KR102554923B1

KR102554923B1 - 차량의 인버터 구조

Info

Publication number: KR102554923B1
Application number: KR1020170174070A
Authority: KR
Inventors: 김윤호
Original assignee: 현대자동차주식회사; 기아 주식회사
Priority date: 2017-12-18
Filing date: 2017-12-18
Publication date: 2023-07-11
Also published as: KR20190072912A

Abstract

고전압배터리로부터 DC전류를 공급받는 캐패시터; 입력 P단, 입력 N단 및 AC출력단이 구비되고, 캐패시터와 전기적으로 연결되어 캐패시터로부터 전달받은 DC전류를 3상의 AC전류로 변환시켜 출력하는 파워모듈; 및 캐패시터와 파워모듈 사이에 위치되고, 파워모듈의 입력 P단 및 입력 N단에 각각 결합되어, 서로 다른 방향으로 전류가 흐르도록 함으로써, 스트레이 인덕턴스가 저감되도록 하는 복수의 DC버스바;를 포함하는 차량의 인버터 구조가 소개된다.

Description

차량의 인버터 구조 {INVERTER STRUCTURE FOR VEHICLE}

본 발명은 고전압배터리로부터 DC전류를 공급받아 평활한 후 캐패시터에 전달하고, 캐패시터에서는 DC전류를 3상의 AC전류로 상변환하는 인버터구조에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 파워모듈과 캐패시터의 체결 시 파워모듈과 캐패시터 사이에서 전자기유도에 의해 발생되는 스트레이 인덕턴스를 저감할 수 있는 차량의 인버터 구조에 관한 것이다.

하이브리드 차량이나 전기자동차 등과 같이 전기모터를 구동원으로 이용하는 친환경 차량은 보통 전기모터를 구동하기 위한 에너지원으로 고전압배터리 등을 사용하며, 전력변환부품으로 모터에 전원을 제공하는 인버터와 차량용 12V 전원을 발생하기 위한 LDC(Low DC-DC Converter)를 사용한다. 여기서, 인버터는 전기모터와 고전압배터리 사이에서 고전압배터리의 직류전원을 3상 교류전원으로 변환시켜 구동모터 측으로 제공하도록 마련된 것이다.

종래의 전기자동차는 단거리 및 시내 주행을 주목적으로 100kW 정도의 상대적으로 낮은 출력의 모델들이 주류를 이루었다. 즉, 고출력이 요구되지 않았기 때문에 전기자동차의 동력원인 모터는 보통 전륜에 1개가 사용되었고, 이에 따라 모터에 전류를 공급하는 인버터 또한 비교적 좁은 영역의 출력을 대응하도록 마련되었다.

그러나 최근 스포츠카 타입, SUV 타입 등의 다양한 전기자동차가 개발되면서 전기자동차에 요구되는 출력 사양이 다양해지고 있다. 구동모터의 크기 및 중량 한계 때문에 증대되는 출력 사양들을 모터 1개로만 대응하는 것은 불가능하며, 전륜과 후륜에 다수의 구동모터를 배치하는 전기자동차 모델도 개발되고 있다. 따라서 모터에 전류를 공급하는 인버터의 사양도 다양화되고 있다. 예를 들어, 전륜에는 200kW, 후륜에는 300kW의 모터가 배치되면 동일한 인버터로는 2개의 모터를 동시에 대응할 수 없다는 문제점이 발생한다.

한편, 평면에 구성되는 인버터는 일반적으로 하우징의 바닥면에 파워모듈, 캐패시터, LDC를 배치하고 그 상단에 제어보드가 위치하도록 마련된다. 발열이 심한 파워모듈과 LDC의 아래에는 냉각수가 흐르는 냉각유로 형성되어 과열로 인한 성능저하나 소자 소손 등을 방지한다.

