KR101501732B1 - 컨버터 내구성 시험 장치 - Google Patents

Abstract

하이브리드 차량과 같은 친환경 차량의 핵심 전장 부품인 DC-DC 컨버터의 내구성 및 성능을 간단하고 정확하게 테스트할 수 있는 컨버터 내구성 시험 장치가 개시된다. 본 발명의 실시 예에 따른 컨버터 내구성 시험 장치는 일측에는 흡입구가, 타측에는 배출구가 구비되고 상면에는 개구부가 형성되어, 상기 개구부에 컨버터가 장착됨에 따라, 컨버터의 하면이 상기 흡입구와 상기 배출구 사이의 유로로 노출되게 하는 몸체부와 상기 몸체부 내에 설치되어, 상기 흡입구로 외기가 흡입되어 상기 배출구를 통해 배출되게 하는 블로워를 포함할 수 있다.

Description

컨버터 내구성 시험 장치{Apparatus for durability test of a converter}

본 발명은 컨버터 내구성 시험 장치에 관한 것으로, 구체적으로는 하이브리드 차량과 같은 친환경 차량의 핵심 전장 부품인 DC-DC 컨버터의 내구성 및 성능을 시험하기 위한 컨버터 내구성 시험 장치에 관한 것이다.

일반적으로, 하이브리드 차량은 전기모터와 내연기관을 병행하여 사용하는 차량으로서, 연비가 매우 높아 차량 유지비가 적게 들고, 배기가스의 배출이 매우 적어 대기오염을 줄여주는 친환경 차량이다.

이러한 하이브리드 차량은, 전기모터에 전기를 공급하는 배터리와 전기모터를 제어하는 모터제어기(Motor Control Unit) 및 배터리의 전압을 적절하게 변환시키는 컨버터, 예를 들면 DC-DC 컨버터와, 배터리를 냉각시키는 냉각시스템을 구비한다. 냉각시스템으로는 공냉식 냉각시스템이 이용될 수 있다.

여기서, DC-DC 컨버터는 고전압 배터리로부터 전력을 공급받아 14V급 저전압 배터리를 충전하는 장치인데, 전기동력차량의 필수 부품으로서 고장 발생 시 차량 제어에 이상을 야기하므로 강건설계가 요구된다.

공냉식 냉각 시스템이 적용된 컨버터의 성능이나 내구성에 대한 시험은 컨버터를 실제 차량의 승객실과 트렁크 사이에 배터리팩 모듈과 함께 장착하여 행하여 진다. 그러나 이와 같은 시험 방법은 DC-DC 컨버터의 내구성 시험에 많은 비용과 셋업 시간이 소요되는 문제가 있다.

공개특허공보 제10-2007-0079561호(2007. 08. 07 공개)

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위해 도출된 것으로서, 하이브리드 차량과 같은 친환경 차량의 핵심 전장 부품인 DC-DC 컨버터의 내구성 및 성능을 간단하고 정확하게 테스트할 수 있는 장치를 제공함에 있다.

상기의 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 컨버터 내구성 시험 장치는 일측에는 흡입구가, 타측에는 배출구가 구비되고 상면에는 개구부가 형성되어, 상기 개구부에 컨버터가 장착됨에 따라, 컨버터의 하면이 상기 흡입구와 상기 배출구 사이의 유로로 노출되게 하는 몸체부와 상기 몸체부 내에 설치되어, 상기 흡입구로 외기가 흡입되어 상기 배출구를 통해 배출되게 하는 블로워를 포함할 수 있다.

상기 블로워는 크로스 플로우 팬일 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 컨버터 내구성 시험 장치는 인가되는 제어 신호에 따라 영상을 표시하는 디스플레이 장치를 더 포함할 수 있다.

상기 디스플레이 장치에는 상기 블로워의 온오프를 제어하는 온오프 스위치가 구비될 수 있다.

상기 디스플레이 장치에는 상기 블로워의 풍량을 조절하는 풍량 조절 스위치를 구비될 수 있다.

상기 개구부에 구비되어, 외측은 상기 몸체부와 결합되고, 내측은 컨버터와 결합되며, 컨버터의 형상에 따라 교체가 가능한 베이스를 더 포함할 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 컨버터 내구성 시험 장치는 실험 장비들을 장착할 수 있는 시스템 테이블을 더 포함할 수 있다.

상기 시스템 테이블은 접이식 다이를 가질 수 있다.

