KR100332038B1 - 전기자동차의 안전기구 - Google Patents

Abstract

본원 발명은 각종 성능을 향상시킨 전기자동차의 안전기구를 얻는 것을 목적으로 하는 것인데, 주행용 모우터와 이 모우터를 구동시키는 전원장치를 구비한 전기자동차에 있어서, 전기자동차(1)의 주행용 모우터(7) 및 탑재된 제어회로군에 전력을 공급하는 전원장치로서, 배터리 전원부(13)를 구성하는 각 배터리(13a-13d)의 사용상태를 파악하여 여유가 있는 배터리로부터 다른 회로에 전력을 병렬적으로 공급하는 구성을 구비하였다. 또, 충전코드(121)를 수납한 경우에만 주행가능하게 하는 주행금지장치와, 브레이크 성능이나 회생 성능을 향상시키는 회생브레이크 장치와, 스탠드 조작이 용이한 메인 스탠드장치와, 스프링 하중량을 경감시킬 수 있는 후륜구동기구와, 회로에서 발생하는 열을 유효하게 사용할 수 있어서 배터리 교환 등의 조작이 용이한 구조를 가진 전기자동차이다.

Description

전기자동차의 안전기구

(배경기술의 개요)

최근에 휘발유 자동차 등의 내연식 엔진차량에 대체되는 차세대 차량으로서, 주행용 전동모터를 사용하는 전기자동차가 주목되고 있다. 깨끗한 전기에너지를 사용하는 전기자동차는 대기오염의 요인의 70% 내외를 차지하는 내연식 엔진자동차의 유해한 배기가스나 소음 등의 환경문제를 근본적으로 해결할 수 있고, 또 석유 등의 화석연료(fossil fuel)의 자원수명을 배이상으로 연장시킬 수 있다고 일컬어지고 있다.

전기자동차는 종래의 휘발유 자동차와 마찬가지로 완충장치를 통하여 차체에 설치된 주행륜을 구비하고, 전동모터를 구동원으로 한 동력전달장치에 의하여 회전 구동되며, 그리고 전동모터는 전원장치로부터 전력이 공급되고 있다.

이와 같이, 전기자동차는 비교적 중량이 있는 배터리를 탑재하고 있는 점에서 종래의 자동차와 크게 다르며, 배터리의 존재에 의하여 새로운 문제가 생기고 있다.

즉, 전동모터에 전력을 공급하는 상기 전원장치는 여러개의 배터리를 사용하여 배터리 전원부를 구성하고, 이 배터리 전원부의 출력을 안정화하여 공급하는 안정회로, 주행용의 전동모터, 모터 회전을 직접 제어하는 모터 구동회로, 모터 구동회로에 속도지령 또는 토오크지령 등을 출력하는 제어회로로 구성되어 있다. 그리고, 모터에서 생기는 모터 구동력은 종래와 같이 동력전달장치를 통하여 주행륜에 전달된다.

전기자동차는 상술한 바와 같이 복수의 배터리에 의하여 모터 구동력을 얻고 있으며, 그리고 저성능의 배터리의 성능이 지배적이 되기 때문에, 예정된 주행거리를 얻을 수 없어, 예를 들면, 교차점에서 신호대기하고 있을 때에 다시 주행할 수 없게 되는 등, 예기치 못한 정지가 되어 극히 위험하다. 따라서, 각 배터리의 방전사용을 균일화하여 전원장치의 효율적인 사용을 촉진하여 주행가능거리를 증가시키는 것이 전기자동차의 안전기구로서 요청된다.

다른 한편, 주행가능거리를 증가시키는 관점에서는 배터리의 용량을 가급적으로 크게 하는 것이 유익하다, 그런데, 전기자동차, 특히 전동2륜차와 같이 소형이고 전원장치가 운전자에 근접한 곳에 설치되는 경우에는 전원장치로부터의 사람에의 도통차단이 전기자동차의 안전기구로서 요청된다.

또, 전원장치의 각 배터리는 충전코오드를 통하여 외부전원으로부터 충전한다. 충전도중에 전기자동차가 움직이거나 충전이 끝났는데도 충전코오드가 미수납의 상태에서 전기자동차가 움직이면 매우 위험하다. 전원장치에의 충전의 필요상, 충전코오드의 주위의 구조가 전기자동차의 안전기구로서 요청된다.

전원장치는 전술한 바와 같이, 비교적 중량이 있고, 따라서 주행시에 브레이크가 걸렸을 때에 전기자동차의 주행의 안정성을 확보하는 것이 요청된다. 또, 전술한 바와 같이, 주행가능거리를 증가시키는 것이 요청되므로 브레이크시에 발생하는 회생전력을 전원장치에 공급하는 것이 유익하다. 이와 같이, 전원장치를 사용하기 때문에 회생브레이크장치의 설치와 주행안정성의 조화를 꾀하는 것이 전기자동차의 안전기구로서 요청된다.

또한, 전원장치의 중량은 특히 전동2륜차의 경우에 중량균형의 관점에서 무시할 수 없다. 전동2륜차는 일반적으로 메인 스탠드를 구비하고 있으므로, 스탠드 사용시의 안정성을 꾀하는 것 및 전동2륜차의 주행시에 차륜의 스프링 하중량(unspring weight)을 가볍게 하여 안정성을 꾀하는 것이 전기자동차의 안전기구로서 요청된다.

또한, 전원장치의 구동회로와 충전장치는 전술한 바와 같이, 충방전이 이루어지며, 따라서 발열하므로 레이아웃상 다른 장치와의 배치관계가 고려되며, 또 교환 기타에서 배터리의 붙이고 떼기가 용이하고, 또한 안전한 것이 전기자동차의 안전기구로서 요청된다.

이하, 상술한 것을 자세히 설명한다.

(배경기술의 상세)

주행용 모터에 전력을 공급하는 전원장치의 배터리 전원부는 통상은 복수의 배터리를 직렬접속한 조전지(커플드 배터리)가 사용되고 있으며, 주행모터용으로 소정 전압이 얻어질 수 있도록 설치되어 있다.

그리고, 주행용 모터에 전력을 공급하는 전원장치에 있어서, 「배터리 전원부」 이라함은, 그 전원을 구성하는 배터리의 총체를 의미한다. 나중에 설명하는 「보조전지」 는 이들 배터리 전원부의 전압 저하를 보충하는 배터리이다. 또, 「조전지」 이라함은, 배터리 전원부가 복수의 배터리를 조합하여 접속 구성되어 있으므로, 이 접속상태에 착안하여 여러개의 조합에 관한 배터리를 의미한다.

이 배터리 전원부를 구성하는 배터리는 다음과 같은 특성을 가지고 있다. 즉, 배터리를 방전 사용하는 시간경과에 따라 배터리의 단자전압은 점차 저하하여, 도 28에 도시한 바와 같은 방전커브를 도해하였다. 그리고, 이 커브선단의 방전종지전압에 도달하기 전에 배터리의 방전을 정지시켜 배터리를 보호하도록 하고있다. 또, 도 29에 도시한 바와 같이, 이들 방전커브특성은 사용전류에 따라 다르며, 사용전류가 변화하면 방전가능시간이 변동한다는 것이 알려져 있다. 따라서, 배터리내에 남아 있는 전기적인 에너지량을 정확히 파악하기 위해서는 각종의 방법을 사용한 잔존용량계가 필요하게 된다.

이 방법으로서는 배터리 전원부의 단자전압의 강하율로써 판별하는 방법, 방전전류를 적산하여 판별하는 방법, 단자전압과 전류로써 내부저항을 산정하여 이 내부저항의 증가 또는 증가율로써 추정하는 방법 등이 알려져 있다. 이러한 잔존용량계를 전기자동차에 탑재하여 배터리 전원부의 잔존용량을 추정하여 주행가능거리 등을 패널 등에 표시하여 전기자동차의 운전자에 알리고 있다.

이 배터리 전원부로부터의 전력은 안정회로에 의하여 전압을 안정화하고, 도면생략한 급전라인을 통하여 모터 등의 탑재된 각종 기기에 공급된다. 또, 이 급전되는 전압은 기본적으로는 모터용으로 공급되므로, 비교적 고전압으로 설정되어 있다. 차량에 탑재된 헤드라이트나 경고혼, 제어회로 등의 작동에 필요한 12V 또는 24V는 이 고전압을 DC/DC 콘버터에 의하여 변환하여 얻어지고 있다.

또, 이 주전력은 모터 구동회로를 통하여 모터에 공급되며, 모터 구동회로의 초퍼제어에 의하여 모터에의 실효전압을 증감하여 주행용 모터의 출력제어를 하게된다. 이 전압을 증감하는 초퍼제어의 충격비는 제어회로로부터 지령되며, 이 제어회로는 액셀에 전기적으로 접속되고 있다. 따라서, 운전자의 액셀개방도 설정에 따라 제어회로가 충격비를 설정하여, 이 충격비에 의거하여 모터 구동회로가 모터에 공급하는 실효전압을 증감시킴으로써 액셀개방도에 따른 모터의 출력동작이 행하여져서, 바라는 차량주행속도가 얻어지도록 구성되어 있다.

그런데, 상기 종래의 전원장치에 의하면, 배터리 전원부를 구성하는 각 배터리의 방전특성은 각각이 개체차, 열악화, 온도환경 등에 따라 다른 것이며, 따라서 방전 사용함으로써 개개의 배터리 사이에 있어서 잔존용량의 불균일이 생긴다. 또,다른 것에 비하여 용량이 적어진 배터리의 전압강하율이 커지므로 잔존용량의 불균일이 생기는 경향은 증대하는 것이 알려져 있다. 그리고, 이 불균일성에 기인하여 방전종료시에 각 배터리는 불균일한 잔존용량이 되므로, 이 상태에서 만 충전한 상태라도 개개의 배터리는 잔존용량이 불균일하게 되어 버려, 결국 이 불균일한 경향은 해소되지 않게 된다.

한편, 전술한 바와 같이, 잔존용량계를 전기자동차에 탑재하여 배터리 전원부의 잔존용량을 추정하여 주행가능거리 등을 패널 등에 표시하여 전기자동차의 운전자에 알리고 있으나, 이 잔존용량은 여러개있는 배터리중에서 용량이 가장 적은 배터리가 기준으로 되는 것이며, 따라서 이들 배터리중의 용량이 가장 적은 배터리에 의하여 배터리 자원부 전체로서의 출력이 제약되는 폐단이 생기고 있었다. 그 결과, 본래의 배터리 전원부로서 각 배터리를 합계한 전력에너지 전부를 사용할 수 없어서, 주행거리 등의 증대를 꾀할 수 없는 경향이 있었다. 또, 이 불균일성에 의하여 충방전의 부담이 한쪽 배터리에 걸리게 되어, 그 결과, 반복 충방전회수 등도 저하하므로 배터리로서의 성능이 저하하게 된다.

또, 배터리 전원부가 출력하는 전압의 감소에 따라 모터 출력이 감소하므로 차량의 주행성능이 저하한다. 따라서, 배터리의 출력을 최대한으로 발휘할 수 없게 된다. 또, 배터리 전원부의 잔존용량을 측정하는 정밀도가 낮고, 예를 들면 배터리 전원부의 용량이 나머지가 얼마없다고 표시된 경우에는 실주행가능거리를 정확히 파악할 수 없는 염려가 있었다. 또한, 탑재된 배터리 전원부가 방전소모한 경우에는 배터리 전원부를 교환 또는 충전할 수 있는 곳까지 다른 차량 등에 의하여 차량자체를 견인할 필요가 있어서 번거로운 회수작업 등이 필요하게 되는 폐단이 있었다.

또한, 전원부의 상태체크나 배터리의 교환 등의 작업은 이 전원부의 전압이 높으면 높을수록 위험이 따르는 불규칙함이 있었다. 즉, 예를 들면, 현재의 전동스쿠터에 있어서의 배터리 전원부는 복수의 배터리를 직렬접속한 조전지(組電池)가 사용되고 있어서 이 출력전압은 48V의 직류전압이 얻어지도록 되어 있다. 이것은 교류전압의 100V정도에 해당되므로 주의를 요한다.

그래서, 상기의 여러가지 점에 비추어서, 본원 발명은 (1) 배터리 전원부를 구성하는 각 배터리의 사용상태를 파악하여 여유있는 배터리에서 다른 회로에 전력을 병렬적으로 공급함으로써, 또 (2) 배터리 전원부의 출력전압의 저하시에는 보조 전지를 직렬접속하여 추가 보충함으로써, 또한, (3) 인체에 무해한 전압으로 설정하여 접속된 블록화 배터리를 커버에 설치한 도통도체에 의하여 접속함으로써, 각종의 안전성능을 향상시킨 전기자동차의 안전기구를 제공하는 것을 목적(상기 1∼3)으로 하고 있다.

전술한 바와 같이, 주행용 모터에 전력을 공급하는 배터리는 복수의 배터리를 직렬접속한 조전지를 사용하여 주행모터용의 소정 전압을 얻고 있다.

그리고, 배터리의 충전은 특히 전동2륜차에서 볼 수 있는 바와 같이, 가정용의 전원에 차량에 구비된 충전코오드를 접속하여 실행한다. 즉, 차체에는 소정 길이의 충전코오드가 수납되어 있어서, 충전하는 경우에는 충전코오드를 끌어내어 가정용 전원에 접속하고, 충전완료 후에는, 재차, 충전코오드를 차체내에 수납한다.

충전중에는 차량의 주행이 금지되도록 주행금지장치가 탑재되어 있다. 이 주행금지장치는 도 30에 도시한 바와 같이, 배터리(13)로부터 모터 구동회로(18)를 통하여 모터(7)에 접속된 급전라인에 충전기(17)를 병렬접속하고, 이 충전기(17)의 접속개소에서 모터쪽으로 계전기 스위치(63)를 설치함과 동시에, 이 계전기 스위치(63)를 충전기(17)에 접속하여 구성하고 있다. 충전기(17)는 가정용 전압을 배터리 충전용 전압으로 변환하여 배터리(13)를 충전하는 것으로, 소정 길이로 당겨낼 수 있는 충전코오드(61)가 접속되며, 이 충전코오드(61)의 선단에는 가정용 전원의 콘센트에 꽂아서 접속하는 플러그(62)가 설치되어 있다.

상기 계전기 스위치(63)는 구동전류가 공급되면, 접속이 해제되는 계전기 스위치가 사용되고 있다. 따라서, 충전중에는 충전기(17)로부터 충전전류가 배터리(13)에 공급됨과 동시에 구동전류가 계전기 스위치(63)에 공급되므로, 계전기 스위치(63)가 차단동작하여 적어도 배터리(13)로부터 주행용 모터(7)에의 급전라인을 차단하도록 되어 있다.

그리고, (24)는 급전라인에 병렬접속된 DC/DC 콘버어터인데, 이 DC/DC 콘버어터(24)에 의하여 배터리 전압을 각종 회로용 전압으로 변환하여 공급하고 있다.

즉, DC/DC 콘버어터(24)는 도시한 모터 제어회로(25)에도 소정의 전압으로 전류를 공급하고 있다. 또, 이 모터 제어회로(25)는 액셀신호 등이 입력된 주행제어회로(도시생략)에 접속되며, 이 주행제어회로로부터의 주행지령신호에 의거하여 모터 구동회로(18)에 주행/회생 모우드의 모터 제어신호를 출력하고 있다.

따라서, 충전기(17)에 접속된 충전코오드(61)를 가정용 전원에 접속한 충전중에는 충전기(17)로부터 충전동작신호가 출력되며, 이 동작신호에 의하여 급전라인상에 설치된 계전기 스위치(63)가 오프동작하여 배터리(13)로부터 모터 구동회로(18)나 모터 제어회로(25)를 포함한 각종 회로에 구동전류가 공급되지 않아, 메인 스위치(9)를 온동작시켜도 충전중에는 차량의 주행이 금지되게 된다. 그리고, 9a는 메인 스위치(9)에 연동하여 모터 제어회로(25)를 온/오프동작시키는 키이스위치이다.

또, 이러한 충전코오드(61)는 도 31에 도시한 바와 같이, 대략 원통형으로 형성된 코오드케이스(71)에 콤팩트하게 수납된다. 또, 이 코오드케이스(71)에는 당겨낸 충전코오드(61)를 자동적으로 수납하는 수납기구와, 코오드를 끌어낸 상태로 유지하는 록기구가 구비되어 있다.