일반적인 인버터는 하나의 파워모듈을 사용하여 전류를 변환하며 출력을 높이기 위해서는 고출력의 파워모듈을 사용하거나 파워모듈의 개수를 추가해야 한다. 파워모듈을 구성하는 스위치 소자의 특성 상 일정 이상의 고출력을 구현하기 어려우며 이에 따라 대부분의 인버터는 고출력 사양에 대응하기 위해 다수의 파워모듈을 병렬연결하고 있다. 그러나 파워모듈의 개수가 증가하면 캐패시터 1개에 복수의 파워모듈이 연결되면서 파워모듈과 캐패시터 접속부의 거리 증가뿐만 아니라 각 파워모듈들과 캐패시터와의 거리 차이도 문제가 되고 있다. 파워모듈과 캐패시터 접속부의 거리가 길어지면 스트레이 인덕턴스 또한 증가하며, 각 파워모듈들과 캐패시터와의 거리차이가 발생하면서 파워모듈 간의 스트레이 인덕턴스 불균형이 발생하여 특정 파워모듈에 부하가 걸려 파워모듈이 소손될 위험이 증가하는 문제가 발생된다.

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.

KR10-2012-0017545 (A)

본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, 하나의 캐패시터에 복수의 파워모듈이 연결되더라도 각 파워모듈과 캐패시터 접속부에서 발생되는 스트레이 인덕턴스를 저감하여 파워모듈의 내구성을 증대시키고 소손을 방지하는 차량의 인버터 구조를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 차량의 인버터 구조는 고전압배터리로부터 DC전류를 공급받는 캐패시터; 입력 P단, 입력 N단 및 AC출력단이 구비되고, 캐패시터와 전기적으로 연결되어 캐패시터로부터 전달받은 DC전류를 3상의 AC전류로 변환시켜 출력하는 파워모듈; 및 캐패시터와 파워모듈 사이에 위치되고, 파워모듈의 입력 P단 및 입력 N단에 각각 결합되어, 서로 다른 방향으로 전류가 흐르도록 함으로써, 스트레이 인덕턴스가 저감되도록 하는 복수의 DC버스바;를 포함한다.

캐패시터에는 고전압배터리로부터 DC전류가 입력되는 입력단이 구비되고, 캐패시터의 파워모듈측에는 평활된 전류를 출력하는 복수의 출력단이 구비되며, 파워모듈의 입력 P단, 입력 N단 및 AC출력단과 캐패시터의 출력단이 각각 만나는 지점에는 전도체인 체결부재가 각각 구비될 수 있다.

파워모듈의 입력 P단 및 입력 N단과 캐패시터의 출력단 사이에는 체결홀이 형성된 DC버스바가 각각 구비되고, 캐패시터의 출력단에는 상방으로 연장된 체결부재가 각각 구비되며, 파워모듈의 입력 P단, 입력 N단 및 AC출력단에는 관통홀이 각각 형성되어 체결부재가 체결홀 및 관통홀에 각각 관통결합됨으로서, 캐패시터와 파워모듈이 전기적으로 연결될 수 있다.

캐패시터와 파워모듈의 사이에는 캐패시터의 단자, 파워모듈의 단자 및 체결부재가 배치되는 단자대가 구비되고, 캐패시터와 파워모듈이 단자대 내에서 서로 체결되어 전기적으로 연결될 수 있다.

단자대에는 파워모듈의 입력 P단, 입력 N단 및 AC출력단의 단자가 캐패시터의 출력단과 각각 체결되도록 하는 비전도체인 단자대케이스가 구비되고, 단자대케이스는 단자와 1대 1 대응되도록 구역이 분할될 수 있다.

파워모듈의 입력 P단과 체결되는 DC버스바 및 파워모듈의 입력 N단과 체결되는 DC버스바는 파워모듈의 입력 P단 및 파워모듈의 입력 N단이 위치되는 지점의 단자대케이스를 외측에서 감싸는 형상으로 설치될 수 있다.

단자대케이스에는 체결부재가 관통되기 위한 단자홀이 형성되고, 파워모듈의 입력 P단, 입력 N단 및 AC출력단의 단자에는 관통홀이 형성되며, DC버스바에는 체결홀이 형성되되, 단자홀, 관통홀 및 체결홀은 서로 연통되도록 배치되어 체결부재가 단자홀, 관통홀 및 체결홀에 동시에 관통결합될 수 있다.

파워모듈의 AC출력단이 위치되는 단자대케이스의 단자홀에는 전도체인 인서트링이 구비되고, 인서트링에 체결부재가 관통결합될 수 있다.