본 발명에 따르면, DC-DC 컨버터가 실제 차량에 장착되어 시험되는 것과 같은 환경이 조성됨으로써, 차량용 DC-DC 컨버터의 성능 및 내구성을 시험하기 위한 비용 및 셋업 시간을 절약할 수 있고, 시간의 경과에 따른 컨버터의 성능 변화를 한 눈에 파악할 수 있다는 장점이 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 컨버터 내구성 시험 장치의 사시도.
도 2는 도 1의 A-A선에 따른 단면도.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 컨버터 내구성 시험 장치의 사시도.

이하 첨부된 도면을 참조하여, 바람직한 실시예에 따른 본 발명을 상세히 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 컨버터 내구성 시험 장치(100)의 사시도이고 도 2는 도 1의 A-A'선에 따른 단면도이다.

도 1과 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 컨버터 내구성 시험 장치(100)는 몸체부(10), 블로워(20), 디스플레이 장치(30), 베이스(40)로 이루어질 수 있다.

몸체부(10)의 일측에는 흡입구(11)가, 타측에는 배출구(12)가 구비되어 있으며, 상면에는 개구부(13)가 형성되어 있다. 개구부(13)에 컨버터(200)를 장착하면 컨버터(200)의 하면이 흡입구(11)와 배출구(12) 사이의 유로로 노출된다. 따라서 컨버터(200)는 유로를 따라 흐르는 공기에 의해 냉각이 된다. 그러므로 컨버터(200)가 실제로 차량에 장착된 것과 같은 환경이 조성된다. 흡입구(11)는 되도록 단면적을 작게 하여 풍속을 높이되, 컨버터(200)의 일면 전체에 공기가 닿을 수 있도록 하여야 하므로 가늘고 길게 형성하는 것이 바람직하다.

몸체부(10) 내에는 블로워(20)가 설치되어, 흡입구(11)로 흡입된 외기가 배출구(12)를 통해 배출되게 한다. 블로워(20)는 배출구(12) 부근에 설치될 수 있다. 또한, 블로워(20)는 실 차의 환경과 유사한 50~200 CMH의 풍량을 생성할 수 있다. 블로워(20)는 크로스 플로우 팬(Cross Flow Fan)일 수 있다. 크로스 플로우 팬은 풍속 분포가 균일하고 와류 발생이 적다. 따라서 토출되는 공기의 흐름이 집중되어 멀리까지 도달되고, 소음이 적다. 또한 토출방향을 쉽게 변화할 수 있는 장점이 있다. 그러나 블로워(20)는 크로스 플로우 팬에 국한되지는 않는다.

디스플레이 장치(30)는 인가되는 제어 신호에 따라 영상을 표시한다. 디스플레이 장치(30)는 CRT, LCD, PDP, LED등의 패널이 적용된 모니터나 TV 등이 될 수 있다. 디스플레이 장치(30)를 통해 표시되는 것은 컨버터의 입/출력 전압 및 전류, 효율 및 몸체부 내부의 온도 등이 될 수 있다. 디스플레이 장치(30)는 몸체부(10)와 일체로 이루어질 수도 있고 별도로 될 수도 있다. 도 1과 도 2에는 디스플레이 장치(30)가 몸체부(10)와 일체로 형성된 것이 도시되어 있다.

또한, 디스플레이 장치(30)는 상기 블로워(20)의 온오프를 제어하는 온오프 스위치(31)와 풍량을 조절하는 풍량 조절 스위치(32)를 포함할 수도 있다. 이러한 스위치를 통해 사용자는 간편하게 블로워(20)의 동작을 제어하여 시험 환경을 변경할 수 있다.

베이스(40)는 상기 개구부(13)에 구비되어, 외측은 몸체부(10)와 결합되고, 내측은 컨버터(200)와 결합된다. 베이스(40)와 몸체부(10)의 결합은 볼트를 통해 이루어질 수 있다. 베이스(40)는 몸체부(10)로부터 탈착이 가능하여 컨버터(200)의 형상에 따라 교체할 수 있다. 따라서 형상이나 사이즈가 다른 여러 종류의 컨버터(200)를 시험하고자 하는 경우, 몸체부(10)의 수정, 변경 없이 베이스(40)만을 교체하면 된다.

도 3은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 컨버터 내구성 시험 장치(100)를 도시한 것이다. 도 3에 도시된 바와 같이 컨버터 내구성 시험 장치(100)는 실험 장비들을 장착할 수 있는 시스템 테이블(50)을 포함할 수도 있다.

