KR920004320B1 - 차량용 교류 발전기의 제어장치 - Google Patents

차량용 교류 발전기의 제어장치 Download PDF

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Abstract

내용 없음.

Description

차량용 교류 발전기의 제어장치
제 1 도는 본 발명에 의한 1실시예를 도시하는 회로도.
제 2 도는 본 발명의 다른 실시예를 도시하는 회로도.
제 3 도는 종래 장치를 도시하는 회로도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
1 : 교류 발전기 2 : 정류기
3 : 전압 조정기 4 : 축전지
5 : 고전압 차량 전기부하 6 : 키 스위치
7 : 출력 절환 제어기
본 발명은 교류 발전기의 제어장치에 관하는 것이며, 특히 짧은 시간으로 통상보다 높은 전압으로 구동되는 고전압 전기부하로 출력을 절환하는 제어장치에 관하는 것이다.
제 3 도는 종래 장치의 1실시예를 도시하는 회로도이며, 도면에 있어서 (1)은 기관등으로 구동되는 교류발전기이며, 전기자 코일(101)과 계자코일(102)로 구성되어 있다. (2)는 상기 교류 발전기(1)의 교류 출력을 전파 정류하는 정류기이며, 정측 출력단(201), 부측 출력단(202)을 가지며, 부측 출력단(202)은 접지되어 있다. (3)은 교류 발전기의 출력 전압을 소정값으로 제어하는 전압조정기이며, 다음 각 부분으로 구성되어 있다. (301, 302)는 후술하는 축전지의 전압을 분압하는 분압저항이며, (303)은 제너다이오드이며, 이것으로 축전지의 전압을 검출한다. (304)는 트랜지스터이며, 제너다이오드(303)의 전도, 부전도로 단속된다. (305)는 출력 트랜지스터이며, 트랜지스터(304)로 단속 제어되며 계자코일(102)의 계자전류를 제어한다. (306)은 출력 트랜지스터(305)의 베이스저항, (307)은 계자코일(102)에 병렬로 접속되며, 계자코일(102)에 발생하는 단속 서지(surge)를 흡수하는 다이오드이다. (4)는 발전기의 출력으로 충전되는 축전지이며, (5)는 단시간적으로 축전지(4)에서 절리된 발전기 출력으로 구동되는 고전압 차량 전기부하, (6)은 키 스위치이다. (7)은 발전기 출력을 축전지축과 고전압 차량 전기부하로 절환하는 출력 절환 제어기이며, 출력 절환스위치(71)와 여자 스위치(72)와, 전압 검출 절환 스위치(73)로 구성되어 있고, (731)은 고전압 출력시의 전압 검출용 분압저항이다.
다음으로 동작에 대해서 설명한다. 통상, 출력 절환 제어기의 출력 절환 스위치(71) 및 전압 검출 절환스위치(73)는 축전지측으로 절환되어 있으며, 통상 운전모드로서 운전된다. 고전압 차량 전기부하측은, 단시간적으로(5분 전후) 절환되어 운전되는 고전압 운동 모드이며, 예컨대, 겨울기간동안에 극한지에서의 차량의 유리창에 얼어붙은 얼음을 단시간에 녹이는 해빙 시스템등에 쓰이고 있는 것이다. 이경우, 고전압 차량 전기부하(5)는 히터된다. 그러므로, 통상 운전 모드의 동작에 대해서 우선 설명한다. 기관의 시동에 있어서, 키 스위치(6)가 닫혀지며, 여자 스위치(72)가 ON되면 축전지(4)에서 키 스위치(6) 및 여자 스위치(72)를 통해서 계자코일(102)에 여자 전류가 흐르며, 발전가능한 상태가 된다. 다음에 기관이 시동되며, 발전기(1)가 발전을 개시하면 정류 출력단(201)의 전압도 상승한다. 전압 조정기(3)는 축전지(4)의 단자 전압을 분압 저항(301, 302)으로, 검출하고 있으며, 축전지(4)의 단자 전압이 상승 분압저항(301, 302)과 제너다이오드(303)로 설정한 소정값을 초과하면 상기 제너다이오드(303)가 도통되며, 트랜지스터(304)가 도통된다. 반대로 축전지(4)의 단자 전압이 소정값 이하로 되면 제너다이오드(303)는 불도통으로 되며, 트랜지스터(304)도 불도통으로 된다.
이상의 상기 트랜지스터(304)의 단속으로 출력 트랜지스터(305)가 단속되며, 계자코일(102)에 흐르는 계자 전류를 단속 제어해서 축전지(4)의 단자 전압을 소정값으로 조정하고 있다.
