KR20240044509A

KR20240044509A - 모터 컨트롤러용 냉각 디바이스, 모터 컨트롤러, 및 차량

Info

Publication number: KR20240044509A
Application number: KR1020247009016A
Authority: KR
Inventors: 허핑 링; 하이쥔 류; 하이싱 장; 신 탄; 단단 황
Original assignee: 비와이디 컴퍼니 리미티드
Priority date: 2021-12-31
Filing date: 2022-11-25
Publication date: 2024-04-04
Also published as: CA3232285A1; AU2022424949A1; WO2023124681A1; CN216982379U

Abstract

모터 컨트롤러용 냉각 장치, 모터 컨트롤러, 및 차량. 모터 컨트롤러용 냉각 장치는 모터 컨트롤러 박스 및 모터 컨트롤러 박스 상에 장착된 물 채널 커버 플레이트를 포함하고; 모터 컨트롤러 박스는 물 채널 물 입구, 내부 박스 물 채널 물 입구, 내부 박스 물 출구, 및 물 채널 물 출구를 포함하고; 물 채널 커버 플레이트는 물 채널 커버 플레이트 물 입구, 전력 모듈 물 입구, 장착 홈, 전력 모듈 물 출구, 및 물 채널 커버 플레이트 물 출구를 포함하고; 모터 컨트롤러의 전력 모듈이 장착 홈에 장착될 때, 전력 모듈의 열 소산 표면 및 물 채널 커버 플레이트의 장착 홈은 냉각 수용 캐비티를 형성하도록 밀봉식으로 장착되고; 물 채널 물 입구는 내부 박스 물 채널 물 입구 및 물 채널 커버 플레이트 물 입구와 순차적으로 연통되고; 물 채널 커버 플레이트 물 입구는 전력 모듈 물 입구, 냉각 수용 캐비티, 전력 모듈 물 출구, 물 채널 커버 플레이트 물 출구, 내부 박스 물 출구, 및 물 채널 물 출구와 연통한다. 파이프라인들은 간단하고 적용성이 높아서, 모터 컨트롤러의 불균형 열 소산 및 복잡한 내부 파이프라인들의 문제들이 해결된다.

Description

모터 컨트롤러용 냉각 디바이스, 모터 컨트롤러, 및 차량

관련 출원들에 대한 상호 참조

본 출원은 발명의 명칭이 "COOLING DEVICE FOR MOTOR CONTROLLER, MOTOR CONTROLLER, AND VEHICLE"이고 2021년 12월 31일자로 출원된 중국 특허 출원 제202123405296.X호에 대한 우선권 및 그의 이익을 주장한다. 상기 참조된 출원의 전체 내용은 본원에 참조로 포함된다.

기술분야

본 개시내용은 모터 컨트롤러 컴포넌트들의 기술 분야에 관한 것으로, 특히, 모터 컨트롤러의 냉각 장치, 모터 컨트롤러, 및 차량에 관한 것이다.

다른 고전압 제어 모듈들이 모터 컨트롤러 상에 통합되고, 모터 컨트롤러의 IGBT 디바이스의 열 유속 밀도가 점점 커지고, 이는 모터 컨트롤러의 열 소산 성능에 대한 점점 더 높은 요건을 갖는다. 양호한 열 소산 대책이 없는 경우, 모터 컨트롤러의 온도는 디바이스의 접합 온도에 도달하거나 접합 온도를 초과할 수 있고, 이는 디바이스의 성능 열화 또는 심지어 손상을 야기한다.

관련 기술들에서, 고도로 통합된 모터 컨트롤러 시스템의 열 소산을 구현하기 위해, 다수의 열 소산 채널들이 종종 요구된다. 그 결과, 시스템 내부에 비교적 많은 양의 파이프라인들 및 파이프라인 조인트들이 존재하고, 누수 위험이 존재하며, 이는 시스템의 소형화, 통합, 및 고밀도 개발에 도움이 되지 않는다.

본 개시내용은 관련 기술에 존재하는 기술적 문제들 중 적어도 하나를 해결하는 것을 목적으로 한다. 따라서, 본 개시내용의 목적들 중 하나는 모터 컨트롤러의 불균일한 열 소산 및 복잡한 내부 파이프라인의 문제들을 해결하기 위해 모터 컨트롤러의 냉각 장치를 제공하는 것이다.

본 개시내용에 따른 모터 컨트롤러의 냉각 장치는 모터 컨트롤러 박스 본체 및 모터 컨트롤러 박스 본체 상에 장착된 물 파이프라인 커버 플레이트를 포함한다. 모터 컨트롤러 박스 본체는 물 파이프라인 입구, 박스 본체 내부의 물 파이프라인 입구, 박스 본체 내부의 출구, 및 물 파이프라인 출구를 포함한다.

물 파이프라인 커버 플레이트는 물 파이프라인 커버 플레이트 입구, 전력 모듈 입구, 장착 홈, 전력 모듈 출구, 및 물 파이프라인 커버 플레이트 출구를 포함한다.

장착 홈은 모터 컨트롤러의 전력 모듈을 장착하기 위해 사용된다. 전력 모듈이 장착 홈에 장착될 때, 전력 모듈의 열 소산 표면이 냉각 수용 캐비티를 형성하기 위해 물 파이프라인 커버 플레이트의 장착 홈과 밀착 접촉 상태로 장착된다.

