KR20190096612A - Cooling structure of power converting apparatus - Google Patents
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Abstract
인버터의 파워모듈과 열교환하는 냉매가 내부에 유동되는 냉각유로; 및 일측은 냉각유로에 접촉되어 열교환하고, 타측은 커패시터와 접촉되어 열교환하며, 커패시터 측으로 냉각핀이 형성된 냉각 플레이트;를 포함하는 전력변환장치의 냉각 구조가 소개된다.A cooling passage through which a refrigerant that exchanges heat with the power module of the inverter flows therein; And a cooling plate on which one side is in contact with the cooling flow path for heat exchange, and the other side is in contact with the capacitor for heat exchange, and a cooling fin is formed at the capacitor side.
Description
본 발명은 전력변환장치의 냉각 구조에 관한 것으로, 더 구체적으로는 전력변환장치의 커패시터 내부를 냉각하기 위한 냉각핀을 포함한 냉각 구조에 관한 것이다.The present invention relates to a cooling structure of a power converter, and more particularly to a cooling structure including a cooling fin for cooling the inside of a capacitor of the power converter.
전기 자동차, 연료전지 자동차 또는 이들과 엔진을 동시에 이용하는 하이브리드 자동차 등으로 대표되는 친환경 차량은 전기 에너지에 의해 구동되는 구동모터를 이용하여 차량을 구동시킨다.An eco-friendly vehicle represented by an electric vehicle, a fuel cell vehicle, or a hybrid vehicle using these and engines at the same time drives the vehicle using a driving motor driven by electric energy.
이들은 전기에너지에 저장된 배터리를 이용하고, 배터리의 직류 전력을 교류 전력로 변환하면서 구동모터의 출력을 조절하는 파워모듈 및 커패시터를 내부에 포함하는 전력변환장치을 필요로 한다.These require a power converter including a power module and a capacitor therein, which uses a battery stored in electrical energy and converts the DC power of the battery into AC power to regulate the output of the driving motor.
파워모듈은 배터리의 직류 전력을 공급받아 교류 전력으로 변환하고, 구동모터의 출력 및 주파수를 제어하는 핵심 부품이다. 커패시터는 배터리에서 공급되는 전력을 일시적으로 저장하여 파워모듈로 공급되는 전력량을 일정하게 유지시키기 위한 부품이다. 특히, 커패시터는 전력변환장치에서 가장 큰 부피를 차지하는 점에서, 커패시터의 부피를 축소하면 고전압 전력변환부품(HPCU) 전체 사이즈 축소가 가능하고, 부수적인 부피, 중량 및 원가 절감이 가능하며 더 나아가 친환경자동차의 상품성 및 경쟁력 향상 가능하다.The power module is a core component that receives the DC power from the battery and converts it into AC power and controls the output and frequency of the driving motor. The capacitor is a component for temporarily storing the power supplied from the battery to maintain a constant amount of power supplied to the power module. In particular, since the capacitor occupies the largest volume in the power converter, reducing the volume of the capacitor enables the reduction of the overall size of the high voltage power conversion component (HPCU), concomitant volume, weight and cost reduction, and furthermore, eco-friendliness. The commercialization and competitiveness of automobiles can be improved.
기존에는 전력변환장치의 파워모듈 냉각을 위한 냉각유로에 커패시터를 접촉시켜 커패시터의 단면을 부수적으로 냉각하는 냉각 구조를 이용하여 커패시터 및 파워모듈을 냉각하였다.Conventionally, the capacitor and the power module were cooled by using a cooling structure that additionally cools the cross section of the capacitor by contacting the capacitor with a cooling channel for cooling the power module of the power converter.
도 1은 종래 기술에 따른 전력변환장치의 단면도이다.1 is a cross-sectional view of a power converter according to the prior art.
도 1을 참조하면, 전력변환장치는 상부에는 인버터, 하부에는 컨버터(LDC)가 형성된 것으로, 기타 제어보드 및 냉각구조를 포함한다.Referring to FIG. 1, the power converter includes an inverter at the top and a converter (LDC) at the bottom, and includes other control boards and a cooling structure.
