KR101679761B1 - Integrated electric drive system having shared cooling structure - Google Patents

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Abstract

본 발명은 냉각 구조 공유형 일체형 전기 동력 시스템에 관한 것으로서, 전기 자동차 내에 설치되며, 변속기를 수용하는 변속기 수용부와, 구동 모터를 수용하는 구동 모터 수용부와, 인버터를 수용하는 인버터 수용부가 일체로 구성되는 일체형 전기 동력 시스템에 있어서, 상기 구동 모터 수용부의 상면 후방에 돌출 형성되며 상기 인버터와 상기 구동 모터의 전기적 연결을 위한 연결단자; 상기 구동 모터 수용부의 상면에서 상기 연결단자 둘레에 개재되는 연결단자 보호용 실링부재; 상기 구동 모터 수용부 내에서 상기 구동 모터의 냉각을 위해 설치되는 구동 모터 냉각관; 상기 구동 모터 수용부의 상단부에 오목하게 형성되며, 그 단부에 상기 구동 모터 냉각관과 연통되는 구동 모터 냉각관 단말이 노출 형성되는 치합 홈부; 상기 인버터 수용부 내에서 상기 인버터의 냉각을 위해 설치되는 인버터 냉각관; 상기 인버터 수용부의 하단부에 돌출 형성되어 상기 치합 홈부에 치합되며, 그 단부에 상기 인버터 냉각관과 연통되는 인버터 냉각관 단말이 노출 형성되는 치합 돌부; 상기 구동 모터 수용부의 상단부에서 상기 치합 홈부 둘레로 매설되고, 상기 인버터 수용부의 하단부에 기밀하게 가압 밀착되는 제1 오링; 및 상기 치합 홈부 내에서 상기 구동 모터 냉각관 단말 둘레로 매설되고, 상기 치합 돌부의 하단부에 기밀하게 가압 밀착되는 제2 오링을 포함하며, 상기 인버터 수용부를 상기 구동 모터 수용부에 대하여 조립할 때 상기 연결단자에 의해 상기 구동 모터와 상기 인버터의 전기적인 접속이 이루어짐과 동시에 상기 인버터 냉각관 단말과 상기 구동 모터 냉각관 단말이 동일 축으로 정렬되어 상기 구동 모터와 상기 인버터 간에 냉각수를 이용하는 냉각 구조를 공유한다.
본 발명에 따르면, 인버터 수용부를 구동 모터 수용부 상에 조립하는 것으로 인버터와 구동 모터의 냉각 구조를 공유할 수 있으며, 구동 모터와 인버터의 조립성을 향상시킴은 물론 일체형 전기 동력 시스템의 경박 단소화를 저해하지 않으면서 냉각 효율을 극대화 할 수 있는 효과가 있다.[0001] The present invention relates to a cooling structure shared type integrated electric power system, and more particularly, to a cooling structure shared type integrated electric power system which includes a transmission accommodating portion accommodating a transmission, a drive motor accommodating portion accommodating the drive motor, and an inverter accommodating portion accommodating the inverter integrally Wherein the drive motor includes: a connection terminal protruded rearward from an upper surface of the drive motor receiving portion and electrically connected to the drive motor; A connection terminal protecting sealing member interposed between the connection terminal and the upper surface of the driving motor receiving portion; A driving motor cooling pipe installed to cool the driving motor in the driving motor receiving portion; A coupling groove portion formed at an upper end of the driving motor receiving portion and having a driving motor cooling pipe end communicating with the driving motor cooling pipe exposed at an end thereof; An inverter cooling pipe installed to cool the inverter in the inverter accommodating portion; A coupling protrusion protruding from a lower end of the inverter accommodating portion and engaged with the coupling recess, the inverter cooling pipe end communicating with the inverter cooling pipe exposed at an end of the coupling protrusion; A first O-ring embedded around the coupling groove at an upper end of the driving motor receiving portion and pressurized and tightly attached to a lower end portion of the inverter receiving portion; And a second O-ring embedded in the coupling groove portion around the driving motor cooling tube end portion and hermetically pressed and brought into close contact with the lower end portion of the coupling protrusion. When the inverter receiving portion is assembled with respect to the driving motor receiving portion, And the inverter cooling pipe end and the driving motor cooling pipe end are aligned on the same axis to share a cooling structure using cooling water between the driving motor and the inverter .
According to the present invention, by assembling the inverter accommodating portion on the drive motor accommodating portion, it is possible to share the cooling structure of the inverter and the drive motor, to improve the assembling property of the drive motor and the inverter, It is possible to maximize the cooling efficiency without hindering the cooling efficiency.

