JP2024521552A - 電池パック管理システム - Google Patents
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Abstract
本発明の一実施例による電池パック管理システムは、電池パックが収容されるハウジングと、前記ハウジングに形成されるヒンジ部と、前記ヒンジ部とワイヤによって連結される充電連結部とを含み、前記ハウジングの入口部を介して前記電池パックが挿入される時、前記電池パックが一定の大きさ以上であれば、前記ヒンジ部が前記充電連結部を移動させる。
Description
関連出願との相互参照
本出願は、2021年12月24日付の韓国特許出願第10-2021-0187420号に基づく優先権の利益を主張し、当該韓国特許出願に開示されたすべての内容は本明細書の一部として含まれる。
本出願は、2021年12月24日付の韓国特許出願第10-2021-0187420号に基づく優先権の利益を主張し、当該韓国特許出願に開示されたすべての内容は本明細書の一部として含まれる。
本発明は、電池パック管理システムに関し、より具体的には、多様な大きさの電池パックを充電できる電池パック管理システムに関する。
現代社会では、携帯電話、ノートパソコン、ビデオカメラ、デジタルカメラなどの携帯型機器の使用が日常化されるにつれ、このようなモバイル機器に関連する分野の技術開発が活発になっている。また、充放電可能な二次電池バッテリは、化石燃料を使用する既存のガソリン車両などの大気汚染などの問題を解決するための方策で、電気自動車(EV)、ハイブリッド電気自動車(HEV)、プラグインハイブリッド電気自動車(P-HEV)などの動力源として用いられていることから、二次電池に対する開発の必要性が高まっている。
一方、中大型デバイスの自動車などに用いられる二次電池の必要性は日毎に増加しているが、大容量バッテリの長い充電時間は普及化を妨げている。これによって、最近は使用者がバッテリを直接充電せず、充電スタンドなどを訪問して予め充電されたバッテリを交換する方式である電池交換システム(Battery Swapping System、BSS)に対する市場の関心が高まっている。
このような電池交換システムは、使用者の要請に応じて満充電された電池を提供するために、電池交換システム上で電池を予め充電する。しかし、通常の電池交換システムの充電スロットにはワンサイズの電池のみ充電可能なため、多様なサイズの電池需要に対応するためには、電池交換システムにそれぞれ異なる大きさのスロットを数個設けなければならない。この場合、サイズによる使用者の需要がそれぞれ異なる場合には、各スロット間の使用量が異なって効率性が最大化できない問題がある。
したがって、電池交換システムが定着するためには、大きさが異なる電池を充電できる電池交換システムを設ける必要性がある。
本発明の解決しようとする課題は、大きさが異なる電池パックを充電できる電池パック管理システムを提供することである。
本発明が解決しようとする課題が上述した課題に制限されるわけではなく、言及されていない課題は本明細書および添付した図面から本発明の属する技術分野における通常の知識を有する者に明確に理解されるであろう。
本発明の一実施例による電池パック管理システムは、電池パックが収容されるハウジングと、前記ハウジングに形成されるヒンジ部と、ワイヤによって前記ヒンジ部と連結される充電連結部とを含み、前記ハウジングの入口部を介して前記電池パックが挿入される時、前記電池パックが一定の大きさ以上であれば、前記ヒンジ部が前記充電連結部を移動させる。
前記ヒンジ部は、前記ハウジングの上部に隣接して形成される。
前記ヒンジ部は、前記ハウジングの上部内側面に形成される。
本実施例による電池パック管理システムは、前記電池パックの大きさが前記ハウジングの下部と前記ヒンジ部との間の空間の大きさより大きければ、前記ヒンジ部が前記充電連結部を移動させることができる。
本実施例による電池パック管理システムは、前記ヒンジ部は、前記ワイヤを引き、前記ワイヤに連結された充電連結部が持ち上げられて、前記充電連結部と前記電池パックの充電端子部とが互いに対応するように配置される。
