KR20190076880A

KR20190076880A - 특히 u 자형 자성 부품을 포함하는 전기 장비 케이싱 구성요소

Info

Publication number: KR20190076880A
Application number: KR1020180165887A
Authority: KR
Inventors: 기욤 트라멧; 아노드 마스
Original assignee: 발레오 지멘스 이오토모티브 프랑스 에스에이에스
Priority date: 2017-12-22
Filing date: 2018-12-20
Publication date: 2019-07-02
Also published as: CN109962629A; EP3501907A1; US11143676B2; EP3501907B1; FR3076094A1; US20190195920A1; HUE053034T2; FR3076094B1; JP2019126248A

Abstract

본 발명은 제1 전기 장비(1)의 케이싱 구성요소(5-1)에 관한 것으로서, 상기 케이싱 구성요소(5-1)는 전류를 수신하도록 구성된 적어도 하나의 전기 전도체(111,112,113)를 수용하도록 구성되고, 상기 케이싱 구성요소(5-1)는 상기 케이싱 구성요소의 벽(5-10)에 제공되는 한 쌍의 슬롯을 포함하고, 상기 한 쌍의 슬롯은 상기 전기 전도체를 수용하도록 구성된 수용 영역의 양측에 슬롯을 포함하고, 상기 한 쌍의 슬롯은 베이스 및 서로 평행하며 상기 베이스에 수직인 2개의 암들을 포함하는 U 자형 단면을 갖는 부품(5-14)의 삽입을 허용하도록 제공되고, 상기 암들은 상기 수용 영역의 양측의 상기 슬롯에 삽입되도록 구성되어, U 자형 부품(5-14)이 상기 전기 전도체(111, 112, 113)내에서 순환하는 전류에 의해 발생된 자속을 안내할 수 있는 것을 특징으로 한다.

Description

특히 U 자형 자성 부품을 포함하는 전기 장비 케이싱 구성요소{ELEMENT OF AN ELECTRIC EQUIPMENT CASING, IN PARTICULAR COMPRISING U-SHAPED MAGNETIC PARTS}

본 발명은 전기 장비, 특히 전기 및 하이브리드 차량용 케이싱의 구성 요소에 관한 것이다.

본 발명은 전기 및 하이브리드 차량용 고전압 전기 장비 분야에 관한 것이다.

특히, 본 발명의 목적은 차량용 전기 장비의 케이싱 구성요소에서 U 자형 자성 부품을 대량 생산할 수 있는 어셈블리를 제공하는데 있다.

공지된 바와 같이, 전기 또는 하이브리드 자동차는 차내의(on-board) 고전압 전기 시스템을 통한 고전압 전력 배터리에 의해 전력이 공급되는 전기 동력화 시스템, 및 및 차내의 저전압 전기 시스템을 통한 저전압 전력 배터리에 의해 전력이 공급되는 복수의 보조 전기 설비들을 포함한다.

고전압 전력 배터리는 전기 동력화 시스템에 전력을 공급함으로써, 차량의 추진력을 제공한다. 보다 구체적으로, 차량의 휠을 구동하는 전기 장비를 제어하기 위해, 고전압 전력 배터리에 의해 제공되는 직류 전류를 하나 또는 여러 개의 교류 제어 전류, 예를 들어 정현파 전류로 변환할 수 있는 인버터의 사용은, 공지되어 있다.

공지된 해결책에서, 인버터는 전자 전력 모듈 및 전자 제어 유닛이 장착되는 케이싱 형태이다. 인버터는 전기 모터를 구동하는 전력이 통과하는 전기 부품을 포함하는 본체를 포함한다. 전자 제어 유닛은 전자 전력 모듈을 제어할 수 있는 전자 부품을 포함한다.

전자 전력 모듈을 고전압 배터리에 연결하기 위한 목적으로, 전자 전력 모듈은 고전압 전력 배터리의 양의 전위에 연결된 "양의 전위를 갖는"이라고 불리는 전기 전도체, 및 고전압 전력 배터리의 음의 전위에 연결된 "음의 전위를 갖는"이라고 불리는 전기 반도체를 포함한다.

또한, 3 상 모터의 경우, 인버터는 "상 전도체(phase conductor)"라 불리는 3개의 전기 전도체를 포함하고, 이는 "고압 배터리에 의해 공급되는 직류로부터 인버터에 의해 발생된 2 대 2 상 변화, 예를 들어 120°를 갖는 "상 전류"라 불리는 3개의 전류를 사용함으로써, 모터를 제어하기 위하여 전자 전력 모듈을 전기 모터에 연결할 수 있게 한다.

이러한 상 전도체를 통해 전기 장비로 전달되는 전류를 적절한 방식으로 제어하기 위해, 그 내부를 순환하는 전류의 세기가 적응된 센서, 특히 홀 효과 센서에 의해 측정되어야 한다.

홀 효과 센서가 상 전도체에서 순환하는 전류의 세기를 측정할 수 있게 하기 위해, 공지된 방법은 상기 전류에 의해 생성된 자기장을 포커싱하는 부재를 제공하는 것이다. 이 자기장은 전자 제어 유닛에 장착된 대응 홀 효과 센서에 의해 측정된다. 자기장에 기초하여, 상기 센서는 전도체내에 순환하는 전류의 세기를 측정한다.

최신식 기술에 따르면, 상기 자기장 포커싱 부재는 상 전도체 상에 오버 몰딩된다(overmoulded). 이 시스템의 첫 번째 단점은 대량 생산의 맥락에서 그러한 오버 몰딩 작업으로 유발되는 비용이다. 두 번째 단점은 오버 몰딩이 열 충격을 발생시켜서, 자기장을 포커싱하도록 구성된 부재에 영향을 준다는 점이다. 이러한 열 충격은 상기 부재의 재료를 구성하는 분자들의 배향을 파괴(disorganisation)함으로써, 상기 자기장 포커싱 부재의 성능을 저하시킨다.

