HEV용 인버터의 방열을 위한 수냉식 배관구조

Q: 이 논문에서 정의한 수냉식 배관구조란 무엇인가?

수냉식 배관구조는 HEV용 인버터의 스위칭 소자에서 발생하는 열을 효율적으로 냉각하기 위해 제안된 구조이다. 기존 볼트형 냉각구조의 누수 문제를 해결하고자 방열판 내부에 파이프 형태의 수로를 적용하며, 냉각수 고압 순환이 가능하여 방열 특성이 우수하고 누수가 없으며 제작비가 절감되는 장점이 있다.

Q: HEV 인버터의 방열을 위한 최적의 수냉식 배관구조는 무엇인가?

연구 결과, 2중 궤환배관을 가진 ‘ㅂ’자형 배관구조가 HEV 인버터의 방열에 가장 우수한 효과를 보인다. 이 구조는 단일 궤환배관 구조에 비해 발열점들의 최고 온도와 평균 온도의 편차가 작아 열 분포가 균등하며, 특정 부위에 온도가 집중되는 현상을 방지하여 스위칭 소자의 소손 위험을 줄인다.

金京滿; 禹炳國; 李容和; 姜燦鎬; 全泰園; 趙官烈

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저자정보: 金京滿 (이지트로닉스) 禹炳國李容和姜燦鎬全泰園趙官烈

저널정보: 전력전자학회 전력전자학회논문지 전력전자학회 논문지 제15권 제1호

발행연도: 2010.2

수록면: 27 - 34 (8page)

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하이브리드 전기자동차(HEV)용 인버터의 스위칭 소자에서 발생하는 열을 효율적으로 냉각시키기 위한 수냉식구조를 제안한다. 기존의 볼트형 냉각구조는 강한 수압에서 누수현상이 발생할 수 있으므로 본 논문에서는 이를 방지하기 위해 방열판 내에 파이프 형태의 구조를 적용하였다. 발열원을 기준으로 수로의 이격거리 변화와 여러 형태의 수로에 대해 방열현상을 시뮬레이션으로 해석하고, 방열효과가 우수한 2가지 배관구조 모델을 기준으로 방열효과를 비교 분석하였다. 시뮬레이션 결과를 토대로 2가지 배관구조를 적용한 HEV용 30㎾급 인버터를 제작하여 방열효과를 검증하였다.

#Heat dissipation #Water cooling #Pipe structure #Inverter #HEV #ICE-PAK program

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