KR20160047807A - 차량용 파워 컨트롤 유닛 모듈 - Google Patents

Abstract

본 발명은 차량용 파워 컨트롤 유닛 모듈에 관한 것으로서, 특히 하이브리드 차량 또는 전기차량에서 다수개의 발열부품을 효과적으로 냉각시킬 수 있는 차량용 파워 컨트롤 유닛 모듈에 관한 것이다.
본 발명의 차량용 파워 컨트롤 유닛 모듈은, 하우징과; 상기 하우징의 내부에 장착되는 냉각유닛을 포함하여 이루어지되, 상기 냉각유닛은 상기 하우징의 내부를 3개 이상의 장착공간으로 분할하는 것을 특징으로 한다.

Description

차량용 파워 컨트롤 유닛 모듈 { POWER CONTROL UNIT MODULE FOR VEHICLE }

본 발명은 차량용 파워 컨트롤 유닛 모듈에 관한 것으로서, 특히 하이브리드 차량 또는 전기차량에서 다수개의 발열부품을 효과적으로 냉각시킬 수 있는 차량용 파워 컨트롤 유닛 모듈에 관한 것이다.

도 1은 종래의 차량용 파워 컨트롤 유닛 모듈을 도시한 구조도이다.

종래의 하이브리드 또는 전기자동차에 사용되는 HPCU(Hybrid Power Control Unit)는 도 1에 도시된 바와 같이, 단면 유로냉각부(3)를 사이에 두고 인버터(1)와 LDC(2, Low Voltage DC to DC Converter)가 배치된다.

이러한 HPCU의 경우 인버터(1)에서 최대 약 3kW, LDC(2)에서 최대 200W의 발열을 냉각시기 위하여 수냉식의 냉각유로부(3)를 사이에 두고 인버터(1)와 LDC(2)가 도 1과 같이 샌드위치 형상으로 결합되게 된다.

한편, 종래의 하이브리드 차량용 HPCU는 인버터(1)와 LDC(2)의 결합 또는 인버터(1)와 HDC(고전압DC컨버터, High Voltage DC to DC Converter)의 결합으로 구성되어 있기 때문에, LDC 또는 HDC를 따로 구성해야 하고 냉각도 따로 설계해야 되는 문제가 있었다.

또한, EPCU의 경우에는 인버터, LDC 이외에 HDC, OBC까지 구성되어 있기 때문에, 이를 각각 별개의 모듈로 구성할 경우 재료비가 상승하게 되는 단점이 있었다.

대한민국 공개특허 제10-2013-0131603호

본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위한 것으로써, 하나의 하우징에 3개 이상의 발열부품을 장착하여 공간을 효율적으로 사용하면서도 효과적으로 냉각이 이루어지도록 할 수 있는 차량용 파워 컨트롤 유닛 모듈을 제공하는데 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 차량용 파워 컨트롤 유닛 모듈은, 하우징과; 상기 하우징의 내부에 장착되는 냉각유닛을 포함하여 이루어지되, 상기 냉각유닛은 상기 하우징의 내부를 3개 이상의 장착공간으로 분할하는 것을 특징으로 한다.

상기 냉각유닛은, 상기 하우징의 내부에 수평방향으로 배치되는 수평패널과; 상기 수평패널의 상부 또는 하부에서 돌출 형성된 수직패널로 이루어지되, 상기 수평패널과 수직패널에 의해 상기 하우징에는 다수개의 상기 장착공간이 형성된다.

상기 장착공간은, 저전압DC컨버터(LDC, Low Voltage DC to DC Converter)가 배치되는 제1장착부와; 고전압DC컨버터(HDC, High Voltage DC to DC Converter)가 배치되는 제2장착부와; 차량탑재형충전기(OBC, On-Board Charger)가 배치되는 제3장착부로 이루어진다.