최신식 기술에 따르면, 그 해결책은 전류 센서의 설정을 변경하여 측정된 값을 경험적으로 변경시키는 것으로 구성된다.

따라서, 특히 상기 전기 전도체에서 순환하는 전류의 강도를 직접적이고 신뢰성 있는 측정을 수행하기 위해서는, 전기 장비의 적어도 하나의 전기 전도체에 의해 생성된 자기장의 포커싱 기능을 제공할 수 있는 자기장 포커싱 부재의 위치 설정이 필요하다.

이러한 목적을 위해, 본 발명은 적어도 하나의 전기 전도체를 수용하는 영역과 상기 전기 전도체의 양측에 위치하도록 구성된 적어도 한 쌍의 슬롯을 포함하는 케이싱의 요소에 관한 것으로서, 상기 한 쌍의 슬롯내로 U 자형 단면(section)을 가진 부품의 편평한 암들이 삽입되고, 상기 암들은 상기 전기 전도체내에 순환하는 전류에 의해 발생된 자기장의 포커싱 기능을 제공하도록 구성된다.

본 발명의 목적은 차량용 전기 장비의 케이싱 구성요소에서 U 자형 자성 부품을 대량 생산할 수 있는 어셈블리를 제공하는데 있다.

이러한 목적을 위해, 본 발명은 먼저 제1 전기 장비, 특히 전기 또는 하이브리드 차량의 케이싱 구성요소에 관한 것으로서, 상기 케이싱 구성요소는 전기를 수신하도록 제공된 적어도 하나의 전기 전도체를 수용하도록 구성된다.

상기 케이싱 구성요소는 케이싱 구성요소의 벽에 제공된 한 쌍의 슬롯을 포함하고, 상기 한 쌍의 슬롯은 상기 전기 전도체를 수용하도록 구성된 수용 영역의 양측에 슬롯을 포함하고, 상기 한 쌍의 슬롯은 베이스 및 서로 평행하며 베이스에 수직인 2개의 암을 포함하는 U 자형 단면을 갖는 부품의 삽입을 허용하도록 제공되며, 상기 암은 상기 수용 영역의 양측의 상기 슬롯내에 삽입되도록 구성되어, U 자형 부품이 상기 전기 전도체내에 순환하는 전류에 의해 발생된 자속을 안내할 수 있다.

이에 따라, 케이싱 구성요소는 U 자형 자성 부품을 슬롯 쌍에 삽입함으로써, 수용 영역에 수용된 전기 전도체내에 순환되는 전류에 의해 유도된 자기장의 포커싱 기능을 제공하고, 그에 의해 케이싱 구성요소에 고정된 인쇄 회로 기판 상에 연결된 센서들, 예컨대 홀 효과 센서들에 의해 상기 전류의 세기에 대한 신뢰성 있는 측정을 제공한다.

전기 전도체는 예를 들어 구리, 강 또는 알루미늄과 같은 전기 전도성 재료로 제조된 스트립 일 수 있다. 스트립은 바람직하게는 접힌다. 전기 전도체는 특히 제1 전기 장비의 부품, 예컨대 전자 전력 모듈에 전기적으로 연결되도록 구성된 제1 단부, 및 제2 전기 장비, 예컨대 전기 장비에 전기적으로 연결되도록 구성된 제2 단부를 포함한다.

일 실시 예에 따르면, U 자형 개구가 한 쌍의 슬롯의 슬롯들 사이의 벽에 제공되어, 한 쌍의 슬롯에 삽입된 U 자형 부품의 베이스를 홀딩하기 위한 고정 클립 기능을 보장하도록 구성된 일정 수준의 가요성 및 돌출부를 포함하는 탭을 형성한다.

일 실시 예에 따르면, 상기 케이싱 구성요소는 단일 블록으로 이루어진다.

본 발명은 또한 자성 재료로 제조된 적어도 하나의 U 자형 부품을 포함하는, 위에서 간략하게 설명한 케이싱 구성요소를 포함하는 전기 장비에 관한 것으로서, 이는 베이스 및 서로 평행하며 베이스에 수직인 2개의 암들을 포함하고, 상기 암들은 수용 영역의 양측에 있는 상기 슬롯에 삽입되고, 상기 U 자형 부품은 상기 수용 영역 내에 수용된 전기 전도체내에서 순환하는 전류에 의해 발생된 자속을 안내하도록 구성된다.

일 실시 예에 따르면, 전기 장비는 수용 영역에 장착되는 전기 전도체를 포함하고, 상기 수용 영역에서 전기 전도체가 U 자형 부품을 잠금한다.

바람직하게는, U 자형 부품의 베이스 반대 방향으로 상기 탭에 가해진 압력에 의해 U 자형 부품의 릴리스를 가능하게 하도록 탭의 가요성이 구비된다.

일 실시 예에 따르면, 상기 전기 전도체는 상기 U 자형 부품의 릴리스를 야기할 수 있는, U 자형 부품의 베이스 반대 방향으로의 상기 탭의 이동을 방지함으로써 상기 U 자형 부품을 잠금한다.

일 실시 예에 따르면, 상기 전기 전도체의 일부는 U 자형 부품의 잠금 기능을 제공하고, 상기 일부는 벽에 평행한 전기 전도체의 표면에 대응하며 상기 탭에 대하여 지탱하게 되어, 상기 U 자형 부품의 베이스 반대 방향 및 상기 벽에 수직인 방향으로의 상기 탭의 모든 이동을 방지한다.

