KR20120005070U - Rapid charging apparatus for electric car - Google Patents
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Abstract
본 고안은 전기자동차의 급속충전장치에 관한 것으로, 이는 급속충전장치의 내부에서 상부에 위치되는 송풍부, 이 송풍부와 연통되고 급속충전장치 내 발열소자와 접촉하는 관 형태의 방열부 및 급속충전장치의 하부에서 배기구를 통해 외부로 개구된 배기부를 포함하는 냉각장치를 구비하여서, 강우나 이물질의 침입을 방지함은 물론, 강우나 이물질이 침입하더라도 급속충전장치에 대해 피해나 손상이 없고, 공기 흐름의 저항을 최소로 하여 냉각성능이 저하되는 것을 방지하며, 부품의 절감을 통해 비용을 절감할 수 있는 효과가 있다. The present invention relates to a rapid charging device of an electric vehicle, which is a blower located in the upper portion of the rapid charging device, the heat dissipation portion and the rapid charging of the tube form in communication with the blower and in contact with the heating element in the rapid charging device It is equipped with a cooling device including an exhaust opening to the outside through the exhaust port in the lower part of the device, to prevent the ingress of rainfall or foreign matter, as well as no damage or damage to the rapid charging device even if the rain or foreign matter invade By minimizing the resistance of the flow, the cooling performance is prevented from being lowered, and the cost can be reduced by reducing the parts.
Description
본 고안은 전기자동차의 급속충전장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 옥외에 설치되어도 급속충전장치의 내부로 강우나 이물질의 침입을 방지하도록 함은 물론 공기 흐름의 저항을 최소로 하여 냉각성능이 저하되는 것을 방지하도록 한 전기자동차의 급속충전장치에 관한 것이다. The present invention relates to a fast charging device of an electric vehicle, and more particularly, even when installed outdoors, to prevent the intrusion of rain or foreign matter into the inside of the fast charging device, as well as to minimize the resistance of the air flow to reduce the cooling performance. It relates to a fast charging device for an electric vehicle to prevent it.
자동차의 연료는 오일이나 가스가 주로 사용되는데, 이들 연료는 매연 등을 발생시켜 환경 오염과 지구 온난화를 유발하고 있으며, 연료의 비용도 계속해서 상승하는 추세에 있어 운전자에게 큰 부담이 되고 있다.Oil and gas are mainly used for automobile fuels, and these fuels generate soot, causing environmental pollution and global warming, and fuel costs continue to rise, which is a great burden for drivers.
이에 최근에는 전기를 동력원으로 하는 전기자동차의 개발이 활발히 이루어지고 있다. 전기자동차는 그 내부에 장착된 배터리의 전원을 이용하여 운행되기 때문에, 운행 후 배터리가 방전되면 충전을 하여야 한다. Recently, development of electric vehicles using electricity as a power source has been actively performed. Since the electric vehicle runs on the power of the battery mounted therein, the battery must be charged when the battery is discharged after driving.
전기자동차가 개발되어 출시된 지 얼마 되지 않았고, 소비자에게 널리 보급이 되지 않은 관계로, 현재 전기자동차용 배터리를 충전하는 충전장치에 관한 기술이 많지 않은 상황이다.Since electric vehicles have been developed and released a short time ago and have not been widely distributed to consumers, there are not many technologies regarding charging devices for charging electric vehicle batteries.
여하튼 전기자동차용 배터리를 충전하는 충전장치는 배터리를 보다 빨리 충전시켜야 소비자의 욕구를 만족시킬 수 있을 것이기 때문에, 점차 신속히 배터리를 충전할 수 있는 급속충전장치가 주로 개발될 것으로 기대된다. 도 1에는 전기자동차와 급속충전장치가 개략적으로 나타나 있다. In any case, since the charging device for charging the battery for an electric vehicle is required to charge the battery more quickly to satisfy the needs of consumers, it is expected that a rapid charging device that can gradually charge the battery will be developed. 1 schematically shows an electric vehicle and a quick charging device.
