KR101881116B1 - 전동기 또는 발전기를 위한 제어 모듈 - Google Patents

전동기 또는 발전기를 위한 제어 모듈 Download PDF

Info

Publication number
KR101881116B1
KR101881116B1 KR1020167002019A KR20167002019A KR101881116B1 KR 101881116 B1 KR101881116 B1 KR 101881116B1 KR 1020167002019 A KR1020167002019 A KR 1020167002019A KR 20167002019 A KR20167002019 A KR 20167002019A KR 101881116 B1 KR101881116 B1 KR 101881116B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
stator
power supply
control module
housing
circuit board
Prior art date
Application number
KR1020167002019A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20160023868A (ko
Inventor
조프리 오언
Original Assignee
프로틴 일렉트릭 리미티드
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 프로틴 일렉트릭 리미티드 filed Critical 프로틴 일렉트릭 리미티드
Publication of KR20160023868A publication Critical patent/KR20160023868A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101881116B1 publication Critical patent/KR101881116B1/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K11/00—Structural association of dynamo-electric machines with electric components or with devices for shielding, monitoring or protection
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K5/00—Casings; Enclosures; Supports
    • H02K5/04—Casings or enclosures characterised by the shape, form or construction thereof
    • H02K5/22—Auxiliary parts of casings not covered by groups H02K5/06-H02K5/20, e.g. shaped to form connection boxes or terminal boxes
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K11/00—Structural association of dynamo-electric machines with electric components or with devices for shielding, monitoring or protection
    • H02K11/30—Structural association with control circuits or drive circuits
    • H02K11/33—Drive circuits, e.g. power electronics
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L15/00—Methods, circuits, or devices for controlling the traction-motor speed of electrically-propelled vehicles
    • B60L15/007—Physical arrangements or structures of drive train converters specially adapted for the propulsion motors of electric vehicles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L3/00—Electric devices on electrically-propelled vehicles for safety purposes; Monitoring operating variables, e.g. speed, deceleration or energy consumption
    • B60L3/0023—Detecting, eliminating, remedying or compensating for drive train abnormalities, e.g. failures within the drive train
    • B60L3/003—Detecting, eliminating, remedying or compensating for drive train abnormalities, e.g. failures within the drive train relating to inverters
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L3/00—Electric devices on electrically-propelled vehicles for safety purposes; Monitoring operating variables, e.g. speed, deceleration or energy consumption
    • B60L3/0023—Detecting, eliminating, remedying or compensating for drive train abnormalities, e.g. failures within the drive train
    • B60L3/0061—Detecting, eliminating, remedying or compensating for drive train abnormalities, e.g. failures within the drive train relating to electrical machines
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K11/00—Structural association of dynamo-electric machines with electric components or with devices for shielding, monitoring or protection
    • H02K11/20—Structural association of dynamo-electric machines with electric components or with devices for shielding, monitoring or protection for measuring, monitoring, testing, protecting or switching
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K11/00—Structural association of dynamo-electric machines with electric components or with devices for shielding, monitoring or protection
    • H02K11/20—Structural association of dynamo-electric machines with electric components or with devices for shielding, monitoring or protection for measuring, monitoring, testing, protecting or switching
    • H02K11/21—Devices for sensing speed or position, or actuated thereby
    • H02K11/215—Magnetic effect devices, e.g. Hall-effect or magneto-resistive elements
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K11/00—Structural association of dynamo-electric machines with electric components or with devices for shielding, monitoring or protection
    • H02K11/20—Structural association of dynamo-electric machines with electric components or with devices for shielding, monitoring or protection for measuring, monitoring, testing, protecting or switching
    • H02K11/27—Devices for sensing current, or actuated thereby
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K11/00—Structural association of dynamo-electric machines with electric components or with devices for shielding, monitoring or protection
    • H02K11/30—Structural association with control circuits or drive circuits
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K15/00—Methods or apparatus specially adapted for manufacturing, assembling, maintaining or repairing of dynamo-electric machines
    • H02K15/14—Casings; Enclosures; Supports
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K3/00—Details of windings
    • H02K3/46—Fastening of windings on the stator or rotor structure
    • H02K3/52—Fastening salient pole windings or connections thereto
    • H02K3/521—Fastening salient pole windings or connections thereto applicable to stators only
    • H02K3/522—Fastening salient pole windings or connections thereto applicable to stators only for generally annular cores with salient poles
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K9/00—Arrangements for cooling or ventilating
    • H02K9/19—Arrangements for cooling or ventilating for machines with closed casing and closed-circuit cooling using a liquid cooling medium, e.g. oil
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K9/00—Arrangements for cooling or ventilating
    • H02K9/22—Arrangements for cooling or ventilating by solid heat conducting material embedded in, or arranged in contact with, the stator or rotor, e.g. heat bridges
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K9/00—Arrangements for cooling or ventilating
    • H02K9/22—Arrangements for cooling or ventilating by solid heat conducting material embedded in, or arranged in contact with, the stator or rotor, e.g. heat bridges
    • H02K9/227—Heat sinks
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L2220/00—Electrical machine types; Structures or applications thereof
    • B60L2220/10—Electrical machine types
    • B60L2220/12—Induction machines
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L2220/00—Electrical machine types; Structures or applications thereof
    • B60L2220/10—Electrical machine types
    • B60L2220/14—Synchronous machines
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L2220/00—Electrical machine types; Structures or applications thereof
    • B60L2220/10—Electrical machine types
    • B60L2220/16—DC brushless machines
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L2220/00—Electrical machine types; Structures or applications thereof
    • B60L2220/50—Structural details of electrical machines
    • B60L2220/58—Structural details of electrical machines with more than three phases
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L2240/00—Control parameters of input or output; Target parameters
    • B60L2240/40—Drive Train control parameters
    • B60L2240/42—Drive Train control parameters related to electric machines
    • B60L2240/425—Temperature
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L2240/00—Control parameters of input or output; Target parameters
    • B60L2240/40—Drive Train control parameters
    • B60L2240/52—Drive Train control parameters related to converters
    • B60L2240/525—Temperature of converter or components thereof
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L2270/00—Problem solutions or means not otherwise provided for
    • B60L2270/10—Emission reduction
    • B60L2270/14—Emission reduction of noise
    • B60L2270/145—Structure borne vibrations
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/47—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
    • H01L2224/49—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of a plurality of wire connectors
    • H01L2224/491—Disposition
    • H01L2224/4911—Disposition the connectors being bonded to at least one common bonding area, e.g. daisy chain
    • H01L2224/49111—Disposition the connectors being bonded to at least one common bonding area, e.g. daisy chain the connectors connecting two common bonding areas, e.g. Litz or braid wires
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/10—Details of semiconductor or other solid state devices to be connected
    • H01L2924/11—Device type
    • H01L2924/13—Discrete devices, e.g. 3 terminal devices
    • H01L2924/1304—Transistor
    • H01L2924/1305—Bipolar Junction Transistor [BJT]
    • H01L2924/13055—Insulated gate bipolar transistor [IGBT]
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/10—Details of semiconductor or other solid state devices to be connected
    • H01L2924/11—Device type
    • H01L2924/13—Discrete devices, e.g. 3 terminal devices
    • H01L2924/1304—Transistor
    • H01L2924/1306—Field-effect transistor [FET]
    • H01L2924/13091—Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor [MOSFET]
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K21/00—Synchronous motors having permanent magnets; Synchronous generators having permanent magnets
    • H02K21/12—Synchronous motors having permanent magnets; Synchronous generators having permanent magnets with stationary armatures and rotating magnets
    • H02K21/22—Synchronous motors having permanent magnets; Synchronous generators having permanent magnets with stationary armatures and rotating magnets with magnets rotating around the armatures, e.g. flywheel magnetos
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K2211/00—Specific aspects not provided for in the other groups of this subclass relating to measuring or protective devices or electric components
    • H02K2211/03—Machines characterised by circuit boards, e.g. pcb
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K29/00—Motors or generators having non-mechanical commutating devices, e.g. discharge tubes or semiconductor devices
    • H02K29/06—Motors or generators having non-mechanical commutating devices, e.g. discharge tubes or semiconductor devices with position sensing devices
    • H02K29/08—Motors or generators having non-mechanical commutating devices, e.g. discharge tubes or semiconductor devices with position sensing devices using magnetic effect devices, e.g. Hall-plates, magneto-resistors
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K7/00—Arrangements for handling mechanical energy structurally associated with dynamo-electric machines, e.g. structural association with mechanical driving motors or auxiliary dynamo-electric machines
    • H02K7/14—Structural association with mechanical loads, e.g. with hand-held machine tools or fans
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K7/00—Arrangements for handling mechanical energy structurally associated with dynamo-electric machines, e.g. structural association with mechanical driving motors or auxiliary dynamo-electric machines
    • H02K7/18—Structural association of electric generators with mechanical driving motors, e.g. with turbines
    • H02K7/1807—Rotary generators
    • H02K7/1846—Rotary generators structurally associated with wheels or associated parts
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/64—Electric machine technologies in electromobility

