KR102030727B1

KR102030727B1 - 서브모듈

Info

Publication number: KR102030727B1
Application number: KR1020180034683A
Authority: KR
Inventors: 정택선
Original assignee: 엘에스산전 주식회사
Priority date: 2018-03-26
Filing date: 2018-03-26
Publication date: 2019-10-10
Also published as: KR20190112553A; US20190296527A1; CN110365226A; CN110365226B; EP3547472A1; US10819114B2

Abstract

서브모듈은 다수의 스위칭모듈을 포함하는 파워팩과, 다수의 스위칭모듈과 접속되어 파워팩의 제1 외측으로 돌출되는 제1 및 제2 입력부스바와, 다수의 스위칭모듈과 접속되어 파워팩의 제2 외측으로 돌출되는 제1 및 제2 연결부스바와, 커패시터소자를 포함하는 커패시터팩과, 커패시터팩의 일면의 양 측에 구비되는 제1 및 제2 연결부를 포함한다.
파워팩과 커패시터팩이 전기적으로 연결되도록 제1 및 제2 연결부스바 각각은 제1 및 제2 연결부에 삽입될 수 있다.

Description

서브모듈{Submodule}

본 발명은 서브모듈에 관한 것이다.

산업이 발전하고 인구가 증가함에 따라 전력 수요는 급증하는데 반해, 전력생산에는 한계가 있다.

이에 따라, 생산지에서 생성된 전력을 손실 없이 안정적으로 수요지로 공급하기 위한 전력계통이 점차 중요해지고 있다.

전력조류와 계통전압, 안정도 향상을 위한 FACTS(Flexible AC Transmission System) 설비의 필요성이 대두되고 있다. FACTS 설비 중 3세대로 불리는 전력보상장치의 일종인 STATCOM(STATic synchronous COMpensator) 설비는 전력계통에 병렬로 병입되어 전력계통에서 필요로 하는 무효전력 및 유효전력을 보상해 주고 있다.

도 1은 일반적인 전력계통시스템을 도시한다.

도 1에 도시한 바와 같이, 일반적인 전력계통시스템(10)은 전력생성원(20), 전력계통(30), 부하(40) 및 다수의 전력보상장치(50)를 포함할 수 있다.

전력생성원(20)은 전력을 생성하는 장소나 설비를 의미하는 것으로서, 전력을 생성하는 생산자로 이해될 수 있다.

전력계통(30)은 전력생성원(20)에서 생성된 전력을 부하(40)로 송전하도록 하여 주는 전력선, 철탑, 피뢰기, 애자 등을 포함하는 일체의 설비를 의미할 수 있다.

부하(40)는 전력생성원(20)에서 생성된 전력을 소비하는 장소나 설비를 의미하는 것으로서, 전력을 소비하는 소비자로 이해될 수 있다.

전력보상장치(50)는 전력계통(30)에 연계되어, 전력계통(30)으로 흐르는 전력 중에서 유효전력 또는 무효전력의 공급 또는 부족에 따라 해당 유효전력 또는 무효전력을 보상하여 주는 장치일 수 있다.

전력보상장치(50)는 최근 멀티레벨 컨버터(MMC: Modular Multilevel Converter) 타입의 STATCOM 설비가 증가하는 추세이다. 멀티레벨 컨버터타입의 STATCOM은 다수의 서브모듈로 구성되어 있으며, 이러한 서브모듈은 내부의 다양한 장치들로 구성되어 있다.

따라서, 종래의 전력보상장치는 다수의 서브모듈을 포함해야 하기 때문에 한정된 공간에 설치가 어려운 문제가 있었다.

실시예는 전술한 문제 및 다른 문제를 해결하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 다른 목적은 새로운 콤팩트한 구조를 갖는 서브모듈을 제공한다.

본 발명의 또 다른 목적은 파워팩과 커패시터팩의 탈부착이 용이한 서브모듈을 제공한다.

