KR20210066117A - Structure of electric power train for elelctric vehicle - Google Patents

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Abstract

The present invention is to provide an electric driving unit structure for an electric vehicle in which a motor, a transmission, and a controller are efficiently arranged so that the maintenance of the electric vehicle is convenient. In order to achieve the object, the electric driving unit structure for an electric vehicle according to the present invention, comprises: a motor in which a cooling tube surrounds an outer surface; a transmission connected to a side surface of the motor to change rotation of a motor shaft of the motor; and a controller disposed horizontally on the top of the motor and coupled to the motor. The controller is disposed on the lower surface and electrically connected to each other while an output terminal for supplying driving power to the motor using a separately provided battery power is coupled to the motor, and the controller is electrically connected to an actuator disposed inside the transmission.

Description

전기 자동차용 전기 구동부 구조체{Structure of electric power train for elelctric vehicle}Structure of electric power train for electric vehicle

본 발명은 전기 자동차용 전기 구동부 구조체에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 효율적인 배치 특성을 갖는 전기 자동차용 전기 구동부 구조체에 관한 것이다.The present invention relates to an electric drive unit structure for an electric vehicle, and more particularly, to an electric drive unit structure for an electric vehicle having efficient arrangement characteristics.

전기 자동차는 화석연료가 아닌 전기에너지로 움직이는 차를 의미하며, 통상 배기가스를 분출하지 않아 친환경적이며, 소음이 적게 발생한다는 장점이 있다.An electric vehicle refers to a vehicle that is driven by electric energy rather than fossil fuel, and has the advantage of being environmentally friendly and generating less noise as it does not normally emit exhaust gas.

이러한 장점을 갖는 전기자동차는 1870년대 처음 제작되었으나 차내에 장착하는 배터리의 무게와 충전 시간 등으로 인해 실용화되지 못하였으나, 근래 환경오염이 점점 심각해지면서 다시 개발이 진행되기 시작했으며, 특히 배터리 기술의 급격히 발전에 따라 전기 자동차 역시 급격히 발전되어 실용화 수준에 도달되고 있으며, 이에 다양한 전기 자동차용 기술들이 제안되고 있다.Electric vehicles with these advantages were first manufactured in the 1870s, but were not put to practical use due to the weight and charging time of the batteries installed in the vehicle. With the development of electric vehicles, electric vehicles are also rapidly developing and reaching the level of practical use, and various technologies for electric vehicles have been proposed.

예를 들면 전기 자동차용 충전기에 관련된 공개특허 제2019-0065814호를 들 수 있으며, 전기 자동차용 변속기에 관련된 공개특허 제2017-0107825호, 전기 자동차의 구동 제어에 관련된 공개특허 제2016-0094557호, 전기 자동차용 공조 장치에 관한 공개특허 제2017-0112296호 등과 같이 전기 자동차에 특화된 기술들이 지속적으로 제안되고 있다.For example, there may be mentioned Patent Publication No. 2019-0065814 related to a charger for an electric vehicle, Patent Publication No. 2017-0107825 related to a transmission for an electric vehicle, Patent Publication No. 2016-0094557 related to a drive control of an electric vehicle, Techniques specific to electric vehicles have been continuously proposed, such as Patent Publication No. 2017-0112296, which relates to an air conditioner for an electric vehicle.

한편, 전기 자동차의 전기 구동부는 구동용 모터, 상기 모터의 출력을 변속하는 변속기를 포함하고, 전기 구동부의 제어기는 모터와 변속기 내부의 액추에이터의 구동을 제어하는 형태로 구현된다.Meanwhile, the electric driving unit of the electric vehicle includes a driving motor and a transmission for changing the output of the motor, and the controller of the electric driving unit is implemented to control the driving of the motor and an actuator inside the transmission.

즉, 전기 구동부는 모터, 변속기 및 제어기가 일체형으로 구성되며, 별도의 배터리 전원이 상기 제어기에 의하여 조절되어 모터와 변속기의 동작을 제어한다.That is, the electric driving unit includes a motor, a transmission, and a controller integrally, and a separate battery power is regulated by the controller to control the operation of the motor and the transmission.

전기 자동차와 관련된 기술 중에서 가장 큰 핵심은 배터리와 전체적인 전기 계통의 소형화 및 간소화이고, 특히 전기 구동부의 필수 구성인 모터, 변속기 및 제어기의 구조가 효율적으로 배치되어야만 전기계통의 소형화 및 간소화를 이룰 수 있어 향후 발생하는 유지 보수를 효율적으로 수행할 수 있다.Among the technologies related to electric vehicles, the biggest key is the miniaturization and simplification of the battery and the overall electric system. Maintenance that occurs in the future can be performed efficiently.

본 발명은 상기와 같은 필요에 의하여 안출된 것으로, 모터, 변속기 및 제어기가 효율적으로 배치되어 전기 자동차의 유지보수가 편리한 전기 자동차용 전기 구동부 구조체를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.An object of the present invention is to provide an electric driving unit structure for an electric vehicle in which a motor, a transmission and a controller are efficiently arranged to facilitate maintenance of the electric vehicle.

