KR20220154180A - 전기 자동차 충전 및 전력 분배를 위한 고전력 차폐 버스바 - Google Patents

전기 자동차 충전 및 전력 분배를 위한 고전력 차폐 버스바 Download PDF

Info

Publication number
KR20220154180A
KR20220154180A KR1020227035477A KR20227035477A KR20220154180A KR 20220154180 A KR20220154180 A KR 20220154180A KR 1020227035477 A KR1020227035477 A KR 1020227035477A KR 20227035477 A KR20227035477 A KR 20227035477A KR 20220154180 A KR20220154180 A KR 20220154180A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
electric vehicle
solid core
bus bar
power distribution
distribution system
Prior art date
Application number
KR1020227035477A
Other languages
English (en)
Inventor
닐 프라사드
제임스 팡
Original Assignee
테슬라, 인크.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 테슬라, 인크. filed Critical 테슬라, 인크.
Publication of KR20220154180A publication Critical patent/KR20220154180A/ko

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L53/00Methods of charging batteries, specially adapted for electric vehicles; Charging stations or on-board charging equipment therefor; Exchange of energy storage elements in electric vehicles
    • B60L53/10Methods of charging batteries, specially adapted for electric vehicles; Charging stations or on-board charging equipment therefor; Exchange of energy storage elements in electric vehicles characterised by the energy transfer between the charging station and the vehicle
    • B60L53/14Conductive energy transfer
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60RVEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60R16/00Electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for; Arrangement of elements of electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for
    • B60R16/02Electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for; Arrangement of elements of electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for electric constitutive elements
    • B60R16/0207Wire harnesses
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60RVEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60R16/00Electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for; Arrangement of elements of electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for
    • B60R16/02Electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for; Arrangement of elements of electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for electric constitutive elements
    • B60R16/0207Wire harnesses
    • B60R16/0215Protecting, fastening and routing means therefor
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01BCABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
    • H01B7/00Insulated conductors or cables characterised by their form
    • H01B7/009Cables with built-in connecting points or with predetermined areas for making deviations
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01BCABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
    • H01B9/00Power cables
    • H01B9/02Power cables with screens or conductive layers, e.g. for avoiding large potential gradients
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01RELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R11/00Individual connecting elements providing two or more spaced connecting locations for conductive members which are, or may be, thereby interconnected, e.g. end pieces for wires or cables supported by the wire or cable and having means for facilitating electrical connection to some other wire, terminal, or conductive member, blocks of binding posts
    • H01R11/11End pieces or tapping pieces for wires, supported by the wire and for facilitating electrical connection to some other wire, terminal or conductive member
    • H01R11/12End pieces terminating in an eye, hook, or fork
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01RELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R25/00Coupling parts adapted for simultaneous co-operation with two or more identical counterparts, e.g. for distributing energy to two or more circuits
    • H01R25/16Rails or bus-bars provided with a plurality of discrete connecting locations for counterparts
    • H01R25/161Details
    • H01R25/162Electrical connections between or with rails or bus-bars
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02GINSTALLATION OF ELECTRIC CABLES OR LINES, OR OF COMBINED OPTICAL AND ELECTRIC CABLES OR LINES
    • H02G5/00Installations of bus-bars
    • H02G5/06Totally-enclosed installations, e.g. in metal casings
    • H02G5/061Tubular casings
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L2270/00Problem solutions or means not otherwise provided for
    • B60L2270/10Emission reduction
    • B60L2270/14Emission reduction of noise
    • B60L2270/147Emission reduction of noise electro magnetic [EMI]
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60YINDEXING SCHEME RELATING TO ASPECTS CROSS-CUTTING VEHICLE TECHNOLOGY
    • B60Y2200/00Type of vehicle
    • B60Y2200/90Vehicles comprising electric prime movers
    • B60Y2200/91Electric vehicles
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60YINDEXING SCHEME RELATING TO ASPECTS CROSS-CUTTING VEHICLE TECHNOLOGY
    • B60Y2410/00Constructional features of vehicle sub-units
    • B60Y2410/115Electric wiring; Electric connectors
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/70Energy storage systems for electromobility, e.g. batteries
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/7072Electromobility specific charging systems or methods for batteries, ultracapacitors, supercapacitors or double-layer capacitors
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T90/00Enabling technologies or technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02T90/10Technologies relating to charging of electric vehicles
    • Y02T90/14Plug-in electric vehicles

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
  • Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
  • Current-Collector Devices For Electrically Propelled Vehicles (AREA)
  • Elimination Of Static Electricity (AREA)
  • Arrangement Or Mounting Of Propulsion Units For Vehicles (AREA)
  • Details Of Connecting Devices For Male And Female Coupling (AREA)
  • Installation Of Indoor Wiring (AREA)
  • Connection Of Batteries Or Terminals (AREA)

Abstract

유니터리 버스바는 전기 자동차에서의 하나의 연결 지점으로부터 다른 연결 지점으로 전력을 공급한다. 유니터리 버스바는 중앙 솔리드 코어 컨덕터, 솔리드 코어 컨덕터 위의 절연층 및 절연체 주변에 피팅된 전자기 쉴드를 포함한다. 유니터리 버스바는 전기 자동차의 바디에 맞도록 특정 구성으로 벤딩될 수 있다.

