KR101758415B1 - Power relay assembly for electric vehiccle - Google Patents
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Abstract
본 발명의 일 실시예에 의한 전기 자동차용 파워 릴레이 어셈블리는 전기 자동차의 배터리와 모터 사이에 구비되는 파워 릴레이 어셈블리로서, 케이스와; 외부의 전기 장치와 연결되는 커넥팅부를 포함하며, 상기 커넥팅부에는 페라이트 코어가 구비된다.A power relay assembly for an electric vehicle according to an embodiment of the present invention is a power relay assembly provided between a battery and a motor of an electric vehicle, comprising: a case; And a connecting portion connected to an external electric device, wherein the connecting portion is provided with a ferrite core.
Description
본 발명은 전기 자동차의 파워 릴레이 어셈블리에 관한 것이다. 보다 상세하게는 전기 자동차의 전력 계통에 배터리 전원을 안정적으로 공급 또는 차단하기 위한 파워 릴레이 어셈블리에 관한 것이다.
The present invention relates to a power relay assembly of an electric vehicle. And more particularly, to a power relay assembly for stably supplying or disconnecting battery power to a power system of an electric vehicle.
전기 자동차란, 전기를 사용하여 운행되는 자동차를 의미하는 것으로, 크게 순수 전기 자동차(Batttery Powered Electric Vehicle)와 하이브리드 전기 자동차(Hybrid Electric Vehicle)로 구분될 수 있다. 여기서 순수 전기 자동차는, 전기만을 사용하여 주행하는 차량을 의미하며, 하이브리드 전기 자동차는 전기 및 화석 연료를 함께 사용하여 주행하는 차량을 의미한다. An electric vehicle is an automobile that is operated by electricity. The electric vehicle can be classified into a pure electric vehicle (Batttery Powered Electric Vehicle) and a hybrid electric vehicle (Hybrid Electric Vehicle). Here, a pure electric vehicle refers to a vehicle that uses electricity only, and a hybrid electric vehicle refers to a vehicle that uses electricity and fossil fuel together.
그리고 이와 같은 전기 자동차에는, 주행을 위한 전기를 공급하는 배터리와, 배터리로부터 공급되는 전기 에너지에 의해 구동되는 모터가 구비된다. Such an electric vehicle is provided with a battery for supplying electricity for running and a motor driven by electric energy supplied from the battery.
그리고 상기 배터리와 상기 모터 사이에는 파워 릴레이 어셈블리(PRA, Power Relay Assembly) 및 인버터가 구비된다. A power relay assembly (PRA) and an inverter are provided between the battery and the motor.
상기 파워 릴레이 어셈블리(PRA, Power Relay Assembly)는 BDU(Battery Disconnect Unit)라고 불리기도 하는 것으로, 모터 등의 구동 장치에 배터리 전원을 안정적으로 공급 혹은 차단하는 역할을 한다.The power relay assembly (PRA) is also referred to as a BDU (Battery Disconnect Unit), and serves to stably supply or cut off battery power to a driving device such as a motor.
도1은 종래 전기 자동차용 파워 릴레이 어셈블리를 도시한 사시도이고, 도2는 Y-capacitor 부분만을 따로 도시한 도면이다. 상기 파워 릴레이 어셈블리의 일측은 고전압 배터리에 전기적으로 연결되며, 타측은 인버터를 통해 모터 등의 차량 구동 장치에 연결된다.FIG. 1 is a perspective view showing a conventional power relay assembly for an electric vehicle, and FIG. 2 is a view showing only a Y-capacitor part separately. One side of the power relay assembly is electrically connected to a high voltage battery, and the other side is connected to a vehicle drive device such as a motor through an inverter.