상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 전기 자동차용 전기 구동부 구조체에 있어서, 냉각관이 외면을 감싸는 모터; 상기 모터의 측면에 연결되어 상기 모터의 모터축 회전을 변속하는 변속기; 및 상기 모터 상단에 수평으로 배치되어 모터와 결합하는 제어기를 포함하되, 상기 제어기는 하면에 배치되어 별도로 구비되는 배터리 전원을 이용하여 모터에 구동 전원을 공급하는 출력단자가 상기 모터와 결합하면서 서로 전기적으로 연결되며, 상기 제어기는 상기 변속기 내부에 배치된 액추에이터에 전기적으로 연결되는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the present invention provides an electric driving unit structure for an electric vehicle, comprising: a motor in which a cooling tube surrounds an outer surface; a transmission connected to the side of the motor to change the rotation of the motor shaft of the motor; and a controller disposed horizontally on the top of the motor and coupled to the motor, wherein the controller is disposed on the lower surface and electrically connected to the motor while an output terminal for supplying driving power to the motor using a separately provided battery power supply is coupled to the motor. connected, and the controller is electrically connected to an actuator disposed inside the transmission.

바람직하게는, 상기 제어기의 측면에는 배터리와 연결되는 전원 플러그를 수용하는 전원 커넥터와 자동차의 주 제어기와 연결되는 제어 플러그를 수용하는 제어 커넥터 및 변속기의 액추에이터와 연결되는 변속 플러그를 수용하는 변속 커넥터를 포함하는 것을 특징으로 한다.Preferably, on the side of the controller, a power connector accommodating a power plug connected to a battery, a control connector accommodating a control plug connected to the main controller of the vehicle, and a shift connector accommodating a shift plug connected to an actuator of the transmission are provided. characterized by including.

더욱 바람직하게는, 상기 제어기는: 알루미늄 재질로 내부 공간이 형성되는 하우징; 상기 하우징와 동일한 재질이며, 상기 하우징 상단과 결합하는 커버; 상기 하우징 내부공간에 일측에 배치되어 상기 전원 커넥터에 의하여 배터리에서 전원을 공급받는 디씨 링크 모듈; 상기 디씨 링크 모듈 측면에 배치되어 디씨 링크 모듈에서 출력되는 전원을 이용하여 모터 동작용 전원을 출력하고, 상기 변속 커넥터로 변속기 액추에이터 동작용 전원을 출력하는 전원 기판; 상기 전원 기판에서 출력되는 모터 동작용 전원을 하우징 외부로 돌출되는 출력단자로 안내하는 부스바; 상기 부스바를 수용하고, 상기 부스바에 흐르는 전류를 감지하여 상기 제어 기판으로 출력하는 센서모듈; 상기 제어 기판, 상기 디씨 링크 모듈 및 상기 센서모듈을 덮는 알루미늄 재질의 차폐판; 및 상기 차폐판 상단에 배치되고, 상기 제어 커넥터를 포함하고, 상기 전원 기판에 제어용 신호를 출력하는 제어 기판을 포함하는 것을 특징으로 한다.More preferably, the controller includes: a housing in which an inner space is formed of an aluminum material; a cover made of the same material as the housing and coupled to the upper end of the housing; a DC link module disposed on one side of the housing inner space and receiving power from a battery through the power connector; a power board disposed on the side of the DC link module to output power for motor operation using power output from the DC link module and output power for operation of a transmission actuator to the shift connector; a bus bar guiding the motor operation power output from the power board to an output terminal protruding outside the housing; a sensor module accommodating the bus bar, sensing a current flowing through the bus bar and outputting it to the control board; an aluminum shielding plate covering the control board, the DC link module, and the sensor module; and a control board disposed on the shielding plate, including the control connector, and outputting a control signal to the power board.

더욱 바람직하게는, 상기 하우징의 저면에는 관통부가 형성되고, 상기 출력단자는 상기 관통부를 통하여 하우징의 저면에 돌출 형성되는 것을 특징으로 한다.More preferably, a through portion is formed on the bottom surface of the housing, and the output terminal is formed to protrude from the bottom surface of the housing through the through portion.

바람직하게는, 상기 전원 기판은 저면에 배치되는 복수의 스위칭 소자를 포함하고, 상기 스위칭 소자의 일면은 상기 하우징과 접촉하는 것을 특징으로 한다.Preferably, the power substrate includes a plurality of switching elements disposed on a bottom surface, and one surface of the switching element is in contact with the housing.

바람직하게는, 상기 디씨 링크 모듈은 배터리의 전원이 입력되는 전원 커넥터와 전기적으로 연결되는 입력 전원 단자, 상기 전원 기판에 모터용 전원을 공급하는 모터용 연결단자 및 상기 전원 기판에 변속기 액추에이터용 전원을 공급하는 변속기용 연결 단자를 포함하는 것을 특징으로 한다.Preferably, the DC link module includes an input power terminal electrically connected to a power connector to which power of a battery is input, a motor connection terminal for supplying power for a motor to the power board, and a power supply for a transmission actuator to the power board. It is characterized in that it includes a connection terminal for the transmission to supply.

더욱 바람직하게는, 상기 전원 기판은 상기 모터용 연결단자와 전기적으로 연결되는 제1입력부, 상기 부스바와 연결되는 제1출력부, 상기 변속기용 연결 단자와 전기적으로 연결되는 제2입력부 및 하우징 측면에 형성되어 변속기의 액추에이터 연결용 변속 커넥터와 전기적으로 연결되는 제2출력부를 포함하는 것을 특징으로 한다.More preferably, the power substrate includes a first input unit electrically connected to the motor connection terminal, a first output unit connected to the bus bar, a second input unit electrically connected to the transmission connection terminal, and a side of the housing. It is formed and characterized in that it comprises a second output unit electrically connected to the shift connector for connecting the actuator of the transmission.