상기 또는 다른 목적을 달성하기 위해 실시예의 일 측면에 따르면, 서브모듈은, 다수의 스위칭모듈을 포함하는 파워팩; 상기 다수의 스위칭모듈과 접속되어 상기 파워팩의 제1 외측으로 돌출되는 제1 및 제2 입력부스바; 상기 다수의 스위칭모듈과 접속되어 상기 파워팩의 제2 외측으로 돌출되는 제1 및 제2 연결부스바; 커패시터소자를 포함하는 커패시터팩; 및 상기 커패시터팩의 일면의 양 측에 구비되는 제1 및 제2 연결부를 포함한다. 상기 파워팩과 상기 커패시터팩이 전기적으로 연결되도록 상기 제1 및 제2 연결부스바 각각은 상기 제1 및 제2 연결부에 삽입될 수 있다.

실시예에 따른 서브모듈의 효과에 대해 설명하면 다음과 같다.

실시예들 중 적어도 하나에 의하면, 커패시터팩에 체결된 연결부에 파워팩으로부터 연장 형성된 연결부스바가 슬라이딩 체결됨으로써, 커패시터팩과 파워팩의 탈착이 용이할 수 있다는 장점이 있다.

실시예의 적용 가능성의 추가적인 범위는 이하의 상세한 설명으로부터 명백해질 것이다. 그러나 실시예의 사상 및 범위 내에서 다양한 변경 및 수정은 당업자에게 명확하게 이해될 수 있으므로, 상세한 설명 및 바람직한 실시예와 같은 특정 실시예는 단지 예시로 주어진 것으로 이해되어야 한다.

도 1은 일반적인 전력계통시스템을 도시한다.
도 2는 실시예에 따른 MMC 기반 전력보상장치를 도시한 것이다.
도 3는 실시예에 따른 MMC 기반 전력보상장치의 회로도를 도시한 것이다.
도 4은 실시예에 따른 서브모듈을 도시한 사시도이다.
도 5는 실시예에 따른 서브모듈의 분해사시도이다.
도 6은 실시예에 따른 서브모듈의 저면도이다.
도 7은 실시예에 따른 서브모듈의 저면 확대도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 명세서에 개시된 실시예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 유사한 구성요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 이하의 설명에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 "모듈" 및 "부"는 명세서 작성의 용이함만이 고려되어 부여되거나 혼용되는 것으로서, 그 자체로 서로 구별되는 의미 또는 역할을 갖는 것은 아니다. 또한, 본 명세서에 개시된 실시예를 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 명세서에 개시된 실시예의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 첨부된 도면은 본 명세서에 개시된 실시예를 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 본 명세서에 개시된 기술적 사상이 제한되지 않으며, 실시예의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

도 2는 실시예에 따른 MMC 기반 전력보상장치를 도시한 것이다.

도 2 를 참조하면, 실시예에 따른 전력보상장치는 프레임(70)에 구비되어 서로 적층되는 다수의 절연유닛(81, 83, 85)과 다수의 캐비닛(91, 93, 95)을 포함할 수 있다.

절연유닛(81, 83, 85)은 적어도 하나 이상의 애자가 설치되는 공간일 수 있다. 캐비닛(91, 93, 95)은 다수의 서브모듈(92, 94, 96)이 직렬로 접속되어 구성되는 서브모듈유닛(11-1, 11-3, 11-5)이 수용되는 수용공간일 수 있다.

각 캐비닛(91, 93, 95) 사이에 위치되는 절연유닛(81, 83, 85)은 각 캐비닛(91, 93, 95)에 수용되는 서브모듈유닛(11-1, 11-3, 11-5)을 절연시킬 수 있다

제1 캐비닛(91)에 수용되는 제1 서브모듈유닛(11-1)은 3상 교류전압 중에서 제1 상, 예컨대 a 상의 전압을 컨버팅하기 위한 다수의 서브모듈(92)을 포함할 수 있다. 제2 캐비닛(93)에 수용되는 제2 서브모듈유닛(11-3)은 3상 교류전압 중에서 제2 상, 예컨대 b 상의 전압을 컨버팅하기 위한 다수의 서브모듈(94)을 포함할 수 있다. 제3 캐비닛(95)에 수용되는 제3 서브모듈유닛(11-5)은 3상 교류전압 중에서 제3상, 예컨대 c 상의 전압을 컨버팅하기 위한 다수의 서브모듈(96)을 포함할 수 있다.

다수의 서브모듈(92) 중에서 제1 서브모듈에 입력부스바(busbar, 71)가 접속되고, 마지막 서브모듈에 출력부스바(75)가 접속되며, 그 외 서브모듈 간에는 연결부스바(73)가 접속될 수 있다.

