일단 이글은 순수 저 개인이 현대자동차 기술지원팀과 인터넷등의 정보를 수집하여 작성한 개인 의견임을 밝힙니다....^^
1-1> 알터네이터(Alternator)교류발전기란?
예전에 흔히들 제너레이터(Generator)라고 부르는 차량용 발전기는 정확히 말해 알터네이터(Alternator)라고 부르는게 맞습니다. 기본적으로 교류발전기의 전압은 회전속도와 자력의 세기에 따라 변하게 됩니다. 그러나 자동차용 발전기는 엔진의 RPM에 상관없이 항상 일정한 전압을 생산합니다. 이유는 엔진과 벨트로 연결되있는 알터네이터가 엔진 회전수에 따라 불규칙하게 교류전기를 발생기키면 레귤레이터란넘이 일정한 전류값으로 바꿔서 배터리에 충전합니다.
현대자동차용인지는 모르겠으나 레귤레이터는 대략 요렇게 생겼습니다. 또 예전 차들은 배터리가 차량의 시동을 걸고 모든 전자장치들이 이상없이 작동되기 시작하면 더이상 배터리는 일을 안하고 알터네이터가 역활을 대신 수행합니다. 즉 알터네이터가 차량에 모든 전자장치에 전력을 공급하고 여유가 있을시 배터리의 충전까지 시킴으로 배터리는 충전만 받지 더이상 일을 하지 않습니다.
하지만 요즘차들은 시동이 걸려도 배터리가 모든 전자장치들을 작동시키고 알터네이터는 계속해서 배터리를 충전하는 방식입니다....
Q. 왜 이렇게 바꿨을까요???
A. 이유는 간단합니다... 알터네이터가 모든 전자장치를 작동시키고 배터리는 일을 안하면..배터리의 완충 여부와 상관없이 시동이 켜있는 동안 계속해서 알터네이터가 돌아가게 되고 그러면 크지는 않지만 알터네이터의 부하와 더이상 충전이 필요없을 시 버려지는 전류 때문에 열효율이 감소될 수 있습니다. 그래서 생각을 바꿔서 배터리가 일을 하고 알터네이터가 배터리를 충전을 하면 배터리가 완충이되면 알터네이터가 잠시 쉴수있으니 그동안에 알터의 부하와 버려지는 전류가 없기 때문에 연비가 조금이라도 올라갈수 있다는 원리입니다..
그래서 배터리의 풀 충전여부와 상태를 체크해야지만 알터네이터가 쉬어야할지 일해야 할지를 알수있는데 이것을 측정하는 장치가 바로 IBS센서입니다.
1-2 > IBS센서란 (intelligent Battery Sensor)
지능형 배터리 센서
이 센서가 배터리에 전압값, 전류값, 온도값을 측정해주는 센서입니다. 센서는 말 그대로 센서입니다. 차량에 직접적인 어떠한 역할을 한다기보다는 단순하게 전압,전류,온도값을 측정해서 ECU에서 전송만 해주는 역할을 합니다.
그러면 ECU는 그값을 가지고 기본적으로 차량마다 입력되있는 엔진종류와 배터리의 용량등등을 바탕으로 계산을해서 알터네이터에 자력을 발생시켜 발전을 할것인지 자력을 없애서 발전을 하지 않을것인지를 알터네이터에게 지시하게됩니다.
정리하자면 IBS센서는 차량 배터리 상태를 ECU에서 전달하여 ECU가 DATA를 계산하여 배터리의 충전이 더이상 필요없을 시 알터네이터에게 더 일하지 말라고 지시하는겁니다.
그렇다면 누구나 조금만 생각해보면 알수있을 내용....^^?
차량에 상시로 블랙박스를 사용하는 운전자가 아주 단거리 시내주행만 하는경우는? 거기에다 ISG시스템까지 있어서 신호대기시 마다 스타트전원으로 계속해서 과도한 배터리를 사용할 경우, 배터리는 상시 비충전상태로 계속 충전을 해야되기 때문에 IBS센서가 무색해지는 상황이 생깁니다.^^ IBS센서만 있다고 무조건 연비가 감소되는건 아니란 얘깁니다. 자동차 회사는 배터리 완충시에도 계속되는 알터네이터의 발전으로 버려지는 전기 마저도 아끼겠다는 의지로 IBS센서를 만든것이지 존재만 엄청난 연비가 감소되는건 아닙니다.