바람직하게는, 상기 제어 기판은 상기 전원 기판과 연결되는 연결 커넥터 및 상기 센서모듈과 연결되는 센서 커넥터를 포함하는 것을 특징으로 한다.Preferably, the control board comprises a connector connected to the power supply board and a sensor connector connected to the sensor module.

더욱 바람직하게는, 상기 전원 기판은 상면에 형성되는 연결 커넥터를 더 포함하고, 상기 연결 커넥터가 상기 제어 기판의 연결 커넥터와 전기적으로 연결되는 것을 특징으로 한다.More preferably, the power board further includes a connection connector formed on the upper surface, and the connection connector is electrically connected to the connection connector of the control board.

본 발명에 따른 전기 자동차용 전기 구동부 구조체는 모터와 상기 모터의 일측에 배치되는 변속기와 상기 모터 상단에 수평으로 배치되는 제어기를 포함하며, 상기 모터의 외면에 순환되는 냉각수에 의하여 제어기도 같이 냉각되어 제어기의 방열 특성이 우수하고, 제어기의 분리 역시 간단히 수행할 수 있어 전기 구동부의 유지 보수를 편리하게 수행할 수 있는 장점이 있다.The electric driving unit structure for an electric vehicle according to the present invention includes a motor, a transmission disposed on one side of the motor, and a controller disposed horizontally on the top of the motor, and the controller is also cooled by the coolant circulated on the outer surface of the motor. The heat dissipation characteristics of the controller are excellent, and the separation of the controller can be easily performed, so that the maintenance of the electric drive unit can be conveniently performed.

도 1은 본 발명에 따른 전기 자동차용 전기 구동부의 사시도이며,
도 2는 도 1의 평면도이며,
도 3은 도 1의 저면도이며,
도 4은 도 1에 도시된 제어기의 외형 사시도이며,
도 5는 도 4의 저면도이며,
도 6은 도 4의 조립도이며,
도 7는 도 6에 도시된 디씨 링크 모듈의 구성도이며,
도 8는 도 6에 도시된 전원 기판의 사시도이며,
도 9은 도 8의 저면도이며,
도 10은 도 6에 도시된 부스바와 센서 모듈의 배치도이며,
도 11은 도 6에 도시된 차폐판의 사시도이며,
도 12은 도 6에 도시된 제어 기판의 사시도이며,
도 13은 조립이 완료된 제어기의 구성도이다.1 is a perspective view of an electric driving unit for an electric vehicle according to the present invention;
Figure 2 is a plan view of Figure 1,
Figure 3 is a bottom view of Figure 1,
Figure 4 is an external perspective view of the controller shown in Figure 1,
Figure 5 is a bottom view of Figure 4,
Figure 6 is an assembly view of Figure 4,
7 is a block diagram of the DC link module shown in FIG. 6;
Figure 8 is a perspective view of the power substrate shown in Figure 6,
9 is a bottom view of FIG. 8;
10 is a layout view of the bus bar and the sensor module shown in FIG. 6;
11 is a perspective view of the shielding plate shown in FIG. 6;
12 is a perspective view of the control board shown in FIG. 6;
13 is a block diagram of an assembled controller.

이하, 본 발명의 일부 실시예들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명의 실시예를 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 실시예에 대한 이해를 방해한다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.Hereinafter, some embodiments of the present invention will be described in detail with reference to exemplary drawings. In adding reference numerals to the components of each drawing, it should be noted that the same components are given the same reference numerals as much as possible even though they are indicated on different drawings. In addition, in describing the embodiment of the present invention, if it is determined that a detailed description of a related known configuration or function interferes with the understanding of the embodiment of the present invention, the detailed description thereof will be omitted.

또한, 본 발명의 실시예의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제1, 제2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 “연결”, “결합” 또는 “접속”된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 또 다른 구성 요소가 “연결”, “결합” 또는 “접속”될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.In addition, in describing the components of the embodiment of the present invention, terms such as first, second, A, B, (a), (b), etc. may be used. These terms are only for distinguishing the components from other components, and the essence, order, or order of the components are not limited by the terms. When it is described that a component is “connected”, “coupled” or “connected” to another component, the component may be directly connected or connected to the other component, but between each component another component It is to be understood that may also be “connected”, “coupled” or “connected”.

이하 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 구체적으로 설명한다.Hereinafter, preferred embodiments according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

본 발명에 따른 전기 자동차용 전기 구동부 구조체는 도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같은 전기 구동부(1)를 대상으로 한다.The electric driving unit structure for an electric vehicle according to the present invention is targeted to the electric driving unit 1 as shown in FIGS. 1 to 3 .

상기 전기 구동부(1)는 모터(2), 상기 모터(2)의 측면에 부착되어 모터(2)의 모터축을 변속하는 변속기(3) 및 상기 모터(2)의 상단에 부착되는 제어기(100)를 포함하여 구성된다.The electric driving unit 1 includes a motor 2 , a transmission 3 attached to a side surface of the motor 2 to change a motor shaft of the motor 2 , and a controller 100 attached to the upper end of the motor 2 . is comprised of

여기서 상기 모터(2)는 원통형상을 기본으로 외면에 냉각용 냉각관(4)이 감겨져 있으며, 상기 냉각관(4)에는 냉각용 냉수 또는 오일이 순환한다.Here, the motor 2 has a cylindrical shape and a cooling tube 4 is wound around the outer surface, and cold water or oil for cooling circulates in the cooling tube 4 .