각 서브모듈(92, 94, 96)은 각 캐비닛(91, 93, 95) 상측에 설치된 가이드 슬라이딩레일부(68)에 의해 캐비닛(91, 93, 95) 안으로 인입될 수 있다.

도 2 에서는 설명의 편의를 위하여 3개의 캐비닛(91, 93, 95) 및 3개의 절연유닛(81, 83, 85)이 도시하였으나, 사용자의 필요에 따라 캐비닛(91, 93, 95)의 개수 및 절연유닛(81, 83, 85)의 개수는 다양하게 변형 가능하며, 이는 본 발명의 권리범위를 제한하지 아니한다.

프레임(70)의 하부에는 프레임(70)을 이동시키는 바퀴(103)가 설치될 수 있지만, 이에 대해서는 한정하지 않는다.

바퀴(103)에 의해 무거운 하중을 갖는 프레임(70)이 원하는 장소로 용이하게 이동될 수 있다. 만일 프레임(70)이 특정 장소에 고정되는 경우, 바퀴(103)는 생략될 수 있다.

도 3는 실시예에 따른 MMC 기반 전력보상장치의 회로도를 도시한 것이다.

도 3에 도시한 바와 같이, MMC 기반 전력보상장치(10)는 각 상 별로 직렬로 연결된 다수의 서브모듈(92, 94, 96)을 포함할 수 있다. 다수의 서브모듈(92, 94, 96)의 동작에 의해 전력계통으로 유효전력이나 무효전력이 공급되거나 전력계통으로부터 유효전력이나 무효전력이 흡수될 수 있다.

도 3에서는 Y-형 전력보상장치를 도시하고 있지만, Δ-형 전력보상장치 또한 본 발명에 채택될 수 있다.

각 상에 구비된 다수의 서브모듈(92, 94, 96)이 하나의 밸브(valve)로 정의될 수 있지만, 이에 대해서는 한정하지 않는다.

도 4은 실시예에 따른 서브모듈을 도시한 사시도이고, 도 5는 실시예에 따른 서브모듈의 분해사시도이다.

도4 내지 도 5를 참조하면, 실시예에 따른 서브모듈(92, 94, 96)은 파워팩(13) 및 커패시터팩(55)를 포함할 수 있다.

파워팩(13)과 커패시터팩(55)는 전기적으로 접속될 수 있다. 파워팩(13)의 스위칭 동작에 의해 커패시터팩(55)이 충방전될 수 있다.

커패시터팩(55)은 케이스와 그 케이스 안에 설치된 커패시터소자를 포함할 수 있다. 커패시터소자는 서브모듈(92, 94, 96)로 입력되는 에너지(전력)를 저장하여 주고, 이 에너지가 서브모듈(92, 94, 96) 내에 설치되는 각종 장치들을 구동시키기 위한 전원으로 사용될 수 있으며 전력계통에 무효전력으로 공급될 수도 있다.

파워팩(13)의 후면에 커패시터팩(55)이 전기적으로 접속될 수 있다. 파워팩(13)과 커패시터팩(55)는 슬라이딩 체결 방식을 이용하여 서로 전기적으로 연결될 수 있다. 즉, 파워팩(13)의 후단에 구비된 제1 및 제2 연결부스바(63, 65) 각각이 캐패시터팩(55)의 전단에 구비된 제1 및 제2 연결부(110, 120)에 슬라이딩 삽입되어, 파워팩(13)과 커패시터팩(55)이 전기적으로 연결될 수 있다. 실시예에 따른 슬라이딩 체결 방식에 대해서는 나중에 상세히 설명하기로 한다.

제1 및 제2 입력부스바(57, 59)가 파워팩(13)의 외부, 즉 전방으로 돌출되도록 설치될 수 있다. 제1 및 제2 입력부스바(57, 59)는 케이스(141)를 통해 케이스(141) 안에 설치된 다수의 스위칭모듈에 접속될 수 있다.

예컨대, 제1 입력부스바(57)는 파워팩(13)에 구비된 제1 내지 제4 스위칭모듈 중 제1 및 제3 스위칭모듈과 전기적으로 연결되고, 제2 입력부스바(59)는 제1 내지 제4 스위칭모듈 중 제2 및 제4 스위칭모듈과 전기적으로 연결될 수 있다. 제1 내지 제4 스위칭모듈을 제어하기 위한 제어보드(130)가 파워팩(13)에 구비될 수 있다.