前記ヒンジ部は、前記電池パックが挿入される時、前記電池パックと接触するヒンジ回転部と、前記ヒンジ回転部に連結され、前記ヒンジ回転部の回転半径の最大値を決定するヒンジ固定部とを含むことができる。
前記ヒンジ部は、前記ワイヤに連結され、前記ヒンジ回転部と共に回転するワイヤ引きプレートと、前記ワイヤ引きプレートの一端部が移動するレール部とをさらに含むことができる。
前記ワイヤ引きプレートは、前記レール部に沿って移動するスライディング部を含むことができる。
前記ヒンジ部が前記充電連結部を移動させることは、前記ワイヤ引きプレートが前記レール部に沿って移動し、前記充電連結部を上昇させることであってもよい。
前記レール部は、前記充電連結部の反対側に形成され、前記レール部に沿って前記充電連結部から離れる方向に前記ワイヤ引きプレートが移動することにより前記ワイヤが移動し、前記ワイヤによって前記充電連結部の位置が変形可能である。
本発明の他の実施例による電池パック管理システムの前記レール部は、前記ハウジングの上部に隣接するように形成され、前記レール部は、固定部によって前記ハウジング上に固定される。
本実施例による電池パック管理システムは、電池交換システムを含むことができる。
本発明の実施例による電池パック管理システムは、大きさが異なる電池パックをすべて充電することができ、使用者に多様な大きさの満充電電池パックを提供可能なため、空間の効率性および使用者の便宜性が最大化できる。
本発明の効果が上述した効果に制限されるわけではなく、言及されていない効果は本明細書および添付した図面から本発明の属する技術分野における通常の知識を有する者に明確に理解されるであろう。
以下、本発明の属する技術分野における通常の知識を有する者が容易に実施できるように本発明の実施例について詳細に説明する。しかし、本発明は種々の異なる形態で実現可能であり、ここで説明する実施例に限定されない。
本発明を明確に説明するために説明上不必要な部分は省略し、明細書全体にわたって同一または類似の構成要素については同一の参照符号を付す。
また、図面に示された各構成の大きさおよび厚さは説明の便宜のために任意に示したので、本発明が必ずしも図示のものに限定されない。図面において、様々な層および領域を明確に表現するために厚さを拡大して示した。そして、図面において、説明の便宜のために、一部の層および領域の厚さを誇張して示した。
また、層、膜、領域、板などの部分が他の部分の「上に」あるとする時、これは、他の部分の「直上に」ある場合のみならず、その中間に他の部分がある場合も含む。逆に、ある部分が他の部分の「直上に」あるとする時は、中間に他の部分がないことを意味する。さらに、基準となる部分の「上に」あるというのは、基準となる部分の上または下に位置することであり、必ずしも重力の反対方向に向かって「上に」位置することを意味するものではない。
また、明細書全体において、ある部分がある構成要素を「含む」とする時、これは、特に反対の記載がない限り、他の構成要素を除くのではなく、他の構成要素をさらに包含できることを意味する。
さらに、明細書全体において、「平面上」とする時、これは対象部分を上から見た時を意味し、「断面上」とする時、これは対象部分を垂直に切断した断面を横から見た時を意味する。
本出願で使われる「第1」、「第2」との用語は多様な構成要素を説明するのに使われるが、構成要素は当該用語によって限定されてはならない。当該用語は1つの構成要素を他の構成要素から区別する目的でのみ使われる。
以下、本発明の一実施例による電池パック管理システムに関して説明する。
実施例による電池パック管理システムは、電池パックに含まれている複数の電池セル(例:リチウムイオン二次電池セル)を充電して消費者に供給できるように構成される。仮に、電気自動車を用いる使用者が電池パックを交換する必要がある場合、電池パック管理システムは、電気自動車から消耗した電池パックを分離し、予め充電された電池セルを含む電池パックを提供できる、いわゆる電池交換システム(Battery Swapping SystemまたはBattery Swapping Station、BSS)で構成される。もちろん、本発明の電池パック管理システムが電池交換システムに限定されるものではない。