DC버스바는 플레이트형상의 상면과, 상면의 일단부 모서리에서 하방으로 절곡되어 연장형성되는 측면과, 측면의 일단부 모서리에서 다시 상면과 동일한 방향으로 절곡되어 연장형성되는 하면을 포함하여 구성되되, 상면과 하면에는 체결부재와 체결되는 체결홀이 각각 형성될 수 있다.

DC버스바는 입력 P단과 입력 N단에 체결 시, 입력 P단과 연결되는 DC버스바의 측면과 입력 N단과 연결되는 DC버스바의 측면이 마주보도록 배치됨으로써, 통전 시 서로 반대방향으로 전류가 흐르도록 설치될 수 있다.

파워모듈은 플레이트 형상으로서, 복수개가 구비되어 3열의 파워모듈유닛을 형성하고, 파워모듈유닛은 복수개가 상하방향으로 적층되며, 파워모듈유닛의 상측과 하측에는 파워모듈유닛에 면접촉되는 냉각기가 교번하여 배치되되, 상측 및 하측의 최외곽에는 냉각기가 위치될 수 있다.

상술한 바와 같은 구조로 이루어진 차량의 인버터 구조에 따르면, 파워모듈의 신뢰성 및 내구성을 향상시켜, 파워모듈의 소손 위험성을 저감시킬 수 있는 장점이 있다. 그러므로 파워모듈에서 좀 더 높은 전류를 사용할 수 있기 때문에, 종래 대비하여 전력변환장치의 출력을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 인버터 구조를 도시한 도면.
도 2는 도 1의 분해사시도.
도 3은 단자대를 도시한 도면.
도 4는 도 3의 분해사시도.
도 5는 도 3의 단면도.
도 6은 도 3의 전류흐름을 단순화한 도면.
도 7은 본 발명과 종래의 스트레이 인덕턴스를 해석한 그래프.

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 차량의 인버터 구조에 대하여 살펴본다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 인버터 구조를 도시한 도면이고, 도 2는 도 1의 분해사시도이다. 도 3은 단자대(500)를 도시한 도면이고, 도 4는 도 3의 분해사시도이고, 도 5는 도 3의 단면도이며, 도 6은 도 3의 전류흐름을 단순화한 도면이다. 또한, 도 7은 본 발명과 종래의 스트레이 인덕턴스(Stray Inductance)를 해석한 그래프이다.

도 1 내지 도 2에 도시한 것처럼, 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 차량의 인버터 구조는 고전압배터리(미도시)로부터 DC전류를 공급받는 캐패시터(100); 입력 P단(310), 입력 N단(330) 및 AC출력단(350)이 구비되고, 캐패시터(100)와 전기적으로 연결되어 캐패시터(100)로부터 전달받은 DC전류를 3상의 AC전류로 변환시켜 출력하는 파워모듈(300); 및 캐패시터(100)와 파워모듈(300) 사이에 위치되고, 파워모듈(300)의 입력 P단(310) 및 입력 N단(330)에 각각 결합되어, 서로 다른 방향으로 전류가 흐르도록 함으로써, 스트레이 인덕턴스가 저감되도록 하는 복수의 DC버스바(530);를 포함한다.

캐패시터(100)에 복수의 입력단(110)과 복수의 출력단(130)이 구비된다. 캐패시터(100)는 입력단(110)을 통해 고전압배터리로부터 DC전류를 공급받아 평활한 후 평활된 전류를 출력단(130)을 통해 파워모듈(300)로 출력한다.

파워모듈(300)은 입력 P단(310), 입력 N단(330) 및 AC출력단(350)이 구비되고, 캐패시터(100)와 전기적으로 연결된다. 따라서, 캐패시터(100)로부터 전달받은 DC전류를 U,W,W상인 3상의 AC전류로 변환시켜 구동모터(미도시)로 출력한다. 파워모듈(300)은 플레이트 형상으로서, 복수개가 구비되어 3열의 파워모듈유닛(900)을 형성하고, 파워모듈유닛(900)은 복수개가 상하방향으로 적층된다. 본 명세서에서는 파워모듈(300)이 수평으로 3열, 파워모듈유닛(900)이 수평으로 3열씩 구비되어 3X3으로 구성된 것을 예를들어 도시하고 설명하나, 이러한 구성은 얼마든지 변경 가능할 것이다. 따라서, 파워모듈유닛(900)은 수직방향으로 동일한 위치에 입력 P단(310), 입력 N단(330) 및 AC출력단(350)의 단자가 위치하게 된다. 또한, 파워모듈유닛(900)의 상측과 하측에는 파워모듈유닛(900)에 면접촉되는 냉각기(700)가 파워모듈유닛(900)과 교번하여 배치되되, 상측 및 하측의 최외곽에는 냉각기(700)가 위치되어 파워모듈(300)을 냉각하게 된다.