Description

냉각 구조 공유형 일체형 전기 동력 시스템{INTEGRATED ELECTRIC DRIVE SYSTEM HAVING SHARED COOLING STRUCTURE}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to an integrated electric power system,

본 발명은 전기 자동차에 탑재되는 일체형 전기 동력 시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 간편한 조립으로 구동 모터와 인버터의 냉각 구조를 공유할 수 있는 새로운 구조의 냉각 구조 공유형 일체형 전기 동력 시스템에 관한 것이다.
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an integrated electric power system mounted on an electric vehicle, and more particularly, to a new structure of a shared structure integrated electric power system in which a cooling structure of a drive motor and an inverter can be easily shared.

최근 들어 자원 고갈, 에너지 문제, 지구 온난화와 환경문제, 주요국의 CO2 규제정책과 같은 자동차 산업을 둘러싼 환경의 변화로 전기 자동차의 필요성이 강력히 대두되고 있다. 세계 각국은 앞 다투어 자동차 배기가스 규제 정책과 전기 자동차 보급 정책을 실시하고 있어, 향후 전기 자동차의 보급은 점차 증대될 것으로 전망되고 있다.In recent years, the need for electric vehicles has been increasing strongly due to changes in the environment surrounding automobile industries such as resource depletion, energy problems, global warming and environmental problems, and CO 2 regulation policies in major countries. Countries around the world are fighting for automobile emissions regulations and electric vehicle distribution policies, and it is expected that the spread of electric vehicles will gradually increase in the future.

전기 자동차는 기존의 내연기관으로 구성된 자동차를 대체하는 친환경 자동차로서, EV(Electric Vehicle), PHEV(Plug-in EV), HEV(Hybrid EV), FCEV(Fuel Cell Electric Vehicle) 등으로 분류된다. EV는 순수한 전기의 힘으로 구동되며, HEV는 내연기관에 의한 구동과 전기에 의한 구동을 절체하여 구동된다.Electric vehicles are classified as EVs (Electric Vehicle), PHEV (Plug-in EV), HEV (Hybrid EV) and FCEV (Fuel Cell Electric Vehicle). The EV is driven by pure electric power, and the HEV is driven by driving by the internal combustion engine and by electric power.

도 1은 일반적인 전기 자동차의 동력 시스템을 예시한 것으로서, EV 중 상용차인 전기 버스의 전기 동력 시스템을 보여준다. 도시된 바와 같이 전기 상용차는 통상적으로 후륜 구동형으로 동작된다. 구동륜(12)은 구동축(14)에 의해 지지되어 구동축(14)의 회전 운동에 따라 회전된다. 구동축(14) 상에는 동력을 구동축에 차동 전달하는 차동장치(16)가 설치된다.1 shows an electric power system of an electric bus, which is a commercial vehicle of an EV, illustrating a power system of a general electric vehicle. As shown, the electric commercial vehicle is typically operated as a rear wheel drive type. The drive wheel 12 is supported by the drive shaft 14 and is rotated in accordance with the rotational motion of the drive shaft 14. On the drive shaft 14, a differential device 16 for transferring power to the drive shaft is provided.

차동장치(16)의 후단으로는 순차적으로 변속기(20), 구동 모터(30), 인버터(40), 및 배터리(50)가 연결된다. 배터리(50)는 충전 가능한 축전지로 충전회로와 충전 상태를 관리하기 위한 BMS(Battery Management System)를 포함한다. 인버터(40)는 배터리(50)의 DC 전력을 AC 전력으로 변환하여 구동 모터(30)에 공급한다. 구동 모터(30)의 회전 운동이 변속기(20)로 전달되며, 변속기(20)에서 변속된 회전력이 차동장치(16)로 전달되어 구동륜(12)을 구동 시킨다.The transmission 20, the drive motor 30, the inverter 40, and the battery 50 are sequentially connected to the rear end of the differential device 16. The battery 50 includes a charging circuit and a battery management system (BMS) for managing the charging state and the charging state. The inverter 40 converts the DC power of the battery 50 into AC power and supplies it to the drive motor 30. [ The rotary motion of the drive motor 30 is transmitted to the transmission 20 and the rotational force shifted by the transmission 20 is transmitted to the differential device 16 to drive the drive wheel 12. [

전기 자동차의 경량화를 도모하기 위하여, 최근에는 일부 구성품들이 일체로 모듈화 되고 있다. 예컨대, 변속기, 구동 모터, 및 인버터를 단일 케이싱에 수용하는 일체형 동력 시스템이 개발되었다. 일체형 동력 시스템은 각 구성품들이 조밀하게 밀집되어 있어, 각 구성품들에서 발생되는 열을 효과적으로 냉각시키기 위한 냉각 구조가 요구된다. 통상적으로 변속기는 유냉식으로 냉각되며, 구동 모터 및 인버터는 수냉식으로 냉각된다.In order to reduce the weight of the electric vehicle, recently, some of the components have been integrated into one module. For example, an integrated power system has been developed that accommodates a transmission, a drive motor, and an inverter in a single casing. In the integrated power system, each component is densely packed, and a cooling structure is required to effectively cool the heat generated in each component. Generally, the transmission is cooled in a lubricating type, and the drive motor and the inverter are cooled by water cooling.