도1 및 도2를 참조하면, 종래의 전기 자동차용 파워 릴레이 어셈블리는 케이스(10)와, 메인 릴레이(20, main relay), 프리차지 릴레이(30, Pre charge relay), 프리차지 레지스터(40, Pre charge resistor), Y 커패시터(50, Y-capacitor) 등을 포함한다.1 and 2, a conventional power relay assembly for an electric vehicle includes a
상기 메인 릴레이(20, main relay)는 배터리와 모터 사이에서 전원을 공급 또는 차단하는 역할을 한다. 또한, 상기 프리차지 릴레이(30) 및 프리차지 레지스터(40)는 초기 전류에 의한 장치의 손상을 방지하는 역할을 한다.The
또한 Y 커패시터(50)는 차량 내부에 안정적인 전류가 공급될 수 있도록, 배터리에서 발생하는 전류에 포함된 노이즈를 제거하는 역할을 한다. 즉, 차량 내부의 배터리에서 발생하는 리플 전류를 제거하는 역할을 하며, 전력 라인(line)과 그라운드(ground)에 각각 연결된다.The
이때, Y 커패시터(50)는 얇은 리드 와이어(51,lead wire)를 이용하여, 포크 타입 부스바(60, fork type busbar)에 전기적으로 연결된다. At this time, the
이러한, 종래의 Y 커패시터(50)는 조립 방법이 복잡할 뿐만 아니라, 진동을 수반하는 차량 내부에 장착되므로, 얇은 리드 와이어(51, lead wire)가 진동에 취약하여 내구성이 저하된다는 문제가 있다. Such a
또한, 종래의 파워 릴레이 어셈블리에는 케이스(10)의 상부에 Y 커패시터(50)의 장착을 위한 별도의 공간이 마련되어야만 하여, 공간 활용이 효율적이지 못하다.In addition, the conventional power relay assembly must be provided with a separate space for mounting the
또한, Y 커패시터의 접지를 위해 별도의 버스바가 내부에 구비되어야만 하는데, 이때, 상기 파워 릴레이 어셈블리의 내부에는 릴레이 코일부의 통전을 위해 다수의 버스바가 필요하므로, 버스바의 숫자가 늘어나는 경우 그 배치가 난해해질 수 있다.
In addition, a separate bus bar must be provided for the grounding of the Y capacitor. At this time, since a plurality of bus bars are required for energizing the relay coil part in the power relay assembly, if the number of bus bars is increased, Can be complicated.
본 발명은 상기와 같은 문제를 해결하기 위해, Y 커패시터 2개를 모듈화하여 견고히 고정될 수 있도록 함으로써, 진동에 의한 파손 및 기능 상실을 방지하고, 내구성을 향상시킬 수 있는 전기 자동차용 파워 릴레이 어셈블리를 제공하는 것을 목적으로 한다.
In order to solve the above problems, the present invention provides a power relay assembly for an electric vehicle capable of modularly fixing two Y capacitors to be firmly fixed, thereby preventing breakage and loss of function due to vibration and improving durability The purpose is to provide.
본 발명의 일 실시예에 의한 전기 자동차용 파워 릴레이 어셈블리는 전기 자동차의 배터리와 모터 사이에 구비되는 파워 릴레이 어셈블리로서, 케이스와; 외부의 전기 장치와 연결되는 커넥팅부를 포함하며, 상기 커넥팅부에는 페라이트 코어가 구비된다.A power relay assembly for an electric vehicle according to an embodiment of the present invention is a power relay assembly provided between a battery and a motor of an electric vehicle, comprising: a case; And a connecting portion connected to an external electric device, wherein the connecting portion is provided with a ferrite core.
상기 커넥팅부는 인버터와의 연결을 위한 인버터 커넥팅부를 포함하며, 상기 인버터 커넥팅부는, 하우징과, 상기 하우징에 결합되는 페라이트 코어를 포함할 수 있다.The connecting portion includes an inverter connecting portion for connecting to an inverter, and the inverter connecting portion may include a housing and a ferrite core coupled to the housing.
상기 하우징에는 상기 페라이트 코어의 형상에 대응되도록 상기 페라이트 코어가 삽입 가능한 페라이트 코어 삽입부가 구비될 수 있다.The housing may be provided with a ferrite core insertion portion into which the ferrite core can be inserted to correspond to the shape of the ferrite core.
