KR102021811B1 - 전기 접속부들을 연결하기 위한 시스템 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 전기 접속부들을 연결하기 위한 시스템(1)에 관한 것이다. 상기 시스템(1)은 하나 이상의 전기 접속부(3)를 구비하는 파워 모듈(5)을 갖춘 전력 공급 장치(2), 히트 싱크(6) 및 전압이 공급되는 컴포넌트의 하나 이상의 전기 접속부(4)를 포함한다. 상기 파워 모듈(5)은 상부면(5a)과 하부면(5b)을 구비하여 형성되어 있다. 상기 전기 접속부(3, 4)들은 각각 전도성 연결 요소(9, 10)를 통해서 서로 연결되어 있다. 상기 파워 모듈(5)의 하부면(5b)은 상기 히트 싱크(6)의 상부면(6a)에 접하는 방식으로 배치되어 있다.
상기 파워 모듈(5)의 하부면(5b)과 상기 히트 싱크(6)의 상부면(6a)의 지지 영역에는 하나 이상의 리세스(12)가 형성되어 있고, 이러한 리세스는 상기 전력 공급 장치(2)의 제1 측면(2a)에서 이러한 제1 측면(2a)과 다른 측면(2b, 2c, 2d)까지 상기 장치(2)를 통해서 연장된다. 상기 하나 이상의 리세스(12) 내부에는 하나 이상의 전도성 연결 요소(9)가 배치되어 있다.

Description

전기 접속부들을 연결하기 위한 시스템{SYSTEM FOR CONNECTING ELECTRICAL CONNECTIONS}
본 발명은 전기 접속부(electrical connection)들을 연결하기 위한 시스템에 관한 것이다. 상기 시스템은 하나 이상의 전기 접속부를 구비하는 파워 모듈(power module)을 갖춘 전력 공급 장치, 히트 싱크(heat sink) 그리고 전압이 공급되는 컴포넌트의 전기 접속부를 포함한다. 상기 전기 접속부들은 각각 전도성 연결 요소를 통해서 서로 연결되어 있다.
전기 부품, 특히 10A 이상의 전류 세기를 갖는 대전류 기술(high-current technology)에 사용되는 애플리케이션을 위한 전기 부품 설치 시에는, 개별 조립 부품들을 전기적으로 연결하기 위하여 도체 레일(conductor rail)들이 사용되는 경우가 많다.
종래 기술에는 예를 들어, 직류 전압을 교류 전압으로 변환하거나 직류를 교류로 변환하기 위해 미리 제조된 파워 모듈들을 갖는, 인버터(inverter)로도 표기되는 역변환 장치들을 사용하는 것이 공지되어 있다. 상기 역변환 장치와 파워 모듈은 전력 공급 장치로서 뿐만 아니라 결합된 유닛으로서 형성되어 있으며, 이 경우 상기 파워 모듈은 역변환 장치의 하우징에 배치되어 있다.
전력 공급 장치, 특히 파워 모듈은 전력 공급 장치를 구동 제어하기 위한 제어 접속부들 외에, 직류 전압 공급을 위한 전압원과의 연결을 위해 대전류 접속부들 및 교류 전압 측정을 위한, 출력부로서 형성된 접속부들을 구비한다. 이때 도체 레일들의 사용은, 대전류 접속부들을 전기 회로 및/또는 인접 배치된 전기 시스템의 플러그에 연결하는 간단하고 저렴한 그리고 더불어 바람직하게 적용되는 전기적 연결 가능성을 제공한다.
전력 공급 장치의 대전류 접속부들, 특히 교류 전압을 측정하기 위한, 출력부로서 형성된 접속부들(예를 들면 상기 전력 공급 장치와 전기 모터의 접속부들을 연결하기 위한 접속부들)은 통상적으로 서로 이격되어 병렬로 그리고 전력 공급 장치의 공동 면에 배치되어 있다. 전압이 공급되는 컴포넌트들의 전기 접속부들, 예를 들어 전기 모터의 접속부들이 전력 공급 장치의 둘레에 임의로 분포되는 방식으로 형성되어 있는 경우, 상기 전력 공급 장치의 접속부들은 오로지 상당히 많은 노력과 비용 조건에서 도체 레일을 통해 교류 전압이 공급되는 컴포넌트의 접속부들과 연결될 수 있다.
