KR20190057964A - A vehicle inverter - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 차량용 인버터에 관한 것이다. 보다 구체적으로, 본 발명은 차량용 인버터의 일 구성인 DC 커패시터의 냉각 방법에 관한 것이다. The present invention relates to a vehicle inverter. More specifically, the present invention relates to a cooling method of a DC capacitor which is a constitution of a vehicle inverter.
인버터는 DC(Direct Current) 전압을 AC(Alternating Current) 전압으로 바꿔주는 장치로서 차량의 전압을 전기용품에 원활히 공급하기 위한 것이다. 일반적으로, 차량에 구비되는 배터리는 DC 전압을 제공하고 대부분의 가전제품은 AC 전압을 제공받아 구동되기 때문에, 차량의 배터리를 이용하여 가전제품을 사용하기 위해서는 차량용 인버터가 필요하다.Inverter is a device that converts DC (Direct Current) voltage to AC (Alternating Current) voltage to smoothly supply vehicle voltage to electric appliances. In general, since a battery provided in a vehicle provides a DC voltage and most household appliances are driven by receiving an AC voltage, a vehicle inverter is required to use household electric appliances using the battery of the vehicle.
최근 들어, 차량에 적용되는 인버터를 소형화, 경량화 하기 위한 다양한 기술이 개발되고 있다. 특히 인버터의 개발에 있어서, 각종 내부 부품의 방열구조를 실현하여 내구성을 확보하는 것이 중요한 과제이다.2. Description of the Related Art In recent years, various technologies have been developed to reduce the size and weight of an inverter applied to a vehicle. Particularly, in developing an inverter, it is an important task to realize a heat dissipation structure of various internal parts to secure durability.
인버터의 내구성에 직접적인 영향을 미치는 DC 커패시터의 경우, 온도와 내구성이 직결되기 때문에 공냉식 혹은 수냉식 냉각 방식을 적용하여 DC 커패시터의 온도를 관리하고 있으며, 상황에 따라 냉각을 하지 않고 커패시터 용량을 키워 대응하기도 한다.DC capacitors, which directly affect the durability of the inverter, are temperature and durability. Therefore, the temperature of the DC capacitor is controlled by using the air-cooled or water-cooled cooling system. do.
종래 기술에 따른 DC 커패시터의 간접 냉각 방식을 적용한 인버터에는 DC 커패시터를 인버터 케이싱 내에 탑재하고 있고, DC 커패시터가 안착된 케이싱의 반대쪽에는 냉각 장치가 구비된다. 냉각 장치에는 자연 공냉 방식 또는 냉각수 순환 방식이 사용되고 있다.In the inverter adopting the indirect cooling method of the DC capacitor according to the related art, a DC capacitor is mounted in the inverter casing, and a cooling device is provided on the opposite side of the casing in which the DC capacitor is mounted. A natural air cooling system or a cooling water circulation system is used as the cooling system.
종래 기술에서는 DC 커패시터의 냉각을 위하여, 커패시터가 케이싱과 밀착되는 구조를 가지고 있지만, 이 때문에 전체적으로 인버터의 케이싱 사이즈가 커지게 되는 단점이 있다. 예컨대, 파워모듈 및 DC 커패시터들은 적층형 패키지 방식으로 케이싱 내부에 차례로 적층 및 안착되기 때문에, 파워모듈 및 DC 커패시터를 동시에 냉각시키기 위해서는 케이싱의 냉각유로가 파워모듈 및 DC 커패시터의 단면적 이상의 면적을 확보해야 하므로 케이싱의 사이즈 증대가 불가피하다.In the prior art, the capacitor has a structure in which the capacitor is in close contact with the casing for cooling the DC capacitor. However, the size of the casing of the inverter is increased as a whole. For example, since the power module and the DC capacitors are stacked and seated in the casing in a stacked package manner in order to cool the power module and the DC capacitor at the same time, the cooling flow path of the casing must secure an area exceeding the cross sectional area of the power module and the DC capacitor The size of the casing is inevitably increased.
또한, DC 커패시터의 케이스에는 전기적 절연을 위해 플라스틱수지 재질이 적용되고 있는데, 이러한 재질은 열 저항이 높아 열전도성이 떨어져 냉각 효과가 저해되는 문제가 있다. 냉각 효과가 떨어질수록 DC 커패시터의 내구성은 떨어지며, 인버터의 사용 내구 연한을 줄이게 하는 요소가 된다.In addition, a plastic resin material is applied to the case of the DC capacitor for electrical insulation. Such a material has a problem that the cooling effect is hindered due to the high thermal resistance due to the low thermal conductivity. The lower the cooling effect, the lower the durability of the DC capacitor and the factor that reduces the life of the inverter.
또한, 간접 냉각 방식의 경우 통전 시 허용 범위 온도 마진이 직접 냉각 방식에 비해 작기 때문에 온도 마진을 높게 설계해야 하며, 그에 따라 인버터의 전체 사이즈도 증대되는 문제점을 안고 있다.Also, in the case of the indirect cooling method, since the allowable range temperature margin at the time of energization is smaller than that of the direct cooling method, the temperature margin must be designed to be high, and the total size of the inverter is also increased.
상기한 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명의 실시예는 DC 커패시터, 커패시터 케이스, 파이프, 냉각판 및 전열부를 포함하는 차량용 인버터를 제공하는 데 목적이 있다.In order to solve the above problems, it is an object of the present invention to provide a vehicle inverter including a DC capacitor, a capacitor case, a pipe, a cooling plate, and a heat transfer part.
또한, 본 발명의 실시예는 DC 커패시터, 커패시터 케이스, 파이프, 냉각판 및 전열부의 다양한 결합 구조를 제시함으로써 보다 효율적인 인버터 냉각 방법을 이용하는 차량용 인버터를 제공하는 데 목적이 있다.It is also an object of the present invention to provide a vehicle inverter using a more efficient inverter cooling method by suggesting various combinations of DC capacitors, capacitor cases, pipes, cooling plates, and heat transfer parts.
본 발명의 과제들은 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The problems of the present invention are not limited to the above-mentioned problems, and other problems not mentioned can be clearly understood by those skilled in the art from the following description.
상기 과제를 달성하기 위하여, 본 발명의 실시예는 하나의 층에 수평 방향으로 배치되는 복수의 DC(Direct Current) 커패시터; 상기 복수의 DC 커패시터에 각각 대응되는 복수의 커패시터 케이스; 및 상기 복수의 커패시터 케이스 일부 영역에 밀착되는 굴곡 형상의 파이프;를 포함하는 차량용 인버터를 제공한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a plasma display panel comprising: a plurality of direct current (DC) capacitors arranged in a horizontal direction on a single layer; A plurality of capacitor cases respectively corresponding to the plurality of DC capacitors; And a bent pipe that is in close contact with the plurality of capacitor case partial regions.