물 파이프라인 입구는 박스 본체 내부의 물 파이프라인 입구와 연통하고, 박스 본체 내부의 물 파이프라인 입구는 물 파이프라인 커버 플레이트 입구와 연통하고, 물 파이프라인 커버 플레이트 입구는 전력 모듈 입구, 냉각 수용 캐비티, 전력 모듈 출구, 및 물 파이프라인 커버 플레이트 출구와 순차적으로 연통하고, 물 파이프라인 커버 플레이트 출구는 박스 본체 내부의 출구와 연통하며, 박스 본체 내부의 출구는 물 파이프라인 출구와 연통한다.

선택적으로, 모터 컨트롤러 박스 본체는 제2 물 파이프라인 입구 및 제2 열 소산 물 파이프라인을 더 포함한다. 물 파이프라인 커버 플레이트 출구는 제2 물 파이프라인 입구와 연통하고, 제2 물 파이프라인 입구는 제2 열 소산 물 파이프라인과 연통하며, 제2 열 소산 물 파이프라인은 박스 본체 내부의 출구와 연통한다.

선택적으로, 물 파이프라인 커버 플레이트 출구는 제2 물 파이프라인 입구와 정합된다.

물 파이프라인 커버 플레이트 출구와 제2 물 파이프라인 입구 사이의 파이프라인은 호 형상으로 설계된다.

제2 물 파이프라인 입구는 제2 열 소산 물 파이프라인에 수직으로 연결된다.

선택적으로, 제2 열 소산 물 파이프라인은 U 형상으로 배열된다.

제2 열 소산 물 파이프라인은 평평한 파이프라인이며, 제2 물 파이프라인 입구는 제2 열 소산 물 파이프라인과 정합된다.

선택적으로, 물 파이프라인 입구의 위치는 박스 본체 내부의 물 파이프라인 입구의 위치보다 높다.

선택적으로, 박스 본체 내부의 물 파이프라인 입구에는 유동 가이드 표면이 제공된다.

선택적으로, 밀봉 링이 모터 컨트롤러 시스템의 전력 모듈과 물 파이프라인 커버 플레이트 사이에 제공된다.

선택적으로, 물 파이프라인 커버 플레이트는 전력 모듈을 장착하기 위한 다수의 장착 홈들을 포함하고, 각각의 장착 홈은 대응하는 전력 모듈 입구 및 전력 모듈 출구와 개별적으로 연통하고, 2개의 인접한 장착 홈들은 대응하는 전력 모듈 입구 및 전력 모듈 출구를 통해 서로 각각 연통한다.

선택적으로, 물 파이프라인 커버 플레이트는 전력 모듈을 장착하기 위한 다수의 장착 홈들을 포함하고, 각각의 장착 홈은 대응하는 전력 모듈 입구 및 전력 모듈 출구와 개별적으로 연통한다.

물 파이프라인 커버 플레이트는 제1 분기 물 파이프라인 및 제2 분기 물 파이프라인을 더 포함하고, 제1 분기 물 파이프라인은 물 파이프라인 커버 플레이트 입구에 연결되고, 제2 분기 물 파이프라인은 물 파이프라인 커버 플레이트 출구에 연결되고, 각각의 장착 홈의 전력 모듈 입구는 제1 분기 물 파이프라인에 연결되며, 각각의 장착 홈의 전력 모듈 출구는 제2 분기 물 파이프라인에 연결된다.

본 개시내용의 제2 양태는 모터 컨트롤러를 개시한다. 본 개시내용에 따른 모터 컨트롤러는 위에서 설명된 냉각 장치를 포함한다.

본 개시내용의 제3 양태는 차량을 개시한다. 본 개시내용에 따른 차량은 위에서 설명된 모터 컨트롤러의 냉각 장치를 포함한다.

본 개시내용의 추가적인 양태들 및 장점들은 다음의 설명에서 제공되고, 양태들 및 장점들의 일부는 다음의 설명으로부터 명백해지거나 본 개시내용의 실시로부터 학습될 수 있다.

본 개시내용의 전술한 및/또는 추가적인 양태들 및 이점들은 다음의 첨부 도면들을 참조하여 이루어진 실시예들의 설명으로부터 명백해지고 쉽게 이해된다.
도 1은 본 개시내용의 실시예에 따른 모터 컨트롤러의 냉각 장치의 어셈블리 구조의 분해도이다.
도 2는 본 개시내용의 실시예에 따른 모터 컨트롤러 박스 본체의 후방 구조의 개략도이다.
도 3은 본 개시내용의 실시예에 따른 모터 컨트롤러의 냉각 장치의 내부 구조의 단면도이다.
도 4는 본 개시내용의 실시예에 따른 물 파이프라인 커버 플레이트의 정면도이다.
도 5는 본 개시내용의 실시예에 따른 냉각 장치의 물 파이프라인 커버 플레이트의 후면도이다.
도 6은 본 개시내용의 실시예에 따른 물 파이프라인 커버 플레이트의 물 파이프라인 경로의 개략도이다.
도 7은 본 개시내용의 실시예에 따른 직렬로 연결되는 물 파이프라인 커버 플레이트의 다수의 전력 모듈들의 물 파이프라인 경로들의 개략도이다.
도 8은 본 개시내용의 실시예에 따라 병렬로 연결된 물 파이프라인 커버 플레이트의 다수의 전력 모듈들의 물 파이프라인 경로들의 개략도이다.
도 9는 본 개시내용의 실시예에 따라 병렬로 연결된 물 파이프라인 커버 플레이트의 다수의 전력 모듈들의 물 파이프라인 경로들의 개략도이다.
참조 번호들:
1. 모터 컨트롤러 박스 본체; 2. 물 파이프라인 커버 플레이트; 3. 전력 모듈;
11. 물 파이프라인 입구; 12. 상기 박스 본체 내부의 물 파이프라인 입구;
13. 박스 본체 내부의 출구; 14. 물 파이프라인 출구; 15. 밀봉 스트립;
21. 물 파이프라인 커버 플레이트 입구; 22. 전력 모듈 입구; 23. 장착 홈;
24. 전력 모듈 출구; 25. 물 파이프라인 커버 플레이트 출구;
26. 제2 물 파이프라인 입구; 27. 제2 열 소산 물 파이프라인;
28. 제1 분기 물 파이프라인; 및 29. 제2 분기 물 파이프라인.