또한, 선행 기술에는 파워 모듈을 하부면을 이용해 역변환 장치의 하우징의 상부면 또는 냉각 소자(cooling element)에 고정하는 것이 공지되어 있다. 이 경우 상기 역변환 장치의 하우징과 냉각 소자는 모두 파워 모듈에 의해 방출되는 열을 배출하기 위한 히트 싱크로서 사용된다.
대전류 접속부들은 통상 전력 공급 장치의 파워 모듈의 상부면에 배치되어 있다. 파워 모듈의 상부면 영역에는, 즉 대전류 접속부들 위쪽에는 또한 영문 "printed circuit board"의 약자인 PCB, 회로 기판, 기판 또는 인쇄 회로로도 표기되는 인쇄 회로 기판이 배치되어 있으므로 전력 공급 장치의 대전류 접속부들은 접근이 매우 어렵게만 이루어지고, 이러한 점은 접속부들과 전압이 공급되는 컴포넌트의, 도체 레일들을 통한 연결 시 요구되는 노력과 비용을 더욱 증가시킨다.
도 1a 및 도 1b에는 각각 전력 공급 장치(2)의 전기 접속부(3)들과 예를 들면 전기 모터와 같은, 도면에는 도시되지 않은 로드(load)의 전기 접속부(4)들을 연결하기 위한 선행 기술에 공지된 시스템(1')이 나타난다. 도 1a는 상기 시스템(1')을 평면도로 도시하고, 반면에 도 1b의 시스템(1')은 측면도로 도시되어 있다.
파워 모듈(5)은 하부면(5b)에 의해 히트 싱크(6), 예를 들면 역변환 장치의 하우징 또는 냉각 소자의 상부면(6a)에 고정되는 방식으로 배치되어 있다. 전력 공급 장치(2)의 접속부(3)들, 특히 파워 모듈(5)의 대전류 접속부들은 상기 전력 공급 장치(2)의 파워 모듈(5)의 상부면(5a)에서 상기 파워 모듈(5)과 로드를 연결하기 위한 컴포넌트로서 형성되어 있다. 이 경우 상기 상부면(5a)과 하부면(5b)은 서로 멀리 떨어져서 마주 보는, 파워 모듈(5)의 측면으로서 배치되어 있다.
파워 모듈(5) 및 이와 더불어 전력 공급 장치(2)의 상부면(5a)은 회로 기판(7)에 의해 덮여 있으며, 이러한 회로 기판은 기본적으로 상기 파워 모듈(5)의 전체 상부면(5a)에 걸쳐서 연장된다. 도 1a에는 도시되어 있지 않은 회로 기판(7)은 홀딩 요소(holding element)로도 사용되는 신호 핀(signal pin)(8)에 의해, 전력 공급 장치(2)의 파워 모듈(5)의 상부면(5a)에 대해 이격되어 배치되어 있다.
또한, 전압이 공급되는 컴포넌트, 즉 로드의 접속부(4)들은 각각 전력 공급 장치(2)의 상이한 측면(2a, 2b)들 영역에도 형성되어 있고, 반면에 교류 전압을 측정하기 위한 전력 공급 장치(2)의 접속부(3)들은 이러한 전력 공급 장치(2)의 공동 측면(2a)에 배치되어 있다. 따라서 각각 서로 연결될 접속부 (3, 4) 쌍의 모든 접속부(3, 4)들이 서로 마주 보고 짧은 간격(short distance)으로 서로 인접 배치된 것은 아니다. 오히려 적어도 하나 또는 다수의 접속부(3, 4) 쌍의 접속부(3, 4)들은 서로 마주 보지 않고 비교적 더 큰 간격으로 형성되어 있다.
전력 공급 장치(2)의 전기 접속부(3)들과 도면에는 도시되지 않은 로드의 전기 접속부(4)들은 도체 레일로 형성된 전기적 연결 요소(9', 10)를 통해, 특히 쌍으로(in pairs), 서로 전기적으로 연결되어 있다. 전력 공급 장치(2)의 공동 측면(2a)에 배치된 접속부(3)들의 배치와 상기 전력 공급 장치(2)의 상이한 측면(2a, 2b)들에 배치된, 전압이 공급되는 컴포넌트의 배치 결과로서, 상기 도체 레일(9')들은 전력 공급 장치(2), 특히 히트 싱크(6)를 우회하는 방식으로 배치되어야 한다. 따라서 도체 레일(9')들은 전력 공급 장치(2)의 제1 측면(2a)에 배치된 접속부(3)들을 로드의 접속부(4)들과 연결하며, 이때 상기 로드의 접속부(4)들은 전력 공급 장치(2)의 제2 측면(2b) 영역에 배치되어 있다. 접속부(3, 4)들 상호 간의 배치에 따라, 하나 이상의 도체 레일(9')(도 1a 및 1b의 실시예에서는 2개의 도체 레일)이 제3 측면(2c) 또는 제4 측면(2d)을 따라서 그리고 상기 측면(2c, 2d)으로부터 이격된 상태로 적어도 부분적으로 전력 공급 장치(2)의 둘레에서 연장된다.