또한, 본 발명의 실시예에서, 차량용 인버터는 상기 커패시터 케이스를 관통하는 관통 홀을 더 포함하고, 상기 파이프는 상기 관통 홀에 밀착되어 구비되는 것을 특징으로 한다.Further, in the embodiment of the present invention, the vehicle inverter further includes a through hole passing through the capacitor case, and the pipe is closely attached to the through hole.
또한, 본 발명의 실시예에서, 차량용 인버터는 상기 파이프에 밀착되는 냉각판을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.Further, in the embodiment of the present invention, the vehicle inverter further includes a cooling plate closely attached to the pipe.
또한, 본 발명의 실시예에서, 상기 파이프는 작동 유체가 증발하는 증발 표면 및 작동 유체가 응축하는 응축 표면을 더 포함하고, 상기 냉각판은 상기 파이프의 응축 표면에 밀착되어 구비되는 것을 특징으로 한다.Further, in an embodiment of the present invention, the pipe further includes a condensation surface on which the working fluid evaporates and a condensation surface on which the working fluid condenses, and the cooling plate is provided in close contact with the condensation surface of the pipe .
또한, 본 발명의 실시예에서, 상기 응축 표면은 단부가 절곡된 구조를 가지고, 상기 냉각판은 상기 단부가 절곡된 응축 표면의 형상에 맞도록 구비되는 것을 특징으로 한다.Further, in the embodiment of the present invention, the condensing surface has a structure in which the end portion is bent, and the cooling plate is provided so as to fit the shape of the condensed surface on which the end portion is bent.
또한, 본 발명의 실시예에서, 상기 파이프는 상기 관통 홀에 평행한 방향으로 상기 관통 홀 내부에 밀착되어 구비되는 제1 파이프 및 상기 제1 파이프에 직교하면서 연결되고, 상기 커패시터 케이스의 외부에 구비되는 제2 파이프를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.Further, in the embodiment of the present invention, the pipe may include a first pipe provided in close contact with the inside of the through hole in a direction parallel to the through hole, and a first pipe connected to the first pipe orthogonally, And a second pipe connected to the second pipe.
또한, 본 발명의 실시예에서, 상기 제1 파이프와 상기 제2 파이프가 번갈아 가며 연결되는 것을 특징으로 한다.Further, in the embodiment of the present invention, the first pipe and the second pipe are alternately connected.
또한, 본 발명의 실시예에서, 상기 제2 파이프는, 소정의 간격으로 세 개 이상의 제1 파이프의 일 단부와 연통 가능하게 결합되는 것을 특징으로 한다.Further, in the embodiment of the present invention, the second pipe is connected to one end of three or more first pipes in a communicable manner at a predetermined interval.
또한, 본 발명의 실시예는 하나의 층에 수평 방향으로 배치되는 복수의 DC 커패시터; 냉각수의 유로를 형성하고, 상기 복수의 DC 커패시터의 측면 및 하부를 감싸는 냉각판; 및 상기 냉각판 내부에서, 상기 DC 커패시터에 밀착되어 상기 DC 커패시터의 열을 상기 냉각판으로 전달하는 금속 소재의 전열부;를 포함하는 차량용 인버터를 제공한다.Embodiments of the present invention also include a plurality of DC capacitors arranged horizontally in one layer; A cooling plate which forms a flow path of the cooling water and surrounds the side and the bottom of the plurality of DC capacitors; And a heat transfer portion of a metallic material which is in close contact with the DC capacitor and transfers the heat of the DC capacitor to the cooling plate inside the cooling plate.
또한, 본 발명의 실시예에서, 상기 전열부는 상기 DC 커패시터의 하부와 상기 냉각판이 접하는 공간 또는 상기 복수의 DC 커패시터가 서로 접하는 공간에 구비되는 것을 특징으로 한다.Further, in the embodiment of the present invention, the heat transfer portion is provided in a space in which the lower portion of the DC capacitor contacts the cooling plate, or a space in which the plurality of DC capacitors are in contact with each other.
기타 실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.The details of other embodiments are included in the detailed description and drawings.
본 발명의 실시예에 따르면 다음과 같은 효과가 하나 혹은 그 이상 있다.According to an embodiment of the present invention, there is one or more of the following effects.
첫 째, DC 커패시터 내부를 관통하는 관통 홀에 밀착되어 구비되는 파이프를 포함하기 때문에 종래의 커패시터 냉각 방법보다 커패시터의 사이즈를 저감하는 효과가 있다.First, since the pipe includes the pipe closely attached to the through hole passing through the inside of the DC capacitor, there is an effect of reducing the size of the capacitor compared to the conventional method of cooling the capacitor.
둘 째, 커패시터의 몰드 면을 이용하지 않고 파이프 등의 방열 기구를 사용하므로 열 저항을 최소화할 수 있고, 그에 따라 차량용 인버터의 냉각 효율이 증대되는 효과가 있다.Secondly, since a heat dissipation mechanism such as a pipe is used without using the mold surface of the capacitor, the thermal resistance can be minimized and the cooling efficiency of the vehicle inverter can be increased accordingly.
본 발명의 효과들은 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The effects of the present invention are not limited to the effects mentioned above, and other effects not mentioned can be clearly understood by those skilled in the art from the description of the claims.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 차량의 외관을 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 차량을 설명하는 데 참조되는 블록도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 차량용 인버터를 설명하는 데 참조되는 블록도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 차량용 인버터의 일 구성인 DC 커패시터를 나타낸다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 차량용 인버터의 일 구성인 DC 커패시터 및 파이프가 결합된 구조를 나타낸다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 차량용 인버터의 일 구성인 파이프의 작동 원리를 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 차량용 인버터의 일 구성인 DC 커패시터, 파이프 및 냉각판이 결합된 구조를 나타낸다.
도 8 내지 도 9는 본 발명의 실시예에 따른 차량용 인버터의 일 구성인 DC 커패시터 및 파이프가 결합된 구조의 온도 해석을 나타낸다.
도 10 내지 도 11은 본 발명의 실시예에 따른 차량용 인버터의 일 구성인 DC 커패시터 및 파이프가 결합된 구조를 나타낸다.
도 12는 본 발명의 실시예에 따른 차량용 인버터의 일 구성인 DC 커패시터 및 파이프가 결합된 구조를 나타낸다.
도 13은 본 발명의 실시예에 따른 차량용 인버터의 일 구성인 DC 커패시터 및 냉각판이 결합된 구조를 나타낸다.
도 14는 본 발명의 실시예에 따른 차량용 인버터의 일 구성인 DC 커패시터, 냉각판 및 전열부가 결합된 구조를 나타낸다.1 is a view showing an appearance of a vehicle according to an embodiment of the present invention.
2 is a block diagram referenced for describing a vehicle according to an embodiment of the present invention.
3 is a block diagram referred to describe a vehicle inverter according to an embodiment of the present invention.
4 shows a DC capacitor which is a constitution of a vehicle inverter according to an embodiment of the present invention.
5 shows a structure in which a DC capacitor and a pipe, which are a constitution of a vehicle inverter according to an embodiment of the present invention, are combined.