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Inverter Devices (AREA)
  • Motor Or Generator Cooling System (AREA)

Abstract

제1 표면을 포함하는 고정자를 가지는 전동기의 제어 모듈에 있어서,
냉각 유체는 상기 제1 표면에 냉각을 제공하기 위해 상기 고정자 내에 흐르도록 배치되고, 상기 제어 모듈은, 상기 고정자에 장착되는 코일 권선의 전류 흐름을 제어하는 스위칭 요소(switching element)들을 가지는 전원 장치; 상기 스위칭 요소의 작동을 제어하는 제어 장치; 상기 고정자의 상기 제1 표면에 장착하기 위한 제1 측면을 가지는 하우징; 그리고 상기 제어 장치의 전기적 구성들과 상기 전원 장치의 스위칭 요소들 상부에 전기적 부도체 배리어(electrical insulation barrier)를 제공하기 위한 상기 제어 장치 및 상기 전원 장치 상부에 위치하는 탄성중합체를 포함하되, 상기 하우징의 상기 제1 측면은, 상기 스위칭 요소에 냉각을 제공하기 위해 상기 하우징이 상기 제1표면에 장착될 때, 상기 전원 장치의 일부(portion)가 상기 고정자의 상기 제1표면과 접촉하도록 하는 개구를 포함하고, 상기 제어 장치는, 상기 하우징의 상기 제1 측면을 향해 상기 전원 장치의 맞은편의 상기 하우징에 장착되도록 배열된다.

