KR20230112690A - 전기차용 통합 드라이브 트레인 어셈블리 및 전기차 - Google Patents

전기차용 통합 드라이브 트레인 어셈블리 및 전기차 Download PDF

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카이 천
구오치앙 순
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발레오 파워트레인 (난징) 컴퍼니 리미티드
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Abstract

본 개시는 전기차용 드라이브 트레인 어셈블리에 관한 것이다. 드라이브 트레인 시스템은 전기 모터, 파워 인버터, 감속기, 및 단일 입구와 단일 출구를 갖는 하나의 냉각 회로를 포함한다. 냉각 회로는 그 내의 모든 부품을 윤활 및 냉각시키기 위해 통합 드라이브 트레인 어셈블리 전체에 걸쳐 흐르도록 오일을 분배하도록 구성되고, 냉각 회로는 파워 인버터에 의해 제공되는 적어도 하나의 전력 스위칭 장치를 냉각하도록 구성된 냉각판 내에 배치된 오일 분배 통로를 포함하고, 분배 통로를 통해 흐르는 오일을 안내하기 위한 적어도 하나의 배플이 분배 통로 내에 제공되고, 오일 분배 통로를 밀폐하고 밀봉 방식으로 적어도 하나의 배플과 접촉하도록 냉각판에 대응하는 커버가 제공된다. 본 개시는 또한 상술한 바와 같은 통합 드라이브 트레인 어셈블리를 포함하는 전기차에 관한 것이기도 하다.

Description

전기차용 통합 드라이브 트레인 어셈블리 및 전기차
본 개시의 실시예는 일반적으로 전기차(electrified vehicle)용 통합 드라이브 트레인 어셈블리 및 통합 드라이브 트레인 어셈블리를 포함하는 전기차에 관한 것이다.
환경에 대한 우려와 연료비 증가로 인해 연료 효율이 높은 저공해 차량을 설계하고 제작하는 추세가 급격히 증가하고 있다. 이러한 추세의 선두에는 비교적 효율적인 연소 엔진과 전기 구동 모터를 조합한 전기차인 배터리 전기 자동차(BEV, Battery Electric Vehicle), 하이브리드 전기 자동차(HEV, Hybrid Electric Vehicle), 플러그인 하이브리드 전기 자동차(PHEV, Plug-in Hybrid Electric Vehicle), 주행거리 연장형 전기 자동차(Range extended EV), 연료전지 전기 자동차(FCEV, Fuel Cell Electric Vehicle)와 같은 전기차 개발이 자리하고 있다. 전기차에는 열을 발생시키는 부품, 특히 드라이브 트레인 시스템이 포함될 수 있다. 과도한 열이 축적되면 성능이 저하되거나 부품이 손상될 수 있다. 구체적으로, 전력이 200kW 이상인 고전력 전기차(예를 들면 BEV)용 냉각 솔루션은 드라이브 트레인 시스템에 적어도 2개의 냉각 회로(예를 들어 하나는 모터/감속기용 오일 냉각 회로이고 하나는 인버터용 수냉 회로임)를 포함하며, 이들은 적어도 2개의 펌프를 갖는 적어도 2개의 유압 회로를 필요로 하지만 드라이브 트레인 시스템 내 상이한 부품의 냉각을 위한 상이한 냉각제를 갖는 각 냉각 회로의 배열은 더 복잡하고 비용도 많이 든다. 그러나 이 오일 냉각식 모터와 감속기는 더 높은 성능과 효율을 보장한다.
100kW 미만의 저전력에서는 모터를 소형화할 수 있는 추가적 가능성으로 인해 이점이 분명하지만, 높은 비용 때문에 하나의 시스템에서 오일 냉각과 수냉을 모두 사용하는 것이 정당화되기 어렵다. 따라서 기존 인버터 냉각 설계에서 가장 큰 어려움으로 작용하는 오일로 인버터를 효율적으로 냉각할 수 있다면, 전체 시스템에 오일 냉각만 사용하는 것이 매력적인 솔루션이 될 수 있다.
따라서 전기차용 드라이브 트레인 시스템의 오일 냉각 설계를 적어도 간단한 구성, 고효율 및 저비용으로 개선할 수 있다면 바람직할 것이다.
본 발명의 양태 및 장점은 다음 설명에 부분적으로 기재되거나, 설명으로부터 명백하거나, 본 발명의 실시를 통해 알 수 있을 것이다.