즉, 도 32 및 도 33에 도시한 바와 같이, 코오드케이스(71)는 케이스본체(72)와 커버 케이스(73)에 의하여 구성되며, 이들 케이스내에 충전코오드(61)를 감아서 수납하는 코오드리일(74)을 수납한다. 그리고, 72a는 중심축, 72b는 개구부, 72c는 걸쇠 홈부이다.

상기 충전코오드(61)는 2심을 가진 소정 길이의 코오드가 사용되며, 기단은 코오드릴일쪽에 고정되고, 선단에는 가정용 전원의 콘센트에 꽂아 접속하는 소정 형상의 플러그(62)가 달려 있다. 또, 이 충전코오드(61)의 기단에는 도통소재를 사용하여 케이스방향으로 돌출된 회전접속부품(61a)이 달려 있다. 그리고, 이 회전접촉부품(61a)에 대응하여 커버 케이스(73)에는 도통소재를 사용하여 상이한 직경의 링형상으로 형성된 2개의 고정접촉부(73a)가 설치되어 있다. 그리고, 73b는 케이스외부에 돌출하는 접속단자인데, 고정접촉부(73a)에 접속되어 있다.

상기 수납기구는 코일스프링(75)을 사용하여 충전코오드(61)가 당겨내어진 경우에는 코오드리일(74)을 복귀방향으로 회전가압하여 코오드를 자동적으로 수납하도록 하고 있다. 즉, 이 코일스프링(75)은 탄성변형 가능한 소재가 사용된 판스프링을 틈새를 지닌 나선형으로 하여 형성되며, 내주측의 일단이 케이스쪽에 고정됨과 동시에 외주측의 일단이 코오드릴일측에 고정되어 있다. 따라서, 충전시 등에 충전코오드(61)를 코오드케이스(71)로부터 당겨내는 경우에는 충전코오드(61)를 감은 코오드리일(74)이 1방향으로 회전하여 코일스프링(75)이 탄성변형되면서 감겨지기 때문에, 이 코일스프링(75)에는 코오드리일(74)을 수납방향으로 회전가압하는 에너지가 축적된다.

또, 충전코오드(61)를 끌어낸 상태로 지지하는 록기구는 케이스본체(72)에 중심으로부터 비스듬히 바깥쪽으로 향하여 형성된 걸림홈부(72c)와, 이 걸림홈부(72c)에 대응하여 코오드리일(74)에 설치된 갈고리부(도시생략)로 구성되어 있다.

끌어낸 충전코오드(61)를 비교적으로 천천히 복귀시키면, 이 케이스본체(72)의 걸림홈부(72c)에 코오드리일(74)의 갈고리부가 걸리므로 충전코오드(61)는 끌려나온체 고정된다. 그리고, 이러한 상태의 충전코오드(61)를 일단 다시 끌어내어 케이스본체(72)의 걸림홈부(72c)와, 코오드리일(74)의 갈고리부의 걸어맞춤을 해제하고, 다음에 충전코오드(61)에서 손을떼어 급격하게 복귀시키면 코일스프링(75)에 의하여 자동적으로 되감겨서 충전코오드(61)가 코오드케이스(71)내에 수납된다.

상기 종래의 주행금지장치에 의하면, 가정용 전원으로부터 배터리에 충전전류가 흐르는 충전중에는 차량의 주행을 금지할수 있으나, 충전코오드 자체의 수납 상황을 판별하고 있지 않으므로, 충전코오드를 수납하지 않은채 주행할 염려가 있어서 충분한 안전성을 확보할 수 없는 폐단이 있었다.

예를 들면, 가정용 전원이 정전되거나 충전코오드에 물리적인 단선이 발생하였을 경우에는 충전코오드가 접속되어 있음에도 불구하고, 외부로부터의 공급전류가 차단되므로 충전기가 오프로 되어 계전기 스위치가 접속동작하여, 주행가능하게 되어버린다. 또, 충전종료 후에 충전코오드를 수납하는 것을 잊어버린 경우에도, 마찬가지로 차량은 주행가능하게 되어 버린다.

그런데, 이러한 전기자동차에 있어서는, 통상의 차량과 똑같은 기계식 브레이크 뿐만아니라 회생브레이크가 사용되고 있다. 회생브레이크라 함은, 주행용 모터를 일시적으로 발전기로서 사용하여 차량의 운동에너지를 전기에너지로 변환하여 흡수하는 것이다. 즉, 차량의 감속시에 삭감하여야할 운동에너지를 주행용 모터를 발전함으로써 전기에너지로 변환하고, 다시 이 전기에너지를 이용하여 배터리를 충전하여 에너지를 회수하도록 하고 있다. 또, 이와 같이 회생충전하는 경우에는 주행용 모터로부터 얻어지는 발전전압은, 예를 들면, 1.8볼트 정도의 비교적 저전압이므로, 회생시에는 모터 구동회로를 승압회로로서 동작시키거나, 전용의 승압회로로 전환 접속하여 적어도 그 시점에 있어서의 배터리 단자전압 보다도 고전압으로 승압하여 배터리에 충전하고 있다.

그리고, 이러한 모터 구동회로의 회생모우드 동작에의 이행은 제어회로부터의 지령에 의하여 행하여지고 있음과 동시에, 이 제어회로는 액셀에 접속되어 있다. 즉, 운전자가 액셀개방도를 감소시키면 주행속도도 서서히 감소되나, 다시 액셀개방도가 0이 되면 모터제어가 회생모우드로 되어 모터에 의한 회생제동이 이루어지도록 되어 있다.

상기 종래의 회생브레이크장치는 전동2륜차나 3륜차인 경우, 안전성, 감각등의 요인때문에, 종래의 휘발유 구동차의 엔진 브레이크와 같은 정도의 고정적인 제동력으로 설정되어 있다. 즉, 항상 회생제동력이 일정하게 설정되어 있으며, 따라서 기계식 브레이크를 증대한 경우에는 그 증대한 기계식 브레이크에 대하여 회생브레이크에 의한 브레이크 비율이 작아지는 펙단이 있었다.

또, 똑같은 이유때문에 회생전류가 일정하게 한정되어 있으므로, 배터리에 충분한 충전이 가능한 경우에도 충분한 회생충전이 행하여지지 않게 되어, 차량의 주행거리 등을 늘릴 수 없는 폐단이 생기고 있었다.

또한, 전륜만의 브레이크 조작을 하였을 경우에는 전후방향의 브레이크 균형이 손감되므로, 충분한 주행안전성을 확보할 수 없는 불규칙이 생기고 있었다. 예를 들면, 익숙하지 못한 운전자가 전류만 브레이크 조작한 경우에는 전류만이 브레이크 록하여 미끄러지므로 넘어질 염려가 있다.

그래서, 본원 발명은 (4) 충전코오드를 수납한 것을 확실히 검출하여, (5)스탠드가 접혀있는 경우에만 주행가능하게 하는 주행금지장치를 제안하고, 또 (6)브레이크 조작시에 회생브레이크의 동작을 제어함으로써 브레이크성능이나 회생성능을 향상시킨 회생브레이크를 제안하여, 각종 제어성능을 향상시킨 전기자동차를 제공하는 것을 목적(상기 4∼6)으로 하고 있다.

일반적으로, 주행용 모터와, 이 모터를 구동시키는 전원장치를 구비한 전기 자동차, 특히 전동2륜차는 종래의 오토바이나 스쿠터와 똑같이 차체에 완충장치를 개재하여 설치된 주행륜을 구비하고, 이 주행륜은 모터를 구동원으로 한 동력전달 장치에 의하여 회전구동되며, 또 모터는 배터리를 구비한 전기동력장치로부터 전력이 공급되고 있다. 그리고, 모터에서 생기는 모터 구동력은 종래와 같이 변속 장치를 통하여 주행륜에 전달어 차량을 주행시키고 있다.

동력전달장치는 모터와, 이 모터 출력을 적절한 회전토오크로 감속시켜 후륜에 전달하는 변속장치로 구성되며, 모터는 모터 케이스에 수납됨과 동시에, 똑같이 변속장치는 커버 케이스에 수납되며, 이 커버 케이스는 모터 케이스에 고정되어 있다. 또, 동력전달장치는 모터 케이스 또는 커버 케이스의 차체에 대하여 앞쪽에 설치된 브래킷을 차체프레임에 설치한 브래킷에 피벗축을 개재하여 장착되며, 이 피벗축을 중심으로 요동할 수 있도록 설치되어 있다. 그리고, 동력전달장치의 후륜쪽을 완충실린더를 통하여 차체프레임에 접속하고 있다.

또, 이 전기동력장치는 차체의 중앙에 고정탑재된 배터리 전원부, 이 배터리 전원부의 양쪽에 개별 배치된 모터 구동회로 및 충전기, 차체 후부에 탑재된 전원 회로 및 제어회로로 구성되어 있다. 그리고, 배터리 전원부로부터의 방전전류는 전원회로에 의하여 안정화되며, 모터 구동회로를 통하여 액셀조작에 따른 전력으로 조절되어 주행용 모터에 공급된다. 이 모터 구동회로의 통전제어는 액셀에 전기적으로 접속된 제어회로로부터의 지령에 의거하여 실행하고 있다.

이 배터리 전원부는 복수의 배터리를 직렬접속하여 구성되며, 소정의 방전전압이 얻어지도록 하고 있다. 또, 이들 배터리가 방전소모된 경우에는 충전기를 사용하여 외부전원으로부터 충전하도록 하고 있다. 또한, 이들 모터 구동회로 또는 충전기의 작동시에 따르는 발열은 배터리 전원부에 전달되어 배터리 전원부의 배터리를 적절히 가온하여 배터리를 화학적으로 활성화시켜 충분한 충방전성능을 발휘시키도록 하고 있다.

또, 전원회로에 의하여 안정된 전력은 모터 구동회로를 통하여 모터에 공급되어 있다. 그리고, 이 모터 구동회로의 초퍼제어 등을 사용한 통전제어에 의하여 모터 공급전압을 증감하여 모터 회전속도의 제어를 하고 있다. 이 통전제어의 지령신호는 제어회로로부터 출력되며, 이 제어회로는 액셀그립에 전기적으로 접속되어 있다. 따라서, 운전자의 액셀조작에 따라 제어회로가 적절한 모터출력 지령값을 설정하여 출력하며, 이 지령신호에 의거하여 모터 구동회로가 모터에 공급하는 실효전압을 증감시켜 액셀개방도에 따른 모터출력을 얻도록 하고 있다.

또한, 이러한 전동2륜차의 후륜 부근에는 세트시에는 적어도 2점이 접지하는 메인 스탠드가 설치되어 있다. 주차하는 경우에는 이 스탠드를 접지위치에 기립세트하여 전륜과 스탠드의 3점 접지에 의하여 차체를 안정시켜 지지하고, 2륜차를 주차시키고 있다.

이러한 전동2륜차에 있어서는 2륜차로서의 간편성이 종래의 내연식 스쿠터와 비교하여 차량의 대중량화에 의하여 손감되는 폐단이 있었다. 즉, 다수의 배터리를 탑재하고 있음에 기인하여 전동2륜차는 비교적으로 대중량이고, 인력에 의한 취급이 곤란하게 되어 있다. 이 배터리가 차체중량에 대하여 차지하는 비율은 40% 정도의 큰 것이다. 예를 들면 일반적인 휘발유식 스쿠터의 차체 전체의 중량이 60kg에 대하여 전동스쿠터는 117kg이고, 이중 46kg이 배터리 관련의 무게이다.

따라서, 이와 같이 차체 중량이 증가하므로 주차 때문에 실행하는 인력에 의한 스탠드조작이 곤란하다는 폐단이 생기고 있었다. 그래서, 전용의 스탠드 기립 및 수납조작을 하게 하는 모터기구나 유압기구를 탑재하여 인력부하를 저감시킨 스탠드장치가 제안되어 있다. 그러나, 이러한 스탠드장치는 구조적으로 복잡하게 되므로 원가상승으로 이어지는 것이나, 이 장치 자체에 의하여 더욱 중량이 증가하여 주행성능을 저하시킨다고 하는 폐단이 있었다.

그래서, 본원 발명은 (7) 스탠드조작의 인력부하를 저감시키는 스탠드기구를 구비한 전기자동차의 안전기구를 얻는 것을 목적(7)으로 하고 있다.

그런데, 상술한 스쿠터 등의 전동2륜차에 있어서는 모터에 가해지는 진동부하가 크므로 모터에 충분한 강성강도가 필요하게 되어 경량화나 코스트 다운을 꾀할 수 없는 단점이 있었다. 즉, 모터를 비롯한 구동기구는 모터 케이스에 설치한 브래킷을 통하여 차체에 부착되고, 이 브래킷의 피벗축을 요동중심으로 하여 완충동작시키고 있으므로 모터는 요동하는 받침점의 아래쪽에 배치되게 되어, 이른바 스프링 하중량이 커져서 완충장치에 가해지는 부하가 커짐과 동시에 주행성이 떨어져 모터 자체가 완충동작시의 진동을 받기 쉽게 되어 있다.

또한, 포오크피벗과 모터가 차륜전후의 축간 거리에 가해지므로 휠베이스가 불필요하게 길어져서 차체의 크기나 선회반경이 증대하여 취급이 불편하게 되는 단점이 있다.

본원 발명은 (8) 완충동작시의 모터의 진동을 저감시킴과 동시에 주행성을 향상시킬 수 있고, 휠베이스를 짧게 할 수 있는 전기자동차의 안전기구를 얻는 것을 목적(8)으로 하고 있다.

또, 종래의 전동2륜차는 배터리 전원부의 배터리가 차체 중앙부에 수납되어 있고, 또한 그 양 사이드에 차체 프레임이 있으므로 배터리 교환이나 점검 등의 보수시에는 윗방향으로 밖에 배터리를 떼낼 수 없어서 배터리 교환시에 작업이 번거롭다는 단점이 있었다.

또한, 배터리 전원부의 양쪽에 개별적으로 모터 구동회로 및 충전기를 배치하고 있으므로 이들 기기의 발열을 사용하여 균등하게 배터리 전원부의 배터리를 가온할 수 없는 단점이 있었다. 즉, 한쪽만의 가온(加溫)이 되어, 따라서 불균일한 가온때문에 효율적인 구동회로 및 충전기의 방열 이용을 할 수 없었다.

본원 발명은 (9) 배터리 교환을 용이하게 할 수 있어서 효율적인 구동회로 및 충전기의 방열 이용을 할 수 있는 전기자동차의 안전기구를 얻는 것을 목적(9)으로 하고 있다.

본원 발명은 전기자동차에 사용되는 안전기구, 특히 전기자동차의 주행용 모터 및 탑재된 제어회로군에 전력을 공급하는 전원장치의 안전기구에 관한 것으로, 전원장치 그 자체의 안전기구, 전원장치로부터의 전력공급에 관한 주행금지장치나 회생브레이크장치 등의 제어장치의 안전기구, 비교적 중량이 있는 전원장치를 탑재함으로써 생기는 몇가지의 폐단을 해결하기 위한 안전기구, 즉 예를 들면, 2륜차의 스탠드 조작이 용이한 메인 스탠드장치의 안전기구, 스프링 하중량을 경감시킬 수 있는 후륜구동기구의 안전기구, 회로에서 발생하는 열을 유효하게 사용할 수 있고, 배터리 교환 등의 조작을 안전하고 용이하게 행할 수 있는 안전기구에 관한 것이다.

도 1은 본원 발명의 전기자동차의 1예인 전동2륜차를 도시한 것으로서, 개략적인 전체 구성을 도시한 측면도이다.

도 2는 본원 발명의 전기자동차의 1구체예인 전동2륜차에 관하여, 도 1중의 b∼b화살표 부분 단면도이다.

도 3은 본원발명의 전기자동차의 안전기구에 관한 것으로서, 전체의 개략 구성을 도시한 회로블록도이다.

도 4는 본원 발명의 전기자동차의 안전기구에 관한 것으로서, 데이타 수집장치를 도시한 회로블록도이다.

도 5는 본원 발명의 전기자동차의 안전기구에 관한 것으로서, 배터리 전원부의 방전사용중의 어느 시점에 있어서의 배터리 전원부를 구성하는 각 배터리의 사용상태를 도시한 그래프이다.

도 6은 본원 발명의 전기자동차의 안전기구에 관한 것으로서, 전체의 개략 구성을 도시한 회로블록도이다.

도 7은 본원 발명의 전기자동차의 안전기구에 관한 것으로서, 배터리 전원부의 방전출력동작을 설명하는 그래프이다.

도 8은 본원 발명의 전기자동차의 안전기구에 관한 것으로서, 전체 구성을 도시한 개략 종단정면도이다.