도 3 내지 도 6에 도시한 것처럼, 캐패시터(100)와 파워모듈(300)의 사이에는 단자대(500)가 구비된다. 단자대(500)에는 플라스틱과 같은 재질로 성형된 비전도체인 단자대케이스(590)가 구비되고, 단자대케이스(590)에 각각의 구성물이 고정되어 각 구성간의 불필요한 전류의 흐름이 절연된다. 단자대(500)에는 캐패시터(100)의 출력단(130) 및 체결부재(550)가 배치되고, 단자대케이스(590)에는 파워모듈(300)의 단자(310,330,350)가 배치된다. 특히, 단자대케이스(590)에는 DC버스바(530)와 인서트링(570)을 더 포함하여 구성된다. 그러므로 캐패시터(100)와 파워모듈(300)이 단자대(500) 특히, 단자대케이스(590) 내에서 서로 체결되어 전기적으로 연결되는 것이다. 단자대(500)에 구비되는 각 구성을 보다 상세하게 살펴보도록 한다.

먼저, 단자대(500)는 캐패시터(100)에 구비되어 캐패시터(100)의 출력단(130)과 체결부재(550)가 구비된다. 단자대(500)는 단자대케이스(590)를 더 포함하는데, 단자대케이스(590)는 파워모듈(300)의 입력 P단(310), 입력 N단(330) 및 AC출력단(350)가 캐패시터(100)의 출력단(130)과 각각 1대1 대응되어 체결되도록 구역(510)이 분할된다. 구역(510)은 동일한 면적으로 분할되는 것이 바람직할 것이다. 단자대케이스(590)의 상면과 하면에는 단자홀(511)이 상하방향으로 관통형성된다.

체결부재(550)는 전도체로서, 파워모듈(300)의 입력 P단(310), 입력 N단(330) 및 AC출력단(350)과 캐패시터(100)의 출력단(130)이 각각 만나는 지점에 각각 구비된다. 체결부재(550)는 바형상의 스터드인 것을 도시하고 예를들어 설명하나, 체결부재(550)는 볼트 등일 수도 있을 것이다. 체결부재(550)는 단자홀(511)에 관통된 후 최종적으로는 너트(551)에 의해 체결된다.

캐패시터(100)의 출력단(130)과 파워모듈(300)의 입력 P단(310) 및 입력 N단(330)이 만나는 지점에는 DC버스바(530)가 구비된다. DC버스바(530)는 보다 상세하게는 캐패시터(100)와 파워모듈(300) 사이에 위치하는 단자대케이스(590)에 구비되고, 파워모듈(300)의 입력 P단(310) 및 입력 N단(330)에 각각 결합되어 전류의 인가 시 서로 다른 방향으로 전류가 흐르도록 함으로써, 전자기유도에 의해 형성되는 자기장이 서로 상쇄되도록 하여 스트레이 인덕턴스가 저감되도록 한다. 특히, DC버스바(530)는 플레이트형상의 상면(531)과, 상면(531)의 일단부 모서리에서 하방으로 절곡되어 연장형성되는 측면(533)과, 측면(533)의 일단부 모서리에서 다시 상면(531)과 동일한 방향으로 절곡되어 연장형성되는 하면(535)을 포함하여 구성되되, 상면(531)과 하면(535)에는 체결부재(550)와 체결되는 체결홀(537)이 각각 형성된다. 즉, DC버스바(530)는 "ㄷ"자 형상인 것이다.