Description

전동기 또는 발전기를 위한 제어 모듈{A CONTROL MODULE FOR AN ELECTRIC MOTOR OR GENERATOR}
본 발명은 전동기(electric motor) 또는 발전기(generator)를 위한 제어 모듈(control module)에 관한 것이다.
전동기 시스템은 일반적으로 전동기와 전동기의 전력을 제어하는 제어 유닛을 포함한다. 통상의 기술자에게 잘 알려진 바와 같이, 전동기의 공지된 유형으로는, 유도 모터(induction motor), 동기 브러시리스 영구 자석 모터(synchronous brushless permanent magnet motor), 스위치드 릴럭턴스 모터(switched reluctance motor), 그리고 선형 모터(linear motor)가 있다. 상업계에서는 3상 전동기(three phase electric motor)가 가장 일반적인 전동기이다.
3상 전동기는 일반적으로 3세트의 코일을 포함하고, 각 코일 세트는 교류 전압의 3상 중 어느 하나와 관련된 자기장을 발생시킨다.
전동기의 내부에 형성된 자극들(magnetic poles)의 수를 증가시키기 위해, 각 코일 세트는, 전동기의 주변을 따라 분포되는 다수의 코일 서브 세트들(coil sub-sets)을 가지며, 일반적으로 회전 자기장(rotating magnetic field)을 생산하기 위해 구동된다.
도면을 참조하면, 도 1은 3개의 코일 세트들(14, 16, 18)을 가지는 일반적인 3상 전동기(10)를 보여준다. 각 코일 세트는 서로 직렬로 접속되는 4개의 서브 코일 세트들을 가진다.
주어진 코일 세트로 인해 각 코일 서브 세트들에 의해 발생하는 자기장은 동일한 위상(phase)을 가질 것이다.
3상 전동기의 3 코일 세트들은 일반적으로 델타(delta) 또는 Y자(wye) 형태를 가진다.
직류(DC) 전력 공급부를 가지는 3상 전동기의 제어 유닛(control unit)은 일반적으로 3상 브릿지 인버터(3 phase bridge inverter)를 포함한다. 3상 브릿지 인버터는 전동기를 구동하기 위한 3상 전압을 발생시킨다. 각각의 전압 위상들(phases)은 전동기의 각 코일 세트에 인가된다.
3상 브릿지 인버터는 다수의 스위칭 장치들(switching device)를 포함한다. 예를 들어, 직류 전압 공급으로부터 교류 전압(alternating voltage)을 발생시키는데 사용되는 절연 게이트 쌍극성 트랜지스터(insulated Gate Bipolar Transistor, IGBT)와 같은 전원 전자 스위치(power electronic switch)를 포함한다.
그러나, 제어 유닛이 전동기로부터 멀리 떨어져 위치할수록, 전동기 시스템 내의 전류 흐름에 연관된 전류 루프(current loop)는 더욱 커질 것이고, 전류 루프 크기의 증가는 전동기의 인덕턴스(inductance)가 증가되는 효과를 가져온다.
전동기 시스템 전체의 인덕턴스가 증가함에 따라, 전류 흐름의 변화가 발생할 때 과도 전압(voltage transient)이 더욱 커질 수 있다. 예를 들어, 교류 전압을 발생할 때 인버터 스위치들을 작동하는 중에 과도 전압(voltage transient)이 더욱 커질 수 있다.
전동기 시스템 내의 과도 전압이 높아질수록 전동기 인버터의 인버터 스위치들이 필요로 하는 전력 소요량(power rating)은 더 커진다. 이때, 정격 전력(power rated)이 높은 스위치들은 정격 전력이 낮은 스위칭 장치들보다, 낮은 스위칭 속도(switching speeds)와 큰 스위칭 손실(switching losses)을 가진다.
그러나, 차량(vehicle)의 휠(wheel)에 장착된 전동기의 작동과 관련된 환경 조건들은, 구동(driving)하는데에 있어서, 연관된 제어 유닛이 전동기와 인접하게 또는 전동기 상에 장착되는 경우, 중요한 작동상의 제한을 가할 수 있다.
이러한 문제점을 개선하는 것이 바람직하다.
본 발명의 양상에 의하면, 첨부된 청구항에 의해 제어 모듈 및 방법이 제공된다.
본 발명은 제어 모듈(control module)에 냉각효과를 제공하면서도 제어 모듈 내에 장착된 전기적 구성(electrical components)에 대한 환경적 보호를 제공할 수 있는 장점이 있다.
또한, 본 발명은 제어 모듈에 수용되는 인쇄 회로 기판(printed circuit board)과 인쇄 회로 기판에 장착된 구성들을 위한 구조적 지지를 제공한다.
본 발명은 첨부된 도면을 참조하여, 아래에서 설명될 것이다.
도 1은 종래의 3상 전동기를 도시한 것이다.
도 2는 본 발명에 따른 모터의 분해 사시도이다.
도 3은 도 1과 다른 각도에서의 전동기를 보여주는 분해 사시도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 전동기를 도시한 것이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 전동기를 도시한 것이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 전동기의 부분도이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 제어 모듈을 도시한 것이다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 제어 모듈 하우징의 부분도이다.
설명된 본 발명의 실시예는 전동기의 제어 모듈에 관한 것이고, 전동기는 차량(vehicle)의 휠(wheel)에 사용되는 것이다. 그러나 전동기는 차량 내의 어디든지 위치할 수 있다. 전동기는 차량에 부착된 고정자(stator)의 일부로서 코일 세트(set of coils)를 가지고, 휠에 부착된 자석 세트(set of magnets)를 가지는 회전자(rotor)에 의해 방사상으로 둘러싸인 유형이다.
명확히 하기 위해, 본 발명의 다양한 양상들은 동일한 구성을 가지는 전기 발전기(electric generator)에도 동등하게 적용할 수 있다. 이와 같이, 전동기의 정의는 전기 발전기를 포함하는 것으로 의도된다. 또한, 본 발명의 양상의 일부는 방사상으로 둘러싸는 코일들 내의 중심에 장착된 회전자를 가지는 구성에 적용될 수 있다. 통상의 기술자에게 인식되는 바와 같이, 본 발명은 전동기들의 다른 유형들에 사용하는 것에도 적용될 수 있다.
본 발명의 실시예에 있어서, 도 2와 도 3에 도시된 바와 같이, 인-휠(in-wheel) 전동기는 고정자(stator,252)를 포함하고, 고정자(252)는 히트 싱크(heat sink,253), 다중 코일(multiple coils,254), 코일들을 구동(driving)하기 위한 고정자의 후방부의 히트 싱크에 장착되는2개의 제어 모듈(400), 그리고, 2개의 제어 모듈(400)의 내측 반경내 고정자에 장착되는 환형 커패시터(annular capacitor)를 포함한다. 코일들(254)은 코일 권선들을 형성하기 위해 고정자 투쓰 라미네이션(stator tooth laminations)에 형성되고, 이때 고정자 투스 라미네이션은 히트 싱크(253)에 장착된다. 히트 싱크(253)는 히트 싱크(253) 내에 냉각을 제공하기 위해 냉각수가 흐를 수 있는 적어도 하나의 냉각 채널(cooling channel)를 포함한다. 그럼으로써, 히트 싱크(253)는 히트 싱크(253)에 부착된 코일 권선이나 제어 모듈과 같은 구성들로부터 열을 추출할 수 있다. 고정자 커버(256)는 고정자(252)의 후방부(rear portion)에 장착되고, 제어 모듈(400)을 둘러싸서 고정자(252)를 형성하며, 고정자는 운행 중에 차량에 고정되어 차량에 대해 상대적으로 회전하지 않는다.
각 제어 모듈(400)은 2개의 인버터(inverter,410)과 제어 논리(control logic,420)를 포함하고, 본 발명의 실시예에서 제어 논리(420)는 도 4에 개략적으로 도시된 바와 같이, 인버터(410)의 작동을 제어하기 위한 프로세서(processor)를 포함한다.
환형의 커패시터(capacitor)는 전동기 작동 중에 인버터에 DC 전력공급(DC power supply)을 분배하고, 전동기의 전력 공급 라인(power supply line) 상의 전압 변동을 감소시키기 위해 인버터(410) 에 접속된다. 전력 공급 라인은, DC 버스바(busbar)라고도 한다. 감소된 인덕턴스를 위해, 커패시터는 제어 모듈(400)에 인접하도록 장착된다.
회전자(240)은 고정자(252)를 실질적으로 둘러싸는 커버를 형성하는 원통부(221)와 전방부(220)을 포함한다. 회전자(240)는 원통부(221)의 내측 주위에 배열되는 복수의 영구자석(permanent magnets,242)를 포함한다. 본 실시예에서는 32개의 자석 쌍이 원통부(221)의 내측에 장착될 수 있다. 그러나, 자석 쌍의 수는 이에 한정되지 않는다.
자석들은 고정자(252)상의 코일권선에 인접하게 제공되어, 코일들에 의해 발생된 자기장은 회전자(240)의 원통부(cylindrical portion,221)의 내측 주위에 배열된 자석들(242)과 상호작용하여 회전자(240)를 회전시킨다. 영구자석(242)은 전동기를 구동하기 위한 구동 토크(drive torque)를 발생시키는 데에 이용되기 때문에, 영구자석은 일반적으로 구동 자석(drive magnet)이라고 한다.
회전자(240)는 베어링 블록(223)에 의해 고정자(252)에 부착된다. 베어링 블록(223)은 본 발명의 전동기 조립체가 장착되는 차량에 일반적으로 사용되는 표준 베어링 블록일 수 있다. 베어링 블록은 고정자에 고정되는 제1 부분과 회전자에 고정되는 제2 부분을 포함한다. 베어링 블록은 고정자(252)의 벽의 중심부(233) 및 회전자(240)의 하우징 벽(220)의 중심부(225)에 고정된다. 따라서, 회전자(240)는 회전자(240)의 중심부(225)에서 베어링 블록을 통해 차량에 회전가능도록 고정된다. 이 경우, 휠 림(wheel rim) 및 타이어(tyre)는 휠 림을 회전자의 중심부에 고정하기 위해 통상의 휠 볼트(wheel bolts)를 사용하여 회전자(240)의 중심부에 고정시킬 수 있고, 결과적으로 베어링 블록(223)의 회전면에 단단히 고정된다는 점에서 장점이 있다. 휠 볼트들은 회전자의 중심부(225)를 관통하여 베어링 블록 내부를 통과하여 결합한다. 회전자(240) 및 휠 모두 베어링 블록(223)에 장착되어, 회전자의 회전각과 휠의 회전각은 일대일로 대응된다.
도 3은 도 2와 동일한 전동기 조립체를 맞은편에서 본 분해 사시도이다. 회전자(240)는 내부에 자석들(242)이 둘레를 따라 배치된 원주벽(circumferential wall)(221)과 외부 회전자벽(outer rotor wall)(220)을 포함한다. 상술한 바와 같이, 고정자(252)는 회전자와 고정자 벽의 중심부의 베어링 블록을 통해 회전자(240)에 연결된다.
V형상의 실링 부재(seal)는 고정자의 외부 가장자리영역(outer edge)과 회전자의 원주벽(221) 사이에 제공된다.
또한, 회전자는 정류 자석(commutation magnet)으로 더욱 잘 알려진 위치 검출용(position sensing) 자석 세트(227)를 포함한다. 자석 세트(227)는 고정자에 설치된 센서들과 함께 회전자 자속 각도를 측정하도록 제공된다. 회전자 자속 각도는 코일 권선들에 대한 구동 자석들의 위치 관계를 정의한다. 선택적으로, 별도의 자석 세트 대신에 회전자는 별도의 자석 세트와 같은 기능을 하는 다중 자극(multiple poles)을 가지는 자성 물질(magnetic material)로 된 링을 포함할 수 있다.
정류 자석들이 회전자 자속 각도를 계산하는 데에 사용되도록, 각 구동 자석들이 연관된 정류 자석을 가지게 하는 것이 바람직하다. 이경우, 회전자 자속 각도는, 정류 자석 세트와 관련된 자속 각도로부터 측정된 정류 자석의 자속 각도를 보정함으로써 유도된다. 정류 자석 자속 각도와 회전자 자속 각도 사이의 상관 관계를 단순화 하기 위해, 정류 자석 세트는 구동 자석 쌍 세트와 동일한 수의 자석들 또는 자극 쌍을 가지는 것이 바람직하다. 정류 자석과 이에 연관된 구동 자석들은 거의 서로 방사상으로(radially) 정렬된다. 따라서, 본 발명의 실시예에 있어서, 정류 자석 세트는 32개의 자석 쌍을 가지고, 각 자석 쌍은 각 구동 자석 쌍과 함께 대략 방사상으로 배열된다.
본 실시예에서 홀 센서(hall sensor)로 제공되는 센서가 고정자에 장착된다. 회전자가 회전하면 정류 자석 링을 형성하는 각 정류 자석이 센서를 지나가며 회전하도록 센서가 위치된다.
회전자는 고정자에 대해서 회전함으로써, 정류 자석들은 이에 대응하여 센서를 지나가도록 회전하고, 각 홀 센서는 교류 전압 신호(AC voltage signal)를 발생시킨다. 이 경우 센서는 센서를 지나는 각 자석쌍에 대하여 전기각 3(60)의 완전한 전압 사이클(voltage cycle)을 발생시킨다.
위치 감지를 향상시키기 위해, 센서는 제1센서 및 제1센서와 연관된 제2센서를 포함하되, 제2 센서는 제1센서로부터 전기각 90도 이격된다.