도 9는 본원 발명의 전기자동차의 안전기구에 관한 것으로서, 배터리 전원부의 점검 또는 교환작업시 등에 의하여 커버를 벗긴 상태를 도시한 개략 종단면도이다.

도 10은 본원 발명의 전기자동차의 주행금지장치에 관한 것으로서, 전체의 개략 구성을 도시한 회로블록도이다.

도 11은 본원 발명의 주행금지장치에 관한 것으로서, 충전코오드를 수납하는 코오드케이스의 개략을 도시한 사시도이다.

도 12는 본원 발명의 주행금지장치에 관한 것으로서, 코오드케이스의 분해도이다.

도 13은 본원 발명의 주행금지장치에 관한 것으로서, 충전코오드를 수납한 상태를 도시한 코오드케이스의 종단면도이다.

도 14는 본원 발명의 주행금지장치에 관한 것으로서, 충전코오드를 끌어내는 도중의 상태를 도시한 코오드케이스의 종단면도이다.

도 15는 본원 발명의 주행금지장치에 관한 것으로서, 충전코오드가 완전히 끌어내어진 상태를 도시한 코오드케이스의 종단면도이다.

도 16은 본원 발명의 주행금지장치에 관한 것으로서, 전체의 개략 구성을 도시한 회로블록도이다.

도 17은 본원 발명의 주행금지장치에 관한 것으로서, 전체의 개략 구성을 도시한 회로블록도이다.

도 18은 본원 발명의 주행금지장치에 관한 것으로서, 주요부를 도시한 개략 사시도이다.

도 19는 본원 발명의 회생브레이크장치에 관한 회로블록도이다.

도 20은 본원 발명의 회생브레이크장치에 관한 회로블록도이다.

도 21은 본원 발명의 전동2륜차를 도시한 측면도이다.

도 22는 본원 발명의 전동2륜차를 도시한 측면도이다.

도 23은 본원 발명의 배터리 및 스탠드를 도시한 사시도이다.

도 24는 본원 발명의 전동2륜차를 도시한 측면도이다.

도 25는 본원 발명의 전동2륜차를 도시한 측면도이다.

도 26은 본원 발명의 전동2륜차를 도시한 측면도이다.

도 27은 본원 발명의 전동2륜차를 도시한 것으로서, 도 26의 I∼I 단면도이다.

도 28은 일반적인 배터리의 정전류시의 방전특성을 도시한 그래프이다.

도 29는 배터리의 방전전류값과 방전가능용량과의 관계를 도시한 그래프이다.

도 30은 종래예의 전기자동차의 주행금지장치에 관한 것으로서, 전체의 개략 구성을 도시한 회로블록도이다.

도 31은 종래의 충전코오드를 수납하는 코오드케이스의 개략을 도시한 사시도이다.

도 32는 종래의 코오드케이스의 분해도이다.

도 33은 종래의 코오드케이스의 종단면도이다.

[실시예]

이하에, 본 발명의 실시형태를 도 1 내지 도 9에 도시한 각 구체예에 의거하여 설명한다. 각 구체예에 있어서는 도 1 및 도 2에 도시한 바와 같이, 전기자동차의 일종인 전동2륜차(스쿠터를 포함)를 예로 들어 설명한다. 또, 여기에 설명하는 전동2륜차의 기본적인 구성은 후술하는 각 도해예에 있어서 동일한 것이 사용되고 있다.

이 전동2륜차(1)는 종래의 내연식 엔진구동에 의한 2륜차와 마찬가지로 차체(2)의 앞뒤에 차체 메인 프레임(3)에 걸어 설치된 차륜(4, 5)을 구비하고, 차체(2)의 대략 중앙에 운전자가 착석하는 시이트(2a)가 설치되어 있다. 또, 차륜(4)은 핸들(6)에 의하여 조종되고, 후륜(5)은 엔진이 아니라 주행용의 전동모터(7)에 의하여 회전구동된다. 또한, 핸들(6)의 중앙부에 설치된 표시패널(8)에는 주행 속도나 배터리 잔존용량 등을 표시하는 표시계기나 탑재기기를 조작하는 각종 스위치가 설치되고, 표시패널(8)의 아래쪽의 차체(2)에는 전탑재기기를 온,오프하는 메인 키이스위치(9)가 설치되어 있다.

상기 메인 프레임(3)에는 주행용의 전력을 모터에 공급함과 동시에, 전기에너지를 주행용의 전동모터(7)로 기계운동으로 변환하는 전기동력장치(10)와, 이 모터 출력을 적절한 토오크변환하여 효율적으로 후륜(5)에 전달하는 동력전달장치(11)가 탑재되어 있다. 그리고, 도시를 생략한 것도 있으나, 기본적으로는 핸들(6)에 설치된 액셀그립(6a), 브레이크레버(6b), 그리고 브레이크기구, 서스펜션등은 종래의 2륜차와 같은 것이 사용되고 있다. 또, 이들 액셀그립(6a), 브레이크레버(6b), 메인 키이스위치(9) 등의 각종 조작스위치는 전기동력장치(10)에 전기적으로 접속되어 있다.

상기 전기동력장치(10)는 차체(2)의 메인 프레임(3)의 대략 중앙의 낮은 위치에 탑재된 전원장치(12), 차체(2)의 후방에 탑재된 잔존용량계(14), 안정회로(15), 제어회로(16) 및 각 탑재기기에 설치된 각종 센서로 구성되고, 이들의 장치 및 회로군의 연계동작에 의하여 주행용 모터(7)에 구동전력의 공급이 행하여지고있다. 또, 전원장치(12)의 양 옆쪽에는 충전기(17)와 모터 구동회로(18)가 배치되어 있다. 또한, 이 충전기(17) 및 모터 구동회로(18) 바로 아래의 차체(2)쪽에는 대형의 방열판(17a)이 설치되어 있고, 이 방열판(17a)에 의하여 각 회로(17, 18)가 동작할 때에 생기는 발열량을 대기중에 방출하여 충분한 방열처리를 할수 있도록 되어 있다.

상기 전원장치(12)는 프레임(3)에 고정된 배터리 전원부(13)를 구비하여 구성되고 있다. 이 배터리 전원부(13)는 복수의 배터리(13a, 13b, 13c, 13d....)를 전력의 전달로스를 방지하는 케이블을 사용하여 직렬로 접속되어 있고, 모터용의 48V와 같이 소정의 출력전압을 얻을 수 있도록 되어 있다. 그리고, 이 전원장치(12)로부터의 전력은 안정회로(16)에 의하여 안정되어 각종 탑재기기에 공급된다.

또, 모터 구동용의 모터 구동회로(18)는 주로 고속 스위칭소자인 MOS∼FET회로에 의하여 구성되어 있다. 그리고, 이 FET 회로의 스위칭 동작에 의한 초퍼제어에 의하여 주행용 모터(7)에 공급되는 실효전압을 증감시켜 모터 출력을 제어하고 있다. 또, 상기 스위칭제어는 액셀개방도 등에 따른 제어회로부터의 제어지령에 의거하여 행하여지고 있다.

상기 제어회로(16)는 액셀그립(6a)이나 탑재기기에 배치된 센서로부터의 신호가 입력되어 모터 구동회로(18)나 표시패널(8)에 지령 및 동작상태신호를 출력하는 마이크로컴퓨터로 구성되어 있다. 상기 마이크로컴퓨터는 각 입력신호를 디지탈변환하는 A/D 변환기, I/O 포오트, CPU, 메모리 등을 구비하고, 액셀그립(6a)조작에 의한 액셀개방도나 각종 센서로부터의 검출신호에 의거하여 메모리에 격납된 프로그램에 준하여 처리하고, 모터 구동회로(18)에 듀티설정신호 등의 적절한 동작지령을 출력하도록 설치되어 있다.

또한, 상기 동력전달장치(11)는 변속장치(19)를 구비하여 구성되고, 상기 주행용 모터(7)의 출력을 변속장치(19)에 의하여 적절한 토오크로 변환하여 효율적으로 후륜(5)에 전달하고 있다.

따라서, 운전자가 메인 키이스위치(9)를 온조작하면, 전기동력장치(10)가 작동상태로 되어 전원장치(12)로부터 각 탑재기기에 전력이 공급되어 전동2륜차(1)가 발진가능하게 된다. 다음에, 운전자가 액셀그립(6a)을 조작하면, 이에 따라 제어회로(16)가 모터 구동회로(18)에 적절한 제어지령을 출력한다. 이 제어지령에 의거하여 모터 구동회로(18)가 주행용 모터(7)에 공급되는 구동전력을 증감하여 주행용 모터(7)의 출력을 조정한다. 그리고, 이 모터 출력을 동력전달장치의 변속장치(19)에 의하여 적절한 토오크로 변환하여 후륜(5)에 전달하여 전동2륜차(1)가 운전자의 바라는 속도로 전진주행한다.

이하에, 본원 발명의 전기자동차의 안전기구의 상세를 도시한 구체예에 의거하여 설명한다. 그리고, 본원 발명의 설명의 편의상 각 도면에는 공지기술에 적용한 본원 발명을 발명마다 기재하고 있다.

본예의 안전기구는 도 3 내지 도 5에 도시한 바와 같이, 복수의 배터리를 접속한 조전지에 의하여 구성된 배터리 전원부에 있어서, 방전사용중의 어느 시점에 있어서의 개개의 배터리 또는 개별화된 각 복수의 배터리에 남아있는 전기적인 에너지량을 판별하여 잔량이 큰 배터리를 다른 회로의 전력공급용으로 사용함으로써 각 배터리의 방전사용을 균일화하여 배터리 전원부 전체로서 효율적으로 사용할 수 있도록 한 것이다.

즉, 본예의 안전기구를 구비한 전원장치(21)는 도 3에 도시한 바와 같은 회로에 의하여 구성되며, 복수의 배터리(13a, 13b, 13c, 13d)가 직렬로 접속되어 구성된 배터리 전원부(13)와, 이들 배터리(13a∼13d) 상호의 접속라인에 병렬접속되어 소정시간마다 각 배터리(13a∼13d)의 단자전압중에서 최대용량을 판별하는 데이타 수집장치(23)와, 이 최대용량에 의거하여 선택한 배터리(13a∼13d)를 제어용 안정회로(24)에 병렬적으로 접속하며, 똑같이 병렬접속된 트랜지스터 스위칭 소자를 사용한 선택스위치군(25a∼25h)과, 이 선택스위치군(25a∼25h)을 접속제어하는 스위치 구동회로(26)로 구성되어 있다.

또, 이 데이타 수집장치(23)는 도 4에 도시한 바와 같이, 입력된 각 배터리(13a∼13d)의 단자전압을 차례로 선택적으로 전환하여 출력하는 애널로그 멀티플렉서(27)와, 이 선택한 단자전압에 따른 디지탈신호에 의거하여 내장 프로그램에 준하여 처리판정하여 소정의 제어지령을 스위치 구동회로(26)에 출력하는 마이크로컴퓨터(29)로 구성되어 있다.

상기 아나로그 멀티플렉서(27)는 복수의 입력단자가 각 배터리(13a∼13d)의 출력단자에 병렬접속되고, 단일한 출력단자가 후단의 A/D 변환기(28)에 접속되어 각 배터리(13a∼13d)로부터 입력된 출력전압을 택일적으로 전환하여 출력할 수 있도록 하고 있다. 즉, 이 멀티플렉서(27)는 전환동작제어용의 신호선이 마이크로컴퓨터(29)에 접속되며, 이 마이크로컴퓨터(29)가 내장 프로그램에 준하여 출력하는 전환신호에 의거하여 각 배터리(13a∼13d)의 단자전압을 시간적으로 차례로 택일적으로 전환하여 후단의 A/D 변환기(28)에 출력한다.

또, 이 A/D 변환기(28)는 입력된 단자전압을 그 고저에 따른 값을 가진 디지탈신호로 변환하여 후단의 마이크로컴퓨터(29)에 출력하고 있다.

또한, 이 마이크로컴퓨터(29)는 각 배터리(13a∼13d)의 디지탈화된 단자전압 값을 메모리에 격납하여 내장 프로그램에 준하여 처리하고, 각 배터리(13a∼13d)에 남아 있는 전기적인 에너지량을 추정하여, 이들 잔량을 비교조합하여 최대의 잔존 용량을 가진 배터리를 배터리(13a∼13d)의 중에서 판단한다. 그리고, 이 마이크로컴퓨터(29)는 이 최대용량의 배터리(배터리(13a∼13d)의 어느 하나)를 제어용 안정회로(24)에 병렬적으로 접속하기 위하여 스위치 구동회로(26)에 소정의 동작지령을 출력한다. 즉, 이 스위치 구동회로(26)에 의하여, 이 배터리(13a∼13d)중의 최대 용량의 배터리의 양단과, 제어용 안정회로(24)와의 사이에 위치하는 선택스위치(25a∼25h)가 접속동작하여 선택된 배터리가 제어용 안정회로(24)에 병렬적으로 접속되어 제어회로(16) 등에 전류를 공급한다.

그리고, 이 처리에서 복수의 배터리의 용량이 동일하다고 간주된 경우에는적절히 선택하도록 설정되어 있다.

또, 마이크로컴퓨터에 사용되고 있는 각 배터리의 잔존용량을 추정하는 프로그램은 일반적인 잔존용량계의 각종 방법중에서 적절히 선택하여 사용할 수 있다. 즉, 단자전압의 강하율로부터 판별하는 방법이나, 단자전압과 전류를 서로 곱한 소비전력을 적산추적하여 판별하는 방법, 단자전압과 전류로부터 내부저항을 산정하여 이 내부저항의 증가율로부터 추정하는 방법 등의 어느 하나중에서 선택하거나, 또 이들을 조합하여 사용하여도 좋다.

부하개방시의 단자전압이 잔존용량에 따라 변화하는 것을 이용한 개도전압 검출방식을 사용하는 경우에는 부하가 개방되는 기회에 각 배터리의 전압을 검출하여 그중 가장 전압이 높은 배터리를 선택하도록 한다.

또, 장시간에 걸쳐 방전이 지속되는 경우에는 적산방식 또는 내부저항 검출 방식이 유리하다. 도시를 생략하였으나, 이들의 경우에도 배터리로부터의 출력 전류를 검출하는 전류센서를 사용하여 (1) 배터리의 전류와 각 배터리의 단자전압으로 각 배터리에서 출력되는 전력을 적산한 적산전력값, 또는 (2) 내부저항값으로 각 배터리의 잔존용량을 계산하여 가장 잔존용량이 많은 배터리를 선택하는 것이다.

또한, 개개의 배터리의 잔존용량을 합계한 용량값과 배터리 전원부의 전압출력으로부터 추정한 잔존용량값을 비교 조합하여 배터리 전원부의 잔존용량값의 추정정밀도를 향상시키도록 하여도 좋다.

다음에, 이러한 전기자동차의 전원장치(21)의 동작을 설명한다.

도 5에 도시한 바와 같이, 방전사용중의 어느 시점에 있어서, 각 배터리(13a∼13d)가 출력하는 단자전압, 각 잔존용량에 불균일이 생긴 경우에는 데이타 수집장치(23)에 의하여 가장 잔존용량이 큰 배터리, 예를 들면, 배터리(13c)가 선택된다.

다음에, 도 3에 있어서, 이 선택된 배터리(13c)의 플러스, 마이너스쪽 양단에 위치하는 선택스위치(25d 및 25g)가 온동작하여, 이 배터리(13c)가 제어용 안정회로(24)에 병렬접속되며, 이 배터리(13c)로부터 12V의 전력이 제어회로(16) 등에 직접 공급된다. 그리고, 이 상태는 배터리의 용량이 다른 배터리의 용량보다 큰 경우에 계속되며, 작아진 경우에는 다른 배터리로 전환된다. 따라서, 잔존 용량이 큰 배터리를 제어회로용의 전원에 병용하여 소정시간마다 각 배터리의 용량 체크를 하여 병용하는 배터리를 전환하고 있으므로, 각 배터리의 잔존용량이 불균일하게 되는 것을 회피할 수 있어서 각 배터리의 균일적인 방전사용이 가능하게 된다.

그리고, 이러한 각 배터리의 용량체크를 하는 시간간격은 임의로 설정하여도 좋고, 배터리의 제어용 배터리로의 병용전환이 빈번히 생기지 않도록, 예를 들면 5분 간격과 같이, 비교적 길게 할 수도 있다. 또, 체크간격을 짧게 하는 한편, 전환동작간격을 길게 하도록 하여도 좋고, 적절히 조합할 수도 있다. 또한, 도시한 예에서는 개개의 배터리의 잔존용량상황을 판별하여 실시하였으나, 낱낱의 배터리외에 어느정도 일괄된 1군의 배터리, 즉 개별화된 각 복수의 배터리를 기준으로 하여 그 잔존용량상황을 판별하여 실시하도록 하여도 좋다.