본 개시내용의 실시예들이 아래에 상세히 설명되고, 실시예들의 예들이 첨부 도면들에 도시된다. 동일하거나 유사한 요소들 또는 동일하거나 유사한 기능들을 갖는 요소들은 설명 전체에 걸쳐 동일하거나 유사한 참조 번호들로 표시된다. 첨부 도면들을 참조하여 아래에 설명되는 실시예들은 예들이고 본 개시내용을 설명하기 위해서만 사용되고, 본 개시내용에 대한 제한으로서 해석되지 않아야 한다.

본 개시내용의 실시예들에 따른 모터 컨트롤러의 냉각 장치는 도 1 내지 도 9를 참조하여 아래에서 설명된다. 모터 컨트롤러는 모터 컨트롤러의 제어 모듈 및 전력 모듈을 포함하며, 통합 전력 공급 모듈 및 OBC 충전 모듈과 같은 전기 요소들을 통합하는 통합 모터 컨트롤러일 수 있다.

도 1 내지 도 6에 도시되는 바와 같이, 모터 컨트롤러의 냉각 장치는 모터 컨트롤러 박스 본체(1) 및 모터 컨트롤러 박스 본체 상에 장착된 물 파이프라인 커버 플레이트(2)를 포함한다. 모터 컨트롤러 박스 본체(1)는 모터 컨트롤러 내의 전기 요소들의 열 소산 및 장착을 위한 주요 구조물이고, 물 파이프라인 커버 플레이트(2)는 마찰 용접을 통해 모터 컨트롤러 박스 본체(1)에 체결 및 밀봉된다. 모터 컨트롤러 박스 본체(1) 및 물 파이프라인 커버 플레이트(2)는 마찰 용접을 통해 용접되며, 따라서 물 파이프라인 커버 플레이트(2)와 모터 컨트롤러 박스 본체(1) 사이의 체결 강도 및 밀봉 정도가 보장될 수 있다.

모터 컨트롤러 박스 본체(1)는 물 파이프라인 입구(11), 박스 본체 내부의 물 파이프라인 입구(12), 박스 본체 내부의 출구(13), 및 물 파이프라인 출구(14)를 포함한다. 물 파이프라인 입구(11)는 모터 컨트롤러 박스 본체(1)의 외부 표면 상에 개방되고 냉각제를 입력하기 위해 외부 냉각제 입력 파이프라인에 연결되도록 구성된다. 박스 본체 내부의 물 파이프라인 입구(12)는 모터 컨트롤러 박스 본체(1)의 내부 표면 상에 개방되며, 박스 본체 내부의 물 파이프라인 입구(12)는 물 파이프라인 입구(11)와 연통한다. 물 파이프라인 출구(14)는 모터 컨트롤러 박스 본체(1)의 외부 표면 상에 개방되고 냉각제를 출력하기 위해 외부 냉각제 출력 파이프라인에 연결되도록 구성된다. 박스 본체 내부의 출구(13)는 모터 컨트롤러 박스 본체(1)의 내부 표면 상에 개방된다. 물 파이프라인 출구(14)는 모터 컨트롤러 박스 본체(1)의 외부 표면 상에 개방되고, 박스 본체 내부의 출구(13)는 모터 컨트롤러 박스 본체(1)의 내부 표면 상에 개방되며, 박스 본체 내부의 출구(13)는 물 파이프라인 출구(14)와 연통한다.

물 파이프라인 커버 플레이트(2)는 물 파이프라인 커버 플레이트 입구(21), 전력 모듈 입구(22), 장착 홈(23), 전력 모듈 출구(24), 및 물 파이프라인 커버 플레이트 출구(25)를 포함한다. 물 파이프라인 커버 플레이트 입구(21)는 전력 모듈 입구(22)와 연통하고, 전력 모듈 입구(22) 및 전력 모듈 출구(24)는 각각 장착 홈(23)과 연통하며, 물 파이프라인 커버 플레이트 출구(25)는 전력 모듈 출구(24)와 연통한다. 물 파이프라인 커버 플레이트(2)가 모터 컨트롤러 박스 본체(1) 상에 장착될 때, 물 파이프라인 커버 플레이트 입구(21)와 박스 본체 내부의 물 파이프라인 입구(12)는 정합 및 연결되며, 물 파이프라인 커버 플레이트 출구(25)와 박스 본체 내부의 출구(13)는 정합 및 연결된다.