Description

전기 자동차 충전 및 전력 분배를 위한 고전력 차폐 버스바
개시된 주제는 일반적으로 전기 자동차(electric vehicle) 충전 및 전력 분배(powerdistribution)를 위한 고전력(high power) 차폐(shielded) 버스바(busbar)를 위한 시스템 및 방법에 관한 것이다.
기존의 차량용 배선은 하나의 단부로부터 또다른 단부로 전력 신호 또는 데이터 신호를 통신하기 위한 복수의 케이블을 포함한다. 기존의 케이블 설계로는 차량 내부의 고전력 분배에 대한 증가된 수요를 지원할 수 없다. 또한 수백 킬로와트를 초과하는 고전력을 다루기 위해 케이블 설계를 개선해야 할 필요성이 지속적으로 있다. 기존 케이블은 전기 자동차 충전 및 전력 분배를 위한 견고한(sturdy) 강성(rigid) 고전력 차폐 지지대를 제공하지 않는다. 게다가, 전자 모듈의 수가 증가함에 따라 기존 케이블과 관련된 복잡성과 비용이 너무 많이 든다. 또한 대형 케이블 어셈블리의 전선이나 컨덕터의 고장은 분리하기 어렵고 수리 비용이 많이 들 수 있다.
요약하자면, 본 개시에는 특정 측면, 이점 및 새로운 특징이 설명되어 있다. 이러한 모든 이점이 하나의 특정 실시예에 따라 달성될 수 있는 것은 아니라는 점을 이해해야 한다. 따라서, 개시된 주제는 본원에서 가르치거나 제안할 수 있는 모든 이점을 달성하지 않고도 하나의 이점 또는 이점 그룹을 달성하거나 최적화하는 방식으로 구현되거나 수행될 수 있다.
본 개시에 설명된 주제의 하나 이상의 변형에 대한 세부 사항은 함께 제공된 도면 및 아래 설명에 명시되어 있다. 본 개시에 설명된 주제의 기타 특징 및 이점은 설명, 도면 및 청구범위를 통해 확인할 수 있다. 그러나 개시된 주제는 개시된 특정 실시예에만 국한되지 않는다.
본 개시에 포함되고 그 일부를 구성하는 첨부 도면은 본 개시에 개시된 주제의 특정 측면을 도시하고, 설명과 함께 아래에 제공된 바와 같이 개시된 구현과 관련된 몇 가지 원칙을 설명하는 데 도움이 된다.
도 1 내지 9는 충전 및 전력 분배를 위해 전기 자동차 내에서 사용하기 위한 고전력 차폐 버스바의 다양한 실시 예를 나타낸다.
도면은 절대적 또는 상대적 용어로 스케일(scale)되지 않을 수 있으며 예시적인 것으로 의도된 것이다. 설명의 명확성 목적을 위해 특징 및 요소의 상대적 배치가 수정되었을 수 있다. 실용적인 경우, 동일하거나 유사한 참조 번호는 하나 이상의 실시예에 따라 동일하거나 유사하거나 동등한 구조, 특징, 측면 또는 요소를 나타낸다.
도 1은 차량에 설치된 고전력 차폐 버스바의 실시예를 묘사한 컷어웨이(cutaway)뷰이다.
도 2는 차량 충전 포트에 연결된 고전력 차폐 버스바의 실시예의 클로즈업 뷰이다.
도 3a는 고전력 차폐형 버스바의 실시예의 투시도이다.
도 3b는 리셉터클(receptacle)이 부착된 고전력 차폐 버스바의 실시예의 투시도이다.
도 4는 고전력 차폐 버스바의 실시예의 단면도이다.
도 5a 내지 5h는 버스바 단부 커넥터의 다양한 뷰이다.
도 6a 내지 6c는 버스바 단부 커넥터 및 관련 리셉터클의 다양한 뷰이다.
도 7a 내지 7d는 버스바 단부 커넥터 및 관련 리셉터클의 다양한 뷰이다.
도 8은 관련 리셉터클과 접지 요소가 있는 버스바다.
도 9는 세미 트럭(semi-truck)내의 고전력 차폐 버스바의 세트를 도시하는 대안적인 실시예의 투시도이다.
다음으로, 다양한 실시예에 대한 철저한 설명을 제공하기 위해 수많은 구체적인 세부 사항이 제시된다. 특정 실시예는 이러한 특정 세부 사항 없이 또는 세부 사항에서의 일부 변형과 함께 실시될 수 있다. 경우에 따라, 다른 측면을 가리지 않도록 특정 기능은 덜 자세하게 설명된다. 각 요소 또는 특징과 관련된 세부 수준은 하나의 특징이 다른 특징들에 비해 새롭거나 중요하다는 것을 의미한다고 해석해서는 안 된다.
실시예들은 제1 연결 지점으로부터 제2 연결 지점으로 전력을 전달하기 위한 솔리드 코어 컨덕터 버스바에 관한 것이다. 일부 실시예에서, 버스바는 전기 자동차의 한 지점에서 다른 지점으로, 예를 들어 충전 포트(charge port)로부터 배터리 팩(battery pack)으로 전력을 전달한다. 일부 실시예에서, 버스바 컨덕터는 알루미늄 또는 구리와 같은 임의의 전도성 재료로 제조될 수 있다. 일부 실시예에서, 버스바 컨덕터는 버스바가 원하는 모양과 형태를 취하도록 금속을 단조하여 제조된다. 예를 들어, 원통형 알루미늄 로드(rod)는 단조에 의해 제조될 수 있는데, 여기서 알루미늄 로드의 단부 부분은 솔리드 코어 컨덕터와 연결 지점 사이에 조인트(joint)가 없는 솔리드 코어 컨덕터 재료와 동일한 금속으로부터 원하는 단부 연결 지점을 생성하도록 단조된다. 한 예로, 알루미늄 로드의 단부를 단조하여 평탄한 단부가 있는 컨덕터를 만든다. 평탄한 단부에 나사 또는 볼트를 수용하기 위한 관통홀이 형성되어 솔드(sold) 컨덕터와 연결 지점 사이에 직접적인 전기적 연결이 가능하도록 할 수 있다. 연결 지점과 솔리드 코어 컨덕터 사이에 조인트 또는 중간 연결이 없기 때문에 버스바는 이러한 조인트 또는 중간 연결을 포함하는 다른 시스템보다 더 높은 신뢰성을 가질 수 있다. 솔리드 코어 컨덕터의 단조된(forged) 단부는 평탄한(flattened) 단부에만 국한되지 않는다는 것을 알아야한다. 이들은 본 개시의 정신으로부터 벗어나지 않고 연결 지점과 연결하는 데 도움이 되는 다양한 기하학적 모양으로 단조될 수 있다. 예를 들어, 단조된 단부는 원통형, 정사각형, 직사각형, 육각형, 노치(notched), 접힌 모양, 각진 모양 또는 임의의 다른 구성으로 제조될 수 있다.
일부 실시예에서, 버스바는 중앙 솔리드 전도(conducting)코어를 포함하며, 중앙 전도 코어를 둘러싸고 외부의 접촉으로부터 전기적으로 고립되도록(isolated)컨덕터의 전기적 절연을 제공하는 전기적 절연층을 포함한다. 일 실시예에서, 절연층은 압출, 열 수축, 침지, 분사, 레이어링(layering), 브러싱(brushing) 또는 기타 공지 수단에 의해 전도 코어 상으로 절연층을 적용함으로써 솔리드 코어 상으로 배치될 수 있다.
일부 실시예에서, 외부 쉴드 또는 차폐층이 절연 전도 코어 위에 피팅되어(fitted) 전기 자동차 또는 다른 시스템 내의 타겟 위치 안으로 설치된 다른 인접한 컴포넌트로부터 버스바의 추가적인 안전, 강도 및 전자기 절연을 제공한다. 외부 쉴드 또는 차폐층은 알루미늄과 같은 임의의 전도성 재료로 만들어질 수 있다. 일부 실시예에서, 외부 쉴드 또는 차폐층은 전도성 층으로서 작용할 수 있고, 예를 들어 차량 바디에 접지되어 고전압 포텐셜(potential) 사이의 고립(isolation)손실 검출 시스템을 보완할 수 있다.
일 실시예에서, 절연된 중앙 컨덕터는 절연 코어 위로 미끄러질 수 있는 직경을 갖는 차폐 튜브 내에 배치될 수 있다. 그런 다음 차폐된 버스바를 압축 다이(die)내로 배치하여 쉴드 튜브의 직경을 줄여 버스바의 외부 절연층에 직접적으로 꼭 피팅도록 할 수 있다. 이는 중앙 솔리드 코어 컨덕터, 절연층 및 외부 쉴드가 절연층 상으로 압축된 유니터리(unitary)3층 솔리드 코어 버스바를 형성한다. 이러한 유형의 유니터리 솔리드 버스바 구성을 만듦으로써, 유니터리 버스바는 타겟 응용 분야의 윤곽(contour)에 맞게 원하는 구성으로 벤딩될(bent)수 있다. 예를 들어, 유니터리 버스바는 전기 자동차 내의 휠 웰(wheel well)또는 내부 측면 패널의 윤곽과 일치하도록 벤딩될 수 있다. 얻어진 레이어드(layered) 어셈블리는 3D 형태의 벤딩을 견딜 수 있어 솔리드 버스바가 차량의 윤곽과 일치하고 복잡한 패키징 기하학적 구조를 형성할 수 있다. 유니터리 버스바의 솔리드 특성은 각 레이어가 하부 레이어 위에 형성되어 벤딩 프로세스를 통해 기계적으로 서로를 지지하게 하는 이러한 벤딩을 허용한다. 이를 통해 유니터리 버스바는 상대적으로 낮은 단면적을 유지하면서 시스템 내의 한 지점으로부터 다른 지점으로 비교적 많은 양의 전력을 전달할 수 있다.