또, 부하개방시의 단자전압을 검출하는 경우에는 모터, 보기(헤드라이트, 턴램프, 호온, 에어컨디셔너, 라디오 등) 부하가 개방되어 있을 때에 용량체크를 하나, 예를 들면 액셀신호와 보기스위치를 연계시켜 어느것이나 OFF일 때마다 각 배터리의 단자전압을 검출하거나 그 전기자동차가 정지할 때마다 검출 및 전환동작을 하면 된다.

적산방식 또는 내부저항방식의 경우에는, 예를 들면 전류 또는 전력적산의 간격이 0.5초일 때에는 각 복수의 배터리의 선택을 1주기 0.5초로 하여 실시하고, 접속처리는 적당한 시간간격으로 실시하면 된다.

이상 설명한 바와 같이, 본 예의 전기자동차의 안전기구에 의하면, 「조전지를 구성하는 낱낱의 배터리」 또는 「조전지를 구성하는 개별화된 각 복수의 배터리」 의 잔존용량상황을 판별하여, 용량이 큰 것을 다른 회로의 전력공급용으로 사용하도록 하였으므로, 각 배터리의 잔존용량의 불균일을 감소하여 평균적으로 사용할 수 있어서 배터리 전원부 전체적으로 각 배터리를 토탈한 전력에너지를 효율적으로 사용할 수 있다. 즉, 특정의 배터리만이 과방전되는 것을 방지하여, 1회의 충전당 이용 가능한 용량을 증대할 수 있다. 또, 각 배터리의 방전상태를 균일화할 수 있으므로, 충전종료시에는 균등한 충전상태로 할 수 있다. 또한, 특정의 배터리에 치우친 충방전적인 부담을 방지할 수 있으므로 배터리로서의 반복 충방전회수를 증가할 수 있다. 이러한 결과, 전원장치로서의 안전성능을 향상시킬 수 있으므로 전기자동차로서의 주행가능거리의 증대를 꾀할 수 있어서 종합적인 안전성능을 향상시킬 수 있다.

다음에, 본원 발명의 다른 실시형태를 도 6 및 도 7에 도시한 구체예에 의거하여 설명한다.

본예의 안전기구는 배터리 전원부의 출력전압상황을 판별하여, 소정의 전압값 이하로 저하한 경우에는 별도로 설치한 보조전지를 이 배터리 전원부의 급전라인에 직렬접속함으로써 배터리 전원부의 출력전압상황을 통상전압으로 복귀시켜 배터리 전체로서 효율적으로 사용할 수 있도록 한 것이다.

즉, 본예의 전원장치(131)는 도 6에 도시한 바와 같이, 배터리 전원부(13)로부터 모터 구동회로(18)를 통하여 모터(7)에 접속된 급전라인(132)에 보조전지(133)를 직렵접속하는 전압보충회로를 추가하여 구성되어 있다. 이 전원장치(131)는 복수의 배터리로 구성된 배터리 전원부(13)와, 이 배터리 전원부(13)의 급전라인(132)에 스위치회로(134)를 통하여 접속되며, 이 급전라인(132)에 직렬접속되는 보조전지(133)와, 이 스위치회로(134)로부터 모터쪽의 급전라인(132)에 병렬 접속되어 배터리 전원부(13)의 출력전압이 소정값 이하인 경우에, 스위치회로(134)에 접속동작시키는 지령을 출력하는 전압계(135)로 구성된다. 또, 이 전압계(135)로부터 모터(7)쪽의 급전라인(132)에는 배터리 전원부(13) 및 보조전지(133)로부터의 전류공급을 차단하는 입력전환 스위치(136)와, 외부전원에 접속되는 외부 접속 플러그(137)가 배설되어 있다. 또한, 배터리 전원부(13) 및 보조전지(133)에는 각각 전용의 잔존용량계(14, 138)가 설치되어 있다.

상기 보조전지(133)는 적어도 배터리 전원부(13)와 같은 충전특성을 가지며, 용량적으로는 배터리 전원부(13)보다도 작은 것이 사용되고 있다. 또, 보조전지(133)의 출력전압은 특히 사용시에 있어서의 배터리 전원부(13)의 전압강하분을 보충하는 전압값을 가진 것에 한정되지 않고, 이보다 낮은 것을 승압회로를 통하여 접속하도록 구성하여도 좋다.

상기 전압계(135)는 급전라인(132)에 병렬접속되고, 이 급전라인(132)에 통전되는 배터리 전원부(13)로부터의 출력전압이 소정의 전압값으로 저하하였을 때에 스위치회로(134)에 접속신호를 출력하도록 설정되어 있다.

상기 스위치회로(134)는 트랜지스터 스위치소자가 사용되고, 이 소자를 접속 동작시키는 입력단자는 전압계(135)의 출력단자에 접속되어 있다. 또, 스위치회로(134)의 초기상태에 있어서는 배터리 전원부(13)로부터 모터 구동회로(18)에 급전라인(132)을 통하여 통전공급하고, 이 급전라인(132)에 보조전지(133)를 미접상태로 해둔다. 그리고, 전압계(135)로부터의 접속신호에 의거하여, 이 보조전지(133)를 급전라인(132)에 직렬로 접속동작하도록 설치되어 있다.

따라서, 차량주행 등에 기인하여 배터리 전원부(13)의 전압출력이 소정값으로 저하한 경우에는, 이것을 전압계(135)가 검출하여 스위치회로(134)에 접속신호를 출력한다. 이어서, 이 스위치회로(134)의 접속동작에 의하여 배터리 전원부(13)로부터의 급전라인(132)에 보조전지(133)가 직렬로 접속되며, 이 보조전지(133)의 전압에 의하여 배터리 전원부(13)로부터의 출력전압의 저하가 보충된다.

그런데, 배터리 전원부(13)의 방전특성은 통상 도 7중에 실선으로 표시된 방전커브를 그리나, 본예와 같이 구성한 경우에는 이 배터리 전원부(13)의 출력전압이 소정의 전압값 이하로 되었을 때에는 이 보조전지(133)를 배터리 전원부(13)에 직렬접속하여 추가보조하여 전체의 방전특성이 파선에 의하여 표시된 방전커브로되므로, 배터리 전원부로서의 출력을 유지할 수 있음과 동시에 배터리 전체를 효율적으로 사용할 수 있다.

그리고, 보조전지(133)의 출력을 가변으로 하여 배터리 전원부(13)의 방전말기의 전압저하를 보충하여 항상 전원장치로서의 출력전압을 일정하게 하도록 하여도 좋다. 즉, 예를 들면, 급전라인(132)과 보조전지(133)와의 사이에 보조전지(133)용의 승압회로를 설치하고, 이 승압회로를 배터리 전원부(13)의 전압에 따라 제어하도록 구성할 수도 있다.

또, 각 배터리 전원부(13) 및 보조전지(133)에 설치된 전용의 잔존용량계는 표시스케일이 각각의 용량에 따라 설정되어 있다. 즉, 배터리 전원부(13)는 비교적으로 대용량이므로 잔존용량계의 정밀도는 어느정도 이상은 바랄 수 없는 것이 알려져 있다. 다른 한편, 이 배터리 전원부(13)에 비하면, 보조전지(133)의 용량은 작아서 그 보조전지(133)의 절대적인 잔존용량을 엄밀히 규정할 수 있으므로, 이 보조전지(133)에 있어서의 매우 미세한 스케일 사이즈의 잔존용량을 고정밀도로 파악할 수 있다. 따라서, 배터리 전원부(13)와 보조전지(133)의 용량이, 예를 들면, 1:100인 경우에는 각 잔존용량계의 스케일은 1:1/10로 설정되어 있다. 이와 같이 하여 보조전지(133)를 포함한 배터리 전체로서 최종적으로 남아 있는 잔존용량을 미세한 스케일로 추정할 수 있으므로, 전체의 잔존용량의 추정정밀도를 향상시킬 수 있다. 또한, 급전라인(132)상에 입력전환 스위치(136)와, 외부접속 플러그(137)가 배설되어 있으므로 배터리 전원부(13) 및 보조전지(133)를 소모하거나, 어떤 이유에 의하여 배터리를 방전사용할 수 없게 된 경우에도 쉽게 대처할 수 있다.

즉, 입력전환 스위치(136)의 오프조작에 의하여 배터리 전원부(13) 및 보조 전지(133)로부터의 급전라인(132)을 전기적으로 차단하고, 다음에 외부접속 플러그(137)를 이 플러그(137)에 대응한 접속단자가 설치된 외부전원에 접속함으로써 충전가능한 장소까지 스스로 주행하게 하는 것이 가능해진다. 또, 이 외부전원은 예비적으로 탑재되어 있는 배터리라도 좋고 다른 차량에 통상적으로 탑재되어 있는 배터리라도 좋은데, 후자의 경우에는 양 차량을 함께 주행하여 이동시킬 수 있다.

또, 전술한 구성, 즉 배터리 전원부(13)의 전압출력이 소정값으로 저하한 경우에 전압계(135)가 검출하여 스위치회로(134)에 접속신호를 출력하여, 이에 의하여 배터러 전원부(13)로부터의 급전라인(132)에 보조전지(133)가 접속되는 구성외에 전압계를 사용하지 않고 더욱 간단하게 구성할 수도 있다. 이 경우에는 배터리 전원부(13)의 전압출력을 예를 들면 표시패널(8)상의 배터리 잔존용량값으로 파악하여 수동으로 회로스위치(134)를 조작하여 보조전지(133)를 급전라인(132)에 직렬접속한다. 이렇게 구성함으로써 전예와 마찬가지로 보조전지(133)의 전압에 의하여 배터리 전원부(13)로부터의 출력전압의 저하가 보충되게 되고, 또 상기의 전압계(135)를 사용하는 경우보다도 사전에 임의로 보조전지로 전환할 수 있으며, 그 결과, 배터리 전원부의 파워가 급격히 저하하기 이전에 전환할 수 있으므로, 전체적으로의 배터리의 파워의 보존을 꾀할 수 있다. 그리고, 수동에 의한 전환방식의 경우에는 궁극적으로는 보조전지를 배터리 전원부와 똑같은 용량을 가진 것으로 하여 이들을 병렬로 설치하도록 하여도 좋다.

이상 설명한 바와 같이, 본예의 안전기구에 의하면 보조전지를 직접 접속하거나, 또는 병렬로 배치하여 전환함으로써 배터리 전원부의 전압출력의 저하를 감소시켜 배터리 전원부의 방전말기의 전압저하를 보충하여 출력을 일정하게 할 수 있어서 배터리 전체로서 효율적인 사용이 가능하게 됨과 동시에, 전원부로서의 출력을 일정하게 할 수 있으므로 차량주행성능 및 안전성능의 향상을 꾀할 수 있다.

또, 보조전지의 사용시에는 배터리 전원부보다도 용량이 작아 표시스케일이 작게 설정된 보조전지의 잔존용량계에서 최종적으로 남아 있는 잔존용량을 추정할 수 있으며, 이에 의하여 잔존용량의 추정정밀도가 향상되어 운전자는 나머지의 주행가능거리 등을 정확히 파악할 수 있다.

또한, 배터리 전원부/보조전지를 소모한 경우에는 전환스위치에 의하여 급전라인의 접속을 컷함과 동시에, 외부접속 플러그로 외부전원에 접속함으로써 자력주행이 가능하게 된다. 예컨대, 이 외부전원으로서 배터리용량이 충분한 동종의 차량을 사용하면, 동반주행을 쉽게 할 수 있다, 또, 미리 차량의 외부에 준비해둔 예비배터리 등을 이 외부접속 플러그를 통하여 접속할 수도 있는 등, 유연한 대처가 가능해진다.

또한, 저온환경하에서의 발진시에 저온에 의하여 배터리 전원부의 방전출력 성능이 저하된 경우에도 본원 발명의 안전기구에 의하면, 이 전압저하를 보충할 수있어서 차량의 주행성능을 유지할 수 있다. 즉, 저온시의 차량발진후에 각종 기기의 동작열에 의하여 배터리 전원부가 가온되어 통상의 출력상태로 복귀할 때까지의 출력전압저하를 방지할 수 있다.

그리고, 정전시에 어떤 장치에 확실히 일정전압을 공급하는 정전보상장치에도 이 안전기구의 전원장치를 사용할 수 있다.

또한, 본원 발명의 다른 실시형태를 도 8 및 도 9에 도시한 구체예에 의거하여 설명한다.

본예의 안전기구는 배터리 전원부로서의 조전지를 인체에 무해한 정도의 전압으로 접속된 배터리에 블록화하여 이들 배터리를 도통도체를 설치한 커버장착에 의하여 케이블레스로 접속함으로써 감전을 확실히 방지하여 충분한 안전성을 확보할 수 있도록 한 것이다.

즉, 본예의 전원장치(141)는 도 8 및 도 9에 도시한 바와 같이, 미리 인체에 무해한 정도의 전압, 예를 들면 24V와 같은 직류전압이 되도록 복수의 배터리를 접속하여 구성된 블록화 배터리(13A-13C)와, 이들 블록화 배터리(13A-13C)를 소정상태로 고정수납하는 탑재케이스(142)와, 이 블록화 배터리(13A-13C)의 각 단자위치에 따라 설치된 도통도체(143)를 구비한 케이스커버(144)로 구성되어 있다. 그리고, 탑재케이스(142)에 블록화 배터리(13A-13C)를 수납하여, 케이스커버(144)를 세트함으로써 도통도체(143)를 통하여 블록화 배터리(13A-13C)가 서로 직렬로 접속되어 배터리 전원부(13)를 구성함과 동시에, 이 배터리 전원부(13)의 단자가 차량 본체쪽의 모터 구동회로(18)를 통하여 주행용 모터(7)에 접속된다.

이 블록화 배터리(13A-13C)는 미리 인체에 나쁜 영향이 없을 정도의 전압이 되도록 케이블(145)에 의하여 접속된 1조의 배터리(13a, 13b,......)에 의하여 구성되어 있다.

상기 탑재케이스(142)는 윗쪽에 개구를 가지며, 내부 스페이스 형상이 탑재하는 복수의 배터리(13a-13f)의 형상에 따라 직방체 형상으로 형성되며, 배터리(13a-13f)를 소정위치에 수납하여 고정시킬 수 있도록 되어 있다.

또, 이 커버(144)는 적어도 탑재케이스(142)의 윗쪽 개구를 폐색하는 면적을 가진 평판 형상으로 형성되며, 전기적인 절연재료를 사용하여 형성되어 있다. 이 커버(144)의 블록화 배터리(13A-13C)에 면한 아래면에는 케이스(142)에 수납된 상태의 블록화 배터리(13A-13C) 및 모터 구동회로(18)의 각 접속단자에 대응한 도통도체(道通導體)(143)가 설치되어 있다. 이 도통도체(143)는 소재로서 동을 사용하여 판두께가 두꺼운 길다란 판자 형상으로 형성되어 통전시의 전력로스를 감소시킬 수 있도록 되어 있다. 따라서, 커버(144)의 장착시에는 케이스(142)에 수납탑재되는 블록화 배터리(13A-13C)를 서로 케이블레스로 소정 접속하는 한편, 커버(144)를 벗겨낼 때에는 서로의 접속이 해제된다.

따라서, 이와 같이 구성함으로써 케이스(142)내에 블록화 배터리(13A-13C)를 수납하고, 최후로 커버(144)를 장착 고정시키면 도통도체(143)를 통하여 블록화 배터리(13A-13C)끼리가 직렬로 접속되어 배터리 전원부(13)로 됨과 동시에, 이 배터리 전원부(13)의 양단이 모터 구동부회로(18)에 접속된 단자에 접속되므로, 이 배터리 전원부(13)로부터 예를 들면 72V와 같은 비교적 높은 전압을 모터 구동회로(12)를 통하여 모터(7)에 공급할 수 있다.

또, 도 9에 도시한 바와 같이, 낱낱의 배터리의 상태체크나 교환 등의 작업시에 커버(144)를 벗어낼 때에는 이들 블록화 배터리(13A-13C)끼리의 접속이 해제되며, 그리고 단체의 블록화 배터리(13A-13C)의 전압은 미리 인체에 나쁜 영향이 없을 정도의 전압으로 설정되어 있으므로 확실한 감전방지를 꾀할 수 있다.