제1 및 제2 입력부스바(57, 59)는 도 2에 도시된 연결부스바(73)이거나, 도 2에 도시된 연결부스바(73)에 연결될 수 있다.

제1 및 제2 입력부스바(57, 59)를 통해 전력계통으로부터 흡수된 유효전력 또는 무효전력이 입력되거나 커패시터소자에 충전된 에너지를 유효전력 또는 무효전력으로 전력계통으로 출력될 수 있다. 제1 및 제2 입력부스바(57, 59)는 다른 말로 제1 및 제2 입력단자로 명명될 수도 있다.

제1 및 제2 입력부스바(57, 59)는 바이패스스위치(BPS: ByPass Switch, 61)에 의해 전기적으로 접속될 수 있다. 즉, 바이패스스위치(61)의 제1 스위치단자(161)가 제1 입력부스부(57)에 접속되고, 바이패스스위치(61)의 제2 스위치단자(163)가 제2 입력부스바(59)에 접속될 수 있다.

바이패스스위치(61)는 제1 스위치단자(161)와 제2 스위치단자(163) 사이에 원통 형상으로 길게 형성될 수 있다. 제1 스위치단자(161)는 바이패스스위치(61)의 상측으로부터 제1 수평방향으로 돌출되는 제1 돌출부를 가지며, 제2 스위치단자(163)는 바이패스스위치(61)의 하측으로부터 제1 수평방향과 반대인 제2 수평방향으로 돌출되는 제2 돌출부를 가질 수 있다.

제1 입력부스바(57)은 제1 스위치단자(161)의 제1 돌출부에 나사를 이용하여 체결되고, 제2 입력부스바(59)는 제2 스위치단자(163)의 제2 돌출부에 나사를 이용하여 체결될 수 있다.

바이패스스위치(61)는 파워팩(13) 내에 스위칭모듈을 포함하는 장치에 에러가 발생되어 고장나는 경우, 제1 및 제2 입력부스바(57, 59) 사이를 전기적으로 쇼트시켜, 제1 입력부스바(57)로부터 바이스패스스위치(61)를 경유하여 제2 입력부스바(59)로 전류를 바이패스시켜 해당 파워팩(13)을 포함하는 서브모듈(92, 94, 96)을 탈락시킬 수 있다. 여기서, 탈락이라 함은 해당 서브모듈(92, 94, 96)이 사용되지 않음을 의미할 수 있다.

파워팩(13)의 상측에는 캐비닛(91, 93, 95)의 상측에 설치된 슬라이딩레일부(68)와 대응되어, 파워팩(13)이 캐비닛(91, 93, 95)에 인입될 때 슬라이딩되도록 할 수 있는 제1 슬라이딩가이드부(1191)이 구비될 수 있다.

마찬가지로, 커패시터팩(55)의 상측에는 캐비닛(91, 93, 95)의 상측에 설치된 슬라이딩레일부(68)와 대응되어, 커패시터팩(55)이 캐비닛(91, 93, 95)에 인입될 때 슬라이딩되도록 할 수 있는 제2 슬라이딩가이드부(1193)이 구비될 수 있다.

제1 및 제2 슬라이딩가이드부(1191, 1193)을 통칭하여 슬라이딩가이드부(119)로 명명될 수 있다. 슬라이딩가이드부(119)가 캐비닛(91, 93, 95)의 상측에 설치된 슬라이딩레일부(68)에 인입 또는 인출될 수 있다.

도 4 에서는 설명의 편의상 제1 슬라이딩가이드부(1191) 및 제2 슬라이딩가이드부(1193)이 각각 파워팩(13)의 상측 및 커패시터팩(55)의 상측에 구비되는 것으로 도시하였으나, 이에 한정되지 아니한다. 필요에 따라 제1 슬라이딩가이드부(1191) 및 제2 슬라이딩가이드부(1193)가 각각 파워팩(13)의 하측 및/또는 측면 및 커패시터팩(55)의 하측 및/또는 측면에 구비되도록 변형될 수 있고, 이는 본 발명의 권리범위를 한정하지 아니한다. 이러한 경우, 슬라이딩레일부(68)는 캐비닛(91, 93, 95)의 바닥부 또는 측부에 설치될 수 있다.