図1は、本発明の一実施例による電池パック管理システムに第1電池パックが収容された様子を示す図である。図2は、図1のA-A’切断線に沿った断面を示す図である。図3は、図1のヒンジ部を示す図である。
図1~図3を参照すれば、本発明の一実施例による電池パック管理システム1は、電池パック10が収容されるハウジング20と、ハウジング20に形成されるヒンジ部30と、ヒンジ部30とワイヤ40によって連結される充電連結部50とを含む。
電池パック10は、複数の電池セルを含むように形成される。電池パック10は、電池パック管理システム1の充電連結部50に連結される充電端子部15を含むことができる。
この時、図1~図3には、電池パック管理システム1内に第1電池パック11が収容される第1作動状態を示す図である。図1を参照すれば、ハウジング20の入口部21が形成される方向から眺めた電池パック管理システム1は、ヒンジ部30が回転しないことを確認することができる。前記第1作動状態では、第1電池パック11の大きさが、ハウジング20の下部とヒンジ部30との間の空間の大きさより小さいので、ヒンジ部30による充電連結部50の移動がなくても第1電池パック11の充電端子部15と充電連結部50との一致が可能になる。
図4は、本発明の一実施例による電池パック管理システムに第2電池パックが収容された様子を示す図である。図5は、図4のB-B’切断線に沿った断面を示す図である。図6は、図5のヒンジ部を示す図である。
図4~図6には、電池パック管理システム1内に第2電池パック12が収容される第2作動状態を示す図である。図4を参照すれば、ハウジング20の入口部21が形成される方向から眺めた電池パック管理システム1は、ヒンジ部30が回転してヒンジ部30の大きさが小さく示されていることを確認することができる。特に、図4~図6を参照すれば、前記第2作動状態では、第2電池パック12の大きさが、ハウジング20の下部とヒンジ部30との間の空間の大きさより大きいので、ヒンジ部30による充電連結部50の移動により第2電池パック110の充電端子部15と充電連結部50との一致が可能になる。
したがって、本実施例による電池パック管理システム1は、ハウジング20の入口部21を介して電池パック10が挿入される時、電池パック10が一定の大きさ以上であれば、ヒンジ部30が充電連結部50を移動させるものであってもよい。また、前記一定の大きさというのは、ハウジング20の下部とヒンジ部30との間の空間の大きさを意味するものであってもよいし、前記一定の大きさより大きい電池パック10、一例として、第2電池パック12が電池パック管理システム1に挿入される場合、ヒンジ部30によって充電連結部50が移動するものであってもよい。
一方、本実施例による電池パック管理システム1に含まれるヒンジ部30は、ハウジング20の上部に隣接して形成される。一例として、ヒンジ部30は、電池パック10が挿入されるハウジング20の入口部21に隣接するようにハウジング20の上部内側面に形成される。したがって、電池パック10の挿入によってハウジング20の内部で電池パック10とヒンジ部30とが接触可能で、前記接触によりヒンジ部30の移動が可能になる。
この時、ヒンジ部30は、電池パック10が挿入される時、電池パック10と接触するヒンジ回転部31と、ヒンジ回転部31に連結され、ヒンジ回転部31の回転半径の最大値を決定するヒンジ固定部33とを含むことができる。
これとともに、ヒンジ部30は、ワイヤ40に連結され、ヒンジ回転部31と共に回転するワイヤ引きプレート35と、ワイヤ引きプレート35の一端部が移動するレール部37とをさらに含むことができる。
この時、ワイヤ引きプレート35の前記一端部にはスライディング部35sが形成され、スライディング部35sがレール部37に沿って移動することによってワイヤ引きプレート35が移動することができる。したがって、スライディング部35sは、ホイール部材を含むように形成されるが、これに制限されるわけではない。