이러한 급속충전장치(10)에는 통상 대략 380 V의 3상 교류 전압이 입력된다. In this
이 교류 전압은 과전류가 흐를 경우 회로를 차단해 주는 노퓨즈차단기(NFB: No Fuse Breaker)를 거치고, 노이즈를 제거하는 필터부를 통과한 후, PWM 제어신호에 따라 스위칭하는 다수의 스위칭 소자를 포함하는 PWM 방식의 AC-DC 컨버터에 인가되어 직류 전압으로 변환된다. 이 직류 전압은 다시 DC-DC 컨버터에 인가되어 적정치의 직류 전원으로 변환된다. The AC voltage includes a plurality of switching elements that pass through a No Fuse Breaker (NFB) that cuts off the circuit when an overcurrent flows, passes through a filter to remove noise, and then switches according to a PWM control signal. It is applied to PWM AC-DC converter and converted into DC voltage. This DC voltage is again applied to the DC-DC converter and converted into an appropriate DC power supply.
변환된 직류 전원은 케이블(11)을 통해 전기자동차(20)의 배터리에 인가되어, 약 400 V의 정격 전압으로 공급된다.The converted DC power is applied to the battery of the
한편, 전술한 급속충전장치의 내부에서는 스위칭 소자들을 포함한 여러 전자소자(이하 발열소자)들에 의해 발생하는 열이 상당하고, 각 발열소자를 밀집하게 배치함으로써 단위용적당 발열량이 급증하고 있는 실정에 있다. 그 결과, 발열소자 또는 급속충전장치 전체의 온도가 상승하고, 이 열에 의해 내장된 소자의 성능이 저하되거나 소자가 파손될 우려가 있다. 이 때문에, 발열소자들의 온도 상승을 억제하도록 급속충전장치의 내부를 효율적으로 냉각시킬 필요가 있다.On the other hand, the heat generated by the various electronic elements (hereinafter, the heating element) including the switching elements in the above-described rapid charging device is considerable, and the heat generation amount per unit volume is rapidly increased by arranging each heating element densely. have. As a result, the temperature of the entire heating element or the rapid charging device increases, and there is a fear that the performance of the built-in element is deteriorated or the element is damaged by this heat. For this reason, it is necessary to cool the inside of a rapid charging device efficiently so that the temperature rise of heat generating elements may be suppressed.
도 2는 종래기술에 따른 급속충전장치 내의 냉각장치를 보여주기 위해 전기자동차의 급속충전장치를 절개하여 도시한 측면도이다.Figure 2 is a side view showing the incision of the rapid charging device of the electric vehicle to show the cooling device in the rapid charging device according to the prior art.
도 2에 도시된 바와 같이, 종래기술에 따른 급속충전장치(10) 내의 냉각장치(100)는, 급속충전장치(10)의 흡기구(12)로부터 외부 공기를 흡입하도록 급속충전장치(10)의 내부에서 하부에 설치되는 송풍부(110), 이 송풍부(110)와 연통되고 급속충전장치(10) 내 발열소자(13)와 접촉하여 발열소자(13)의 열을 방출하도록 하는 관 형태의 방열부(120) 및 이 방열부(120)를 통과한 고온의 열풍을 배출하도록 급속충전장치(10)의 상부에서 외부로 개구된 배기부(130)를 포함하고 있다. As shown in FIG. 2, the
송풍부(110)는 입구 및 출구를 구비한 케이싱(111)과, 이 케이싱(111) 내에 수용되는 임펠러(미도시) 및 이 임펠러를 회전 구동시키는 모터(미도시)를 포함하고 있다. 케이싱(111)의 입구에는 망부재(112)를 구비하여, 케이싱(111) 내로 이물질이 유입되는 것을 방지하도록 되어 있다. The
관 형태의 방열부(120)는 그 일측이 케이싱(111)의 출구와 기밀하게 연결된다. 이 방열부(120)의 내부에는, 발열소자(13)와 접촉하여 발열소자(13)로부터 발생한 열을 전도 등에 의해 전달받아 방열부(120)의 내부를 통과하는 찬 공기로 전달하는 다수의 핀(Fin)부재(미도시)가 형성되어 있다. Tubular
배기부(130)는 방열부(120)를 통과한 고온의 열풍을 배출하도록 만곡된 형태로 형성된 곡관(曲管)부재로 구성되며, 이 또한 이물질의 침입을 방지하도록 출구선단에 망부재(미도시)를 갖추고 있다.