상기 모터(2)의 일측면에는 변속기(3)가 부착되며, 상기 변속기(3)는 상기 모터(2)의 모터축을 변속하여 원하는 속도로 출력축을 회전하는 역할을 하며, 상기 출력축의 회전이 구동계를 거쳐 전기 자동차의 바퀴을 회전시킨다.A transmission 3 is attached to one side of the motor 2 , and the transmission 3 serves to rotate the output shaft at a desired speed by changing the motor shaft of the motor 2 , and the rotation of the output shaft is a drive system to rotate the wheels of the electric vehicle.

상기 변속기(3)는 내부에 별도의 액추에이터를 포함하여 구성되며, 상기 액추에이터의 동작에 따라 변속 단수가 결정된다.The transmission 3 is configured to include a separate actuator therein, and the number of shift stages is determined according to the operation of the actuator.

한편, 상기 제어기(100)는 상기 모터(2)의 상단에 수평으로 부착되는 박스 형태로 구성되며, 상기 모터(2)에 전원을 공급하고, 또한 상기 변속기(3) 액추에이터와 전기적으로 연결되어 필요한 경우 액추에이터를 구동하는 기능을 한다.On the other hand, the controller 100 is configured in the form of a box attached horizontally to the upper end of the motor 2, supplies power to the motor 2, and is electrically connected to the actuator of the transmission 3 to In this case, it functions to drive the actuator.

상기 제어기(100)는 도 4에 도시된 바와 같이, 하우징(10)과 상기 하우징(10) 상단에 결합하여 내부에 내부공간을 형성하는 커버(20)를 포함하는 사각형 박스 형태로 구성되나, 필요한 경우에는 다른 형태로도 구성될 수 있다.The controller 100 is configured in the form of a rectangular box including a housing 10 and a cover 20 coupled to the top of the housing 10 to form an internal space therein, as shown in FIG. In some cases, it may be configured in other forms.

또한, 상기 하우징(10)에 일측면에는 전원 플러그(12)와 결합하는 전원 커넥터(11), 제어 플러그(14)와 결합하는 제어 커넥터(13) 및 변속 플러그(16)와 결합하는 변속 커넥터(15)들이 결합되어 있다.In addition, on one side of the housing 10, a power connector 11 coupled with a power plug 12, a control connector 13 coupled with a control plug 14, and a speed change connector coupled with a speed change plug 16 ( 15) are combined.

상기 전원 플러그(12)는 차체에 탑재된 배터리와 연결되고, 상기 제어 플러그(14)는 자동차의 주제어 장치와 연결되고, 상기 변속 플러그(16)는 변속기(30)의 액추에이터와 연결된다.The power plug 12 is connected to the battery mounted on the vehicle body, the control plug 14 is connected to the main control unit of the vehicle, and the shift plug 16 is connected to the actuator of the transmission 30 .

또한, 상기 하우징(10)의 하면에는 도 5에 도시된 바와 같이, 내부공간에서 관통부(19)를 통하여 연장되는 출력단자(17)가 배치된다.In addition, as shown in FIG. 5 , an output terminal 17 extending through the through part 19 in the inner space is disposed on the lower surface of the housing 10 .

상기 출력단자(17)는 주 전원 공급을 위하여 모터(2)와 전기적으로 연결되고, 3상 전원인 경우 3개의 단자를 포함하여 구성되나, 단상 전원으로 구동되는 경우에는 2개의 단자로도 구성할 수 있다. The output terminal 17 is electrically connected to the motor 2 for supplying main power, and includes three terminals in the case of a three-phase power source, but may also consist of two terminals when driven by a single-phase power source. can

또한, 상기 하우징(10)은 하면에 형성되어 제어기(100) 자체를 고정하기 위한 고정부(18)와 제어기(100) 자체의 방열 특성 향상을 위하여 냉각수로를 포함할 수 있다. 여기서 상기 냉각수로는 냉각수로 커버(18a)에 밀봉되며, 또한 상기 냉각수로로 냉각수를 순환하기 위한 주변 구성품이 하우징(10) 하면에 장착될 수 있다.In addition, the housing 10 is formed on the lower surface and may include a fixing part 18 for fixing the controller 100 itself and a cooling water channel to improve the heat dissipation characteristics of the controller 100 itself. Here, the cooling water channel is sealed to the cover 18a of the cooling water channel, and peripheral components for circulating the cooling water to the cooling water channel may be mounted on the lower surface of the housing 10 .

상기 커버(2)는 상기 하우징(10)의 상단을 덮는 역할을 하는 것으로, 평판 형태로 상기 하우징(10)과 동일한 재질로 구성되며, 나사 등에 의하여 상기 하우징(10)에 결합한다.The cover 2 serves to cover the upper end of the housing 10, is made of the same material as the housing 10 in a flat plate shape, and is coupled to the housing 10 by screws or the like.

상기 하우징(10)은 상기 고정부(18)를 통하여 상기 모터(2) 상단에 수평으로 결합하며, 이때 상기 모터(2)는 상기 하우징(10)과 결합하는 부위에 상기 출력단자(17)를 수용하는 수용부를 포함하여 구성된다.The housing 10 is horizontally coupled to the upper end of the motor 2 through the fixing unit 18 , wherein the motor 2 connects the output terminal 17 to the portion coupled to the housing 10 . It is configured to include a receiving portion for receiving.