한편, 미국 특허등록 US 7,775,060호는 감속기, 모터, 및 인버터를 일체형으로 구성하면서, 감속기를 냉각하기 위한 냉각제와 모터를 냉각하기 위한 냉각제의 열교환을 수행하는 열교환기를 일체형 구조 부재 내에 수용하는 기술을 개시하고 있다. 이 선행문헌은 열교환기를 내장하여 빠른 열교환을 도모하고 있지만, 열교환기를 내장함으로 인해 일체형 전기동력 시스템의 컴팩트한 설계가 곤란한 문제점이 있다. 또한, 열교환기를 내장하면서 시스템 전체의 냉각 구조에 대한 조립성이 크게 저하되며 제품 생산성이 떨어지는 문제점이 있다.
On the other hand, U.S. Patent No. 7,775,060 discloses a technique of accommodating a cooler for cooling a speed reducer and a heat exchanger for performing heat exchange of a coolant for cooling the reducer in an integral structure member while integrating a speed reducer, a motor, and an inverter . This prior art incorporates a heat exchanger to facilitate rapid heat exchange, but it is difficult to compactly design an integrated electric power system by incorporating a heat exchanger. In addition, since the heat exchanger is built in, the assemblability of the cooling structure of the entire system is significantly deteriorated and productivity of the product is deteriorated.

미국 특허등록 US 7,775,060호US Patent No. 7,775,060

본 발명은 구동 모터와 인버터의 조립성을 향상시키면서 양자의 냉각 구조를 공유하도록 하며, 일체형 전기 동력 시스템의 경박 단소화를 저해하지 않으면서 냉각 효율을 극대화 할 수 있는 냉각 구조 공유형 일체형 전기 동력 시스템을 제공함에 그 목적이 있다.
The present invention relates to a cooling structure shared type integrated electric power system capable of maximizing the cooling efficiency without hindering the light-weight shortening of the integrated electric power system by sharing the cooling structure of both the drive motor and the inverter while improving the assemblability of the drive motor and the inverter The present invention has been made in view of the above problems.

본 발명의 일실시예에 따른 냉각 구조 공유형 일체형 전기 동력 시스템은, 전기 자동차 내에 설치되며, 변속기를 수용하는 변속기 수용부와, 구동 모터를 수용하는 구동 모터 수용부와, 인버터를 수용하는 인버터 수용부가 일체로 구성되는 일체형 전기 동력 시스템에 있어서, 상기 구동 모터 수용부의 상면 후방에 돌출 형성되며 상기 인버터와 상기 구동 모터의 전기적 연결을 위한 연결단자; 상기 구동 모터 수용부의 상면에서 상기 연결단자 둘레에 개재되는 연결단자 보호용 실링부재; 상기 구동 모터 수용부 내에서 상기 구동 모터의 냉각을 위해 설치되는 구동 모터 냉각관; 상기 구동 모터 수용부의 상단부에 오목하게 형성되며, 그 단부에 상기 구동 모터 냉각관과 연통되는 구동 모터 냉각관 단말이 노출 형성되는 치합 홈부; 상기 인버터 수용부 내에서 상기 인버터의 냉각을 위해 설치되는 인버터 냉각관; 상기 인버터 수용부의 하단부에 돌출 형성되어 상기 치합 홈부에 치합되며, 그 단부에 상기 인버터 냉각관과 연통되는 인버터 냉각관 단말이 노출 형성되는 치합 돌부; 상기 구동 모터 수용부의 상단부에서 상기 치합 홈부 둘레로 매설되고, 상기 인버터 수용부의 하단부에 기밀하게 가압 밀착되는 제1 오링; 및 상기 치합 홈부 내에서 상기 구동 모터 냉각관 단말 둘레로 매설되고, 상기 치합 돌부의 하단부에 기밀하게 가압 밀착되는 제2 오링을 포함하며, 상기 인버터 수용부를 상기 구동 모터 수용부에 대하여 조립할 때 상기 연결단자에 의해 상기 구동 모터와 상기 인버터의 전기적인 접속이 이루어짐과 동시에 상기 인버터 냉각관 단말과 상기 구동 모터 냉각관 단말이 동일 축으로 정렬되어 상기 구동 모터와 상기 인버터 간에 냉각수를 이용하는 냉각 구조를 공유한다.A cooling structure shared type integrated electric power system according to an embodiment of the present invention includes a transmission accommodating portion installed in an electric vehicle for accommodating a transmission, a drive motor accommodating portion accommodating the drive motor, and an inverter accommodating portion accommodating the inverter A connection terminal protruded rearward from an upper surface of the driving motor receiving portion and electrically connected to the inverter and the driving motor; A connection terminal protecting sealing member interposed between the connection terminal and the upper surface of the driving motor receiving portion; A driving motor cooling pipe installed to cool the driving motor in the driving motor receiving portion; A coupling groove portion formed at an upper end of the driving motor receiving portion and having a driving motor cooling pipe end communicating with the driving motor cooling pipe exposed at an end thereof; An inverter cooling pipe installed to cool the inverter in the inverter accommodating portion; A coupling protrusion protruding from a lower end of the inverter accommodating portion and engaged with the coupling recess, the inverter cooling pipe end communicating with the inverter cooling pipe exposed at an end of the coupling protrusion; A first O-ring embedded around the coupling groove at an upper end of the driving motor receiving portion and pressurized and tightly attached to a lower end portion of the inverter receiving portion; And a second O-ring embedded in the coupling groove portion around the driving motor cooling tube end portion and hermetically pressed and brought into close contact with the lower end portion of the coupling protrusion. When the inverter receiving portion is assembled with respect to the driving motor receiving portion, And the inverter cooling pipe end and the driving motor cooling pipe end are aligned on the same axis to share a cooling structure using cooling water between the driving motor and the inverter .