6 is a view for explaining the operation principle of a pipe which is a constitution of a vehicle inverter according to an embodiment of the present invention.
FIG. 7 shows a structure in which a DC capacitor, a pipe and a cooling plate are combined, which is a constitution of a vehicle inverter according to an embodiment of the present invention.
FIGS. 8 to 9 show temperature analysis of a structure in which a DC capacitor and a pipe, which is a constitution of a vehicle inverter according to an embodiment of the present invention, are combined.
FIGS. 10 to 11 show a structure in which a DC capacitor and a pipe, which are a constitution of a vehicle inverter according to an embodiment of the present invention, are combined.
FIG. 12 shows a structure in which a DC capacitor and a pipe, which are a constitution of a vehicle inverter according to an embodiment of the present invention, are combined.
FIG. 13 shows a structure in which a DC capacitor and a cooling plate are combined, which is a constitution of a vehicle inverter according to an embodiment of the present invention.
FIG. 14 shows a structure in which a DC capacitor, a cooling plate, and an electrothermal unit are combined as one configuration of a vehicle inverter according to an embodiment of the present invention.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 명세서에 개시된 실시 예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 유사한 구성요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 이하의 설명에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 "모듈" 및 "부"는 명세서 작성의 용이함만이 고려되어 부여되거나 혼용되는 것으로서, 그 자체로 서로 구별되는 의미 또는 역할을 갖는 것은 아니다. 또한, 본 명세서에 개시된 실시 예를 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 명세서에 개시된 실시 예의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 첨부된 도면은 본 명세서에 개시된 실시 예를 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 본 명세서에 개시된 기술적 사상이 제한되지 않으며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings, wherein like reference numerals are used to designate identical or similar elements, and redundant description thereof will be omitted. The suffix " module " and " part " for the components used in the following description are given or mixed in consideration of ease of specification, and do not have their own meaning or role. In the following description of the embodiments of the present invention, a detailed description of related arts will be omitted when it is determined that the gist of the embodiments disclosed herein may be blurred. It is to be understood that both the foregoing general description and the following detailed description are exemplary and explanatory and are intended to provide further explanation of the invention as claimed. , ≪ / RTI > equivalents, and alternatives.
제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는 데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.Terms including ordinals such as first, second, etc. may be used to describe various elements, but the elements are not limited to these terms. The terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.It is to be understood that when an element is referred to as being "connected" or "connected" to another element, it may be directly connected or connected to the other element, . On the other hand, when an element is referred to as being "directly connected" or "directly connected" to another element, it should be understood that there are no other elements in between.
단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. The singular expressions include plural expressions unless the context clearly dictates otherwise.
본 출원에서, "포함한다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.In the present application, the terms "comprises", "having", and the like are used to specify that a feature, a number, a step, an operation, an element, a component, But do not preclude the presence or addition of one or more other features, integers, steps, operations, elements, components, or combinations thereof.
본 명세서에서 기술되는 차량은, 자동차, 오토바이를 포함하는 개념일 수 있다. 이하에서는, 차량에 대해 자동차를 위주로 기술한다.The vehicle described herein may be a concept including a car, a motorcycle. Hereinafter, the vehicle will be described mainly with respect to the vehicle.
본 명세서에서 기술되는 차량은, 동력원으로서 엔진을 구비하는 내연기관 차량, 동력원으로서 엔진과 전기 모터를 구비하는 하이브리드 차량, 동력원으로서 전기 모터를 구비하는 전기 차량 등을 모두 포함하는 개념일 수 있다.The vehicle described in the present specification may be a concept including both an internal combustion engine vehicle having an engine as a power source, a hybrid vehicle having an engine and an electric motor as a power source, and an electric vehicle having an electric motor as a power source.
이하의 설명에서 차량의 좌측은 차량의 주행 방향의 좌측을 의미하고, 차량의 우측은 차량의 주행 방향의 우측을 의미한다.In the following description, the left side of the vehicle means the left side in the running direction of the vehicle, and the right side of the vehicle means the right side in the running direction of the vehicle.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 차량의 외관을 도시한 도면이다.1 is a view showing an appearance of a vehicle according to an embodiment of the present invention.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 차량을 설명하는 데 참조되는 블록도이다.2 is a block diagram referenced for describing a vehicle according to an embodiment of the present invention.