여기서 잠깐!
알터네이터는 에어컨펜벨트 처럼 돌았다 멈췄다 하는 클러치방식의 작동법이 아닙니다.
위 사진처럼 엔진과 벨트로 연결되있어 엔진이 작동하기 시작하면 계속해서 알터네이터는 돌아갑니다. 다만 비충전시는 코일덩어리만 돌뿐..... 돌고있는 코일에 자력을주면 전기가 생산되고 멈추면 생산하지 않는 방식..
Q. 의문점? 자동차가 움직이는데 있어서 코일에 자력정도가 연비에 어느정도 영향을 줄까요???
A. 실제로 에어콘작동시 연비에 20% 가량 영향을 준다고합니다. 직접 현대자동차사업소 4곳의 하이테크팀과 현대자동차 본사의 기술지원팀에게 문의해본 결과 아주 큰영향이 있는건 아니지만 그것 역시 연비에 관련된것이기 때문에 그렇게 만드는것이다. 배터리 충전과 상태에 따라 알터네이터가 발전을 안하는 시간이 달라짐으로 정확히 연비에 몇퍼센트의 영향이 있는지는 데이타값을 측정하는건 힘들다...란 답이었습니다.
Tip : 자동차 회사는 위와 같은 이유때문에 자동차의 순정배터리 용량을 순정차량이 소비하는 전력양을 계산... 최소의 용량에 약간의 마진값을 포함한 용량으로 장착한다 합니다... (배터리 무게와 가격도 이유가 있겠지만 빨리 충전하고 알터가 쉬어야 연비가 조금이나마 올라갈수 있다고 생각..)
Q. 또하나의 의문점????
배터리는 극성이 있는 판을 전해액 침전시켜 화학반응으로 전기를 생산하는 방식으로 셀한개에 대략2v를 생산하는 셀이 6개로 이루어져있습니다.
많은 양의 방전과 충전을 자주 하거나 날씨가 추워지면 화학반응이 약해저 전기 발생양이 급감하고 수명이 감소할수 있는 특징이 있는데... 배터리가 직접 모든전기 장치에 전기를 공급하고 알터가 충전을 한다면 배터리에 좋지않은 영향을 끼치지 않을까란 의문이고...
또 요즘처럼 ISG기능을 탑제한 차량이라면 더더욱..많은 양의 전기를 소모하기 때문에 배터리에 데미지가 크지 않을까란 의구심 입니다.
A. 이런 문제점을 해결하기 위해서 ISG기능이 있는 차량들의 배터리는 기존의 배터리와 다른 AGM배터리를 사용합니다.
AGM(Absorptive Glass Mat)배터리란?
유리섬유매트에 전해액을 흡수시켜 전해액 유동을 방지한 배터리로.. 일반 배터리보다 4배정도 빠른 충전속도와 내구성을 가지고있습니다..(가격또한 일반배터리에 두배까가이 됩니다..;;;) AGM배터리는 하이브리드차나 전기차에 들어가는 배터리로 일반배터리와는 비교할수 없는 성능을 가지고있습니다. 만약 AGM배터리를 사용하지 않고 일반 배터리를 사용한다면 배터리양에 따라 작동 여부를 결정하는 ISG기능은 아마 작동하는 시간보다 작동하지 않는 시간이 더 많을 수도 있고 알터는 쉴새없이 일을 해야 할 겁니다......^^
2-1 IBS센서와 접지의 관계
요즘 흔히들 말하길 IBS센서가 있는 차량에 접지를 할때는 배터리 (-) 단자에 하면 안된다고들 얘기합니다. 이유가 뭘까요???
이유는 바로 접지단자와 (-) 단자 사이에 붙어있는 션트라는 분류기 때문입니다.
위와 같이 단자와 접지선을 연결하고있는 션트는 미세한 저항판으로, 이 저항에 걸리는 전압을 측정해 그것으로 전류값을 환산하는 방법으로 사용되는 전류량을 IBS센서가 측정합니다. 그렇기 때문에 차량의 순정 접지선이 아닌, 추가로 접지를 하실때는 위사진에.. (-) 단자가 아닌 접지선이라고 표시된부분의 뒤로 접지를 해줘야 한다는 겁니다.