본 명세서에 개시된 일 양태에 따라, 전기차용 통합 드라이브 트레인 어셈블리가 제공된다. 드라이브 트레인 어셈블리는 로터 및 스테이터를 포함하는 전기 모터, 전기 모터에 전기적으로 연결되고 스테이터에 전기 에너지를 공급하도록 구성된 파워 인버터, 전기 모터에 결합되고 로터에 의해 제공되는 토크를 받도록 구성된 감속기(reducer)를 포함한다. 드라이브 트레인 어셈블리는 또한 단일 입구와 단일 출구를 갖는 하나의 냉각 회로를 더 포함한다. 냉각 회로는 그 내의 모든 부품을 윤활 및 냉각시키기 위해 통합 드라이브 트레인 어셈블리 전체에 걸쳐 흐르도록 오일을 분배하도록 구성되고, 냉각 회로는 파워 인버터에 의해 제공되는 적어도 하나의 전력 스위칭 장치를 냉각하도록 구성된 냉각판 내에 배치된 오일 분배 통로를 포함하고, 분배 통로를 통해 흐르는 오일을 안내하기 위한 적어도 하나의 배플이 분배 통로 내에 제공되고, 오일 분배 통로를 밀폐하고 밀봉 방식으로 적어도 하나의 배플과 접촉하도록 냉각판에 대응하는 커버가 제공된다.
일 실시예에서, 커버의 내부 표면과 배플 중 적어도 하나의 각각의 일 단부 사이에 밀봉재가 제공된다.
일 실시예에서, 밀봉재는 커버의 내부 표면에 배치된다.
일 실시예에서, 복수의 냉각 스파이크가 오일 분배 통로 내에 제공되고, 냉각 스파이크는 고밀도로 오일 분배 통로 전체에 배치된다.
일 실시예에서, 냉각 스파이크는 냉각판 및 커버 상에 제공된다.
일 실시예에서, 적어도 하나의 전력 스위칭 장치는 두 개의 냉각판 사이에 배치되어 전력 스위칭 장치가 양면으로부터 냉각될 수 있다.
일 실시예에서, 냉각 회로에 의해 분배되는 오일은 초저점도 오일이다.
일 실시예에서, 드라이브 트레인 어셈블리는 냉각 회로를 통한 오일의 흐름을 제어하기 위해 입구와 소통하도록 구성된 오일 펌프를 더 포함한다.
일 실시예에서, 오일 펌프는 전기차 측에 의해 제공되고, 통합 드라이브 트레인 어셈블리가 전기차에 설치될 때 입구에 연결되거나, 오일 펌프가 드라이브 트레인 어셈블리와 통합된다.
일 실시예에서, 오일 펌프는 용적식 펌프이다.
일 실시예에서, 드라이브 트레인 어셈블리는 드라이브 트레인 어셈블리로부터 배출된 오일을 냉각하고 냉각된 오일을 드라이브 트레인 어셈블리로 전달하기 위해 출구와 오일 펌프 사이와 소통하도록 구성된 방열기를 더 포함한다.
일 실시예에서, 방열기는 드라이브 트레인 어셈블리와 통합되거나 전기 차량 측에 의해 제공된다.
본 명세서에 개시된 다른 양태에 따라, 상술한 바에 따른 통합 드라이브 트레인 어셈블리를 포함하는 전기차가 제공된다.
본 개시의 이들 및 기타 특징, 양태 및 장점은 다음의 상세한 설명을 참조함으로써 더 잘 이해될 것이다. 본 명세서에 포함되고 본 명세서의 일부를 구성하는 첨부 도면은 본 발명의 실시예를 예시하며, 상세한 설명과 함께 본 발명의 원리를 설명하는 데 사용된다.
당업자에 있어서의 최상의 모드를 포함한 본 발명의 완전하고 가능한 개시가 본 명세서에 기재되어 있으며, 본 명세서는 하기의 첨부 도면을 참조하여 설명한다:
도 1은 본 개시의 예시적인 양태에 따른 전기차용 통합 드라이브 트레인 어셈블리의 개략도이다;
도 2는 냉각판과, 냉각판 내에 배치된 오일 분배 약도의 예시적인 모습이다;
도 3은 본 개시의 예시적인 양태에 따른 파워 인버터의 일부의 개략도로서, 하나의 예시적인 냉각판 및 그 커버를 도시한다;
도 4a는 파워 인버터의 전력 스위칭 장치(power switching device) 및 냉각판에 대한 하나의 예시적인 배열의 개략도이다
도 4b는 파워 인버터의 전력 스위칭 장치 및 냉각판에 대한 또 다른 예시적인 배열의 개략도이다.