도 4에 도시된 바와 같이, 본 실시예에서의 전동기는 4개의 코일세트(60)를 포함한다. 각각의 코일세트(60)는 3개의 코일 서브 세트(61, 62, 63)을 가진다. 각 코일 서브 세트(61, 62, 63)들은 3상 서브 모터(3 phase sub-motor)를 형성하기 위해 Y자 형태로 결합하고, 전동기는 결과적으로 4개의 3상 서브모터를 가진다. 각 서브 모터들의 작동은 후술하는 바와 같이, 2개의 제어 장치(400) 중 어느 하나를 통해서 제어된다. 그러나, 비록 본 실시예에서는 전동기가 4개의 코일 세트(4개의 서브 모터)를 가지는 것으로 설명하였으나, 모터는 제어 장치와 연관된 1 이상의 코일 세트를 가질 수 있다. 바람직한 실시예로는, 모터는 8개의 코일 세트(60)을 포함하고, 각 코일 세트(60)는 3개의 코일 서브 세트(61, 62, 63)을 가지며, 각 코일 서브 세트들은3상 서브 모터를 형성하기 위해 Y자로 결합하여, 결과적으로 전동기는 8개의 3상 서브 모터를 가진다. 이와 유사하게, 각 코일 세트는, 각 서브 모터가 2 이상의 위상을 가지도록 임의 개수의 코일 서브 세트를 가질 수 있다.
도 5는 각 코일 세트(60)와 제어 모듈(400) 사이의 연결을 도시한 것이다. 각 코일 세트(60)은 제어 모듈(400)에 포함되는 각각의 3상 인버터(410)에 연결된다. 통상의 기술자에게 알려진 바와 같이, 3상 인버터는 6개의 스위치를 포함하고, 6개의 스위치의 작동을 제어함으로써 3상 교류 전압이 발생할 수 있다. 그러나, 스위치들의 개수는 각 서브 모터들에 인가되는 전압 위상(voltage phases)의 수에 종속적이고, 서브 모터는 임의의 위상 수를 가지도록 구성될 수 있다.
4개의 코일 세트의 각 코일들은 고정자의 일부를 형성하는 각각의 고정자 티스(stator teeth)에 권취(wound)된다. 도 6에 도시된 바와 같이, 코일 권선의 단부(end portion)(501)는 고정자 히트 싱크의 평면 후방부(planar rear portion,502)를 통해 돌출된다. 도 6은 고정자의 부분 사시도를 도시한 것이고, 4개의 코일 세트(60) 중 2개의 코일 권선의 단부(501)는 고정자 히트 싱크(253)의 평면부(planar portion)로부터 연장된다.
후술하는 바와 같이, 제어 모듈(400)은 고정자 히트 싱크(stator heat sink,253)의 평면부에 장착하기 위해 고정자 히트 싱크(253)의 평면부에 인접하게 위치한다. 예시를 위해, 도 6에는 고정자 히트 싱크로부터 분리되는 단일 제어 모듈(400)를 도시하였다.
본 발명의 실시예에 있어서, 히트 싱크(253)의 평면부는 차량에 장착되도록 의도되는 고정자의 측면에 위치한다.
바람직하게는, 고정자 히트 싱크(253)에 각 제어 모듈(400)을 장착하는 것을 용이하게 하기 위해, 각 코일 세트를 위한 코일 권선의 단부(end section,501) 들은 고정자의 히트 싱크부(heat sink portion)로부터 연장되되, 고정자의 히트 싱크부의 표면에 대해서 실질적으로 수직방향으로 배열된다.
도 7은 제어 모듈(400)의 바람직한 실시예의 분해 사시도와 함께 제어 모듈(400)의 모듈식 구조(modular construction)을 도시한 것이다. 전원 모듈(power module)로도 잘 알려진 각 제어 모듈(400)은, 두개의 전원 기판 조립체(510)를 가지는 전원 인쇄 회로 기판(power printed circuit board,500), 제어 회로 기판(control printed circuit boad,520), 직류 배터리(DC battery)에의 연결을 위한 4개의 전력원 버스바(power source busbar, 미도시), 그리고 각 코일에의 연결을 위한 6개의 위상 권선 버스바(6 phase winding busbar, 미도시), 두개의 삽입 모듈(insert module,560), 그리고 6개의 전류 센서(current sensor)를 포함한다. 각 전류 센서는 홀 센서 및 홀 센서에 인접하게 장착되도록 배열된 연성 강자성 재료(soft ferromagnetic material)(530) 섹션을 포함한다. 바람직하게는, 각 홀 센서는 토로이드 형상(toroid shape)으로 배열된 하나의 연성 강자성 재료의 컷아웃 섹션(cutout section)에 장착되도록 배열된다.
각 제어 모듈 구성 요소들은 제어 모듈 하우징(550) 내에 장착된다. 이때, 4개의 전력원 버스바와 6개의 위상 권선 버스바는 각 삽입 모듈들을 통해서, 제어 장치 하우징(550)의 맞은편의 전원 인쇄 회로 기판(500)에 장착된다.
각 제어 모듈 구성들(control module components)은 제어 모듈 하우징(control module housing,550) 내에 장착된다. 이때, 4개의 전력원 버스바(four power source busbar)와 6개의 위상 권선 버스바(six phase winding busbar)는 제어 장치 하우징(control device housing,550)의 맞은편에 배치되는 전원 인쇄 회로 기판(500)에 장착된다.
각 전원 기판(power substrate,510)은 전원 인쇄 회로 기판(500)에 형성되는 각 개구에 장착되도록 배치된다. 각 전원 기판들(510)은 3mm의 구리 베이스판(copper base plate,600) 를 가진다. 구리 베이스판(copper base plate,600)에는 3상 인버터(410)가 형성된다.
또한, 제어 모듈 하우징(550)이 고정자에 장착될 때, 각 전원 기판들(510)의 구리 베이스판이 고정자 히트싱크(253)에 직접 접촉할 수 있도록, 대응되는 개구(511)는 제어 모듈 하우징(550)에 형성된다. 그럼으로써, 각 전원 기판(510)의 베이스가 직접적으로 냉각될 수 있다.
또한, 전원 기판 조립체(510)의 구리 베이스판에 인접하여 인쇄 회로 기판(500)의 밑면에는, 4개의 코일 세트 중 2개와 연관된 각 코일 권선 내부의 전류를 측정하는 6개의 홀 센서들(미도시)가 장착된다. 홀 센서의 판독은 제어 인쇄 회로 기판(control printed circuit board,520)에서 제공된다.
전원 인쇄 회로 기판(500)은 전원 기판 조립체(510)에 형성된 인버터 스위치(inverter switch)를 위한 드라이버(driver)를 포함하는 다양한 다른 구성들을 포함한다. 드라이버들은 제어 인쇄 회로 기판(520)으로부터 제어 신호(control signals)를 전원 인쇄 회로 기판(500)에 장착된 스위치들을 작동하기 위한 적절한 형태로 변환하는데에 사용된다. 그러나, 이러한 구성들은 더 이상 상세히 설명하지 않는다.
전원 인쇄 회로 기판(500)이 제어 모듈 하우징(550)에 장착될 때, 삽입 모듈(560)들은 전원 인쇄 회로 기판(500)의 상부에 장착되도록 배치된다.
각 삽입 모듈(560)은 전원 인쇄 회로 기판(500) 상에 장착되는 각 전원 기판 조립체(power substrate assembly,510)의 상부에 장착되도록 배치된다. 이때, 각 삽입 모듈(560)은 각 전원 기판 조립(510)에 형성된 인버터 스위치들 주위에 연장되도록 배치되는 개구(aperture)를 가진다.
각 삽입 모듈(560)은, 삽입 모듈(560)이 장착된 전원 기판 조립체(power substrate assembly,510)에 형성된 인버터를 DC 전력원(DC power source) 과 코일 세트의 위상 권선에 각각 결합하는 3상 권선 버스바(three phase windings busbars)와 2개의 전력원 버스바(power source busbars)를 가지도록 배치된다.
또한, 삽입 모듈(560)은 전원 인쇄 회로 기판(500)과 제어 인쇄 회로 기판(520)을 모두 제어 모듈 하우징(550)에 장착될 때, 전원 인쇄 회로 기판(500)으로부터 제어 인쇄 회로 기판을 분리하기 위한 스페이서(spacer)의 역할을 한다.
전력원 버스바의 제1 쌍은 전원 기판 조립체들(510)중 하나에 형성된 인버터(410)에 전압원(voltage source)를 제공하기 위한 것이다. 전력원 버스바의 제2 쌍은 다른 전원 기판 조립체들(510)들에 형성된 인버터(410)에 전압원을 제공하기 위한 것이다.
전력원 버스바의 각 쌍에서, 전력원 버스바 중 어느 하나는 전원 회로 기판(500)의 평면 위에 형성된 제1 평면에 위치한다. 다른 전력원 버스바는 제1 평면 위의 제2 평면에 위치한다. 바람직하게는, 전력원 버스바의 각 쌍은 실질적으로 동일평면(co-planer)상에 배열된다.
제어 모듈 하우징 내에는 각 전원 기판 조립체들(510)의 전력원 버스바의 맞은편에 6개의 위상 권선 버스바(six phase winding busbars)가 위치한다. 통상의 기술자에게 널리 알려져 있듯이, 위상 권선 버스바들(phase winding busbars)는 각각의 코일 권선에 결합하기 위해 각 인버터 레그(inverter leg)에 결합한다. (즉, 위상 권선 버스바는 전원 기판 조립체들(510) 중 어느 하나에 형성된 3상 인버터의 각 레그(leg)에 결합하고, 위상 권선 버스바는 다른 전원 기판 조립체(510)에 형성된 3상 인버터의 각 레그에 결합한다.)
제어 인쇄 회로 기판(520)은 전원 인쇄 회로 기판(500) 위에서 제어 모듈 하우징(550)에 장착되도록 배치된다.
제어 인쇄 회로 기판(520)은 각 전동기 세트들(60)이 각 코일 서브 세트들(61, 62, 63)을 가로지르는 PWM 전압 제어를 이용하여 3상 전압 공급을 공급받도록, 각 인버터 스위치들의 작동을 제어하기 위한 프로세서(420)을 포함한다. 주어진 요구토크(torque requirement)에 대해서, 각 코일 세트들에 가로질러 인가되는 3상 전압(three phase voltage)은, 제어 모듈 하우징(550) 내에 장착되어 발생된 전류를 측정하는 전류 센서들을 사용하여 제어 인쇄 회로 기판의 프로세서에 의해 수행되는 자속 기준 제어(field oriented control, FOC)를 사용하여 설정된다.
3상 전압 공급은 각 코일 서브 세트에 전류 흐름을 발생시키고, 그리고 이에 대응되어 각 서브 모터들에 의한 요구 토크(required torque)를 제공하는 회전자계(rotating magnetic field)를 발생시키는 결과를 가져온다.
또한, 각 제어 인쇄 회로 기판(520)은 각 제어 모듈(400) 사이에서 통신버스(communication bus)를 통한 통신을 위한 인터페이스 장치를 포함한다. 이때, 제어 모듈(400)은 전동기의 외부에 장착된 차량 제어기와 통신하도록 마련되며, 일반적으로, 외부에 장착된 제어기는 제어 모듈을 위한 요구토크값(required torque value)을 제공한다. 각 제어 모듈(400)의 프로세서(420)는 인터페이스 장치 상에서 통신을 다루기 위해 마련된다.
상술한 바와 같이, 비록 본 실시예에서는 각 코일 세트(60)이 3개의 코일 서브 세트(61,62,63)을 가지는 것으로 설명하였으나, 본 발명은 이에 한하지 않고, 각 코일 세트(60)는 1 이상의 코일 서브 세트를 가질 수 있다.
PWM 제어는 전동기 코일에 필요한 전류를 구동하기 위한 인가 펄스 전압을 평균화하기 위한 것으로, 전동기 인덕턴스(motor inductance)를 사용함으로써 수행된다. PWM 제어의 사용으로 모터 권선들(motor windings)에서 인가 전압(applied voltage)이 전환(switch)된다. 전압이 모터 코일들에서 전환되는 동안, 모터 코일 내의 전류는 모터 코일들의 인덕턴스와 인가 전압에 의해 나타나는 속도로 증가한다. PWM 전압 제어는 전류가 필요한 값 이상으로 증가하기 전에 스위치 오프(switch off)된다. 그럼으로써, 정확한 전류 제어가 가능하다.
인버터 스위치들은 모스펫들(MOSFETs) 또는 절연 게이트 쌍극성 트랜지스터(Insulated Gate Bipolar Transistor: IGBTs)와 같은 반도체 장치(semiconductor device)들을 포함할 수 있다. 본 실시예에서 스위치들은 IGBTs들을 포함한다. 그러나, 전류 제어를 위해서는 알려진 어떠한 적절한 스위칭 회로(switching circuit)라도 사용될 수 있다. 그러한 스위칭 회로로서 하나의 잘 알려진 예로는, 3상 전동기를 구동하도록 구성된 6개의 스위치들을 가지는 3상 브릿지 회로(3 phase bridge circuit)이다. 6개의 스위치들은, 2개의 스위치로 이루어지고 서로 병렬 연결된3개의 세트로 구성된다. 이 경우, 각 스위치 쌍은 직렬로 배치되고, 3상 브릿지 회로의 레그(leg)를 형성한다. 통상의 기술자에게 잘 알려진 바와 같이, 직류 전력원(DC power source)이 인버터의 레그들을 가로질러 결합할 때, 전동기의 각 코일 권선들은 각 스위치 쌍 사이를 결합한다. 단일 위상 인버터는 인버터의 2개의 레그를 형성하기 위해 직렬로 배열되는 2개의 스위치 쌍(two pairs of switches)을 가진다.
4개의 코일 세트(60) 중 2개의 각 코일 권선을 제어 모듈 하우징(550)내의 각각의 위상 권선 버스바(phase winding busbar)에 결합시키기 위해, 제어 모듈 하우징(550)은 6개의 개구(610)를 가지도록 배치된다.
6개의 개구들은 고정자 히트싱크(253)의 평면부에 인접하도록 장착되는 하우징(550)의 측면 상에 제어 모듈 하우징(550)의 외부 엣지(outer edge)에 형성된다.