도 1 및 도 2를 참조하면, 전장(overall length)은 차량(100)의 앞부분에서 뒷부분까지의 길이, 전폭(width)은 차량(100)의 너비, 전고(height)는 바퀴 하부에서 루프까지의 길이를 의미한다. 이하의 설명에서, 전장 방향(L)은 차량(100)의 전장 측정의 기준이 되는 방향, 전폭 방향(W)은 차량(100)의 전폭 측정의 기준이 되는 방향, 전고 방향(H)은 차량(100)의 전고 측정의 기준이 되는 방향을 의미할 수 있다.1 and 2, an overall length is a length from the front portion to a rear portion of the
도 2에 예시된 바와 같이, 차량(100)은, 제어부(170), 전원 공급부(190), 사용자 인터페이스 장치(200), 오브젝트 검출 장치(300), 통신 장치(400), 운전 조작 장치(500), 차량 구동 장치(600) 및 운행 시스템(700)을 포함할 수 있다.2, the
실시예에 따라, 차량(100)은, 본 명세서에서 설명되는 구성 요소 외에 다른 구성 요소를 더 포함하거나, 설명되는 구성 요소 중 일부를 포함하지 않을 수 있다. 제어부(170)는, 차량(100) 내의 각 유닛의 전반적인 동작을 제어할 수 있다. 제어부(170)는 ECU(Electronic Control Unit)로 명명될 수 있다.According to the embodiment, the
차량(100)에 포함되는, 하나 이상의 프로세서 및 제어부(170)는, ASICs (application specific integrated circuits), DSPs(digital signal processors), DSPDs(digital signal processing devices), PLDs(programmable logic devices), FPGAs(field programmable gate arrays), 프로세서(processors), 제어기(controllers), 마이크로 컨트롤러(micro-controllers), 마이크로 프로세서(microprocessors), 기타 기능 수행을 위한 전기적 유닛 중 적어도 하나를 이용하여 구현될 수 있다.One or more processors and controls 170 included in
전원 공급부(190)는 제어부(170)의 제어에 따라 각 구성요소들의 동작에 필요한 전원을 공급할 수 있다. 특히, 전원 공급부(190)는 차량 내부의 배터리 등으로부터 전원을 공급받을 수 있다.The
사용자 인터페이스 장치(200)는, 차량(100)과 사용자와의 소통을 위한 장치이다. 사용자 인터페이스 장치(200)는, 사용자 입력을 수신하고, 사용자에게 차량(100)에서 생성된 정보를 제공할 수 있다. 차량(100)은, 사용자 인터페이스 장치(200)를 통해, UI(User Interfaces) 또는 UX(User Experience)를 구현할 수 있다.The
오브젝트 검출 장치(300)는, 차량(100) 외부에 위치하는 오브젝트를 검출하기 위한 장치이다. 오브젝트 검출 장치(300)는, 센싱 데이터에 기초하여, 오브젝트 정보를 생성할 수 있다. The
오브젝트 정보는, 오브젝트의 존재 유무에 대한 정보, 오브젝트의 위치 정보, 차량(100)과 오브젝트와의 거리 정보 및 차량(100)과 오브젝트와의 상대 속도 정보를 포함할 수 있다.The object information may include information on the presence or absence of the object, position information of the object, distance information between the
오브젝트는, 차량(100)의 운행과 관련된 다양한 물체들일 수 있다.The object may be various objects related to the operation of the
통신 장치(400)는, 외부 디바이스와 통신을 수행하기 위한 장치이다. 여기서, 외부 디바이스는, 타 차량, 이동 단말기 또는 서버일 수 있다. The
통신 장치(400)는, 통신을 수행하기 위해 송신 안테나, 수신 안테나, 각종 통신 프로토콜이 구현 가능한 RF(Radio Frequency) 회로 및 RF 소자 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.The
운전 조작 장치(500)는, 운전을 위한 사용자 입력을 수신하는 장치이다. 차량(100)은 운전 조작 장치(500)에 의해 제공되는 신호에 기초하여 운행될 수 있다.The driving
차량 구동 장치(600)는, 차량(100)내 각종 장치의 구동을 전기적으로 제어하는 장치이다. 차량 구동 장치(600)는, 파워 트레인 구동부(610), 샤시 구동부(620), 도어/윈도우 구동부(630), 안전 장치 구동부(640), 램프 구동부(650) 및 공조 구동부(660)를 포함할 수 있다.The
실시예에 따라, 차량 구동 장치(600)는, 설명되는 구성 요소 외에 다른 구성 요소를 더 포함하거나, 설명되는 구성 요소 중 일부를 포함하지 않을 수 있다.According to the embodiment, the
한편, 차량 구동 장치(600)는 프로세서를 포함할 수 있다. 차량 구동 장치(600)의 각 유닛은, 각각 개별적으로 프로세서를 포함할 수 있다. On the other hand, the
파워 트레인 구동부(610)는, 파워 트레인 장치의 동작을 제어할 수 있다.The power
샤시 구동부(620)는, 샤시 장치의 동작을 제어할 수 있다.The
도어/윈도우 구동부(630)는, 차량(100) 내의 도어 장치(door apparatus) 또는 윈도우 장치(window apparatus)에 대한 전자식 제어를 수행할 수 있다.The door /
안전 장치 구동부(640)는, 차량(100) 내의 각종 안전 장치(safety apparatus)에 대한 전자식 제어를 수행할 수 있다.The safety
램프 구동부(650)는, 차량(100) 내의 각종 램프 장치(lamp apparatus)에 대한 전자식 제어를 수행할 수 있다.The
공조 구동부(660)는, 차량(100) 내의 공조 장치(air conditioner)에 대한 전자식 제어를 수행할 수 있다. 예를 들면, 공조 구동부(660)는, 차량 내부의 온도가 높은 경우, 공조 장치가 동작하여, 냉기가 차량 내부로 공급되도록 제어할 수 있다.The air
차량 구동 장치(600)는, 프로세서를 포함할 수 있다. 차량 구동 장치(600)의 각 유닛은, 각각 개별적으로 프로세서를 포함할 수 있다. 차량 구동 장치(600)는, 제어부(170)의 제어에 따라 동작될 수 있다.The
운행 시스템(700)은, 차량(100)의 각종 운행을 제어하는 시스템이다. 운행 시스템(700)은, 자율 주행 모드에서 동작될 수 있다.The
차량용 인버터(800)는 DC 전압을 AC 전압으로 바꿔주는 장치로서 차량(100)의 전압을 전기용품에 원활히 공급하기 위한 것이다. 차량(100)에 구비되는 배터리는 DC 전압을 제공하고 대부분의 가전제품은 AC 전압을 제공받아 구동되기 때문에, 차량의 배터리를 이용하여 가전제품을 사용하기 위해서는 차량용 인버터가 필요하다.The
차량용 인버터(800)는 전원 공급부(190)에 연결되어 제어부(170)의 제어를 받을 수 있다. 또는, 전원 공급부(190)와 별도로 제어부(170)의 제어를 받을 수도 있다. 본 발명의 실시예에 따른 차량용 인버터(800)에 대하여 이하 도 3에서 상세히 설명하도록 한다.The
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 차량용 인버터를 설명하는 데 참조되는 블록도이다.3 is a block diagram referred to describe a vehicle inverter according to an embodiment of the present invention.
본 발명의 실시예에 따른 차량용 인버터(800)는 DC 커패시터(810), 커패시터 케이스(820), 파이프(830), 냉각판(840) 및 전열부(850)를 포함한다.The
본 발명의 실시예에 따른 차량용 인버터(800)의 DC 커패시터(810)의 일 예는 DC-Link 커패시터일 수 있다. DC 커패시터(810)는 전원 공급부(190)로부터 공급되는 전원과 차량용 인버터(800) 사이의 버퍼로서 동작한다. An example of the
본 발명의 실시예에 따른 차량용 인버터(800)의 커패시터 케이스(820)는 DC 커패시터(810)를 안착시키는 역할을 한다. DC 커패시터(810)가 복수 개 구비되는 경우, 복수의 DC 커패시터(810)에 각각 대응되는 복수의 커패시터 케이스(820)가 구비될 수 있다.The
본 발명의 실시예에 따른 차량용 인버터(800)의 파이프(830)의 일 예는 히트 파이프(Heat Pipe)일 수 있다. 파이프(830)는 열 전달 매체로서 DC 커패시터(810)에서 발생하는 열을 외부로 방열하는 역할을 한다. 본 발명의 실시예에 따른 파이프(830)의 작동 원리는 이하 도 5 내지 도 9에서 상세히 설명하도록 한다.One example of the
본 발명의 실시예에 따른 차량용 인버터(800)의 냉각판(840)은 냉각수의 유로를 형성한다. 그리고, 냉각판(840)은 파이프(830)에 밀착되거나 DC 커패시터(810)의 측면 및 하부를 감싸는 형상으로 구비될 수 있다.The
본 발명의 실시예에 따른 차량용 인버터(800)의 전열부(850)는 알루미늄(Al), 구리(Cu) 등과 같이 열 전달률이 높은 금속으로 구성될 수 있다. 전열부(850)는 DC 커패시터(810)의 측면 및 하부를 감싸는 냉각판 내부에서, DC 커패시터(810)에 밀착되어 DC 커패시터(810)의 열을 냉각판(840)으로 전달하는 역할을 한다.The
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 차량용 인버터의 일 구성인 DC 커패시터를 나타낸다.4 shows a DC capacitor which is a constitution of a vehicle inverter according to an embodiment of the present invention.