상기 하우징에는 상기 페라이트 코어 삽입부의 내측에 단자 삽입부가 관통되어 형성될 수 있다.The housing may have a terminal insertion portion penetrating the ferrite core insertion portion.
상기 하우징에는 외측을 향해 돌출되는 한 쌍의 돌출부가 구비되며, 상기 페라이트 코어 삽입부는 상기 돌출부에 대응되는 위치에 형성될 수 있다.The housing may include a pair of protrusions protruding outwardly, and the ferrite core insertion portion may be formed at a position corresponding to the protrusion.
상기 페라이트 코어 삽입부 및 상기 돌출부는 대각선으로 각각 한 쌍이 구비될 수 있다.The ferrite core insertion portion and the protruding portion may be respectively provided in pairs on the diagonal line.
상기 인버터 커넥팅부는 상기 하우징과 상기 페라이트 코어가 인서트 사출되어 형성되는 인서트 사출물일 수 있다.
The inverter connecting part may be an insert insert formed by insert-injecting the housing and the ferrite core.
본 발명에 의하면 Y 커패시터를 페라이트 코어로 대체함으로써, 진동에 대한 내구성이 향항된다.According to the present invention, by replacing the Y capacitor with a ferrite core, durability against vibration is improved.
또한, Y 커패시터가 차지하던 공간을 효율적으로 활용할 수 있게 되어 설계 자유도를 높일 수 있게 된다.In addition, the space occupied by the Y capacitor can be efficiently utilized, and the degree of freedom of design can be increased.
또한, 하우징과 페라이트 코어를 인서트 사출 성형하는 경우, 부품 수 및 작업 공수가 줄어들게 되어, 제조 원가를 절감할 수 있게 된다.Further, when the housing and the ferrite core are subjected to insert injection molding, the number of parts and the number of workings are reduced, and the manufacturing cost can be reduced.
또한, 고전압 배터리와 통전되는 전원부의 노이즈를 저감시킴으로써 전기 자동차에 내장되는 다른 센서 및 전자 부품의 제어에 영향을 미치지 않아, 보다 안정적인 전원 공급 및 제어가 가능해 진다.
In addition, by reducing the noise of the power supply portion energized with the high voltage battery, the control of other sensors and electronic components incorporated in the electric vehicle is not affected and more stable power supply and control can be performed.
도1은 종래 파워 릴레이 어셈블리를 도시한 사시도이다.
도2는 종래 파워 릴레이 어셈블리에서 Y 커패시터 부분만을 따로 도시한 도면이다.
도3 및 도4는 본 발명의 일 실시예에 의한 파워 릴레이 어셈블리를 도시한 사시도이다.
도5는 본 발명의 일 실시예에 의한 파워 릴레이 어셈블리의 일부를 도시한 분해 사시도이다.
도6은 본 발명의 일 실시예에 의한 인버터 커넥팅부를 도시한 분해사시도이다.
도7은 본 발명의 일 실시예에 의한 인버터 커넥팅부를 도시한 사시도이다.1 is a perspective view showing a conventional power relay assembly;
2 is a view showing only the Y capacitor portion separately in the conventional power relay assembly.
3 and 4 are perspective views illustrating a power relay assembly according to an embodiment of the present invention.
5 is an exploded perspective view illustrating a portion of a power relay assembly according to an embodiment of the present invention.
6 is an exploded perspective view showing an inverter connecting part according to an embodiment of the present invention.
7 is a perspective view illustrating an inverter connecting unit according to an embodiment of the present invention.
이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 의한 전기 자동차용 파워 릴레이 어셈블리의 구성을 상세히 설명한다.Hereinafter, a configuration of a power relay assembly for an electric vehicle according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도3 및 도4는 본 발명의 일 실시예에 의한 파워 릴레이 어셈블리를 도시한 사시도이다. 3 and 4 are perspective views illustrating a power relay assembly according to an embodiment of the present invention.