전력 공급 장치(2)의 접속부(3)들은 회로 기판(7)으로부터 돌출하는 방식으로 또는 상기 회로 기판(7)보다 튀어나오는 방식으로 배치되어 있다. 상기 도체 레일(9')은 접속부(3)에 인접하는 방식으로, 회로 기판(7) 상에 형성된 스트립 도체(11)와 납땜되어 있으며, 이때 상기 스트립 도체는 상기 접속부(3)까지 연장된다. 따라서 스트립 도체(11)는 도체 레일(9')과 상기 접속부(3)의 전기적 연결을 만든다. 대안적으로 파워 모듈(5)의 상부면(5a)에 대해 이격되어 배치된 회로 기판(7)은 또한 전력 공급 장치(2)의 접속부(3)들을 적어도 부분적으로 덮는 방식으로 상기 접속부(3)들에 대해 이격되어 배치될 수 있다.
적어도 부분적으로 전력 공급 장치(2)의 둘레를 돌아 연장되는 접속부(3, 4)들의 전기적 연결로서 도체 레일(9')들의 형성은 도체 레일(9')들의 매우 복잡한 형태와 긴 길이를 요구하고, 그 결과 전력 공급 장치(2)의 대규모 설치 공간이 필요하다. 상기 도체 레일(9')들은 제조와 조립 시에 많은 비용을 초래할 뿐만 아니라, 전력 공급 장치(2)의 전자기 적합성(electromagnetic compatibility)과 관련한 특성에 상당히 많은 영향을 준다.
이 경우 상기 전자기 적합성은, 전기적 또는 전자기적 효과에 의해 다른 시스템의 기능을 방해하지 않고, 또는 다른 시스템에 의해 고유한 기능이 방해받지 않는 능력을 의미한다. 상기 전자기 적합성은 특히, 예를 들면 전기장, 자기장 또는 전자기장 및 전기, 자기, 전자기 프로세스로 인해 전기 또는 전자 작동 수단의 기능 장애로 이어지는 다른 시스템들에 대한 작용/영향이 없는 것을 의미한다.
본 발명의 과제는, 전력 공급 장치의 전기 접속부들과 전압이 공급되는 컴포넌트의 전기 접속부들이 가능한 한 짧은 거리에 걸쳐 서로 연결되는 방식으로 전기 접속부들을 연결하기 위한 장치를 개선하는 것이다. 전기적 연결 요소로서 사용되는 도체 레일들은 구조상 단순한 형태와 함께 최소 길이로 형성되어야 한다. 상기 전력 공급 장치는 적은 설치 공간을 필요로 해야 한다. 또한, 도체 레일들과 전력 공급 장치의 제조 및 조립 비용이 최소 수준이어야 한다. 상기 전력 공급 장치의 전자기 적합성 관련 특성도 최적화되어 있어야 한다.
상기 과제는 독립 청구항들의 특징들을 갖는 대상에 의해서 해결된다. 개선예들은 종속 청구항들에 기재되어 있다.
상기 과제는 전기 접속부들을 연결하기 위한 본 발명에 따른 시스템에 의해서 해결된다. 상기 시스템은 하나 이상의 전기 접속부를 구비하는 파워 모듈을 갖춘 전력 공급 장치, 히트 싱크 그리고 전압이 공급되는 컴포넌트의 전기 접속부를 포함한다. 상기 파워 모듈은 상부면과 하부면을 구비하여 형성되어 있으며, 이때 상기 파워 모듈의 하부면은 히트 싱크의 상부면에 접하는 방식으로 배치되어 있다. 파워 모듈과 히트 싱크는 바람직하게 서로 열적으로 접촉되어 있으며, 이 경우 상기 파워 모듈과 히트 싱크는 열 전도성으로 서로 연결되어 있다.