장착 홈(23)은 모터 컨트롤러의 전력 모듈(3)을 장착하기 위해 사용된다. 전력 모듈(3)이 장착 홈(23)에 장착될 때, 전력 모듈(3)의 열 소산 표면은 물 파이프라인 커버 플레이트(2)의 장착 홈(23)을 커버하고, 전력 모듈(3)의 열 소산 표면 상의 열 소산 핀은 장착 홈(23)에 배열되며, 전력 모듈(3)의 열 소산 표면은 물 파이프라인 커버 플레이트(2)의 장착 홈(23)과 밀착 접촉되어 장착되어 냉각 수용 캐비티를 형성한다. 물 파이프라인 커버 플레이트(2)의 전력 모듈 입구(22) 및 전력 모듈 출구(24)는 장착 홈(23)의 양측에 하나의 물 유동 입구 구멍 및 하나의 물 유동 출구 구멍을 형성한다.

전력 모듈(3)이 장착 홈(23)에 장착될 때, 물 파이프라인 입구(11)는 박스 본체 내부의 물 파이프라인 입구(12)와 연통하고, 박스 본체 내부의 물 파이프라인 입구(12)는 물 파이프라인 커버 플레이트 입구(21)와 연통하고, 물 파이프라인 커버 플레이트 입구(21)는 전력 모듈 입구(22), 냉각 수용 캐비티, 전력 모듈 출구(24), 및 물 파이프라인 커버 플레이트 출구(25)와 순차적으로 연통하며, 물 파이프라인 커버 플레이트 출구(25)는 박스 본체 내부의 출구(13) 및 물 파이프라인 출구(14)와 순차적으로 연통한다. 냉각제는 물 파이프라인 입구(11)를 통해 박스 본체에 진입하고, 박스 본체 내부의 물 파이프라인 입구(12)를 통해 물 파이프라인 커버 플레이트 입구(21)로 유동하고, 이어서 전력 모듈 입구(22)를 통해 냉각 수용 캐비티로 유동하여 전력 모듈(3)로부터 열을 소산시킨다. 그 후, 냉각제는 전력 모듈 출구(24) 및 물 파이프라인 커버 플레이트 출구(25)로부터 유동하고, 이어서 박스 본체 내부의 출구(13) 및 물 파이프라인 출구(14)를 통해 모터 컨트롤러 박스 본체(1) 밖으로 유동한다.

본 개시내용의 본 실시예에 따른 냉각 장치에서, 물 파이프라인 커버 플레이트(2)와 모터 컨트롤러 박스 본체(1) 양쪽 모두 상에 물 파이프라인이 있고, 물 파이프라인 커버 플레이트(2)와 모터 컨트롤러 박스 본체(1)가 밀착식으로 정합 및 장착된 후에, 완전한 냉각수 파이프라인이 형성된다. 내부 파이프라인은 단순하고, 물 파이프라인 커버 플레이트(2)는 상이한 전력 모듈들(3)에 기초하여 교체될 수 있으며, 따라서 적용성이 더 높아지고, 따라서 모터 컨트롤러의 시스템화 및 통합을 개선한다.

일 구현에서, 모터 컨트롤러 박스 본체(1)는 제2 물 파이프라인 입구(26) 및 제2 열 소산 물 파이프라인(27)을 더 포함하고, 물 파이프라인 커버 플레이트 출구(25)는 제2 물 파이프라인 입구(26)와 연통하고, 제2 물 파이프라인 입구(26)는 제2 열 소산 물 파이프라인(27)과 연통하며, 제2 열 소산 물 파이프라인(27)은 박스 본체 내부의 출구(13)와 연통한다. 모터 컨트롤러 박스 본체에서, 통합 전원 및 OCB 충전 모듈과 같은 다른 요소들이 제2 열 소산 물 파이프라인(27)에 밀착식으로 부착되어 배열된다. 냉각제는 물 파이프라인 입구(11)를 통해 박스 본체에 진입하고, 박스 본체 내부의 물 파이프라인 입구(12)를 통해 물 파이프라인 커버 플레이트 입구(21)로 유동하고, 이어서 전력 모듈 입구(22)를 통해 냉각 수용 캐비티로 유동하여 전력 모듈(3)로부터 열을 소산시킨다. 그 후, 냉각제는 전력 모듈 출구(24) 및 물 파이프라인 커버 플레이트 출구(25)를 통해 제2 물 파이프라인 입구(26)를 향해 유동해서, 제2 열 소산 물 파이프라인(27)에 진입함으로써 다른 요소들로부터의 열을 소산시키고; 이어서 박스 본체 내부의 출구(13) 및 물 파이프라인 출구(14)를 통해 모터 컨트롤러 박스 본체 밖으로 유동한다.

위에서 설명된 프로세스에서, 냉각 장치는 모터 컨트롤러의 전력 모듈(3)의 열 소산 요건을 충족시킬 뿐만 아니라, 통합 전원 및 OBC 충전 모듈과 같은 모터 컨트롤러 내의 다른 요소들로부터 열을 소산시켜서, 모듈 온도를 감소시킴으로써 고도로 통합된 모터 컨트롤러의 열 소산 요건을 충족시키고, 이에 의해 모터 컨트롤러의 신뢰성을 개선할 수 있다.