그런데, 이러한 전기자동차의 급속충전장치(10)가 옥외에 설치되는 경우에, 강우의 침입이 우려되어 도 2에 도시된 바와 같이 급속충전장치(10)의 외부면에서 배기부(130)의 개구부에 해당하는 위치, 즉 급속충전장치(10)의 배기구에 강우의 침입을 방지하기 위한 덮개(140)가 돌출되어 설치되게 된다. 이러한 덮개(140)를 더 구비하게 됨으로써, 덮개(140)가 돌출한 거리만큼 불필요하게 급속충전장치(10)가 설치공간을 많이 차지하게 되어 급속충전장치(10)를 배치하는 데 어려움이 있었다. By the way, when the
또, 덮개(140)를 설치하게 됨으로써 결과적으로 배기부(130)의 전체 형상이 U자 형상으로 형성되게 되어, 공기의 흐름 방향이 180도로 바뀌면서 저항이 커져 원활한 공기의 흐름이 저해되고 이로 인해 냉각성능이 떨어지는 문제점도 있었다. In addition, by installing the
이에 본 고안은 강우나 이물질의 침입을 방지함은 물론, 강우나 이물질이 침입하더라도 급속충전장치에 대해 피해나 손상이 없고, 공기 흐름의 저항을 최소로 하여 냉각성능이 저하되는 것을 방지하며, 부품의 절감을 통해 비용을 절감할 수 있도록 된 전기자동차의 급속충전장치를 제공하는 데 그 목적이 있다. Therefore, the present invention not only prevents the ingress of rainfall or foreign matters, but also prevents damage or damage to the rapid charging device even if rainfall or foreign matters invade, and minimizes the resistance of the air flow to prevent deterioration of cooling performance. The purpose of the present invention is to provide a quick charging device for an electric vehicle that can reduce the cost through the reduction.
이에 본 고안에 따른 전기자동차의 급속충전장치는, 급속충전장치의 내부에서 상부에 위치되는 송풍부, 상기 송풍부와 연통되고 상기 급속충전장치 내 발열소자와 접촉하여 상기 발열소자의 열을 방출하도록 하는 관 형태의 방열부, 및 상기 방열부를 통과한 고온의 열풍을 배출하도록 상기 급속충전장치의 하부에서 상기 급속충전장치의 배기구를 통해 외부로 개구된 배기부를 포함하는 냉각장치를 구비한 것을 특징으로 하고 있다. The rapid charging device of the electric vehicle according to the present invention, the blowing unit located in the upper portion of the rapid charging device, so as to communicate with the blowing unit and in contact with the heating element in the rapid charging device to release the heat of the heating element. And a cooling unit including a heat dissipation unit having a tubular shape, and an exhaust unit opened to the outside through an exhaust port of the rapid charging unit at a lower portion of the rapid charging unit so as to discharge high temperature hot wind passing through the heat dissipating unit. Doing.
이상과 같이 본 고안에 의하면, 전기자동차의 급속충전장치 내에 설치되는 냉각장치의 배치를 변경하여, 강우나 이물질의 침입을 방지함은 물론, 강우나 이물질이 침입하더라도 급속충전장치에 대해 피해나 손상이 없고, 공기 흐름의 저항을 최소로 하여 냉각성능이 저하되는 것을 방지하며, 부품의 절감을 통해 비용을 절감할 수 있는 효과가 있게 된다. According to the present invention as described above, by changing the arrangement of the cooling device installed in the rapid charging device of the electric vehicle, to prevent the intrusion of rainfall or foreign matter, as well as damage or damage to the rapid charging device even if rainfall or foreign matter invaded There is no, and the resistance of the air flow is minimized to prevent the cooling performance from being lowered, and the cost can be reduced by reducing the parts.
도 1은 전기자동차와 급속충전장치를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 2는 종래기술에 따른 급속충전장치 내의 냉각장치를 보여주기 위해 전기자동차의 급속충전장치를 절개하여 도시한 측면도이다.
도 3은 본 고안에 따른 급속충전장치 내의 냉각장치를 보여주기 위해 전기자동차의 급속충전장치를 절개하여 도시한 측면도이다.
도 4는 냉각장치의 일부를 분해하여 도시한 냉각장치의 사시도이다. 1 is a view schematically showing an electric vehicle and a quick charging device.
Figure 2 is a side view showing the incision of the rapid charging device of the electric vehicle to show the cooling device in the rapid charging device according to the prior art.