전력 공급 장치와 전압이 공급되는 컴포넌트의 전기 접속부들은 각각 전도성 연결 요소를 통해서 서로 연결되어 있다.
본 발명의 콘셉트에 따르면, 파워 모듈의 하부면과 히트 싱크의 상부면의 지지 영역에는 하나 이상의 리세스가 형성되어 있고, 이러한 리세스는 전력 공급 장치의 제1 측면으로부터 이러한 제1 측면과 다른 측면으로까지, 상기 전력 공급 장치에 걸쳐 연장된다. 본 발명에 따르면, 상기 하나 이상의 리세스 내부에는 하나 이상의 전도성 연결 요소가 배치되어 있다.
상기 전도성 연결 요소는 바람직하게는 리세스의 하나 이상의 단부면으로부터 하나 이상의 전기 접속부와의 연결을 위해 상기 리세스에서부터 돌출한다.
본 발명의 한 바람직한 실시예에 따르면, 상기 하나 이상의 전도성 연결 요소는 도체 레일로서 형성되어 있다. 이때 상기 도체 레일의 수는 파워 모듈과 전압이 공급되는 컴포넌트의 전기적으로 연결될 접속부들의 수에 따라 조절된다.
본 발명의 제1의 대안적인 실시예에 따르면, 상기 하나 이상의 전도성 연결 요소를 수용하기 위한 하나 이상의 리세스는 히트 싱크의 상부면의 표면적 내에 일면이 개방된 홈으로서 형성되어 있다. 상기 홈의 개방된 면은 파워 모듈의 하부면에 의해 폐쇄된다. 상기 홈은 바람직하게 장방형, 특히 사각형의 단면적을 갖는다.
본 발명의 대안적인 제2 실시예에 따르면, 상기 하나 이상의 전도성 연결 요소를 수용하기 위한 하나 이상의 리세스는 히트 싱크의 상부면의 표면적 아래쪽에서 광범위하게 폐쇄된 채널로서 상기 히트 싱크 내부에 형성되어 있다. 이 경우 채널은 스루홀(through-hole)의 형태를 보인다.
상기 하나 이상의 전도성 연결 요소를 수용하기 위한 하나 이상의 리세스는 바람직하게는 길이 방향으로 직선으로 연장되는 형태로 형성되어 있다. 상기 리세스의 단면적은 바람직하게 전체 길이에 걸쳐서 일정하다.
본 발명의 개선예에 따르면, 전력 공급 장치의 측면들은 서로 평행하게 배치되어 있다. 상기 하나 이상의 전도성 연결 요소를 수용하기 위한 하나 이상의 리세스는 바람직하게는 상기 측면들에 대해 수직으로 정렬되어 있다.
상기 리세스는 바람직하게, 하나 이상의 전도성 연결 소자의 길이가 가능한 한 최소로 형성되어 있다. 따라서 전기 접속부들을 연결하기 위한 연결 요소를 수용하기 위한 리세스의 길이 또한 최소이지만 측면들에 대한 수직 방향 설정과는 다를 수 있다. 하나 이상의 전도성 연결 요소 및 다수의 관련 리세스를 형성할 때, 이러한 리세스들은 각각 최소 길이를 전제 조건으로 하여, 서로 임의로 방향 설정되어 배치될 수 있다.
히트 싱크는 바람직하게 전력 공급 장치의 하우징으로서, 특히 역변환 장치의 하우징으로서 또는 냉각 소자로서 형성되어 있다.
본 발명의 바람직한 추가 실시예에는, 하나 이상의 전도성 연결 요소가 전기 절연되어 있고, 히트 싱크와 열적으로 접촉하는 방식으로 배치되어 있으며, 이 경우 연결 요소와 히트 싱크는 열 전도성으로 서로 연결되어 있다.
전력 공급 장치, 특히 교류 전압을 측정하기 위한 파워 모듈의 하나 이상의 전기 접속부는 바람직하게 상기 전력 공급 장치의 제1 측면에, 특히 파워 모듈의 상부면에 형성되어 있다.
전압이 공급되는 컴포넌트의 하나 이상의 접속부는 바람직하게 전력 공급 장치의 제1 측면과 다른 측면 영역에, 특히 상기 전력 공급 장치의 제2 측면 영역에 형성되어 있다.