이제 본 발명의 실시예를 상세히 참조할 것이며, 그 하나 이상의 실시예가 첨부 도면에 예시되어 있다. 상세한 설명에서는 숫자 및 문자 지정을 사용하여 도면의 특징부를 언급한다. 도면 및 설명에서 동일 또는 유사 지정은 본 발명의 동일 또는 유사 부분을 지칭하기 위해 사용되었다. 본 문서에서 사용된 무관사, "일", "하나" 및 "상기"라는 용어는 문맥상 달리 명시되지 않는 한 하나 이상의 요소가 있음을 의미하는 것으로 간주된다. "포함하다", "구비하다" 및 "갖다"라는 용어는 포괄적인 의미로 사용되며, 나열된 요소 외에 추가 요소가 있을 수 있음을 의미한다. "제1"과 "제2"라는 용어는 한 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위해 상호교환적으로 사용할 수 있으며 개별 구성 요소의 위치나 중요성을 의미하지는 않는다.
이제 도면 전체에서 동일한 숫자가 동일한 요소를 나타내는 도면을 참조하면, 도 1은 본 개시의 일 실시예에 따른 드라이브 트레인 어셈블리(1)를 도시한다. 드라이브 트레인 어셈블리(1)는 일반적으로 파워 인버터(도시되지 않음), 전기 모터(12) 및 감속기(13)와 통합된다. 따라서 도시된 것과 같은 드라이브 트레인 어셈블리(1)는 단일 유닛이다.
전기 모터(12)는 동기 모터 또는 비동기 모터일 수 있다. 동기 모터인 경우 권선형 로터 또는 영구 자석 로터가 포함될 수 있다. 전기 모터가 공급하는 피크 전력은 48V ~ 400V의 공칭 공급 전압에 대해, 더 높은 전력을 위해 800V까지에 대해 10KW ~ 80KW 사이, 예를 들면 40KW 정도일 수 있다. 고전압 공급에 적합한 전기 모터의 경우, 이 전기 모터가 공급하는 공칭 전력은 25KW일 수 있다. 예시된 실시예에서, 전기 모터(12)는 영구 자석을 갖는 동기식 모터로서, 10KW 내지 80KW 사이의 피크 전력을 제공한다. 전기 모터(12)는 하나의 3상 권선이나, 2개의 3상 권선 또는 5상 권선의 조합을 갖는 스테이터를 포함할 수 있다.
감속기(reducer: 13)는 전기 모터(12)에 결합된다. 감속기(13)는 전기 모터의 고속, 저토크를 저속, 고토크로 변환할 수 있다. 감속기(13)는 2개 이상의 기어를 포함할 수 있으며, 예를 들어, 기어 중 하나는 속도 감소를 통한 토크 증가를 위해 전기 모터(12)에 의해 구동될 수 있다. 감속기는 전기 모터의 하나의 전동 샤프트(도시되지 않음)에 의해 구동되는 구동 기어와, 피동형 기계적 부하(도시되지 않음, 예를 들면 차량 휠 샤프트)에 결합된 더 큰 직경의 다른 기어를 연결하는 전동 샤프트(예: 중간 샤프트)를 더 포함할 수 있다.
예시된 실시예에서, 전기 모터(12)와 감속기(13)는 높은 열 용량을 갖도록 설계된다. 파워 인버터는 전선에 의해 전기 모터(12)에 부착되고, 전기 모터(12)의 벽에 또는 감속기(13)의 벽에 또는 전기 모터(12) 및 감속기(13)의 양 벽에 기계적으로 부착된다. 파워 인버터(11)는 공칭 전압의 전기 에너지를 제공하는 전기 에너지 저장 유닛(도시되지 않음)에 의해 공급되는 직류("DC")를 전기 모터(2)에 사용되는 교류("AC")로 변환한다. 파워 인버터는 전계 효과 트랜지스터("FET"), 금속 산화물 반도체 전계 효과 트랜지스터("MOSFET") 또는 절연 게이트 양극성 트랜지스터("IGBT")와 같은 적어도 하나의 전력 스위칭 장치(17)(도 4a 및 도 4b에 도시됨)를 포함할 수 있다. 공칭 공급 전압이 48V인 경우, 전력 스위칭 장치는 MOSFET 트랜지스터일 수 있다. 고전압에 해당하는 공급 전압의 경우, 전력 스위칭 장치(17)는 IGBT일 수 있다.