이상 설명한 바와 같이, 본예의 안전기구에 의하면 복수의 배터리를 접속한 블록화 배터리를 커버에 설치한 도통도체에 의하여 접속하고 있으므로 배터리의 상태체크나 교환 등의 작업시의 감전방지를 확실히 꾀할 수 있다. 또, 소모된 배터리 전원부를 교환하는 경우에는 커버를 벗겨내는 것만으로 되고, 낱낱의 블록화 배터리를 떼어낼 때에 따르는 접속케이블의 부착/제거 등이 불필요하게 되어 교환 작업이 쉬워진다.

그리고, 상술한 각 구체예는 서로 배제하는 것은 아니고, 적절히 임의로 조합하여 단일한 전기자동차에 적용할 수 있는 것이며, 이에 의하여 안전기구로서의 성능을 높여서 전기자동차의 종합적인 성능을 향상시킬 수 있는 것이다.

다음에, 본원 발명의 다른 실시형태를 도 10 내지 도 20에 도시한 각 구체예에 의거하여 설명한다.

전기자동차는 전술한 바와 같이, 배터리 전원부로부터의 전원공급에 의하여 모터를 구동하여 주행하고, 배터리의 잔존용량이 적어지면 충전기를 사용하여 외부 전원으로부터 충전한다. 배터리에 충전하는 경우에는 도 10에 도시한 바와 같이 메인 키이스위치(9)를 오프로 하고, 충전기(17)에 부속되어 있는 충전코오드(121)의 플러그(122)를 콘센트에 꽂아넣는다. 그러면 충전기(17)에서 소정의 직류충전전압으로 변환된 전력이 배터리(13)에 공급된다.

본원 발명의 전기자동차의 주행금지장치는 충전코오드를 감아서 케이스내에수납하는 코오드리일을 나선홈 형상의 축에 축받이하고, 그 코오드의 전개 및 수납에 의한 회전에 따라 코오드리일의 축방향으로 왕복이동하도록 설치함과 동시에, 이 리일의 초기위치로부터의 이동에 따라 오프동작하는 접점스위치를 설치하고, 이 접점스위치를 전기적으로 배터리로부터 모터로의 급전라인상의 충전경로보다 모터쪽에 직렬 접속하여 구성되고 있다. 따라서, 충전코오드를 끌어낼 때에는 이 코오드의 끌어냄에 따라 리일이 회전하여 초기위치에서 이동하여 접점스위치가 오프되므로 배터리로부터의 급전라인이 차단되어 배터리로부터 모터를 포함한 각종 회로에 구동전류가 공급되지 않게 되어 차량의 주행이 금지된다. 다른 한편, 코오드수납 완료시에는 이 코오드의 수납에 따라 리일이 역회전하여 초기위치로 복귀이동하여 접점스위치가 온되므로 배터리로부터의 급전라인이 접속되어 배터리로부터 모터를 포함한 각종 회로에 구동전류가 공급되어 차량의 주행이 가능하게 된다.

즉, 도 10에 도시한 바와 같이, 제1 구체예의 주행금지장치(120)는 배터리(13)로부터 각종 회로 및 모터(7)에 전력을 공급하거나 충전코오드(121)를 통하여 외부전원에 접속되는 충전기(17)로부터 배터리(13)에 충전전류가 흐르는 전력계에 충전코오드(121)의 인출/수납상태에 연동한 접점스위치(123)를 추가하여 구성되고 있다. 이 전력계의 회로는 주로 배터리(13)로부터 모터 구동회로(18)를 통하여 모터(7)에 접속된 급전라인에 가정용 또는 상업용 전원 등의 외부전원을 배터리(13) 충전용 전압으로 변환하는 충전기(17)와, 이 충전기(17)의 접속개소로부터 모터쪽에 직렬접속된 메인 스위치(9)가 접속되어 구성되고 있다. 그리고, 주행금지장치(120)는 이러한 전력계의 급전라인의 충전기(17)의 접속개소와, 메인스위치(9)의 접속개소의 사이에 접점스위치(123)를 직렬로 접속하여 구성되고 있다.

또, 이 접점스위치(123)는 후술하는 바와 같이, 충전코오드(121)를 감아서 수납하는 코오드케이스(31)에 배설되고, 충전코오드(121)가 코오드케이스(31)로부터 끌어내어지면 접점스위치(123)가 오프되도록 형성되어 있다.

따라서, 충전코오드(121)를 끌어냄에 따라 접점스위치(123)가 오프되면, 이 후단에 접속되어 있는 모터 구동회로(18) 등을 포함한 각종 회로에는 배터리(13)로부터 구동전류가 공급되지 않고, 이 상태하에서는 메인 스위치(9)를 온동작시켜도 전동2륜차(1)는 주행이 금지되게 된다.

그리고, 124는 급전라인에 병렬접속된 DC/DC 콘버어터인데, 이 DC/DC 콘버어터(124)에 의하여 배터리전압을 각종 회로용 전압으로 변환하여 공급하고 있다.

즉, 이 DC/DC 콘버터(124)는 모터 제어회로(125)에 접속되어 모터용의 배터리전력을 모터 제어회로용의 전압으로 변환하여 공급하고 있다. 또, 이 모터 제어회로(125)는 액셀신호 등이 입력된 주행제어회로(도시생략)에 접속되며, 이 주행제어 회로로부터의 주행지령신호에 의거하여 모터 구동회로에 주행/회생모우드의 모터 제어신호를 출력하고 있다.

즉, 도 11 내지 도 13에 도시한 바와 같이, 접점스위치(123)가 배설되어 있는 코오드케이스(31)는 케이스본체(32)와 커버케이스(33)에 의하여 구성되며, 이 코오드케이스(31)내에 충전코오드(121)를 감은 코오드리일(34)을 회전가능하게 축받이하여 수납하고 있다. 또, 끌어내어진 충전코오드(121)를 자동적으로 코오드리일(34)에 잡아서 수납하는 수납기구와, 충전코오드(121)를 끌어낸 상태로 유지하는 록기구가 구비되어 있다.

케이스본체(32)의 중심에는 소정 직경의 중심축(32a)이 일체로 형성되고, 이 중심축(32a)에 대략 원판 형상으로 형성된 코오드리일(34)이 회전가능하게 축받이되어 있다. 또, 이 케이스본체(32)는 원판 형상으로 형성되며, 그 외주에 측벽을 가짐과 동시에, 이 측벽에는 충전코오드(121)를 통과시키는 개구부(32b)가 설치되어 있다. 또한, 이 코오드리일(34)에는 충전코오드(121)가 감겨 있고, 충전 코오드(121)를 코오드케이스(31)내에 콤팩트로 수납할 수 있도록 설치되어 있다.

즉, 이 충전코오드(121)는 2심을 가진 소정 길이의 코오드가 사용되며, 기단은 코오드리일(34)쪽에 고정되고, 선단에는 가정용 전원의 콘센트에 꽂아넣어 접속하는 소정 형상의 플러그(122)가 달려 있다. 또, 이 충전코오드(121)의 기단에는 도통소재를 사용하여 형성되며, 커버케이스(33) 방향으로 돌출된 회전접촉편(121a, 121a)이 설치됨과 동시에, 커버케이스(33)의 내면에는 이들 회전접촉편(121a,121a)에 대응하여 도통소재를 사용하여 다른 직경의 링형상으로 형성된 2개의 고정접촉부(33a, 33a)가 설치되어 있다. 그리고, 각 충전코오드(121)의 회전접촉편(121a)은 대응한 커버케이스쪽의 고정접촉부(33a)에 코오드리일(34)의 회전상태에 관계없이 미끄럼 접촉하도록 설치되어 있다. 또, 각각의 고정접촉부(33a, 33a)는 커버케이스(33) 외부에 돌출하는 접속단자(33b, 33b)(도 11 참조)에 접속되며, 각 단자(33b, 33b)는 충전기(17)에 접속된다. 따라서, 충전코오드(121)는 그 수납 또는 끌어내는 상태에 관계없이 항상 코오드케이스(31)의 외부접속단자(33b, 33b)에전기적으로 도통하도록 설치되어 있다.

또, 충전코오드(121)를 자동적으로 수납하는 수납기구는 코일스프링(35)을 사용하여 충전코오드(121)가 끌어낸 경우에는 코오드리일(34)을 복귀방향으로 회전 가압하도록 하고 있다. 이 코일스프링(35)은 탄성변형 가능한 소재가 사용된 판스프링을 간격을 둔 나선형상으로 하여 형성되며, 내주쪽의 일단이 케이스본체(32)쪽에 고정됨과 동시에 외주쪽의 일단이 코오드리일(34)쪽에 고정되어 있다.

따라서, 충전시 등에 충전코오드(121)를 코오드케이스(31)에서 끌어내었을 경우에는 충전코오드(121)를 감은 코오드리일(34)이 1방향으로 회전하여 코일스프링(35)이 탄성변형하면서 감기기 때문에, 이 코일스프링(35)에는 코오드리일(34)을 수납 방향으로 회전가압하는 에너지가 축적된다. 그리고, 충전코오드(121)를 필요량 끌어내면 코일스프링(35)에 의하여 이 충전코오드(121)가 코오드리일(34)에 되감긴다.

또한, 충전코오드(121)를 끌어낸 상태로 유지하는 록기구는 케이스본체(32)에 중심으로부터 비스듬히 바깥쪽을 향하여 형성된 걸림홈부(32c)와, 이 걸림홈부(32c)에 대응하여 코오드리일(34)에 설치된 갈고리부(도시생략)로 구성되어 있다.

이 코오드리일(34)의 갈고리부는 대략 길다란 판자 형상으로 형성되며, 기단이 걸림홈부(32c)에 대하여 외주쪽으로 축받이되며, 직경방향으로 요동가능하게 설치됨과 동시에 선단이 쪽방향으로 향하도록 스프링 등에 의하여 소정으로 가압되어있다. 따라서, 끌어낸 충전코오드(121)를 비교적 천천히 되돌리면, 이케이스본체(32)의 걸림홈부(32c)에 코오드리일(34)의 고랑이가 걸리므로 충전코오드(121)는 당겨내어진 채로 고정된다. 그리고, 이러한 상태의 충전코오드(121)를 일단 다시 끌어내어 케이스본체(32)의 걸림홈부(32c)와 코오드리일(34)의 고랑이부의 걸어 맞춤을 해제하고, 다음에 충전코오드(121)를 놓고 급격히 되돌리면 코일스피링(35)에 의하여 자동적으로 되감겨 충전코오드(121)가 소정으로 케이스내에 수납된다. 즉, 이 되감기는 중에는 원심력에 의하여 갈고리부의 선단이 바깥방향으로 열리므로 걸림홈부(32c)에 갈고리가 걸어맞춤하는 일은 없다.

그리고, 코오드가 소정으로 수납된 경우에, 접속상태가 되는 접점스위치(123)를 구성하는 기구는 충전코오드(121)를 끌어내고/수납하는 코오드리일(34)의 회전동작에 의하여 코오드리일(34)을 축방향으로 이동가능하게 설치함과 동시에, 이 동작에 연계하여 접촉 · 분리되는 접점스위치(123)를 설치하여 구성되고 있다.

즉, 이 케이스본체(32)의 중심에 설치된 중심축(32a)의 외주에는 우회전으로 숫나사홈이 형성되어 있다. 또, 이 코오드리일(34)의 중심축구멍(34a)에는 케이스본체(32)의 중심축(32a)에 대응하여 똑같은 우회전으로 암나사홈이 형성되어 있다. 따라서, 충전코오드(121)를 당겨내면, 이 충전코오드(121)를 감고 있는 코오드리일(34)이 순방향으로 회전하여 초기위치에서 이동하도록 형성되어 있다. 또, 끌어낸 상태에서 충전코오드(121)를 수납하는 경우에는 코오드리일(34)이 역방향으로 회전하여 코오드리일(34)에 충전코오드(131)가 감겨서 수납되고, 이 역회전에 의하여 코오드리일(34)은 초기위치로 복귀하도록 되어 있다.

그리고, 접점스위치(123)는 커버케이스(33)쪽에 설치된 고정접점부(37)와, 코오드리일(34)쪽에 설치된 가동접점부(38)로 구성되며, 충전코오드(121)가 수납되어 코오드리일(34)이 초기위치상태로 되돌아간 경우에는 고정접점부(37)에 가동접점부(38)가 접촉하여 접점스위치(123)가 접속상태가 된다. 다른 한편, 코오드가 인출되었을 경우에는 코오드리일(34)이 초기위치상태에서 떨어지고, 이에 따라 고정접점부(37)에서 가동접점부(38)가 떨어져 접점스위치(123)가 비접속상태가 되도록 되어 있다.

상기 고정접점부(37)는 도통소재를 사용하여 다른 직경의 링형상으로 형성된 2개의 고정접점부(37, 37)에 의하여 구성되며, 서로 직경방향으로 소정간격을 두고 떨어져 있다. 또, 각각의 고정접점부(37, 37)는 커버케이스(33) 외부에 돌출한 접속단자(37a, 37a)에 접속되며, 이들 단자(37a, 37a)는 상술한 급전라인에 직렬접속되어 있다.

또, 가동접점부(38)는 똑같이 도통소재를 사용하여 평판 형상으로 형성되며, 상기 고정접점부(37, 37)에 대응한 직경방향의 거리에 코오드리일(34)의 둘레위에 같은 간격으로 설치된 3개의 접점부에서 구성되고, 코오드리일(34)이 초기위치인 경우에는 링형상의 고정접점부(37, 37)에 확실히 접촉하도록 형성되어 있다.

따라서, 고정접점부(37)에 가동접점부(38)가 접촉하면, 즉 충전코오드(121)가 코오드케이스(31)에 수납되면 접점스위치(123)가 도통상태가 된다. 그래서, 메인 키이스위치(9)를 온으로 하면 급전라인이 접속상태가 되어 배터리(13)로부터 모터/회로군에 구동전류가 공급되어 차량이 주행가능하게 된다.

다음에, 이러한 전기자동차의 주행금지장치(120)의 동작을 설명한다.

도 13에 도시한 바와 같이, 충전코오드(121)가 코오드케이스(31)내에 수납된 초기상태로부터 도 14에 도시한 바와 같이 충전코오드(121)를 조금이라도 끌어내거나, 도 16에 도시한 바와 같이 충전코오드(121)가 완전히 끌어내어지면, 이 충전코오드(121)의 당겨냄에 따라 코오드리일(34)이 회전하여 초기위치로부터 이동하여 접점스위치(123)가 오프된다. 따라서, 예를 들면, 메인 키이스위치(9)를 온으로 하여도 이 접점스위치(123)의 오프동작에 의하여 배터리(13)로부터의 급전라인이 차단되어 배터리(13)를 모터(7)를 포함한 각종 회로에 구동전류가 공급되지 않아 차량의 주행이 금지된다.

다른 한편, 충전코오드(121)를 소정으로 수납하여 도 13에 도시한 바와 같은 초기상태로 복귀하면, 이 코오드수납에 따라 코오드리일(34)이 역회전하여 초기위치로 복귀이동하여 접점스위치(123)가 온으로 된다. 따라서, 메인 키이스위치(9)를 온으로 하면, 배터리(13)로부터의 급전라인이 접속되어 배터리(13)를 모터(7)를 포함한 각종 회로에 구동전류가 공급되어 차량이 주행가능하게 된다.

그리고, 이렇게 충전코오드가 소정으로 수납되어 있지 않는 경우에는, 미수납상태를 도시한 신호를 얻을 수 있으므로, 이 신호를 사용하여 표시패널에 경고표시 등을 행하여 운전자에 주의를 환기시켜 보다 안정성을 높일 수 있도록 하여도 좋다.

또, 충전코오드의 끌어냄과 차량이 정지하고 있음을 판별하여, 이 경우에만 주행을 금지시키는 즉 차량의 발진을 방지시키는 회로로 구성하여도 좋다. 이 경우에는 차량의 주행중에 어떤 이유로 충전코오드가 수납위치에서 벗어난 경우에도 차량이 주행불능이 되는 것을 방지할 수 있다.

또한, 본예에 있어서는 충전코오드를 감은 코오드리일 자체의 축방향의 이동에 의하여 접점스위치를 온/오프로 스위치 동작시키고 있으나, 이와는 반대로 코오드리일의 축방향 위치를 고정시키고, 축의 쪽을 이동가능하게 구성하고, 이 축의 이동에 대응하여 동작하는 접점스위치를 설치하여도 좋다.