측면 영역에 배치는, 개별 전기 접속부가 측면에 또는 바람직하게는 측면으로부터 이격되어 형성되어 있음을 의미하고, 이 경우 개별 측면에 대한 거리는 짧고, 그리고 다른 측면 중 한 측면보다 짧다.
본 발명의 개선예에 따르면, 전력 공급 장치는 회로 기판을 갖고, 이러한 회로 기판은 파워 모듈의 상부면 위쪽에, 이러한 상부면을 적어도 부분적으로 덮는 방식으로 배치되어 있다.
회로 기판은 바람직하게 홀딩 요소로도 표시되는 하나 이상의 신호 핀에 의해, 파워 모듈의 상부면에 대해 이격되고, 그리고 특히 마찬가지로 전력 공급 장치의 하나 이상의 전기 접속부에 대해 이격되어 상기 전력 공급 장치에 고정 배치되어 있다.
특히, 공간을 크게 필요로 하지 않고 단순한 구조를 갖는 형성과 관련하여, 본 발명의 바람직한 실시예는, 특히 차량의 실내 공기를 조화하기 위한 에어컨의 냉매 순환계의 전기 구동식 압축기와 함께 전력 공급 장치를 사용할 수 있도록 한다.
결론적으로, 전기 접속부들을 연결하기 위한 본 발명에 따른 시스템은 선행 기술에 공지된 시스템들에 비교하면 다음과 같은 다양한 장점이 있다:
- 구조적으로 적은 복잡성과 최소 길이를 갖는 구조적으로 단순한 형태로 형성된 도체 레일들이 로드의 접속부들을 파워 모듈의 접속부들과 연결하고, 이 경우 상기 도체 레일들은 종래 시스템들과 비교하면 확연히 더 짧으며,
- 상기 도체 레일들이 또한 상대적으로 더 작은 유동 단면적을 가질 수 있고, 이는 결과적으로 재료의 절감으로 이어지며,
- 전력 공급 장치의 전자기 적합성 관련 특성의 최소 영향 및 방사되는 전자기 장애 감소, 그리고
- 최소한의 제조 및 조립 비용, 최소 중량 그리고 최소 설치 공간.
본 발명의 또 다른 세부 사항들, 특징들 및 장점들은 관련 도면들을 참조하는 실시예들에 대한 하기의 설명으로부터 드러난다. 도면에는 각각 전력 공급 장치의 전기 접속부들 그리고 로드의 전기 접속부들을 연결하기 위한 시스템이 도시되어 있다.
도 1a는 선행 기술에 공지된 시스템을 평면도로 도시하고,
도 1b는 도 1a를 측면도로 도시하며,
도 2a는 본 발명의 실시 형태에 따라 시스템을 평면도로 도시하고,
도 2b는 도 2a를 측면도로 도시한다.
도 2a 및 도 2b는 각각 전력 공급 장치(2)의 전기 접속부(3)들 및 도면에는 도시되지 않은, 전기 모터와 같은 로드의 전기 접속부(4)들을 연결하기 위한 시스템(1)을 도시한다. 도 2a에는 상기 시스템(1)이 평면도로 도시되어 있고, 도 2b에는 상기 시스템(1)이 측면도로 도시되어 있다.
또한, 파워 모듈(5)은 하부면(5b)에서, 역변환 장치의 하우징 또는 냉각 소자의 표면(6a)과 같은 히트 싱크(6)와 열적으로 그리고 물리적으로 결합하는 방식으로 배치되어 있다. 이 경우 열적 결합은 요소들 간의 열 전도성 연결을 의미한다.
교류 전압을 측정하기 위한 전력 공급 장치(2)의 접속부(3)들, 즉 파워 모듈(5)의 대전류 접속부들은 파워 모듈(5)과 전압이 공급되는 로드를 연결하기 위해 이러한 파워 모듈(5)의 상부면(5a) 및 공동 측면(2a)에 형성되어 있다. 상기 상부면(5a)과 하부면(5b)은 서로 멀리 떨어져서 말단 측에 배치되어 있다.
접속부(3)들을 갖는, 파워 모듈(5) 또는 전력 공급 장치(2)의 상부면(5a)은, 회로 기판(7)이 기본적으로 상기 파워 모듈(5)의 전체 상부면(5a)을 덮는 방식으로 상기 회로 기판(7) 아래쪽에 배치되어 있다. 이 경우 상기 회로 기판(7)은 신호 핀(8)들에 의해 파워 모듈(5)의 상부면(5a)에 대해 이격된 상태로 전력 공급 장치(2)에 고정되어 있다. 상기 신호 핀(8)들은 파워 모듈(5)의 커넥션 핀(connection pin)으로서 예를 들면 제어 신호들을 전송하기 위해 사용된다.