도 1을 참조하면, 전기 모터(12)가 하나의 하우징(수시되지 않음)에 수납되며 감속기(13)가 다른 하우징(도시되지 않음)에 수납된다. 두 하우징은 일체형(one-piece)일 수 있다. 두 하우징은 나사 등을 사용하여 함께 단단히 고정될 수 있다. 본원에서는 두 하우징 사이에 밀봉 벽이 제공된다.
일부 실시예에서, 드라이브 트레인 어셈블리(1)의 외부로 열을 방출하기 위해 냉각 핀(도시되지 않음)이 제공될 수 있다. 냉각 핀은 하우징의 외부 표면에 달려 있을 수 있다. 이 냉각 핀은 예를 들어 하우징과 일체형으로 제작된다. 이 냉각 핀은 하우징의 외부 표면을 증가시키며, 그에 따라 하우징을 거쳐 드라이브 트레인 어셈블리 외부로의 방열을 촉진한다. 하우징의 외부 표면 전체에 냉각 핀이 달려 있을 수 있다. 냉각 핀은 수개의 열로 배열될 수 있으며, 인접한 두 열 사이에는 (일정한 또는 일정하지 않은) 피치가 존재할 수도 있다. 이들 열의 배향은 모두 같을 수도 있고 아닐 수도 있다. 적절한 경우, 동일한 핀이 먼저 한 하우징으로 연장되고 두 번째로 다른 하우징으로 연장될 수 있다.
도시된 실시예에서는, 냉각제가 흐르는 냉각 회로(3)가 드라이브 트레인 어셈블리(1) 전체에 냉각제를 분배하기 위해 제공된다. 냉각 회로(3)에서 흐르는 냉각제는 초저점도를 갖는 오일일 수 있다. 40℃에서 이러한 종류의 초저점도 오일의 동점도 값은 40 미만이고 100℃에서 동점도 값은 10 미만일 것이다. 냉각 회로(3)를 거쳐 드라이브 트레인 어셈블리 전체에 흐르는 이러한 종류의 초저점도 오일을 사용하는 것에 의해, 드라이브 트레인 어셈블리에 수용된 모든 부품을 더 낮은 압력 강하로 더 효율적으로 윤활하고 냉각할 수 있다.
냉각 회로(3)는 드라이브 트레인 어셈블리(1)에 제공되는 단일 입구(31)와 단일 출구(32)를 포함한다. 입구(31)는 냉각 회로(3)에 공급될 초저점도 오일의 유동을 필요 유량으로 제어하기 위해 오일 펌프(4)와 연결될 수 있고, 출구(32)는 냉각 회로(3)에서 배출되는 가열된 오일을 냉각하기 위해 방열기(5)와 연결될 수 있다. 한편, 방열기(5)는 냉각된 오일을 오일 펌프(4)를 거쳐 드라이브 트레인 어셈블리(1)로 전달하도록 오일 펌프(4)와 연결될 수 있다. 예시된 실시예에서, 오일 펌프(4)와 방열기(5)는 전기차 측(2)에 배치된다. 드라이브 트레인 어셈블리(1)가 전기차에 설치되면, 입구(31) 및 출구(32)는 전기차 측(2)에서 여러 호스(6)를 통해 각각 오일 펌프(4) 및 방열기(5)와 유동적으로 소통하여, 초저점도 오일이 작동 중 냉각 및 윤활을 위해 드라이브 트레인 어셈블리(1) 전체에 자율적으로 흐를 수 있게 한다.
일 실시예에서, 방열기(5)는, 드라이브 트레인 어셈블리(1)로부터 가열된 오일을 수취하고, 냉각된 오일을 다시 드라이브 트레인 어셈블리로 전달하기 위해, 드라이브 트레인 어셈블리(1)와 통합될 수 있다.
