KR100822640B1 - 하이브리드 전기 자동차용 하이브리드 에너지 팩 - Google Patents

Abstract

본 발명은 내연기관의 엔진과 배터리의 전원을 이용한 모터를 동력원으로 사용하는 하이브리드 전기 자동차(HEV; Hybrid Electric Vehicle)용 하이브리드 에너지 팩(HEP; Hybrid Energy Pack)에 관한 것으로,

종래에 있어서 하이브리드 전기 자동차용 배터리 팩은 트렁크 내부 하측에 매립형으로 설치되거나 뒷좌석 시트 하단에 설치함으로써 설치와 고장 수리 시 많은 부분을 분해하여야 하는 등의 번거로움이 있었고, 또한 트렁크와 실내를 관통하는 스키홀을 사용하는데 있어 불편하였으며, 트렁크의 바닥에 스페어타이어 장착공간을 마련하기가 곤란하게 되는 등의 문제가 있었던 바,

일측에 U-CAP 장착부(12)가 마련되고, 타측에 36V 배터리 장착부(13)가 마련된 케이스(10)와; 상기 케이스(10)의 U-CAP 장착부(12)에 설치되는 42V U-CAP 조립체(20)와; 상기 케이스(10)의 36V 배터리 장착부(13)에 설치되는 36V 배터리(30)와; 상기 케이스(10)에 장착된 36V 배터리(30)의 일측에 설치되는 12V 배터리(40);를 구비하는 것 등을 특징으로 하는 본 발명에 의하면 하이브리드 에너지 팩(HEP)을 콤팩트하게 구성할 수 있게 되므로 그의 전체 부피 및 무게를 줄일 수 있게 되고, 설치와 고장 수리를 간편하게 할 수 있게 되며, 트렁크와 실내를 관통하는 스키홀을 사용하는 데에도 아무런 불편이 없게 되고, 트렁크 바닥면에 충분한 스페어타이어 장착공간을 확보할 수 있게 되어 하이브리드 에너지 팩(HEP)의 상품성 및 그를 적용하는 하이브리드 전기 자동차의 상품성을 향상시킬 수 있게 되는 등의 효 과를 얻을 수 있게 된다.

하이브리드 전기 자동차, 배터리 팩, 하이브리드 에너지 팩, 케이스, 42V U-CAP 조립체, 36V 배터리, 12V 배터리

Description

하이브리드 전기 자동차용 하이브리드 에너지 팩 {a Hybrid Energy Pack for a Hybrid Electric Vehicle}

도 1은 본 발명의 한 실시예의 사시도

도 2는 동 실시예의 정면도

도 3은 동 실시예의 장착상태의 측면도

도 4는 동 실시예의 케이스의 사시도

도 5는 동 실시예의 U-CAP 조립체의 요부 분해사시도

도 6은 동 U-CAP 조립체의 장착과정의 사시도가 도시되어 있다.

도 7은 동 실시예의 12V 배터리와 받침브라켓트의 분해 사시도

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >

100 : 하이브리드 에너지 팩 10 : 케이스

12 : U-CAP 장착부 13 : 36V 배터리 장착부

20 : U-CAP 조립체 21 : U-CAP

22 : 트레이 23 : 발란싱 컨버터

24 : 보호커버 25 : 수동스위치

26 : 터미널블록 30 : 36V 배터리

40 : 12V 배터리 41 : 받침브라켓트

200 : 트렁크 201 : 스키홀

202 : 스페어타이어 수납공간

본 발명은 내연기관의 엔진과 배터리의 전원을 이용한 모터를 동력원으로 사용하는 하이브리드 전기 자동차(HEV; Hybrid Electric Vehicle)용 하이브리드 에너지 팩(HEP; Hybrid Energy Pack)에 관한 것으로, 더 자세하게는 2가지 종류의 배터리를 하나의 팩으로 구성한 것에 관한 것이다.

일반적으로 하이브리드 전기 자동차(HEV; Hybrid Electric Vehicle)는 내연기관의 엔진과 배터리의 전원을 이용한 모터를 동력원으로 사용한다.

종래에 있어서 상기 하이브리드 전기 자동차용 배터리 팩은 주로 한가지의 배터리를 사용하여 차량에 구동 에너지를 공급하고 제동시 발생하는 회생에너지를 충전하여 재사용하도록 구성되어 있다.

즉, 종래의 배터리 팩은 니켈수소(Ni-MH) 또는 리튬-폴리머(Li-PB) 전지 계열의 배터리 중 한 가지를 사용하기 때문에 순간적인 방전과 충전시 에너지를 효과적으로 저장 또는 방전하는데 있어 배터리에 무리한 부하를 주게 된다.