전압이 공급되는 로드의 접속부(4)들은 전력 공급 장치(2)의 상이한 측면(2a, 2b)들 영역에 형성되어 있으므로, 적어도 하나 또는 다수의 접속부(3, 4) 쌍의 접속부(3, 4)들은 상대적으로 큰 간격으로, 그러나 서로 직선이 아닌 형태로 도달할 수 있도록 형성되어 있다.
전기적 연결 요소(9, 10)로 형성된 도체 레일을 통한 전기 접속부(3, 4)들의 전기적 연결은, 전력 공급 장치(2)의 공동 측면(2a)에서의 접속부(3)의 배치 및 상기 전력 공급 장치(2)의 상이한 측면(2a, 2b)에서의, 전압이 공급되는 컴포넌트의 접속부(4)의 배치에도 불구하고 최대한 짧은 연결 경로 또는 최대한 짧은 길이를 갖는다. 도체 레일(9)들은 선행 기술과 비교하면 전력 공급 장치(2), 특히 히트 싱크(6)를 우회하지 않는 방식으로 배치되어 있다. 전력 공급 장치(2)의 제1 측면(2a)에 배치된 접속부(3)들을 상기 전력 공급 장치(2)의 제2 측면(2b) 영역에 배치된, 로드의 접속부(4)들과 연결하는 도체 레일(9)들은 최단 경로 상에서 상기 전력 공급 장치(2)를 횡단하는 방식 또는 관통하는 방식으로 형성되어 있다.
회로 기판(7)으로부터 돌출하는 또는 이러한 회로 기판(7)보다 튀어나오는 방식으로 배치된, 전력 공급 장치(2)의 접속부(3)는, 접속부(3)에 인접 배치된 도체 레일(9)과 마찬가지로, 상기 회로 기판(7) 상에 형성된 스트립 도체(11)와 납땜 되어 전기적으로 연결되어 있다. 이 경우 상기 스트립 도체(11)는 전력 공급 장치(2)의 접속부(3)에서 도체 레일(9)까지 연장된다. 대안적인 한 실시 형태에 따르면, 파워 모듈(5)의 상부면(5a)에 대해 이격되어 배치된 회로 기판(7)은 접속부(3)들을 적어도 부분적으로 덮는 방식으로, 마찬가지로 전력 공급 장치(2)의 접속부(3)들에 대해서도 이격되어 배치되어 있다.
파워 모듈(5)용 히트 싱크(6)는 이러한 파워 모듈(5)의 지지면 영역에서 홈 또는 채널 형태의 리세스(12)들을 갖고, 이때 상기 지지면은 파워 모듈(5)과 히트 싱크(6)의 연결면 또는 접촉면으로 형성되어 있다. 전기적 연결 요소로서 도체 레일(9)들을 배치하기 위한 리세스(12)들은 바람직하게 예를 들면 역변환 장치의 하우징으로서 또는 냉각 소자로서 형성된 히트 싱크(6)의 상부면(6a)의 표면적에 배치되어 있다.
이 경우 길이 방향에서 바람직하게는 직선으로 형성된 리세스(12)들은 전력 공급 장치(2)의 제1 측면(2a)에서 마주 놓이는 방식으로 배치된 제2 측면(2b)까지 연장된다. 채널 형태의 리세스(12)들은 서로 평행하게 그리고 각각, 마찬가지로 서로 평행하게 정렬된 측면(2a, 2b)들에 대해 수직으로 형성되어 있다. 리세스(12)들은 장방형, 특히 사각형 단면적을 가지며, 이러한 단면적은 홈으로서 히트 싱크(6)의 표면에 새겨 넣어져 있다. 리세스(12)들의 단면적은 전체 길이에 걸쳐서 일정하다. 그러나 이 경우 단면적의 형태 또는 크기는 변동될 수도 있다.
도면에 도시되지 않은 한 대안적인 실시 형태에 따르면, 상기 리세스들은 단면적의 둘레에 걸쳐 폐쇄된 채널로서 형성되어 있고, 이러한 채널들은 스루홀로서 히트 싱크(6)를 관통하는 방식으로 연장된다.
