2 전원 방식의 차량용 전력공급장치 document_id A220623035934

최근 연료절감뿐만 아니라 환경문제를 고려하여 아이들링(idling) 동작을 정지할 수 있는 차량이 증가하고 있다. 이러한 차량은 소위 "아이들링 정지 차량(idling stop vehicle)"이라 한다. 하이브리드 차량(hybrid car)(즉, 가스 및 전기 차량)은 상기 아이들링 정지 차량의 일종이다. 상기 아이들링 정지 차량에서, 엔진정지중에는 전기부하(electric load)로의 전력공급은 하나 이상의 배터리만으로 이루어진다. 이러한 상황이더라도, 공조용 전기 압축기는 차량에 장착될 전기부하에 포함되는 것이 바람직하다. 이와 같이 복수개의 배터리를 구비하는 2 전원 방식의 차량용 전력공급장치는 공지의 기술이다. 이러한 방식의 차량용 전력공급장치는 동일전압(등전압(equi-voltage)) 2 전원 방식 및 다른전압(이전압(unequi-voltage)) 2 전원 방식의 두 가지 방식으로 분류된다. 일본특허공개 제2002-345161호에는 상기 이전압 2 전원 방식의 일예를 제안하고 있다. 상기 특허문헌에 따른 전력공급장치에서는 시동모터(starter motor)로서 동작하는 발전기(generator)가 제공된다. 상기 장치의 통상적인 동작중의 상기 발전기는 고 단자전압(higher terminal voltage)의 제1배터리를 충전하고, 전력전송장치(power transmission unit)를 통해 저 단자전압의 제2배터리 및 상기 제2배터리에 의해 전력공급될 모든 전기부하로 전력을 공급한다. 이러한 이전압 2 전원 방식의 전력공급장치가 아이들링 정지 차량에 채용될 경우, 엔진 시동을 실행하지 않는 제2배터리로부터의 전력으로 전기부하들이 구동될 수 있기 때문에, 엔진 시동시 전기부하로의 전력전압이 저하되는 것을 방지할 수 있다. 또한 이러한 이전압 2 전원 방식의 전력공급장치는 엔진을 빈번하게 시동시키는 아이들링 정지 차량에 잘 대처하도록 구성된다. 이러한 아이들링 정지 차량은 엔진을 시동시킬 때 마다, 제1배터리로부터 제2배터리로 연결된 경로(path)를 따라 흐르는 전류는 저항손실을 감소되도록 저감된다. 따라서 전력전송을 위한 배선은 소형화 및 경량화될 수 있다. 이러한 이전압 2 전원 방식의 전력공급장치에서, 전력전송장치가 쌍방향 전송방식으로 형성될 경우, 제1배터리에 저장된 잔존전력량(residual power amount)이 소정 레벨(level) 이하인 상태에서 엔진이 시동될 때 제2배터리로부터 제1배터리로 역송전하도록 전력송전장치가 구동되도록 이루어질 수 있다. 한편 앞서 제시한 등전압 2 전원 방식의 전력공급장치의 기술로서는 일본특개평 제5-278536호 및 일본특개평 제7-322531호에 제안되었다. 이들 특허문헌에서는 아이들링 동작 중단 이후 재시동에서 발생될 전압 저하에 대처하는 등전압 2 전원 방식에 따른 장치를 예시하고 있다. 시동모터 이외 소정의 차량용 전기부하에 영향을 미치는 전압의 감소를 방지하기 위하여 이들 장치에서는 다음과 같은 구성을 제안하고 있다. 이러한 구성에서는 통상적으로 발전기로서 기능하는 시동모터에 엔진시동전력을 공급하는 제1배터리, 및 조명장치, 라디오 및 제어장치와 같이 전압저하에 민감하게 반응하는 특정 전기부하에 전력을 공급하는 제1배터리를 포함한다. 서로 다른 제1 및 제2배터리 모두는 릴레이(relay)를 통해 상호 접속된다. 상기 엔진이 시동될 경우, 상기 릴레이는 개방되어 특정 전기부하에 대한 전압의 감소는 방지될 수 있다. 이러한 등전압 2 전원 방식의 전력공급장치는 전술한 바와 같이 엔진 시동시 전기부하로의 전압감소를 방지할 수 있지만, 상기 이전압 2 전원 방식에 의하여 달성되는 효과는 얻을 수 없다. 그러나 상기 전력전송장치를 갖는 이전압 2 전원 방식이 아이들링 정지 차량에채용될 경우에는 문제가 발생한다. 구체적으로 살펴보면, 아이들링 정지 동작 동안, 전기부하가 제2배터리에 의하여 구동되고, 그 결과 아이들링 정지시간이 길어질수록 제2배터리의 잔존전력용량은 감소된다. 엔진은 아이들링 정지 동작이 정지된 후 시동되고, 이에 따라 아이들링 정지에 의한 연비개선 효과가 저하된다. 이러한 문제의 대응책으로는 제2배터리의 용량을 증대시킬 수 있으나, 제2배터리의 크기, 중량 및 제조비용을 증가시키는 문제가 있다.