일부 실시예에서, 버스바의 중앙 코어는 강성 버스바 내의 하나 이상의 컨덕터로 구성되고 원형 단면을 가질 수 있다. 일부 실시예에서, 하나 이상의 컨덕터는 직사각형 단면을 갖는다. 일부 실시예에서는, 하나 이상의 컨덕터의 다른 단면 기하학적 구조(geometry)가 사용된다. 일부 실시예에서, 하나 이상의 버스바가 다른 버스바와 병렬로 작동되어 제1 연결 지점으로부터 제2 연결 지점으로 비교적 높은 전력 부하를 전달한다. 예를 들어, 제1 연결 지점으로부터 제2 연결 지점으로 1MW의 전력이 전송되는 것이 요구되는 어플리케이션의 경우, 2, 3, 4, 5, 6 또는 그 이상의 개별 버스바 세트는 제1 연결 지점으로부터 제2 연결 지점으로 부하를 분산시키는데 사용될 수 있다. 예를 들어, 횡단되는 것을 필요로 하는 차량의 사이즈 및 기하학적 구성이 제1 연결 지점으로부터 제2 연결 지점까지 실행될 단일의 큰 직경을 갖는 버스바를 허용할 수 없는 경우, 이것은 버스바는 제1 연결 지점에서 제2 연결 지점까지 다른 경로를 이용하는 것을 허용할 수 있다. 이는 또한 단일 연결 지점이 다수의 제2 연결 지점에 전력을 분배하는 것을 허용할 수 있으며, 예를 들어 전기 자동차의 단일 충전 포트가 차량 내의 복수의 상이한 배터리 팩으로 전력을 전달한다. 이러한 상황에서 각 버스바는 차량 내의 특정 경로를 따라 타겟 연결 지점까지 정확한 양의 전력을 전달하도록 크기와 모양을 조정할 수 있다.
일부 실시예에서, 고전력 버스바 구성은 동일한 패키징 부피에 대해 컨덕터 단면의 2배 이상을 허용한다. 이렇게 단면이 증가하면 열 성능이 두 배 이상 향상되어 전력 용량을 높일 수 있으며 주변 부품에 대한 열 클리어런스(clearance)요구 사항이 감소하여 차량 내부 부피를 늘릴 수 있다.
CNC 벤딩을 활용하는 제조 방법을 통해 버스바를 여러 축과 길이가 2m를 초과하는 벤딩으로 패키징하기 위해 복잡한 루팅(routing)을 할 수 있다. 버스바의 강성은 클립(clip)및 브라켓(bracket)과 같은 기존 케이블 어셈블리에 필요한 기존 루팅 컴포넌트를 제거할 수 있는 자체 지지 어셈블리를 제공하므로 비용과 복잡성이 줄어든다. 이 프로세스를 통해 제조 및 설치 모두에서 시간을 절약할 수 있다. 가치가 없는 추가 프로세스를 제거하여 제조 방법을 단순화함으로써 기존 케이블 어셈블리에 비해 비용을 낮출 수 있다. 또한 크기/질량이 줄어들고 충전 속도 및 열 성능이 증가될 수 있다.
고전력 차폐 버스바는 전기 자동차 주변에서 광범위하게 사용될 수 있으며 고전압 배터리 팩 외부의 정적 네트워크에 적합할 수 있다. 고전력 차폐 버스바의 적용은 고전압, 고전류 애플리케이션에 적합하지만, 이 둘의 조합에 국한되지 않는다.
고전력 차폐 버스 바는 우수한 열 성능(예: 동급 케이블 성능의 2배), 차량 및/또는 고전력 라인 어셈블리의 질량 감소, 비용 절감(예: 부품 수가 적고 오버 헤드, 제조 비용이 저렴함 등)및 복잡성 감소(예: 부품, 프로세스 수 및/또는 공급망 복잡성이 감소됨)를 제공한다.
고전력 차폐 버스바는 이전에는 엄청난 비용과 대량 벌금이 부과되었던 DC 고속 충전 전류를 가능하게 한다. 고전력 차폐 버스바는 400V 또는 추가 전력 및 전압에서 350kW 충전을 지원할 수 있다. 고전력 차폐 버스바는 이러한 전력 레벨을 임의의 차폐형 인클로저 외부의 차량 주위로 분배할 수 있다.
도 1은 전기 자동차 내부의 컷어웨이 뷰를 보여 주며 한 쌍의 고전력 차폐 버스바(100, 102)를 보여준다. 일 실시예에서, 버스바는 강성 고체 코어 압출(알루미늄, 구리 또는 기타 전기 전도성 재료), 절연층(가교 폴리에틸렌(XLPE), 폴리염화비닐(PVC), 실리콘 또는 기타 전기 절연 재료)및 전자기 간섭 및 손상 방지를 위한 차폐 역할을 하는 외부 전도성 층(구리, 알루미늄 또는 기타 전기 전도성 물질)으로부터 형성된다. 나타난 바와 같이, 버스바(100, 102)는 전기 자동차 충전 입구(108)와 배터리 커넥터(112)사이의 전기적 연결을 제공한다. 아시다시피 이러한 전기 자동차를 충전하는 데 사용되는 전력은 매우 높을 수 있다. 예를 들어, 일부 실시예에서 100kW, 200kW, 300kW, 400kW 또는 그 이상의 충전 와트가 전기 자동차를 충전하는데 사용될 수 있다. 따라서, 일 실시예에서, 고전력 차폐형 버스바(100, 102)는 충전 입구로부터 전기 자동차 배터리로 충분한 전력을 제공하는 충전으로부터 이러한 고전력의 안전하고 안정적인 전달을 제공하도록 크기가 조정된다. 또한 고전압 차폐 버스바(100, 102)는 도 1에 도시된 바와 같이 전기 자동차의 내부 구성을 따르도록 벤딩되고 형상화될 수 있다는 점을 인식해야 한다. 예를 들어, 버스바는 전기 자동차 내의 휠 웰(116)의 내부 구성을 따르도록 형상화될 수 있다. 따라서 전기 자동차의 바닥 또는 측면 패널 아래를 통과하여 차량 탑승자로부터 버스 바를 숨길 수 있다.
도 2에 도시된 바와 같이, 버스바(100, 102)는 제1 단부에서 충전 입구(108)에 연결될 수 있다. 일부 실시예에서, 버스바(100, 102)는 전체 버스바(100, 102)의 중량을 지탱하는 2개의 단부에서만 지지될 수 있을 만큼 충분히 견고하다. 충전 입구(108)를 참조하여, 리시버(receiver)(116)는 버스바(100, 102)를 충전 입구(108)에 기계적 및 전기적으로 커플링할 수 있다. 리시버(116)는 파스너(fastener)(118)를 통해 버스바(100, 102)에 파스닝(fastened)될 수 있다. 예를 들어, 버스바(100, 102)는 관통홀(미도시)을 가진 연결 부분(120)을 가질 수 있다.
리시버(116)는 각각의 연결 버스바(100, 102)에 대한 한 쌍의 리셉터클(receptacle)(124, 128)을 포함하는 플라스틱 몰딩(molded)부분으로부터 형성될 수 있다. 리셉터클(124)은 분할 벽(132)에 의해 리셉터클(128)로부터 분리될 수 있다. 리시버(116)는 충전 입구(108)와 버스바(100, 102)사이에 전기적 커플링을 형성할 수 있다. 일부 실시예에서 리시버(116)는 그라운드에 추가로 커플링될 수 있다. 그라운드는 적어도 일부 측면에서 버스바(100, 102)와 유사한 구조를 가질 수 있다.
도 3a는 벤딩된 구성의 버스바(100, 102)를 도시한다. 버스바(100, 102)는 벤딩에 적합할 수 있다. 버스바(100, 102)는 벤딩되지 않은 상태로 공급될 수 있고 이후에 필요한 구성으로 벤딩될 수 있다. 나타난 바와 같이 버스바는 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 및 8 위치에서 특정 각도 또는 반경을 갖도록 벤딩될 수 있다. 나타난 바와 같이 이러한 벤딩은 특정 차량의 내부 구성을 따르는 데 사용될 수 있는 구성의 한 예일뿐이다. 본 개시에서는 버스바의 다른 구성을 고려하며, 각 구성은 차량의 특정 구성을 따른다는 점을 이해해야 한다. 도면 100, 102는 연결 부분(120, 152)를 갖는 버스바를 보여준다. 연결 부분(152)은 여러 측면에서 연결 부분(120)과 유사할 수 있다. 일부 실시예에서, 연결 부분(120, 152)은 둘 다 동일한 형상을 가질 수 있다. 다른 실시예에서, 연결 부분(120, 152)은 상이한 형상을 가질 수 있다. 일부 실시예에서, 버스바(100)의 연결 부분(120, 152)은 버스바(102)의 연결 부분(120, 152)과 상이한 형태일 수 있다.
도 3b는 리시버(116)에 커플링된 연결 부분(120)을 갖는 버스바(100, 102)를 도시한다. 도시된 실시예에서, 버스바(100, 102)는 제2 리시버(156)에 연결된다. 제2 리시버(156)는 여러 측면에서 제1 리시버(116)와 유사할 수 있다.