본 발명의 다른 실시예에 따른 냉각 구조 공유형 일체형 전기 동력 시스템은, 상기 인버터 수용부 내에서 상기 인버터의 하단에 접촉되어 상기 인버터의 열을 외부로 방출하는 방열판을 더 포함하며, 상기 인버터 냉각관과 상기 인버터 냉각관 단말의 연결부위는 상기 방열판에 인접하여 배치된다.The cooling structure shared type integrated electric power system according to another embodiment of the present invention further includes a heat sink plate contacting the lower end of the inverter in the inverter housing portion to discharge the heat of the inverter to the outside, And the connection portion of the inverter cooling pipe terminal is disposed adjacent to the heat sink.

본 발명의 냉각 구조 공유형 일체형 전기 동력 시스템에 따르면, 본 발명에 따르면, 인버터 수용부를 구동 모터 수용부 상에 조립하는 것으로 인버터와 구동 모터의 냉각 구조를 공유할 수 있으며, 구동 모터와 인버터의 조립성을 향상시킴은 물론 일체형 전기 동력 시스템의 경박 단소화를 저해하지 않으면서 냉각 효율을 극대화 할 수 있는 효과가 있다.
According to the cooling structure sharing integrated type electric power system of the present invention, according to the present invention, the cooling structure of the inverter and the drive motor can be shared by assembling the inverter accommodating portion on the drive motor accommodating portion, It is possible to maximize the cooling efficiency without hindering the light-weight and short-life of the integral electric power system.

도 1은 일반적인 전기 자동차의 동력 시스템을 예시한 블록 구성도,
도 2는 본 발명에 따른 일체형 전기 동력 시스템의 외관 배면 사시도,
도 3은 본 발명에 따른 일체형 전기 동력 시스템의 측단면도,
도 4는 본 발명에서 인버터 냉각관의 설치 구조를 예시한 평면도, 및
도 5는 본 발명에 따른 냉각 구조 연결 구성을 확대 도시한 단면도이다.1 is a block diagram illustrating a power system of a general electric vehicle,
FIG. 2 is a rear perspective view of an integrated electric power system according to the present invention,
3 is a side cross-sectional view of an integrated electric power system according to the present invention,
4 is a plan view illustrating an installation structure of an inverter cooling pipe in the present invention, and Fig.
5 is an enlarged cross-sectional view of a connection structure of a cooling structure according to the present invention.

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 구체적인 실시예가 설명된다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대하여 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물, 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.Hereinafter, specific embodiments according to the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. It is to be understood, however, that the invention is not to be limited to the specific embodiments, but includes all modifications, equivalents, and alternatives falling within the spirit and scope of the invention.

명세서 전체에 걸쳐 유사한 구성 및 동작을 갖는 부분에 대해서는 동일한 도면 부호를 붙였다. 그리고 본 발명에 첨부된 도면은 설명의 편의를 위한 것으로서, 그 형상과 상대적인 척도는 과장되거나 생략될 수 있다.Parts having similar configurations and operations throughout the specification are denoted by the same reference numerals. It is to be understood that both the foregoing general description and the following detailed description are exemplary and explanatory and are intended to provide further explanation of the invention as claimed.

실시예를 구체적으로 설명함에 있어서, 중복되는 설명이나 당해 분야에서 자명한 기술에 대한 설명은 생략되었다. 또한, 이하의 설명에서 어떤 부분이 다른 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 기재된 구성요소 외에 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.In the following description of the embodiments, redundant descriptions and explanations of techniques obvious to those skilled in the art are omitted. Also, in the following description, when a section is referred to as "comprising " another element, it means that it may further include other elements in addition to the described element unless otherwise specifically stated.