일 실시 예에 따르면, 상기 벽은 전기 장비의 외벽을 형성하고, 상기 전기 전도체는 상기 전기 장비의 외부 전기 단자를 형성하는 단부 및 상기 케이싱 구성요소에 포함된 전기 부품에 연결된 또다른 단부를 포함하고, 상기 U 자형 부품은 상기 전류의 측정을 수행하기 위하여 상기 전기 전도체에서 순환하는 전류에 의해 발생된 자속을 안내하도록 구성된다.

바람직하게는, 전기 장비는 U 자형 부품에 의해 안내되는 자기장으로부터 전기 전도체내에 순환하는 전류를 측정하기 위해 U 자형 부품의 암들 사이에 위치된 센서, 특히 홀 효과 센서를 포함한다.

바람직하게는, 전기 장비는 상기 U 자형 부품의 암들 사이에 위치한 센서, 특히 홀 효과 센서를 포함하여, 상기 U자형 부품에 의해 안내되는 자기장으로부터 상기 전기 전도체내에서 순환하는 전류를 측정한다.

바람직하게는, 전기 장비는 상기 케이싱 구성요소에 장착된 인쇄 회로 기판을 포함하고, 상기 센서는 상기 인쇄 회로 기판 상에 장착되고, 상기 인쇄 회로 기판은 상기 U 자형 부품의 암들이 삽입되는 슬롯들을 포함한다.

일 실시 예에 따르면, 인쇄 회로 기판은 상기 벽에 수직이고, 상기 U 자형 부품의 암들은 상기 인쇄 회로 기판의 평면에 평행한 방향을 따르는 상기 슬롯들내로 도입된다.

본 발명의 일 실시 형태에 따르면, 전기 전도체는 제1 전기 장비의 구성 요소, 예를 들어 전자 전력 모듈의 단자에 고정된다.

일 실시 예에 따르면, 전기 장비는 한편으로는 차량의 전기 장치에, 그리고 다른편으로는 차량의 고전압 전력 배터리에 전기적으로 연결되도록 제공된 인버터이다.

본 발명의 일 실시 형태에 따르면, 인버터는 직류를 "상 전류"라 불리는 복수의 교류 전류로 변환할 수 있는 전자 전력 모듈을 포함하며, 상기 복수의 상 전류는 상기 복수의 전기 전도체를 통해 차량의 전기 장치와 전자 전력 모듈 사이를 순환한다.

"직류를 복수의 교류 전류로 변환할 수 있는 전자 전력 모듈"이라는 용어는 전자 전력 모듈이 직류를 복수의 교류 전류로 변환할 수 있도록 구성되고, 및/또는 복수의 교류 전류를 직류 전류로 변환하도록 구성될 수 있다는 사실을 설명하기 위해 사용된다.

본 발명은 또한 차내의 고전압 전기 시스템을 통해 고전압 전력 배터리에 의해 전력이 공급되는 전기 장치, 예를 들어 동력화 장치, 및 위에서 설명된 바와 같이, 상기 전기 장치에 연결된 전기 장비를 포함하는 전기 또는 하이브리드 차량에 관한 것이다.

본 발명은 단지 예로서 제공되고 첨부된 도면을 참조하여 이하의 설명을 읽음으로써 더 잘 이해 될 것이며, 첨부된 도면은 예시로서 제공되며 이에 한정되는 것은 아니며, 동일한 참조번호는 유사한 항목들에 대해 기재된다.
도 1은 본 발명에 따른 인버터의 실시 예의 사시도이고,
도 2는 전자 모듈, 전자 제어 모듈, 제1 양의 전위 전기 전도체, 제1 음의 전위 전기 전도체, 및 도 1의 인버터의 고정 바에 의해 형성된 유닛의 사시도이고,
도 3은 한 세트의 전기 전도체의 사시도이고,
도 4는 U 자형 부품을 포함하는, 도 1의 인버터의 케이싱 구성요소의 사시도이고,
도 5는 U 자형 부품의 2개의 암들 및 상기 U 자형 부품을 유지(retain)하는 탭을 도시한, 도 4의 케이싱 구성요소의 부분 확대도이고,
도 6은 단독으로 도시된 U 자형 부품의 사시도이고,
도 7은 도 3의 전기 전도체 및 도 6의 U 자형 부품이 장착된, 도 4의 케이싱 구성요소의 사시도이고,
도 8은 인쇄 회로 기판이 배열된 본 발명에 따른 케이스 구성요소의 저면도이다.
도면들은 그 구현을 설명하기 위해 본 발명의 상세한 도면을 제공하지만, 상기 도면들은 당연히 필요에 따라 본 발명을 보다 잘 정의하는 역할을 할 수 있음을 알아야한다.

이하에 제공된 상세한 설명에서, 본 발명은 본 발명의 범위를 제한하는 것이 아니라, 전기 또는 하이브리드 차량에 대한 적용 예로서 설명된다.

아래에 설명된 예에서, 차량은 특히 전기 장치, 인버터 형태의 전기 장비, 고전압 전력 배터리, 차내의 고전압 전기 시스템, 저전압 전력 배터리, 차내의 저전압 전기 시스템 및 복수의 보조 전기 장비를 포함한다.

본 발명에 따른 전기 장비는 본 발명의 범위를 제한하지 않으면서, 인버터에 대한 구현 예로서 아래에 설명된다. 따라서 전기 장비는 인버터 이외의 것일 수 있고, 예컨대 차량의 차내에 장착된 충전기 또는 DCDC 컨버터일 수 있다.

