부온도가 서서히 감소되게 되면, 발전기 과열판단부(220)에서의 판단결과 온도센서(40)에 의해 감지된 발전기 내부온도가 소정 기준온도이하로 되므로 논리회로부(230)에 로우(low)신호를 출력하게 된다. 따라서, 정전압회로부(80)는 발전기로부터 밧데리(90)에 충전되는 전압이 소정 기준전압보다 작거나 큰 경우에 각각 이에 해당하는 제어신호를 논리회로부(230)에 출력하여 게이트제어부(70)에 게이트신호를 인가함으로써 발전기의 출력전압을 일정하게 유지하게 된다.
그리고, 발전기의 내부문제 즉, 선간 단락 혹은 출력단 단락등과 같은 상황이 발생되면 발전기가 과열되어 소정 기준온도이상으로 발전기의 온도가 상승하게 되고, 이를 온도센서(40)에서 감지하게 되면 온도/전압변환부(210)에서는 엔진구동부(20)에 엔진 오프신호를 출력함으로써 엔진의 구동을 정지시켜 엔진 및 발전기를 보호하게 된다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 복합전기자동차용 보조전력장치의 출력제어장치에 의하여 발전기의 정격출력이상의 부하가 걸리거나 과도상태가 발생된 경우에도 발전기의 출력전압을 일정하게 유지하여 정상적인 동작이 가능토록 하며, 종래의 마그네트접촉기를 사용하지 않으므로 전압서지(surge)에 의하여 정류소자가 파손되는 문제점을 해결할 수 있는 효과를 제공하게 된다.

Claims (2)

  1. 엔진(10)의 구동으로 전기자코일에 유기되는 출력전압을 다이오드 및 위상제어소자에 의하여 정류하여 밧데리(90)에 충전시키는 발전기(30)와, 발전기(30)의 출력전압을 소정의 기준전압과 비교하여 상기 위상제어소자의 게이트신호를 제어함으로써 발전기의 출력전압을 일정 전압으로 유지시키는 정전압회로부(80)를 구비한 복합전기자동차용 보조동력장치에 있어서, 상기 발전기(30) 내부온도를 감지하는 온도감지부(40), 엔진의 구동여부를 제어하는 엔진구동부(20), 상기 온도감지부(40)에 의해 감지된 발전기의 내부온도가 소정 기준온도이상인 경우 상기 위상제어소자에 소정 게이트신호를 인가하여 발전기의 출력전압을 조정하고, 상기 엔진구동부(20)에 엔진 구동 정지신호를 출력하는 발전기 과열방지부(200)를 구비한 것을 특징으로 하는복합전기자동차용 보조동력장치의 출력제어장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 발전기 과열방지부(200)는 상기 온도센서(40)에 의해 감지된 온도를 그에 상응하는 전압신호로 변환시키는 온도/전압변환부(210)와, 상기 온도/전압변환부(210)에서 변환된 전압신호를 소정의 기준전압과 비교하여 발전기의 과열여부를 판단하는 발전기 과열판단부(220)와, 상기 발전기 과열판단부(220) 및 상기 정전압회로부(80)의 출력신호를 입력받아 두 신호의 논리적 판단에 의하여 상기 게이트제어부(70)에 소정 게이트신호를 출력하는 논리회로부(230)를 포함하는 것을 특징으로 하는 복합전기자동차용 보조동력장치의 출력제어장치.
    ※ 참고사항：최초출원 내용에 의하여 공개하는 것임.
KR1019960028439A 1996-07-13 1996-07-13 복합전기자동차용 보조전력장치의 출력제어장치 KR980008718A (ko)

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