도 4는 버스바 100의 단면을 보여준다. 도시된 실시예에서 버스바(100)는 솔리드 코어(136), 절연층(140)및 외부 전도층(148)을 갖는다. 코어(136)는 알루미늄, 구리 또는 기타 전기 전도성 재료로 제조될 수 있다. 코어(136)는 버스바(100, 102)에 기계적 지지 또는 구조를 제공할 수 있다. 절연층(144)은 XLPE, PVC, 실리콘 또는 다른 전기 절연 재료일 수 있다. 절연층은 외부 쉴드층(148)에 의해 둘러싸일 수 있다. 외부 쉴드층(148)은 전자기 간섭 및 손상으로부터의 보호를 위한 쉴드를 제공할 수 있다. 외부 전도층(148)은 버스바(100)에 전자파 차폐를 제공하는 데 사용되는 구리, 알루미늄 또는 기타 전기 전도성 또는 비전도성 재료로 만들어질 수 있다. 외부 전도층(148)은 버스바(100, 102)에 기계적 지지 또는 구조를 제공할 수 있다. 코어(136), 절연층(144)및 전도층(148)은 기계적으로 서로 파스닝될 수 있다. 예를 들어, 코어(136), 절연층(144)및 전도층(148)은 함께 스웨이징(swaged)될 수 있다.
일부 실시예에서, 코어(136)는 약 200 mm2의 횡단면 표면적을 가질 수 있다. 일부 실시예에서, 코어(136)는 약 3 mm2 내지 300 mm2의 단면적을 가질 수 있다. 일부 실시예에서, 코어(136)는 약 150 mm2 내지 250 mm2 또는 약 160 mm2 내지 200 mm2의 단면적 또는 이들 값 사이의 단면적을 가질 수 있다. 일부 실시예에서, 코어는 약 10, 20, 30, 40, 50, 60, 70, 80, 90, 100, 110, 120, 130, 140, 150, 160, 170, 180, 200, 210, 220, 230, 240, 250, 260, 270, 280, 290 또는 300 mm보다 큰 단면적을 가질 수 있다. 일부 실시예에서, 절연층(144)은 약 1mm의 두께를 가질 수 있다. 일부 실시예에서, 절연층(144)은 약 0.5 내지 약 2 mm 사이의 두께를 가질 수 있다. 일부 실시예에서, 외부 전도층(148)은 약 1mm의 두께를 가질 수 있다. 일부 실시예에서, 외부 전도층(148)은 약 0.5 내지 약 2 mm 사이의 두께를 가질 수 있다.
버스바(100, 102)는 섭씨 100도 미만의 차폐 온도를 유지하면서 600V에서 350kW를 전송할 수 있다. 일부 실시예에서, 버스바(100, 102)는 섭씨 약 80도 내지 섭씨 120도 미만의 차폐 온도를 유지하면서 약 400V 내지 1000V에서 약 250kW 내지 450kW를 전송할 수 있다. 일부 실시예에서, 버스바(100, 102)는 섭씨 약 90도 미만에서 약 110℃의 차폐 온도를 유지하면서 약 500V 내지 700V에서 약 300kW 내지 400kW를 송신할 수 있다.
도 5a 내지 5h는 다양한 유형의 연결 부분(120, 152)을 보여준다. 연결 부분(120, 152)을 위한 다른 형태도 또한 가능하다. 연결 부분(120, 152)은 코어(136)의 원통형 연장부일 수 있다. 버스바(100, 102)의 연결 부분(120)은 버스바(100, 102)의 솔리드 코어(136)의 평탄한 부분일 수 있다. 버스바(100, 102)의 솔리드 코어(136)는 전기 전도성으로 제조될 수 있고 강성 재료로 제조될 수 있다. 연결 부분(120)은 노출된 솔리드 코어(136)에 의해 형성될 수 있다. 일부 실시예에서, 연결 부분(120)은 버스바(100, 102)의 평탄하고 스트립된(stripped)부분일 수 있다. 연결 부분(120)은 평탄화된 영역 및 원통형 영역을 포함할 수 있다. 솔리드 코어(136)는 알루미늄, 구리 또는 기타 전기 전도성 재료로 제조될 수 있다. 코어(136)는 버스바(100, 102)에 기계적 지지 또는 구조를 제공할 수 있다. 부분적으로 스트립된 부분(140)은 연결 부분(120)에 근접하여 배치될 수 있다. 부분적으로 스트립된 부분(140)은 원통형 솔리드 코어(136)및 환형 절연층(144)을 가질 수 있다. 절연층(144)은 XLPE, PVC, 실리콘 또는 다른 전기 절연 재료일 수 있다. 절연층은 외부 전도층(148)에 의해 둘러싸일 수 있다. 외부 전도층(148)은 전자기 간섭 및 손상으로부터의 보호를 위한 차폐를 제공할 수 있다. 외부 전도층(148)은 구리, 알루미늄 또는 다른 전기 전도성 재료로 만들어질 수 있다. 외부 전도층(148)은 버스바(100, 102)에 기계적 지지 또는 구조를 제공할 수 있다.
도 5a 내지 5c는 플랫 타입 연결 부분(160)을 나타낸다. 연결 부분(160)은 평탄한 부분(162), 툴링을 위한 그립 영역(164), 원통형 실링 표면(168)및 부분적으로 스트립된 부분(140)을 가질 수 있다. 도시된 실시예에서 평탄한 부분(162)은 1차 구멍(172)을 가질 수 있다. 1차 구멍(172)은 관통홀일 수 있다. 1차 구멍(172)은 길이방향 축(176)을 따라 배치될 수 있다. 접촉 표면(180)은 1차 구멍(172)주위에 원주방향으로 배치될 수 있다. 접촉 표면(180)은 평탄한 부분(162)의 양 측면으로 연장될 수 있다. 평탄화된 부분은 2차 구멍(184)을 포함할 수 있다. 2차 구멍(184)은 관통홀일 수 있다. 2차 구멍(184)은 길이방향 축(176)을 따라 위치될 수 있다. 2차 구멍(184)은 1차 구멍(172)보다 직경이 더 작을 수 있다. 2차 구멍(184)은 연결 부분(160)의 팁(tip)(188)에 더 가깝게 위치될 수 있다. 그립 부분(164)은 연결 부분(160)의 둘레 주위로 부분적으로만 연장될 수 있다.
도 5d 내지 5h는 각진 연결 부분(192)을 보여준다. 각진 연결 부분(192)은 평탄한 부분(196), 툴링을 위한 그립 영역(200), 원통형 실링 표면(204)및 부분적으로 스트립된 부분(140)을 가질 수 있다. 도시된 실시예에서, 각진 연결 부분(192)은 홀(208)을 가질 수 있다. 홀(208)은 관통홀일 수 있다. 홀(208)은 길이방향 축(212)을 따라 배치될 수 있다. 홀 축(216), 홀(208)에 정렬된 홀 축(216)은 길이방향 축(212)에 수직하지 않을 수 있다. 평탄한 부분(196)은 평평한 표면을 가질 수 있고, 길이방향 축(212)은 평탄한 부분(196)의 평평한 표면과 평행하지 않을 수 있다. 평탄한 부분(196)의 평평한 표면은 홀 축(216)에 수직일 수 있다. 평탄한 부분은 폭(198)을 가질 수 있다. 평탄한 부분의 폭(198)은 코어(136)의 직경보다 작을 수 있다. 접촉 표면(220)은 홀(208)주위에 원주 방향으로 배치될 수 있다. 접촉 표면(220)은 평탄한 부분(196)의 양 측면으로 연장될 수 있다. 그립 부분(200)은 각진 연결 부분(192)의 둘레 주위로 부분적으로만 연장될 수 있다. 일부 실시예에서, 평탄한 부분은 2개 이상의 구멍을 포함할 수 있고, 다양한 구멍은 서로 다른 크기일 수 있고 다양한 배치를 가질 수 있다.
도 6a 내지 6b는 연결 부분 리시버(224)의 대안 실시예를 도시한다. 리시버(224)는 커넥터(120, 152)를 수용하고 버스바 단부 연결의 완전한 전자파 차폐 및/또는 실링을 제공하도록 크기 조정 및 형상화될 수 있다. 도시된 실시예에서, 리시버(224)는 플랫 타입 연결 부분(160)을 수용하도록 크기 조정 및 형상화된다. 리시버(224)는 2개의 개구(aperture)(228)를 가질 수 있다. 개구(228)는 각각 연결 부분(160)을 수용할 수 있다. 연결 부분(160)은 파스너(232)를 사용하여 제자리에 파스닝될 수 있다. 파스너(232)는 1차 구멍(172)과 맞물릴 수 있다. 파스너(232)는 부분적으로 2개의 개구(236)중 하나로 연장될 수 있다. 개구(236)는 1차 구멍(172)과 정렬될 수 있다. 리시버(224)는 전도성 코어(136)가 적어도 부분적으로(예를 들어, 완전히)밀폐될 수 있을 만큼 충분히 깊은 개구를 가질 수 있다. 일부 실시예에서, 개구(236)는 전도성 표면에 적용될 전기 전도성 겔(gel)또는 그리스(grease)를 위한 입구일 수 있다.
도 6c는 브라켓(240)을 보여준다. 브라켓(240)은 커넥터(120 또는 152)를 수용하도록 크기 조정 및 형상화될 수 있다. 도시된 실시예에서, 브라켓(240)은 각진 연결 부분(192)을 리테인(retain)하도록 크기 조정 및 형상화된다. 브라켓(240)은 연결 부분(192)과 커플링하는 클립(244)을 가질 수 있다. 브라켓(240)은 연결 부분(192)을 리테인하기 위해 클립(244)에 의해 함께 연결되는 2개의 부분으로 구성될 수 있다. 브라켓(240)은 전도성 코어(136)를 적어도 부분적으로(예를 들어, 완전히)커버(cover)할 수 있다.