도 6은 실시예에 따른 서브모듈의 저면도이고, 도 7은 실시예에 따른 서브모듈의 저면 확대도이다.

도 6 및 도 7을 참조하면, 파워팩(13)의 후단에 제1 연결부스바(63)와 제2 연결부스바(65)가 제공될 수 있다. 제1 연결부스바(63)는 파워팩(13)의 제1 측면으로부터 파워팩(13)의 후방을 향해 연장 형성될 수 있다. 제2 연결부스바(65)는 파워팩(13)의 제2 측면으로부터 파워팩(13)의 후방을 향해 연장 형성될 수 있다. 제2 측면은 제1 측면의 반대면일 수 있다.

예컨대, 제1 연결부스바(63)는 파워팩(13)에 구비된 제1 내지 제4 스위칭모듈 중 제1 및 제2 스위칭모듈과 전기적으로 연결되고, 제2 연결부스바(65)는 제1 내지 제4 스위칭모듈 중 제3 및 제4 스위칭모듈과 전기적으로 연결될 수 있다. 제1 연결부스바(63)는 스크류를 이용하여 제1 및 제2 스위칭모듈에 연결된 제1 출력전극에 체결되고, 제2 연결부스바(65)는 스크류를 이용하여 제3 및 제4 스위칭모듈에 연결된 제2 출력전극에 체결될 수 있다.

커패시터팩(55)의 전단에 제1 연결부(110)와 제2 연결부(120)가 제공될 수 있다. 제1 연결부(110)는 커패시터팩(55)의 제1 영역으로부터 커패시터팩(55)의 전방을 향해 형성될 수 있다. 제2 연결부(120)는 커패시터팩(55)의 제2 영역으로부터 커패시터팩(55)의 전방을 향해 형성될 수 있다. 제1 영역과 제2 영역은 서로 이격되어 배치되는 것으로서, 예컨대 커패시터팩(55)의 전단의 양측에 구비될 수 있다.

제1 연결부(110)는 커패시터팩(55)에 구비된 커패시터소자의 제1 단자와 전기적으로 연결되고, 제2 연결부(120)는 커패시터팩(55)에 구비된 커패시터소자의 제2 단자와 전기적으로 연결될 수 있다.

제1 연결부(110)는 제1 커패시터전극(111)과 제1 커패시터전극(111)에 체결된 제1 연결전극(113)을 포함할 수 있다. 제1 커패시터전극(111)은 커패시터소자의 제1 단자일 수 있다. 또는 제1 커패시터전극(111)은 커패시터소자의 제1 단자에 체결될 수 있다.

제1 커패시터전극(111)은 상기 커패시터팩(55)의 제1 영역으로부터 파워팩(13)을 향해 연장 형성될 수 있다. 제1 커패시터전극(111)의 일측은 커패시터소자에 체결되고, 커패시터전극의 타측은 스크류(165)를 이용하여 제1 연결전극(113)에 체결될 수 있다.

제1 커패시터전극(111)과 제1 연결전극(113)은 우수한 도전성 금속재질로 이루어질 수 있다. 제1 커패시터전극(111)과 제1 연결전극(113)은 상이한 금속재질을 포함할 수 있다. 예컨대, 제1 커패시터전극(111)은 구리를 포함하고, 제1 연결전극(113)은 알루미늄을 포함할 수 있다. 제1 커패시터전극(111)과 제1 연결전극(113)은 동일한 금속재질을 포함할 수 있다. 예컨대, 제1 커패시터전극(111)과 제1 연결전극(113)은 구리를 포함할 수 있다.

제1 커패시터전극(111)은 플레이트 형상을 가질 수 있다. 제1 연결전극(113)은 제1 측에 구비된 제1 체결홈(151)과 제1 측의 반대편인 제2 측에 구비된 제1 가이드홈(155)을 포함할 수 있다. 제1 체결홈(151)과 제1 가이드홈(155)은 동일 선 상에 배치될 수 있다. 제1 체결홈(151)은 제1 측에서 파워팩(13)을 향해 형성될 수 있다. 제1 가이드홈(155)은 제2 측에서 커패시터팩(55)을 향해 형성될 수 있다.