본 발명의 일 실시예에 의한 파워 릴레이 어셈블리(Power Relay Assembly)는 케이스(100)를 포함하며, 상기 케이스(100)는 상부 케이스(110)와, 상기 상부 케이스(110)의 하부에 결합되는 하부 케이스(120)를 포함한다. 상기 상부 케이스(110) 및 하부 케이스(120)는 플라스틱 사출물일 수 있다. A power relay assembly according to an embodiment of the present invention includes a
상기 상부 케이스(110)의 상부에는 릴레이 및 저항 등이 결합되기 위한 복수의 소켓이 구비된다. 보다 상세하게는, 메인 릴레이(200, Main Relay)가 결합될 수 있는 메인 릴레이 소켓(131)과, 프리 차지 릴레이(300, Pre-Charge Relay)가 결합될 수 있는 프리 차지 릴레이 소켓(132)과, 프리 차지 레지스터(400, Pre-Charge Registor)가 결합될 수 있는 프리차지 레지스터 소켓(133)이 구비된다. 그러나, Y 커패시터의 결합을 위한 소켓은 구비되지 않는다. Y 커패시터는 수행하던 노이즈 제거 기능을 후술하는 페라이트 코어(520)가 수행하기 때문이다.A plurality of sockets for connecting relays and resistors are provided on the
한편, 각각의 소켓에는 메인 릴레이(200, Main relay), 프리차지 릴레이(300, Pre charge relay), 프리차지 레지스터(400, Pre charge resistor) 등의 단자가 삽입될 수 있는 단자 관통부가 상하로 천공되어 구비될 수 있다.
Each socket is provided with a terminal through portion through which a terminal such as a
한편, 상기 케이스에는 외부의 전기 장치와의 전기적 연결을 위한 커넥팅부가 복수개 구비된다. 예컨대, 인버터와의 연결을 위한 인버터 커넥팅부(500)와, 고전압 배터리(미도시)와의 연결을 위한 배터리 커넥팅부(600) 등이 구비된다. Meanwhile, the case is provided with a plurality of connecting portions for electrical connection with an external electric device. For example, an
상기 인버터 커넥팅부(500)는 상기 케이스(100)의 일측면에 결합될 수 있으며, 상기 배터리 커넥팅부(500)는 상기 인버터 커넥팅부(500)가 결합되는 반대쪽 부분에서 케이스(100)의 상부에 구비될 수 있다.The
그리고 각각의 커넥팅부, 예컨대 인버터 커넥팅부(500)와 배터리 커넥팅부(600)에는 페라이트 코어가 구비될 수 있다.
Each of the connecting portions, for example, the
도5 내지 도7은 인버터 커넥팅부(500)에 페라이트 코어(520)가 적용된 모습을 나타내기 위한 도면들이다. 도5는 본 발명의 일 실시예에 의한 파워 릴레이 어셈블리의 일부를 도시한 분해 사시도이며, 도6은 본 발명의 일 실시예에 의한 인버터 커넥팅부(500)를 도시한 분해사시도이고, 도7은 본 발명의 일 실시예에 의한 인버터 커넥팅부(500)를 도시한 사시도이다.FIGS. 5 to 7 are views showing a state in which the
도5 내지 도7을 참조하면, 인버터 커넥팅부(500)는, 하우징(510)과, 상기 하우징에 결합되는 페라이트 코어(520)를 포함한다. 5 to 7, the
상기 하우징(510)은 대략 모서리가 둥근 직육면체의 형상을 갖는다. 따라서 대략 모서리가 둥근 사각형의 전면과 후면을 갖는다. 여기서 전방은 외측 방향으로 후술하는 돌출부(511)가 돌출되는 쪽을 말하며, 후방은 그 반대 방향인 내측 방향을 말한다. 따라서 전면은 후술하는 돌출부(511)가 돌출되는 쪽 측면을 말하며, 후면은 그 반대쪽 측면을 말한다.The
