KR101861374B1 - 자동차용 인버터의 고전압커넥터 - Google Patents

자동차용 인버터의 고전압커넥터 Download PDF

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Abstract

본 발명은 전압원의 전력을 인버터에 연결하기 위한 자동차용 인버터의 고전압커넥터에 관한 것으로, 본 발명은 전면의 일 영역에 개방 형성된 제1 개구와 후면의 일 영역에 개방형성된 제2 개구를 구비하는 하우징; 상기 제1 개구에 배치되어 상기 전압원과 연결하기 위한 입력단자; 상기 제2 개구에 배치되어 상기 자동차용 인버터의 전원 입력단과 연결하기 위한 출력단자; 상기 하우징의 내부공간에 배치되어 상기 입력단자와 상기 출력단자를 연결하는 부스바; 및 상기 하우징의 내부에서 상기 부스바 중 상기 입력단자 측에 배치된 공통모드(Common Mode) 필터;를 포함하는 것을 특징으로 한다. 이에 의해 본 발명은 Y-커패시터와 더불어 공통모드 필터를 사용함으로써 차량 단위의 RFI 특성에 영향을 주는 공통모드(Common Mode) 노이즈를 종래 보다 효과적으로 감소시킬 수 있다.

Description

자동차용 인버터의 고전압커넥터{High voltage connector of inverter for vehicle}
본 발명은 자동차용 인버터의 고전압커넥터에 관한 것으로, 구체적으로는 하이브리드 및 전기 자동차용 인버터에 EMC(Electromagnetic Compatibility) 및 EMS(Electromagnetic Suseptibility) 기능을 구현할 수 있는 자동차용 인버터의 고전압커넥터에 관한 것이다.
하이브리드 또는 전기 자동차용 인버터는 배터리로 부터 공급되는 고전압/대전류를 스위칭하여 모터를 구동할 수 있는 전력으로 변환하는 장치로 EMC(Electromagnetic Compatibility, 인버터에서 발생하는 전자파가 전원선을 통해서 나가는 전도잡음과 방사잡음)와 EMS(Electromagnetic Suseptibility, 외부 전자파로 부터 견디는 능력)에 대한 대책이 필요하다.
이는 완성차 상태에서 RFI(Radio Frequency Interference)의 성능과 연결되는 문제로 사용자의 감성적인 측면까지 영향을 준다. 일반적인 EMC대책으로는 1)반사(LC필터등에서 노이즈성분의 전도방지), 2)흡수(페라이트 코아, 칩-비드등으로 노이즈 흡수), 3)바이패스(커패시터등으로 그라운드로 흘림), 4)쉴드(방사 노이즈를 금속 케이스에 의해 그라운드로 흘려 보내거나 페라이트등의 전파 흡수체로 흡수)가 있다.
최근 하이브리드 또는 전기 자동차용 인버터의 대전력 계통의 전자파 성능 확보를 위해 노이즈필터 사용이 시도되고 있다. 일반적으로 노이즈필터는 도 1에 도시된 바와 같이 X-커패시터와, Y-커패시터, 공통모드(Common Mode)필터(쵸크코일)로 구성된다.
그러나 하이브리드 또는 전기 자동차용 인버터의 대부분은 노이즈 필터(X-커패시터,Y-커패시터, CM필터)가 장착되어 있지 않거나, Y-커패시터만 장착되어져 있다. Y-커패시터만 장착되어 있는 경우는 인버터 단품으로는 전자파 성능을 만족시킬 수 있으나 차량단위 RFI성능에서 공통모드(Common Mode) 노이즈에 대한 대책으로 부족한 면이 있다.
한편, 극히 일부 하이브리드 또는 전기 자동차용 인버터가 노이즈필터를 모듈로서 내부에 장착하는 방식을 적용하고 있으나, 이와 같이 인버터 내에 노이즈필터를 모듈로 부착하는 방식은 고전력용의 큰 사이즈로 인해 패키징에 어려움을 준다.
KR 10-2011-0029674 A, 2011. 03. 23, 첨부도면 도 1
본 발명의 목적은 원가의 상승부담이 적고 및 인버터 자체의 사이즈의 변경 없이 공통모드 노이즈필터를 적용할 수 있는 자동차용 인버터의 고전압커넥터를 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은 전압원의 전력을 인버터에 연결하기 위한 자동차용 인버터의 고전압커넥터에 관한 것으로, 본 자동차용 인버터의 고전압커넥터는, 전면의 일 영역에 개방 형성된 제1 개구와 후면의 일 영역에 개방형성된 제2 개구를 구비하는 하우징; 상기 제1 개구에 배치되어 상기 전압원과 연결하기 위한 입력단자; 상기 제2 개구에 배치되어 상기 자동차용 인버터의 전원 입력단과 연결하기 위한 출력단자; 상기 하우징의 내부공간에 배치되어 상기 입력단자와 상기 출력단자를 연결하는 부스바; 및 상기 하우징의 내부에서 상기 부스바 중 상기 입력단자 측에 배치된 공통모드(Common Mode) 필터;를 포함하는 것을 특징으로 한다. 여기서 상기 하우징의 내부에서 상기 부스바 중 상기 출력단자 측에 배치된 Y-커패시터;를 더 포함할 수 있다.
상기 하우징에서 상기 제1 개구는 상기 하우징 전면의 상측에 형성되고, 상기 제2 개구는 상기 하우징 후면의 상측에 형성되며, 상기 부스바는 일단이 상기 입력단자와 연결되고 타단이 상기 하우징 전면 내측을 따라 상기 하우징의 하부면 방향으로 연장되는 제1 부분과, 일단이 상기 제1 부분의 타단과 연결되고 타단이 상기 하우징의 하부면 내측을 따라 상기 하우징의 후면 방향으로 연장되는 제2 부분과, 일단이 상기 제2 부분의 타단과 연결되고 타단이 상기 하우징의 후면 내측을 따라 상기 하우징의 상부면 방향으로 연장되어 상기 출력단자와 연결되는 제3 부분으로 구분되고, 상기 공통모드 필터는 상기 제1 부분에 배치되고, 상기 Y-커패시터는 상기 제2 부분의 상측에 배치되어 일단자가 상기 제2 부분의 상부면에 솔더링되고 타단자는 상기 하우징에 섀시 접지될 수 있다.