커패시터는 용도에 따라 벌크 커패시터(Bulk capacitor), 바이패스 커패시터(Bypass capacitor) 및 디커플링 커패시터(De-coupling capacitor)로 분류될 수 있다. The capacitors can be classified into bulk capacitors, bypass capacitors, and de-coupling capacitors depending on the application.
일반적으로, 벌크 커패시터는 전류를 사용할 수 없는 기간 동안 전원 공급 장치의 출력이 현저히 떨어지는 것을 방지하기 위해 사용된다. 바이패스 커패시터는 특정 주파수에 공진하여 그 주파수의 노이즈 성분을 그라운드로 흘리거나 특정 주파수 성분만 다음 블록으로 흘려주기 위하여 사용된다. 디커플링 커패시터는 DC 특성이 서로 다른 복수의 단의 결합에 있어서, DC 전원은 차단하고 신호 성분만 전달하기 위하여 사용된다.In general, bulk capacitors are used to prevent the power supply output from significantly dropping during periods when no current is available. A bypass capacitor is used to resonate at a specific frequency and to pass the noise component of that frequency to ground or to flow only a specific frequency component to the next block. The decoupling capacitor is used for blocking the DC power supply and transmitting only the signal components in the coupling of the plurality of stages having different DC characteristics.
본 발명의 실시예에 따른 DC 커패시터(810)의 일 예는 벌크 커패시터일 수 있다.One example of a
도 4의 (a)를 참조하면, 각각의 DC 커패시터(810)들은 하나의 층에 수평 방향으로 배치될 수 있다. 도 4의 (a)에서는 각각의 DC 커패시터(810)들이 단일의 수평 방향으로 배열된 것으로 도시되었으나, 복수의 수평 방향으로 확장되어 배열되는 것도 본 발명의 권리범위에 속한다.Referring to FIG. 4 (a), each of the
또한, 도 4의 (b)를 참조하면, DC 커패시터(810)는 커패시터 케이스(820)를 관통하는 관통 홀(815)을 더 포함할 수 있다. 관통 홀(815)의 내부를 DC 커패시터(810)의 코어(816)라고 정의한다. 관통 홀(815)에는 파이프(830)가 밀착되어 구비될 수 있다. 관통 홀(815)에 파이프(830)가 밀착되는 구조에 대하여 이하에서 상세히 설명하도록 한다.4 (b), the
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 차량용 인버터의 일 구성인 DC 커패시터 및 파이프가 결합된 구조를 나타낸다.5 shows a structure in which a DC capacitor and a pipe, which are a constitution of a vehicle inverter according to an embodiment of the present invention, are combined.
본 발명의 실시예에 따른 차량용 인버터는 하나의 층에 수평 방향으로 배치되는 복수의 DC 커패시터(810), 복수의 DC 커패시터에 각각 대응되는 복수의 커패시터 케이스(820) 및 복수의 커패시터 케이스(820) 일부 영역에 밀착되는 굴곡 형상의 파이프(830)를 포함할 수 있다.The vehicle inverter according to the embodiment of the present invention includes a plurality of
본 발명의 실시예에 따른 차량용 인버터의 냉각 방법은 DC 커패시터(810)의 열로 인해 파이프(830) 내부에서 작동 유체가 증발함에 따라 DC 커패시터(810)의 열이 외부로 방출되는 원리를 이용한다.The cooling method of the vehicle inverter according to the embodiment of the present invention utilizes the principle that the heat of the
도 5에 도시된 것과 같이, 파이프(830)는 DC 커패시터(810)의 관통 홀(815)을 관통하며 DC 커패시터(810)에 밀착되어 구비될 수 있다. 또한, 도 5에 도시된 것과 같이, 파이프(830)는 작동 유체가 증발하는 증발 표면(835) 및 작동 유체가 응축하는 응축 표면(836)을 포함할 수 있다.As shown in FIG. 5, the
도 5에 도시된 본 발명의 실시예에 따른 차량용 인버터(800)의 파이프(830)는 DC 커패시터(810) 내부를 관통하는 관통 홀(815)에 밀착되어 구비되기 때문에 종래의 커패시터 냉각 방법보다 커패시터 사이즈를 저감하는 데 유리하다. 또한, 커패시터의 몰드 면을 이용하지 않고 파이프(830) 등의 방열 기구를 사용하므로 열 저항을 최소화할 수 있는 장점이 있다.Since the
도 5에 도시된 DC 커패시터 및 파이프의 결합 구조를 기초로 파이프(830)의 작동 원리를 이하 도 6에서 상세히 설명하도록 한다. The operation principle of the
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 차량용 인버터의 일 구성인 파이프의 작동 원리를 설명하기 위한 도면이다.6 is a view for explaining the operation principle of a pipe which is a constitution of a vehicle inverter according to an embodiment of the present invention.
본 발명의 실시예에 따른 파이프(830)는 용기(casing), 윅(wick), 증기 캐비티(vapour cavity) 및 작동 유체(working fluid)로 구성된다. 용기는 작동 유체가 이동하는 통로이고, 내부는 진공 상태이다. 윅은 용기 내부에 부착되는 금속 재질의 다공성 구조물로, groove type, mesh type, sintered type 등이 있다.The
파이프(830) 내부에서의 열 순환 과정을 설명하도록 한다. The heat circulation process inside the
우선, 파이프(830)의 증발 표면(835) 내부의 작동 유체가 증발하면서 DC 커패시터(810)의 코어(816)의 열을 흡수한다(①, 고온부 흡열). 전술한 바와 같이 파이프(830) 내부는 진공 상태이기 때문에 압력이 매우 낮아서 작동 유체가 쉽게 증발(기화)될 수 있다. 다음으로, 기화된 작동 유체가 자연 대류 현상에 의하여 응축 표면(836)으로 이동한다(②). 다음으로, 기화된 작동 유체가 응축 표면(836)에서 응축하면서 열을 방출한다(③, 저온부 방열). 마지막으로, 열 순환 과정의 추진력(driving force)인 중력 또는 표면장력에 의하여 응축(액화)된 작동 유체가 다시 증발 표면(835)으로 이동한다(④).First, the working fluid in the
파이프(830)의 관경 및 길이에 따른 열전달률과 작동 유체 별 사용 온도 범위에 대하여 설명하도록 한다.The heat transfer rate according to the pipe diameter and length of the
파이프(830)의 성능은 열전달률로 나타낼 수 있다. 파이프(830)의 관경과 길이에 따른 열전달률은 아래 표 1을 통해 확인할 수 있다. 일반적으로, DC 커패시터의 발열량은 108.3W로 알려져 있다. 따라서, 본 발명의 실시예에 따른 파이프(830)는 관경이 6.4mm인 파이프로 구비될 수 있다.The performance of the
또한, 표 2는 작동 유체에 따른 사용 온도 범위를 나타낸다. 본 발명의 실시예에 따른 DC 커패시터(810)의 코어(816)의 내부 온도를 고려하여 적절한 작동 유체가 선택될 수 있다.Table 2 shows the operating temperature range according to the working fluid. An appropriate working fluid can be selected in consideration of the internal temperature of the
12.7
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 차량용 인버터의 일 구성인 DC 커패시터, 파이프 및 냉각판이 결합된 구조를 나타낸다.FIG. 7 shows a structure in which a DC capacitor, a pipe and a cooling plate are combined, which is a constitution of a vehicle inverter according to an embodiment of the present invention.