특정 구현에서, 물 파이프라인 커버 플레이트 출구(25)는 제2 물 파이프라인 입구(26)와 정합된다. 물 파이프라인 커버 플레이트(2)가 모터 컨트롤러 박스 본체 상에 밀착식으로 장착될 때, 물 파이프라인 커버 플레이트 출구(25)는 제2 물 파이프라인 입구(26)에 밀착식으로 연결되며, 이는 물 파이프라인의 밀봉을 보장하고 물 파이프라인 내의 냉각제의 누설에 의해 야기되는 고전압 전기 디바이스의 단락과 같은 위험한 상황들을 회피할 수 있다. 또한, 물 파이프라인 커버 플레이트 출구(25)와 제2 물 파이프라인 입구(26)의 2개의 물 파이프라인의 연결된 단면들의 영역들이 일정하게 유지되는 것이 보장되어, 물 파이프라인에서 유동하는 냉각제의 유동 저항이 최소화될 수 있는 것을 보장한다.

물 파이프라인 커버 플레이트 출구(25)와 제2 물 파이프라인 입구(26) 사이의 파이프라인은 호 형상으로 설계되어, 물 파이프라인을 완충 처리하여 물 파이프라인의 물 저항을 감소시킨다. 또한, 제2 물 파이프라인 입구(26)는 제2 열 소산 물 파이프라인(27)에 수직으로 연결되고, 냉각제는 제2 물 파이프라인 입구(26)를 통해 수직으로 제2 열 소산 물 파이프라인(27)에 진입해서, 냉각제가 물 파이프라인에 진입하는 물 유동 방향이 제2 열 소산 물 파이프라인(27)의 방향에 평행해지는 것을 방지하고, 이에 의해 냉각제가 제2 열 소산 물 파이프라인(27)의 하부 영역에 진입하지 않아 제2 열 소산 물 파이프라인(27)의 불균일한 열 소산을 초래하는 상황을 회피한다. 이러한 구조에 의해, 냉각제는 제2 열 소산 물 파이프라인(27)에 수직인 물 유동 방향으로 제2 열 소산 물 파이프라인(27)에 진입할 수 있고, 따라서 제2 열 소산 물 파이프라인(27) 내의 냉각제가 더 균일해지고, 유동 저항이 더 감소될 수 있어, 열 소산 효율을 개선한다.

제2 열 소산 물 파이프라인(27)은 U 형상으로 배열되고, 따라서 제2 열 소산 물 파이프라인(27)은 모터 컨트롤러 박스 본체에서 더 넓은 범위에 배열되어, 열 소산 범위를 증가시킨다. 또한, 제2 열 소산 물 파이프라인(27)은 평평한 파이프라인이다. 제2 열 소산 물 파이프라인(27)의 외측은 열 소산 물 파이프라인 벽이다. 다른 전자 요소들이 열 소산 물 파이프라인 벽의 외측 상에 장착되고, 따라서 열이 열 소산 물 파이프라인 벽으로 전도되고 이어서 제2 열 소산 물 파이프라인(27)을 통해 소산될 수 있다. 평평한 제2 열 소산 물 파이프라인(27)은 그 열이 소산될 요소와 물 파이프라인 사이의 열 소산 접촉 면적을 증가시킬 수 있다.

제2 물 파이프라인 입구(26)는 제2 물 파이프라인 입구(26)와 제2 물 파이프라인 입구(26)의 연결된 단면들의 영역들이 일정하게 유지되는 것을 보장하기 위해 제2 열 소산 물 파이프라인(27)과 정합되며, 따라서 제2 물 파이프라인 입구(26)를 통해 제2 열 소산 물 파이프라인(27) 내로 유동하는 냉각제의 유동 저항이 최소화된다.

특정 구현에서, 물 파이프라인 입구(11)의 위치는 박스 본체 내부의 물 파이프라인 입구(12)의 위치보다 높고, 따라서 물 파이프라인 입구(11)를 통해 박스 본체 내부의 물 파이프라인 입구(12)로 입력된 냉각제는 하강 포텐셜 차(falling potential difference)를 형성하고 소정의 포텐셜 에너지를 가질 수 있다. 또한, 박스 본체 내부의 물 파이프라인 입구(12)에는 유동 가이드 표면이 제공된다. 일 양태에서, 박스 본체 내부의 물 파이프라인 입구(12)에 진입하는 냉각제는 물 유동 방향이 물 파이프라인 커버 플레이트 입구(21)의 방향인 것을 제한하도록 안내될 수 있다. 다른 양태에서, 물 파이프라인은 유동 저항을 감소시키도록 완충 처리될 수 있다.

선택적으로, 모터 컨트롤러의 전력 모듈(3)과 물 파이프라인 커버 플레이트(2) 사이에 밀봉 링이 제공되어, 전력 모듈(3)의 열 소산 표면이 물 파이프라인 커버 플레이트(2)의 장착 홈(23)과 밀착 접촉되어 장착되는 것을 보장하고, 냉각 수용 캐비티의 밀봉 특성을 보장하여 누설을 회피하며, 이에 의해 냉각 수용 캐비티가 냉각제를 누설하여 고전압 전기 디바이스의 단락과 같은 위험한 상황을 야기하는 것을 방지한다.