제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제2 구성요소는 제1 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제1 구성요소도 제2 구성요소로 명명될 수 있다.Terms including ordinals, such as first, second, etc., may be used to describe various elements, but the elements are not limited to these terms. The terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another. For example, without departing from the scope of the present invention, the second component may be referred to as a first component, and similarly, the first component may also be referred to as a second component.

도 2는 본 발명에 따른 일체형 전기 동력 시스템의 외관 배면 사시도이고, 도 3은 본 발명에 따른 일체형 전기 동력 시스템의 측단면도로서, 이를 참조하여 본 발명의 일체형 전기 동력 시스템의 구조를 설명하면 다음과 같다.3 is a side sectional view of an integrated electric power system according to the present invention. Referring to FIG. 3, the structure of the integrated electric power system of the present invention will be described. same.

도 2를 참조하면, 하우징(100)은 전기 자동차에 탑재되는 변속기(140), 구동 모터(110), 및 인버터(120)를 수용하는 일체형 구조를 가진다. 하우징(100)은 각 구성품을 수용하는 구동 모터 수용부(102), 인버터 수용부(104), 및 변속기 수용부(106)의 3부분으로 구성된다. 구동 모터 수용부 상벽(162)에 인버터 수용부 하벽(166)이 조립되며, 구동 모터 수용부 측벽(164)에 변속기 수용부(106)가 조립되어 일체형 하우징을 구성한다.Referring to Fig. 2, the housing 100 has an integral structure for accommodating the transmission 140, the driving motor 110, and the inverter 120 mounted on the electric vehicle. The housing 100 is composed of three parts: a drive motor housing portion 102 for housing each component, an inverter housing portion 104, and a transmission housing portion 106. The inverter receiving portion lower wall 166 is assembled to the driving motor receiving portion upper wall 162 and the transmission receiving portion 106 is assembled to the driving motor receiving portion side wall 164 to constitute an integral housing.

구동 모터(110)는 전기 자동차를 구동하기 위한 회전력을 발생시키는 수단으로, 바람직하게는 영구자석이 매입되는 매입형 영구자석 동기전동기(IPMSM: Interior Permanent Magnet Synchronous Motor)로 구성된다.The driving motor 110 is a means for generating a rotational force for driving the electric vehicle, and is preferably composed of an Interior Permanent Magnet Synchronous Motor (IPMSM) in which permanent magnets are embedded.

인버터(120)는 구동 모터(110)를 제어하기 위한 전력변환 장치로서, 하우징(100)의 외부로부터 인입되는 배터리의 DC 전력을 접속단자(122)로 공급받고, 공급된 DC 전력을 AC 전력으로 변환하여 구동 모터(110)를 구동한다. 또한, 구동 모터(110)의 회전 운동을 전기 에너지로 변환하여 배터리를 충전시킬 수 있다. 인버터(120)는 차량의 제어 기능을 가진 MCU(Micro Control Unit)를 포함할 수 있다.The inverter 120 is a power conversion device for controlling the drive motor 110. The inverter 120 receives the DC power of the battery drawn from the outside of the housing 100 to the connection terminal 122 and supplies the supplied DC power to the AC power And drives the driving motor 110. In addition, the rotational motion of the driving motor 110 can be converted into electric energy to charge the battery. The inverter 120 may include an MCU (Micro Control Unit) having a control function of the vehicle.

변속기(140)는 구동 모터(110)의 회전력을 감속하는 수단으로, 높은 토크가 필요한 등판 영역(1단)과 고속 운전 영역(2단)을 변환하는 2단 변속기로 구성된다. 변속기(140)의 출력단에 형성되는 변속 구동축(144)은 차동장치와 축 결합하기 위한 수단으로, 도시된 바와 같이 하우징(100)의 외부로 돌출된다.The transmission 140 is a means for decelerating the rotational force of the drive motor 110 and is constituted by a two-stage transmission that converts a backlash region (first stage) requiring high torque and a high-speed operation region (second stage). The variable speed drive shaft 144 formed at the output end of the transmission 140 is a means for axial coupling with the differential device and protrudes out of the housing 100 as shown.

도 2를 참조하면, 구동 모터 수용부(102)의 상면 후방에는 인버터(120)와 구동 모터(110)의 전기적 연결을 위한 연결단자(130)가 돌출되며, 연결단자(130)에 인접하여 신호선(132)이 배치된다. 연결단자(130)와 신호선(132)의 둘레에는 연결 부위로의 수분 침투를 방지하기 위한 연결단자 보호용 실링부재(134)가 개재된다. 2, a connection terminal 130 for electrical connection between the inverter 120 and the drive motor 110 protrudes from the upper surface of the drive motor receiving portion 102, (132). A sealing member 134 for protecting a connection terminal is interposed around the connection terminal 130 and the signal line 132 to prevent moisture from penetrating into the connection site.