따라서 하우징(10)이 모터(2)와 결합하는 것만으로 제어기(100)와 모터(2)의 전기적 결합이 완료된다.Accordingly, electrical coupling between the controller 100 and the motor 2 is completed only by coupling the housing 10 with the motor 2 .

한편, 상기 변속 플러그(16)의 일단은 상기 제어기(100)의 변속 커넥터(15)에 결합하고, 변속 플러그(16)의 타단은 상기 변속기(3) 측에 형성된 커넥터에 결합하하여 제어기(100)와 변속기의 전기적 연결을 완료한다.On the other hand, one end of the shift plug 16 is coupled to the shift connector 15 of the controller 100 , and the other end of the shift plug 16 is coupled to a connector formed on the transmission 3 side, and the controller 100 ) and the electrical connection of the transmission.

따라서, 상기 제어기(100)는 상기 모터(2) 상단에 결합하여 모터(2)와 전기적으로 연결되고, 또한 전원 플러그(12)에 의하여 배터리 전원과 연결되고, 제어 플러그(14)에 의하여 자동차 주 제어기와 연결되고, 변속 플러그(16)에 의하여 변속기(3)와 연결되므로, 간단한 배선 구성으로 주변 장치와 전기적으로 연결되어, 전기 구동부의 조립과 유지 보수 시에 극히 편리한 장점이 있다.Therefore, the controller 100 is coupled to the upper end of the motor 2 and is electrically connected to the motor 2, and is also connected to the battery power by the power plug 12, and the vehicle main by the control plug 14. Since it is connected to the controller and connected to the transmission 3 by the shift plug 16, it is electrically connected to the peripheral devices with a simple wiring configuration, which is extremely convenient when assembling and maintaining the electric drive unit.

한편, 상기 제어기(100)는 도 6에 도시된 바와 같이, 하우징(10) 내부에 배치되는 디씨 링크 모듈(30), 전원 기판(40), 부스바(50)모듈(60), 차폐판(70) 및 제어 기판(80)을 포함한다.Meanwhile, as shown in FIG. 6 , the controller 100 includes a DC link module 30 , a power board 40 , a bus bar 50 module 60 , and a shield plate disposed inside the housing 10 . 70 ) and a control board 80 .

상기 디씨 링크 모듈(30)은 배터리에서 공급되는 전원을 평활하게 하는 역할을 하는 것으로, 내부에 다수의 컨덴서를 포함하여 구성된다.The DC link module 30 serves to smooth the power supplied from the battery, and includes a plurality of capacitors therein.

상기 디씨 링크 모듈(30)은 도 7에 도시된 바와 같이, 배터리의 전원 공급되는 복수의 입력 전원 단자(31)와 측면에 형성되는 복수의 모터용 연결 단자(32)와 상기 모터용 연결 단자(32) 측면에 형성되는 변속기용 연결 단자(33)를 포함하여 구성된다. 여기서 상기 입력 전원 단자(31)는 상기 하우징(10) 일측면에 형성된 전원 커넥터(11)와 연결된다.As shown in FIG. 7 , the DC link module 30 includes a plurality of input power terminals 31 to which power is supplied from a battery, a plurality of motor connection terminals 32 formed on the side surface, and a motor connection terminal ( 32) is configured to include a connection terminal 33 for the transmission formed on the side. Here, the input power terminal 31 is connected to the power connector 11 formed on one side of the housing 10 .

상기 디씨 링크 모듈(30)은 상기 하우징(10) 내부에 측면에 배치된다.The DC link module 30 is disposed inside the housing 10 on a side surface.

한편, 상기 전원 기판(40)은 도 8에 도시된 바와 같이, 모터 전원부(41)와 변속 전원부(42)를 포함하여 구성된다.Meanwhile, as shown in FIG. 8 , the power substrate 40 includes a motor power supply unit 41 and a variable speed power supply unit 42 .

상기 모터 전원부(41)는 상기 디씨 링크 모듈(30)의 모터용 연결 단자(32)를 통하여 공급되는 전원을 제어하여 모터 구동용 전원을 생성하는 기능을 수행하며, 상기 변속 전원부(42)는 상기 디씨 링크 모듈(30)의 변속기용 연결 단자(33)를 통하여 공급되는 전원을 제어하여 변속기의 액추에이터를 구동하는 전원을 생성하는 기능을 수행한다.The motor power supply unit 41 controls the power supplied through the motor connection terminal 32 of the DC link module 30 to generate power for driving the motor, and the variable speed power supply unit 42 is It controls the power supplied through the transmission connection terminal 33 of the DC link module 30 to generate power for driving the actuator of the transmission.

상기 모터 전원부(41)의 일측면에는 상기 모터용 연결 단자(32)가 결합하는 제1입력부(43)와 제1출력부(44)를 포함하여 구성된다. 상기 제1출력부(44)를 통하여 모터 구동 전원이 출력된다.One side of the motor power supply unit 41 is configured to include a first input unit 43 and a first output unit 44 to which the motor connection terminal 32 is coupled. Motor driving power is output through the first output unit 44 .

또한 상기 제1입력부(43)의 일측에는 상기 변속기용 연결 단자(33)와 결합하는 제2입력부(45)와 변속기 액추에이터 구동용 전원이 출력되는 제2출력부(46)를 포함하여 구성되고, 상기 제2출력부(46)는 상기 변속 커넥터(15)와 전기적으로 연결된다.In addition, one side of the first input unit 43 includes a second input unit 45 coupled to the transmission connection terminal 33 and a second output unit 46 through which power for driving the transmission actuator is output, The second output unit 46 is electrically connected to the speed change connector 15 .