일 구현에서, 도 7에 도시되는 바와 같이, 모터 컨트롤러는 다수의 전력 모듈들(3)을 가질 수 있다. 이 경우, 다수의 전력 모듈들(3)의 열 소산에 더 잘 적응하기 위해, 물 파이프라인 커버 플레이트(2)는 전력 모듈들(3)을 장착하기 위한 다수의 장착 홈들(23)을 포함한다. 각각의 장착 홈(23)은 대응하는 전력 모듈 입구(22) 및 전력 모듈 출구(24)와 개별적으로 연통하고, 2개의 인접한 장착 홈들(23)은 대응하는 전력 모듈 입구(22) 및 전력 모듈 출구(24)를 통해 서로 각각 연통한다. 다수의 전력 모듈들(3)이 병렬로 배열될 때, 2개의 인접한 장착 홈들(23)은 대응하는 전력 모듈 입구(22) 및 전력 모듈 출구(24)를 통해 서로 각각 연통하며, 따라서 병렬로 배열되는 다수의 전력 모듈들(3)의 냉각 수용 캐비티들이 직렬로 서로 연결되어, 물 파이프라인들의 양을 감소시킨다.

전력 모듈 입구(22) 및 전력 모듈 출구(24)는 장착 홈(23)의 좌측 및 우측 상에 각각 연결될 수 있고, 따라서 전력 모듈 입구(22), 장착 홈(23), 및 전력 모듈 출구(24)는 실질적으로 직선에 있다. 2개의 인접한 장착 홈들(23)이 대응하는 전력 모듈 입구(22) 및 전력 모듈 출구(24)를 통해 서로 각각 연통할 때, 직렬로 연결되는 다수의 냉각 수용 캐비티들의 입구들 및 출구들이 또한 직선에 있고, 이는 유동 저항을 감소시키고, 유동 속도를 증가시키며, 냉각제 유동을 더 매끄럽게 할 수 있다.

일 구현에서, 도 8 및 도 9에 도시되는 바와 같이, 모터 컨트롤러는 다수의 전력 모듈들(3)을 가질 수 있다. 이 경우, 다수의 전력 모듈들(3)의 열 소산에 더 잘 적응하기 위해, 물 파이프라인 커버 플레이트(2)는 전력 모듈들(3)을 장착하기 위한 다수의 장착 홈들(23)을 포함한다. 각각의 장착 홈(23)은 대응하는 전력 모듈 입구(22) 및 전력 모듈 출구(24)와 개별적으로 연통한다. 물 파이프라인 커버 플레이트(2)는 제1 분기 물 파이프라인(28) 및 제2 분기 물 파이프라인(29)을 더 포함한다. 제1 분기 물 파이프라인(28)은 물 파이프라인 커버 플레이트 입구(21)에 연결되며, 제2 분기 물 파이프라인(29)은 물 파이프라인 커버 플레이트 출구(25)에 연결된다. 각각의 장착 홈(23)의 전력 모듈 입구(22)는 제1 분기 물 파이프라인(28)에 연결되며, 각각의 장착 홈(23)의 전력 모듈 출구(24)는 제2 분기 물 파이프라인(29)에 연결된다.

전력 모듈 입구(22) 및 전력 모듈 출구(24)는 장착 홈(23)의 전방측 및 후방측 상에 각각 연결될 수 있다. 다수의 전력 모듈들(3)이 병렬로 배열될 때, 각각의 장착 홈(23)의 전력 모듈 입구(22)는 제1 분기 물 파이프라인(28)에 연결되고, 각각의 장착 홈(23)의 전력 모듈 출구(24)는 제2 분기 물 파이프라인(29)에 연결되며, 따라서 병렬로 배열되는 다수의 전력 모듈들(3)의 냉각 수용 캐비티들은 서로 병렬로 연결되고, 각각의 전력 모듈(3)의 냉각 수용 캐비티는 독립적인 물 파이프라인 분기부 상에 있으며, 이는 전력 모듈들 사이의 상호 영향을 감소시키고 열 소산 효율을 개선할 수 있다.

본 개시내용은 위에서 설명된 모터 컨트롤러의 냉각 장치를 포함하는 모터 컨트롤러를 더 개시한다.

본 개시내용은 위에서 설명된 모터 컨트롤러의 냉각 장치를 포함하는 차량을 더 개시한다.

위에서 설명된 모터 컨트롤러의 냉각 장치는 불균일한 열 소산 및 모터 컨트롤러의 복잡한 내부 파이프라인의 문제들을 해결하기 위하여 본 개시내용의 실시예들에 따른 차량을 위하여 이용된다. 또한, 제2 열 소산 물 파이프라인은 모터 컨트롤러 박스 본체에 배치된다. 따라서, 냉각 장치는 모터 컨트롤러의 전력 모듈의 열 소산 요건을 충족시킬 뿐만 아니라, 모터 컨트롤러 내의 다른 요소들, 예컨대 통합 전원 및 OBC 충전 모듈로부터 열을 소산시킬 수도 있어, 모듈 온도를 감소시켜 고도로 통합된 모터 컨트롤러의 열 소산 요건을 충족시킬 수 있다.