차내의 저전압 전기 시스템은 저전압 전력 배터리를 다수의 보조 전기 장비에 연결하여, 저전압 전력 배터리가 차내의 컴퓨터, 윈도우 리프트 모터, 멀티미디어 시스템 등과 같은 보조 전기 장비에 전력을 공급한다. 저전압 전력 배터리는 일반적으로 약 12V, 24V 또는 48V의 전압을 전달한다. 저전압 배터리의 충전은 직류-대-직류 컨버터로 통상 알려진 직류 전압 대 직류 전압 컨버터를 통하여 고전압 배터리로부터 수행된다.

차내의 고전압 전기 시스템은 고전압 전력 배터리를 인버터에 연결하여, 고전압 전력 배터리가 인버터를 통해 전기 장치에 전력을 공급하도록 한다. 고전압 전력 배터리는 일반적으로 100V 내지 900V, 바람직하게는 100V 내지 500V 범위의 전압을 공급한다. 고전압 전력 배터리의 전기 충전은 차량의 직류 고전압 전기 시스템을 통해 예를 들어 가정용 전력망과 같은 외부 전력망에 연결하여 달성된다.

전기 장치는 회전형 전기 장치이며, 바람직하게는 고전압 전력 배터리에 의해 공급된 전력을 사용하여 차량의 휠을 구동하도록 제공된다. 보다 구체적으로, 전기 장치는 다상 전류 소스에 의해 전력 공급되는 교류 전기 장치이다. 예를 들어, 전기 장치는 교류 모터일 수 있다. 후술되는 바람직한 예에서, 전기 장치는 본 발명의 범위를 제한함이 없이, 3상 전류원에 의해 전력 공급된다.

본 실시 예에서, 전기 장치의 제어는 인버터에 의해 달성된다. 상기 인버터는 고전압 전력 배터리에 의해 공급된 직류 전류를 3개의 교류 제어 전류, 예를 들어 정현파 전류로 변환한다. 다시 말해, 인버터의 목적은 고전압 전력 배터리에 의해 전달되어 입력되는 직류를 전기 장치를 제어할 수 있는 3 상 전류로 변환하는 것이다. 역으로, 다른 동작 모드에서, 전기 장치는 또한 인버터에 3개의 교류 전류를 공급할 수 있어서, 상기 인버터는 그것들을 고전압 전력 배터리를 충전하는데 사용될 수 있는 직류로 변환시킨다.

도 1에 도시된 실시 예에서, 인버터(1)는 도 2를 참조하여 전자 전력 모듈(10), 전자 제어 유닛(부분적으로 도 8에 도시됨) 및 복수의 전기 전도체들(30, 40, 111, 112, 113)이 장착된 케이싱(5)를 포함한다. 전자 제어 유닛(20)은 전자 전력 모듈(10)의 부품을 제어할 수 있는 구성 요소를 포함한다. 보다 구체적으로는, 전자 제어 유닛(20)은 전자 전력 모듈(10)을 제어하여, 모터를 제어하기 위하여 제1 전기 전도체(30) 및 제2 전기 전도체(40)로부터의 직류 전압을 정의하는, 고전압 배터리에 의해 공급되는 직류 전류를 3개의 교류 상 전류로 변환한다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 전자 전력 모듈(10)은 전기 전도체(30, 40, 111, 112, 113)가 고정되는 본체(100)를 포함한다. 또한, 전자 전력 모듈(10)은 특히 직류 전류를 교류 전류로 또는 그 역으로 변환하도록 구성되며, 전기 에너지가 통과하여 전기 장치에 전력 공급하는 전자 전력 부품을 포함한다. 전자 전력 부품은 고전압 전력 배터리로부터 전기 장치로의 전력의 제어된 통과를 가능하게 하기 위해 전기 회로에 배치된 예를 들어, 반도체 트랜지스터와 같은 전자 스위치를 포함할 수 있다. 특히, 전자 전력 부품은 본체(100)가 캡슐화를 제공하는 베어(bare) 반도체 칩이다. 도 2를 참조하면, 전자 전력 모듈(10)은 3개의 상 포트들(121, 122, 123)을 포함하며, 각각은 제어 위상 전류를 모터뿐만 아니라 양의 외부 전기 단자 및 음의 외부 전기 단자(도시 생략)로 전달한다.

도 1 및 도 2에 도시된 실시 예에서, 인버터는 인버터(1)를 고전압 배터리(도시되지 않음)의 양의 전위에 전기적으로 연결하도록 구성된 제1 전기 전도체(30), 인버터(1)를 고전압 배터리의 음의 전위에 전기적으로 연결하도록 구성된 제2 전기 전도체(40), 및 인버터(1)를 전기 장치에 전기적으로 연결하기 위해 제공된 3개의 "상" 전도체(111, 112, 113)를 포함한다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 각각의 전기 전도체(30, 40)는 나사(131)에 의해 전자 전력 모듈(10)의 본체(100)에 고정 요소(301, 401)를 연장하는 스트립 형태이다. 도 2에 도시된 바와 같이, 인버터(1)는 특히 제1 전기 전도체(30)와 제2 전기 전도체(40) 사이의 단락을 방지하기 위해, 제1 전기 전도체(30)를 제2 전기 전도체(40)로부터 분리시키는 전기 절연 고정 바(50)를 더 포함한다. 이러한 목적을 위해, 고정 바(50)는 예를 들어, PBT GF30과 같은 플라스틱 재료로 제조되는 것이 바람직하다.