본 발명의 실시예에 따른 차량용 인버터(800)는 DC 커패시터(810), 파이프(830) 뿐만 아니라 냉각판(840)을 더 포함할 수 있다. 냉각판(840)은 냉각수(845)의 유로를 형성한다.The
본 발명의 실시예에 따른 냉각판(840)은 파이프(830)의 응축 표면(836)에 밀착되어 구비될 수 있다. 앞서 도 6에서 설명한 바와 같이 파이프(830) 내부의 작동 유체는 DC 커패시터(810)의 코어(816)에서 발생한 열로 인해 증발되고, 응축 표면(836)에서 응축된다. The
따라서, 응축 표면(836)의 온도가 낮을수록 열 순환의 효율 즉, 열전도율이 높아진다. 본 발명의 실시예에 따른 냉각판(840)은 냉각수(845)의 유로를 형성하고, 응축 표면(836)에 밀착되어 구비됨으로써 DC 커패시터(810)의 냉각 효율을 높이는 효과를 갖는다.Accordingly, the lower the temperature of the condensing
다음으로, 본 발명의 실시예에 따른 냉각판(840)과 파이프(830)의 응축 표면(836)이 밀착되는 부분(846)에 대하여 설명하도록 한다.Next, the
도 7의 부분(846)을 참조하면, 파이프(830)의 응축 표면(836)은 단부가 절곡된 구조를 가질 수 있다. 또한, 냉각판(840)은 단부가 절곡된 응축 표면(836)의 형상에 맞도록 구비될 수 있다. 앞서 설명한 바와 같이, 작동 유체는 응축 표면(836)에서 응축되기 때문에 응축 표면(836)과 접하는 냉각판(840)의 단면적이 넓을수록 열전달률이 높아진다.Referring to
이와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 차량용 인버터(800)의 냉각판(840)은 절곡된 응축 표면(836)의 형상에 맞도록 구비됨으로써, 응축 표면(836)에 접하는 단면적이 넓어지므로, 결과적으로 높은 열전달률을 확보할 수 있도록 한다.As described above, the
한편, 본 발명의 실시예에 따른 냉각판(840)은 도 7에 도시된 것과 같이 응축 표면(836)에 밀착되어 구비되는 형상 뿐만 아니라 다양한 형상을 가질 수 있다. 이와 관련해서는 이하 도 13 내지 도 14에서 상세히 설명하도록 한다.Meanwhile, the
도 8 내지 도 9는 본 발명의 실시예에 따른 차량용 인버터의 일 구성인 DC 커패시터 및 파이프가 결합된 구조의 온도 해석을 나타낸다. 보다 구체적으로, 도 8 내지 도 9를 통하여 본 발명의 실시예에 따른 파이프의 유무에 따른 차량용 인버터의 냉각 효율에 대하여 설명하도록 한다. FIGS. 8 to 9 show temperature analysis of a structure in which a DC capacitor and a pipe, which is a constitution of a vehicle inverter according to an embodiment of the present invention, are combined. More specifically, the cooling efficiency of the vehicle inverter according to the embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 8 to 9. FIG.
도 8은 해석 조건을 도시한 도면이고, 도 9는 해석 결과를 도시한 도면이다.Fig. 8 is a view showing an analysis condition, and Fig. 9 is a diagram showing an analysis result.
도 8의 (a)는 파이프(830)가 없는 커패시터 모델을, 도 8의 (b)는 파이프(830)가 있는 커패시터 모델을 각각 도시한다.8 (a) shows a capacitor model without a
DC 커패시터(810)의 코어(816)의 1개당 발열량은 1.925W, DC 커패시터(810)의 코어(816)의 등가 열전달 계수는 0.45W/m-k, DC 커패시터(810)의 코어(816)의 외기 조건은 105℃로 설정된다. The equivalent heat transfer coefficient of the
커패시터 케이스(820)는 폴리페닐렌 설파이드(Poly Phenylene Sulfide, PPS) 소재가 적용된다. PPS 소재는 열에 강하고 강도가 높아 자동차와 전자 제품 및 기계류 등에서 금속을 대체하는 고분자 화합물이다.The
1mm의 열전도 테잎(thermal pad)이 DC 커패시터(810)의 바닥 면, 파이프(830)와 DC 커패시터(810)의 관통 홀(815)이 접하는 면, 그리고 파이프(830)와 냉각판(840)이 접하는 면에 구비된다.A thermal pad of 1 mm is formed on the bottom surface of the
냉각판(840) 내부의 냉각수(845)는 에틸렌 글라이콜(ethylene glycol) 50%, 물(water) 50%의 혼합 액으로 설정된다. 냉각수(845)는 10LPM(Liter per minute)으로 유입되며, 냉각수 입구 온도는 65℃로 설정된다.The cooling
도 9는 전술한 도 8의 해석 조건에 따른 해석 결과를 나타낸다. 도 8과 마찬가지로 도 9의 (a)는 파이프(830)가 없는 커패시터 모델의 사시도 및 측면도를, 도 9의 (b)는 파이프(830)가 있는 커패시터 모델의 사시도 및 측면도를 각각 도시한다.Fig. 9 shows an analysis result according to the above-described analysis condition of Fig. Like FIG. 8, FIG. 9A is a perspective view and a side view of a capacitor model without a
도 9의 (a)와 같이 파이프(830)가 없는 커패시터 모델의 경우, 코어(816)와 코어(816) 사이에서 최고 온도인 102.1℃가 측정된다. 반면 도 9의 (b)를 참조하면, DC 커패시터(810)의 가장자리에서 최고 온도인 93.4℃가 측정되고, 코어(816) 와 코어(816) 사이에서는 89.4℃가 측정된다.In the case of the capacitor model without the
즉, 도 9의 (a) 및 도 9의 (b)를 통하여 파이프(830)가 있는 커패시터 모델이 파이프(830)가 없는 커패시터 모델보다 최고 온도를 8.7℃만큼 낮출 수 있음을 확인할 수 있다.That is, it can be seen from FIG. 9A and FIG. 9B that the capacitor model with the
본 발명의 실시예에 따른 차량용 인버터(800)는 DC 커패시터(810)의 관통 홀(815)에 밀착되는 파이프(830)를 구비함으로써, DC 커패시터(810)의 코어(816)의 열을 보다 효율적으로 방열하는 기술적 효과를 갖는다.The
도 10 내지 도 11은 본 발명의 실시예에 따른 차량용 인버터의 일 구성인 DC 커패시터 및 파이프가 결합된 구조를 나타낸다.FIGS. 10 to 11 show a structure in which a DC capacitor and a pipe, which are a constitution of a vehicle inverter according to an embodiment of the present invention, are combined.