또한, 제1 연결전극(113)은 제2 측에 구비된 제1 슬라이딩유도부(161)을 더 포함할 수 있다. 제1 슬라이딩유도부(161)는 제1 가이드홈(155)과 연결될 수 있다. 따라서, 제1 연결부스바(63)가 제1 연결전극(113)의 제1 슬라이딩유도부(161)에 의해 제1 가이드홈(155)으로 유도된 후, 제1 가이드홈(155) 내로 슬라이딩 인입될 수 있다.

제1 커패시터전극(111)이 제1 연결전극(113)의 제1 체결홈(151)에 삽입된 후, 적어도 하나 이상의 스크류(165)를 이용하여 제1 연결전극(113)의 제1 체결홈(151) 내에서 제1 커패시터전극(111)이 제1 연결전극(113)에 체결될 수 있다. 예컨대, 스크류(165)가 제1 연결전극(113)의 제1 외측면으로부터 제1 체결홈(151)을 관통한 후 제1 외측면의 반대면이 제2 외측면에 체결될 수 있다.

스크류(165)가 제1 연결전극(113)의 제2 외측면에서 제1 체결홈(151)을 관통할 수도 있다.

제1 연결전극(113)이 커패시터팩(55)에 체결된 후, 제1 체결홈(151)이 제1 연결전극(113)에 체결될 수 있다. 또는, 제1 체결홈이 제1 연결전극(113)에 체결된 후, 제1 연결전극(113)이 커패시터팩(55)에 체결될 수 있다.

제2 연결부(120)는 제2 커패시터전극(121)과 제2 커패시터전극(121)에 체결된 제2 연결전극(123)을 포함할 수 있다. 제2 커패시터전극(121)은 커패시터소자의 제2 단자일 수 있다. 또는 제2 커패시터전극(121)은 커패시터소자의 제2 단자에 체결될 수 있다.

제2 커패시터전극(121)은 상기 커패시터팩(55)의 제2 영역으로부터 파워팩(13)을 향해 연장 형성될 수 있다. 제2 커패시터전극(121)의 일측은 커패시터소자에 체결되고, 커패시터전극의 타측은 스크류(167)를 이용하여 제2 연결전극(123)에 체결될 수 있다.

제2 커패시터전극(121)과 제2 연결전극(123)은 우수한 도전성 금속재질로 이루어질 수 있다. 제2 커패시터전극(121)과 제2 연결전극(123)은 상이한 금속재질을 포함할 수 있다. 예컨대, 제2 커패시터전극(121)은 구리를 포함하고, 제2 연결전극(123)은 알루미늄을 포함할 수 있다. 제2 커패시터전극(121)과 제2 연결전극(123)은 동일한 금속재질을 포함할 수 있다. 예컨대, 제2 커패시터전극(121)과 제2 연결전극(123)은 구리를 포함할 수 있다.

제1 커패시터전극(111)과 상기 제2 커패시터전극(121)은 동일 금속재질로 이루어질 수 있지만, 이에 대해서는 한정하지 않는다. 제1 연결전극(113)과 제2 연결전극(123)은 동일 금속재질로 이루어질 수 있지만, 이에 대해서는 한정하지 않는다.

제2 커패시터전극(121)은 플레이트 형상을 가질 수 있다. 제2 연결전극(123)은 제1 측에 구비된 제2 체결홈(153)과 제1 측의 반대편인 제2 측에 구비된 제2 가이드홈(157)을 포함할 수 있다. 제2 체결홈(153)과 제2 가이드홈(157)은 동일 선 상에 배치될 수 있다. 제2 체결홈(153)은 제1 측에서 파워팩(13)을 향해 형성될 수 있다. 제2 가이드홈(157)은 제2 측에서 커패시터팩(55)을 향해 형성될 수 있다.

또한, 제2 연결전극(123)은 제2 측에 구비된 제2 슬라이딩유도부(163)을 더 포함할 수 있다. 제2 슬라이딩유도부(163)는 제2 가이드홈(157)과 연결될 수 있다. 따라서, 제2 연결부스바(65)가 제2 연결전극(123)의 제2 슬라이딩유도부(163)에 의해 제2 가이드홈(157)으로 유도된 후, 제2 가이드홈(157) 내로 슬라이딩 인입될 수 있다.