以下、第2電池パック12がハウジング20に挿入される電池パック管理システム1の第2作動状態についてより詳しく説明する。
図5を参照すれば、第2電池パック12がハウジング20に挿入される場合、ヒンジ部30は、ワイヤ40を引き、ワイヤ40に連結された充電連結部50が持ち上げられる。したがって、第1電池パック11より充電端子部15が上側に位置する第2電池パック12の充電端子部15の位置に対応するように充電連結部50が持ち上げられる。その結果、充電連結部50と第2電池パック12の充電端子部15とが互いに対応するように配置される。
図6を参照すれば、前記第2作動状態で、ヒンジ部30のヒンジ回転部31は、第2電池パック12の挿入によりハウジング20の上部方向に回転することができる。この時、ヒンジ回転部31の回転半径の最大値は、ヒンジ固定部33によって決定可能である。したがって、ヒンジ回転部31は、ヒンジ回転部31の一面がヒンジ固定部33と接触する半径まで回転することができる。したがって、ヒンジ固定部33によってヒンジ回転部31の回転半径が調節されて、ヒンジ回転部31が必要以上に回転するのを防止することができる。
この時、ヒンジ回転部31は、ワイヤ引きプレート35に連結可能である。また、ワイヤ引きプレート35の一端部は、レール部37に沿って移動することができる。つまり、ワイヤ引きプレート35は、ヒンジ回転部31の回転によって共に回転して、ワイヤ引きプレート35の一端部がレール部37に沿って移動することができる。さらに、ワイヤ引きプレート35の一端部がレール部37に沿って移動し、ワイヤ40を引くことができる。この時、ワイヤ引きプレート35の一端部にはスライディング部35sが形成可能なため、ワイヤ引きプレート35のスライディング部35sがレール部37に沿って移動することができ、ワイヤ40を引くことができる。
ワイヤ40は、ハウジング20の外面に沿って形成される。この時、ワイヤ40は、ハウジング20の上部および側面部に形成される。ハウジング20の外面には滑車45が形成され、滑車45を介してワイヤ40がハウジング20の上部および側面に延びて充電連結部50に連結される。
そのため、ワイヤ引きプレート35によってワイヤ40が引かれる場合、滑車45を介してワイヤ40の移動が円滑になるので、ワイヤ40に連結された充電連結部50が上側に移動することが円滑になる。
レール部37は、充電連結部50の反対側に形成される。したがって、レール部37に沿って充電連結部50から離れる方向にワイヤ引きプレート35が移動し、ワイヤ40を引くことができ、充電連結部50が上側に持ち上げられるようにワイヤ40が移動することができる。この時、充電連結部50から離れる方向というのは、レール部37に沿って移動するワイヤ引きプレート35の移動方向が充電連結部50に向かう方向と反対方向であるとの意味であり、レール部37は、充電連結部50の反対側に形成される。したがって、充電連結部50は、ワイヤ40に連結されることから、ワイヤ40によって充電連結部50の位置が変形されるものである。
図7は、本発明の他の実施例による電池パック管理システムを示す図である。図7を参照すれば、本実施例による電池パック管理システム3は、固定部39をさらに含むことができる。レール部37は、ハウジング20の上部に隣接するように形成されるが、ハウジング20の上部と離隔するように形成される場合、固定部39によってハウジング20上に固定される。
この時、固定部39は、ハウジング20上にレール部37を固定するために、レール部37の下部に形成される。また、固定部39は、レール部37を固定するために単数個または、複数個形成され、図7を参照すれば、レール部37の下端に複数個形成される。複数個形成された固定部39は、レール部37をハウジング20上に固定させることによって、ワイヤ引きプレート35のスライディング部35sが安定的にレール部37に沿って移動できるようにする。