접속부(3, 4)들을 전기적으로 연결하는 도체 레일(9)들은 적어도 부분적으로 리세스(12)들 내부에 배치되어 있고 각각 제1 측면(2a)에 배치된, 전력 공급 장치(2)의 접속부(3)에서 리세스(12)들까지 그리고 이러한 리세스(12)들을 통과하여 전력 공급 장치(2)의 제2 측면(2b)까지 도달한 다음, 로드의 접속부(4)까지 연장된다. 대안적으로 리세스들은, 로드의 접속부(4)들 배치에 따라, 도체 레일들이 제1 측면(2a)에 배치된, 전력 공급 장치(2)의 접속부(3)에서 리세스(12)들까지 그리고 이러한 리세스(12)들을 통과하여 상기 전력 공급 장치(2)의 제3 측면(2c) 또는 제4 측면(2d)까지 연장된다.
이때 도체 레일(9)들은 리세스(12)들의 단부면으로부터 접속부(3, 4)들과의 연결을 위해 상기 리세스(12)들에서부터 돌출한다. 도체 레일(9)들은 특히 리세스(12)들 영역에서 전기 절연성 재료에 의해 피복되어 있다.
도면에는 도시되지 않은 대안적인 실시 형태에 따르면, 다수의 도체 레일(9)이 리세스 내부에 배치되어 있다.
도체 레일(9)들은, 이러한 도체 레일(9)들 내에서 발생하는 열을 방출하고 도체 레일(9)들을 냉각하기 위해, 전기 절연성 열 전도 페이스트(heat-conducting paste)에 의해 히트 싱크(6)에 열적으로 연결될 수 있다. 따라서 전력이 동일하게 전달되어야 하는 경우, 추가로 재료 사용을 최소화하기 위해 도체 레일(9)들의 전기적 출력 단면적이 감소될 수 있고, 또는 도체 레일(9)들의 구조가 동일한 경우 상대적으로 전도성이 덜 우수한 재료가 사용될 수 있다. 예를 들면 구리 대신 알루미늄 사용 시 추가적인 비용과 중량이 절감될 수 있다.
전기 접속부(3, 4)들을 전기적으로 연결하기 위한 시스템(1)은 예를 들면 차량용 에어컨 시스템의 전기 냉매 압축기에 전력을 공급하기 위해 사용되며, 이때 상기 에어컨 시스템에서는 압축기가 전기 모터에 의해 구동된다. 이러한 경우 인버터로서 역변환 장치와 파워 모듈(5)을 갖는 전력 공급 장치(2)와 함께, 차량의 교류 전압 공급 장치의, 냉매 순환계 내에 배치된 압축기의 전기 모터에 전압이 공급된다.
이 경우 시스템(1)은 예를 들면 대전류 역변환 장치 그리고 최대 60V의 전압과 100A 이상의 전류 세기를 갖는 전력 공급 장치(2)에 사용되며, 이 경우 상기 시스템(1)은 대전류 역변환 장치 및 최대 60V 이상의 전압과 100A 이하의 전류 세기를 갖는 전력 공급 장치(2)에도 사용될 수 있다.
1, 1': 시스템
2: 전력 공급 장치
2a: 장치(2)의 제1 측면
2b: 장치(2)의 제2 측면
2c: 장치(2)의 제3 측면
2d: 장치(2)의 제4 측면
3: 장치(2)의 전기 접속부
4: 로드의 전기 접속부
5: 파워 모듈
5a: 파워 모듈(5)의 상부면
5b: 파워 모듈(5)의 하부면
6: 히트 싱크
6a: 히트 싱크의 상부면
7: 회로 기판
8: 신호 핀
9, 9': 전기적 연결 요소, 도체 레일
10: 전기적 연결 요소, 도체 레일
11: 스트립 도체
12: 리세스

Claims (13)

  1. 전기 접속부(electrical connection)들을 연결하기 위한 시스템(1)으로서,
    - 하나 이상의 전기 접속부(3)를 구비하는 파워 모듈(power module)(5)을 갖춘 전력 공급 장치(2) - 이때 상기 파워 모듈(5)은 상부면(5a)과 하부면(5b)을 가지며 -,
    - 히트 싱크(heat sink)(6) 및
    - 전압이 공급되는 컴포넌트의 하나 이상의 전기 접속부(4)를 포함하고,
    이 경우
    - 상기 접속부(3, 4)들은 각각 전도성 연결 요소(9, 10)를 통해서 서로 연결되어 있고, 그리고
    - 상기 파워 모듈(5)의 하부면(5b)은 상기 히트 싱크(6)의 상부면(6a)에 접하는 방식으로 배치되어 있으며,
    상기 파워 모듈(5)의 하부면(5b)과 상기 히트 싱크(6)의 상부면(6a)의 지지 영역에 하나 이상의 리세스(12)가 형성되어 있고, 이러한 리세스는 상기 전력 공급 장치(2)의 제1 측면(2a)에서 상기 제1 측면(2a)과 다른 측면(2b, 2c, 2d)까지 상기 전력 공급 장치(2)를 통해서 연장되며, 그리고 상기 하나 이상의 리세스(12) 내부에 하나 이상의 전도성 연결 요소(9)가 배치되고,
    상기 전압이 공급되는 컴포넌트의 하나 이상의 전기 접속부(4)가 상기 전력 공급 장치(2)의 제1 측면(2a)과 다른 측면(2b, 2c, 2d) 영역에 형성되어 있는 것을 특징으로 하는, 전기 접속부들을 연결하기 위한 시스템(1).