제2 커패시터전극(121)이 제2 연결전극(123)의 제2 체결홈(153)에 삽입된 후, 적어도 하나 이상의 스크류(167)를 이용하여 제2 연결전극(123)의 제2 체결홈(153) 내에서 제2 커패시터전극(121)이 제2 연결전극(123)에 체결될 수 있다. 예컨대, 스크류(167)가 제2 연결전극(123)의 제1 외측면으로부터 제2 체결홈(153)을 관통한 후 제1 외측면의 반대면이 제2 외측면에 체결될 수 있다. 제1 체결홈(151)의 제2 외측면과 제2 체결홈(153)의 제2 외측면은 서로 대향될 수 있다.

스크류(167)가 제2 연결전극(123)의 제2 외측면에서 제2 체결홈(153)을 관통할 수도 있다.

제2 연결전극(123)이 커패시터팩(55)에 체결된 후, 제2 체결홈(153)이 제2 연결전극(123)에 체결될 수 있다. 또는, 제2 체결홈(153)이 제2 연결전극(123)에 체결된 후, 제2 연결전극(123)이 커패시터팩(55)에 체결될 수 있다.

파워팩(13)의 제1 및 제2 연결부스바(63, 65) 각각은 커패시터팩(55)의 제1 및 제2 연결부(110, 120)에 슬라이딩 체결될 수 있다. 구체적으로, 파워팩(13)의 제1 연결부스바(63)는 제1 연결부(110)의 제1 연결전극(113)의 제1 가이드홈(155) 내로 슬라이딩 인입되어, 제1 연결부스바(63)가 제1 연결부(110)와 전기적으로 연결될 수 있다. 파워팩(13)의 제2 연결부스바(65)는 제2 연결부(120)의 제2 연결전극(123)의 제2 가이드홈(157) 내로 슬라이딩 인입되어, 제1 연결부스바(63)가 제1 연결부(110)와 전기적으로 연결될 수 있다.

제1 가이드홈(155)의 폭은 적어도 제1 연결부스바(63)의 두께와 동일하거나 작을 수 있다. 이에 따라, 제1 연결부스바(63)가 제1 연결부(110)의 제1 연결전극(113)의 제1 가이드홈(155) 내로 슬라이딩 인입되는 경우, 제1 연결부스바(63)가 제1 가이드홈(155)의 내면에 강하게 밀착될 수 있다. 제1 연결부스바(63)가 제1 가이드홈(155) 내로 가능한 많이 인입될수록, 제1 연결부스바(63)와 제1 연결전극(113) 간의 접촉 면적이 커 제1 연결부스바(63)와 제1 연결전극(113) 간의 접촉 저항이 줄어 전력 낭비를 줄일 수 있다. 아울러, 제1 가이드홈(155) 내에서 제1 연결부스바(63)의 양측면 모두 제1 가이드홈(155)의 내면에 접촉되므로, 접촉 면적이 극대화되어 접촉 저항이 줄어 전력 낭비를 줄일 수 있다.

마찬가지로, 제2 가이드홈(157)의 폭은 적어도 제2 연결부스바(65)의 두께와 동일하거나 작을 수 있다. 이에 따라, 제2 연결부스바(65)가 제2 연결부(120)의 제2 연결전극(123)의 제2 가이드홈(157) 내로 슬라이딩 인입되는 경우, 제2 연결부스바(65)가 제2 가이드홈(157)의 내면에 강하게 밀착될 수 있다. 제2 연결부스바(65)가 제2 가이드홈(157) 내로 가능한 많이 인입될수록, 제2 연결부스바(65)와 제2 연결전극(123) 간의 접촉 면적이 커 제2 연결부스바(65)와 제2 연결전극(123) 간의 접촉 저항이 줄어 전력 낭비를 줄일 수 있다. 아울러, 제2 가이드홈(157) 내에서 제2 연결부스바(65)의 양측면 모두 제2 가이드홈(157)의 내면에 접촉되므로, 접촉 면적이 극대화되어 접촉 저항이 줄어 전력 낭비를 줄일 수 있다.

이상에서, 제1 및 제2 연결부스바(63, 65)는 파워팩(13)에 포함될 수도 있고 그렇지 않을 수도 있다. 제1 및 제2 연결부(110, 120)는 커패시터팩(55)에 포함될 수도 있고 그렇지 않을 수도 있다.