本実施例による電池パック管理システム1、3は、ハウジング20に挿入される電池パック10の大きさによりヒンジ部30が移動し、ワイヤ40が移動して充電連結部50が上昇することによって、互いに異なる位置に充電端子部15が形成された異なる大きさを有する電池パック10に対する円滑な充電を可能にする。したがって、大きさが異なる電池パックをすべて充電することができ、使用者に多様な大きさの満充電電池パックを提供可能なため、空間の効率性および使用者の便宜性が最大化される効果を達成することができる。
以上、本発明の好ましい実施例について図示および説明したが、本発明は上述した特定の実施例に限定されず、特許請求の範囲で請求する本発明の要旨を逸脱することなく当該発明の属する技術分野における通常の知識を有する者によって多様な変形実施が可能であることはもちろんであり、このような変形実施は本発明の技術的思想や展望から個別的に理解されてはならない。
1:電池パック管理システム
10:電池パック
11:第1電池パック
12:第2電池パック
20:ハウジング
21:入口部
30:ヒンジ部
31:ヒンジ回転部
33:ヒンジ固定部
35:ワイヤ引きプレート
37:レール部
39:固定部
40:ワイヤ
50:充電連結部
10:電池パック
11:第1電池パック
12:第2電池パック
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37:レール部
39:固定部
40:ワイヤ
50:充電連結部
Claims (12)
- 電池パックが収容されるハウジングと、
前記ハウジングに形成されるヒンジ部と、
ワイヤによって前記ヒンジ部と連結される充電連結部とを含み、
前記ハウジングの入口部を介して前記電池パックが挿入される時、前記電池パックが一定の大きさ以上であれば、前記ヒンジ部が前記充電連結部を移動させる電池パック管理システム。 - 前記ヒンジ部は、前記ハウジングの上部に隣接して形成される、請求項1に記載の電池パック管理システム。
- 前記ヒンジ部は、前記ハウジングの上部内側面に形成される、請求項2に記載の電池パック管理システム。
- 前記電池パックの大きさが前記ハウジングの下部と前記ヒンジ部との間の空間の大きさより大きければ、前記ヒンジ部が前記充電連結部を移動させる、請求項1に記載の電池パック管理システム。
- 前記ヒンジ部は、前記ワイヤを引き、前記ワイヤに連結された充電連結部が持ち上げられて、前記充電連結部と前記電池パックの充電端子部とが互いに対応するように配置される、請求項1に記載の電池パック管理システム。
- 前記ヒンジ部は、
前記電池パックが挿入される時、前記電池パックと接触するヒンジ回転部と、
前記ヒンジ回転部に連結され、前記ヒンジ回転部の回転半径の最大値を決定するヒンジ固定部とを含む、請求項1から5のいずれか一項に記載の電池パック管理システム。 - 前記ヒンジ部は、
前記ワイヤに連結され、前記ヒンジ回転部と共に回転するワイヤ引きプレートと、
前記ワイヤ引きプレートの一端部が移動するレール部とをさらに含む、請求項6に記載の電池パック管理システム。 - 前記ワイヤ引きプレートは、
前記レール部に沿って移動するスライディング部を含む、請求項7に記載の電池パック管理システム。 - 前記ヒンジ部が前記充電連結部を移動させることは、
前記ワイヤ引きプレートが前記レール部に沿って移動し、前記充電連結部を上昇させることである、請求項7に記載の電池パック管理システム。 - 前記レール部は、前記充電連結部の反対側に形成され、
前記レール部に沿って前記充電連結部から離れる方向に前記ワイヤ引きプレートが移動することにより前記ワイヤが移動し、
前記ワイヤによって前記充電連結部の位置が変形される、請求項7に記載の電池パック管理システム。 - 前記レール部は、前記ハウジングの上部に隣接するように形成され、
前記レール部は、固定部によって前記ハウジング上に固定される、請求項7に記載の電池パック管理システム。 - 前記電池パック管理システムは、電池交換システムを含む、請求項1に記載の電池パック管理システム。
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