각각의 상 전도체(111,112,113)는 인버터(1)에 의해 제어되는 전기 장치의 상을 전자 전력 모듈(10)에 전기적으로 연결시키는 것을 가능하게 한다. 또 다른 실시 예에서, 인버터(1)는 상이한 상 전도체(111, 112, 113)의 양, 특히 인버터(1)에 의해 제어되는 전기 장치의 상의 수에 기초한 양을 포함할 수 있다.

각 상 커넥터(111, 112, 113)가 상 포트(121, 122, 123)에 장착되고, 예를 들어 나사(도시 생략), 용접 또는 다른 방법에 의해 상 포트(121, 122, 123)에 고정된다. 각각의 상 전도체(111, 112, 113)는 인버터(1)를 전기 장치에 연결하기 위해 케이싱(5)의 개구를 통과하는데, 이는 특히 전자 전력 모듈(10)과 전기 장치 사이의 교류 전류의 순환을 허용한다.

도 1, 도 3 및 도 7를 참조하면, 각각의 상 전도체(111, 112, 113)는 단일 블록 부분의 형태, 즉 단일 부분으로 이루어진다. 이러한 부분은 전기 전도성 물질로 형성된 스트립의 형태이다.

상 전도체(111,112,113)의 두께는 그들의 요구되는 용도, 특히 이들을 통해 이동하는 전류의 세기에 기초하여 선택될 수 있다. 바람직하게는, 상 전도체(111, 112, 113)의 두께는 0.5 내지 3mm이다. 바람직하게는, 상 전도체(111,112,113)의 두께는 약 1mm, 1.5mm 또는 2mm이다. 바람직하게는, 상 전도체(111, 112, 113)는 또한 재료의 호환성을 위해 또는 전류를 향상시키기 위해, 예를 들어 주석 및/또는 니켈로 만들어진 내 마모 표면 코팅제로 처리될 수 있다.

도 3에 도시된 실시 예에서, 각 전기 전도체(111,112,113)는 중심부(111A, 112A, 113A)를 포함하고, 그로부터 수직으로 연장되지만 반대 방향인 제1 고정 단부(111B, 112B, 113B) 및 제2 고정 단부 고정 단부(111C, 112C, 113C)를 포함한다. 제1 고정 단부(111B, 112B, 113B)는 예를 들어 나사에 의해 전자 전력 모듈(10)의 상 포트(121, 122, 123)에 연결되도록 구성된다. 이를 위하여, 제1 고정 단부(111B, 112B, 113B)는 상 포트(121, 122, 123)의 평탄 부와 접촉하도록 적응된 평탄 부의 형태이다. 제2 고정 단부(111C, 112C, 113C)는 전기 장치의 상 전도체(미도시)에 연결되도록 구성된다. 이를 위하여, 제2 고정 단부(111C, 112C, 113C)는 전기 장치의 상 전도체의 평탄 부와 접촉하도록 적응된 평탄 부의 형태이다.

이러한 비 제한적인 실시 예에서, 상 전도체(111, 113)의 제2 단부(111C, 113C)는 중심에 위치된 상 전도체(112)의 제2 단부(112C)에 더 가깝도록 구성되며, 상 전도체(111, 113)의 제2 단부(111C, 113C)는 상기 중심에 위치된 상 전도체(112)의 중심부(112A)의 연장 부에 위치된다.

이는 결과적으로 상 전도체(111, 112, 113)의 제2 단부(111C, 112C, 113C)를 더 근접하게 가져오게 하여, 유사한 방식으로 배열된 전기 장치의 대응 상 전도체들과 연결될 수 있다. 그러나, 제2 단부(111C, 112C, 113C)는 특히 인버터(1)가 장착되는 환경에 따라 다르게 형성될 수 있다.

이를 위해, 전자 제어 유닛(20)은 도 8에 도시된 바와 같이 인쇄 회로 기판(200)의 형태이다. 인쇄 회로 기판(200)은 케이싱(5)의 벽, 또는 케이싱(5)에 의해 한정되는 하우징 내측에 매달린(suspended) 지지 구성 요소(도시 되지 않지만, 예컨대 플레이트일 수 있음) 상에 장착될 수 있다. 특히, 전자 전력 모듈(10), 지지 구성 요소 및 전자 제어 유닛(20)은 케이싱(5)에 의해 한정된 케이싱 내에 중첩될 수 있으며, 상기 지지 구성 요소는 전자 전력 모듈(10)과 전자 제어 유닛(20) 사이에 있을 수 있다. 예를 들어, 이러한 지지 구성 요소는 케이싱(5) 내에 배치될 수 있고, 상기 케이싱(5) 재료의 부분들, 특히 케이싱(5)의 표면으로부터 뻗어나온 파생물(outgrowths)에 대해 지지됨으로써 제 위치에 유지될 수 있다. 지지체는 특히 그 주변부에서 지지됨으로써 제 위치에 유지될 수있다. 이러한 지지 구성 요소는 예컨대 전자 제어 유닛(20)의 방열을 향상시키기 위해 금속으로 제조될 수 있다. 전자 제어 유닛(20)은 도 1에 도시된 신호 커넥터(5-31, 5-32)를 통해, 인버터(1)의 외부와, 예를 들어 차량의 제어기와 데이터 신호를 교환하도록 구성될 수 있다.