인버터의 파워모듈(10)은 발열량이 큰 부품으로 냉각유로(20)에 의해 직접적으로 냉각되나, 인버터의 커패시터(30)는 냉각 플레이트(40)에 의해 단면만이 냉각된다. 따라서, 커패시터(30)의 내부소자(31) 사이에서 위치에 따라 온도 편차가 발생하여 상대적으로 고온으로 노출된 영역인 Hot-Spot이 형성되고, 이에 따라 커패시터(30)의 사용수명이 단축되는 문제가 있었다.The
또한, 커패시터(30)는 전력변환장치의 서브부품 중에서도 큰 부피와 중량을 차지하고, 커패시터(30)의 안정적인 장착과 고정을 위하여 커패시터(30)의 하우징(미도시)과 냉각 플레이트(40) 사이를 고정 결합하는 마운팅 보스(50)가 필요하였다. 따라서, 마운팅 보스(50)가 별도의 공간을 차지하는 점에서 전력변환장치의 사이즈 축소에 제한적인 요인으로 작용하였다.In addition, the
상기의 배경기술로서 설명된 사항들은 본 발명의 배경에 대한 이해 증진을 위한 것일 뿐, 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에게 이미 알려진 종래기술에 해당함을 인정하는 것으로 받아들여져서는 안 될 것이다.The matters described as the background art are only for the purpose of improving the understanding of the background of the present invention, and should not be taken as acknowledging that they correspond to the related art already known to those skilled in the art.
본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, 커패시터 내부의 위치에 따른 온도 편차를 감소시키고, 커패시터가 차지하는 공간을 축소시키는 전력변환장치의 냉각 구조를 제공하고자 함이다.The present invention has been proposed to solve such a problem, and is to provide a cooling structure of a power converter that reduces a temperature variation according to a position inside a capacitor and reduces a space occupied by the capacitor.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 전력변환장치의 냉각 구조는 인버터의 파워모듈과 열교환하는 냉매가 내부에 유동되는 냉각유로; 및 일측은 냉각유로에 접촉되어 열교환하고, 타측은 커패시터와 접촉되어 열교환하며, 커패시터 측으로 돌출된 냉각핀이 형성된 냉각 플레이트;를 포함한다.Cooling structure of the power conversion apparatus according to the present invention for achieving the above object is a cooling passage in which a refrigerant to heat exchange with the power module of the inverter flows therein; And a cooling plate on which one side contacts and exchanges heat with the cooling flow passage, and the other side contacts and exchanges heat with the capacitor, and a cooling plate on which a cooling fin protrudes toward the capacitor side.
커패시터의 내부소자는 냉각핀의 외측면을 감싸는 형상으로 배치될 수 있다.The internal element of the capacitor may be arranged in a shape surrounding the outer surface of the cooling fins.
냉각핀은 단면이 원형인 원기둥 형상으로 형성되고, 내부소자는 냉각핀의 외측면을 감싸는 원기둥 형상일 수 있다.The cooling fin may be formed in a cylindrical shape having a circular cross section, and the internal element may have a cylindrical shape surrounding the outer surface of the cooling fin.
냉각핀은 단면이 다각형인 다각형 기둥 형상으로 형성되고, 내부소자는 냉각핀의 외측면을 감싸는 냉각핀과 동일한 다각형 기둥 형상일 수 있다.The cooling fins may be formed in a polygonal pillar shape having a polygonal cross section, and the internal element may have the same polygonal pillar shape as the cooling fins surrounding the outer surface of the cooling fins.
냉각핀은 내부소자의 하부로부터 내부소자를 관통하고, 냉각핀의 단부와 커패시터의 상부하우징을 결합하는 고정부;를 더 포함할 수 있다.The cooling fin may further include a fixing part penetrating the internal element from the lower portion of the internal element and coupling the end of the cooling fin to the upper housing of the capacitor.