특히, DC버스바(530)는 입력 P단(310)과 입력 N단(330)에 체결 시, 입력 P단(310)과 연결되는 DC버스바(530)의 측면(533)과 입력 N단(330)과 연결되는 DC버스바(530)의 측면(533)이 마주보도록 배치됨으로써, 서로 측면(533)이 가장 인접하여 배치되고, 통전 시 서로 반대방향으로 전류가 흘러 전자기유도에 의해 형성된 자기장이 상쇄되어 스트레이 인덕턴스가 저감되도록 하는 것이다. 입력 P단(310)과 연결되는 DC버스바(530)와 입력 N단(330)과 연결되는 DC버스바(530)는 단자대케이스(590) 구역(510)의 격벽(591)을 기준으로 서로 대칭으로 설치되는 것이다. 파워모듈(300)의 입력 P단(310)과 체결되는 DC버스바(530) 및 파워모듈(300)의 입력 N단(330)과 체결되는 DC버스바(530)는 파워모듈(300)의 입력 P단(310) 및 파워모듈(300)의 입력 N단(330)이 위치되는 지점의 단자대케이스(590)를 외측에서 감싸는 형상으로 설치되어 DC버스바(530)의 측면(533)끼리 보다 인접하여 설치된다. 특히, DC버스바(530)는 하나의 금형을 이용하여 생산한 후 서로 반대가 되도록 조립하여 사용할 수 있어 생산비를 절감할 수 있고, 생산효율을 증대할 수 있는 효과가 있다.

파워모듈(300)의 입력 P단(310), 입력 N단(330) 및 AC출력단(350)의 단자는 플레이트 형상이고, 단자(310,330,350)에는 관통홀(370)이 형성되어 체결부재(550)에 의해 관통체결된다. 파워모듈(300)의 입력 P단(310) 및 입력 N단(330)은 단자대케이스(590)에서 DC버스바(530)에 의해 적층된 파워모듈유닛(900)끼리 전기적으로 연결되고, AC출력단(350)에는 단자대케이스(590)의 단자홀(511)에 전도체인 인서트링(570)이 구비되어 적층된 파워모듈유닛(900)끼리 전기적으로 연결된다. 인서트링(570)은 특히, 단자대케이스(590)의 단자홀(511)에 압입되어 조립되는 것이 바람직할 것이다.

따라서, 단자대케이스(590)는 캐패시터(100)와 파워모듈(300) 사이에 복수개가 적층되어 구비된다. 최하면에는 캐패시터(100)에 설치된 전도체인 단자대(500)가 구비되고, 단자대(500)에는 캐패시터(100)의 출력단(130)이 안착되며, 출력단(130)에 상하방향으로 체결부재(550)가 형성된다. 여기에, 단자대케이스(590)가 구비되어 적층되는데 단자대케이스(590)에는 DC버스바(530) 또는 인서트링(570)이 조립된 후 캐패시터(100)의 단자(310,330,350)가 적층된다. 특히, 단자대케이스(590)의 단자홀(511), DC버스바(530)의 체결홀(537) 및 파워모듈(300)의 단자의 관통홀(370)은 서로 연통되도록 배치되어 체결부재(550)가 단자홀(511), 관통홀(370) 및 체결홀(537)에 동시에 관통결합됨으로써, 캐패시터(100)와 파워모듈(300)이 전기적으로 연결되는 것이다. 체결부재(550)의 최상단에는 너트(551)가 체결되어 체결을 공고히 한다.

본 발명에서는 파워모듈(300)의 AC출력단(350)과 단자대케이스(590)의 인서트링(570)이 접촉되어 형성되는 전류흐름은 일반적인 통전흐름과 동일하다. 반면, 파워모듈(300)의 입력 P단(310)과 DC버스바(530) 및 입력 N단(330)과 버스바가 각각 접촉되어 형성되는 전류는 DC버스바(530)가 대칭형으로 형성되어 서로 형상으로 형성됨으로써, 서로 다른 방향으로 흐르되, 서로 근접한 지점에서 흐른다.

통상적으로 스트레이 인덕턴스는 전류가 변할 때 발생하는 전자기유도에 의해 형성되는 저항성분이다. 그러나 본 발명에서처럼, 전류를 서로 반대되는 방향으로 흐르게 하면 역방향의 자기장이 형성되고, 특히 근접해 있는 자기장은 서로 상쇄된다. 따라서, 단자대(500)의 입력 P단(310)과 연결된 DC버스바(530)와 입력 N단(330)과 연결된 DC버스바(530)에서는 서로 반대되는 방향으로 흐르는 전류에서 자기장이 발생되되, 서로 근접하여 위치됨으로써, 서로 상쇄되어 결과적으로 스트레이 인덕턴스가 저감되는 효과가 있는 것이다.