따라서 인버터 수용부(104)를 구동 모터 수용부(102)에 대하여 조립하는 것만으로 인버터(120)와 구동 모터(110)의 전기적 연결을 수행할 수 있다.Therefore, the inverter 120 and the drive motor 110 can be electrically connected only by assembling the inverter receiving portion 104 to the drive motor receiving portion 102.

여기서, 본 발명의 일체형 전기 동력 시스템은 냉각수를 이용하여 냉각을 실시하는 구동 모터(110)와 인버터(120) 간 냉각 구조를 공유한다. Here, the integrated electric power system of the present invention shares the cooling structure between the drive motor 110 and the inverter 120 that performs cooling using the cooling water.

도 4에 도시한 바와 같이, 인버터(120)의 둘레를 따라 인버터 냉각관(210)이 배치되며, 도 3에 나타난 바와 같이, 인버터 수용부(104)의 하단부에 인버터 냉각관(210)과 연통되는 인버터 냉각관 단말(200)이 노출되도록 구비된다.4, the inverter cooling pipe 210 is disposed along the periphery of the inverter 120, and the inverter cooling pipe 210 is connected to the lower end of the inverter receiving portion 104, as shown in FIG. 3, So that the inverter cooling pipe terminal 200 is exposed.

이와 마찬가지로, 구동 모터 수용부(102) 내에서 구동 모터(110)의 냉각을 위해 구동 모터 냉각관(310)이 설치되며, 구동 모터 수용부(102)의 상단부에 구동 모터 냉각관(310)과 연통되는 구동 모터 냉각관 단말(300)이 노출되도록 구비된다.A driving motor cooling pipe 310 is installed to cool the driving motor 110 in the driving motor accommodating portion 102 and a driving motor cooling pipe 310 is provided at the upper end of the driving motor accommodating portion 102, So that the communicating driving motor cooling pipe terminal 300 is exposed.

도 5는 본 발명에 따른 냉각 구조 연결 구성을 확대 도시한 단면도로서, 도 5를 참조하여 본 발명의 냉각관 공유 구조에 대하여 구체적으로 설명하면 다음과 같다.FIG. 5 is an enlarged cross-sectional view illustrating a cooling structure connecting structure according to the present invention. Referring to FIG. 5, the cooling tube sharing structure of the present invention will be described in detail.

구동 모터 수용부(102)의 상단부에는 오목하게 치합 홈부(320)가 형성되며, 인버터 수용부(104)의 하단부에는 구동 모터 수용부(102)의 치합 홈부(320)에 치합되도록 돌출된 치합 돌부(220)가 형성된다. 도 5의 확대도에서와 같이, 치합 돌부(220)의 단부로 인버터 냉각관 단말(200)이 노출되며, 치합 홈부(320)의 단부로 구동 모터 냉각관 단말(300)이 노출된다. 인버터 냉각관 단말(200)과 구동 모터 냉각관 단말(300)은 동일 축으로 정렬되어 인버터 수용부(104)를 구동 모터 수용부(102)에 대하여 결합할 때 상호 연통된다.A coupling recess portion 320 is formed at the upper end of the driving motor receiving portion 102 and a coupling protrusion portion 320 protruded at the lower end of the inverter receiving portion 104 to be engaged with the coupling recess portion 320 of the driving motor receiving portion 102. [ (Not shown). The inverter cooling pipe terminal 200 is exposed to the end of the coupling protrusion 220 and the driving motor cooling pipe terminal 300 is exposed to the end of the coupling groove 320 as shown in the enlarged view of FIG. The inverter cooling tube terminal 200 and the driving motor cooling tube terminal 300 are aligned on the same axis and communicate with each other when the inverter receiving portion 104 is coupled to the driving motor receiving portion 102.

이때, 양 단말의 연통부로부터 냉각수가 유출되지 않도록 연통부위는 2중 실링 구조를 갖는다. 도시한 바와 같이, 구동 모터 수용부(102)의 상단부에서 치합 홈부(320) 둘레를 따라 제1 오링(330)이 매설된다. 제1 오링(330)은 인버터 수용부(104)의 하단부와 구동 모터 수용부(102)의 상단부 사이에 기밀하게 개재되어, 치합 돌부(220)와 치합 홈부(320) 간의 치합부를 방수 시킨다.At this time, the communicating portion has a double sealing structure so that the cooling water does not flow out from the communication portion of both terminals. The first O-ring 330 is embedded along the periphery of the coupling groove 320 at the upper end of the driving motor receiving portion 102. The first O-ring 330 is airtightly interposed between the lower end of the inverter accommodating portion 104 and the upper end of the drive motor accommodating portion 102 to water the engagement portion between the engagement protrusion 220 and the coupling groove 320.