한편, 도 9에 도시된 바와 같이, 상기 전원 기판(40) 중 모터 전원부(41) 하단에는 SiC-MOSFET 등과 같은 스위칭 소자(47)가 실장되어 있으며, 상기 변속 전원부(42)의 하단에도 IPM과 같은 스위칭 소자(47)가 실장되어 있다.On the other hand, as shown in FIG. 9 , a switching device 47 such as a SiC-MOSFET is mounted on the lower end of the motor power supply unit 41 of the power supply substrate 40 , and the IPM and the lower end of the variable speed power supply unit 42 are also mounted. The same switching element 47 is mounted.

따라서, 상기 전원 기판(40)이 상기 하우징(10)에 장착되는 경우 발열량이 높은 스위칭 소자(47)의 몸체가 하우징(10)과 직접 접촉하여 열을 하우징(10)을 통하여 신속하게 배출하도록 한다.Accordingly, when the power substrate 40 is mounted on the housing 10 , the body of the switching element 47 , which generates a high amount of heat, directly contacts the housing 10 to quickly discharge heat through the housing 10 . .

또한 상기 전원 기판(40) 상단에는 제어 신호 입력을 위한 연결 커넥터(48)가 형성되어 있으며, 상기 연결 커넥터(48)를 통하여 제어 기판(80)과 전기적으로 연결된다.In addition, a connection connector 48 for inputting a control signal is formed on the upper end of the power board 40 , and is electrically connected to the control board 80 through the connection connector 48 .

한편, 상기 제1출력부(44)에는 도 10에 도시된 바와 같이, 부스바(50)의 일측이 결합한다. 그리고 상기 부스바(50)의 타측은 상기 출력단자(17)와 결합한다. 따라서 모터 구동부의 전원은 상기 제1출력부(44)를 통하여 출력되어 부스바(50) 및 출력단자(17)를 통하여 모터에 공급된다.Meanwhile, as shown in FIG. 10 , one side of the bus bar 50 is coupled to the first output unit 44 . And the other side of the bus bar (50) is coupled to the output terminal (17). Accordingly, the power of the motor driving unit is output through the first output unit 44 and supplied to the motor through the bus bar 50 and the output terminal 17 .

또한, 상기 부스바(50)는 센서모듈(60)을 통과하며, 상기 센서모듈(60)은 상기 부스바(50)에 흐르는 전류값을 감지하며, 감지된 값은 제어 기판(80)에 출력한다.In addition, the bus bar 50 passes through the sensor module 60 , the sensor module 60 detects a current value flowing through the bus bar 50 , and the sensed value is output to the control board 80 . do.

한편, 상기 디씨 링크 모듈(30)과 센서모듈(60)의 높이는 상기 전원 기판(40)에 비하여 상대적으로 높으므로, 양측면에 설치하고, 중앙에는 상기 전원 기판(40)을 배치한다.On the other hand, since the height of the DC link module 30 and the sensor module 60 is relatively higher than that of the power board 40 , they are installed on both sides, and the power board 40 is disposed in the center.

상기 전원 기판(40) 상단에는 스위치 소자들과 컨덴서 등에 의한 발열을 차폐하기 위하여 도 11과 같은 차폐판(70)이 안착된다.A shielding plate 70 as shown in FIG. 11 is mounted on the top of the power substrate 40 to shield heat generated by switch elements and capacitors.

상기 차폐판(70) 역시 하우징(10)과 동일한 알루미늄 재질로 구성하여 열의 전달이 원활히 수행되도록 하며, 중앙부(71)와 상기 중앙부(71) 양측면에서 수직으로 연장되는 수직부(72)와 상기 수직부(72)에서 수평으로 연장되는 2개의 상단부(73)를 포함하여 구성된다.The shielding plate 70 is also made of the same aluminum material as the housing 10 so that heat transfer is smoothly performed, and the central part 71 and the vertical part 72 extending vertically from both sides of the central part 71 and the vertical It is configured to include two upper ends 73 extending horizontally from the portion 72 .

상기 하우징(10)에 결합 시 상기 중앙부(71) 하단에는 전원 기판(40)이 배치되고, 상기 상단부(73)에는 디씨 링크 모듈(30)과 센서모듈(60)이 각각 배치된다.When coupled to the housing 10 , the power substrate 40 is disposed at the lower end of the central portion 71 , and the DC link module 30 and the sensor module 60 are disposed at the upper end 73 , respectively.

또한 상기 중앙부(71)에는 관통홀(74)이 형성되며, 상기 관통홀(74)에는 상기 전원 기판(40)의 연결 커넥터(48)가 배치되어 돌출된다.In addition, a through hole 74 is formed in the central portion 71 , and the connection connector 48 of the power board 40 is disposed and protrudes through the through hole 74 .

한편, 상기 차폐판(70) 중 상기 중앙부(71)에는 도 12에 도시된 바와 같이 제어 기판(80)이 배치된다.Meanwhile, as shown in FIG. 12 , a control board 80 is disposed in the central portion 71 of the shielding plate 70 .

상기 제어 기판(80)의 일측에는 제어 커넥터(13)가 형성되어 상기 하우징(10)의 일면에 삽입되고, 상기 제어 기판(80)의 타측에는 연결 커넥터(81)가 형성되며, 상기 연결 커넥터(81)는 상기 전원 기판(40)의 연결 커넥터(48)와 전기적으로 연결된다.A control connector 13 is formed on one side of the control board 80 and inserted into one surface of the housing 10, and a connection connector 81 is formed on the other side of the control board 80, and the connection connector ( 81 is electrically connected to the connection connector 48 of the power board 40 .