이러한 내용은 도 7에서 구체적으로 확인할 수 있다. 도 7은 본 발명과 종래의 스트레이 인덕턴스를 해석한 그래프이다.

통상적으로 전력변환장치의 출력 증대를 위하여 복수의 파워모듈(300)을 캐패시터(100)에 연결하면 물리적인 연결거리가 길어지고, 각 파워모듈(300) 간의 연결거리가 달라져 스트레이 인덕턴스가 증가하고 스트레이 인덕턴스 간의 불균형이 발생한다. 본 명세서에서는 파워모듈(300) 간 연결하는 단자대케이스(590)에 대칭되는 "ㄷ"자 형상의 DC버스바(530)를 삽입하여, 서로 반대방향으로 흐르는 전류들의 자기장 상쇄를 이용해 스트레이 인덕턴스를 저감한다.

종래의 구조와 본 발명의 일 실시예에 따른 인버터 구조의 스트레이 인덕턴스를 해석해보면 1층 파워모듈(300)과 2층 파워모듈(300) 간의 스트레이 인덕턴스가 2.88nH에서 1.59nH로 45% 저감되며, 1층 파워모듈(300)과 3층 파워모듈(300) 간의 스트레이 인덕턴스는 6.89nH에서 2.74nH로 60% 저감되는 것을 볼 수 있다. 또한, 파워모듈(100)의 각 층간 스트레이 인덕턴스의 차이도 종래의 구조가 2.88nH와 6.89nH의 차이인 4.01nH 발생하는데 비하여, 본 발명에서는 1.55nH로 71%가량 감소하는 것을 볼 수 있다.

스트레이 인덕턴스는 파워모듈(300)의 스위칭 동작 시 전류가 급격히 변화하면 피크(Peak) 전압을 발생시켜 파워모듈(300)을 소손시키는 원인이 된다. 따라서, 상기한 바와 같은 본 발명의 차량의 인버터 구조에 의하면, 파워모듈(300)의 신뢰성 및 내구성을 향상시켜, 파워모듈(300)의 소손 위험성을 저감시킬 수 있는 장점이 있다. 그러므로 파워모듈(300)에서 좀 더 높은 전류를 사용할 수 있기 때문에, 종래 대비하여 전력변환장치의 출력을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

본 발명은 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.

100 : 캐패시터 110 : 입력단
130 : 출력단 300 : 파워모듈
310 : 입력 P단 330 : 입력 N단
350 : AC출력단 370 : 관통홀
500 : 단자대 510 : 구역
511 : 단자홀 530 : DC버스바
531 : 상면 533 : 측면
535 : 하면 537 : 체결홀
550 : 체결부재 570 : 인서트링
590 : 단자대케이스 591 : 격벽
700 : 냉각기 900 : 파워모듈유닛