또한, 치합 홈부(320) 내에서 구동 모터 냉각관 단말(300)의 둘레를 따라 제2 오링(340)이 매설된다. 제2 오링(340)은 치합 돌부(220)의 하단부와 치합 홈부(320)의 상단부 사이에 기밀하게 개재되어, 양 단말의 연통부위를 방수 시킨다. 이와 같은 2중 실링 구조에 의해 인버터 냉각 라인과 구동 모터 냉각 라인의 연결부위에서 냉각수가 누수되는 것을 차단할 수 있다.The second O-ring 340 is embedded in the coupling groove 320 along the periphery of the driving motor cooling pipe terminal 300. The second O-ring 340 is airtightly interposed between the lower end of the coupling protrusion 220 and the upper end of the coupling groove 320 to seal the communicating portion of both terminals. With this double sealing structure, it is possible to prevent the cooling water from leaking above the connection portion between the inverter cooling line and the driving motor cooling line.

한편, 인버터 수용부(104) 내의 방열판(124)은 하부로 방열핀(126)이 돌출되는 구조를 가지며, 인버터 냉각관 단말(200)이 인버터 냉각관(210)과 연결되는 부위는 방열판(124)에 인접하여 배치된다. 따라서 공유된 냉각라인과 방열판(124) 사이에서 열교환을 일으켜 인버터(120)의 방열 효과를 더욱 높일 수 있다.The heat sink 124 in the inverter housing part 104 has a structure in which the heat dissipation fins 126 protrude downward and a portion where the inverter cooling tube end 200 is connected to the inverter cooling pipe 210 is connected to the heat sink 124, Respectively. Therefore, heat exchange between the shared cooling line and the heat dissipating plate 124 can be performed to further enhance the heat dissipation effect of the inverter 120.

전술한 본 발명의 냉각 구조 공유형 일체형 전기 동력 시스템은, 인버터 수용부(104)를 구동 모터 수용부(102)에 대하여 조립하는 과정에서, 구동 모터(110)와 인버터(120)간의 전기적인 접속이 이루어짐은 물론, 양자의 냉각 구조를 공유할 수 있게 된다. 결국, 구동 모터와 인버터의 조립성을 저해하지 않으면서, 냉각 효율을 극대화 할 수 있으며, 구동 모터 수용부(102) 및 치합 홈부(320)에 2중 실링 구조를 형성하여 냉각라인의 연결 부위에서 냉각수가 누수되는 것을 확실하게 방지할 수 있다.In the cooling structure shared type integrated electric power system of the present invention described above, in the process of assembling the inverter accommodating portion 104 to the drive motor accommodating portion 102, the electric connection between the drive motor 110 and the inverter 120 And it is possible to share the cooling structure of both. As a result, it is possible to maximize the cooling efficiency without hindering the assemblability of the drive motor and the inverter, and to provide a double seal structure in the drive motor housing portion 102 and the coupling groove portion 320, It is possible to reliably prevent the cooling water from leaking.

위에서 개시된 발명은 기본적인 사상을 훼손하지 않는 범위 내에서 다양한 변형예가 가능하다. 즉, 위의 실시예들은 모두 예시적으로 해석되어야 하며, 한정적으로 해석되지 않는다. 따라서 본 발명의 보호범위는 상술한 실시예가 아니라 첨부된 청구항에 따라 정해져야 하며, 첨부된 청구항에 한정된 구성요소를 균등물로 치환한 경우 이는 본 발명의 보호범위에 속하는 것으로 보아야 한다.
The invention described above is susceptible to various modifications within the scope not impairing the basic idea. In other words, all of the above embodiments should be interpreted by way of example and not by way of limitation. Therefore, the scope of protection of the present invention should be determined in accordance with the appended claims rather than the above-described embodiments, and should be construed as falling within the scope of the present invention when the constituent elements defined in the appended claims are replaced by equivalents.

100 : 하우징 102 : 구동 모터 수용부
104 : 인버터 수용부 106 : 변속기 수용부
110 : 구동 모터 120 : 인버터
122 : 접속단자 124 : 방열판
126 : 방열핀 130 : 연결단자
132 : 신호선 134 : 연결단자 보호용 실링부재
140 : 변속기 144 : 변속 구동축
162 : 구동 모터 수용부 상벽 164 : 구동 모터 수용부 측벽
166 : 인버터 수용부 하벽 200 : 인버터 냉각관 단말
210 : 인버터 냉각관 220 : 치합 돌부
300 : 구동 모터 냉각관 단말 310 : 구동 모터 냉각관
320 : 치합 홈부 330 : 제1 오링
340 : 제2 오링100: housing 102: drive motor housing
104: inverter receiving portion 106: transmission receiving portion
110: drive motor 120: inverter
122: connection terminal 124: heat sink
126: heat sink fin 130: connection terminal
132: signal line 134: connection terminal protective sealing member
140: Transmission 144: Shift speed drive shaft
162: driving motor receiving portion upper wall 164: driving motor receiving portion side wall
166: Inverter receiving part lower wall 200: Inverter cooling pipe terminal
210: inverter cooling pipe 220:
300: driving motor cooling tube terminal 310: driving motor cooling tube
320: coupling groove portion 330: first o-ring
340: Second O-ring