도 8을 참조하면, 상 전도체(111, 112, 113)내에서 순환하는 전류 세기의 측정을 수행하도록 제공된 전류 센서(301, 302, 303)는 예를 들어 전자 제어 유닛(20)의 인쇄 회로 기판(200)의 표면상에 장착된다. 특히, 각각의 전류 센서(301, 302, 303)는 전류의 통과로 인해 각 상 전도체(111, 112, 113)에 의해 생성된 자기장으로부터의 전류를 측정할 수 있다. 전류 센서(301, 302, 303)는 예를 들어, 홀 효과 센서이다. 각각의 전류 센서(301, 302, 303)는 측정 값을 전송하는 전자 제어 유닛(20)의 인쇄 회로 기판(200)에 삽입되는 핀을 포함할 수 있다.

도 4에 도시된 자성 재료로 제조된 U 자형 부품(5-14)은 각각의 상 전도체(111, 112, 113) 내에서 순환하는 전류에 의해 유도된 자기장의 포커싱 기능을 제공하여, 상기 센서(301, 302, 303), 특히 홀 효과 센서가 상기 상 전도체(111, 112, 113) 내에서 순환하는 상기 전류의 세기를 신뢰성 있게 측정하는 것을 수행할 수 있다. 즉, U 자형 부품(5-14)은 각각의 상 전도체(111, 112, 113) 내에서 순환하는 전류에 의해 생성된 자속을 가이드하도록 구성되어, 상기 상 전도체(111, 112, 113)내에서 순환하는 전류 세기의 신뢰성 있는 측정을 제공하기 위하여 센서, 특히 홀 효과 센서((301, 302, 303)를 향하여 상기 자속을 포커싱한다.

전류 센서(301, 302, 303)가 인쇄 회로 기판(200) 상에 장착되는 일 실시 예에 따르면, 상기 인쇄 회로 기판(200)은 U 자형 부품(5-14)의 암(5-142)이 삽입되는 슬롯을 포함한다 . 따라서, U 자형 부품(5-14)의 암(5-142)은 인쇄 회로 기판(200) 상에 장착된 대응 센서(301, 302, 303)에 가능한 한 가깝다.

특히, 인쇄 회로 기판(200)은 케이싱 구성요소(5-1)의 벽(5-10)에 수직이고, U 자형 부품(5-14)의 암(5-142)은 상기 회로 보드(200)의 평면에 평행한 방향인 상기 슬롯내에 삽입된다.

도 1에 도시된 바와 같이, 케이싱(5)은 케이싱 구성요소(5-1) 및 케이싱(5)의 구성요소 상에 장착된 커버(5-2)를 포함한다. 케이싱(5)은 케이싱 구성요소(5-1) 아래로 연장된 바닥(도 1에서 볼 수 없음)을 또한 포함한다. 도 1에 도시된 실시 예에서, 인버터(1)는 비제한적인 방식으로, 상술한 2개의 신호 커넥터(5-31, 5-32) 및 인버터(1)를 전기 전력 케이블에 연결하도록 구성된 전력 커넥터(5-4)를 더 포함하고, 상기 커넥터들은 상기 케이싱(5)의 커버(5-2) 상에 장착된다.

이제 도 4를 참조하면, 케이싱 구성요소(5-1)는 플라스틱 재료를 성형함으로써 만들어진 단일 부품의 형태이다. 케이싱 구성요소(5-1)는 U 자형 벨트 형태의 측벽(5-10), 및 전자 전력 모듈(10)과 전자 제어 유닛(20)을 지지하도록 구성된 지지 구성요소(5-11)를 포함한다. 지지 구성요소(5-11)는 예를 들어 전자 전력 모듈(10)의 본체(100)를 고정하기 위한 후크를 포함할 수 있다.

케이스 구성요소(5-1)는 상 전도체(111, 112, 113)를 예를 들어 억지 끼워 고정할 수 있는 수용 부재(5-12A, 5-12B)를 포함한다. 도 4에 도시된 바와 같이, 이러한 수용 부재는 측벽(5-10)의 재료로 형성되고, 각각이 상 전도체(111, 112, 113)를 수용하도록 구성된 3 쌍의 벽을 포함한다.

보다 구체적으로, 각 쌍의 벽은 상 전도체(111, 112, 113)를 고정하기 위하여, 측벽(5-10)에 수직이며 서로 평행하게 연장되는 제1 벽(5-12A) 및 제2 벽(5-12B)을 포함한다. 이러한 실시 예에서, 각 쌍의 벽(5-12A, 5-12B)의 제1 벽(5-12A) 및 제2 벽(5-12B)은 실질적으로 측벽(5-10)의 전체 높이에 걸쳐 연장된다.

바람직하게는, 각 쌍의 벽(5-12A, 5-12B)의 제1 벽(5-12A) 및 제2 벽(5-12B) 각각은 적어도 하나의 음양각(gadroon)을 포함한다. 이러한 음양각은 각 쌍의 벽(5-12A, 5-12B)과 그에 대응하는 상 전도체(111,112,113) 사이의 삽입을 조정하여 이들을 효율적으로 서로 고정 시키도록 돕기 위해 여분의 재료 두께를 형성한다. 이러한 실시 예에서, 음양각은 각 쌍의 벽(5-12A, 5-12B)의 제1 벽(5-12A)과 제2 벽(5-12B)의 재료로 형성된다.

여전히 도시된 실시 예에서, 제1 벽(5-12A)은 제2 벽(5-12B)의 방향으로 측벽(5-10)에 평행하게 연장되는 지지부(abutment portion)(5-12A1)를 포함하고, 제2 벽(5-12B)는 제1 벽(5-12A)의 방향으로 측벽(5-10)에 평행하게 연장되는 지지부(5-12B1)를 포함한다.

도 4를 참조하면, 케이싱 구성요소(5-1)는 U 자형 단면을 가진 부품(5-14)이 삽입되는 슬롯을 포함한다. 한 쌍의 슬롯이 상 전도체(111, 112, 113)의 각 수용 부재(5-12A, 5-12B)의 양측에 제공된다.