도 7a는 브라켓(248)의 또 다른 실시예를 도시한다. 브라켓(248)은 커넥터(120 또는 152)를 수용하도록 크기 조정 및 형상화될 수 있다. 도시된 실시예에서, 브라켓(248)은 각진 연결 부분(192)을 리테인하도록 크기 조정 및 형상화된다. 클립(252)은 연결 부분(192)을 제자리에 홀드(hold)할 수 있다. 클립(252)은 폭(256)을 가질 수 있다. 폭(256)은 평탄한 부분(196)의 폭(198)보다 작을 수 있다.
도 7b는 커버(260)가 설치된 리시버(224)의 평면도를 나타낸다. 일부 실시예에서, 산화물 억제 전기 접합 화합물이 개구(236) 내부에 적용될 수 있다.
도 7c는 각진 연결 부분(192)이 설치된 브라켓(240)의 측면도를 보여준다.
도 7d는 브라켓(264)의 또 다른 실시예를 도시한다. 브라켓(264)은 커넥터(120 또는 152)를 수용하도록 크기 조정 및 형상화될 수 있다. 도시된 실시예에서, 브라켓(248)은 각진 연결 부분(192)을 리테인하도록 크기 조정 및 형상화된다. 브라켓(264)은 2개의 각진 연결 부분(192)을 수용할 수 있다. 연결 부분(192)은 브라켓(264)에 설치될 때 서로 비스듬히 위치될 수 있다. 브라켓(264)은 베이스 플레이트(268)를 가질 수 있다. 베이스 플레이트(268)는 각진 연결 부분(192)을 수용하기 위한 홀(272, 276)을 가질 수 있다. 베이스 플레이트(268)는 상부 플레이트(280)에 연결될 수 있다. 상부 플레이트는 브라켓(264)에 대해 연결 부분(192)을 제자리에 고정시킬 수 있다.
도 8은 연결 부분(120, 152)에 대한 단부에서의 버스바(100, 102)연결을 보여준다. 도 8은 소스로부터 부하로 더 낮은 전력을 운반하기 위해 하네스(harness)또는 전도성 부재(284)를 버스 바에 부착하는 것을 추가로 보여준다. 플렉시블 하네스 부재(284)는 소스로부터 부하로 전류를 전도할 때 버스바(100, 102)와 다양한 측면에서 유사할 수 있다. 하네스 부재(284)는 마운트(mount)(288, 292)를 가질 수 있다. 마운트(288, 292)는 부재(284)의 중량을 지지하고 차량 패키징에 적합할 수 있다. 그라운드 마운트(288, 292)는 여러 측면에서 연결 부분(120, 152)과 유사할 수 있다.
도 9는 배터리 저장 용기(908)의 내부를 통해 분포된 일련의 버스바(905)를 갖는 세미 트럭(900)의 실시예를 도시한다. 표시된 바와 같이, 버스바(905)는 배터리 저장 용기(908)의 치수에 부합하도록 구성되고, 세미 트럭(900)내의 하나 이상의 배터리 커넥터(미도시)에 연결될 수 있는 단부 단자(910A-E)를 갖는다. 충전 포트(920)는 외부 충전 케이블을 버스바(905)에 연결하여 배터리 저장 용기(908)내의 배터리 커넥터에 전력을 전달하는 데 사용될 수 있다.
실시예 구현
상술한 실시예에는 많은 변형 및 수정이 이루어질 수 있으며, 그 요소들은 다른 수용 가능한 예들 중에서도 존재한다고 이해되어야 한다. 이러한 모든 수정 및 변형은 본 개시의 범위 내에 본원에 포함되도록 의도되어 있다. 전술한 설명은 특정 실시예를 상세히 설명한다. 그러나 앞서 언급한 내용이 텍스트에 아무리 자세하게 나와 있더라도 시스템과 방법이 여러 가지 방식으로 실행될 수 있다는 점은 인식되어야 할 것이다. 위에서 언급한 바와 같이, 시스템 및 방법의 특정 특징이나 측면을 설명할 때 특정 용어를 사용한다고 해서 해당 용어가 해당 용어와 관련된 시스템 및 방법의 특징 또는 측면의 특정 특성을 포함하도록 제한되도록 재정의되고 있음을 암시하는 것으로 간주해서는 안 된다.
본원에 설명된 시스템, 방법 및 장치는 각각 여러 측면을 가지며, 그 중 어느 하나도 바람직한 속성에 대해 전적으로 책임지지 않는다. 본 개시의 범위를 제한하지 않고 이제 제한적이지 않은 몇 가지 기능에 대해 간략하게 설명하도록 한다. 다음 단락은 본원에 설명된 장치, 시스템 및 방법의 다양한 실시예 구현을 설명한다. 하나 이상의 컴퓨터의 시스템은 소프트웨어, 펌웨어, 하드웨어 또는 이들의 조합을 시스템 상에 설치하여 작동 중에 시스템이 동작을 수행하게 하거나 이로 인해 특정 작업 또는 동작을 수행하도록 구성될 수 있다. 하나 이상의 컴퓨터 프로그램은 데이터 프로세싱(processing)장치에 의해 실행될 때 장치가 동작을 수행하도록 하는 명령을 포함함으로써 특정 동작 또는 동작을 수행하도록 구성될 수 있다.
예 1: 본 발명은 소스로부터 부하로 전류를 운반하는 데 사용되는 절연층 및 차폐층을 갖는 복수의 강성 컨덕터를 포함하는 전기 자동차 전력 분배 시스템에 관한 것이다.
예 2: 예 1의 시스템으로서, 복수의 강성 컨덕터는 고전압과 고전류를 경험하는 전력 분배에 사용된다.
예 3: 예 1의 시스템으로서, 복수의 강성 컨덕터는 전도성 재료를 포함하며, 전도성 재료는 알루미늄 또는 구리 중 적어도 어느 하나이다.
예 4: 예 1의 시스템으로서, 복수의 강성 컨덕터는 2개의 단부를 가지며, 2개의 단부는 볼트 또는 용접 중 적어도 어느 하나에 의해 전기적 연결 인터페이스를 생성하도록 형성된다.
예 5: 예 1의 시스템으로서, 복수의 강성 컨덕터는 2개의 단부를 가지며, 2개의 단부는 용접 또는 압착(crimping)중 적어도 어느 하나에 의해 복수의 강성 컨덕터에 커플링되는 인터페이스를 갖는다.
예 6: 예 1의 시스템으로서, 복수의 강성 컨덕터는 전기 절연 재료의 레이어에 의해 절연되며, 여기서 전기 절연 재료는 XLPE, PVC 또는 실리콘 중 적어도 어느 하나이다.
예 7: 예 1의 시스템으로서, 절연층은 어셈블리 프로세스를 통해 컨덕터에 커플링되며, 어셈블리 프로세스는 압출(extrusion), 기계적 또는 열 수축(heat shrink)중 적어도 어느 하나이다.
예 8: 예 1의 시스템으로서, 차폐층은 전도성 재료를 포함하며, 여기서 전도성 재료는 알루미늄 또는 구리 중 하나 이상이다.
예 9: 예 8의 시스템으로서, 차폐층이 절연층에 커플링되어 EMI 차폐, 기계적 보호 및 3D 형태의 벤딩 지지대를 제공한다.
예 10: 예 1의 시스템으로서, 차폐 고전력 버스바 어셈블리가 차량 내 패키징에 부합하도록 벤딩 작업을 거친다.
위에서 언급한 바와 같이, 위에 제공된 설명된 예의 구현에는 하드웨어, 방법 또는 프로세스 및/또는 컴퓨터 액세스 가능한 매체 상의 컴퓨터 소프트웨어가 포함될 수 있다.
추가 구현 고려 사항
본원에서 특징 또는 요소가 다른 특징 또는 요소에 "있는 것"이라고 할 때는, 해당 특징 또는 요소가 다른 특징 또는 요소에 직접 존재할 수도 있고 중간 특징 및/또는 요소도 존재할 수 있다. 반대로, 특징 또는 요소를 다른 특징 또는 요소에 "직접적으로 있는 것"이라고 할 때는, 중간 특징이나 요소가 없을 수 있다. 또한 특징 또는 요소를 다른 특징 또는 요소에 "연결", "부착" 또는 "커플링"된 것으로 지칭되는 경우 다른 특징 또는 요소에 직접적으로 연결, 부착 또는 커플링되거나 중간 특징 또는 요소가 존재할 수 있음을 이해해야 한다. 반대로, 특징 또는 요소를 다른 기능이나 요소에 "직접 연결", "직접 부착" 또는 "직접 커플링"된 것으로 지칭하는 경우 중간 특징이나 요소가 없을 수 있다.
일 실시예와 관련하여 설명되거나 도시되기는 하지만, 그렇게 설명되거나 도시된 특징 및 요소는 다른 실시예에도 적용될 수 있다. 또한 통상의 기술자는 다른 특징에 "인접"하게 배치된 구조 또는 특징이 인접 특징과 오버랩 되거나 기저를 이루는 부분을 가질 수 있다는 점에 대한 참조를 인정할 것이다.
본원에 사용되는 용어는 특정 실시예 및 구현을 설명하기 위한 목적으로만 사용되며 제한적인 용어는 아니다. 예를 들어, 본원에서 사용되는 단수형 "한(a)", "하나(an)" 및 "그(the)"는 문맥에서 달리 명시하지 않는 한 복수형도 포함하도록 의도될 수 있다. 본원에서 사용될 때, "포함하다(comprises)" 및/또는 "포함하는(comprising)"이라는 용어는 명시된 특징, 단계, 작동, 프로세스, 기능, 요소 및/또는 컴포넌트의 존재를 명시하지만 하나 이상의 다른 특징, 단계, 작동, 프로세스, 기능, 요소, 컴포넌트 및/또는 그들의 그룹의 존재 또는 추가를 배제하지는 않는다는 것을 추가로 이해할 수 있다. 여기에서 사용되는 "및/또는" 이라는 용어는 하나 이상의 관련 목록 아이템의 모든 조합을 포함하며 약칭은 "/"일 수 있다.