냉각핀은 이격된 위치에 복수 개로 형성되고, 냉각핀 사이의 이격된 공간에 커패시터의 내부소자가 위치될 수 있다.A plurality of cooling fins may be formed in spaced positions, and internal elements of the capacitor may be positioned in spaced spaces between the cooling fins.
냉각핀 또는 커패시터의 내부소자는 냉각핀이 이격 배치된 방향에 수직한 방향으로 나란하게 연장된 형상일 수 있다.The internal elements of the cooling fin or the capacitor may have a shape extending side by side in a direction perpendicular to the direction in which the cooling fins are spaced apart.
냉각핀은 내부소자보다 높게 연장되고, 냉각핀의 단부와 커패시터의 상부하우징을 결합하는 고정부;를 더 포함할 수 있다.The cooling fins may further include a fixing part extending higher than an internal element and coupling an end portion of the cooling fins to an upper housing of the capacitor.
커패시터의 하부하우징에는 커패시터 내부로 패여진 유입홈이 형성되고, 냉각핀은 유입홈에 내부에 삽입될 수 있다.An inlet groove is formed in the lower housing of the capacitor, and the cooling fin may be inserted into the inlet groove.
냉각핀의 단부에 커패시터의 하부하우징 및 커패시터의 상부하우징을 결합하는 고정부;를 더 포함할 수 있다.It may further include a fixing portion for coupling the lower housing of the capacitor and the upper housing of the capacitor to the end of the cooling fin.
본 발명의 전력변환장치의 냉각 구조에 따르면, 커패시터의 내부소자들을 균일하게 냉각할 수 있고, 이에 따라 내부소자들의 위치에 따른 온도편차를 최소화하는 효과를 갖는다.According to the cooling structure of the power converter of the present invention, the internal elements of the capacitor can be cooled uniformly, thereby minimizing the temperature deviation according to the position of the internal elements.
또한, 고정용 볼트의 구성에 의해 커패시터의 내부소자를 고정함에 따라 커패시터 외부로 돌출된 마운팅 보스를 삭제할 수 있고, 이에 따라 커패시터가 차지하는 부피를 감소시키며 전체적인 전력변환장치의 부피 축소가 가능한 효과를 갖는다.In addition, by fixing the internal elements of the capacitor by the configuration of the fixing bolt, it is possible to delete the mounting boss protruding out of the capacitor, thereby reducing the volume occupied by the capacitor and the volume of the overall power converter can be reduced. .
결과적으로, 커패시터 자체의 용량이 감소되고, 마운팅 보스를 삭제함에 따라 전체 전력변환장치의 부피가 감소되며, 궁극적으로 전력변환장치의 중량 감소 및 원가 절감의 효과를 갖는다.As a result, the capacity of the capacitor itself is reduced, and the volume of the entire power converter is reduced by eliminating the mounting boss, which ultimately has the effect of reducing the weight and cost of the power converter.
도 1은 종래 기술에 따른 전력변환장치의 단면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 전력변환장치의 단면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 전력변환장치의 단면 사시도이다.
도 4는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 냉각핀 및 커패시터를 도시한 것이다.1 is a cross-sectional view of a power converter according to the prior art.
2 is a cross-sectional view of a power conversion apparatus according to an embodiment of the present invention.
3 is a cross-sectional perspective view of a power conversion apparatus according to an embodiment of the present invention.
4 illustrates a cooling fin and a capacitor according to various embodiments of the present disclosure.
본 명세서 또는 출원에 개시되어 있는 본 발명의 실시 예들에 대해서 특정한 구조적 내지 기능적 설명들은 단지 본 발명에 따른 실시 예를 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로, 본 발명에 따른 실시 예들은 다양한 형태로 실시될 수 있으며 본 명세서 또는 출원에 설명된 실시 예들에 한정되는 것으로 해석되어서는 아니 된다. Specific structural to functional descriptions of the embodiments of the present invention disclosed in the specification or the application are only illustrated for the purpose of describing the embodiments according to the present invention, and the embodiments according to the present invention may be embodied in various forms. It should not be construed as limited to the embodiments described in this specification or the application.
본 발명에 따른 실시 예는 다양한 변경을 가할 수 있고 여러가지 형태를 가질 수 있으므로 특정실시 예들을 도면에 예시하고 본 명세서 또는 출원에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명의 개념에 따른 실시 예를 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. Since the embodiments according to the present invention can be variously modified and have various forms, specific embodiments will be illustrated in the drawings and described in detail in the present specification or application. However, this is not intended to limit the embodiments in accordance with the concept of the present invention to a particular disclosed form, it should be understood to include all changes, equivalents, and substitutes included in the spirit and scope of the present invention.
제1 및/또는 제2 등의 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성 요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안된다. 상기 용어들은 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소로부터 구별하는 목적으로만, 예컨대 본 발명의 개념에 따른 권리 범위로부터 이탈되지 않은 채, 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소는 제1 구성요소로도 명명될 수 있다.Terms such as first and / or second may be used to describe various components, but the components should not be limited by the terms. The terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another, for example, without departing from the scope of rights in accordance with the inventive concept, and the first component may be called a second component and similarly The second component may also be referred to as the first component.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. 구성요소들 간의 관계를 설명하는 다른 표현들, 즉 "~사이에"와 "바로 ~사이에" 또는 "~에 이웃하는"과 "~에 직접 이웃하는" 등도 마찬가지로 해석되어야 한다. When a component is referred to as being "connected" or "connected" to another component, it may be directly connected to or connected to that other component, but it may be understood that other components may be present in between. Should be. On the other hand, when a component is said to be "directly connected" or "directly connected" to another component, it should be understood that there is no other component in between. Other expressions describing the relationship between components, such as "between" and "immediately between," or "neighboring to," and "directly neighboring to" should be interpreted as well.
본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 설시된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다. The terminology used herein is for the purpose of describing particular embodiments only and is not intended to be limiting of the invention. Singular expressions include plural expressions unless the context clearly indicates otherwise. As used herein, the terms "comprise" or "having" are intended to indicate that there is a feature, number, step, action, component, part, or combination thereof that is described, and that one or more other features or numbers are present. It is to be understood that the present invention does not exclude, in advance, the possibility or possibility of the presence of a step, an operation, a component, a part, or a combination thereof.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미이다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미인 것으로 해석되어야 하며, 본 명세서에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다. Unless defined otherwise, all terms used herein, including technical or scientific terms, have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art. Terms such as those defined in the commonly used dictionaries should be construed as meanings consistent with the meanings in the context of the related art, and shall not be construed in ideal or excessively formal sense unless clearly defined herein. .
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 설명함으로써, 본 발명을 상세히 설명한다. 각 도면에 제시된 동일한 참조부호는 동일한 부재를 나타낸다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. Like reference numerals in the drawings denote like elements.
전력변환장치는 구동모터에 의해 구동되는 차량 등에 탑재되는 HPCU(Hybrid Power Control Unit)에 포함될 수 있다. 일 실시예에 따른 전력변환장치는 제어 보드(Control Board), 게이트 보드(Gate Board), 컨버터(LDC), 인버터(파워모듈, 커패시터 등), 하우징, 냉각모듈 등의 부품을 포함할 수 있다. 특히, 냉각모듈을 중심으로 파워소자들이 배치될 수 있고, 냉각이 적용되는 부품은 인버터의 파워모듈, 인버터의 커패시터 및 컨버터(LDC)일 수 있다.The power converter may be included in a hybrid power control unit (HPCU) mounted on a vehicle driven by a driving motor. The power converter according to an embodiment may include components such as a control board, a gate board, a converter LDC, an inverter (a power module, a capacitor, etc.), a housing, a cooling module, and the like. In particular, the power devices may be arranged around the cooling module, and components to which cooling is applied may be a power module of the inverter, a capacitor, and a converter (LDC) of the inverter.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 전력변환장치의 단면도이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 전력변환장치의 단면 사시도이다.2 is a cross-sectional view of a power converter according to an embodiment of the present invention, Figure 3 is a cross-sectional perspective view of the power converter according to an embodiment of the present invention.
도 2 내지 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 전력변환장치의 냉각 구조는 인버터의 파워모듈(10)과 열교환하는 냉매가 내부에 유동되는 냉각유로(20); 및 일측은 냉각유로(20)에 접촉되어 열교환하고, 타측은 커패시터(30)와 접촉되어 열교환하며, 커패시터(30) 측으로 돌출된 냉각핀(41)이 형성된 냉각 플레이트(40);를 포함한다.2 to 3, the cooling structure of the power converter according to an embodiment of the present invention includes a
본 발명의 일 실시예에 따른 전력변환장치는 냉각유로(20)를 중심으로 상부는 인버터, 하부는 컨버터(LDC)로 구성될 수 있다. 인버터의 파워모듈(10)은 많은 발열이 발생하여 냉각이 특히 중요한 부품으로, 냉각유로(20)에 직접적으로 접촉되어 냉각 효과가 극대화될 수 있다. 이를 위해, 파워모듈(10)은 양측에서 냉각유로(20)와 접촉되어 열교환되도록 구성할 수 있다. 컨버터(LDC) 또한 일측이 냉각유로(20)에 접촉되어 냉각될 수 있다. 참고로, 여기서 접촉된다는 의미는 직접적으로 맞닿는 의미뿐만 아니라 그 사이에 별도의 플레이트를 두어 간접적으로 접촉되는 것도 포함하는 의미이다.In the power conversion apparatus according to an embodiment of the present invention, an upper portion of the
커패시터(30)는 하우징에 의해 내부 공간이 형성되고, 하우징 내부에는 내부소자(31)가 위치할 수 있다. 내부소자(31)는 Cell 소자가 권취되어 형성될 수 있다. 커패시터(30)의 하우징은 상부하우징(32) 및 하부하우징(33)을 포함할 수 있고, 하부하우징(33)은 냉각유로(20) 측 하우징을 의미하는 것으로, 상부 또는 하부의 방향에 구속되는 것은 아니다.The
냉각유로(20)의 냉매로는 냉각수를 이용하는 수냉식 또는 공기를 이용하는 공냉식 등 필요에 따라 다양한 냉매를 사용할 수 있을 것이다.As the refrigerant of the cooling
냉각 플레이트(40)는 냉각유로(20)의 외부를 커버하는 금속판일 수 있다. 냉각 플레이트(40)는 일측이 냉각유로(20)와 접촉되어 냉각유로(20) 내부의 냉매와 열교환할 수 있고, 냉각 플레이트(40)의 타측은 커패시터(30)와 접촉되어 커패시터(30)를 냉각시킬 수 있다.The cooling
냉각 플레이트(40)에는 커패시터(30) 측으로 돌출된 냉각핀(41)이 형성될 수 있다. 냉각핀(41)은 별도로 제작되어 냉각 플레이트(40)에 고정 결합될 수 있고, 냉각핀(41)과 일체로 형성될 수도 있다. 냉각핀(41)은 후술하는 것과 같이 다양한 단면을 갖는 형상으로 형성될 수 있다.The cooling
냉각핀(41)에 의해 커패시터(30)의 내부소자(31)가 전체적으로 열교환 가능하고 이에 따라 내부소자(31)의 위치에 따른 냉각 편차가 감소될 수 있다. 수직방향(상하방향)의 냉각 편차뿐만 아니라, 수평방향의 냉각 편차 또한 감소될 수 있다. The
따라서, 커패시터(30)의 냉각이 충분히 이루어짐에 따라, 커패시터(30)의 동작 효율이 향상되고, 이에 따라 커패시터(30)의 용량을 기존에 대비하여 축소할 수 있는 효과를 갖는다. 즉, 커패시터(30) 전체의 부피 및 중량을 감소할 수 있는 효과를 갖는다.Therefore, as the cooling of the
냉각핀(41)은 커패시터(30) 내부로 삽입된 구조로 커패시터(30) 내부에 포함된 내부소자(31) 사이에 절연은 확보하되 냉각 효과는 극대화될 수 있는 최소화된 간격으로 배치되어 내부소자(31)와 냉각핀(41) 사이의 열교환이 극대화될 수 있다.The cooling
냉각핀(41)은 하부하우징(33)을 관통하여 커패시터(30) 내부로 삽입된 구조일 수도 있지만, 커패시터(30)의 하부하우징(3)에는 커패시터(30) 내부로 패여진 유입홈(33')이 형성될 수 있고, 냉각핀(41)은 유입홈(33')에 내부에 삽입된 구조일 수 있다.The cooling
도 4는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 냉각핀(41) 및 커패시터(30)를 도시한 것이다. 도 4는 커패시터(30)의 상부하우징(32)을 제거하여 내부를 볼 수 있는 사시도를 도시한 것이다.4 illustrates a cooling
도 4를 더 참조하면, 커패시터(30)의 내부소자(31)는 냉각핀(41)의 외측면을 감싸는 형상으로 배치될 수 있다. 특히, 냉각핀(41)이 돌출된 형상으로 형성되고, 냉각핀(41)을 중심으로 Cell 소자를 권취함으로써 커패시터(30)의 내부소자(31)가 형성될 수 있다. 따라서, 내부소자(31)의 형상은 냉각핀(41)의 외측면을 감싸는 형상일 수 있다.Referring to FIG. 4, the
특히, 도 4(a)에 도시한 것과 같이, 냉각핀(41)은 단면이 원형인 원기둥 형상으로 형성되고, 내부소자(31)는 냉각핀(41)의 외측면을 감싸는 원기둥 형상으로 형성될 수 있다.In particular, as shown in Figure 4 (a), the cooling
또는, 냉각핀(41)은 단면이 다각형인 다각형 기둥 형상으로 형성되고, 내부소자(31)는 냉각핀(41)의 외측면을 감싸는 냉각핀(41)과 동일한 다각형 기둥 형상일 수 있다. 특히, 도 4(b)에 도시한 것과 같이, 냉각핀(41)은 단면이 사각형인 사각형 기둥 형상으로 형성될 수 있고, 이에 따라 내부소자(31)는 사각형 기둥의 냉각핀(41)을 감싸는 형상으로 형성될 수 있다.Alternatively, the cooling
냉각핀(41)은 내부소자(31)를 관통하여 내부소자(31)의 외부로 노출되고, 냉각핀(41)의 단부와 커패시터(30)의 상부하우징(32)을 결합하는 고정부(60);를 더 포함할 수 있다. 고정부(60)는 커패시터(30)의 상부하우징(32) 외부에서 냉각핀(41)에 삽입되어 고정될 수 있다. 특히, 고정부(60)는 볼트로 형성되어, 나사산이 형성된 냉각판에 나사 결합되어 고정될 수 있다. 고정부(60)는 복수 개로 형성되어 냉각핀(41)과 동일한 개수로 형성될 수 있다.The cooling
커패시터(30)의 하부하우징(33)에 커패시터(30) 내부로 패여진 유입홈(33')이 형성되고, 냉각핀(41)이 유입홈(33')에 내부에 삽입된 경우, 고정부(60)는 냉각핀(41)의 단부에 커패시터(30)의 하부하우징(33) 및 커패시터(30)의 상부하우징(32)을 결합할 수 있다. 즉, 고정부(60)는 커패시터(30)의 하부하우징(33) 및 상부하우징(32)을 관통하여 냉각핀(41)의 단부와 결합할 수 있고, 이에 따라 커패시터(30)를 냉각핀(41)에 고정할 수 있다.When the inlet groove 33 'is formed in the lower housing 33 of the
고정부(60)의 구성에 따라 커패시터(30)는 냉각 플레이트(40)에 고정될 수 있다. 이에 따라, 도 2에 도시한 것과 같이 커패시터(30)를 전력변환장치에 고정하기 위한 구성인 마운팅 보스(50)를 삭제할 수 있다. 따라서, 전력변환장치 내부의 공간 확보에 유리한 효과를 가질 수 있다.According to the configuration of the fixing
또한, 상술한 것과 같이 커패시터(30)의 용량을 축소할 수 있다. 따라서, 도 2에 도시한 마운팅 보스(50) 및 커패시터(30)의 일부 공간(X)를 축소할 수 있는 점에서 커패시터(30)가 차지하는 부피가 감소되고, 이에 따라 전력변환장치 자체의 부피 또한 감소될 수 있는 효과를 갖는다.In addition, as described above, the capacity of the
다른 실시예로, 도 4(c)에 도시한 것과 같이, 냉각핀(41)은 이격된 위치에 복수 개로 형성되고, 냉각핀(41) 사이의 이격된 공간에 커패시터(30)의 내부소자(31)가 위치될 수 있다. 복수 개의 냉각핀(41)은 일정한 방향으로 이격되어 배치될 수 있다.In another embodiment, as illustrated in FIG. 4C, a plurality of cooling
또한, 도 4(d)에 도시한 것과 같이, 냉각핀(41)은 일정한 방향으로 이격되게 배치되고, 냉각핀(41)은 이격 배치된 방향에 수직한 방향으로 길게 연장된 형상일 수 있다.In addition, as shown in FIG. 4 (d), the cooling
즉, 커패시터(30)의 내부소자(31)는 냉각핀(41) 사이의 이격된 공간에 각각 위치될 수 있고, 냉각핀(41)은 도 4(c)와 같이 단면이 원형인 원기둥 형상으로 형성될 수도 있고, 도 4(d)와 같이 냉각핀(41)의 이격 배치된 방향에 수직한 방향으로 길게 연장된 단면이 타원형인 타원기둥 형상일 수도 있다.That is, the
이러한 구성에 따라 냉각핀(41)은 커패시터(30)와 최대한 넓은 면적에서 맞닿을 수 있고, 따라서 냉각 효율이 향상되며 냉각 편차가 최소화되는 효과를 얻을 수 있다.According to this configuration, the cooling
또한, 도시하지 않았지만 냉각핀(41)은 냉각핀(41)의 이격 배치된 방향에 수직한 방향으로 길게 연장된 사각형의 단면을 갖는 사각형 기둥 형상으로 형성될 수도 있다. 또는, 다른 다각형 기둥형상도 모두 가능하다.In addition, although not shown, the cooling
냉각핀(41)은 내부소자(31)보다 높게 연장되어 내부소자(31) 상부로 노출될 수 있다. 상부로 노출된 냉각핀(41)의 단부와 커패시터(30)의 하우징을 결합하는 고정부(60)가 더 포함될 수 있다.The cooling
도시하지는 않았지만 다른 실시예로, 고정부(60)는 냉각핀(41)의 단부에서 측방으로 돌출되어, 내부소자(31) 상부의 일부를 커버할 수 있고, 이에 따라 커패시터(30)의 하우징 없이도 커패시터(30)의 내부소자(31)를 고정할 수 있다.In another embodiment, although not shown, the fixing
본 발명의 특정한 실시예에 관련하여 도시하고 설명하였지만, 이하의 특허청구범위에 의해 제공되는 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 한도 내에서, 본 발명이 다양하게 개량 및 변화될 수 있다는 것은 당 업계에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 자명할 것이다.While shown and described in connection with specific embodiments of the present invention, it is within the skill of the art that various changes and modifications can be made therein without departing from the spirit of the invention provided by the following claims. It will be self-evident for those of ordinary knowledge.
10 : 인버터의 파워모듈
20 : 냉각유로
30 : 커패시터
40 : 냉각 플레이트
50 : 마운팅 보스
60 : 고정부10: inverter power module 20: cooling flow path
30
50: mounting boss 60: fixed part
Claims (10)
일측은 냉각유로에 접촉되어 열교환하고, 타측은 커패시터와 접촉되어 열교환하며, 커패시터 측으로 돌출된 냉각핀이 형성된 냉각 플레이트;를 포함하는 전력변환장치의 냉각 구조.A cooling passage through which a refrigerant that exchanges heat with the power module of the inverter flows therein; And
One side is in contact with the cooling flow path to heat exchange, the other side is in contact with the capacitor heat exchange, the cooling plate protruding toward the capacitor side; cooling structure of a power converter.
커패시터의 내부소자는 냉각핀의 외측면을 감싸는 형상으로 배치된 것을 특징으로 하는 전력변환장치의 냉각 구조.The method according to claim 1,
The internal structure of the capacitor is a cooling structure of the power converter, characterized in that arranged in a shape surrounding the outer surface of the cooling fins.
냉각핀은 단면이 원형인 원기둥 형상으로 형성되고, 내부소자는 냉각핀의 외측면을 감싸는 원기둥 형상인 것을 특징으로 하는 전력변환장치의 냉각 구조.The method according to claim 2,
The cooling fin is formed in a cylindrical shape having a circular cross section, and the internal element is a cooling structure of the power converter, characterized in that the cylindrical shape surrounding the outer surface of the cooling fin.
냉각핀은 단면이 다각형인 다각형 기둥 형상으로 형성되고, 내부소자는 냉각핀의 외측면을 감싸는 냉각핀과 동일한 다각형 기둥 형상인 것을 특징으로 하는 전력변환장치의 냉각 구조.The method according to claim 2,
The cooling fins are formed in a polygonal columnar shape having a polygonal cross section, and the internal element has the same polygonal pillar shape as the cooling fins surrounding the outer surface of the cooling fins.
냉각핀은 내부소자의 하부로부터 내부소자를 관통하고,
냉각핀의 단부와 커패시터의 상부하우징을 결합하는 고정부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전력변환장치의 냉각 구조.The method according to claim 2,
Cooling fins penetrate the inner element from the bottom of the inner element,
Cooling structure of the power converter further comprises a; fixing portion for coupling the end of the cooling fin and the upper housing of the capacitor.
냉각핀은 이격된 위치에 복수 개로 형성되고, 냉각핀 사이의 이격된 공간에 커패시터의 내부소자가 위치된 것을 특징으로 하는 전력변환장치의 냉각 구조.The method according to claim 1,
Cooling fins are formed in a plurality of spaced apart position, the cooling structure of the power converter characterized in that the internal elements of the capacitor is located in the spaced space between the cooling fins.
냉각핀 또는 커패시터의 내부소자는 냉각핀이 이격 배치된 방향에 수직한 방향으로 나란하게 연장된 형상인 것을 특징으로 하는 전력변환장치의 냉각 구조.The method according to claim 6,
Cooling fins or internal elements of the capacitor is a cooling structure of the power converter, characterized in that extending in parallel to the direction perpendicular to the direction in which the cooling fins are spaced apart.
냉각핀은 내부소자보다 높게 연장되고,
냉각핀의 단부와 커패시터의 상부하우징을 결합하는 고정부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전력변환장치의 냉각 구조.The method according to claim 6,
Cooling fins extend higher than internal components
Cooling structure of the power converter further comprises a; fixing portion for coupling the end of the cooling fin and the upper housing of the capacitor.
커패시터의 하부하우징에는 커패시터 내부로 패여진 유입홈이 형성되고, 냉각핀은 유입홈에 내부에 삽입된 것을 특징으로 하는 전력변환장치의 냉각 구조.The method according to claim 1,
An inlet groove is formed in the lower housing of the capacitor is formed in the capacitor, the cooling fin is a cooling structure of the power converter, characterized in that inserted into the inlet groove.
냉각핀의 단부에 커패시터의 하부하우징 및 커패시터의 상부하우징을 결합하는 고정부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전력변환장치의 냉각 구조.The method according to claim 9,
Cooling structure of the power converter further comprises a; fixing portion for coupling the lower housing of the capacitor and the upper housing of the capacitor to the end of the cooling fin.
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