상기 부스바는 전체적으로 'U'자 형상으로 마련될 수 있고, 상기 입력단자는 Male/Female 체결구조로 마련되고, 상기 출력단자는 상기 자동차용 인버터의 부스바와 연결하기 위한 러그 단자로 마련될 수 있다.
이와 같이 본 발명에 따른 자동차용 인버터의 고전압커넥터는 Y-커패시터와 더불어 공통모드 필터를 고전압커넥터에 구현함으로써 원가의 상승부담이 적고 및 인버터 자체의 사이즈의 변경 없이 차량 단위의 RFI(Radio Frequency Interference) 특성에 영향을 주는 공통모드(Common Mode) 노이즈를 효과적으로 감소시킬 수 있다.
도 1은 종래 노이즈필터의 구성도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 자동차용 인버터의 고전압커넥터의 사시도이다.
도 3는 본 발명의 일 실시예에 따른 자동차용 인버터의 고전압커넥터의 분해 사시도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 공통모드 필터의 사시도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 Y-커패시터의 사시도이다.
이하 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 자동차용 인버터의 고전압커넥터에 대해 설명한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 자동차용 인버터의 고전압커넥터의 사시도이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 분해 사시도이다. 도 2 및 도 3을 참조하면, 본 실시예에 따른 자동차용 인버터의 고전압커넥터(1)는 하우징(10), 입력단자(20), 출력단자(30), 부스바(40), 공통모드(Common Mode) 필터(50), Y-커패시터(60)로 이루어질 수 있다.
하우징(10)은 본 실시예에 자동차용 인버터의 고전압커넥터(1)의 구성들을 보호하고 내부 구성들을 지지하는 기능을 수행한다. 하우징(10)은 전면의 상측 일 영역에 개방 형성되는 제1 개구와 후면의 상측 일 영역에 개방 형성되는 제2 개구를 구비한다.
입력단자(20)는 하우징(10)의 전면에 형성된 제1 개구에 절연체를 통해 고정되어 있으며, 전압원으로부터 인출되는 연결부에 체결하기 위한 돌출된 형태의 체결구조를 구비할 수 있다.
출력단자(30)는 하우징(10)의 후면에 형성된 제2 개구에 절연체를 통해 고정되어 있으며, 자동차용 인버터의 부스바와 연결하기 위한 러그 단자로 마련될 수 있다.
부스바(40)는 하우징(10)의 내부공간에 배치되어 입력단자(20)와 출력단자(30)를 연결한다. 부스바(40)는 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이 전체적으로 'U'자 형상으로 하우징(10)의 내부에 배치될 수 있으며, 제1 부분(42), 제2 부분(44) 및 제3 부분(46)으로 구분될 수 있다. 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 공통모드 필터의 사시도이다.
제1 부분(42)은 일단이 입력단자(20)와 연결되고 타단이 하우징(10) 전면 내측을 따라 하우징(10)의 하부면 방향으로 연장되고, 제2 부분(44)은 일단이 제1 부분(42)의 타단과 연결되고 타단이 하우징의 하부면 내측을 따라 하우징(10)의 후면 방향으로 연장되며, 제3 부분(46)은 일단이 제2 부분(44)의 타단과 연결되고 타단이 하우징(10)의 후면 내측을 따라 하우징(10)의 상부면 방향으로 연장되어 출력단자(30)와 연결된다.
공통모드(Common Mode) 필터(50)는 하우징(10)의 내부에서 부스바(40) 중 상기 입력단자 측에 배치된다. 즉 도 4에 도시된 바와 같이 공통모드 필터(50)는 코어에 권선을 한 형태로 부스바(40)의 제1 부분(42)에 배치될 수 있고, 쵸크 코일로 마련될 수 있다.
공통모드 필터(50)는 시스템 사양에 따라 용량이 다양하지만, 50~100uH대가 사용될 수 있으며, 본 실시예에 따른 하우징(10)은 위 용량 대에 해당하는 공통모드 필터(50)의 사이즈를 수용할 수 있도록 설계된다.
공통모드 노이즈는 두 가닥의 도선에 같은 방향으로 흐르는 것으로 인버터 내부에서 발생한 방사노이즈가 금속 케이스/파워 케이블 등을 타고 다른 부품으로 전달될 수 있으며, 반대로 유입될 수 있다.
도 5에 도시된 바와 같은 Y-커패시터(60)는 하우징(10)의 내부에서 부스바(40) 중 출력단자(30) 측에 배치된다. 즉 도 3에 도시된 바와 같이, Y-커패시터(60)는 제2 부분(44)의 상측에 배치되어 일단자(62)가 제2 부분(44)의 상부면에 솔더링되고 타단자(64)는 하우징(10)에 섀시 접지될 수 있다.
이와 같이 본 실시예에 따른 자동차용 인버터의 고전압커넥터(1)는 Y-커패시터(60)와 더불어 공통모드 필터(50)를 사용함으로써 차량 단위의 RFI 특성에 영향을 주는 공통모드(Common Mode) 노이즈를 종래와 같이 Y-커패시터(60) 단독으로 하는 경우보다 효과적으로 감소시킬 수 있다.
1: 자동차용 인버터의 고전압커넥터
10: 하우징
20: 입력단자
30: 출력단자
40: 부스바
42: 제1 부분
44: 제2 부분
50: 공통모드 필터
60: Y-커패시터