이상 설명한 바와 같이, 본예의 전기자동차의 주행금지장치에 의하면, 충전 코오드를 감아서 케이스내에 수납하는 코오드리일을 나선홈 형상의 축에 축받이하고, 그 코오드의 끌어내기 및 수납에 의한 회전에 따라 축방향으로 왕복이동하도록 설치함과 동시에, 이 리일의 초기위치로부터의 이동에 따라 오프동작하는 접점스위치(123)를 설치하고, 이 접점스위치를 전기적으로 배터리로부터 모터에의 급전라인상의 충전경로로부터 모터쪽에 직렬접속하여 구성함으로써 충전중이냐 아니냐에 관계없이 충전코오드를 케이스내에 수납하지 않으면 차량이 주행가능하게 되지 않으므로 충분한 안전성을 확실히 확보할 수 있다. 즉, 주행금지상태는 외부전원으로부터의 전력공급상태에 의존하고 있지 않으므로, 외부전원이 정전하거나 충전코오드가 단선되어도 주행을 확실히 금지할 수 있다.

또, 본예에 있어서는 충전코오드에 관하여 전기자동차에 사용된 것을 설명하였으나, 이에 한정되지 않고, 충전가능한 배터리를 사용하여 충전코오드를 끌어낸채로 동작시키는데 적합하지 않거나 또는 바람직하지 않는 전기기기 일반에 널리 적용할 수 있는 것이다.

다음에, 본원 발명의 전기자동차의 주행금지장치를 도 16에 도시한 구체예에 의거하여 설명한다.

본예의 전기자동차의 주행금지장치는 상술한 접점스위치가 그 단면적 형상의 제약에 의하여 비교적 약전류로밖에 사용할 수 없는 경우에 대응한 것이다. 즉, 이 점점스위치 대신에 모터나 각종 회로 등의 구동용 전류를 사용할 수 있는 계전기 스위치를 급전라인상의 동일 개소에 설치함과 동시에, 이 계전기 스위치를 똑같은 접점스위치에 의하여 단속조작하도록 하여 구성되어 있다. 단, 이 제2 구체예의 경우, 충전코오드가 수납되어 있을 때에 접점스위치가 오프, 충전코오드가 미수납일 때에 접점스위치가 온이 되도록 설치되어 있다. 따라서, 충전코오드를 수납한 경우에는 이 계전기 스위치가 접속동작함으로써 통상의 각종 동작이 가능하게 되나, 이 접속동작에 동작전류가 불필요한 계전기 스위치를 사용함으로써 통상의 주행가능한 상태하에서는 공급라인 접속동작용으로 배터리전류를 소비하지 않도록 하고 있다.

도 16에 있어서, 본예의 주행금지장치(120)는 배터리(13)로부터 모터 구동회로(18)를 통하여 모터(7)에 접속된 급전라인에 병렬접속된 가정용 전압을 배터리 충전용 전압으로 변환시키는 충전기(17)와, 이 충전기(17)의 접속개소로부터 모터쪽에 병렬접속된 DC/DC 콘버어터(41)와, 이 DC/DC 콘버어터(41)로부터 급전접속됨과 동시에, 그 DC/DC 콘버어터(41)의 접속 개소로부터 모터(7)쪽에 직렬접속된 계전기 스위치(42)와, 이 계전기 스위치(42)와 DC/DC 콘버어터(41)와의 접속라인상에 배설된 상술한 코오드케이스(31)의 접점스위치(123)로 구성되어 있다.

이 계전기 스위치(42)는 스위치 구동용의 전류가 공급되지 않는 경우에는 접속동작하고, 구동전류가 공급된 경우에는 접속이 해제되어 라인을 차단동작하는 계전기 스위치(42)가 사용되고 있다.

따라서, 충전코오드(121)를 끌어냄에 따라 코오드케이스(31)의 접점스위치(123)가 온으로 되면, 계전기 스위치(42)에 구동전류가 공급되므로 급전라인상에 설치된 계전기 스위치(42)가 차단동작하여, 이 상태하에서는 메인 스위치(9)를 온 동작시켜도 배터리(13)로부터 모터(7) 및 모터 구동회로(18)나 모터 제어회로(125)를 포함한 각종 회로에 구동전류가 공급되는 일이 없게 되어 전동2륜차(1)는 주행이 금지되게 된다.

이상 설명한 바와 같이, 본예의 주행금지장치에 의하면, 접점스위치 대신에 모터나 각종 회로 등의 구동용 전지를 사용할 수 있는 계전기 스위치를 상기 제1 구체예의 접점스위치를 설치한 급전라인상의 동일 개소에 설치함과 동시에, 이 계전기 스위치를 똑같은 접점스위치에 의하여 단속조작하도록 구성함으로써 접점스위치의 소형 간소화를 꾀할 수 있고, 더욱이 보다 강한 전력의 전력공급계에도 대응할 수 있다.

또, 이 계전기 스위치를 그 접속동작에 동작전류가 불필요한 것을 사용함으로써 통상의 주행가능한 상태하에서는 공급라인 접속동작용으로 배터리전류를 소비하지 않아도 되므로 배터리의 사용효율을 향상시킬 수 있다.

다음에, 본원 발명의 전기자동차의 주행금지장치를 도 17에 도시한 제3 구체예에 의거하여 설명한다.

본예의 전기자동차의 주행금지장치는 모터 급전라인을 직접적으로 차단하는것이 아니라, 회로기능적으로 모터의 동작을 금지하는 것, 즉 모터 급전을 제어하는 제어회로로부터의 모터 출력지령을 억제함으로써 또는 모터 구동회로의 동작을 정지함으로써 모터의 동작을 금지하는 것이다.

도 17에 도시한 바와 같이, 본예의 주행금지장치(120)는 상기 접점스위치(123)의 오프에 의하여, 예를 들면, 전압초퍼의 충격비가 0%로 되도록 모터 제어회로(123)가 모터 구동회로(18)를 제어하여 모터의 회전을 금지한다.

따라서, 충전코오드(121)를 당겨냄에 따라 접점스위치(123)가 오프되면, 이 후단에 접속되어 있는 모터 구동회로(18)를 제어하여 모터의 회전을 금지하는 것이며, 이 상태하에서는 메인 스위치(9)를 온동작시켜도 전동2륜차(1)는 주행을 금지하게 된다.

또한, 본원 발명의 전기자동차의 주행금지장치를 도 18에 도시한 구체예에 의거하여 설명한다. 그리고, 본예의 전기자동차의 주행금지장치에 있어서, 그 전체의 회로구성은 상기 구체예와 똑같이 구성되어 있으므로, 회로구성의 설명을 생략하기로 한다.

도 18에 있어서, 이 주행금지장치는 충전코오드(121)가 수납되어 있는 경우에는 충전코오드(121)의 선단에 설치된 플러그(122)가 코오드케이스(31)에 대하여 항상 소정위치를 차지하는 것을 이용한 것이다.

즉, 코오드케이스(31)의 개구부(32b)의 근방에는 코오드수납상태의 플러그(122)에 대응하여 누르는 식의 스위치(46)가 설치되어 있다. 이 스위치(46)는 케이스 외부에 돌출하도록 가압된 스위치 조작자(46a)와, 케이스 내부에 수납된접점단자(도시생략)로 구성되어 있다. 또, 이 스위치는 스위치 조작자(46a)가 돌출되어 있는 경우에는 온상태로 되어 라인을 접속하는 한편, 스위치 조작자(46a)가 케이스방향으로 눌린 경우에는 오프상태가 되어 라인접속을 해제하여 라인을 차단하도록 설치되어 있다.

따라서, 충전코오드(121)를 코오드케이스(31)로부터 끌어내면 스위치(46)의 스위치 조작자(46a)가 케이스 바깥쪽으로 돌출하여 스위치(46)가 온접속상태가 되어 이 DC/DC 콘버어터로부터 계전기 스위치에 구동전류가 공급된다. 이 결과, 이 계전기 스위치가 차단동작하여 급전라인의 접속을 차단하므로 충전중이냐 아니냐에 관계없이 충전코오드(121)가 끌어내어져 있는 경우에는 차량의 주행을 확실히 방지할 수 있다.

다른 한편, 충전코오드(121)를 수납하면 충전코오드(121) 선단에 설치되어 있는 플러그(122)에 의하여 스위치 조작자(46a)가 눌려서 스위치(46)가 오프상태로 되므로 계전기 스위치에 구동전류가 공급되지 않게 되어 계전기 스위치가 차단동작을 해제하여 급전라인이 접속되어 차량이 주행가능하게 된다.

그위에, 케이스의 개구부의 근방에 비접촉식의 호올소자(hall element) 등을 사용한 근접센서를 설치하고, 이 센서에 의하여 플러그가 케이스의 개구부 부근에 도달한 것을 충전코오드(121)의 수납상태를 판별하도록 하여도 좋다. 이 경우에는 비접촉식 센서를 사용하고 있으므로, 스위치식을 사용한 경우의 접촉불량 등에 의거한 고장이나 동작불량을 회피할 수 있음과 동시에 내구성을 향상시킬 수 있다.

이상 설명한 바와 같이, 본예의 주행금지장치에 의하면 상기 구체예와 똑같은 효과를 나타낼 뿐만아니라 간소한 가압식 스위치를 케이스 개구부의 근방에 설치하면 되므로 코스트다운이나 신뢰성의 향상을 꾀할 수 있다.

그리고, 본예의 비주행상태에 있어서 주행금지신호에 의하여 동작하는 알람표시 등의 지각수단을 구비하면 그 상태가 쉽게 판별할 수 있게 된다.

다음에, 본원 발명의 전기자동차의 회생브레이크장치를 도 19에 도시한 구체예에 의거하여 설명한다.

본예의 전기자동차의 회생브레이크장치는 기계적인 브레이크에 의한 차량의 감속도를 검출하여, 이 감속도에 대하여 최적의 회생제동력을 얻도록 브레이크동작하는 주행용 모터를 제어한 것이다. 또, 본예의 회생브레이크장치에 있어서는 주행속도를 상시 계측하여 이 속도변화를 연산하여 차량의 감속도를 결정하고 있다.

즉, 도 19에 도시한 바와 같이, 본예의 회생브레이크장치는 주행륜(전륜(4) 또는 후륜(5))을 차체에 대하여 회전가능하게 축받이하는 차축의 회전속도를 검출하는 부호기(encoder)(52)와, 이 검출한 회전속도의 변화로 운전자가 브레이크 조작하였을 때의 차량감속도를 연산하는 연산부(53)와, 이 연산부(53)에 의하여 연산된 감속도에 의거하여 모터(7)에 의한 회생브레이크 방식의 동작지령을 모터 구동회로(18)에 출력하는 모터 제어회로(125)로 구성되어 있다.

상기 부호기(52)는 일반적인 비접촉식의 회전속도센서가 사용되고 있다. 비접촉식의 회전속도센서로서, 예를 들면 도시를 생략한 포토인터럽터 방식의 회전 속도센서가 사용된다. 이것은 차축에 고정되어 방사상으로 소정의 간격으로 슬릿이 설치된 검출원판과, 이 원판의 양쪽에 원판에 대해서는 비접촉으로 간격을 두고 대향배치된 방광다이오드와 포토트랜지스터로 구성되며, 이들 양자간을 통과하는 원판의 슬릿에 따라 펄스상의 신호가 출력되도록 하고 있다. 즉, 차축의 회전에 동행회전하는 검출원판의 슬릿을 통과하여 발광다이오드로부터의 발광이 포토트랜지스터에 도달하면 포토트랜지스터로부터 검출신호가 출력되다. 따라서, 차륜의 회전에 따라 회전하는 검출원판의 슬릿이 다이오드 및 트랜지스터 사이를 통과하면 검출신호가 출력되며, 이 부호기(52)의 후단에 접속되어 있는 연산부(53)에 이 차륜의 회전속도를 나타내는 펄스상 파형신호가 입력된다.

상기 연산부(53)는 주로 일반적인 논리회로소자 등을 사용하여 구성된 회로를 구비하고, 부호기(52)로부터 입력된 차륜의 회전속도를 나타내는 펄스신호를 회로적으로 연산처리하여 차량의 감속도를 얻을 수 있도록 되어 있다. 따라서, 브레이크 조작시에는 이 연산부(53)에 의하여 실시간(realtime)으로 차량의 감속도를 연산하여, 이 연산한 감속도를 후단에 접속되어 있는 모터 제어회로(125)에 출력하도록 설치되어 있다.

상기 모터 제어회로(125)는 연산부(53)와 똑같이 주로 일반적인 논리회로소자 등을 사용하여 구성된 회로를 구비하고, 미리 준비된 내부처리에 의하여 외부로부터 입력된 신호를 처리하여 모터 구동회로(18)에 동작신호를 출력하도록 하고 있다. 즉, 이 모터 제어회로(125)는 통상 주행시에는 제어회로로부터의 모터출력 지령신호가 입력되는 한편, 브레이크 동작시에는 브레이크 작동신호와 차량감속도가 입력된다.

그리고, 통상이 차량주행시에는 운전자의 액셀조작에 따라 제어회로에서 출력되는 모터 출력지령에 의거하여 모터 구동회로(18)에 구동신호를 출력하고 있다. 다른 한편, 회생브레이크 동작시에는 모터 구동회로(18)에 내부처리에 의하여 설정된 소정의 회생동작 지령신호를 출력하도록 하고 있다.

즉, 모터 제어회로(125)의 회생동작모드는 브레이크 동작신호에 의하여 기동되며, 이 회생동작모드시의 회생제동량은 연산한 감속도에 의거하여 최적의 값으로 설정하고 있다. 이 회생제동량은 전륜에 설치된 기계식의 제동력과 후륜에 설치된 회생제동력과의 비율이 최적이 되도록 설정되어 있다.

그리고, 일반의 차량에 있어서는 제동력의 동작효율은 그 차량의 중심에 의한 영향이 지배적인 것이 알려져 있다. 즉, 2륜차인 경우에는 전륜 및 후륜에 걸리는 차체하중에 의하여 브레이크효율이 변화하나, 각 륜의 브레이크가 분담하는 제동력의 비율은 이상적으로 전륜 및 후륜에서 7:3으로 설정하는 것이 바람직하다고 한다. 그러나, 예를 들면 전동스쿠터인 경우, 구조중량의 큰 비율을 차지하는 배터리가 차체중앙 부근에 밖에 탑재할 수 없으므로, 차체 전후방향의 중심균형을 양호하게 확보하기가 곤란하다.

그래서, 본예에 있어서는 이 브레이크 동작시에 실제의 차량중심을 가미하면서 전체의 브레이크 균형이 이상적인 7:3이 되도록 콘트롤하고 있다. 즉, 종래에 있어서 회생제동력은 대략 일정값이 였음에 대하여 본예에서는 감속도에 따라 증감됨과 동시에 항상 이상적인 7:3의 브레이크 균형을 유지하도록 하고 있다. 따라서, 차량의 절대적인 제동력, 전륜과 후륜을 합계한 제동력이라고 하기 보다도 종합적인 균형을 포함한 회생제동력이 설정되게 된다. 그 결과, 더욱 간단히 차량으로서의 최적의 종합제동력을 확보할 수 있다.

그리고, 브레이크 동작시에는 이렇게 설정된 회생제동력값이 모터 구동회로(18)에 출력되고 있다.

이 모터 구동회로(18)는 상술한 바와 같이, 주로 MOS-FET 회로에 의하여 구성되며, 모터 제어회로(125)로부터의 지령에 의거하여 회로의 동작이 제어되고 있다. 즉, 이 MOS-FET 소자의 고속 스위칭동작에 의하여 통상 주행시에는 주행용 모터(7)에 공급하는 배터리전력을 통전제어하여 모터출력을 제어하고 있다.

다른 한편, 회생브레이크 동작시에는 주행용 모터(7)를 배터리(18)에 접촉함과 동시에, 설정된 회생제동력에 의거하여 발전기로서 동작중인 주행용 모터(7)가 발생하는 전력을 제어하여 회생제동력을 증감하고 있다. 또, 회생모드시에 주행용 모터에서 생성되는 비교적 저전압의 발전전압을 모터 구동회로(18)를 사용하여 적어도 그 시점에 있어서의 배터리 방전전압보다도 고전압으로 승압하여 배터리 충전을 하고 있다.

다음에, 이렇게 구성되어 있는 회생브레이크장치의 동작을 설명한다.