본 명세서의 설명에서, 참조 용어들 "실시예", "일부 실시예들", "예", "특정 예", "일부 예들" 등의 설명은 실시예(들) 또는 예(들)와 조합하여 설명되는 특정 특징들, 구조들, 재료들, 또는 특성들이 본 개시내용의 적어도 하나의 실시예 또는 예에 포함되는 것을 의미한다. 본 명세서에서, 전술한 용어들의 예시적인 설명들이 반드시 동일한 실시예 또는 예를 지칭하는 것은 아니다. 또한, 설명된 특정 특징들, 구조들, 재료들, 또는 특성들은 실시예들 또는 예들 중 임의의 하나 이상에서 적절한 방식으로 조합될 수 있다.

본 개시내용의 설명에서, "중심", "종방향", "횡방향", "길이", "폭", "두께", "위", "아래", "전방", "후방", "좌측", "우측", "수직", "수평", "최단", "하단", "내부", "외부", "시계방향", "반시계방향", "축방향", "반경방향", 및 "원주방향"과 같은 용어들에 의해 표시되는 배향 또는 위치 관계들은 첨부 도면들에 도시되는 배향 또는 위치 관계들에 기초하고, 언급된 장치 또는 요소가 특정 배향을 가질 필요가 있거나 또는 특정 배향으로 구성되고 동작될 필요가 있다는 점을 표시하거나 암시하기보다는, 예시 및 설명의 용이함 및 간결함을 위해서만 사용된다는 점이 이해되어야 한다. 따라서, 이러한 용어들은 본 개시내용에 대한 제한으로서 해석되어서는 안 된다.

또한, 본 개시내용의 실시예들에서 사용되는 "제1" 및 "제2"와 같은 용어들은 단지 설명의 목적을 위해 사용되며, 본 개시내용의 실시예들에서 표시된 기술적 특징들의 양을 암시적으로 표시하거나 상대적 중요성을 표시 또는 암시하는 것으로 이해될 수 없다. 따라서, 본 개시내용의 실시예들에서 "제1" 및 "제2"에 의해 제한되는 특징들은 실시예가 특징들 중 적어도 하나를 포함한다는 점을 명시적으로 또는 암시적으로 표시할 수 있다. 본 개시내용의 설명에서, 실시예들에서 달리 명시적으로 그리고 구체적으로 제한되지 않는 한, "다수"는 "적어도 2개" 또는 "2개 초과", 예를 들어, 2개, 3개, 또는 4개를 의미한다.

본 개시내용에서, 달리 명시적으로 특정되거나 제한되지 않는 한, 실시예들에서 나타나는 용어들 "장착한다", "연결한다", "연결" 및 "체결한다"는 넓은 의미로 이해되어야 한다는 점에 유의해야 한다. 예를 들어, 연결은 고정된 연결, 분리가능한 연결, 또는 통합된 구조일 수 있다. 연결은 대안적으로 기계적 연결, 전기적 연결 등일 수 있다는 점이 이해될 수 있다. 물론, 연결은 대안적으로 직접 연결, 중간 매체를 통한 간접 연결, 2개의 요소 사이의 내부 통신, 또는 2개의 요소 사이의 상호작용 관계일 수 있다. 해당 분야의 통상의 기술자는 특정 구현 상황에 기초하여 본 개시내용에서의 용어들의 특정 의미들을 이해할 수 있다.

본 개시내용에서, 달리 명시적으로 특정되고 제한되지 않는 한, 제1 특징이 제2 특징의 "위" 또는 "아래"에 위치한다는 것은 제1 특징이 제2 특징과 직접 접촉한다는 것, 또는 제1 특징이 중간 매체를 통해 제2 특징과 간접 접촉한다는 것을 나타낼 수 있다. 또한, 제1 특징이 제2 특징 "위에", "위에", 또는 "상에" 있다는 것은, 제1 특징이 제2 특징 바로 위에 또는 비스듬히 위에 있다는 것을 나타낼 수 있거나, 또는 제1 특징의 수평 위치가 제2 특징의 수평 위치보다 높다는 것을 나타낼 수 있을 뿐이다. 제1 특징이 제2 특징의 "아래에", "하에", 및 "밑에" 있다는 것은 제1 특징이 제2 특징의 바로 아래에 있거나 제2 특징의 비스듬히 아래에 있다는 것을 나타낼 수 있거나, 또는 단지 제1 특징의 수평 위치가 제2 특징의 수평 위치보다 낮다는 것을 나타낼 수 있다.

본 개시내용의 실시예들이 도시되고 설명되었지만, 해당 분야의 통상의 기술자는 다양한 변화들, 수정들, 대체들, 및 변형들이 본 개시내용의 원리들 및 사상에서 벗어나지 않고서 실시예들에 이루어질 수 있고, 본 개시내용의 범위는 첨부된 청구항들 및 그것의 등가물들에 의해 정의된다는 것을 이해해야 한다.