위 설명과 청구범위에서 "적어도 어느 하나" 또는 "하나 이상"과 같은 문구 뒤에 요소 또는 특징의 결합(confunctive)목록이 나올 수 있다. "및/또는" 이라는 용어는 2개 이상의 요소 또는 특징의 목록에서도 나타날 수 있다. 문구가 사용된 문맥과 암시적 또는 명시적으로 모순되지 않는 한, 이러한 문구는 리스트된(listed)요소 또는 특징을 개별적으로 의미하거나 인용된 요소 또는 특징을 다른 인용된 요소 또는 특징과 조합하는 것을 의미하기 위한 것이다. 예를 들어, "A와 B 중 적어도 어느 하나", "A와 B 중 하나 이상", "A 및/또는 B"라는 문구는 각각 "A 단독, B 단독 또는 A와 B 함께" 를 의미하기 위한 것이다. 3개 이상의 아이템이 포함된 목록에도 유사한 해석이 의도되었다. 예를 들어, "A, B 및 C 중 적어도 어느 하나", "A, B 및 C 중 하나 이상", "A, B 및/또는 C"라는 문구는 각각 "A 단독, B 단독, C 단독, A와 B를 함께, A와 C를 함께, B와 C를 함께 또는 A와 B와 C를 함께" 를 의미하기 위한 것이다. 위 내용과 청구범위에서 "기반(based on)"이라는 용어를 사용하는 것은 인용되지 않은 특징 또는 요소도 허용되도록 "적어도 부분적으로 기반으로 하는" 것을 의미하기 위한 것이다.
"전방(forward)", "후방(rearward)", "언더(under)", "아래(below)", "낮은(lower)", "오버(over)", "위쪽(upper)" 등과 같은 공간적으로 상대적인 용어는 도면에 표시된 것처럼 하나의 요소 또는 특징과 다른 요소(들)또는 특징(들)과의 관계를 설명하기 위해 본원에서 사용될 수 있다. 공간적으로 상대적인 용어는 도면에 표시된 지향(orientation)외에도 사용 또는 작동 중인 장치의 상이한 지향을 포괄하기 위한 것으로 이해될 것이다. 예를 들어 도면의 장치가 반전되면, 다른 요소 또는 특징의 "언더" 또는 "아래(beneath)"로 설명된 요소는 반전된 상태로 인해 다른 요소나 특징의 "오버" 로 지향된다. 따라서 "언더"라는 용어는 기준점 또는 지향에 따라 오버 및 언더 방향을 모두 포괄할 수 있다. 장치는 달리 지향(90도 회전 또는 다른 지향으로 회전)될 수 있으며, 본원에 사용된 공간적으로 상대적인 기술어(descriptor)는 그에 따라 해석될 수 있다. 이와 유사하게, 달리 명시되지 않는 한 "상향(upwardly)", "하향(downwardly)", "수직(vertical)", "수평(horizontal)" 등의 용어는 본원에서 설명 목적으로만 사용될 수 있다.
(단계 또는 프로세스를 포함하는)다양한 기능/요소를 설명하기 위해 "제1(first)"와 "제2(second)"라는 용어를 본원에서 사용할 수 있지만, 문맥에서 달리 명시하지 않는 한, 이러한 기능/요소는 이러한 용어들에 의해 기능/요소의 순서 또는 하나가 다른 것보다 주요하거나 더 중요한지 여부를 나타내는 것으로 제한되어서는 안 된다. 이러한 용어들은 하나의 기능/요소를 다른 기능/요소와 구분하는 데 사용될 수 있다. 따라서, 논의된 제1 특징/요소는 제2 특징/요소라고 할 수 있고, 마찬가지로, 아래에서 논의되는 제2 특징/요소는 본원에 제공된 교시(teaching)를 벗어나지 않고 제1 특징/요소라고 할 수 있다.
예에서 사용된 것을 포함하며, 달리 명시적으로 명시되지 않는 한, 본원 및 청구범위에서 사용된 바와 같이, 용어가 명시적으로 나타나지 않더라도 모든 숫자 앞에 "약(about)" 또는 "대략(approximately)"이라는 단어가 붙은 것처럼 읽을 수 있다. 크기 및/또는 위치를 설명할 때 "약" 또는 "대략"이라는 문구는 설명된 값 및/또는 위치가 합리적인 예상 값 및/또는 위치 내에 있음을 설명할 때 사용될 수 있다. 예를 들어, 수치 값은 명시된 값(또는 값의 범위)의 +/- 0.1%, 명시된 값(또는 값의 범위)의 +/- 1%, 명시된 값(또는 값의 범위)의 +/- 2%, 명시된 값(또는 값의 범위)의 +/- 5%, 명시된 값(또는 값의 범위)의 +/- 10% 등의 값을 가질 수 있다. 문맥에서 달리 명시하지 않는 한, 본원에 주어진 모든 수치 값도 해당 값에 약 또는 대략의 해당 값을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
예를 들어, 값 "10"이 개시되면 "약 10"도 개시된다. 본원에 인용된 모든 수치 범위는 본원에 포함된 모든 하위 범위를 포함하는 것으로 의도된 것이다. 또한 통상의 기술자가 적절히 이해한 바와 같이, 값이 개시되면, "값보다 작거나 같은" 값, "값보다 크거나 같은" 값 및 값들 사이의 가능한 범위도 개시되는 것으로도 이해된다. 예를 들어, 값 "X"가 개시되면 "X보다 크거나 같은 값" 뿐만 아니라 "X보다 작거나 같은 값"(예: X는 수치 값)도 개시된다. 또한 애플리케이션 전반에 걸쳐 데이터는 상이한 포맷으로 제공되며, 이 데이터는 엔드 포인트 또는 스타팅 포인트 및 데이터 포인트의 모든 조합에 대한 범위를 나타낼 수 있다. 예를 들어, 특정 데이터 포인트 "10" 및 특정 데이터 포인트 "15"가 개시될 수 있는 경우, 10 내지 15 사이뿐만 아니라 10과 15보다 크거나, 크거나 같거나, 작거나, 작거나 같거나, 10과 15와 같은 것이 개시된 것으로 고려될 수 있다. 또한 2개의 특정 유닛 사이의 각 유닛도 개시될 수 있다는 것도 이해된다. 예를 들어, 10 및 15가 개시될 수 있는 경우, 11, 12, 13 및 14도 개시될 수 있다.
다양한 예시적인 실시예가 개시되었지만, 본원의 교시를 벗어나지 않고 다양한 실시예에 대해 다수의 변경 중 어느 것이라도 이루어질 수 있다. 예를 들어, 설명된 다양한 방법 단계가 수행되는 순서는 상이하거나 대안적인 실시예에서 변경 또는 재구성될 수 있고, 다른 실시예에서는 하나 이상의 방법 단계가 완전히 함께 스킵될 수 있다. 다양한 장치 및 시스템 실시예의 선택적 또는 바람직한 특징이 일부 실시예에는 포함될 수 있고 다른 실시예에는 포함되지 않을 수 있다. 따라서 앞서 언급한 설명은 주로 예를 들어 제공된 것으로, 청구범위 및 특정 실시예 또는 개시된 특정 세부 사항 또는 특징을 제한하는 것으로 해석되어서는 안 된다.
본원에 포함된 예시 및 그림은 개시된 주제가 실행될 수 있는 특정 실시예를 예시적으로, 이에 국한되지 않고 도시한다. 앞서 언급한 바와 같이, 본 개시의 범위를 벗어나지 않고 구조적 및 논리적 대체 및 변경이 이루어질 수 있도록 다른 실시예가 활용되고 그로부터 도출될 수 있다. 개시된 주제의 이러한 실시예는 단지 편의를 위해 그리고 하나 이상이 실제로 개시된 경우 본원의 범위를 임의의 단일 발명이나 창의적인 개념으로 자발적으로 제한하려는 의도 없이 "발명"이라는 용어에 의해 개별적으로 또는 집합적으로 참조될 수 있다. 따라서, 본원에 특정 실시예가 설명되고 기술되었지만, 명시적으로 언급되거나 묵시적이든, 의도되고, 실용적 또는 개시된 목적을 달성하도록 계산된 임의의 배치는 도시된 특정 실시예를 대체할 수 있다. 본 개시는 다양한 실시예의 모든 조정 또는 변형을 커버하도록 의도된 것이다. 상기 실시예와 본원에 구체적으로 설명되지 않은 다른 실시예의 조합은 상기 설명을 검토할 때 통상의 기술자에게 분명하게 드러날 것이다.
개시된 주제는 하나 이상의 특징 또는 실시예를 참조하여 여기에 제공되었다. 통상의 기술자는 여기에 제공된 예제 실시예의 상세한 특성에도 불구하고, 일반적으로 의도된 범위를 제한하거나 벗어나지 않고 변경 및 수정이 상기 실시예에 적용될 수 있음을 인식하고 인정할 것이다. 여기에 제공된 실시예의 이들 및 다양한 기타 조정 및 조합은 개시된 요소 및 특징 및 이들의 전체 등가물(equivalent)세트에 의해 정의된 바와 같이 개시된 주제의 범위 내에 있다.