차량의 주행중에 운전자가 기계식 브레이크를 조작하면, 이 기계식 브레이크에 의한 속도변화를 부호기(52)에 의하여 검출하며, 검출한 속도변화로 연산부(53)에 의한 연산에 의하여 차량의 감속도가 결정된다.

이어서, 모터 제어회로(125)에 브레이크 작동신호가 입력되며, 이 신호에 의거하여 회생브레이크 방식이 개시된다. 즉, 산정된 감속도에 따라 회생브레이크량이 적절하게 설정되어 모터 구동회로(18)에 출력되고, 모터 구동회로(18)에 의하여모터에 의한 회생제동력이 조정된다.

또, 이 경우에 운전자가 제동력이 부족하다고 판단하여, 더욱 브레이크 조작량을 증대시키면 이 조작에 따라 감속도가 증대하며, 다시 이 감속도에 따라 가능한한 회생브레이크량이 증가한다. 따라서, 긴급시에는 충분한 제동력을 확실히 확보할 수 있다.

또한, 브레이크 동작중에 어떤 이유로 기계식 브레이크가 부조 또는 고장난 경우에도 회생브레이크량을 증대하도록 제어하여 안전성을 높이도록 제어하여도 좋다. 즉, 브레이크 조작량이 변화하지 않음에도 불구하고 감속도가 급격히 감소한 경우에는 회생브레이크량을 증대시켜 이전의 감속도가 되도록 제어할 수도 있다.

그리고, 발전생성된 회생전력이 배터리에 충전 가능한 전력량을 넘은 경우에는 이 잉여의 회생전력을 다른 회로수단이나 모터 구동회로(18)에 의하여 소비하도록 구성하여 항상 배터리의 충전가능 용량에 관계없이 최적의 회생제동력을 얻을 수 있도록 하여도 좋다.

또, 차량이 선회하고 있을 때 등과 같이, 차체가 옆쪽으로 기울어지고 있는 경우나, 내리막 등과 같이 차체가 앞쪽으로 기울어지고 있는 경우에, 이러한 상태를 검출하는 경사센서 등을 설치하여, 이러한 경사각도를 연산하는 데이타에 추가하여 각각에 따른 최적의 회생브레이크량을 재설정하도록 하여도 좋다. 이들의 경우에 전륜만 브레이크 조작하였을 때에도 후륜의 회생브레이크량을 증대시킬 수 있으므로 전륜의 로크에 의한 차량의 전도를 방지할 수 있어서 감속시의 차체안전성을 향상시켜 충분한 안전성을 확보할 수 있다.

또한, 브레이크 조작량이 동일하고, 감속도가 변화하지 않는 경우에는 기계식 브레이크의 제동력을 경감시켜 회생브레이크의 제동력을 증가시켜 회생브레이크의 동작기회를 증대시켜도 좋다.

또, 브레이크의 조작시점에서의 차량의 주행속도에 따라 회생제동력을 가변적으로 제어하여 기계식 브레이크와 회생브레이크의 브레이크 배분을 최적으로 설정하도록 구성하여도 좋다. 즉, 원리적으로 회생브레이크는 차량이 고속시에는 잘 들으나 저속시에는 듣지 않으므로, 브레이크 시점에서의 차량속도역에 따른 회생제동력을 설정하여도 좋다.

이상 설명한 바와 같이, 본예의 회생브레이크장치에 의하면, 브레이크 제동시에는 기계식 브레이크를 단독으로 조작한 경우에도 회생브레이크가 자동적으로 동작하므로 전체적인 브레이크 조작에 필요한 운전자의 조작력이 경감된다.

또, 이렇게 기계식 브레이크를 항상 회생브레이크가 보조하게 되므로 기계식 브레이크의 부담이 경감되어 내리막 등에 있어서 연속적인 브레이크 동작이 행하여지는 경우에도 기계식 브레이크가 이상 가열하여 브레이크로서 작동불능이 될 위험성을 방지할 수 있어서 안전성이나 브레이크장치로서의 신뢰성을 향상시킬 수 있다.

또한, 전륜만 브레이크 조작한 경우에도 이 전륜 브레이크에 의한 감속도를 검출하여 후륜의 회생브레이크가 작동하므로 전후륜에 의한 브레이크 배분을 최적화할 수 있어서 차량으로서의 최적의 종합제동력을 확보할 수 있게 된다. 예를 들면, 익숙하지 못한 운전자가 전륜만 브레이크 조작하여도 이에 연동하여 후륜도 브레이크 동작하므로 숙련된 운전자와 똑같은 안전한 브레이크 조작이 행하여지며, 또 이 후륜에 의한 회생브레이크량은 전륜 브레이크와 균형시킨 최적의 값으로 설정되므로 안정되게 감속시킬 수 있어서 감속시의 주행안정성을 충분히 확보할 수 있다.

또한, 회생제동량이 브레이크 상황에 따라 증대되므로 차량의 주행가능거리를 늘일 수 있게 된다.

또, 본원 발명의 전기자동차의 회생브레이크장치를 도 20에 도시한 구체예에 의거하여 설명한다.

본예의 전기자동차의 회생브레이크장치는 상기 제2B 발명의 제1 구체예와 마찬가지로 기계적인 브레이크에 의한 차량의 감속도를 검출하여, 이 감속도에 대하여 최적의 회생제동력을 얻도록 한 것이다. 또, 상기 제1 구체예와는 달리 차량의 감속도를 계측한 속도변화로 연산에 의하여 결정하는 것은 아니고, 가속도센서로 직접적으로 얻을 수 있도록 한 것이다.

즉, 도 20에 도시한 바와 같이, 본예의 회생브레이크장치는 차체의 적절한 곳에 배설되어 차량의 속도를 검출하는 가속도센서(56)와, 이 검출한 차량의 감속도신호를 증폭하는 증폭기(57)와, 이 증폭기(57)에 의하여 증폭된 감속도에 의거하여 모터에 의한 회생브레이크 모드의 동작지령을 모터 구동회로(18)에 출력하는 모터 제어회로(125)로 구성되어 있다.

상기 가속도센서(56)는 일반적인 적어도 1방향의 가감속도를 검출할 수 있는 가속도센서가 사용되며, 차체의 적절한 곳에 그 검출방향을 차량의 전후방향을 향하여 배설되어 있다. 따라서, 이 가속도센서(56)에 의하여 브레이크 동작시 등에는 차량의 전후방향의 가감속도를 검출하여 후단에 접속되어 있는 증폭기(57)에 검출한 감속도를 출력하도록 하고 있다.

이 증폭기(57)는 일반적인 앰프기능을 가진 소자회로에 의하여 구성되며, 감속도신호를 소정값으로 증폭하여 후단에 접속되어 있는 모터 제어회로(125)에 증폭한 감속도를 출력하도록 하고 있다.

그리고, 가속도센서 자체에 증폭기능이 구비되어 있는 경우에는 증폭기를 생략할 수 있어서 더욱 회로구성을 간소화 할 수도 있다.

이렇게 구성된 회생브레이크장치는 상기 제1 구체예와 마찬가지로 기계식 브레이크에 의한 감속도에 따라 최적의 회생브레이크가 설정된다.

이상 설명한 바와 같이, 본예의 회생브레이크장치에 의하면 상기 구체예와 똑같은 효과를 나타낼 뿐만아니라 가속도센서를 사용하여 브레이크시의 차량감속도를 직접적으로 결정하고 있으므로 더욱 검출정밀도의 향상을 꾀할 수 있어서 최적의 회생브레이크 제어에 의하여 종합적인 브레이크 성능을 향상시킬 수 있다.

또, 상기 구체예와는 달리 회로적으로 간단하게 되므로 코스트 다운이나 신뢰성을 향상시킬 수 있다.

또한, 본원 발명의 전기자동차의 회생브레이크장치의 다른 구체예를 설명한다.

본예의 전기자동차의 회생브레이크장치는 차량의 감속시에 상기 모터를 일시적으로 발전기로서 사용하여 차량의 주행 운동에너지를 전기에너지로 변환하여 감속하는 회생브레이크장치를 구비한 것으로서, 상기 회생브레이크장치는 액셀의 온, 오프를 검출하는 액셀검출수단과, 전후의 브레이크의 작동상태를 검출하는 브레이크상태 검출수단과, 상기 액셀검출수단으로부터의 오프신호에 의하여 기동되어 상기 브레이크상태 검출수단에 의하여 검출된 전후의 브레이크 배분에 의거하여 최적의 회생제동력량을 설정하는 모터 제어회로를 구비한 것이다.

상기 브레이크상태 검출수단은 각 브레이크 와이어의 장력을 검출하는 센서, 브레이크레버의 반동력을 검출하는 센서, 브레이크레버의 회전지지축에 설치된 압전센서, 전후의 서스펜션의 스트로우크를 검출하는 센서의 어느 하나가 사용된다.

본예의 경우도 액셀오프시에 브레이크상태를 검출하여 최적의 회생제동력량이 설정되므로 더욱 검출정밀도의 향상을 꾀할 수 있어서 최적의 회생브레이크 제어에 의하여 종합적인 브레이크 성능을 향상시킬 수 있다.

그리고, 상술한 각 본원 발명의 구체예는 서로 배제하는 것은 아니고, 임의로 조합하여 단일한 전기자동차에 적용할 수 있어서 전기자동차의 종합성능을 향상시킬 수 있는 것이다.

다음에, 본원 발명의 다른 실시형태를 도 21 내지 도 23에 도시한 구체예에 의거하여 설명한다. 본에에 있어서, 전기자동차인 전동2륜차는 스쿠터를 예로들어 설명한다.

도면에 있어서, 모터(7), 무단계 변속장치(118), 동력전달장치(119) 및 후륜(5)은 완충스프링(210)을 통하여 차체(2)의 메인 프레임(3)에 부착되어 있다.

211은 차체(2)에 회전가능하게 설치된 메인 스탠드인데, 이 메인스탠드(211)는 도 21 및 도 23에 있어서 < 자형으로 되어 있다. 메인 스탠드(211)의 대략 중앙부에 차체(2)에 회전가능하게 부착되는 회전운동받침점(212)을 설치하고 있으며, 이 회전운동받침점(212)의 상부의 아암(213)의 선단에 피벗팅부(214)가 형성되고, 또 회전운동받침점(212)의 하부의 아암(215)의 하단은 스탠드 접지부(216)를 구성하고 있다.

상기 메인 스탠드(211)보다도 앞쪽의 차체(2)에는, 전예와 같은 지지아암(217)이 회전운동 가능하게 설치되어 있다. 이 지지아암(217)은 본예에서는 하단에 차체(2)에 회전운도 가능하게 부착되는 회전운동받침점(218)을 설치하고 있으며, 이 회전운동받침점(218)의 상부의 아암선단에는 피벗팅부(219)가 형성되어 있다.

배터리(220)를 수납하는, 배터리 케이스(221)는 그 뒷부분의 피벗팅부(214)가 링크(226)의 일단에 피벗팅되어 있다. 또, 링크(226)의 타단은, 메인스탠드(211)의 상부의 피벗팅부(214)에 피벗팅되어 있다.

상술한 바와 같이 구성되는 본예에서는, 배터리 케이스(221)는 메인 스탠드(211)에 연계하는 링크(226) 및 지지아암(217)의 선단(상단)에 회전운동할 수 있도록 설치되어 있으므로 메인 스탠드(211)의 기립시에는 그 배터리 케이스(221)는 차체(2)에 대하여 위치변경 가능하게 설치된다. 즉, 전자케이스(221)가 메인 스탠드(211)에 연계하는 링크(226) 및 지지아암(217)의 선단(상단)에 회전운동할 수 있도록 설치되어 있으므로 메인 스탠드(211)의 기립시에는 도 25에 도시한 바와 같이 메인 스탠드(211), 링크(226) 및 지지아암(217)의 회전운동에 따라, 지지아암(217)은 상기 회전운동 받침점(218)을 중심으로 원호형상의 궤적을 더듬어 비스듬히 아래방향으로 이동하며, 링크(226)도, 메인 스탠드(211)의 기립에 따라, 그 일단(배터리 케이스(221)와 원추형 접합하는 단부)은 하방으로 이동한다. 따라서, 배터리 케이스(221)의 무게중심(G)은 차체(2)에 대하여 전후방향으로 이동하게 된다.

본예의 스탠드기구를 구비한 전동2륜차에 의하면 종래와 같이 메인 스탠드의 기립에 따라 배터리 케이스가 차체와 함께 윗방향으로 이동하는 것은 아니므로 메인 스탠드의 기립에 배터리중량이 걸려서 무거워지는 사태를 회피할 수 있고, 그만큼 스탠드조작의 인력부하를 저감시킬 수 있어서 메인 스탠드의 기립이 쉬워지게 된다.

도 26은, 본원 발명의 다른 구체예를 나타낸 도면으로서, 전예와 같이, 모터(7)로부터의 구동력은, 무단계 변속장치(118)에 의하여 적절한 로오크로 변환되고, 동력전달장치(119)로 전달되어서 후륜(5)이 회전하며, 그리고, 상기 모터(7), 무단계 변속장치(118), 동력전달장치(119) 및 후륜(5)은 완충스프링(210)을 개재하여 차체(2)의 메인 프레임(3)에 부착되어 있다.

전예의 도 21 및 도 22에 도시된 후륜 구동기구의 피벗축(231)은, 무단계변속장치(118)의 지지부(118a)의 부위에 설치되어 있으며 이 피벗축(231)을 받침점으로 하여, 모터(7)를 비롯한 무단계 변속장치(118), 동력전달장치(119) 및 후륜(5)이 요동하도록 설치되어 있다. 그런데, 본예의 경우에는 도 26에 도시한 바와 같이, 후륜구동기구의 피벗축(231)을 차체(2)의 메인 프레임(3)에 부착함과 동시에,모터(7)의 모터축에서 상기 피벗축(231)을 겸용하며, 또는 모터축과 대략 동축상에 피벗을 형성한다.

따라서, 모터(7)의 모터축을 피벗축(231)으로 하여 메인 프레임(3)에 부착하므로 모터(7)가 스프링상에 설치하게 되어 주행시의 노면의 凸에 의한 진동이 직접 모터에 전달되는 것이 감소되어 모터 동작의 신뢰성이 향상된다. 또한, 바퀴간격(wheel base)을 단축시킬 수 있게 되기 때문에, 설계상의 자유도가 향상됨과 동시에 선회반경도 작아지기 때문에 소회전이 가능하여 차고에 넣을 때 등의 조작 및 취급성이 향상되는 잇점을 가지게 된다. 또, 바퀴간격을 단축시키지 않는 경우에는 배터리 탑재량을 증가시킬 수 있게 된다.

또한, 도 27에 있어서, 차체(2)의 중앙에는 충전기(224)와 인버어터를 구비한 모터 구동회로(225)를 배치하고, 이 충전기(224)와 모터 구동회로(225)의 양쪽에 배터리(220, 220)를 배치하고 있다.

이와 같이, 충전기(224)와 모터 구동회로(225)를 차체(2)의 중앙에 배치하고, 이들의 양쪽에 배터리(220, 220)를 탑재하고 있으므로, 이들 충전기(224)와 모터 구동회로(225)의 한쪽이 작동하여 발열한 경우에는 이 발열이 반드시 전체의 배터리(220)에 균등하게 전해져서 효율적인 방열이용을 할 수 있다. 따라서, 낱낱의 배터리의 더워짐이 균등하게 되므로 배터리 전체적인 방전성능을 균일화할 수 있어서 배터리장치로서의 충방전성능의 향상을 꾀할 수 있다. 또, 배터리는 양쪽에 배치되므로 배터리 교환시에 옆에서 떼낼 수 있어서 작업성이 향상된다.

본원 제1 청구항에 기재된 발명은 주행용 모터와, 이 모터를 구동시키는 전원장치를 구비한 전기자동차에 있어서, 복수의 배터리를 접속하여 소정의 모터용 전압을 출력하는 조전지와, 상기 「조전지를 구성하는 개개의 배터리」 에 대응하여 설치되거나, 또는 「조전지를 구성하는 개별화된 각 복수의 배터리」 에 대응하여 설치된 스위치로서, 그 「조전지를 구성하는 낱낱의 배터리」 또는 「조전지를 구성하는 개별화된 각 복수의 배터리」 를 선택적으로 제어회로군에 병렬 접속하는 선택스위치와, 상기 「조전지를 구성하는 낱낱의 배터리」 가 보유하는 전기에너지 상태 또는 「조전지를 구성하는 개별화된 각 복수의 배터리」 가 보유하는 전기에너지 상태를 판별하는 판별수단과, 상기 전기에너지 상태에 의거하여 최대 에너지를 가진 상기 「조전지를 구성하는 개개의 배터리」 또는 「조전지를 구성하는 개별화된 각 복수의 배터리」 를 선택하고, 또한 이에 의거하여 상기 선택스위치의 접속동작을 하는 제어수단을 구비한 구성의 전기자동차의 안전기구이다.