Q. 그렇다면 여기서 또하나의 의문점? 접지를 접지선에 하지 않고 (-) 단자에 직접하면 어떤 문제가 발생할까요?? 이것도 현대자동차사업소 4곳의 하이테크팀과 현대자동차 본사의 기술지원팀에게 문의해보았습니다.
A. 결론은 접지를 한다고해서 차량에 엄청나게 큰 무리가 오거나 문제는 발생하진 않는다는 답변입니다. (-) 단자에 직접 접지를 하여도 충전이 안되거나 배터리에 온도등을 체크해 배터리의 상태를 점검하는것에 이상이 있는건 아닙니다.
단, 전류 사용량에 오차가 생기고 이런 오차는 ECU에서 다른 오류를 유발할 가능성도 있으므로 삼가하시는 게 좋다고 합니다. 알터네이터의 발전 차단 명령은 단순히 전류사용량을 가지고 멈추게 하는것이 아니고 여러가지 복합적인 측정과 계산을 통해서 이루어 집니다.
전류사용량의 차이때문에 생기는 직접적인 문제점보다 실제사용량과 측정사용량이 다른 데이터를 가지고 ECU가 처리하는 과정에서 생기는 오류가 어떤식으로 발생할지 모른다는데에 있습니다. 본인도 ECU의 정확한 코딩과 처리과정을 모르고, 접지를 한상태에서 테스트를 해보질 않아 단정지어 말씀드릴 수는 없지만.... 좋을것이 없다는것은 분명함으로 하지 않는것이 좋다고 말씀드릴수 밖에 없습니다.
또 오류부분이 ECU가아닌 IBS센서에서 발생한다면 이는 배터리의 상태를 전혀 알수 없는 결과를 초래하여 알터네이터가 계속 발전을 하게되는 원인이 될수도 있습니다.
Q. 저는 개인적으로 순정인 90A 배터리를 100A로 교체하였습니다. ECU에 배터리 용량이 코딩되어 있다면 재설정을 해줘야 하는것 아닌가? 재설정이 가능한가?
A. ECU에 배터리 용량이 입력되있는것은 맞지만 재설정을 할수없습니다. ECU에서 계산 착오가 발생할순 있지만 사용하시는데는 큰 무리는 없을것이라 생각됩니다. 하지만 기왕이면 순정 용량과 같은 용량으로 교체하시는걸 권장합니다.
접지에 의한 전류사용량의 착오나, 배터리 변경으로 인한 배터리 용량값 착오나, ECU가 작동하는데 있어서 똑같이 오류를 범할수 있는 잘못된 데이터들입니다...
그러나 배터리 교체후~1년이 넘게 아무런 문제없이 사용하고 있는걸 보면.... 현대자동차 기술지원팀에 말대로 진짜로 큰 무리는 없어 보이네요..;;;; 열심히 대답은 한것 같지만....뭐 뻔한 대답만 한듯요..ㅎㅎ
단순하게 생각해 보아도.. IBS센서를 커넥터를 빼고 시동을 걸고 운행을 하여도 차량엔 아무런 문제가 없습니다. 단, 배터리의 상태에따라 발전을 멈춰야하는 알터가 계속 돌기때문에 발생되는 알터네이터의 내구성감소.. 크지는 않지만 거기서오는 완충후에 버려지는 전력낭비와 부하로인한 연비감소등이 있지 않을까란 생각입니다.
예전에 알터레이터가 항시돌면서 모든 전자장치를 돌렸을때로 돌아가는 거죠..ㅎㅎ
하지만 접지를 하였어도 IBS센서가 작동된다면 거기서 오는 전류사용량의 차이때문에 차량에 큰 데미지를 주지는 않을꺼라 생각해봅니다.
그러나 ISG가 장착된 차량이라면 민감한 ISG작동 조건이 IBS센서값을 가지고 ECU가 작동명령을 하기 때문에... ECU에서 잘못된 정보를 받거나 오류가 생기면 ISG가 작동되지 않을 경우도 생길수 있다는걸 명심하시길~^^
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