Claims (5)

  1. 전압원의 전력을 인버터에 연결하기 위한 자동차용 인버터의 고전압커넥터에 있어서,
    전면의 일 영역에 개방 형성된 제1 개구와 후면의 일 영역에 개방형성된 제2 개구를 구비하는 하우징;
    상기 제1 개구에 배치되어 상기 전압원과 연결하기 위한 입력단자;
    상기 제2 개구에 배치되어 상기 자동차용 인버터의 전원 입력단과 연결하기 위한 출력단자;
    상기 하우징의 내부공간에 배치되어 상기 입력단자와 상기 출력단자를 연결하는 부스바; 및
    상기 하우징의 내부에서 상기 부스바 중 상기 입력단자 측에 배치된 공통모드(Common Mode) 필터;를 포함하며,
    상기 하우징의 내부에서 상기 부스바 중 상기 출력단자 측에 배치된 Y-커패시터;를 더 포함하며,
    상기 하우징에서 상기 제1 개구는 상기 하우징 전면의 상측에 형성되고, 상기 제2 개구는 상기 하우징 후면의 상측에 형성되며,
    상기 부스바는 일단이 상기 입력단자와 연결되고 타단이 상기 하우징 전면 내측을 따라 상기 하우징의 하부면 방향으로 연장되는 제1 부분과, 일단이 상기 제1 부분의 타단과 연결되고 타단이 상기 하우징의 하부면 내측을 따라 상기 하우징의 후면 방향으로 연장되는 제2 부분과, 일단이 상기 제2 부분의 타단과 연결되고 타단이 상기 하우징의 후면 내측을 따라 상기 하우징의 상부면 방향으로 연장되어 상기 출력단자와 연결되는 제3 부분으로 구분되고,
    상기 공통모드 필터는 상기 제1 부분에 배치되고, 상기 Y-커패시터는 상기 제2 부분의 상측에 배치되어 일단자가 상기 제2 부분의 상부면에 솔더링되고 타단자는 상기 하우징에 섀시 접지되는 것을 특징으로 하는 자동차용 인버터의 고전압커넥터.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서,
    상기 부스바는 전체적으로 'U'자 형상인 것을 특징으로 하는 자동차용 인버터의 고전압커넥터.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 입력단자는 Male/Female 체결구조로 마련되고, 상기 출력단자는 상기 자동차용 인버터의 부스바와 연결하기 위한 러그 단자로 마련되는 것을 특징으로 하는 자동차용 인버터의 고전압커넥터.
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