U 자형 단면을 포함하는 부품(5-14)은 자기장 포커싱 목적으로 제공된다. 이러한 U 자형 부품(5-14)은 재료 내의 분자의 배향을 보장하도록 개별적으로 성형하여 제조되어, 상 전도체(111, 112, 113)내에서 순환하는 전류에 의해 발생된 자기장에 대한 자기장의 효율적인 포커싱 기능을 가능하게 하도록 구성된다.

도 6을 참조하면, 각각의 U 자형 부품(5-14)은 편평한 베이스(5-141), 및 서로 평행하며 베이스에 수직이고, 한 쌍의 슬롯의 슬롯들내에 삽입되도록 구성된 2개의 편평한 암(5-142)을 포함하여, 상기 암들이 상 전도체((111,112,113)의 수용 구성요소의 양측에 있고, 상기 U 자형 부품의 편평한 베이스가 케이싱 구성요소의 외측으로부터 상기 측벽(5-10)에 대해 지지되게 한다.

도 5를 참조하면, 2개의 슬롯 사이에, 돌출부(5-131)를 포함하는 가요성 탭(5-13)을 형성하도록 개구부가 측벽(5-10)에 제공된다. 돌출부는 케이싱 구성요소에 대해 상기 U 자형 부품을 유지하도록 하기 위해 U 자형 쉴드의 편평한 베이스와 협동하도록 구성된 장착 클립으로서 작용한다.

다른 측면에서, 일단 케이싱 구성요소(5)에 삽입되고 각각의 수용 부재(5-12A, 5-12B)에 의해 수용되면, 상 전도체(111,112,113)는 측벽(5-10)에 대해 그리고 그에 따라 가요성 탭(5-13)에 대해 그 중앙부(111A, 112A, 113A)를 통해 지탱하게 되고, 그에 의해 "U"의 베이스 반대 방향으로의 가요성 탭(5-13)의 모든 이동을 방지함으로써, 상기 U 자형 부품을 잠금하고, 따라서 상기 U 자형 부품(5-14)의 릴리스를 방지한다.

인버터의 조립 동안, 전자 전력 모듈(10) 및 전자 제어 유닛(20)이 먼저 조립된다.

그런 다음, U 자형 부품(5-14)은 그 목적으로 제공된 슬롯내에 편평한 암(5-142)을 삽입함으로써, 케이싱 구성요소(5-1)에 삽입된다.

가요성 탭(5-13)은 각 U 자형 부품(5-14)의 클립핑(clipping)에 의해 고정을 보장하는 돌출부를 특징으로 한다.

각각의 상 전도체(111, 112, 113)는 예를 들어, 억지 끼움 함으로써, 또는 벽(5-12A, 5-12B)의 각 쌍 사이에 그것을 슬라이딩시킴으로써, 삽입된다. 상 전도체(111, 112, 113)는 예를 들어 제1 벽(5-12A)과 제2 벽(5-12B) 사이의 음양각에 의해 차단된다.

도 7은 3개의 U 자형 부품(5-14) 및 3 상 전도체(111, 112, 113)가 삽입된 케이싱 구성요소(5-1)를 도시한다.

그 다음, 각각의 상 전도체(111, 112, 113)는 대응하는 상 포트(121, 122, 123)에 나사 결합되어, 전자 전력 모듈(10)의 상 포트(121, 122, 123)에 전기적으로 연결된다.

각 쌍의 벽(5-12A, 5-12B)의 지지부는 각 쌍의 벽(5-12A, 5-12B)의 제1 벽(5-12A)과 제2 벽(5-12B) 사이에 상 전도체(111,112,113)를 유지할 수 있게 한다.

가요성 탭(5-13)을 지지하는 중심부(111A, 112A, 113A)를 통하여, 각각의 상 전도체(111,112,113)는 각각의 U 자형 부품(5-14)의 편평한 베이스 부(141)의 반대 방향으로의 가요성 탭(5-13)의 모든 이동을 방지하는 지지부를 형성한다. 따라서, U 자형 부품(5-14)은 위치가 고정되고 대응하는 상 전도체(111,112,113)가 가요성 탭(5-13)에 대향하게 존재하는 한, 더 이상 릴리스 될 수 없다.

케이싱(5)의 커버(5-2) 및 바닥은 케이싱을 밀폐시키고 예를 들어 인버터(1)를 밀봉하도록, 케이싱 구성요소(5-1)에 고정될 수 있다. 인버터(1)의 상 전도체(111, 112, 113)는 전기 장치에 전기적으로 연결될 수 있고, 양 및 음의 전위 전기 전도체(30, 40)는 차량의 고전압 배터리에 연결될 수 있다.

본 발명은 전술한 예에 한정되지 않는다. 도면들은 여러 실시 예들을 결합한 특정 실시 예를 도시한다. 그러나, 각 실시 예의 특징은 다양한 모드에서 서로 독립적일 수 있거나, 청구 범위에 도시 된 바와 같이 결합 될 수있다.