상기 하우징(510)의 전방쪽에는 외측으로 돌출되는 돌출부(511)가 구비된다. 상기 돌출부(511)는 모서리가 둥근 대략 사각형 모양의 단면을 가지며, 전방쪽을 향해 외측으로 돌출된다. 즉, 모서리가 둥근 대략 중공의 사각 기둥 형상으로 전방을 향해 돌출된다.A
상기, 돌출부(511)의 반대측면, 즉 후면에는 전방을 향해 오목하게 형성되는 페라이트 코어 삽입부(512)가 구비된다. 따라서, 상기 페라이트 코어 삽입부(512)는 상기 돌출부(511)에 대응되는 위치에 형성된다. 상기 페라이트 코어 삽입부(512)는 원형, 타원형 또는 모서리가 둥근 사각형의 형상을 가질 수 있다. 상기 페라이트 코어 삽입부(512)는 전후 방향으로 연장된다. 상기 페라이트 코어 삽입부(512)의 단면은 상기 돌출부의 단면보다 작게 형성된다. 따라서, 상기 페라이트 코어 삽입부(512)에 삽입되는 페라이트 코어(520)는 일부가 상기 돌출부(511)의 내측에 위치하게 된다.A ferrite
상기 페라이트 코어 삽입부(512)에 의해 둘러 쌓인 부분의 내측에는 단자 삽입부(513)가 구비된다. 상기 단자 삽입부(513)는 하우징(510)을 전후 방향으로 관통하여 형성된다. 상기 단자 삽입부(513)에는 본 실시예에 의한 파워 릴레이 어셈블리의 외부에 별도로 위치하는 인버터와의 전기적 연결을 위한 단자(700)가 삽입된다. A
상기 단자(700)는 도7에 도시된 바와 같이, 케이스(100)의 내부에 위치하는 버스바(busbar)의 일부일 수 있다. 참고로, 도7에서는 상부 케이스(110)가 제거되고 하부 케이스(120) 및 그 내부에 위치하는 일부 구성만이 도시되어 있다.The terminal 700 may be part of a busbar located inside the
한편, 상기 돌출부(511), 페라이트 코어 삽입부(512) 및 단자 삽입부(513)는 하우징(510)의 전방 또는 후방에서 볼 때, 서로 대각선으로 대칭되게 배치될 수 있다.The protruding
그리고, 상기 돌출부(511), 페라이트 코어 삽입부(512) 및 단자 삽입부(513)가 구비되지 않은 부분에는 후면으로부터 전방을 향해 오목하게 형성되는 오목부(514) 한 쌍이 형성될 수 있다.A pair of
이렇게, 대략 4각형 형상의 하우징(510)에서, 4개의 모서리 중 어느 2개의 모서리 근방에 서로 대각선으로 대칭되게 돌출부(511), 페라이트 코어 삽입부(512) 및 단자 삽입부(513)를 형성하고, 나머지 2개의 모서리 근방에 오목부(514)를 배치함으로써, 강도를 보강하면서도 제조 원가를 절감할 수 있다.In this way, in the
상기 페라이트 코어 삽입부(512)에 삽입되는 페라이트 코어(520)는 자성을 갖는 대략 원통형상 부재 또는 모서리가 둥근 대략 중공의 사각 기둥 형상의 부재이다. 상기 페라이트 코어(520)는 노이즈를 제거하고, 신호에 포함된 고주파 성분이 밖으로 방사되는 것을 차단하는 기능을 갖는다.The
상기와 같은 구성을 갖는 인버터 커넥팅부(500)는 하우징(510)과 페라이트 코어(520)가 인서트 사출되어 형성될 수 있다. 따라서, 상기 인버터 커넥팅부(500)는 인서트 사출물일 수 있다. 상기 인버터 커넥팅부(500)가 인서트 사출되는 경우, 하우징(510)과 페라이트 코어(520)가 하나의 부품으로 관리되 ㄹ수 있으므로, 부품 수가 줄어들어 관리가 용이하고, 조립 공수 및 조립 시간을 단축시킬 수 있게 된다. 또한, 고전압 배터리와 통전되는 전원부의 노이즈를 저감시킴으로써 전기 자동차에 내장되는 다른 센서 및 전자 부품의 제어에 영향을 미치지 않아, 보다 안정적인 전원 공급 및 제어가 가능해 진다.The
한편, 상기 페라이트 코어(520)는 인버터 커넥팅부(500) 뿐만 아니라, 고전압 배터리와의 전기적 연결을 위한 배터리 커넥팅부(600)에 구비될 수도 있으며, 이 경우 배터리 커넥팅부(600) 보다 작은 단면을 갖는 중공의 다각 기둥 또는 원기둥의 형상을 가질 수 있다.