Figure 3 is a side view showing the incision of the rapid charging device of the electric vehicle to show the cooling device in the rapid charging device according to the present invention.
4 is a perspective view of a cooling device in which a part of the cooling device is disassembled.
이하, 본 고안을 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 고안을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 당업자에게 자명하거나 본 고안의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. First of all, in adding reference numerals to the components of each drawing, it should be noted that the same reference numerals are used as much as possible even if displayed on different drawings. In addition, in describing the present invention, when it is determined that the detailed description of the related well-known configuration or function is apparent to those skilled in the art or may obscure the subject matter of the present invention, the detailed description is omitted.
도 3은 본 고안에 따른 급속충전장치 내의 냉각장치를 보여주기 위해 전기자동차의 급속충전장치를 절개하여 도시한 측면도이고, 도 4는 냉각장치를 수평으로 놓고 그 일부를 분해하여 도시한 냉각장치의 사시도이다. Figure 3 is a side view showing the rapid charging device of the electric vehicle to show the cooling device in the rapid charging device according to the present invention, Figure 4 is a horizontal view of the cooling device shown in the disassembled part of the cooling device Perspective view.
이들 도면에 도시된 바와 같이, 본 고안에 따른 전기자동차의 급속충전장치(30)는, 급속충전장치(30)의 내부에서 상부에 위치되는 송풍부(310), 이 송풍부(310)와 연통되고 급속충전장치(30) 내 발열소자(33: 도 4 참조)와 접촉하여 이 발열소자(33)의 열을 방출하도록 하는 관 형태의 방열부(320), 및 이 방열부(320)를 통과한 고온의 열풍을 배출하도록 급속충전장치(30)의 하부에서 급속충전장치(30)의 배기구(미도시)를 통해 외부로 개구된 배기부(330)를 포함하는 냉각장치(300)를 구비하고 있다. As shown in these drawings, the
송풍부(310)는 급속충전장치(30)의 흡기구(32)로부터 흡입된 외부 공기를 받아들이는 양측 입구 및 하나의 출구를 구비한 케이싱(311)과, 이 케이싱(311) 내에 수용되는 임펠러(미도시) 및 이 임펠러를 회전 구동시키는 모터(미도시)를 포함하고 있다. 케이싱(311)의 양측 입구에는 망부재(312)를 구비하여, 케이싱(311) 내로 이물질이 유입되는 것을 방지하도록 되어 있다. The
관 형태의 방열부(320)는 그 일측이 케이싱(311)의 출구와 기밀하게 연결된다. 이 방열부(320)의 내부에는 발열소자(33)와 접촉하여 이 발열소자(33)로부터 발생한 열을 전도 등에 의해 전달받아 방열부(320)의 내부를 통과하는 찬 공기로 전달하는 다수의 핀(Fin)부재(321)가 형성되어 있다. 이들 핀부재(321)는 공기의 흐름에 방해되지 않도록 방열부(320)의 길이방향을 따라 길게 형성되는 것이 바람직하다. 방열부(320)는 열전도율이 우수한 알루미늄 등과 같은 금속으로 만들어진다. 또, 방열부(320)는 급속충전장치(30)의 내부에서 수직으로 설치된다. The tubular
배기부(330)는 방열부(320)를 통과한 고온의 열풍을 배출하도록 만곡된 형태로 형성된 곡관부재로 구성되며, 이 또한 이물질의 침입을 방지하도록 출구선단에 망부재(미도시)를 갖추고 있다. 배기부(330)는 대략 직각으로 만곡되는 것이 좋다.The
이러한 구성의 냉각장치(300)는 설명을 명확히 하기 위해 도면들에는 하나의 냉각장치(300)만 나타나 있지만, 필요에 따라 급속충전장치(30) 내에 2개 이상의 냉각장치가 설치될 수 있음은 물론이다. 예를 들어, AC-DC 컨버터를 위한 냉각장치와, DC-DC 컨버터를 위한 냉각장치 등이 별도로 구비될 수 있다.