제어 모듈 하우징(550)에 형성된 6개의 개구(610)의 크기와 위치는, 고정자 히트 싱크 (253)의 평면부로부터 연장되는 코일 권선들의 단부의 직경과 위치에 대응되도록 배치된다. 그럼으로써, 제어 모듈 하우징(550)이 고정자 히트 싱크(253)의 평면부 상에 장착될 때, 코일 권선의 각 단부들은 개구 (610)를 통해 연장될 수 있다.
도 8은 제어 모듈 하우징(550)의 분해 사시도이다. 오목부(710)는 제어 모듈 하우징(550)에 형성된 각각의 개구(610) 주위에 형성된다. 각 오목부(710)의 크기는 페라이트(ferrite element)와 같은 연성 강자성 재료(soft ferromagnetic material)(530)로 만들어지는 부분 토로이드(partial toroid)가 오목부(710)에 위치할 수 있을 만한 크기이다. 부분 토로이드의 상부는 부분 토로이드(530)가 오목부(710)에 장착될 때, 제어 모듈 하우징(550)의 하부 섹션(bottom section)과 실질적으로 수평이 되도록 배치된다.
전기 강판(electric steel,530)의 부분 토로이드는 토로이드로부터 누락된 섹션(section)을 가지고, 이 섹션은 실질적으로, 전원 인쇄 회로 기판(500)에 장착된 홀 센서의 크기와 일치한다. 코일 권선이 개구(610)를 통과하여 지나가는 것을 용이하게 안내하기 위해, 제어 모듈 하우징(550)은 각 개구(610)의 주위에 형성된 도관 섹션(donduit section)을 가지도록 구성된다. 도관 섹션은 각 개구들의 주위에 형성되면서도, 또한, 제어 모듈 하우징(550)에 위치한 탄성중합체(elastomer)가 탄성중합체의 경화 공정 동안 개구를 통해 빠져나오는 것을 방지한다.
바람직하게는, 제어 모듈 하우징(550)의 베이스에 형성된 오목부(710)들은, 전원 인쇄 회로 기판(500)이 제어모듈 하우징(550) 안에 장착될 때, 토로이드의 누락 섹션(missing section)이 전원 인쇄 회로 기판에 장착된 홀 센서의 위치와 나란한 위치에서, 연성 강자성체 재료(530)의 부분 토로이드(partial toroid)들이 오로지 오목부(710) 내부를 향할 수 있도록 형성한다.
제어 모듈 하우징(550)의 베이스에 형성된 각각의 오목부(710)들에 연성 강자성 재료(530)의 부분 토로이드(partial toroid)가 장착되면, 전원 인쇄 회로 기판(500)은 제어 모듈 하우징 내의 위치로 하강한다. 예시를 위해, 제어 모듈 하우징(550)의 베이스에 형성된 오목부(710)에 장착된 연성 강자성 재료(530)를 명확하게 보기 위해서, 도 7은 전원 인쇄 회로 기판에 먼저 장착되는 것 없이 제어 모듈 하우징(550)에 형성된 개구(511)에 장착된 전원 기판(510)을 보여준다. 그러나, 상술한 바와 같이, 전원 기판은 제어 모듈 하우징(550) 안에 위치하기 전에 먼저 전원 인쇄 회로 기판(power printed circuit board)에 장착된다.
전원 인쇄 회로 기판(500)이 제어 모듈 하우징(550) 내에서 하강하여, 전원 인쇄 회로 기판에 장착된 홀 센서들과 연성 강자성체 재료(soft ferromagnetic material,530)의 부분 토로이드가 나란하게 배치되는 결과로 인해, 전원 인쇄 회로 기판(500)에 장착되는 홀 센서들은 제어 모듈 하우징(550) 내에 장착된 각각의 부분 토로이드(530)의 누락 섹션(missing section)에 삽입된다.
전원 인쇄 회로 기판(500)이 제어 모듈 하우징 내에서 하강하면, 삽입 모듈들은 각 전원 기판 조립체의 상부에 위치한다. 이때, 전원 기판(power substrate)들에 형성된 각 인버터는 각 전력원 버스바 (power source busbar) 들과 위상 권선바(phase winding busbar)들에 결합한다.
각 삽입 모듈들에 형성된 각 위상 권선 버스바는, 위상 권선 버스바를 코일 세트들 중 어느 하나의 위상 권선에 결합하기 위한 결합 섹션(coupling section)을 포함하도록 배치된다. 각 위상 권선 버스바의 결합 섹션은 제어 모듈 하우징(550)의 베이스에 형성된 각 개구(610)의 주위에 연장되도록 배치된다.
전원 인쇄 회로 기판(500)과 삽입 모듈(560)이 제어 모듈 하우징(550)에 장착되면, 실리콘 고무(silicone rubber)와 같은 탄성 중합체(elastomer)는 2단계 공정을 통해 제어 모듈 하우징(550)으로 반입된다. 적절한 탄성중합체의 예로는, 와쳐 실젤(Wacher SilGel ®613)가 있으며, 이것은 유동성과 경화성을 모두 가진(실온 경화, Room Tempperature Vulcanizing) RTV-2 실리콘이고, 실온에서 경화한 매우 부드러운 실리콘 젤이다.
탄성중합체를 제어 모듈 하우징(550)으로 반입하는 제1 단계에서는, 액체 형태의 탄성중합체의 미리 정해진 양의 제1 그룹(first batch)이 활성제(경화제)와 결합된다.
탄성중합체와 활성제 혼합물이 제어 모듈 하우징(550)에 액체 형태로 주입되면, 탄성중합체와 활성제 혼합물은 인쇄 회로 기판(500), 전원 기판 조립체(510), 그리고 전원 인쇄 회로 기판(500)과 전원 기판 조립체들(510)에 장착되는 구성들을 덮는다. 선택된 기설정량의 탄성중합체는 탄성중합체와 활성제의 혼합물이 전원 인쇄 회로 기판(500), 전원 기판 조립체들(510), 그리고 전원 인쇄 회로 기판(500)과 전원 기판 조립체들(510)에 장착되는 구성들을 덮도록 한다.
경화 공정(curing process)을 가속화하기 위해, 제어 모듈 하우징(550)은 경화 공정 동안에 예비 가열된(pre-heated) 오븐(oven)에 위치되는 것이 바람직하다.
제어 모듈 하우징(550)으로부터 공기가 제거되는 것을 용이하게 하기 위해, 진공 또는 진공에 가까운 환경에서 경화 공정이 수행되는 것이 바람직하다.
탄성중합체의 경화가 완료되면, 제어 모듈 하우징(550)은 오븐에서 제거되어 냉각된다.
제어 모듈 하우징(550)의 냉각이 완료되면, 제어 인쇄 회로 기판(520)은 전원 인쇄 회로 기판(500)의 상부에서 제어 모듈 하우징 (550) 에 장착된다. 이때, 제어 인쇄 회로 기판(520)은, 제어 인쇄 회로 기판(520)이 전원 기판 조립체(510)에 형성된 인버터 스위치들의 작동을 제어하기 위해, 전원 인쇄 회로 기판(500)에 전기적으로 결합된다.
탄성중합체가 제어 모듈 하우징(550)으로 반입하는 제2 단계에서는, 액체 형태의 탄성중합체 미리 정해진 량의 제2 그룹(second batch)이 활성제(경화제)와 결합된다.
탄성중합체와 활성제의 혼합물이 제어 모듈 하우징(550)의 안으로 액체 형태로 주입되면, 탄성 중합체와 활성제의 혼합물은 전원 인쇄 회로 기판과 제어 인쇄 회로 기판(520) 사이의 에어 갭(air gap)들을 채운다. 또한, 탄성중합체의 제2 그룹과 활성제의 혼합물은 제어 인쇄 회로 기판(520)과 제어 인쇄 회로 기판(520)에 장착되는 구성요소들을 덮는다. 제2 단계를 위해 선택된 기설정량의 탄성중합체는 탄성중합체와 활성제의 혼합물의 소정량이 제어 인쇄 회로 기판(520)과 제어 인쇄 회로 기판(520)에 장착된 구성요소를 덮도록 한다.
탄성중합체와 활성제의 혼합물이 전원 인쇄 회로 기판(500)과 제어 인쇄 회로 기판(520)의 사이에 들어가도록 하기 위해, 제어 인쇄 회로 기판(520)은 탄성중합체와 활성제의 혼합물이 제어 인쇄 회로 기판(520)을 통해 전원 인쇄 회로 기판(500)과 제어 인쇄 회로 기판(520) 사이에 형성된 갭에 들어갈 수 있도록 형성되는 하나 이상의 개구를 가지는 것이 바람직하다.
경화 공정을 가속화하기 위해, 탄성중합체의 제2 그룹과 활성제의 혼합물의 경화 공정 동안에 제어 모듈 하우징(550)은 예비 가열된 오븐에 위치되는 것이 바람직하다.
제어 모듈 하우징(550) 내부에 갇혀있는 모든 공기들을 제거하는 것을 용이하게 하기 위해, 진공 또는 진공에 가까운 환경에서 경화공정이 수행되는 것이 바람직하다.
탄성 중합체의 경화가 완료되면, 제어 모듈 하우징(550)은 오븐에서 제거되고 냉각된다.
제어 모듈 하우징(550)이 냉각되면, 제어 모듈(400)은 고정자에 장착된다.
전원 인쇄 회로 기판(500)과 제어 인쇄 회로 기판(520) 의 구성들 상부에 형성되는 경화된 탄성중합체는, 전동기가 작동하는 데에 필요한, 더트(dirt) 또는 액체(liquid)에 대한 환경적인 배리어(barrier)를 제공한다.
경화된 탄성중합체는 전원 인쇄 회로 기판(500)과 제어 인쇄 회로 기판(520)의 구성요소들을 캡슐화(encapsulation)한다. 또한, 경화된 탄성중합체는 이러한 구성요소들과 이들 각각의 전기적 연결을 구조적으로 지지한다. 와쳐 실길®613(Wacher SilGil ®613)과 같은 연성 탄성중합체(soft elastomer)의 사용은, 결합 와이어들(bonding wires) 및 전원 인쇄 회로 기판(500)과 제어 인쇄 회로 기판(520)의 구성요소들에의 전기적 연결의 다른 형태들이 열팽창으로 확장하거나 이동할 수 있도록 하면서도, 또한, 거친 지형 위에서 작동하는 인-휠 전동기에 부착된 제어 모듈로부터 발생하는 충격(shock)과 진동(vibration)으로부터 구성요소들과 그들의 각 연결에 대해 쿠션(cushion)의 역할을 한다.
또한, 탄성중합체는 전기적 부도체(electrical insulator)로 작용하고, 그럼으로써, 전원 인쇄 기판 회로(500)과 제어 인쇄 회로 기판(520)상의 구성요소들은 탄성중합체를 사용하지 않는 경우보다 서로 더 가깝게 위치하여 장착될 수 있다. 그럼으로써, 전원 인쇄 회로 기판(500)과 제어 인쇄 회로 기판(520)의 전체 크기는 감소할 수 있다.
또한, 전원 인쇄 회로 기판(500)과 제어 인쇄 회로 기판(520) 사이에 형성되는 탄성 중합체 층은 제어 인쇄 회로 기판(520)을 구조적으로 지지하고, 그럼으로써, 제어 인쇄 회로 기판(520)의 장착 위치의 개수(mounting location)가 감소되도록 한다. 이것은 제어 인쇄 회로 기판(520)의 전기적 구성요소들을 위한 이용가능한 표면 영역을 감소시킨다. 또한, 전원 인쇄 회로 기판(500)과 제어 인쇄 회로 기판(520)의 사이에 형성되는 탄성중합체는, 제어 인쇄 회로 기판(520)에 가해지는 충격을 흡수하는 충격흡수체 역할을 한다. 그럼으로써, 제어 모듈이 부착되는 전동기에서 또는 전동기에 의해 발생하는 진동과 충격으로부터 제어 인쇄 회로 기판(520) 및 그의 구성요소에 더 나은 보호를 제공한다.
제어 모듈(400)을 고정자에 장착하기 위해, 고정자 히트 싱크(253)의 평평한 표면(planer surface)로부터 멀어지도록 연장되는 2개의 코일 세트(60)의 코일 권선들의 각 단부들(6개의 코일 권선 단부들)은, 제어 모듈 하우징 (550)의 베이스에 형성된 각 개구들(610)에 대해 정렬된다. 그 다음에, 제어 모듈(400)은 밀려나 고정자의 표면과 동일한 높이에 위치된다. 그래서, 고정자 히트 싱크(253)의 평평한 표면으로부터 멀어지도록 연장되는 2개의 코일 세트(60)의 코일 권선들의 각 단부들(6개의 코일 권선 단부들)은, 제어 모듈 하우징(550)의 베이스에 형성된 각각의 개구(610)을 통하여 연장되고, 이때, 제어 모듈(400)에 장착된 각 전류 센서들은 코일 권선의 각 단부(end section)에 인접하도록 장착된다.
제어 모듈은, 제어 모듈을 통과하여 고정자 히트 싱크의 표면으로 연장되는 하나 이상의 볼트(bolt)와 같은 적절한 수단을 이용하여 고정자에 장착될 수 있다.
제어 모듈이 고정자에 장착이 완료되면, 전원 인쇄 회로 기판(500)에 장착된 위상 권선 버스바(phase winding busbars)의 각 결합 섹션들은 코일 권선의 각 단부와 결합되고, 이때, 크림핑(crimping)이나 용접(welding)과 같은 어떠한 적절한 수단이라도 위상 권선 버스바의 결합 섹션을 코일 권선의 각 단부(end section)에 결합하는 데에 사용될 수 있다.
각 위상 권선 버스바를 통해 제1 코일 세트(60)와 결합하는 어느 하나의 전원 조립체(power assembly,510)에 형성되는 인버터(410)는, 제1 코일 세트의 전류를 제어하도록 배치된다. 제어 모듈(400) 내의 다른 전원 조립체(510)에 형성되는 다른 인버터(410)는 제2 코일 세트(60)의 전류를 제어하도록 배치된다. 이 경우, 각 코일 세트(60)의 전류를 제어하기 위한 전류 측정은 제어 인쇄 회로 기판(520) 상의 프로세서에 의해 사용되는 각 전류 센서들에 의해 이루어진다.
이와 유사하게, 제2 제어 모듈(400)은 제3 그리고 제4 코일 세트(60)을 제어하도록 배치된다.
개시된 주제(subject matter)는 다양한 방식으로 변형될 수 있고, 위에서 구체적으로 설명한 바람직한 형태 외에 다른 실시예를 가정할 수 있다는 것은 통상의 기술자에게 명백하다. 예를 들어, 탄성중합체가 제어 모듈 하우징(550)에 반입되는 제2 단계 공정 대신에, 단일 공정, 또는 3단계 공정, 또는 그 이상의 단계 공정에서, 제어 모듈 구성요소들이 제어 모듈 하우징(550)에 장착이 완료된 후에 탄성중합체가 제어 모듈 하우징에 반입될 수 있다.