다음에, 발전기 출력이 고전압 차량 전기부하(5)측으로 절환되었을 경우의 고전압 운전 모드의 동작에 대해서 설명한다. 우선, 출력 절환에 있어서 출력 절환시에 생기는 스위치(71)로 스파크등의 손상을 방지하기 위해 계자전류를 일단 감쇠시키도록 여자 스위치(72)를 OFF시키고, 계자전류가 감쇠하는데 필요한 소정시간후 출력 절환 스위치(71)를 고전압 차량 전기 부하(5)측에, 그리고, 전압 검출 절환 스위치(73)를 고전압 검출 저항(731)측으로 절환하고, 이들의 고전압측으로서의 출력 전환 조작이 완료된 후, 고전압을 발생시키도록 여자 스위치(72)가 ON된다.
이같은 절환 스위치류의 시퀀스 제어는 출력 절환 제어기(7)중에 구성 삽입되어져 있으며(도시하지 않음), 상세한 설명은 생략한다. 그때, 여자 스위치(72)의 ON으로 계자 전류가 흐르며, 발전기의 발전 전압이 상승되며, 정류 출력단(201) 전압이 상승된다. 그리고, 이 출력전압을 고전압 검출 저항(731)과, 전압 조정기(3)의 분압 저항(301, 302)으로 검출되고 있으며, 이것들의 분압저항(731, 301, 302)과 제너다이오드(303)로 설정된 고전압 소정값을 초과하면 상기 제너다이오드(303)가 도통되며, 상술의 통상 동작과 마찬가지 동작에 의해서 출력 전압을 고전압 소정값으로 조정하며, 해빙 시스템의 히터 부하등이 되는 고전압 차량전기 부하에 공급하는 것이다.
이 고전압 공급 동작중에는 축전지(4)가 충전되지 않으며, 발전기의 계자 전류를 공급함으로 방전 상태로 되며 축전지의 지나친 방전을 방지하기 때문에 고전압 동작은 단시간(5분전후)으로 한정되며, 또, 축전지(4) 전압이 소정값보다 낮아졌을 경우엔 고전압 운전을 중지하고 통상의 축전지 충전운동으로 복귀한다. 이 들의 시퀀스제어 또는 출력 제어기(7)단에 구성 삽입되어져 있고 (도시하지 않음)상세한 설명은 생략한다.
그런데, 이같은 종래 장치에 있어선, 통상의 축전지 충전 운전과 고전압 운전과의 출력 절환에 있어서 전압 검출 때문에 전압 검출 절환 스위치(73)를 설치할 필요가 있으며, 이것에 의해서 시스템을 구성하는 부품점수가 증가되며 원가적으로 불리해지는 외에 스위치(73)의 접점의 경년 변화로 접점 드롭(drop)이 생기는 일을 피할 수 없으며, 접점 드롭이 크게 생겼을 경우, 전압을 검출하는 분압값이 변동되어 결과적으로 통상 운전모드, 아울러 고전압 운전 모드 각각에 있어서의 조정전압이 상승하게 된다. 또한 스위치(73)가 부서지고, 접점 드롭이 무한대로 되었을 경우엔 발전기 출력전압이 제어되지 않으며, 이상하게 상승되며, 축전지(4)를 과충전으로 하여 손상을 부여하며, 또 고전압 부하를 파괴하는 등의 문제점이 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 이뤄진 것이며, 출력 절환 제어기에 전압 검출 절환 스위치를 설치할 필요가 없고, 비용이 염가로 되는 외에, 스위치 접점의 열하에 따르는 조정 전압의 변동이 없고, 축전지, 고전압 부하에 대해 손상을 주는 일이 없는 신뢰성이 높은 차량용 교류 발전기의 제어장치를 얻는 것을 목적으로 한다.
본 발명에 의한 제어장치는 전압 조정기에 있어서, 축전지 전압을 검출하는 제 1 검출수단과, 축전지에서 여자전류를 공급하는 여자 단자 전압을 검출하는 제 2 검출수단과, 발전기의 정류 출력 전압을 검출하는 제 3 검출수단의 3종류로 되는 전압 검출 수단을 설치하며, 통상 운전, 고전압 운전의 각각에 대한 운전 모드로의 출력 전환뿐이며, 이것에 따라서 전압 검출 수단이 절환되어 작동하도록 한 것이다.
본 발명에 있어서의 각 검출수단의 소정값은 제 1 검출수단〈제 2 검출수단〈제 3 검출수단으로 관계되고, 그리고 제 1 검출수단과, 제 2 검출수단은 발전기의 출력 절환이 축전지측에 있을 경우에 작용하며, 제 3 검출수단은 출력 절환이 고전압 부하측에 있을 경우에 작용한다.