따라서, 상부의 송풍부(310)에 의해 급속충전장치(30)의 흡기구(32)로부터 흡입되어 들어온 외부의 찬 공기는 방열부(320)를 따라 수직으로 통과하면서 핀부재(321)로부터 열을 전달받게 된 후 하부의 배기부(330)를 통해 바로 급속충전장치(30)의 배기구를 거쳐 외부로 배출되게 되는 것이다. Therefore, the outside cold air sucked in from the
또, 본 고안에 따른 전기자동차의 급속충전장치(30)가 옥외에 설치되는 경우에, 강우의 침입이 있더라도 급속충전장치(30)의 내부에 설치된 냉각장치(300)의 배기부(330)의 아래쪽 선단부에만 영향을 끼칠 뿐 냉각장치(300) 또는 급속충전장치(30)의 내부로는 더 이상 침입할 수 없기 때문에 강우의 침입에 따른 손상이나 피해가 전혀 없게 되는 장점이 있게 된다. In addition, in the case where the
이로써 종래의 덮개와 같은 구성요소가 필요 없게 되어, 급속충전장치(30)가 차지하는 공간을 줄일 수 있게 되고, 급속충전장치(30)를 배치하는 데에 따른 불편함이 해소될 수 있다. 더구나, 덮개와 같은 부품의 절감을 통해 비용을 절감할 수 있는 부수적인 효과도 얻을 수 있다. This eliminates the need for a component, such as a conventional cover, can reduce the space occupied by the
덧붙여, 덮개를 설치하지 않게 됨으로써 공기의 흐름에 대한 저항이 최소로 되고, 이에 따라 냉각성능이 저하되는 것을 방지할 수 있는 장점도 있게 되는 것이다. In addition, since the cover is not installed, the resistance to the flow of air is minimized, and thus, the cooling performance can be prevented from being lowered.
이상의 설명은 본 고안의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 고안이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 고안의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 고안에 개시된 실시예는 본 고안의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 예시에 의하여 본 고안의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 고안의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 고안의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.The description above 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. Therefore, the embodiments disclosed in the present invention are not intended to limit the technical idea of the present invention but to describe the present invention, and the scope of the technical idea of the present invention is not limited by these examples. The scope of protection of the present invention should be construed according to the following claims, and all technical ideas which are within the scope of the same should be interpreted as being included in the scope of the present invention.
300 : 냉각장치
310 : 송풍부
320 : 방열부
330 : 배기부300: cooling device
310: blower
320: heat dissipation unit
330: exhaust
Claims (5)
상기 송풍부와 연통되고 상기 급속충전장치 내 발열소자와 접촉하여 상기 발열소자의 열을 방출하도록 하는 관 형태의 방열부, 및
상기 방열부를 통과한 고온의 열풍을 배출하도록 상기 급속충전장치의 하부에서 상기 급속충전장치의 배기구를 통해 외부로 개구된 배기부
를 포함하는 냉각장치를 구비한 전기자동차의 급속충전장치. Blowing unit located in the upper part of the quick charging device,
A heat dissipation unit in tubular form communicating with the blower unit and in contact with a heat generating element in the rapid charging device to release heat of the heat generating element;
Exhaust part which is opened to the outside through the exhaust port of the rapid charging device in the lower portion of the quick charging device to discharge the hot air passing through the heat radiating unit
Rapid charging device of an electric vehicle having a cooling device comprising a.
상기 방열부는 상기 급속충전장치의 내부에서 수직으로 설치되는 것을 특징으로 하는 전기자동차의 급속충전장치. The method of claim 1,
The heat dissipation unit is a rapid charging device of an electric vehicle, characterized in that installed vertically in the interior of the rapid charging device.
상기 방열부 내에는 다수의 핀(Fin)부재가 형성되어 있고,
상기 핀부재는 상기 방열부의 길이방향을 따라 길게 형성되는 것을 특징으로 하는 전기자동차의 급속충전장치.The method of claim 1,
A plurality of fin members are formed in the heat dissipation unit,
The fin member is a rapid charging device of an electric vehicle, characterized in that formed long along the longitudinal direction of the heat radiating portion.
상기 배기부는 만곡된 형태인 것을 특징으로 하는 전기자동차의 급속충전장치.The method of claim 1,
The exhaust unit is a rapid charging device of an electric vehicle, characterized in that the curved form.
상기 배기부는 직각으로 만곡되는 것을 특징으로 하는 전기자동차의 급속충전장치.
The method of claim 4, wherein
The exhaust unit is a rapid charging device of an electric vehicle, characterized in that curved at right angles.
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