  2. 제1항에 있어서, 상기 하나 이상의 전도성 연결 요소(9, 10)가 도체 레일(conductor rail)로서 형성되어 있는 것을 특징으로 하는, 전기 접속부들을 연결하기 위한 시스템(1).
  3. 제1항에 있어서, 상기 하나 이상의 리세스(12)가 상기 히트 싱크(6)의 상부면(6a)의 표면적 내에 일면이 개방된 홈으로서 형성되어 있는 것을 특징으로 하는, 전기 접속부들을 연결하기 위한 시스템(1).
  4. 제1항에 있어서, 상기 하나 이상의 리세스(12)가 상기 히트 싱크(6)의 상부면(6a)의 표면적 아래쪽에서 히트 싱크(6) 내에 광범위하게 폐쇄된 채널로서 형성되어 있는 것을 특징으로 하는, 전기 접속부들을 연결하기 위한 시스템(1).
  5. 제1항에 있어서, 상기 전력 공급 장치(2)의 측면(2a, 2b)들이 서로 평행하게 배향되는 방식으로 배치되어 있고, 그리고 상기 하나 이상의 리세스(12)가 상기 측면(2a, 2b)들에 대해 수직으로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는, 전기 접속부들을 연결하기 위한 시스템(1).
  6. 제1항에 있어서, 상기 히트 싱크(6)가 상기 전력 공급 장치(2)의 하우징으로서 또는 냉각 소자(cooling element)로서 형성되어 있는 것을 특징으로 하는, 전기 접속부들을 연결하기 위한 시스템(1).
  7. 제1항에 있어서, 상기 하나 이상의 전도성 연결 요소(9)가 전기 절연되어 있고 상기 히트 싱크(6)와 열적으로 접촉하는 방식으로 배치되어 있는 것을 특징으로 하는, 전기 접속부들을 연결하기 위한 시스템(1).
  8. 제1항에 있어서, 상기 전력 공급 장치(2)의 하나 이상의 전기 접속부(3)가 이러한 전력 공급 장치(2)의 제1 측면(2a)에 형성되어 있는 것을 특징으로 하는, 전기 접속부들을 연결하기 위한 시스템(1).
  9. 삭제
  10. 제1항에 있어서, 상기 전압이 공급되는 컴포넌트의 하나 이상의 전기 접속부(4)가 상기 전력 공급 장치(2)의 제2 측면(2b) 영역에 형성되어 있는 것을 특징으로 하는, 전기 접속부들을 연결하기 위한 시스템(1).
  11. 제1항에 있어서, 상기 전력 공급 장치(2)가 회로 기판(7)을 갖고, 이러한 회로 기판은 상기 파워 모듈(5)의 상부면(5a) 위쪽에서 이러한 상부면(5a)을 적어도 부분적으로 덮는 방식으로 배치되어 있는 것을 특징으로 하는, 전기 접속부들을 연결하기 위한 시스템(1).
  12. 제11항에 있어서, 상기 회로 기판(7)이 상기 파워 모듈(5)의 상부면(5a)에 대해 이격된 상태로 하나 이상의 신호 핀(signal pin)(8)에 의해 상기 전력 공급 장치(2)에 고정 배치되어 있는 것을 특징으로 하는, 전기 접속부들을 연결하기 위한 시스템(1).
  13. 삭제
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