Claims

고전압배터리로부터 DC전류를 공급받는 캐패시터;
입력 P(Positive)단, 입력 N(Negative)단 및 AC출력단이 구비되고, 캐패시터와 전기적으로 연결되어 캐패시터로부터 전달받은 DC전류를 3상의 AC전류로 변환시켜 출력하는 파워모듈; 및
캐패시터와 파워모듈 사이에 위치되고, 파워모듈의 입력 P(Positive)단 및 입력 N(Negative)단에 각각 결합되어, 서로 다른 방향으로 전류가 흐르도록 함으로써, 스트레이 인덕턴스가 저감되도록 하는 복수의 DC버스바;를 포함하고,
DC버스바는 입력 P(Positive)단과 입력 N(Negative)단에 체결 시, 입력 P(Positive)단과 연결되는 DC버스바의 일면과 입력 N(Negative)단과 연결되는 DC버스바의 일면 각각이 마주보도록 배치됨으로써, 통전 시 서로 반대방향으로 전류가 흐르도록 설치되며,
DC버스바는 플레이트형상의 상면과, 상면의 일단부 모서리에서 하방으로 절곡되어 연장형성되는 측면과, 측면의 일단부 모서리에서 다시 상면과 동일한 방향으로 절곡되어 연장형성되는 하면을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 차량의 인버터 구조.
청구항 1에 있어서,
캐패시터에는 고전압배터리로부터 DC전류가 입력되는 입력단이 구비되고, 캐패시터의 파워모듈측에는 평활된 전류를 출력하는 복수의 출력단이 구비되며, 파워모듈의 입력 P(Positive)단, 입력 N(Negative)단 및 AC출력단과 캐패시터의 출력단이 각각 만나는 지점에는 전도체인 체결부재가 각각 구비되는 것을 특징으로 하는 차량의 인버터 구조.
청구항 1에 있어서,
파워모듈의 입력 P(Positive)단 및 입력 N(Negative)과 캐패시터의 출력단 사이에는 체결홀이 형성된 DC버스바가 각각 구비되고, 캐패시터의 출력단에는 상방으로 연장된 체결부재가 각각 구비되며, 파워모듈의 입력 P(Positive)단, 입력 N(Negative)단 및 AC출력단에는 관통홀이 각각 형성되어 체결부재가 체결홀 및 관통홀에 각각 관통결합됨으로서, 캐패시터와 파워모듈이 전기적으로 연결되는 것을 특징으로 하는 차량의 인버터 구조.
청구항 1에 있어서,
캐패시터와 파워모듈의 사이에는 캐패시터의 단자, 파워모듈의 단자 및 체결부재가 배치되는 단자대가 구비되고, 캐패시터와 파워모듈이 단자대 내에서 서로 체결되어 전기적으로 연결되는 것을 특징으로 하는 차량의 인버터 구조.
청구항 4에 있어서,
단자대에는 파워모듈의 입력 P(Positive)단, 입력 N(Negative)단 및 AC출력단의 단자가 캐패시터의 출력단과 각각 체결되도록 하는 비전도체인 단자대케이스가 구비되고, 단자대케이스는 단자와 1대 1 대응되도록 구역이 분할되는 것을 특징으로 하는 차량의 인버터 구조.
청구항 4에 있어서,
파워모듈의 입력 P(Positive)단과 체결되는 DC버스바 및 파워모듈의 입력 N(Negative)단과 체결되는 DC버스바는 파워모듈의 입력 P(Positive)단 및 파워모듈의 입력 N(Negative)단이 위치되는 지점의 단자대케이스를 외측에서 감싸는 형상으로 설치되는 것을 특징으로 하는 차량의 인버터 구조.
청구항 4에 있어서,
단자대케이스에는 체결부재가 관통되기 위한 단자홀이 형성되고, 파워모듈의 입력 P(Positive)단, 입력 N(Negative)단 및 AC출력단의 단자에는 관통홀이 형성되며, DC버스바에는 체결홀이 형성되되, 단자홀, 관통홀 및 체결홀은 서로 연통되도록 배치되어 체결부재가 단자홀, 관통홀 및 체결홀에 동시에 관통결합되는 것을 특징으로 하는 차량의 인버터 구조.
청구항 7에 있어서,
파워모듈의 AC출력단이 위치되는 단자대케이스의 단자홀에는 전도체인 인서트링이 구비되고, 인서트링에 체결부재가 관통결합되는 것을 특징으로 하는 차량의 인버터 구조.
청구항 1에 있어서,
DC버스바의 상면과 하면에는 체결부재와 체결되는 체결홀이 각각 형성되되,
입력 P(Positive)단과 연결되는 DC버스바의 일면과 입력 N(Negative)단과 연결되는 DC버스바의 일면 각각은 측면에 해당하는 것을 특징으로 하는 차량의 인버터 구조.
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청구항 1에 있어서,
파워모듈은 플레이트 형상으로서, 복수개가 구비되어 3열의 파워모듈유닛을 형성하고, 파워모듈유닛은 복수개가 상하방향으로 적층되며, 파워모듈유닛의 상측과 하측에는 파워모듈유닛에 면접촉되는 냉각기가 교번하여 배치되되, 상측 및 하측의 최외곽에는 냉각기가 위치되는 것을 특징으로 하는 차량의 인버터 구조.