상기 제3장착부는 상기 수평패널의 하부에 배치되고, 상기 제1장착부와 제2장착부는 상기 수평패널의 상부에서 상기 수직패널에 의해 좌우로 분할된다.

상기 제1장착부에는 저전압CD컨버터와 인버터가 배치된다.

상기 고전압DC컨버터는 하이브리드용 또는 전기차량용이다.

상기 차량탑재형충전기는 하이브리드용 또는 전기차량용이다.

상기 수평패널과 수직패널에 의해 상기 장착공간에 배치되는 부품은 2면 냉각된다.

이상에서 설명한 바와 같은 본 발명의 차량용 파워 컨트롤 유닛 모듈에 따르면 다음과 같은 효과가 있다.

하나의 하우징 내부를 냉각유닛을 통해 3개 이상의 발열부품이 배치될 수 있는 장착공간으로 분할함으로써, 공간을 효율적으로 사용하면서도 효과적으로 냉각이 이루어지도록 할 수 있다.

도 1은 종래의 차량용 파워 컨트롤 유닛 모듈을 도시한 구조도,
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 차량용 파워 컨트롤 유닛 모듈을 도시한 구조도,
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 차량용 파워 컨트롤 유닛 모듈의 단면구조도.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 차량용 파워 컨트롤 유닛 모듈을 도시한 구조도이고, 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 차량용 파워 컨트롤 유닛 모듈의 단면구조도이다.

본 발명의 차량용 파워 컨트롤 유닛 모듈은 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 하우징(10)과, 냉각유닛(20)으로 이루어진다.

상기 하우징(10)은 내부에 빈공간이 형성되어 있다.

상기 냉각유닛(20)은 빈공간이 형성된 상기 하우징(10)의 내부에 장착되어, 상기 하우징(10) 내부의 빈공간을 3개 이상의 장착공간으로 분할한다.

이를 위해, 상기 냉각유닛(20)은 수평패널(21)과 수직패널(22)로 이루어진다.

상기 수평패널(21)은 상기 하우징(10)의 내부에 수평방향으로 배치되어, 상기 하우징(10)의 내부 빈공간을 상부와 하부로 분할한다.

상기 수직패널(22)은 상기 수평패널(21)의 상부 또는 하부에서 돌출 형성되어, 상기 하우징(10)의 내부 빈공간을 좌우로 분할한다.

상기 수평패널(21)과 수직패널(22)의 내부 냉각유로 구조는 종래에 공지된 냉각구조를 이용하면 충분하기 때문에, 이에 대한 자세한 설명은 생략한다.

본 실시예에서는 상기 수직패널(22)이 상기 수평패널(21)의 상부에 돌출 형성되어, 상기 하우징(10)의 내부 빈공간을 3개의 장착공간으로 분할하였다.

이러한, 상기 장착공간은, 제1장착부(11)와 제2장착부(12)와 제3장착부(13)로 이루어진다.

본 실시예에서는, 상기 수평패널(21)에 의해 상기 수평패널(21)의 하부에 상기 제3장착부(13)가 배치된다.

그리고, 상기 수평패널(21)의 상부에 돌출 형성된 상기 수직패널(22)에 의해 상기 제1장착부(11)와 제2장착부(12)가 좌우로 분할되어 배치된다.

상기 제1장착부(11)는 저전압DC컨버터(31, LDC)가 배치된다.

상기 저전압DC컨버터(31)는 'Low Voltage DC to DC Converter' 이다.

상기 제1장착부(11)에는 저전압CD컨버터 이외에 인버터가 함께 배치될 수 있다.

상기 제2장착부(12)에는 고전압DC컨버터(32, HDC)가 배치된다.

상기 고전압DC컨버터(32)는 'High Voltage DC to DC Converter'이다.

상기 고전압DC컨버터(32)는 하이브리드용 또는 전기차량용이다.

상기 제3장착부(13)에는 차량탑재형충전기(33, OBC)가 배치된다.