이하, 본 발명의 1실시예를 제 1 도에 도시하여 설명한다. 도면에 있어서, (203)은 정류기에 있어서의 보조 정류 출력단이며, 운전중에는 정류 출력단(201)과 동등 전압으로 되는데, 축전지(4), 고전압 부하(6)와는 분리된 출력단이다. (301, 302)는 축전지 전압 검출단자(A)에 의해서 축전지 전압을 검출하는 제 1 검출수단이며, (308, 309)는 계자전류를 공급하는 여자단자(B)의 전압을 검출하는 제 2 검출수단, (313, 308, 309)는 보조 정류 출력단(203) 전압을 검출하는 제 3 검출수단이며, (310, 311, 312)는 각각의 검출수단을 분리하기 위한 역저지 다이오드이다. 도면으로 분명하듯이 종래 장치의 경우 설치하고 있던 전압 검출 절환 스위치는 배제되어 있다.
다음, 동작에 대해서 설명한다. 전압 검출 절환 스위치가 배제되고 있는 외에, 출력 절환 제어기(7)의 시퀀스 제어 동작에 대해서는 종래 장치의 경우와 같다.
우선, 통상의 축전지 충전 운전 모드에 있어선, 분압 저항(301, 302)으로 축전지 전압을 검출하는 제 1 검출수단(301, 302)이 작용하며 축전지(4)의 단자 전압이 제 1 검출수단(301, 302)에 의해서 조정되는 소정값으로 제어된다. 그리고, 만일 축전지(4)의 단자전압을 검출하고 있는 축전지 전압 검출단자(A)가 기관의 진동등으로 단선되었을때, 제 1 검출수단(301, 302)은 작용하지 않게 되는데 이때, 축전지(4)에서 키 스위치(6), 여자 스위치(72)를 거쳐서 계자전류를 공급하는 여자 단자(B)의 전압을 역저지 다이오드(312)를 통하여 분압 저항(308, 309)으로 검출하는 제 2 검출수단이 작용되며, 제 1 검출수단(301, 302)에 의한 소정값보다 약간 높은 소정값으로 제어되며, 축전지(4)가 지나친 충전으로 되어 손상을 받는 것을 방지한다. 다음에 출력 절환 스위치(71)로 발전기 출력이 고전압 부하(5)측으로 절환된 고전압 운전 모드의 경우에 있어선, 발전기 출력이 축전지(4)와는 절리되므로 제 1 검출수단(301, 302) 및 제 2 검출수단(308, 309)은 작용하지 않게 되며, 이 제 3 검출수단에 의한 고전압 소정값으로 제어되며, 고전압 부하(5)가 구동된다.
이같이 출력 절환에 있어서 전압 검출을 절환하는 스위치를 불필요로 하며, 이 스위치에 걸리는 원가를 절감할 수 있는 외에, 스위치의 열하등 접촉불량에 따르는 조정전압의 변동, 부하로의 손상을 배제할 수 있다.
또, 제 2 도는 본 발명의 다른 실시예에 대해 도시하는 것이며, 한 실시예에선 제 3 검출수단(313, 308, 309)의 전압 검출단자를 보조 정류 출력단(203)으로 했는데, 제 2 도의 실시예에선 제 3 검출수단(313, 308, 309)의 전압 검출단자를 주정류 출력단(201)으로 한 것이다. 이 경우도 상기 한 실시예와 마찬가지의 효과가 있는 외에, 보조 정류 출력단(203)이 불필요해지며, 이것에 요하는 정류 다이오드는 불필요해지는 이점이 있다.
이상과 같이 본 발명에 의하면 발전기의 출력 절환에 필요되는 각 전압 검출수단을 전압 조정기 가운데 설치했으므로 전압 검출 절환 스위치를 불필요로 하며, 이 스위치에 걸리는 원가를 저장할 수 있는 외에, 스위치의 접촉불량에 의한 조정 전압의 변동, 부하로서 손상을 방지할 수 있고, 신뢰성이 높은 제어장치가 얻어진다.

Claims (1)

  1. 계자코일을 가지는 교류 발전기의 교류 출력을 정류하는 정류기, 상기 정류기의 정류 출력으로 충전되는 축전지, 상기 축전지의 충전시의 통상 출력 전압보다 높은 전압으로 구동되는 고전압 차량용 전기부하, 상기 발전기의 정류 출력을 상기 축전지측과, 상기 고전압 차량 전기 부하측으로 절환하는 출력 절환 제어기, 및 상기 축전지 전압을 검출하는 제 1 검출수단과, 상기 계자코일에 상기 축전지로부터 키 스위치를 거쳐서 여자 전류를 공급하는 여자 단자의 전압을 검출하는 제 2 검출수단과, 상기 발전기의 정류 출력단자 전압 또는 그것과 등가인 단자의 전압을 검출하는 제 3 검출수단을 가지며, 상기 발전기의 계자 전류를 단속 제어함으로서 상기 발전기의 출력전압 또는 축전지 전압을 각 운전 모드에 있어서 소정값으로 조정하는 전압 조정기를 갖춘 차량용 교류 발전기의 제어장치.
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