일 실시예에서, 오일 펌프(4)는 전기식 펌프 또는 기계식 펌프일 수 있으며, 드라이브 트레인 어셈블리(1)와 통합될 수 있고, 특히 감속기(13)에 기계적으로 통합될 수 있다. 오일 펌프(4)는 필요한 유량, 특히 가속 유량을 제공하기 위한 용적식 펌프일 수 있다. 냉각을 위해 높은 오일 압력을 적용할 수 있도록 원심 펌프 대신 용적식 펌프를 사용하여, 스위칭 장치에서 열을 빼내는 히트싱크를 통해 방열 능력을 향상시킨다.
일 실시예에서, 냉각 회로(3)는 감속기(13) 내에 제공되는 오일 저장소(도시되지 않음)를 포함할 수 있고, 오일 저장소는 그 안에 필요한 초저점도 오일을 유지하는데 사용되며, 이는 드라이브 트레인 어셈블리(1) 내부의 냉각 및 윤활을 위한 오일의 최소 유동을 보장할 수 있다.
이제 도 4a 및 도 4b를 참조하면, 파워 인버터의 하나의 냉각판(18) 내부에 배치된 오일 분배 통로에서 흐르는 오일에 의해 IGBT와 같은 전력 스위칭 장치(17)가 단면 냉각(single-side cooled)될 수 있다. 전력 스위칭 장치(17)는 두 개의 냉각판(18) 내에서 흐르는 오일에 의해 양면 냉각(dual side cooled)될 수 있는데, 즉 전력 스위칭 장치와 냉각판이 샌드위치 구조로 형성될 수 있다.
일 실시예에서, 전력 스위칭 장치(17)는 오일과 직접 접촉하여 방열 열적 저항(heat dissipation thermal resistance)을 개선하는데, 이는 직접 냉각식 전력 스위칭 장치(17), 즉 IGBT 모듈에서, 열 그리스 및 추가 알루미늄 히트싱크가 제거되기 때문이다. 직접 접촉 냉각을 채택하면 비용이 제한적으로 증가하지만, 예를 들어 소형의(downsized) 오일 냉각식 모터를 사용하면 쉽게 보상할 수 있으므로 인버터에 적합한 오일 냉각을 사용할 수 있다.
일 실시예에서, 전력 스위칭 장치(17)는 주어진 RPM에서 시작되는 전파(full wave) 또는 DVPWM 모드에서 제어되어, IGBT로부터의 전력 손실을 감소시켜 오일 냉각을 사용할 수 있도록 한다.
이러한 구성으로 전기 모터(12)는 오일에 의해 냉각되며, 그에 의해 높은 토크에서 효율이 크게 향상된다. 오일 냉각식 모터는 수냉식 모터보다 가열된 상태에서 5% 더 효율적일 수 있다. IGBT를 통해 흐르는 전류를 크게 줄여 냉각판과 오일이 발산하는 열을 제한할 수 있다.
이제 도 2를 참조하면 파워 인버터 내부에 오일 분배 통로가 배치되어 있다. 특히, 오일 분배 통로는 파워 인버터에 배치된 냉각판(18) 내에 위치하며, 냉각판(18)의 외주부 및 내부 표면(181)을 따라 형성된다. 냉각판(18)의 외주부는 도 3에 도시된 바와 같이 커버(19)와의 밀봉 연결을 위한 홈(21)을 제공한다. 오일 분배 통로 내에 보조 열전달 요소가 제공되어 추가적인 방열을 제공한다. 실시예에 도시된 바와 같이, 보조 열전달 요소는 냉각판(18), 특히 냉각판(18)의 내부 표면(181)에 의해 제공되는 여러개의 금속 스파이크(16)일 수 있으며, 스파이크(16)는 내부 표면으로부터, 그 안의 오일 분배 통로를 밀폐하는 데 사용되는 커버(19)(도 3에 도시됨)를 향해 연장된다. 보조 열전달 요소는 예를 들면 알루미늄과 같은 열적 소재로 만들어진다. 일 실시예에서, 금속 스파이크(16)는 고밀도의 오일 분배 통로로 가득 차 있을 수 있다. 고밀도 스파이크는 높은 압력 강하로 인해 기존 원심식 워터 펌프 회로에 중요한 부담이 되는 반면, 용적식 오일 펌프는 높은 압력 강하에 거의 민감하지 않다. 금속 스파이크(16)는 원 형상 및/또는 정사각 형상(도시되지 않음)의 횡단면, 또는 오일 흐름(F) 속도의 개선에 도움이 되는 다른 형상의 횡단면을 가질 수 있다. 오일 펌프의 공급으로 오일은 냉각판(18)의 한쪽으로부터 반대쪽으로 분배 통로를 통해 흐른다. 오일 펌프는 방열을 증가시키기 위해 오일 흐름(F) 속도를 높이기 위한 가속 유량을 제공한다.