Claims (8)

  1. 제1 표면을 포함하는 고정자를 가지는 전동기의 제어 모듈에 있어서,
    냉각 유체는 상기 제1 표면에 냉각을 제공하기 위해 상기 고정자 내에 흐르도록 배치되고,
    상기 제어 모듈은,
    상기 고정자에 장착되는 코일 권선의 전류 흐름을 제어하는 스위칭 요소(switching element)들을 가지는 전원 장치;
    상기 스위칭 요소의 작동을 제어하는 제어 장치;
    상기 고정자의 상기 제1 표면에 장착하기 위한 제1 측면을 가지는 하우징; 그리고
    상기 제어 장치의 전기적 구성들과 상기 전원 장치의 스위칭 요소들 상부에 전기적 부도체 배리어(electrical insulation barrier)를 제공하기 위한 상기 제어 장치 및 상기 전원 장치 상부에 위치하는 탄성중합체를 포함하되,
    상기 하우징의 상기 제1 측면은, 상기 스위칭 요소에 냉각을 제공하기 위해 상기 하우징이 상기 제1표면에 장착될 때, 상기 전원 장치의 일부(portion)가 상기 고정자의 상기 제1표면과 접촉하도록 하는 개구를 포함하고,
    상기 제어 장치는, 상기 하우징의 상기 제1 측면을 향해 상기 전원 장치의 맞은편의 상기 하우징에 장착되도록 배열되는 제어 모듈.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 탄성중합체는 상기 제어 장치에 구조적인 지지를 제공하도록 배열된 상기 전원 장치의 상부에 위치하는 제어 모듈.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 탄성중합체는 실리콘 고무(silicon rubber)인 제어 모듈.
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 전원 장치는 상기 고정자에 장착된 코일 권선의 제1세트의 전류 흐름을 제어하기 위한 인버터를 포함하는 제어 모듈.
  5. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 전원 장치는,
    상기 고정자에 장착된 코일 권선의 제1 세트의 전류 흐름을 제어하기 위한 제1 인버터와;
    상기 고정자에 장착된 코일 권선의 제2 세트의 전류 흐름을 제어하기 위한 제2 인버터를 포함하는 제어 모듈.
  6. 제1항 또는 제2항에 따른 제어 모듈을 가지는 전동기.
  7. 제1 표면을 포함하는 고정자를 가지는 전동기의 제어 모듈을 조립하는 방법에 있어서,
    냉각 유체는 상기 제1 표면에 냉각을 제공하기 위해 상기 고정자 내부에 흐르도록 제공되고,
    상기 방법은,
    상기 고정자에 장착되는 코일 권선의 전류 흐름을 제어하기 위한 스위칭 요소(switching elements)를 가지고, 그 일부(section)가 하우징의 제1 측면에 형성된 개구를 통해 노출되는 전원 장치를 상기 고정자의 상기 제1 표면에 장착하기 위한 상기 제1 측면을 가지는 하우징 내에 장착하는 전원 장치 장착 단계;
    상기 스위칭 요소의 작동을 제어하는 제어 장치를, 상기 전원 장치에서 상기 하우징의 상기 제1 측면의 반대편 상에 장착하는 제어 장치 장착 단계; 그리고
    상기 제어 장치의 전기적 구성요소들과 상기 전원 장치의 상기 스위칭 요소 상부에 전기적 부도체 배리어를 제공하는 탄성중합체를 상기 하우징에 삽입하는 탄성중합체 삽입 단계;
    를 포함하는 방법.
  8. 제7항에 의한 방법에 있어서,
    상기 탄성중합체는 상기 제어 장치에 구조적인 지지를 제공하도록, 제어 장치와 상기 전원 장치 사이에 삽입되는 방법.
KR1020167002019A 2013-06-26 2014-06-20 전동기 또는 발전기를 위한 제어 모듈 KR101881116B1 (ko)