The
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. The foregoing description is merely illustrative of the technical idea of the present invention, and various changes and modifications may be made by those skilled in the art without departing from the essential characteristics of the present invention.
따라서, 본 발명에 개시된 실시 예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시 예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. Therefore, the embodiments disclosed in the present invention are intended to illustrate rather than limit the scope of the present invention, and the scope of the technical idea of the present invention is not limited by these embodiments.
본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
The scope of protection of the present invention should be construed according to the following claims, and all technical ideas within the scope of equivalents should be construed as falling within the scope of the present invention.
100: 하우징 110: 상부 하우징
120: 하부 하우징 131: 메인 릴레이 소켓
132: 프리 차지 릴레이 소켓 133: 프리 차지 레지스터 소켓
200: 메인 릴레이 300: 프리 차지 릴레이
400: 프리 차지 레지스터 500: 인버터 커넥팅부
510: 하우징 511: 돌출부
512: 페라이트 코어 삽입부 513: 단자 삽입부
514: 오목부 600: 배터리 커넥팅부100: housing 110: upper housing
120: lower housing 131: main relay socket
132: Precharge relay socket 133: Precharge register socket
200: Main relay 300: Precharge relay
400: precharge register 500: inverter connecting part
510: Housing 511:
512: ferrite core insertion portion 513: terminal insertion portion
514: concave portion 600: battery connecting portion
Claims (7)
케이스와;
인버터와의 연결을 위한 인버터 커넥팅부를 포함하며,
상기 인버터 커넥팅부는,
하우징과,
상기 하우징에 결합되는 페라이트 코어를 포함하고,
상기 하우징에는 상기 페라이트 코어의 형상에 대응되도록 상기 페라이트 코어가 삽입 가능한 페라이트 코어 삽입부가 구비되고,
상기 페라이트 코어 삽입부는 대각선으로 한 쌍이 구비되는
전기 자동차용 파워 릴레이 어셈블리.A power relay assembly provided between a battery of an electric vehicle and a motor,
A case;
And an inverter connecting part for connection with the inverter,
The inverter connecting unit includes:
A housing,
And a ferrite core coupled to the housing,
Wherein the housing is provided with a ferrite core insertion portion into which the ferrite core can be inserted to correspond to the shape of the ferrite core,
The ferrite core inserting portion may include a pair of ferrite core inserting portions
Power relay assemblies for electric vehicles.
상기 하우징에는 상기 페라이트 코어 삽입부의 내측에 단자 삽입부가 관통되어 형성되는
전기 자동차용 파워 릴레이 어셈블리.The method according to claim 1,
The housing is formed with a terminal insertion portion penetrating inside the ferrite core insertion portion
Power relay assemblies for electric vehicles.
상기 하우징에는 외측을 향해 돌출되는 한 쌍의 돌출부가 구비되며,
상기 페라이트 코어 삽입부는 상기 돌출부에 대응되는 위치에 형성되는
전기 자동차용 파워 릴레이 어셈블리.
5. The method of claim 4,
The housing is provided with a pair of protrusions projecting outwardly,
The ferrite core insertion portion is formed at a position corresponding to the protrusion
Power relay assemblies for electric vehicles.
상기 인버터 커넥팅부는 상기 하우징과 상기 페라이트 코어가 인서트 사출되어 형성되는 인서트 사출물인
전기 자동차용 파워 릴레이 어셈블리.The method according to claim 1,
Wherein the inverter connecting portion is an insert insert formed by inserting the housing and the ferrite core
Power relay assemblies for electric vehicles.
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