시스템 테이블(50)의 수납함에는 DAQ(Data Acquisition) System(미도시)과 전원공급기(미도시), 전자 부하(미도시) 등과 같은 장비들이 탑재될 수 있다. 시스템 테이블(50)은 접이식 다이(51)를 가질 수 있다. 접이식 다이(51)가 구비됨으로써 디버깅 작업을 용이하게 실시 할 수 있다. 또한, 시스템 테이블(50)은 장착 장비의 방열을 위해 후면부에 배기판(미도시)을 구비할 수도 있다. 그럼으로써, 장착 장비에서 발생하는 열을 외부로 배출하여 장비의 손상을 막을 수 있다. 시스템 테이블(50)은 키보드 수납 슬라이드(52)를 더 포함할 수도 있다.

그리고, 본 발명에 따른 컨버터 내구성 시험 장치(100)는 장치들에 전원을 공급하는 별도의 전원공급기(미도시)를 더 포함할 수 있다. 또한, 본 발명에 따른 컨버터 내구성 시험 장치(100)는 컨버터에 입력되는 전류 및 전압과 컨버터에서 출력되는 전류 및 전압을 측정하는 전류센서, 몸체부 내의 온도와 풍량을 측정하는 온도센서 및 풍량계, 이들로부터 신호를 받아 수집하는 DAQ system, DAQ system과 통신하며 장치들을 제어하는 컴퓨터 등을 더 포함할 수도 있다. 상기의 장비들은 일반적인 장비들이 이용될 수 있으므로 여기서는 상세히 설명하지 않기로 한다.

상기와 같이 구성된 컨버터 내구성 시험 장치(100)의 이용 방법에 대해 설명하면 다음과 같다.

먼저, 몸체부(10)의 개구부(13)에 컨버터(200)를 장착한 후, 블로워(20) 온오프 스위치(31)를 통해 전원을 인가하면 블로워(20)가 동작하여 흡입구(11)로 외기가 흡입된다. 흡입구(11)로 흡입된 외기는 유로를 따라 흐르면서 개구부(13)를 통해 일면이 노출된 컨버터(200)를 냉각시킨다. 사용자는 풍량 조절 스위치(32)를 조절하여 블로워의 풍량을 조절함으로써, 컨버터(200)가 실제 차량에 장착된 것과 같은 조건을 만들 수 있다.

사용자는 실제 차량에서와 같은 조건하에서 컨버터(200)의 성능 및 내구성을 시험할 수 있게 됨으로써, 시험 비용과 셋업 시간을 절감하고, 시간의 경과에 따른 컨버터(200)의 성능 변화를 한눈에 파악할 수 있게 된다.

본 발명은 첨부된 도면에 도시된 일 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 보호 범위는 첨부된 청구 범위에 의해서만 정해져야 할 것이다.

10: 몸체부 11: 흡입구
12; 배출구 13: 개구부
20: 블로워 30: 디스플레이 장치
31: 온오프 스위치 32: 풍량 조절 스위치
40: 베이스 50: 시스템 테이블
51: 접이식 다이 52: 키보드 수납 슬라이드
100: 컨버터 내구성 시험 장치 200: 컨버터

Claims (8)

1. 일측에는 흡입구가, 타측에는 배출구가 구비되고 상면에는 개구부가 형성되어, 상기 개구부에 컨버터가 장착됨에 따라, 컨버터의 하면이 상기 흡입구와 상기 배출구 사이의 유로로 노출되게 하는 몸체부;
   상기 몸체부 내에 설치되어, 상기 흡입구로 외기가 흡입되어 상기 배출구를 통해 배출되게 하는 블로워; 및
   상기 개구부에 구비되어, 외측은 상기 몸체부와 결합되고, 내측은 컨버터와 결합되며, 컨버터의 형상에 따라 교체가 가능한 베이스;
   를 포함하는 컨버터 내구성 시험 장치.
2. 제1항에 있어서,
   상기 블로워는 크로스 플로우 팬인 것을 특징으로 하는 컨버터 내구성 시험 장치.
3. 제1항에 있어서,
   인가되는 제어 신호에 따라 영상을 표시하는 디스플레이 장치를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 컨버터 내구성 시험 장치.
4. 제3항에 있어서,
   상기 디스플레이 장치에는 상기 블로워의 온오프를 제어하는 온오프 스위치가 구비된 것을 특징으로 하는 컨버터 내구성 시험 장치.
5. 제3항 또는 제4항에 있어서
   상기 디스플레이 장치에는 상기 블로워의 풍량을 조절하는 풍량 조절 스위치가 구비된 것을 특징으로 하는 컨버터 내구성 시험 장치.
6. 삭제
7. 제1항에 있어서,
   실험 장비들을 장착할 수 있는 시스템 테이블을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 컨버터 내구성 시험 장치.
8. 제7항에 있어서,
   상기 시스템 테이블은 접이식 다이를 가지는 것을 특징으로 하는 컨버터 내구성 시험 장치.

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