최근에 개발되고 있는 하이브리드 전기 자동차용 배터리 팩은 한가지 이상의 저장장치를 사용하는 시스템으로 되어 있는 바, 순간적인 에너지를 U-CAP에서 공급과 저장을 하고, 많은 에너지는 일반 납축전지를 사용하여 관리하는 시스템이다.

본 발명은 특히 상기의 2가지(U-CAP와 납축전지 또는 Ni-MH 또는 Li-PB)저장장치를 하나의 팩 내부에 적절히 배치한 하이브리드 전기 자동차용 배터리 팩에 관계한다.

하이브리드 전기 자동차용 배터리 팩에서 2가지 저장장치를 사용하는 것을 하이브리드 에너지 팩(HEP; Hybrid Energy Pack)이라고 구분하며, 이와 같은 하이브리드 에너지 팩(HEP)에서 순간적인 에너지의 이동은 U-CAP에서 담당하고 나머지 에너지는 발란싱 컨버터(Balancing DC/DC Converter)를 통해 일반 배터리에 저장하는 방식으로 동작하게 된다.

한편 하이브리드 전기 자동차에 있어서는 배터리 팩은 꼭 필요하지만 설치 공간을 최소화해야 하기 때문에 부피와 무게를 경량화할 수 있는 구조가 필요하게 된다.

본 발명이 관계하는 하이브리드 에너지 팩은 차량의 트렁크 공간에 설치되는데 기존의 트렁크 용도를 해치지 않는 범위 내에서 장착되어야 하므로 최소한의 체적을 가지는 것이 중요하게 된다.

종래에 있어서 하이브리드 전기 자동차용 배터리 팩은 트렁크 내부 하측에 매립형으로 설치되거나 뒷좌석 시트 하단에 설치함으로써 설치와 고장 수리 시 많은 부분을 분해하여야 하는 등의 번거로움이 있었고, 또한 트렁크와 실내를 관통하 는 스키홀을 사용하는데 있어 불편하였으며, 트렁크의 바닥에 스페어타이어 장착공간을 마련하기가 곤란하게 되는 등의 문제가 있었다.

본 발명은 상기와 같은 종래의 실정을 감안하여 안출한 것이며, 그 목적이 트렁크의 공간을 최소한으로 차지하면서 그 역할을 안정적으로 수행할 수 있도록 하는 하이브리드 전기 자동차용 하이브리드 에너지 팩을 제공하는 데에 있는 것이다.

본 발명은 상기의 목적을 달성하기 위하여 케이스의 일측에 42V U-CAP 조립체를 설치하고, 케이스의 타측에 36V 배터리를 설치하는 동시에 36V 배터리의 일측에 12V 배터리를 설치하는 것을 특징으로 하며, 이하 그 구체적인 기술내용을 첨부도면에 의거하여 더욱 자세히 설명하면 다음과 같다.

즉, 도 1에는 본 발명의 한 실시예의 사시도가 도시되어 있고, 도 2에는 동 실시예의 정면도가 도시되어 있으며, 도 3에는 동 실시예의 장착상태의 측면도가 도시되어 있는 바, 본 발명은 차량 트렁크(200)의 내부 전방에 설치되는 하이브리드 전기 자동차용 하이브리드 에너지 팩(100)을 구성함에 있어서,

일측에 U-CAP 장착부(12)가 마련되고, 타측에 36V 배터리 장착부(13)가 마련된 케이스(10)와;

상기 케이스(10)의 U-CAP 장착부(12)에 설치되는 42V U-CAP 조립체(20)와;

상기 케이스(10)의 36V 배터리 장착부(13)에 설치되는 36V 배터리(30)와;

상기 케이스(10)에 장착된 36V 배터리(30)의 일측에 설치되는 12V 배터리(40);를 구비하여서 되는 것이다.

도 4에는 본 발명의 한 실시예의 케이스의 사시도가 도시되어 있다.

도시된 실시예에서 케이스(10)는 다수의 프레임을 수직방향 및 수평방향으로 조립하여 일측에 장방형의 U-CAP 장착부(12)를 마련하고, 타측에 판형의 36V 배터리 장착부(13)를 마련한 형태를 갖는다.

도 5에는 U-CAP 조립체의 요부 분해사시도가 도시되어 있고, 도 6에는 U-CAP 조립체의 장착과정의 사시도가 도시되어 있다.

도시된 실시예에서 42V U-CAP 조립체(20)는 도 5 및 도 6과 같이 다수의 U-CAP(21)이 적재된 트레이(22)의 상부에 발란싱 컨버터(23)가 설치된 상태로 케이스(10)의 U-CAP 장착부(12)에 설치되고, 도 1 및 도 2와 같이 외측에 보호커버(24)가 설치되며, 보호커버(24)의 전면에 수동스위치(25)와 터미널블록(26)이 설치된 형태를 갖는다.