여전히 도 2를 참조하면, 오일 분배 통로 전체에 흐르는 오일 흐름(F)을 안내하기 위해, 오일 분배 통로 내에 적어도 하나의 배플(15)이 제공된다. 도시된 실시예에서는, 두 개의 배플(15)이 냉각판(18)의 두 반대쪽 에지로부터 연장되어 오일 흐름(F)을 위한 채널을 "S"자 형상으로 형성한다. 그러나, 본 명세서에 설명된 배플(15) 및 스파이크(16)의 구성은 단지 예시적인 것에 불과하다는 점을 이해해야 한다. 다른 예시적인 실시예에서는, 오일 흐름(F)율을 잘 개선하기 위해 배플(15)이 냉각판(18)의 상이한 형상에 따라 다른 구성 또는 방향으로 배열될 수도 있다.
이제 냉각판(18)과 해당 커버(19)의 예시적인 구성을 도시하는 도 3을 참조한다. 커버와 관련된 종래의 설계에서는, 커버(19)가 평평한 플레이트일 수 있고 스파이크(16)가 냉각판(18) 상에 제공된다. 커버에 관한 본 설계에서는, 커버(19)와 냉각판(18)에 모두 스파이크(16)가 제공될 수 있으며, 커버(19)에 의해 제공되는 스파이크는 냉각판(18)을 향해 축방향으로 연장되는 한편, 냉각판에 의해 제공되는 스파이크는 커버(19)를 향해 축방향으로 연장되며, 스파이크들(16) 사이의 흐름 통로 간극을 좁힐 수 있도록 냉각판(18)과 커버(19)의 스파이크들을 이격시켜, 스파이크(16) 주변의 유동 속도를 증가시킴으로써, 냉각판(18)의 냉각 성능을 더욱 증가시킬 수 있다. 기존 수냉식 냉각 회로에 스파이크 수가 많았더라도, 이 양면 스파이크 분포는 오일을 사용하여 물과 비슷한 수준의 냉각에 도달할 수 있게 할 것이다.
여전히 도 3을 참조하면, 배플(15)은 커버(19)가 냉각판(18)에 대응하고 있을 때 오일 분배 통로를 밀폐하도록 밀봉 방식으로 커버(19)와 접촉하며, 특히 커버(19)의 내부 표면(191)과 각 배플(15)의 한쪽 자유 단부(151) 사이에 밀봉재(20)가 제공된다. 밀봉재(20)는 냉각판(18)의 외주부에 의해 제공된 홈(21)에도 도포된다. 커버에 밀봉재를 씌우면 커버와 냉각판 사이에 틈이 생기지 않아 오일 흐름(F)이 그 사이를 통과할 수 있는 틈으로 인한 채널 내의 유속 손실을 방지할 수 있다. 커버에 밀봉재를 부착하면 열을 효율적으로 방출하는 데 필수적인 요인인 냉각판의 스파이크 수를 늘릴 수 있는 반면, 기존 방식의 냉각 외주부처럼 히트 싱크에 직접 밀봉재를 부착하면 홈의 단면이 넓어져 스파이크 수가 감소할 것이다.
위에서 설명한 구성으로 드라이브 트레인 어셈블리의 냉각과 윤활 모두를 위한 단 하나의 액체 회로를 사용할 수 있다. 또한 높은 스파이크 밀도로 수냉식 냉각에 비해 약 10% 정도만 더 높은 열적 저항에 도달할 수 있다.
본 명세서는 예들을 사용하여 최상의 모드를 포함한 본 개시의 실시예를 개시하고, 또한 당업자가 임의의 장치 또는 시스템을 제조 및 사용하고, 임의의 통합 방법을 수행하는 것을 포함하여 본 개시의 실시예를 실행할 수 있도록 한다. 본 명세서에 기재된 실시예의 특허 가능한 범위는 청구범위에 의해 정의되며, 당업자에게는 발생하는 다른 예를 포함할 수 있다. 이러한 다른 예는 청구항의 문자적 언어와 다르지 않은 구조적 요소를 포함하거나 청구항의 문자적 언어와 실질적 차이가 없는 동등한 구조적 요소를 포함하는 경우 청구항의 범위 내에 있는 것으로 간주된다.