도 10을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 차량용 인버터(800)의 파이프(830)는 관통 홀(815)에 평행한 방향으로 관통 홀 내부에 밀착되어 구비되는 제1 파이프(835) 및 제1 파이프(835)에 직교하면서 연결되고, 커패시터 케이스(820)의 외부에 구비되는 제2 파이프(836)를 포함한다.10, the
나아가, 도 10에 도시된 것과 같이 제1 파이프(835)와 제2 파이프(836)는 서로 번갈아 가며 직렬로 연결될 수 있다. 복수의 제1 파이프(835) 및 복수의 제2 파이프(836)가 연결되어 형성하는 유로를 통하여 냉각수가 흐를 수 있다. 그에 따라, 본 발명의 실시예에 따른 차량용 인버터(800)의 파이프(830)는 냉각수가 유입되는 냉각수 입구(837) 및 냉각수가 배출되는 냉각수 출구(838)를 더 포함할 수 있다.Further, as shown in FIG. 10, the
도 11을 참조하면, 제2 파이프(836)는 소정의 간격으로 세 개 이상의 제1 파이프(835)의 일 단부와 연통 가능하게 결합될 수 있다. 즉, 도 10에서는 제1 파이프(835)와 제2 파이프(836)가 직렬로 연결되었으나, 도 11에서는 제1 파이프(835)와 제2 파이프(836)가 병렬로 연결된 것으로 이해될 수 있다.Referring to FIG. 11, the
계속하여 도 11을 참조하면, 복수의 제1 파이프(835) 및 복수의 제2 파이프(836)가 연결되어 형성하는 유로를 통하여 냉각수가 흐를 수 있다. 그에 따라, 본 발명의 실시예에 따른 차량용 인버터(800)의 파이프(830)는 냉각수가 유입되는 냉각수 입구(837) 및 냉각수가 배출되는 냉각수 출구(838)를 더 포함할 수 있다.11, the cooling water can flow through the flow path formed by connecting the plurality of
도 12는 본 발명의 실시예에 따른 차량용 인버터의 일 구성인 DC 커패시터 및 파이프가 결합된 구조를 나타낸다.FIG. 12 shows a structure in which a DC capacitor and a pipe, which are a constitution of a vehicle inverter according to an embodiment of the present invention, are combined.
도 12의 (a)는 DC 커패시터 및 파이프가 결합된 구조의 사시도이고, 도 12의 (b)는 도 12의 (a) 구조를 위에서 내려다 본 평면도이다.12 (a) is a perspective view of a structure in which a DC capacitor and a pipe are coupled, and FIG. 12 (b) is a plan view of the structure of FIG.
앞서 도 10 내지 도 11에서 설명된 DC 커패시터 및 파이프의 결합 구조에서는 공통적으로 제1 파이프(835)가 DC 커패시터(810)의 코어(816)를 관통하도록 구성되었다. 10 to 11, the
그러나 도 12의 (a)를 참조하면, 제1 파이프(835) 및 제2 파이프(835) 모두 DC 커패시터(810)의 코어를 관통하지 않고 DC 커패시터(810)의 커패시터 케이스(820)의 일부 영역에 밀착되도록 구성된다. 도 12의 (a)에 도시된 구조를 통하여, 파이프(830)는 복수의 DC 커패시터(810)를 패키징하는 몰드(mold) 사이를 냉각하게 된다.12 (a), both the
도 12의 (a)에 도시된 DC 커패시터(810) 및 파이프(830)의 결합 구조를 적용하면, 기존의 커패시터 구조를 최대한 변형하지 않고 냉각 효율을 높일 수 있는 기술적 효과를 기대할 수 있다.Applying the coupling structure of the
계속하여 도 12의 (a)를 참조하면, 복수의 제1 파이프(835) 및 복수의 제2 파이프(836)가 연결되어 형성하는 유로를 통하여 냉각수가 흐를 수 있다. 그에 따라, 본 발명의 실시예에 따른 차량용 인버터(800)의 파이프(830)는 냉각수가 유입되는 냉각수 입구(837) 및 냉각수가 배출되는 냉각수 출구(838)를 더 포함할 수 있다.12 (a), the cooling water can flow through the flow path formed by connecting the plurality of
앞서 도 5 내지 도 12를 통하여 파이프를 이용한 DC 커패시터의 냉각 방법에 대하여 설명하였다. 이하 도 13 내지 도 14에서는 파이프를 이용하지 않고 냉각판을 이용하는 DC 커패시터의 냉각 방법에 대하여 설명하도록 한다.The cooling method of the DC capacitor using the pipe has been described with reference to FIGS. 5 to 12. 13 to 14, a method of cooling a DC capacitor using a cooling plate without using a pipe will be described.
도 13은 본 발명의 실시예에 따른 차량용 인버터의 일 구성인 DC 커패시터 및 냉각판이 결합된 구조를 나타낸다.FIG. 13 shows a structure in which a DC capacitor and a cooling plate are combined, which is a constitution of a vehicle inverter according to an embodiment of the present invention.
본 발명의 실시예에 따른 차량용 인버터(800)의 냉각판(840)은 복수의 DC 커패시터(810)를 수용하는 커패시터용 배쓰(bath, 847)를 더 포함할 수 있다. 도 13에서는 배쓰(847)가 DC 커패시터(810) 4개를 수용하도록 도시되었으나 본 발명의 권리범위가 이에 한정되는 것은 아니다.The
앞서 도 5 내지 도 12를 통하여 설명한 바와 같이 냉각판(840) 내부에는 냉각수(845)의 유로가 형성되어 냉각수(845)가 흐른다. 냉각수(845)를 통해 DC 커패시터(810)로부터 발생한 열이 방열된다.As described above with reference to Figs. 5 to 12, a channel of the cooling
도 13에 도시된 본 발명의 실시예에 따른 차량용 인버터(800)는 복수의 DC 커패시터(810)의 체결 공간을 줄이고, 플라스틱 하우징과 냉각판(840) 사이의 열 저항을 감소시켜 냉각 성능을 향상시키는 기술적 효과를 갖는다.The
도 14는 본 발명의 실시예에 따른 차량용 인버터의 일 구성인 DC 커패시터, 냉각판 및 전열부가 결합된 구조를 나타낸다.FIG. 14 shows a structure in which a DC capacitor, a cooling plate, and an electrothermal unit are combined as one configuration of a vehicle inverter according to an embodiment of the present invention.