Claims

모터 컨트롤러의 냉각 장치로서,
모터 컨트롤러 박스 본체 및 상기 모터 컨트롤러 박스 본체 상에 장착되는 물 파이프라인 커버 플레이트를 포함하고, 상기 모터 컨트롤러 박스 본체는 물 파이프라인 입구, 상기 박스 본체 내부의 물 파이프라인 입구, 상기 박스 본체 내부의 출구, 및 물 파이프라인 출구를 포함하고;
상기 물 파이프라인 커버 플레이트는 물 파이프라인 커버 플레이트 입구, 전력 모듈 입구, 장착 홈, 전력 모듈 출구, 및 물 파이프라인 커버 플레이트 출구를 포함하고;
상기 장착 홈은 상기 모터 컨트롤러의 전력 모듈을 장착하기 위해 사용되고, 상기 전력 모듈이 상기 장착 홈에 장착될 때, 상기 전력 모듈의 열 소산 표면은 상기 물 파이프라인 커버 플레이트의 상기 장착 홈과 밀착 접촉되어 장착되어 냉각 수용 캐비티를 형성하며;
상기 물 파이프라인 입구는 상기 박스 본체 내부의 상기 물 파이프라인 입구와 연통하고, 상기 박스 본체 내부의 상기 물 파이프라인 입구는 상기 물 파이프라인 커버 플레이트 입구와 연통하고, 상기 물 파이프라인 커버 플레이트 입구는 상기 전력 모듈 입구, 상기 냉각 수용 캐비티, 상기 전력 모듈 출구, 및 상기 물 파이프라인 커버 플레이트 출구와 순차적으로 연통하고, 상기 물 파이프라인 커버 플레이트 출구는 상기 박스 본체 내부의 상기 출구와 연통하고, 상기 박스 본체 내부의 상기 출구는 상기 물 파이프라인 출구와 연통하는, 모터 컨트롤러의 냉각 장치.
제1항에 있어서,
상기 모터 컨트롤러 박스 본체는 제2 물 파이프라인 입구 및 제2 열 소산 물 파이프라인을 더 포함하고, 상기 물 파이프라인 커버 플레이트 출구는 상기 제2 물 파이프라인 입구와 연통하고, 상기 제2 물 파이프라인 입구는 상기 제2 열 소산 물 파이프라인과 연통하며, 상기 제2 열 소산 물 파이프라인은 상기 박스 본체 내부의 상기 출구와 연통하는, 모터 컨트롤러의 냉각 장치.
제2항에 있어서,
상기 물 파이프라인 커버 플레이트 출구는 상기 제2 물 파이프라인 입구와 정합되고;
상기 물 파이프라인 커버 플레이트 출구와 상기 제2 물 파이프라인 입구 사이의 파이프라인은 호 형상으로 설계되며;
상기 제2 물 파이프라인 입구는 상기 제2 열 소산 물 파이프라인에 수직으로 연결되는, 모터 컨트롤러의 냉각 장치.
제2항 또는 제3항에 있어서,
상기 제2 열 소산 물 파이프라인은 U 형상으로 배열되며;
상기 제2 열 소산 물 파이프라인은 평평한 파이프라인이고, 상기 제2 물 파이프라인 입구는 상기 제2 열 소산 물 파이프라인과 정합되는, 모터 컨트롤러의 냉각 장치.
제1항에 있어서,
상기 물 파이프라인 입구의 위치는 상기 박스 본체 내부의 상기 물 파이프라인 입구의 위치보다 더 높은, 모터 컨트롤러의 냉각 장치.
제1항에 있어서,
상기 박스 본체 내부의 상기 물 파이프라인 입구에는 유동 가이드 표면이 제공되는, 모터 컨트롤러의 냉각 장치.
제1항에 있어서,
밀봉 링이 상기 모터 컨트롤러 시스템의 상기 전력 모듈과 상기 물 파이프라인 커버 플레이트 사이에 제공되는, 모터 컨트롤러의 냉각 장치.
제1항에 있어서,
상기 물 파이프라인 커버 플레이트는 상기 전력 모듈을 장착하기 위한 복수의 장착 홈들을 포함하고, 각각의 장착 홈은 대응하는 전력 모듈 입구 및 전력 모듈 출구와 개별적으로 연통하며, 2개의 인접한 장착 홈들은 상기 대응하는 전력 모듈 입구 및 전력 모듈 출구를 통해 서로 각각 연통하는, 모터 컨트롤러의 냉각 장치.
제1항에 있어서,
상기 물 파이프라인 커버 플레이트는 상기 전력 모듈을 장착하기 위한 복수의 장착 홈들을 포함하고, 각각의 장착 홈은 대응하는 전력 모듈 입구 및 전력 모듈 출구와 개별적으로 연통하며;
상기 물 파이프라인 커버 플레이트는 제1 분기 물 파이프라인 및 제2 분기 물 파이프라인을 더 포함하고, 상기 제1 분기 물 파이프라인은 상기 물 파이프라인 커버 플레이트 입구에 연결되고, 상기 제2 분기 물 파이프라인은 상기 물 파이프라인 커버 플레이트 출구에 연결되고, 각각의 장착 홈의 상기 전력 모듈 입구는 상기 제1 분기 물 파이프라인에 연결되며, 각각의 장착 홈의 상기 전력 모듈 출구는 상기 제2 분기 물 파이프라인에 연결되는, 모터 컨트롤러의 냉각 장치.
제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 따른 모터 컨트롤러의 냉각 장치 및 전력 모듈을 포함하는, 모터 컨트롤러.
제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 따른 모터 컨트롤러의 냉각 장치를 포함하는, 차량.