또한 상기 제어 기판(80)의 일측에는 센서 커넥터(82)가 형성되며, 상기 센서 커넥터(82)는 상기 센서모듈(60)과 전기적으로 연결되어 상기 센서모듈(60)에서 감지되는 전류값이 지속적으로 제어 기판(80)으로 출력된다.In addition, a sensor connector 82 is formed on one side of the control board 80 , and the sensor connector 82 is electrically connected to the sensor module 60 so that the current value sensed by the sensor module 60 is continuously maintained. is output to the control board 80 .

상기의 부품들은 도 13과 같은 형태로 하우징(100) 내부에 안착된다.The above components are seated inside the housing 100 in the form shown in FIG. 13 .

상기와 같은 부품 배치는 부품들간에 직접적인 전기적 연결이 가능하여 전체 배선 사용을 최소화하는 효과가 있다.The component arrangement as described above allows direct electrical connection between the components, thereby minimizing the overall use of wiring.

이상에서 설명한 것은 본 발명에 따른 전기 자동차용 모터 제어기 구조체를 실시하기 위한 실시예에 불과한 것으로서, 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 않고, 이하 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양하게 변경하여 실시가능한 범위까지 본 발명의 기술적 정신이 있다고 할 것이다.What has been described above is merely an embodiment for implementing the motor controller structure for an electric vehicle according to the present invention, and the present invention is not limited to the above-described embodiment, and does not depart from the gist of the present invention as claimed in the following claims. Without it, anyone with ordinary knowledge in the technical field to which the present invention belongs will say that there is the technical spirit of the present invention to the extent that it can be implemented with various modifications.

1: 전기 구동부 2: 모터
3: 변속기 4: 냉각관
10: 하우징 11: 전원 커넥터
12: 전원 플러그 13: 제어 커넥터
14: 제어 플러그 15: 변속 커넥터
16: 변속 플러그 17: 출력단자
18: 고정부 18a: 냉각수로 커버
19: 관통부 20: 커버
30: 디씨 링크 모듈 31: 입력 전원 단자
32: 모터용 연결 단자 33: 변속기용 연결 단자
40: 전원 기판 41: 모터 전원부
42: 변속 전원부 43: 제1입력부
44: 제1출력부 45: 제2입력부
46: 제2출력부 47: 스위칭 소자
48: 연결 커넥터 50: 부스바
60: 센서모듈 70: 차폐판
71: 중앙부 72: 수직부
73: 상단부 74: 관통부
80: 제어 기판 81: 연결 커넥터
82: 센서 커넥터 100: 제어기1: electric drive 2: motor
3: Transmission 4: Cooling tube
10: housing 11: power connector
12: power plug 13: control connector
14: control plug 15: shift connector
16: shift plug 17: output terminal
18: fixing part 18a: cooling water cover
19: penetrating portion 20: cover
30: DC link module 31: input power terminal
32: connection terminal for motor 33: connection terminal for transmission
40: power board 41: motor power supply unit
42: variable speed power supply 43: first input unit
44: first output unit 45: second input unit
46: second output unit 47: switching element
48: connecting connector 50: busbar
60: sensor module 70: shield plate
71: central part 72: vertical part
73: upper part 74: penetration part
80: control board 81: connector connector
82: sensor connector 100: controller

Claims (9)