본원 제2 청구항에 기재된 발명은 상기 청구항 1 기재의 발명에 있어서, 상기 판별수단이 각 배터리의 출력단자전압 또는 잔존용량으로 상기 전기에너지 상태를 판별하는 구성의 전기자동차의 안전기구이다.

본원 제3 청구항에 기재된 발명은 상기 청구항 1 기재의 발명에 있어서, 상기 판별수단의 판별처리 또는 상기 제어수단의 선택 및 접속처리가 소정시간마다 실시되는 구성의 전기자동차의 안전기구이다.

본원 제4 청구항에 기재된 발명은 주행용 모터와, 이 모터를 구동시키는 전원장치를 구비한 전기자동차에 있어서, 상기 모터에 대하여 급전라인을 통하여 전력을 공급하는 배터리 전원부와, 상기 배터리 전원부의 출력전압의 저하를 검출하는 전압검출수단과, 상기 급전라인에 접속 및 해제 가능한 접속수단을 통하여 직렬 접속되어 배터리 전원부의 전압저하를 보충하는 보조전지와, 상기 전압검출수단으로부터의 전압저하신호에 의거하여 배터리 전원부의 전압저하시에 상기 접속수단에접속신호를 출력하는 제어수단을 구비한 구성의 전기자동차의 안전기구이다.

본원 제5 청구항에 기재된 발명은 주행용 모터와, 이 모터를 구동시키는 전원장치를 구비한 전기자동차에 있어서, 상기 모터에 대하여 급전라인을 통하여 전력을 공급하는 배터리 전원부와, 상기 급전라인에 접속 및 해제 가능한 접속수단을 통하여 직렬접속되며, 배터리 전원부의 전압저하를 보충하는 보조전지를 구비한 구성의 전기자동차의 안전기구이다.

본원 제6 청구항에 기재된 발명은 상기 청구항 4 또는 5 기재의 발명에 있어서, 배터리 전원부 및 보조전지에는 전용의 잔존용량계가 설치되어 있는 구성의 전기자동차의 안전기구이다.

본원 제7 청구항에 기재된 발명은 주행용 모터와, 이 모터를 구동시키는 전원장치를 구비한 전기자동차에 있어서, 전원을 구성하는 복수의 배터리를 수용하는 케이스본체와, 이 케이스본체를 덮는 케이스커버로 케이스를 구성하고, 또한 상기 케이스커버는 상기 배터리의 각각을 서로 또는 미리 접속된 배터리군과 다른 배터리군을 서로 또는 배터리중의 어느 하나와 미리 접속된 배터리군을 서로 접속하는 도통용 도체가 설치되어 있는 구성의 전기자동차의 안전기구이다.

본원 제8 청구항에 기재된 발명은 주행용 모터와, 이 모터를 구동시키는 전원장치를 구비한 전기자동차에 있어서, 상기 전기자동차에 외부전원에 충전코오드를 접속하여 배터리에 충전하는 충전기를 구비하고, 상기 충전코오드는 케이스내에 회전가능하게 설치된 코오드리일에 감겨 수납되며, 또한 상기 충전코오드의 출입에 의하여 온 · 오프되는 스위치를 설치하고, 상기 충전코오드의 끌어냄에 따르는 상기 스위치의 오프동작에 의하여 전기적으로 모터의 구동을 정지시키는 구성의 전기자동차의 안전기구이다.

본원 제9 청구항에 기재된 발명은 상기 청구항 8 기재의 발명에 있어서, 상기 스위치를 배터리로부터 모터에의 급전라인에 삽입한 구성의 전기자동차의 안전기구이다.

본원 제10 청구항에 기재된 발명은 상기 청구항 8 기재의 발명에 있어서, 상기 스위치를 모터의 제어회로에 삽입한 구성의 전기자동차의 안전기구이다.

본원 제11 청구항에 기재된 발명은 상기 청구항 8 기재의 발명에 있어서, 상기 비주행상태에 있어서 동작하는 경보표시 등의 지각수단을 구비한 구성의 전기자동차의 안전기구이다.

본원 제12 청구항에 기재된 발명은 주행용 모터와, 이 모터를 구동시키는 전원장치를 구비한 전기자동차에 있어서, 차량의 감속시에 상기 모터를 일시적으로 발전기로서 사용하여 차량의 주행 운동에너지를 전기에너지로 변환하여 감속하는 회생브레이크장치를 구비하고, 상기 회생브레이크장치는 차량의 감속도를 검출하는 감속도 검출수단과, 브레이크 작동신호에 의하여 기동되고, 상기 검출된 차량감속도에 의거하여 최적의 회생제동력을 설정하는 모터 제어회로를 구비한 구성의 전기 자동차의 안전기구이다.

본원 제13 청구항에 기재된 발명은 주행용 모터와, 이 모터를 구동시키는 전원장치를 구비한 전기자동차에 있어서, 차량의 감속시에 상기 모터를 일시적으로 발전기로서 사용하여 차량의 주행 운동에너지를 전기에너지로 변환하여 감속하는회생브레이크장치를 구비하고, 상기 회생브레이크장치는 액셀의 온 · 오프를 검출하는 액셀 검출수단과, 앞뒤의 브레이크의 작동상태를 검출하는 브레이크상태 검출수단과, 상기 액셀 검출수단으로부터의 오프신호에 의하여 기동되어 상기 브레이크상태 검출수단에 의하여 검출된 앞뒤의 브레이크 배분에 의거하여 최적의 회생제동력을 설정하는 모터 제어회로를 구비한 구성의 전기자동차의 안전기구이다.

본원 제14 청구항에 기재된 발명은 상기 청구항 13 기재의 발명에 있어서, 상기 브레이크상태 검출수단은 각 브레이크 와이어의 장력을 검출하는 센서, 브레이크레버의 반동력을 검출하는 센서, 브레이크레버의 회전지지축에 설치된 압전센서, 앞뒤의 서스펜션의 스트로우크를 검출하는 센서의 어느 하나인 구성의 전기자동차의 안전기구이다.

본원 제15 청구항에 기재된 발명은 주행용 모터와, 이 모터를 구동시키는 전원장치를 구비한 전기자동차에 있어서, 차체에 회전가능하게 설치된 메인 스탠드와, 배터리를 수납하는 배터리 케이스를 구비하고, 상기 메인 스탠드의 기립시에 상기 배터리 케이스가 차체에 대하여 위치변경 가능하게 설치되어 있는 구성의 전기자동차의 안전기구이다.

본원 제16 청구항에 기재된 발명은 상기 청구항 15 기재의 발명에 있어서, 상기 배터리 케이스는 링크를 통하여 상기 메인 스탠드에 접속되는 구성의 전기자동차의 안전기구이다.

본원 제17 청구항에 기재된 발명은 주행용 모터와, 이 모터를 구동시키는 전원장치를 구비한 전기자동차에 있어서, 차체에 회전가능하게 설치된 메인 스탠드와, 상기 메인 스탠드보다도 앞쪽의 차체에 회전가능하게 설치된 지지아암과, 배터리를 수납하는 배터리 케이스를 구비하고, 상기 메인 스탠드와 상기 지지아암은 이들의 회전지지점으로부터 떨어진 개소에 각각 피벗팅부를 가짐과 동시에, 상기 배터리 케이스는 상기 피벗팅부에 회전가능하게 고정되는 부착부를 구비하여, 상기 메인 스탠드의 기립시에 상기 배터리 케이스가 차체에 대하여 위치변경 가능하게 설치되어 있는 구성의 전기자동차의 안전기구이다.

본원 제18 청구항에 기재된 발명은 상기 청구항 17 기재의 발명에 있어서, 상기 메인 스탠드 및 상기 지지아암의 상기 피벗팅부는 각각의 회전운동 받침범의 상부에 설치되어 있고, 상기 메인 스탠드의 기립시에 상기 배터리 케이스의 중심이 차체에 대하여 전후방향으로 이동하는 구성의 전기자동차의 안전기구이다.

본원 제19 청구항에 기재된 발명은 주행용 모터와, 이 모터를 구동시키는 전원장치를 구비한 전기자동차에 있어서, 후륜구동기구의 퍼벗축을 차체의 메인 프레임에 부착함과 동시에, 상기 피벗축을 상기 모터의 모터축과 대략 같은 축상에 배치한 구성의 전기자동차의 안전기구이다.

본원 제20 청구항에 기재된 발명은 상기 청구항 19 기재의 발명에 있어서, 상기 모터의 모터축으로 상기 피벗축을 겸용한 구성의 전기자동차의 안전기구이다.

본원 제21 청구항에 기재된 발명은 주행용 모터와, 이 모터를 구동시키는 전원장치를 구비한 전기자동차에 있어서, 차체의 중앙에 적어도 충전기와 인버어터를 배치하고, 또한 상기 충전기와 인버어터의 양쪽에 배터리를 배치한 구성의 전기자동차의 안전기구이다.

본원 발명은 전동2륜차를 비롯하여 3륜, 4륜 등의 전기자동차 일반에게 적용할 수 있는 것이다.

Claims (14)

1. 주행용 모터와, 이 모터를 구동시키는 전원장치를 구비한 전기자동차용 안전기구에 있어서,

   전원장치를 형성하는 한 세트의 결합된 배터리를 구비하고, 상기 한 세트의 결합된 배터리는 다수의 개별화된 배터리 또는 다수 그룹의 배터리로 형성되어 있으며, 상기 각각의 그룹은 직렬로 접속된 다수의 배터리로 구성되어 있고, 소정의 모터 전압을 출력시키고, 또한 한 세트의 결합된 배터리를 형성하는 개별화된 배터리 또는 한 세트의 결합된 배터리를 형성하는 배터리의 그룹에 수적으로 대응하게 제공되어 있고, 한 세트의 결합된 배터리를 형성하는 개별화된 배터리 또는 한 세트의 결합된 배터리를 형성하는 배터리의 그룹을 제어회로그룹에 각각 병렬로 접속시키는 다수의 선택스위치와,

   한 세트의 결합된 배터리를 형성하는 개별화된 배터리에 의해 보유된 전기에너지 상태 또는 한 세트의 결합된 배터리를 형성하는 배터리의 그룹에 의해 보유된 상태를 각각 결정하는 판별수단과,

   상기 판별수단에 의해 결정될 때 전기에너지의 상태를 토대로 한 세트의 결합된 배터리를 형성하는 개별화된 배터리와 최대에너지를 갖는 한 세트의 결합된 배터리를 형성하는 배터리의 그룹중 하나를 선택하며 또한 이에 따라서 상기 선택 스위치의 접속 동작을 하는 제어수단을 구비한 것을 특징으로 하는 전기자동차용 안전기구.
2. 제1항에 있어서, 상기 판별수단이 각 배터리의 출력단자전압 또는 잔용량으로 상기 전기에너지 상태를 판별하는 것을 특징으로 하는 전기자동차의 안전기구.
3. 제1항에 있어서, 상기 판별수단의 판별처리 또는 상기 제어수단의 선택 및 접속처리가 소정시간마다 실행하게 되는 것을 특징으로 하는 전기자동차의 안전기구.
4. 주행용 모터와, 이 모터를 구동시키는 전원장치를 구비한 전기자동차에 있어서,

   상기 모터에 대하여 급전라인을 통하여 전력을 공급하는 배터리 전원부와,

   상기 배터리 전원부의 출력전압의 저하를 검출하는 전압검출수단과,

   상기 급전라인에 접속 및 해제 가능한 접속수단을 통하여 직렬접속되어 배터리 전원부의 전압저하를 보충하는 보조전지와,

   상기 전압검출수단으로부터의 전압저하신호에 의거하여 배터리 전원부의 전압저하시에 상기 접속수단에 접속신호를 출력하는 제어수단을 구비한 것을 특징으로 하는 전기자동차의 안전기구.
5. 주행용 모터와, 이 모터를 구동시키는 전원장치를 구비한 전기자동차에 있어서,

   상기 모터에 대하여 급전라인을 통하여 전력을 공급하는 배터리 전원부와,

   상기 급전라인에 접속 및 해제 가능한 접속수단을 통하여 직렬접속되며, 배터리 전원부의 전압저하를 보충하는 보조전지를 구비한 것을 특징으로 하는 전기자동차의 안전기구.
6. 제4항 또는 제5항에 있어서, 배터리 전원부 및 보조전지에는 전용의 잔존용량계가 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 전기자동차의 안전기구.
7. 주행용 모터와, 이 모터를 구동시키는 전원장치를 구비한 전기자동차에 있어서,

   차량의 감속시에 상기 모터를 일시적으로 발전기로서 사용하여 차량의 주행 운동에너지를 전기에너지로 변환하여 감속하는 회생브레이크장치를 구비하고,

   상기 회생브레이크장치는 차량의 감속도를 검출하는 감속도 검출수단과, 브레이크 작동신호에 의하여 기동되고, 상기 검출된 차량감속도에 의거하여 최적의 회생제동력을 설정하는 모터 제어회로를 구비한 것을 특징으로 하는 전기자동차의 안전기구.
8. 주행용 모터와, 이 모터를 구동시키는 전원장치를 구비한 전기자동차에 있어서,

   차량의 감속시에 상기 모터를 일시적으로 발전기로서 사용하여 차량의 주행운동에너지를 전기에너지로 변환하여 감속하는 회생브레이크장치를 구비하고,

   상기 회생브레이크장치는 액셀의 온 · 오프를 검출하는 액셀 검출수단과, 전후의 브레이크의 작동상태를 검출하는 브레이크상태 검출수단과, 상기 액셀 검출수단으로부터의 오프신호에 의하여 기동되어 상기 브레이크상태 검출수단에 의하여 검출된 전후의 브레이크 배분에 의거하여 최적의 회생제동력량을 설정하는 모터 제어회로를 구비한 것을 특징으로 하는 전기자동차의 안전기구.
9. 제8항에 있어서, 상기 브레이크상태 검출수단은 각 브레이크 와이어의 장력을 검출하는 센서, 브레이크레버의 반력을 검출하는 센서, 브레이크레버의 회전지지축에 설치된 압전센서, 전후의 서스펜션의 스트로우크를 검출하는 센서의 어느 하나인 것을 특징으로 하는 전기자동차의 안전기구.
10. 주행용 모터와, 이 모터를 구동시키는 전원장치를 구비한 전기자동차에 있어서,

    차체에 회전가능하게 설치된 메인 스탠드와, 배터리를 수납하는 배터리 케이스를 구비하고,

    상기 메인 스탠드의 기립시에 상기 배터리 케이스가 차체에 대하여 위치변경 가능하게 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 전기자동차의 안전기구.
11. 제10항에 있어서, 상기 배터리 케이스는 링크를 통하여 상기 메인 스탠드에접속되는 것을 특징으로 하는 전기자동차의 안전기구.
12. 주행용 모터와, 이 모터를 구동시키는 전원장치를 구비한 전기자동차에 있어서,

    차체에 회전가능하게 설치된 메인 스탠드와, 상기 메인 스탠드보다도 앞쪽의 차체에 회전가능하게 설치된 지지아암과, 배터리를 수납하는 배터리 케이스를 구비하고,

    상기 메인 스탠드와 상기 지지아암은 이들의 회전지지점으로부터 떨어진 개소에 각각 피벗팅부를 구비함과 동시에, 상기 배터리 케이스는 상기 피벗팅부에 회전가능하게 되는 부착부를 가지며,

    상기 메인 스탠드의 기립시에 상기 배터리 케이스가 차체에 대하여 위치변경 가능하게 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 전기자동차의 안전기구.
13. 제12항에 있어서, 상기 메인 스탠드 및 상기 지지아암의 상기 피벗팅부는 각각의 회전운동받침의 상부에 설치되어 있고, 상기 메인 스탠드의 기립시에 상기 배터리 케이스의 중심이 차체에 대하여 전후방향으로 이동하는 것을 특징으로 하는 전기자동차의 안전기구.
14. 주행용 모터와, 이 모터를 구동시키는 전원장치를 구비한 전기자동차에 있어서,

    차체의 중앙에 적어도 충전기와 인버어터를 배치하고, 또한 상기 충전기와 인버어터의 양쪽에 배터리를 배치한 것을 특징으로 하는 전기자동차의 안전기구.

Images