Claims (24)

  1. 전기 자동차 전력 분배 시스템에 있어서,
    솔리드 코어 컨덕터, 절연층, 차폐층 및 상기 솔리드 코어 컨덕터로부터 제조된 적어도 하나의 형성된 커넥터를 포함하는 유니터리 버스바;
    상기 버스바 상에서의 상기 적어도 하나의 형성된 커넥터와 전기적으로 연결되도록 구성된 제1 연결 지점; 및
    상기 적어도 하나의 형성된 커넥터에 반대되는 단부에서 상기 버스바와 전기적으로 커플링된 제2 연결 지점을 포함하는, 전기 자동차 전력 분배 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1 연결 지점은 전기 자동차 충전 포트인, 전기 자동차 전력 분배 시스템.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제2 연결 지점은 전기 자동차에서의 배터리 커넥터인, 전기 자동차 전력 분배 시스템.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 차폐층은 단일의 형성된 컴포넌트로부터 형성된 전도성 재료인, 전기 자동차 전력 분배 시스템.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 형성된 커넥터는 상기 솔리드 코어 컨덕터로부터 단조된, 전기 자동차 전력 분배 시스템.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 형성된 커넥터는 평탄한 부분 및 상기 평탄한 부분을 통해 배치된 관통홀을 포함하는, 전기 자동차 전력 분배 시스템.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 버스바는 차폐층 온도를 섭씨 약 100도 이하로 유지하면서 400V에서 350kW의 충전을 지원할 수 있는, 전기 자동차 전력 분배 시스템.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 솔리드 코어 컨덕터는 알루미늄 컨덕터 또는 구리 컨덕터인, 전기 자동차 전력 분배 시스템.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 차폐층은 알루미늄 차폐층 또는 구리 차폐층인, 전기 자동차 전력 분배 시스템.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 절연층은 가교 폴리에틸렌(XLPE), 폴리염화비닐(PVC)또는 실리콘을 포함하는, 전기 자동차 전력 분배 시스템.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 버스바는 350kW에서의 충전을 지원할 수 있는, 전기 자동차 전력 분배 시스템.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 버스바는 400V에서의 충전을 지원할 수 있는, 전기 자동차 전력 분배 시스템.
  13. 제1항에 있어서,
    상기 컨덕터의 단면의 표면적은 약 200mm2인, 전기 자동차 전력 분배 시스템.
  14. 제1항에 있어서,
    상기 절연층의 두께는 약 1mm인, 전기 자동차 전력 분배 시스템.
  15. 제1항에 있어서,
    상기 차폐층의 두께는 약 1mm인, 전기 자동차 전력 분배 시스템.
  16. 제1항에 있어서,
    상기 버스바는, 상기 솔리드 코어 컨덕터의 각 단부에 단조되어 있는 하나의 형성된 커넥터와 함께, 2개의 형성된 커넥터를 포함하는, 전기 자동차 전력 분배 시스템.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 2개의 형성된 커넥터는 각각 관통홀을 포함하는, 전기 자동차 전력 분배 시스템.
  18. 제1항에 있어서,
    상기 차폐층에 연결된 강성 그라운드 컨덕터를 더 포함하는, 전기 자동차 전력 분배 시스템.
  19. 유니터리 버스바 제조 방법에 있어서,
    적어도 하나의 커넥터를 갖도록 솔리드 코어 컨덕터의 적어도 하나의 단부를 단조하는 단계;
    상기 솔리드 코어 컨덕터에 절연층을 적용하는 단계;
    유니터리 버스바를 형성하기 위해 외부 쉴드를 상기 절연층 위에 피팅(fitting)하는 단계; 및
    상기 유니터리 버스바를 원하는 구성으로 벤딩(bending)하는 단계를 포함하는, 유니터리 버스바 제조 방법.
  20. 제19항에 있어서,
    상기 절연층을 적용하는 단계는 상기 절연층을 상기 솔리드 코어 컨덕터에 압출(extruding), 분사(spraying), 침지(dipping)또는 열 수축(heat shrinking)하는 단계 중 적어도 어느 하나의 단계를 포함하는, 방법.
  21. 제19항에 있어서,
    상기 유니터리 버스바를 벤딩하는 단계는 전기 자동차의 내부 구성에 맞도록 상기 유니터리 버스바를 벤딩하는 단계를 포함하는, 방법.
  22. 제19항에 있어서,
    상기 솔리드 코어 컨덕터의 상기 적어도 하나의 단부를 단조하는 단계는 관통홀과 함께 평탄한 부분을 갖도록 상기 컨덕터의 단부를 단조하는 단계를 포함하는, 방법.
  23. 제22항에 있어서,
    상기 평탄한 부분은 상기 솔리드 코어 컨덕터에 대해 비스듬히 단조되는, 방법.
  24. 제19항에 있어서,
    상기 솔리드 코어 컨덕터의 적어도 하나의 단부를 단조하는 단계는 상기 솔리드 코어 컨덕터의 2개의 단부 각각이 평탄한 부분 및 관통홀을 갖도록 단조하는 단계를 포함하는, 방법.
KR1020227035477A 2020-03-16 2021-03-15 전기 자동차 충전 및 전력 분배를 위한 고전력 차폐 버스바 KR20220154180A (ko)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US202062990395P 2020-03-16 2020-03-16
US62/990,395 2020-03-16
PCT/US2021/022373 WO2021188438A1 (en) 2020-03-16 2021-03-15 High power shielded busbar for electric vehicle charging and power distribution