상기의 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니되고 예시적인 것으로 고려되어야 한다. 실시예의 범위는 첨부된 청구항의 합리적 해석에 의해 결정되어야 하고, 실시예의 등가적 범위 내에서의 모든 변경은 실시예의 범위에 포함된다.

13: 파워팩
55: 커패시터팩
57, 59: 입력부스바
61: 바이패스스위치
63, 65: 연결부스바
92, 94, 96: 서브모듈
110, 120: 연결부
111, 121: 커패시터전극
113, 123: 연결전극
130: 제어보드
151, 153: 체결홈
155, 157: 가이드홈
161, 163: 슬라이딩유도부
165, 167: 스크류

Claims

다수의 스위칭모듈을 포함하는 파워팩;
상기 다수의 스위칭모듈과 접속되어 상기 파워팩의 제1 외측으로 돌출되는 제1 및 제2 입력부스바;
상기 다수의 스위칭모듈과 접속되어 상기 파워팩의 제2 외측으로 돌출되는 제1 및 제2 연결부스바;
커패시터소자를 포함하는 커패시터팩; 및
상기 커패시터팩의 일면의 양 측에 구비되는 제1 및 제2 연결부를 포함하고,
상기 파워팩과 상기 커패시터팩이 전기적으로 연결되도록 상기 제1 및 제2 연결부스바 각각은 상기 제1 및 제2 연결부에 삽입되며,
상기 제1 연결부는
상기 커패시터소자의 제1 단자에 체결되고 상기 커패시터팩의 제1 영역으로부터 상기 파워팩을 향해 연장 형성되는 제1 커패시터전극; 및
상기 제1 커패시터전극에 체결되고 상기 제1 연결부스바가 슬라이딩 삽입되는 제1 연결전극을 포함하며,
상기 제1 연결전극은
제1 측에서 상기 파워팩을 향해 형성된 제1 체결홈; 및
제2 측에서 상기 커패시터팩을 향해 형성된 제1 가이드홈을 포함하는 서브모듈.
삭제
삭제
제1항에 있어서,
상기 제1 체결홈과 상기 제1 가이드홈은 동일 선 상에 배치되는 서브모듈.
제1항에 있어서,
상기 제1 연결전극은,
상기 제2 측에 구비되어 상기 제1 가이드홈과 연결되는 제1 슬라이딩유도부를 더 포함하는 서브모듈.
제5항에 있어서,
상기 제1 연결부스바는,
상기 제1 슬라이딩유도부에 의해 상기 제1 가이드홈으로 유도되어 상기 제1 가이드홈에 삽입되는 서브모듈.
제1항에 있어서,
상기 제1 커패시터전극은,
상기 제1 체결홈에 고정되는 서브모듈.
제1항에 있어서,
상기 제1 가이드홈의 폭은 상기 제1 연결부스바의 두께와 동일하거나 작은 서브모듈.
제1항에 있어서,
상기 제2 연결부는,
상기 커패시터소자의 제2 단자에 체결되고 상기 커패시터팩의 제2 영역으로부터 상기 파워팩을 향해 연장 형성되는 제2 커패시터전극; 및
상기 제2 커패시터전극에 체결되고 상기 제2 연결부스바가 슬라이딩 삽입되는 제2 연결전극을 포함하는 서브모듈.
제9항에 있어서,
상기 제2 연결전극은,
제1 측에서 상기 파워팩을 향해 형성된 제2 체결홈; 및
제2 측에서 상기 커패시터팩을 향해 형성된 제2 가이드홈을 포함하는 서브모듈.
제10항에 있어서,
상기 제2 연결전극은,
상기 제2 측에 구비되어 상기 제2 가이드홈과 연결되는 제2 슬라이딩유도부를 더 포함하는 서브모듈.
제9항에 있어서,
상기 제1 및 제2 커패시터전극과 상기 제1 및 제2 연결전극은 동일 금속재질로 이루어지는 서브모듈.
제9항에 있어서,
상기 제1 및 제2 커패시터전극과 상기 제1 및 제2 연결전극은 상이한 금속재질로 이루어지는 서브모듈.
제13항에 있어서,
상기 제1 및 제2 커패시터전극은 구리를 포함하고,
상기 제1 및 제2 연결전극은 알루미늄을 포함하는 서브모듈.