Claims (2)

전기 자동차 내에 설치되며, 변속기를 수용하는 변속기 수용부와, 구동 모터를 수용하는 구동 모터 수용부와, 인버터를 수용하는 인버터 수용부가 일체로 구성되는 일체형 전기 동력 시스템에 있어서,
상기 구동 모터 수용부의 상면 후방에 돌출 형성되며 상기 인버터와 상기 구동 모터의 전기적 연결을 위한 연결단자;
상기 구동 모터 수용부의 상면에서 상기 연결단자 둘레에 개재되는 연결단자 보호용 실링부재;
상기 구동 모터 수용부 내에서 상기 구동 모터의 냉각을 위해 설치되는 구동 모터 냉각관;
상기 구동 모터 수용부의 상단부에 오목하게 형성되며, 그 단부에 상기 구동 모터 냉각관과 연통되는 구동 모터 냉각관 단말이 노출 형성되는 치합 홈부;
상기 인버터 수용부 내에서 상기 인버터의 냉각을 위해 설치되는 인버터 냉각관;
상기 인버터 수용부의 하단부에 돌출 형성되어 상기 치합 홈부에 치합되며, 그 단부에 상기 인버터 냉각관과 연통되는 인버터 냉각관 단말이 노출 형성되는 치합 돌부;
상기 구동 모터 수용부의 상단부에서 상기 치합 홈부 둘레로 매설되고, 상기 인버터 수용부의 하단부에 기밀하게 가압 밀착되는 제1 오링; 및
상기 치합 홈부 내에서 상기 구동 모터 냉각관 단말 둘레로 매설되고, 상기 치합 돌부의 하단부에 기밀하게 가압 밀착되는 제2 오링을 포함하며,
상기 인버터 수용부를 상기 구동 모터 수용부에 대하여 조립할 때 상기 연결단자에 의해 상기 구동 모터와 상기 인버터의 전기적인 접속이 이루어짐과 동시에 상기 인버터 냉각관 단말과 상기 구동 모터 냉각관 단말이 동일 축으로 정렬되어 상기 구동 모터와 상기 인버터 간에 냉각수를 이용하는 냉각 구조를 공유하는 것을 특징으로 하는 냉각 구조 공유형 일체형 전기 동력 시스템.
1. A one-piece electric power system, which is installed in an electric vehicle and has a transmission accommodating portion for accommodating a transmission, a drive motor accommodating portion for accommodating the drive motor, and an inverter accommodating portion for accommodating the inverter,
A connection terminal protruded rearward from an upper surface of the driving motor receiving portion and electrically connecting the inverter and the driving motor;
A connection terminal protecting sealing member interposed between the connection terminal and the upper surface of the driving motor receiving portion;
A driving motor cooling pipe installed to cool the driving motor in the driving motor receiving portion;
A coupling groove portion formed at an upper end of the driving motor receiving portion and having a driving motor cooling pipe end communicating with the driving motor cooling pipe exposed at an end thereof;
An inverter cooling pipe installed to cool the inverter in the inverter accommodating portion;
A coupling protrusion protruding from a lower end of the inverter accommodating portion and engaged with the coupling recess, the inverter cooling pipe end communicating with the inverter cooling pipe exposed at an end of the coupling protrusion;
A first O-ring embedded around the coupling groove at an upper end of the driving motor receiving portion and pressurized and tightly attached to a lower end portion of the inverter receiving portion; And
And a second O-ring embedded in the coupling groove portion around the driving-motor cooling tube end and press-fitted tightly to the lower end of the coupling protrusion,
When the inverter accommodating portion is assembled to the drive motor accommodating portion, the drive motor and the inverter are electrically connected by the connection terminal, and the inverter cooling pipe end and the driving motor cooling pipe end are aligned on the same axis And a cooling structure using cooling water is shared between the drive motor and the inverter.
제1항에 있어서,
상기 인버터 수용부 내에서 상기 인버터의 하단에 접촉되어 상기 인버터의 열을 외부로 방출하는 방열판을 더 포함하며,
상기 인버터 냉각관과 상기 인버터 냉각관 단말의 연결부위는 상기 방열판에 인접하여 배치되는 것을 특징으로 하는 냉각 구조 공유형 일체형 전기 동력 시스템.The method according to claim 1,
And a heat dissipating plate contacting the lower end of the inverter in the inverter accommodating portion to discharge the heat of the inverter to the outside,
Wherein the connection portion of the inverter cooling pipe and the inverter cooling pipe end is disposed adjacent to the heat sink.
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