상기 차량탑재형충전기(33)는 'On-Board Charger'이다.

상기 차량탑재형충전기(33)는 하이브리드용 또는 전기차량용이다.

위와 같은 본 발명에 의해, 발열이 많아 냉각을 필요로 하는 대표적인 인버터, LDC, OBC, HDC 등의 전력부품을 하나의 상기 하우징(10)에 모두 수용할 수 있어, 부품의 소형화, 원가절감, 효율 개선 등의 효과를 얻을 수 있다.

특히, OBC, LDC, HDC 등에 들어가는 인덕터, 인버터의 DC캐패시터 등의 부품은 상기 수평패널(21)과 수직패널(22)에 의해 상기 장착공간의 내부에서 2면 냉각이 가능하므로 이런 부품의 소형화로 보다 컴팩트한 실계가 가능하며, 전체적인 전력밀도를 5%이상 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

본 발명인 차량용 파워 컨트롤 유닛 모듈은 전술한 실시예에 국한하지 않고, 본 발명의 기술 사상이 허용되는 범위 내에서 다양하게 변형하여 실시할 수 있다.

10 : 하우징, 11 : 제1장착부, 12 : 제2장착부, 13 : 제3장착부,
20 : 냉각유닛, 21 : 수평패널, 22 : 수직패널,
31 : 저전압DC컨버터(LDC), 32 : 고전압DC컨버터(HDC), 33 : 차량탑재형충전기(OBC)

Claims (8)

1. 하우징과;
   상기 하우징의 내부에 장착되는 냉각유닛을 포함하여 이루어지되,
   상기 냉각유닛은 상기 하우징의 내부를 3개 이상의 장착공간으로 분할하는 것을 특징으로 하는 차량용 파워 컨트롤 유닛 모듈.
2. 청구항1에 있어서,
   상기 냉각유닛은,
   상기 하우징의 내부에 수평방향으로 배치되는 수평패널과;
   상기 수평패널의 상부 또는 하부에서 돌출 형성된 수직패널로 이루어지되,
   상기 수평패널과 수직패널에 의해 상기 하우징에는 다수개의 상기 장착공간이 형성되는 것을 특징으로 하는 차량용 파워 컨트롤 유닛 모듈.
3. 청구항2에 있어서,
   상기 장착공간은,
   저전압DC컨버터(LDC, Low Voltage DC to DC Converter)가 배치되는 제1장착부와;
   고전압DC컨버터(HDC, High Voltage DC to DC Converter)가 배치되는 제2장착부와;
   차량탑재형충전기(OBC, On-Board Charger)가 배치되는 제3장착부로 이루어진 것을 특징으로 하는 차량용 파워 컨트롤 유닛 모듈.
4. 청구항3에 있어서,
   상기 제3장착부는 상기 수평패널의 하부에 배치되고,
   상기 제1장착부와 제2장착부는 상기 수평패널의 상부에서 상기 수직패널에 의해 좌우로 분할되는 것을 특징으로 하는 차량용 파워 컨트롤 유닛 모듈.
5. 청구항4에 있어서,
   상기 제1장착부에는 저전압CD컨버터와 인버터가 배치되는 것을 특징으로 하는 차량용 파워 컨트롤 유닛 모듈.
6. 청구항4에 있어서,
   상기 고전압DC컨버터는 하이브리드용 또는 전기차량용인 것을 특징으로 하는 차량용 파워 컨트롤 유닛 모듈.
7. 청구항4에 있어서,
   상기 차량탑재형충전기는 하이브리드용 또는 전기차량용인 것을 특징으로 하는 차량용 파워 컨트롤 유닛 모듈.
8. 청구항2에 있어서,
   상기 수평패널과 수직패널에 의해 상기 장착공간에 배치되는 부품은 2면 냉각되는 것을 특징으로 하는 차량용 파워 컨트롤 유닛 모듈.

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