본 발명의 실시예에 따른 차량용 인버터(800)는 하나의 층에 수평 방향으로 배치되는 복수의 DC 커패시터(810)와, 냉각수(845)의 유로를 형성하고 복수의 DC 커패시터(810)의 측면 및 하부를 감싸는 냉각판(840)과, 냉각판(840) 내부에서 DC 커패시터(810)에 밀착되어 DC 커패시터(810)의 열을 상기 냉각판(840)으로 전달하는 금속 소재의 전열부(850)를 포함할 수 있다.The
도 14의 (a)는 전열부(850)를 나타낸 도면이고, 도 14의 (b)는 DC 커패시터(810), 냉각판(840) 및 전열부(850)가 결합된 구조를 나타낸 도면이다.14A is a view showing a
도 14의 (a) 및 (b)를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 차량용 인버터(800)의 전열부(850)는 DC 커패시터(810)의 하부와 냉각판(840)이 접하는 공간 또는 복수의 DC 커패시터(810)가 서로 접하는 공간에 구비될 수 있다.14A and 14B, the
전열부(850)는 알루미늄(Al), 구리(Cu) 등과 같이 열 전달률이 높은 금속으로 구성될 수 있다. 또한, 전열부(850)는 DC 커패시터(810)의 측면 및 하부를 감싸는 배쓰(847) 내부에서, DC 커패시터(810)에 밀착되어 DC 커패시터(810)의 열을 냉각판(840)으로 전달하는 역할을 한다.The
전술한 본 발명은, 프로그램이 기록된 매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로서 구현하는 것이 가능하다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 매체는, 컴퓨터 시스템에 의하여 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록장치를 포함한다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 매체의 예로는, HDD(Hard Disk Drive), SSD(Solid State Disk), SDD(Silicon Disk Drive), ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피 디스크, 광 데이터 저장 장치 등이 있으며, 또한 캐리어 웨이브(예를 들어, 인터넷을 통한 전송)의 형태로 구현되는 것도 포함한다. 또한, 상기 컴퓨터는 프로세서 또는 제어부를 포함할 수도 있다. 따라서, 상기의 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니되고 예시적인 것으로 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 첨부된 청구항의 합리적 해석에 의해 결정되어야 하고, 본 발명의 등가적 범위 내에서의 모든 변경은 본 발명의 범위에 포함된다.The present invention described above can be embodied as computer-readable codes on a medium on which a program is recorded. The computer readable medium includes all kinds of recording devices in which data that can be read by a computer system is stored. Examples of the computer readable medium include a hard disk drive (HDD), a solid state disk (SSD), a silicon disk drive (SDD), a ROM, a RAM, a CD-ROM, a magnetic tape, a floppy disk, , And may also be implemented in the form of a carrier wave (e.g., transmission over the Internet). In addition, the computer may include a processor or a control unit. Accordingly, the above description should not be construed in a limiting sense in all respects and should be considered illustrative. The scope of the present invention should be determined by rational interpretation of the appended claims, and all changes within the scope of equivalents of the present invention are included in the scope of the present invention.
100 : 차량100: vehicle
Claims (10)
상기 복수의 DC 커패시터에 각각 대응되는 복수의 커패시터 케이스; 및
상기 복수의 커패시터 케이스 일부 영역에 밀착되는 굴곡 형상의 파이프;
를 포함하는 차량용 인버터.A plurality of direct current (DC) capacitors arranged horizontally in one layer;
A plurality of capacitor cases respectively corresponding to the plurality of DC capacitors; And
A flexible pipe that is in close contact with the plurality of capacitor case partial regions;
.
상기 커패시터 케이스를 관통하는 관통 홀을 더 포함하고,
상기 파이프는 상기 관통 홀에 밀착되어 구비되는 것을 특징으로 하는 차량용 인버터.The method according to claim 1,
And a through hole penetrating the capacitor case,
And the pipe is provided in close contact with the through hole.
상기 파이프에 밀착되는 냉각판을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 인버터.3. The method of claim 2,
Further comprising a cooling plate that is in close contact with the pipe.
상기 파이프는 작동 유체가 증발하는 증발 표면 및 작동 유체가 응축하는 응축 표면을 더 포함하고,
상기 냉각판은 상기 파이프의 응축 표면에 밀착되어 구비되는 것을 특징으로 하는 차량용 인버터.The method of claim 3,
The pipe further comprising a condensing surface on which the working fluid and the evaporating surface on which the working fluid evaporate,
Wherein the cooling plate is provided in close contact with a condensed surface of the pipe.
상기 응축 표면은 단부가 절곡된 구조를 가지고, 상기 냉각판은 상기 단부가 절곡된 응축 표면의 형상에 맞도록 구비되는 것을 특징으로 하는 차량용 인버터.5. The method of claim 4,
Wherein the condensing surface has a structure in which the end portion is bent, and the cooling plate is provided so as to match the shape of the condensed surface on which the end portion is bent.
상기 파이프는,
상기 관통 홀에 평행한 방향으로 상기 관통 홀 내부에 밀착되어 구비되는 제1 파이프 및
상기 제1 파이프에 직교하면서 연결되고, 상기 커패시터 케이스의 외부에 구비되는 제2 파이프를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 인버터.3. The method of claim 2,
The pipe
A first pipe provided in close contact with the inside of the through hole in a direction parallel to the through hole,
Further comprising a second pipe connected to the first pipe orthogonally and provided outside the capacitor case.
상기 제1 파이프와 상기 제2 파이프가 번갈아 가며 연결되는 것을 특징으로 하는 차량용 인버터.The method according to claim 6,
And the first pipe and the second pipe are alternately connected to each other.
상기 제2 파이프는,
소정의 간격으로 세 개 이상의 제1 파이프의 일 단부와 연통 가능하게 결합되는 것을 특징으로 하는 차량용 인버터.The method according to claim 6,
And the second pipe includes:
And is connected to one end of three or more first pipes at a predetermined interval in a communicable manner.
냉각수의 유로를 형성하고, 상기 복수의 DC 커패시터의 측면 및 하부를 감싸는 냉각판; 및
상기 냉각판 내부에서, 상기 DC 커패시터에 밀착되어 상기 DC 커패시터의 열을 상기 냉각판으로 전달하는 금속 소재의 전열부;
를 포함하는 차량용 인버터.A plurality of DC capacitors arranged horizontally in one layer;
A cooling plate which forms a flow path of the cooling water and surrounds the side and the bottom of the plurality of DC capacitors; And
A heat transfer unit of a metal material, which is in close contact with the DC capacitor and transfers the heat of the DC capacitor to the cooling plate in the cooling plate;
.
상기 전열부는,
상기 DC 커패시터의 하부와 상기 냉각판이 접하는 공간 또는 상기 복수의 DC 커패시터가 서로 접하는 공간에 구비되는 것을 특징으로 하는 차량용 인버터.10. The method of claim 9,
The heat-
Wherein a space in which the lower portion of the DC capacitor is in contact with the cooling plate or a space in which the plurality of DC capacitors are in contact with each other is provided.
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KR1020170155494A KR102065422B1 (en) | 2017-11-21 | 2017-11-21 | A vehicle inverter |
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KR20110051829A (en) * | 2009-11-11 | 2011-05-18 | 현대자동차주식회사 | Colling apparatus for fuel cell vehicle |
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