Applications Claiming Priority (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
GB1311393.1 2013-06-26
GB1311393.1A GB2509799B (en) 2013-06-26 2013-06-26 An electric motor or generator
GB1311583.7A GB2506719B (en) 2013-06-26 2013-06-27 A control module for an electric motor or generator
GB1311583.7 2013-06-27
PCT/IB2014/062486 WO2014207638A2 (en) 2013-06-26 2014-06-20 A control module for an electric motor or generator

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20160023868A KR20160023868A (ko) 2016-03-03
KR101881116B1 true KR101881116B1 (ko) 2018-07-23

Family

ID=48999014

Family Applications (3)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020167001679A KR20160019969A (ko) 2013-06-26 2014-06-20 전동기 또는 발전기
KR1020167002019A KR101881116B1 (ko) 2013-06-26 2014-06-20 전동기 또는 발전기를 위한 제어 모듈
KR1020187006197A KR101952158B1 (ko) 2013-06-26 2014-06-20 전동기 또는 발전기

Family Applications Before (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020167001679A KR20160019969A (ko) 2013-06-26 2014-06-20 전동기 또는 발전기

Family Applications After (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020187006197A KR101952158B1 (ko) 2013-06-26 2014-06-20 전동기 또는 발전기

Country Status (9)

Country Link
US (2) US10938277B2 (ko)
EP (2) EP3014746B1 (ko)
JP (2) JP6389879B2 (ko)
KR (3) KR20160019969A (ko)
CN (2) CN104253512B (ko)
ES (2) ES2868184T3 (ko)
GB (2) GB2509799B (ko)
PL (2) PL3014746T3 (ko)
WO (2) WO2014207638A2 (ko)