전기 자동차용 전기 구동부 구조체에 있어서,
냉각관이 외면을 감싸는 모터;
상기 모터의 측면에 연결되어 상기 모터의 모터축 회전을 변속하는 변속기; 및
상기 모터 상단에 수평으로 배치되어 모터와 결합하는 제어기를 포함하되,
상기 제어기는 하면에 배치되어 별도로 구비되는 배터리 전원을 이용하여 모터에 구동 전원을 공급하는 출력단자가 상기 모터와 결합하면서 서로 전기적으로 연결되며,
상기 제어기는 상기 변속기 내부에 배치된 액추에이터에 전기적으로 연결되는 것을 특징으로 하는 전기 자동차용 전기 구동부 구조체.
In the electric driving unit structure for an electric vehicle,
a motor with a cooling tube wrapped around the outside;
a transmission connected to the side of the motor to change the rotation of the motor shaft of the motor; and
A controller disposed horizontally on the top of the motor and coupled to the motor,
The controller is disposed on the lower surface and electrically connected to each other while an output terminal for supplying driving power to the motor using a separately provided battery power is coupled to the motor,
The controller is an electric drive structure for an electric vehicle, characterized in that electrically connected to an actuator disposed inside the transmission.
 청구항 1에 있어서, 상기 제어기의 측면에는 배터리와 연결되는 전원 플러그를 수용하는 전원 커넥터와 자동차의 주 제어기와 연결되는 제어 플러그를 수용하는 제어 커넥터 및 변속기의 액추에이터와 연결되는 변속 플러그를 수용하는 변속 커넥터를 포함하는 것을 특징으로 하는 전기 자동차용 전기 구동부 구조체.
The shift connector according to claim 1, wherein a power connector accommodating a power plug connected to a battery, a control connector accommodating a control plug connected to a main controller of a vehicle, and a shift connector accommodating a shift plug connected to an actuator of a transmission are provided on the side of the controller An electric driving unit structure for an electric vehicle comprising a.
 청구항 2에 있어서, 상기 제어기는:
알루미늄 재질로 내부 공간이 형성되는 하우징;
상기 하우징와 동일한 재질이며, 상기 하우징 상단과 결합하는 커버;
상기 하우징 내부공간에 일측에 배치되어 상기 전원 커넥터에 의하여 배터리에서 전원을 공급받는 디씨 링크 모듈;
상기 디씨 링크 모듈 측면에 배치되어 디씨 링크 모듈에서 출력되는 전원을 이용하여 모터 동작용 전원을 출력하고, 상기 변속 커넥터로 변속기 액추에이터 동작용 전원을 출력하는 전원 기판;
상기 전원 기판에서 출력되는 모터 동작용 전원을 하우징 외부로 돌출되는 출력단자로 안내하는 부스바;
상기 부스바를 수용하고, 상기 부스바에 흐르는 전류를 감지하여 상기 제어 기판으로 출력하는 센서모듈;
상기 제어 기판, 상기 디씨 링크 모듈 및 상기 센서모듈을 덮는 알루미늄 재질의 차폐판; 및
상기 차폐판 상단에 배치되고, 상기 제어 커넥터를 포함하고, 상기 전원 기판에 제어용 신호를 출력하는 제어 기판을 포함하는 것을 특징으로 하는 전기 자동차용 전기 구동부 구조체.
3. The method of claim 2, wherein the controller comprises:
A housing having an inner space made of aluminum;
a cover made of the same material as the housing and coupled to the upper end of the housing;
a DC link module disposed on one side of the housing inner space and receiving power from a battery through the power connector;
a power board disposed on the side of the DC link module to output power for motor operation using power output from the DC link module and output power for operation of a transmission actuator to the shift connector;
a bus bar guiding the motor operation power output from the power board to an output terminal protruding outside the housing;
a sensor module accommodating the bus bar, sensing a current flowing through the bus bar and outputting it to the control board;
an aluminum shielding plate covering the control board, the DC link module, and the sensor module; and
and a control board disposed on the shielding plate, including the control connector, and outputting a control signal to the power board.
 청구항 3에 있어서, 상기 하우징의 저면에는 관통부가 형성되고, 상기 출력단자는 상기 관통부를 통하여 하우징의 저면에 돌출 형성되는 것을 특징으로 하는 전기 자동차용 전기 구동부 구조체.
The electric driving unit structure for an electric vehicle according to claim 3, wherein a through portion is formed on a bottom surface of the housing, and the output terminal protrudes from the bottom surface of the housing through the through portion.
 청구항 1에 있어서, 상기 전원 기판은 저면에 배치되는 복수의 스위칭 소자를 포함하고, 상기 스위칭 소자의 일면은 상기 하우징과 접촉하는 것을 특징으로 하는 전기 자동차용 전기 구동부 구조체.
The electric driving unit structure for an electric vehicle according to claim 1, wherein the power substrate includes a plurality of switching elements disposed on a bottom surface, and one surface of the switching element is in contact with the housing.
 청구항 1에 있어서, 상기 디씨 링크 모듈은 배터리의 전원이 입력되는 전원 커넥터와 전기적으로 연결되는 입력 전원 단자, 상기 전원 기판에 모터용 전원을 공급하는 모터용 연결단자 및 상기 전원 기판에 변속기 액추에이터용 전원을 공급하는 변속기용 연결 단자를 포함하는 것을 특징으로 하는 전기 자동차용 전기 구동부 구조체.
The method according to claim 1, wherein the DC link module is an input power terminal electrically connected to a power connector to which power of a battery is input, a motor connection terminal for supplying power for a motor to the power board, and a power source for a transmission actuator on the power board Electric drive structure for an electric vehicle, characterized in that it comprises a connection terminal for a transmission for supplying.
 청구항 6에 있어서, 상기 전원 기판은 상기 모터용 연결단자와 전기적으로 연결되는 제1입력부, 상기 부스바와 연결되는 제1출력부, 상기 변속기용 연결 단자와 전기적으로 연결되는 제2입력부 및 하우징 측면에 형성되어 변속기의 액추에이터 연결용 변속 커넥터와 전기적으로 연결되는 제2출력부를 포함하는 것을 특징으로 하는 전기 자동차용 전기 구동부 구조체.
The method according to claim 6, wherein the power substrate is a first input unit electrically connected to the motor connection terminal, a first output unit connected to the bus bar, a second input unit electrically connected to the transmission connection terminal, and a side of the housing An electric driving unit structure for an electric vehicle, characterized in that it comprises a second output unit that is formed and electrically connected to a speed change connector for connecting an actuator of the transmission.
 청구항 2에 있어서, 상기 제어 기판은 상기 전원 기판과 연결되는 연결 커넥터 및 상기 센서모듈과 연결되는 센서 커넥터를 포함하는 것을 특징으로 하는 전기 자동차용 전기 구동부 구조체.
The electric driving unit structure for an electric vehicle according to claim 2, wherein the control board includes a connector connected to the power board and a sensor connector connected to the sensor module.
 청구항 8에 있어서, 상기 전원 기판은 상면에 형성되는 연결 커넥터를 더 포함하고, 상기 연결 커넥터가 상기 제어 기판의 연결 커넥터와 전기적으로 연결되는 것을 특징으로 하는 전기 자동차용 전기 구동부 구조체.
The electric driving unit structure for an electric vehicle according to claim 8, wherein the power board further includes a connection connector formed on an upper surface, and the connection connector is electrically connected to a connection connector of the control board.
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