Claims

제1 전기 장비(1)의 케이싱 구성요소(5-1)로서, 전류를 수신하도록 구성된 적어도 하나의 전기 전도체(111,112,113)를 수용하도록 구성된 케이싱 구성요소(5-1)에 있어서,
상기 케이싱 구성요소는 상기 케이싱 구성요소의 벽(5-10)에 제공되는 한 쌍의 슬롯을 포함하고, 상기 한 쌍의 슬롯은 상기 전기 전도체를 수용하도록 구성된 수용 영역(5-12A, 5-12B)의 양측에 슬롯을 포함하고, 상기 한 쌍의 슬롯은 베이스(5-141), 및 서로 평행하며 상기 베이스(5-141)에 수직인 2개의 암들(5-142)을 포함하는 U 자형 단면을 갖는 부품(5-14)의 삽입을 허용하도록 제공되고, 상기 암들(5-142)은 상기 수용 영역(5-12A, 5-12B)의 양측의 상기 슬롯에 삽입되도록 구성되어, U 자형 부품(5-14)이 상기 전기 전도체(111, 112, 113)내에서 순환하는 전류에 의해 발생된 자속을 안내할 수 있는 것을 특징으로 하는 케이싱 구성요소(5-1).
제 1 항에 있어서, 탭(5-13)을 형성하도록 상기 한 쌍의 슬롯의 슬롯들 사이의 상기 벽(5-10)에 제공된 U 자형 개구를 포함하고, 상기 탭은 상기 한 쌍의 슬롯에 삽입된 U 자형 부품(5-14)의 베이스(5-141)를 홀딩하기 위한 고정 클립 기능을 보장하도록 구성된 일정 수준의 가요성 및 돌출부(5-131)를 포함하는 것을 특징으로 하는 케이싱 구성요소(5-1)
제 1 항 또는 제 2 항에 따른 케이싱 구성요소를 포함하는 전기 장비에 있어서,
베이스(5-141), 및 서로 평행하며 상기 베이스(5-141)에 수직인 2개의 암들(5-142)을 갖는 자성 재료로 제조된 적어도 하나의 U 자형 부품(5-14)을 포함하고, 상기 암들(5-142)은 상기 수용 영역(5-12A, 5-12B)의 양측의 상기 슬롯에 삽입되고, 상기 U 자형 부품(5-14)은 상기 수용 영역(5-12A, 5-12B)에 수용된 상기 전기 전도체(111, 112, 113)내에서 순환하는 전류에 의해 발생된 자속을 안내하도록 구성된 것을 특징으로 하는 전기 장비.
제 3 항에 있어서, 상기 수용 영역(5-12A, 5-12B)에 장착된 전기 전도체(111,112,113)를 포함하고, 상기 전기 전도체(111,112,113)는 상기 U 자형 부품(5-14)을 잠금하는 것을 특징으로 하는 전기 장비.
제 4 항에 있어서, 제 2 항에 따른 케이싱 구성요소(5-1)을 포함하고, 상기 탭(5-13)의 가요성은 상기 U 자형 부품(5-14)의 베이스(5-141) 반대 방향에서 상기 탭(5-13)에 가해지는 압력에 의해 상기 U 자형 부품(5-14)의 릴리스를 허용하도록 구성된 것을 특징으로 하는 전기 장비.
제 5 항에 있어서, 상기 전기 전도체(111, 112, 113)는 상기 U 자형 부품(5-14)의 릴리스를 야기할 가능성이 있는, 상기 U 자형 부품(5-14)의)의 베이스 반대 방향으로의 상기 탭(5-13)의 이동을 방지함으로써, 상기 U 자형 부품(5-14)을 잠금하는 것을 특징으로 하는 전기 장비.
제 6 항에 있어서, 상기 전기 전도체(111, 112, 113)의 일부(111A, 112A, 113A)는 상기 U 자형 부품(5-14)의 잠금 기능을 제공하고, 상기 일부(111A, 112A, 113A)는 벽(5-10)에 평행한 상기 전기 전도체(111, 112, 113)의 표면에 대응하며 상기 탭(5-13)에 대하여 지탱하게 되어, 상기 U 자형 부품(5-14)의 베이스(5-141) 반대 방향 및 상기 벽(5-10)에 수직인 방향으로의 상기 탭(5-13)의 모든 이동을 방지하는 것을 특징으로 하는 전기 장비.
제 4 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 벽(5-10)은 전기 장비(1)의 외벽을 형성하고, 상기 전기 전도체(111, 112, 113)는 상기 전기 장비(10)의 외부 전기 단자를 형성하는 단부 및 상기 케이싱 구성요소(5-1_내에 포함된 전기 부품에 연결된 또다른 단부를 포함하고, 상기 U 자형 부품(5-14)은 상기 전류의 측정을 수행하기 위하여 상기 전기 전도체(111, 112, 113)에서 순환하는 전류에 의해 발생된 자속을 안내하도록 구성된 것을 특징으로 하는 전기 장비(1).
제 3 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 U 자형 부품의 암들(5-142) 사이에 위치한 센서(301, 302, 303), 특히 홀 효과 센서를 포함하여, 상기 U자형 부품(5-14)에 의해 안내되는 자기장으로부터 상기 전기 전도체(111,112,113) 에서 순환하는 전류를 측정하는 것을 특징으로 하는 전기 장비(1).
제 9 항에 있어서, 상기 케이싱 구성요소(5-1)내에 장착된 인쇄 회로 기판(200)을 포함하고, 상기 센서(301, 302, 303)는 상기 인쇄 회로 기판(200) 상에 장착되고, 상기 인쇄 회로 기판(200)은 상기 U 자형 부품(5-14)의 암들(5-142)이 삽입되는 슬롯들을 포함하는 것을 특징으로 하는 전기 장비(1).
제 10 항에 있어서, 상기 인쇄 회로 기판(200)은 상기 벽(5-10)에 수직이고, 상기 U 자형 부품(5-14)의 암들(5-142)은 상기 인쇄 회로 기판(200)의 평면에 평행한 방향을 따르는 상기 슬롯들내로 도입되는 것을 특징으로 하는 전기 장비(1).