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20220154180A true KR20220154180A (ko) 2022-11-21

Family

ID=75377865

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020227035477A KR20220154180A (ko) 2020-03-16 2021-03-15 전기 자동차 충전 및 전력 분배를 위한 고전력 차폐 버스바

Country Status (10)

Country Link
US (1) US20230136576A1 (ko)
EP (1) EP4121322A1 (ko)
JP (1) JP2023517714A (ko)
KR (1) KR20220154180A (ko)
CN (1) CN115485170A (ko)
AU (1) AU2021238300A1 (ko)
CA (1) CA3171756A1 (ko)
MX (1) MX2022011492A (ko)
TW (1) TW202140301A (ko)
WO (1) WO2021188438A1 (ko)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2023076181A1 (en) * 2021-10-29 2023-05-04 Tesla, Inc. Cooled busbar for electric power distribution
WO2023158758A1 (en) * 2022-02-18 2023-08-24 Tesla, Inc. Multicore rigid busbar for electric power distribution
CN217823621U (zh) * 2022-03-14 2022-11-15 吉林省中赢高科技有限公司 一种连接器总成及一种车辆
FR3137651A1 (fr) * 2022-07-05 2024-01-12 Psa Automobiles Sa Vehicule electrique comprenant une rallonge de recharge electrique logee dans un corps creux
DE102022121730A1 (de) * 2022-08-29 2024-02-29 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Stromleitungsanordnung und Kraftfahrzeug
DE102022130984A1 (de) 2022-11-23 2024-05-23 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Ladeleitung für ein Fahrzeug, Verfahren zur Herstellung einer Ladeleitung sowie Fahrzeug

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2945633A1 (fr) * 2009-05-18 2010-11-19 Schneider Electric Ind Sas Capteur a interface plane et connexion adaptee
JP5727172B2 (ja) * 2010-08-24 2015-06-03 矢崎総業株式会社 ワイヤハーネス
WO2014070851A1 (en) * 2012-10-31 2014-05-08 Delphi Technologies, Inc. Device and method for splicing shielded wire cables
DE102015118443A1 (de) * 2015-10-28 2017-05-04 Eugen Forschner Gmbh Vorrichtung zum Verbinden von elektrischen Bauteilen mit einer Stromversorgung
DE102018221611B4 (de) * 2017-12-25 2022-12-22 Yazaki Corporation Kabelbaumeinheit, Stromspeichereinheit und Kabelbaum

Also Published As

Publication number Publication date
CA3171756A1 (en) 2021-09-23
MX2022011492A (es) 2023-01-05
EP4121322A1 (en) 2023-01-25
WO2021188438A1 (en) 2021-09-23
US20230136576A1 (en) 2023-05-04
TW202140301A (zh) 2021-11-01
AU2021238300A1 (en) 2022-10-13
CN115485170A (zh) 2022-12-16
JP2023517714A (ja) 2023-04-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR20220154180A (ko) 전기 자동차 충전 및 전력 분배를 위한 고전력 차폐 버스바
US9502153B2 (en) Wire harness with coaxial composite conductive path
US20180037176A1 (en) Shielded wire harness, shielding member and method of producing a shielded wire harness
CN103958278B (zh) 高压导电线及线束
US9819164B2 (en) Wire harness intermediate member, and wire harness
CN105655824B (zh) 线束
US20140138153A1 (en) High-voltage conduction path and wiring harness
CN114566309A (zh) 线缆、电能传输系统和车辆
US20200350099A1 (en) Electroconductive path and wire harness
WO2018179867A1 (ja) ワイヤハーネス、及び、蓄電装置ユニット
US11192509B2 (en) Wire harness for dissipating heat generated by wires
US11738701B2 (en) Wire harness and outer cover member
CN219832280U (zh) 一种电缆、电缆组以及车辆
EP4321389A1 (en) Automotive wire harness with a flexible connection section
CN220138704U (zh) 一种电连接装置
US11462894B2 (en) Wire harness
JP7272407B2 (ja) ワイヤハーネス、及び外装部材
WO2018179866A1 (ja) ワイヤハーネス、及び、蓄電装置ユニット
WO2023158758A1 (en) Multicore rigid busbar for electric power distribution
WO2023076181A1 (en) Cooled busbar for electric power distribution
CN116565619A (zh) 一种电连接装置及整体线束结构