Claims (11)

  1. 전기차용 통합 드라이브 트레인 어셈블리(1)에 있어서,
    로터 및 스테이터를 포함하는 전기 모터(12)와;
    상기 전기 모터(12)에 전기적으로 연결되고 상기 스테이터에 전기 에너지를 공급하도록 구성된 파워 인버터(11)와;
    상기 전기 모터(12)에 결합되고 상기 로터에 의해 제공되는 토크를 받도록 구성된 감속기(13)와;
    단일 입구(31) 및 단일 출구(32)를 갖는 하나의 냉각 회로(3)를 포함하며,
    상기 냉각 회로(3)는 그 내의 모든 부품을 윤활 및 냉각시키기 위해 통합 드라이브 트레인 어셈블리(1) 전체에 걸쳐 흐르도록 오일을 분배하도록 구성되고, 상기 냉각 회로(3)는 상기 파워 인버터(11)에 의해 제공되는 적어도 하나의 전력 스위칭 장치(17)를 냉각하도록 구성된 냉각판(18) 내에 배치된 오일 분배 통로를 포함하고, 상기 분배 통로를 통해 흐르는 오일을 안내하기 위한 적어도 하나의 배플(15)이 상기 분배 통로 내에 제공되고, 상기 오일 분배 통로를 밀폐하고 밀봉 방식으로 상기 적어도 하나의 배플(15)과 접촉하도록 상기 냉각판(18)에 대응하는 커버(19)가 제공되는, 드라이브 트레인 어셈블리.
  2. 청구항 1에 있어서,
    커버(19)의 내부 표면(191)과 적어도 하나의 배플(15)의 각 배플의 일 단부(151) 사이에 밀봉재(20)가 제공되는, 드라이브 트레인 어셈블리.
  3. 청구항 2에 있어서,
    커버(19)의 내부 표면(191)에 밀봉재(20)가 배치되는, 드라이브 트레인 어셈블리.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 오일 분배 통로 내에 복수의 냉각 스파이크(16)가 제공되고, 상기 냉각 스파이크(16)는 상기 오일 분배 통로 전체에 고밀도로 배치되는, 드라이브 트레인 어셈블리.
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 냉각 스파이크(16)는 상기 냉각판(18)과 상기 커버(19) 상에 제공되는, 드라이브 트레인 어셈블리.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 전력 스위칭 장치가 양면에서 냉각될 수 있도록 상기 적어도 하나의 전력 스위칭 장치(17)가 두 개의 냉각판(18) 사이에 배치되는, 드라이브 트레인 어셈블리.
  7. 청구항 1에 있어서,
    상기 냉각 회로(3)에 의해 분배되는 오일은 초저점도 오일인, 드라이브 트레인 어셈블리.
  8. 청구항 1에 있어서,
    상기 냉각 회로(3)를 통한 오일의 흐름을 제어하기 위해 상기 입구(31)와 소통하도록 구성된 오일 펌프(4)를 포함하고,
    상기 오일 펌프(4)는 전기차 측(2)에 의해 제공되고, 통합 드라이브 트레인 어셈블리가 전기차에 설치될 때 상기 입구(31)에 연결되거나, 상기 오일 펌프(4)가 드라이브 트레인 어셈블리(1)에 통합되며,
    상기 오일 펌프(4)는 용적식 펌프인, 드라이브 트레인 어셈블리.
  9. 청구항 8에 있어서,
    상기 드라이브 트레인 어셈블리(1)로부터 배출되는 오일을 냉각시키고, 냉각된 오일을 상기 드라이브 트레인 어셈블리(1)로 전달하기 위해 상기 출구(32)와 상기 오일 펌프(4) 사이와 소통하도록 구성된 방열기(5)를 더 포함하는, 드라이브 트레인 어셈블리.
  10. 청구항 9에 있어서,
    상기 방열기(5)는 드라이브 트레인 어셈블리(1)에 통합되거나 전기차 측(2)에 의해 제공되는, 드라이브 트레인 어셈블리.
  11. 청구항 1 내지 청구항 10 중 어느 한 항에 기재된 통합 드라이브 트레인 어셈블리(1)를 포함하는 전기차.
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