Families Citing this family (33)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10284029B2 (en) 2012-03-20 2019-05-07 Linear Labs, LLC Brushed electric motor/generator
JP6056827B2 (ja) * 2014-09-30 2017-01-11 株式会社デンソー 回転電機制御装置
CN106796928B (zh) * 2014-10-08 2019-09-06 瑞美技术有限责任公司 用于mosfet模块的基座表面
KR102127750B1 (ko) 2015-08-04 2020-06-29 엘지이노텍 주식회사 회로기판, 모터 및 전동식 조향장치
US20170096072A1 (en) * 2015-10-01 2017-04-06 Caterpillar Inc. Induction motor for a work machine
DE102015222266A1 (de) * 2015-11-11 2017-05-11 Robert Bosch Automotive Steering Gmbh Elektromechanischer Stellantrieb mit redundantem elektronischen Teilsystem
NL2016127B1 (en) 2016-01-20 2017-07-25 E-Traction Europe B V Wheel for a road vehicle.
GB2553112B (en) * 2016-08-23 2018-10-03 Protean Electric Ltd A rotor for an electric motor or generator
US10486537B2 (en) * 2016-08-29 2019-11-26 Hamilton Sundstrand Corporation Power generating systems having synchronous generator multiplex windings and multilevel inverters
JP7211625B2 (ja) 2016-09-13 2023-01-24 インディゴ テクノロジーズ， インク． マルチバーリンク機構電気駆動システム
CN106357073B (zh) * 2016-10-10 2018-11-09 江苏大学 高绕组因数永磁无刷电机及其设计与容错控制方法
US10498274B2 (en) 2016-11-10 2019-12-03 Hamilton Sundstrand Corporation High voltage direct current system for a vehicle
US11043880B2 (en) 2016-11-10 2021-06-22 Hamilton Sunstrand Corporation Electric power generating system with a synchronous generator
US10063180B2 (en) * 2017-01-31 2018-08-28 Ford Global Technologies, Llc Multiple inverter hybrid drive system
FR3064840B1 (fr) * 2017-04-03 2019-12-27 Mmt ag Machine electrique haute puissance thermoregulee
EP3631952B1 (en) * 2017-06-01 2021-12-01 Mahle International GmbH Electric machine with integrated power electronics
NL2019303B1 (en) * 2017-07-20 2019-02-12 E Traction Europe Bv In-wheel electric motor provided with a control system
WO2019084568A1 (en) * 2017-10-29 2019-05-02 Clearwater Holdings, Ltd. MODULAR ELECTROMAGNETIC MACHINES AND METHODS OF USE AND MANUFACTURE
FR3075562B1 (fr) 2017-12-18 2019-12-20 IFP Energies Nouvelles Electronique de puissance circulaire ou toroidale refroidie par un flux
EP3518414A1 (en) * 2018-01-12 2019-07-31 Carrier Corporation Dynamic electromagnetic machine
EP3518387B1 (en) * 2018-01-12 2020-10-14 Carrier Corporation Electromagnetic machine
CN110149032B (zh) * 2018-02-12 2021-06-18 比亚迪股份有限公司 电机总成和具有其的车辆
GB2574019A (en) * 2018-05-22 2019-11-27 Protean Electric Ltd A method of assembling an electric motor or generator
GB2573185B (en) * 2018-12-18 2020-12-16 Protean Electric Ltd A method for assembling a stator for an electric motor or generator
DE102019204796A1 (de) * 2019-04-04 2020-10-08 Thyssenkrupp Ag Elektrische Maschine, sowie Antriebseinrichtung für ein Kraftfahrzeug
KR20210144936A (ko) 2019-04-25 2021-11-30 아메리칸 액슬 앤드 매뉴팩쳐링, 인코포레이티드 전기 구동 모듈
US11502570B2 (en) * 2019-08-26 2022-11-15 Linear Labs, Inc. Multi-tunnel electric machine
US11654780B2 (en) 2020-12-17 2023-05-23 Consolidated Metco, Inc. Vehicle electronic control unit and method
EP4309273A1 (en) * 2021-03-15 2024-01-24 Cummins, Inc. Electrical machines with segmented inverter components
JP2024511350A (ja) 2021-03-15 2024-03-13 アメリカン アクスル アンド マニュファクチャリング，インコーポレイテッド 電気駆動ユニット
WO2023101925A1 (en) 2021-12-01 2023-06-08 American Axle & Manufacturing, Inc. Electric drive unit with motor assembly isolated from beaming loads transmitted through housing assembly
US11942825B2 (en) 2022-01-12 2024-03-26 Dana Automotive Systems Group, Llc Cooling system for an electric machine
WO2023186329A1 (en) * 2022-04-01 2023-10-05 Pierburg Pump Technology Gmbh Automotive secondary electric device

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20080053639A1 (en) * 2006-03-03 2008-03-06 Delta Electronics, Inc. Fan and frame thereof
JP2008253041A (ja) * 2007-03-30 2008-10-16 Toyota Motor Corp モータ駆動装置
JP2010133366A (ja) * 2008-12-05 2010-06-17 Mitsubishi Heavy Ind Ltd インバータ一体型電動圧縮機およびそのインバータ装置
GB2494797A (en) * 2012-11-23 2013-03-20 Protean Electric Ltd Electric motor having a separate controller for each coil set

Family Cites Families (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR920002053B1 (ko) * 1986-12-19 1992-03-10 후아낙크가부시끼가이샤 모터구동장치
US5825107A (en) * 1997-06-13 1998-10-20 General Electric Company Drive package for a dynamoelectric machine
JPH11225459A (ja) * 1998-02-05 1999-08-17 Matsushita Electric Ind Co Ltd モータ制御装置
US6297572B1 (en) * 1999-08-24 2001-10-02 Calsonic Kansei Corporation Brushless motor
JP2003153552A (ja) * 2001-11-07 2003-05-23 Matsushita Electric Ind Co Ltd インバータ回路の配設構造と配設方法及び圧縮機
US6992409B2 (en) * 2002-03-15 2006-01-31 Denso Corporation Liquid-cooled rotary electric machine integrated with an inverter
JP3774862B2 (ja) * 2002-03-15 2006-05-17 株式会社デンソー 回転電機
JP2004088955A (ja) 2002-08-28 2004-03-18 Denso Trim Kk 三相磁石式発電機
JP2004308445A (ja) * 2003-04-02 2004-11-04 Denso Corp 電動圧縮機
JP4275614B2 (ja) * 2004-12-10 2009-06-10 三菱電機株式会社 車両用回転電機
JP4391407B2 (ja) 2004-12-20 2009-12-24 三菱電機株式会社 制御装置一体型回転電機
GB2459061B (en) * 2006-07-13 2010-07-28 Qed Group Ltd Electric motors
JP5001662B2 (ja) * 2007-01-18 2012-08-15 三菱電機株式会社 電動式パワーステアリング装置
JP5092892B2 (ja) * 2008-05-20 2012-12-05 株式会社豊田自動織機 半導体装置
GB2462948B (en) * 2009-10-15 2011-08-31 Protean Holdings Corp Method and system for measuring a characteristic of an electric motor
JP5201170B2 (ja) * 2010-05-20 2013-06-05 株式会社デンソー 電力変換装置
JP2012122793A (ja) * 2010-12-07 2012-06-28 Tokai Rika Co Ltd 電流センサ
US8878470B2 (en) * 2011-10-18 2014-11-04 Regal Beloit America, Inc. Methods and apparatus for reducing size and costs of motor controllers for electric motors
JP5811422B2 (ja) * 2011-11-10 2015-11-11 株式会社安川電機 回転電機
WO2013118670A1 (ja) * 2012-02-06 2013-08-15 三菱電機株式会社 機電一体モジュール

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20080053639A1 (en) * 2006-03-03 2008-03-06 Delta Electronics, Inc. Fan and frame thereof
JP2008253041A (ja) * 2007-03-30 2008-10-16 Toyota Motor Corp モータ駆動装置
JP2010133366A (ja) * 2008-12-05 2010-06-17 Mitsubishi Heavy Ind Ltd インバータ一体型電動圧縮機およびそのインバータ装置
US20110095659A1 (en) * 2008-12-05 2011-04-28 Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. Integrated-inverter electric compressor and inverter unit thereof
GB2494797A (en) * 2012-11-23 2013-03-20 Protean Electric Ltd Electric motor having a separate controller for each coil set

Also Published As

Publication number Publication date
GB201311393D0 (en) 2013-08-14
US20160156253A1 (en) 2016-06-02
EP3014746B1 (en) 2021-02-24
US10938277B2 (en) 2021-03-02
GB2506719B (en) 2016-09-07
WO2014207638A2 (en) 2014-12-31
CN104253512B (zh) 2018-05-01
GB2509799B (en) 2015-10-07
GB2509799A (en) 2014-07-16
KR20160023868A (ko) 2016-03-03
JP6389879B2 (ja) 2018-09-12
PL3014746T3 (pl) 2021-08-16
KR101952158B1 (ko) 2019-02-26
KR20160019969A (ko) 2016-02-22
EP3014747A2 (en) 2016-05-04
WO2014207637A3 (en) 2015-08-13
EP3014747B1 (en) 2021-12-01
ES2902853T3 (es) 2022-03-30
JP2016523509A (ja) 2016-08-08
KR20180026579A (ko) 2018-03-12
ES2868184T3 (es) 2021-10-21
GB201311583D0 (en) 2013-08-14
CN104253511A (zh) 2014-12-31
CN104253512A (zh) 2014-12-31
US20160172939A1 (en) 2016-06-16
WO2014207638A3 (en) 2015-08-13
JP2016523508A (ja) 2016-08-08
JP6240760B2 (ja) 2017-12-06
CN104253511B (zh) 2018-12-21
US10396627B2 (en) 2019-08-27
WO2014207637A2 (en) 2014-12-31
PL3014747T3 (pl) 2022-02-07
GB2506719A (en) 2014-04-09
EP3014746A2 (en) 2016-05-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101881116B1 (ko) 전동기 또는 발전기를 위한 제어 모듈
US9985490B2 (en) Electric motor or generator
US11688562B2 (en) Capacitor component for an electric motor or generator
KR101949250B1 (ko) 전동기 또는 발전기용 인버터
GB2530255A (en) A lead frame for an electric motor or generator
CN211046585U (zh) 一种对引线框架和绕组线圈冷却的结构及发电机或电动机

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant