KR101338432B1

KR101338432B1 - 자동차용 인버터

Info

Publication number: KR101338432B1
Application number: KR1020110079529A
Authority: KR
Inventors: 신동민; 전우용; 유인필; 박형준; 김준환; 윤성준; 김민지; 윤재훈; 주정홍
Original assignee: 현대자동차주식회사
Priority date: 2011-08-10
Filing date: 2011-08-10
Publication date: 2013-12-10
Anticipated expiration: 2031-08-10
Also published as: JP5965624B2; CN102931859A; JP2013039017A; KR20130017225A; DE102011089076A1; US20130039009A1; CN102931859B; US8848370B2

Abstract

자동차용 인버터가 개시된다. 개시된 자동차용 인버터는, ⅰ)전력변환 스위칭 소자로 이루어지는 파워 모듈과, ⅱ)파워 모듈과 일체로 결합되며 냉각수를 유통시키는 냉각 모듈과, ⅲ)마운팅 유닛을 통해 냉각 모듈에 일체로 장착되며, 파워 모듈에 의한 리플 전류를 흡수하는 커패시터 모듈을 포함할 수 있다.

Description

자동차용 인버터 {INVERTER FOR VEHICLE}

본 발명의 실시예는 하이브리드 자동차 또는 연료 전지 자동차에 사용되는 인버터 시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 파워 모듈과 커패시터 모듈의 조립 구조를 개선한 자동차용 인버터에 관한 것이다.

최근 녹색 에너지에 대한 관심 속에 내연기관 자동차를 대신할 미래형 자동차로 하이브리드 자동차, 전기 자동차, 연료 전지 자동차 등이 각광받고 있다.

이러한 하이브리드 자동차와 전기/연료 전지 자동차들은 동력원으로서 엔진과 고출력 모터가 적용되고 있다.

그리고 하이브리드 자동차와 전기/연료 전지 자동차들은 내부적으로 생산된 전기 에너지를 충/방전하기 위해 배터리 또는 연료 전지에서 발생하는 고전압의 직류 전원을 U, V, W 상의 3상 교류 전원으로 변환시키는 인버터 시스템을 채용하고 있다.

인버터 시스템은 전력변환 스위칭 소자(Insulated Gate Bipolar Transistor: IGBT)로 이루어진 파워 모듈과, 파워 모듈의 전력용 반도체 스위칭 소자의 스위칭에 의한 리플 전류(Ripple Current)를 흡수하는 커패시터 모듈을 구비하고 있다.

이와 같은 커패시터 모듈은 버스 바를 통해 인버터의 입력단인 고전압 DC 입력단 및 파워 모듈과 전기적으로 연결되어 있다.

종래 기술에서 파워 모듈과 커패시터 모듈은 케이스의 내부에 별개로 장착되는데, 이는 커패시터 모듈이 비교적 큰 중량을 가지므로 플라스틱 재질로 이루어진 파워 모듈에서 커패시터 모듈을 지지하기 위한 구조적 강성을 확보하기 어렵기 때문이다.

또한, 종래 기술에서 파워 모듈과 커패시터 모듈이 케이스의 내부에 별개로 장착되므로, 파워 모듈과 커패시터 모듈을 전기적으로 연결하기 위해 케이스에는 버스 바를 설치하기 위한 별도의 조립홀을 형성하고 있다.

즉, 종래 기술에서는 케이스의 조립홀을 통해서 파워 모듈과 커패시터 모듈을 전기적으로 연결하는 버스 바를 설치할 수 있게 된다.

그런데, 종래 기술에서는 버스 바를 설치하기 위한 케이스에 조립홀을 형성하므로, 그 조립홀을 막기 위한 별도의 커버, 볼트, 실런트 등을 필요로 하기 때문에, 전체 조립 공수 및 부품수가 증가하게 되고, 이로 인해 제작 원가와 중량이 증가할 수 있다.

또한, 종래 기술에서는 파워 모듈과 커패시터 모듈을 케이스의 내부에 별개로 장착하므로, 조립성이 저하될 수 있다.

그리고, 종래 기술에서는 케이스의 조립홀을 막기 위한 커버와, 커버의 방수 실링을 위한 실런트를 필요로 하므로, 방수에 대한 리스크가 증가하게 되고, 품질이 저하될 수 있다.

한국공개특허공보 제2009-0054738호(2009. 06. 01. 공개)

본 발명의 실시예들은 구조적 강성을 확보하면서 파워 모듈과 커패시터 모듈을 일체화시킬 수 있고, 파워 모듈과 커패시터 모듈을 전기적으로 연결하기 위한 케이스의 조립홀 및 그 조립홀을 막기 위한 커버 등을 삭제할 수 있도록 한 자동차용 인버터를 제공한다.

본 발명의 실시예에 따른 자동차용 인버터는, ⅰ)전력변환 스위칭 소자로 이루어지는 파워 모듈과, ⅱ)상기 파워 모듈과 일체로 결합되며 냉각수를 유통시키는 냉각 모듈과, ⅲ)마운팅 유닛을 통해 상기 냉각 모듈에 일체로 장착되며, 상기 파워 모듈에 의한 리플 전류를 흡수하는 커패시터 모듈을 포함한다.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 자동차용 인버터는, 상기 파워 모듈, 냉각 모듈 및 커패시터 모듈이 일체로 결합된 모듈 어셈블리를 구성하고, 상기 모듈 어셈블리를 케이스의 내부에 장착하여 이루어질 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 자동차용 인버터에 있어서, 상기 파워 모듈과 냉각 모듈은 볼트를 통해 일체로 결합될 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 자동차용 인버터에 있어서, 상기 마운팅유닛은 상기 냉각 모듈의 가장자리 부분에 일체로 형성되는 복수 개의 마운팅 보스들과, 상기 마운팅 보스에 대응하여 상기 커패시터 모듈에 일체로 형성되는 복수 개의 레그들과, 상기 마운팅 보스와 레그를 체결하는 체결부재를 포함할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 자동차용 인버터에 있어서, 상기 냉각 모듈에는 냉각수의 유출입을 가능케 하는 유입구와 유출구가 형성될 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 자동차용 인버터에 있어서, 상기 케이스에는 상기 유입구와 유출구가 끼워지는 한 쌍의 결합구가 형성될 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 자동차용 인버터에 있어서, 상기 케이스는 상하단이 개방된 형태로 이루어질 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 자동차용 인버터에 있어서, 상기 모듈 어셈블리는 상기 케이스의 하부 개방단을 통해서 그 케이스의 하단부 내벽면에 결합될 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 자동차용 인버터에 있어서, 상기 냉각 모듈의 가장자리 부분에는 상기 케이스에 결합될 수 있는 복수 개의 제1 결합 돌기들이 일체로 형성될 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 자동차용 인버터에 있어서, 상기 케이스의 하단부 내벽면에는 상기 제1 결합 돌기가 볼트로서 결합될 수 있는 제2 결합 돌기가 일체로 형성될 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 자동차용 인버터에 있어서, 상기 커패시터 모듈은 상기 냉각 모듈에 결합된 상태로 버스바를 통해 상기 파워 모듈과 전기적으로 연결될 수 있다.

그리고, 본 발명의 실시예에 따른 자동차용 인버터는, ⅰ)파워 모듈과 냉각 모듈이 일체로 결합되고, 상기 냉각 모듈에 커패시터 모듈이 일체로 결합된 모듈 어셈블리와, ⅱ)상기 모듈 어셈블리를 수용하며, 상기 냉각 모듈과 일체로서 결합되는 케이스를 포함한다.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 자동차용 인버터에 있어서, 상기 모듈 어셈블리는 상기 파워 모듈, 냉각 모듈 및 커패시터 모듈이 일체로 결합된 상태에서 상기 케이스의 내부에 장착될 수 있다.

본 발명의 실시예는 파워 모듈, 커패시터 모듈 및 냉각 모듈을 일체화하고, 버스 바를 통해 파워 모듈과 커패시터 모듈을 전기적으로 연결한 모듈 어셈블리를 케이스에 장착할 수 있다.

따라서, 본 발명의 실시예에서는 파워 모듈과 커패시터 모듈이 케이스에 별개로 장착됨으로 파워 모듈과 커패시터 모듈을 전기적으로 연결하는 버스 바를 설치하기 위한 조립홀이 케이스에 구성되는 종래 기술과 달리, 케이스에 버스 바를 설치하기 위한 별도의 조립홀 및 그 조립홀을 막기 위한 커버, 볼트, 실런트 등을 필요로 하지 않는다.

이로써, 본 발명의 실시예에서는 케이스에 조립홀을 형성할 필요가 없으므로, 조립홀을 막기 위한 커버, 볼트, 실런트 등의 부품을 삭제할 수 있으며, 이로 인해 전체 조립 공수 및 부품수를 축소할 수 있고, 제작 원가와 중량을 줄일 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에서는 파워 모듈과 커패시터 모듈을 냉각 모듈에 별도로 조립하고, 이들이 조립된 모듈 어셈블리를 케이스에 장착하므로 조립성이 향상될 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에서는 케이스의 조립홀을 막기 위한 커버를 삭제할 수 있으며, 커버의 방수를 위한 실런트를 필요로 하지 않으므로, 방수에 대한 리스크를 줄일 수 있고, 품질을 더욱 향상시킬 수 있다.

이 도면들은 본 발명의 예시적인 실시예를 설명하는데 참조하기 위함이므로, 본 발명의 기술적 사상을 첨부한 도면에 한정해서 해석하여서는 아니된다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 자동차용 인버터를 도시한 결합 사시도이다.
도 2는 도 1의 일부 분해 사시도이다.
도 3은 도 1의 평면 구성도이다.
도 4는 도 1의 측면 구성도이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 자동차용 인버터에 적용되는 모듈 어셈블리를 도시한 분해 사시도이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 자동차용 인버터에 적용되는 모듈 어셈블리를 도시한 평면 구성도이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 자동차용 인버터에 적용되는 모듈 어셈블리를 도시한 측면 구성도이다.

이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.

본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 붙이도록 한다.

또한, 도면에서 나타난 각 구성의 크기 및 두께는 설명의 편의를 위해 임의로 나타내었으므로, 본 발명이 반드시 도면에 도시된 바에 한정되지 않으며, 여러 부분 및 영역을 명확하게 표현하기 위하여 두께를 확대하여 나타내었다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 자동차용 인버터를 도시한 결합 사시도이고, 도 2는 도 1의 일부 분해 사시도이고, 도 3은 도 1의 평면 구성도이고, 도 4는 도 1의 측면 구성도이다.

도 1 내지 도 4를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 자동차용 인버터(100)는 동력원으로서 엔진과 고출력 모터가 적용되는 하이브리드 자동차 또는 전기/연료 전지 자동차에 적용될 수 있다.

그러나, 본 실시예에서는 상기 인버터(100)가 배터리의 전원을 인가받아 고출력 모터를 구동시키는 통상적인 하이브리드 및 전기 자동차에 적용되는 예를 설명하기로 한다.

상기 인버터(100)는 고출력 모터를 제어하기 위해 배터리에서 발생하는 고전압의 직류 전원을 U, V, W 상의 3상 교류 전원으로 변환시키는 전력 변환 시스템이다.

본 발명의 실시예에 따른 상기 자동차용 인버터(100)는 전체 부품수를 축소할 수 있고, 조립 공수 및 원가를 줄일 수 있으며, 중량을 저감시킬 수 있고, 실링 부위를 줄여 방수에 대한 리스크를 줄일 수 있으며, 조립성 및 품질을 더욱 향상시킬 수 있는 구조로 이루어진다.

이를 위해 본 발명의 실시예에 따른 상기 자동차용 인버터(100)는 기본적으로, 주요 구성 부품들이 일체로 결합된 모듈 어셈블리(10)와, 모듈 어셈블리(10)를 수용하는 케이스(20)를 포함한다.

본 발명의 실시예에서, 상기 모듈 어셈블리(10)는 인버터(100)의 주요 구성 부품으로서 파워 모듈(30), 냉각 모듈(50) 및 커패시터 모듈(70)을 포함할 수 있다.

이와 같은 상기 모듈 어셈블리(10)에 대한 파워 모듈(30), 냉각 모듈(50) 및 커패시터 모듈(70)의 결합 구조는 앞서 개시한 도면들과 함께 도 5 내지 도 7을 참조하여 더욱 자세하게 설명한다.

상기 파워 모듈(30)은 전력변환 스위칭 소자(Insulated Gate Bipolar Transistor: IGBT)로서 플라스틱 소재로 이루어지며, 뒤에서 더욱 설명될 커패시터 모듈(70)과 전기적으로 연결될 수 있다.

상기 냉각 모듈(50)은 파워 모듈(30) 및 커패시터 모듈(70)에서 발생하는 열을 냉각수와 같은 냉각 매체로 냉각시키기 위한 것으로서, 파워 모듈(30)과 일체로 결합될 수 있다.

이러한 냉각 모듈(50)은 파워 모듈(30)과 함께 커패시터 모듈(70)이 장착되는 바, 열 방출이 용이한 알루미늄 소재로 이루어지며, 냉각 매체를 순환시키며 파워 모듈(30) 및 커패시터 모듈(70)에서 발생하는 열을 냉각시킬 수 있다.

상기 냉각 모듈(50)은 내부에 냉각 매체의 흐름을 가능케 하는 유로(도면에 도시되지 않음)가 구비된 대략 사각 형상의 냉각 플레이트(51)를 포함한다.

여기서, 상기 냉각 플레이트(51)는 볼트(53) 등을 통해 파워 모듈(30)과 일체로 결합될 수 있다.

상기 냉각 플레이트(51)에는 유로(도면에 도시되지 않음)와 연결되며 그 유로로 냉각 매체의 유출입을 가능케 하는 유입구(55)와 유출구(57)가 형성되어 있다. 상기 유입구(55)와 유출구(57)는 냉각 플레이트(51)의 일측 가장자리 부분에 돌출되게 형성된다.

그리고, 상기 냉각 플레이트(51)의 가장자리 부분에는 뒤에서 더욱 설명될 케이스(20)의 내벽면에 결합될 수 있는 복수 개의 제1 결합 돌기들(59)이 서로 이격되게 형성된다.

상기 제1 결합 돌기들(59)에는 볼트(53)가 결합될 수 있는 제1 볼트홀(59a)이 형성된다. 상기 냉각 플레이트(51)는 제1 결합 돌기들(59)의 제1 볼트홀(59a)에 볼트(53)가 결합되면서 케이스(20)의 내벽면에 체결될 수 있다.

상기 커패시터 모듈(70)은 파워 모듈(30)의 전력변환 스위칭 소자에 의한 리플 전류(Ripple Current)를 흡수하기 위한 것으로, 리플 전류를 흡수하여 DC 입력 전압의 급격한 변동을 억제하는 평활 작용을 한다.

상기 커패시터 모듈(70)은 다수 개의 단위 모듈들(도면에 도시되지 않음)이 알루미늄 소재의 하우징(71)에 내장된 구조로 이루어진다. 상기 커패시터 모듈(70)은 인버터의 정상적인 동작을 가능케 하고, 고전압 배터리의 내구 수명을 증대시키는 역할을 한다.

이러한 커패시터 모듈(70)의 하우징(71)은 마운팅유닛(90)을 통하여 냉각 모듈(50)의 냉각 플레이트(51)와 일체로 결합될 수 있다.

여기서, 상기 커패시터 모듈(70)의 하우징(71)은 마운팅유닛(90)을 통하여 냉각 모듈(50)의 일체로 결합되는 바, 그 마운팅유닛(90)에 의해 파워 모듈(30)의 상면에서 이격되며 냉각 모듈(50)에 일체로 결합될 수 있다.

즉, 상기 냉각 모듈(50)의 냉각 플레이트(51)는 마운팅유닛(90)을 통해 커패시터 모듈(70)과 일체로 결합되면서 비교적 중량이 큰 커패시터 모듈(70)을 지지한다.

본 발명의 실시예에서, 상기 마운팅유닛(90)은 냉각 플레이트(51)의 가장자리 부분에 일체로 일정 길이 돌출되게 형성되는 복수 개의 마운팅 보스들(91)과, 그 마운팅 보스(91)에 대응하여 커패시터 모듈(70)의 하우징(71)에 일체로 돌출되게 형성되는 복수 개의 레그들(93)을 포함한다.

상기 마운팅 보스(91)는 비교적 중량이 큰 커패시터 모듈(70)을 실질적으로 지지하는 것으로, 그 커패시터 모듈(70)을 지지할 수 있는 구조적 강성을 지니며, 냉각 플레이트(51)의 가장자리 부분에 상하 방향으로 길게 형성된다. 상기 마운팅 보스(91)는 상하 방향을 따라 체결홈(92)이 형성되어 있다.

그리고, 상기 레그(93)는 하우징(71)의 하단부에서 가장자리 외측으로 돌출되게 형성되며, 마운팅 보스(91)의 체결홈(92)과 연결되는 체결홀(94)이 형성되어 있다.

여기서, 상기 마운팅유닛(90)은 냉각 플레이트(51)의 마운팅 보스(91)와 커패시터 모듈(70)의 레그(93)를 체결하기 위한 체결부재(95)를 더 포함한다. 상기 체결부재(95)로는 레그(93)의 체결홀(94)을 관통하여 마운팅 보스(91)의 체결홈(92)에 나사 결합되는 볼트가 구비될 수 있다.

한편, 상기에서와 같은 파워 모듈(30)과 커패시터 모듈(70)은 버스 바(80)를 통해 전기적으로 연결될 수 있다.

이러한 버스 바(80)는 파워 모듈(30)의 스위칭에 의한 리플 전류를 커패시터 모듈(70)로 공급하는 것으로, (+)(-)의 버스 플레이트를 통해 파워 모듈(30)과 커패시터 모듈(70)을 전기적으로 연결한다.

상기 버스 바(80)는 파워 모듈(30)에 전기적으로 연결되면서 볼트(53)를 통해 커패시터 모듈(70)에 전기적으로 연결될 수 있다.

이를 위해 상기 커패시터 모듈(70)의 하우징(71)에는 볼트(53)로서 버스 바(80)의 (+)(-) 버스 플레이트를 고정하기 위한 고정 블록(75)이 돌출되어 있다.

다른 한편으로, 본 발명의 실시예에서 상기 케이스(20)는 도 1 내지 도 4에서와 같이, 파워 모듈(30), 냉각 모듈(50) 및 커패시터 모듈(70)이 일체로 결합된 모듈 어셈블리(10)를 수용 및 장착하기 위한 것이다.

상기 케이스(20)는 모듈 어셈블리(10)를 수용하기 위한 수용 공간을 지닌 사각 케이스 형태로 이루어지며, 모듈 어셈블리(10)의 냉각 모듈(50)과 일체로 결합된다.

상기 케이스(20)는 상하단이 개방된 형태로 이루어지는 바, 모듈 어셈블리(10)는 케이스(20)의 하부 개방단을 통해 그 케이스(20)의 하단부 내벽면에 결합될 수 있다.

즉, 모듈 어셈블리(10)에 있어 냉각 모듈(50)의 냉각 플레이트(51)가 케이스(20)의 하단부 내벽면에 결합될 수 있다.

여기서, 상기 케이스(20)의 하단부 내벽면의 각 모서리 부분에는 냉각 플레이트(51)의 제1 결합 돌기(59)가 볼트(53)로서 결합될 수 있는 제2 결합 돌기(25)가 형성된다. 상기 제2 결합 돌기(25)에는 볼트(53)가 결합될 수 있는 제2 볼트홀(25a)이 형성된다.

따라서, 상기 냉각 모듈(50)의 냉각 플레이트(51)는 제1 결합 돌기(59)의 제1 볼트홀(59a)과 제2 결합 돌기(25)의 제2 볼트홀(25a)이 일치된 상태로, 제1 및 제2 볼트홀(25a)에 볼트(53)가 체결됨으로써 케이스(20)의 하단부 내벽면에 결합될 수 있다.

그리고, 상기 케이스(20)에는 냉각 플레이트(51)의 유입구(55)와 유출구(57)가 끼워질 수 있는 한 쌍의 결합구(21)가 형성되어 있다.

이하, 상기와 같이 구성되는 본 발명의 실시예에 따른 자동차용 인버터(100)의 조립 과정을 앞서 개시한 도면들을 참조하여 상세하게 설명하기로 한다.

우선, 본 발명의 실시예에서는 볼트(53) 등을 이용하여 냉각 플레이트(51)에 파워 모듈(30)을 결합한다. 상기 파워 모듈(30)은 플라스틱 소재로 이루어지며 냉각 플레이트(51)의 상면에 결합될 수 있다.

그리고 나서, 본 발명의 실시예에서는 커패시터 모듈(70)의 하우징(71)을 냉각 모듈(50)의 냉각 플레이트(51)에 장착하는데, 하우징(71)의 레그(93)를 냉각 플레이트(51)의 마운팅 보스(91)에 안착시키고, 그 레그(93)의 체결홀(94)과 마운팅 보스(91)의 체결홈(92)을 일치시킨다.

상기와 같은 상태에서, 본 발명의 실시예에서는 레그(93)의 체결홀(94)에 볼트와 같은 체결부재(95)를 결합하게 되면, 그 체결부재(95)가 마운팅 보스(91)의 체결홈(92)에 체결됨으로써 커패시터 모듈(70)의 하우징(71)을 냉각 플레이트(51)에 일체로 장착할 수 있게 된다.

이 경우, 상기 커패시터 모듈(70)의 하우징(71)은 마운팅 보스(91)에 의해 파워 모듈(30)의 상면으로부터 이격되며 냉각 플레이트(51)에 일체로 결합될 수 있다.

따라서, 상기 커패시터 모듈(70)은 냉각 플레이트(51)의 마운팅 보스(91)를 통해 그 냉각 플레이트(51)에 일체로 결합됨으로서 비교적 중량이 큰 커패시터 모듈(70)을 지지할 수 있는 구조적 강성을 확보할 수 있다.

다음으로, 본 발명의 실시예에서는 파워 모듈(30)에 연결된 버스 바(80)를 볼트(53)를 이용하여 커패시터 모듈(70)의 고정 블록(75)에 고정시킨다. 그러면, 파워 모듈(30)과 커패시터 모듈(70)은 버스 바(80)를 통해 전기적으로 연결될 수 있다.

이로써, 본 발명의 실시예에서는 파워 모듈(30)이 일체로 결합된 냉각 모듈(50)에 커패시터 모듈(70)을 일체로 장착함으로써 파워 모듈(30), 냉각 모듈(50) 및 커패시터 모듈(70)이 일체로 결합된 모듈 어셈블리(10)를 구성할 수 있게 된다.

상기에서와 같은 과정을 거친 후, 본 발명의 실시예에서는 모듈 어셈블리(10)를 케이스(20)의 하부 개방단을 통해서 내부에 배치하고, 냉각 모듈(50)의 유입구(55)와 유출구(57)를 케이스(20)의 결합구(21)에 결합한다.

그리고 나서, 냉각 플레이트(51)의 제1 결합 돌기(59)의 제1 볼트홀(59a)과 케이스(20)의 제2 결합 돌기(25)의 제2 볼트홀(25a)을 일치시킨 상태에서, 제1 및 제2 볼트홀(25a)에 볼트(53)를 체결함으로써 냉각 플레이트(50)를 케이스(20)의 하단부 내벽면에 결합시킨다.

이와 같이 케이스(20)에 대한 모듈 어셈블리(10)의 조립이 완료되면, 도면에 도시되지 않은 상부 덮개를 케이스(20)의 상단부에 결합하고, 도면에 도시되지 않은 하부 덮개를 케이스(20)의 하단부에 결합하게 되면, 본 발명의 실시예에 따른 인버터(100)의 조립이 완료될 수 있다.

지금까지 설명한 바와 같이 본 발명의 실시예 따른 자동차용 인버터(100)는 파워 모듈(30)이 냉각 모듈(50)에 일체로 결합되고, 커패시터 모듈(70)이 마운팅유닛(90)을 통해 냉각 모듈(50)에 일체로 장착되며, 파워 모듈(30), 냉각 모듈(50) 및 커패시터 모듈(70)이 일체화 된 모듈 어셈블리(10)가 케이스(20)에 장착되는 구조로 이루어진다.

따라서, 본 발명의 실시예에서는 파워 모듈과 커패시터 모듈이 케이스에 별개로 장착됨으로 파워 모듈과 커패시터 모듈을 전기적으로 연결하는 버스 바를 설치하기 위한 조립홀이 케이스에 구성되는 종래 기술과 달리, 케이스(20)에 버스 바(80)를 설치하기 위한 별도의 조립홀 및 그 조립홀을 막기 위한 커버, 볼트, 실런트 등을 필요로 하지 않는다.

이로써, 본 발명의 실시예에서는 케이스(20)에 조립홀을 형성할 필요가 없으므로, 조립홀을 막기 위한 커버, 볼트, 실런트 등의 부품을 삭제할 수 있으며, 이로 인해 전체 조립 공수 및 부품수를 축소할 수 있고, 제작 원가와 중량을 줄일 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에서는 파워 모듈(30)과 커패시터 모듈(70)을 냉각 모듈(50)에 별도로 조립하고, 이들이 조립된 모듈 어셈블리(10)를 케이스(20)에 장착하므로 조립성이 향상된다.

또한, 본 발명의 실시예에서는 케이스의 조립홀을 막기 위한 커버를 삭제할 수 있으며, 커버의 방수를 위한 실런트를 필요로 하지 않으므로, 방수에 대한 리스크를 줄일 수 있으며, 품질을 더욱 향상시킬 수 있다.

이상을 통해 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고 특허청구범위와 발명의 상세한 설명 및 첨부한 도면의 범위 안에서 여러 가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하고 이 또한 본 발명의 범위에 속하는 것은 당연하다.

10... 모듈 어셈블리 20... 케이스
21... 결합구 25... 제2 결합 돌기
30... 파워 모듈
50... 냉각 모듈 51... 냉각 플레이트
53... 볼트 55... 유입구
57... 유출구 59... 제1 결합 돌기
59a... 볼트홀 70... 커패시터 모듈
71... 하우징 75... 고정 블록
80... 버스 바 90... 마운팅유닛
91... 마운팅 보스 92... 체결홈
93... 레그 94... 체결홀
95... 체결부재

Claims

전력변환 스위칭 소자로 이루어지는 파워 모듈;
상기 파워 모듈과 일체로 결합되며 냉각수를 유통시키는 냉각 모듈; 및
마운팅 유닛을 통해 상기 냉각 모듈에 일체로 장착되며, 상기 파워 모듈에 의한 리플 전류를 흡수하는 커패시터 모듈
을 포함하며,
상기 파워 모듈, 냉각 모듈 및 커패시터 모듈이 일체로 결합된 모듈 어셈블리를 구성하고, 상기 모듈 어셈블리를 케이스의 내부에 장착하여 이루어지며,
상기 마운팅 유닛은 상기 냉각 모듈의 가장자리 부분에 일체로 형성되는 복수 개의 마운팅 보스들과, 상기 마운팅 보스에 대응하여 상기 커패시터 모듈에 일체로 형성되는 복수 개의 레그들과, 상기 마운팅 보스와 레그를 체결하는 체결부재를 포함하고,
상기 파워 모듈이 상기 냉각 모듈의 상면에 결합되고, 상기 커패시터 모듈이 상기 마운팅 보스에 의해 상기 파워 모듈의 상면으로부터 이격되며 상기 냉각 모듈에 일체로 결합되고,
상기 케이스는 상하단이 개방된 형태로 이루어지며, 상기 모듈 어셈블리는 상기 케이스의 하부 개방단을 통해서 그 케이스의 하단부 내벽면에 결합되는 것을 특징으로 하는 자동차용 인버터.
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제1 항에 있어서,
상기 파워 모듈과 냉각 모듈은 볼트를 통해 일체로 결합되는 자동차용 인버터.
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제1 항에 있어서,
상기 냉각 모듈에는 냉각수의 유출입을 가능케 하는 유입구와 유출구가 형성되고,
상기 케이스에는 상기 유입구와 유출구가 끼워지는 한 쌍의 결합구가 형성되는 자동차용 인버터.
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제1 항에 있어서,
상기 냉각 모듈의 가장자리 부분에는 상기 케이스에 결합될 수 있는 복수 개의 제1 결합 돌기들이 일체로 형성되고,
상기 케이스의 하단부 내벽면에는 상기 제1 결합 돌기가 볼트로서 결합될 수 있는 제2 결합 돌기가 일체로 형성되는 자동차용 인버터.
제1 항에 있어서,
상기 커패시터 모듈은 상기 냉각 모듈에 결합된 상태로 버스바를 통해 상기 파워 모듈과 전기적으로 연결되는 자동차용 인버터.
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