도시된 실시예에서 36V 배터리(30)는 트렁크(200)의 내부 후면에 형성되는 스키홀(201)이 가리지 않도록 그 높이가 42V U-CAP 조립체(20)에 비해 낮게 형성된 형태를 갖는다.

도 7에는 12V 배터리와 받침브라켓트의 분해 사시도가 도시되어 있다.

도시된 실시예에서 도 1 및 도 2와 같이 36V 배터리(30)의 일측에 설치되는 12V 배터리(40)는 받침브라켓트(41)에 지지되는 형태를 갖는다.

도면부호중 미설명부호 202는 스페어타이어 수납공간이다.

상기와 같이 구성된 본 발명의 하이브리드 전기 자동차용 하이브리드 에너지 팩(100)은 도 2 및 도 3과 같이 트렁크(200)의 내부 후방 바닥면에 안착되는 것으로, 본 발명에 있어서는 트렁크(200)의 바닥면 전방에 스페어타이어 수납공간(202)을 충분히 확보할 수 있게 된다.

본 발명의 하이브리드 전기 자동차용 하이브리드 에너지 팩(100)를 조립할 때는 케이스(10)의 일측에 마련된 장방형 U-CAP 장착부(12)의 내부에 다수의 U-CAP(21)이 적재된 트레이(22) 및 발란싱 컨버터(23)를 삽입 설치하고, 그 둘레에 전면에 수동스위치(25)와 터미널블록(26)이 설치되는 보호커버(24)를 설치하며, 케이스(10)의 타측에 마련된 36V 배터리 장착부(13)에 36V 배터리(30)를 올려놓고, 36V 배터리(30)의 일측에 받침브라켓트(41)에 지지되는 12V 배터리(40)를 설치하면 된다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명은 케이스(10)의 일측에 42V U-CAP 조립체(20)를 설치하고, 케이스(20)의 타측에 36V 배터리(30)를 설치하며, 36V 배터리(30)의 일측에 12V 배터리(40)를 설치한 것으로, 본 발명에 의하면 하이브리드 에너지 팩(HEP)을 콤팩트하게 구성할 수 있게 되므로 그의 전체 부피 및 무게를 줄일 수 있게 되고, 설치와 고장 수리를 간편하게 할 수 있게 되며, 트렁크와 실내를 관통하는 스키홀을 사용하는 데에도 아무런 불편이 없게 되고, 트렁크 바닥면에 충분한 스페어타이어 장착공간을 확보할 수 있게 되어 하이브리드 에너지 팩(HEP)의 상품성 및 그를 적용하는 하이브리드 전기 자동차의 상품성을 향상시킬 수 있게 되는 등의 효과를 얻을 수 있게 된다.

Claims (5)

1. 일측에 U-CAP 장착부(12)가 마련되고, 타측에 36V 배터리 장착부(13)가 마련된 케이스(10)와;

   상기 케이스(10)의 U-CAP 장착부(12)에 설치되는 42V U-CAP 조립체(20)와;

   상기 케이스(10)의 36V 배터리 장착부(13)에 설치되는 36V 배터리(30)와;

   상기 케이스(10)에 장착된 36V 배터리(30)의 일측에 설치되는 12V 배터리(40);를 구비하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 전기 자동차용 하이브리드 에너지 팩.
2. 제1항에 있어서, 케이스(10)는 다수의 프레임을 수직방향 및 수평방향으로 조립하여 일측에 장방형의 U-CAP 장착부(12)를 마련하고, 타측에 판형의 36V 배터리 장착부(13)를 마련한 것을 특징으로 하는 하이브리드 전기 자동차용 하이브리드 에너지 팩.
3. 제1항에 있어서, 42V U-CAP 조립체(20)는 다수의 U-CAP(21)이 적재된 트레이(22)의 상부에 발란싱 컨버터(23)가 설치된 상태로 케이스(10)의 U-CAP 장착부(12)에 설치되고, 외측에 보호커버(24)가 설치되며, 보호커버(24)의 전면에 수동 스위치(25)와 터미널블록(26)이 설치되는 것을 특징으로 하는 하이브리드 전기 자동차용 하이브리드 에너지 팩.
4. 제1항에 있어서, 36V 배터리(30)는 트렁크(200)의 내부 후면에 형성되는 스키홀(201)이 가리지 않도록 그 높이가 42V U-CAP 조립체(20)에 비해 낮게 형성된 것을 특징으로 하는 하이브리드 전기 자동차용 하이브리드 에너지 팩.
5. 제1항에 있어서, 36V 배터리(30)의 일측에 설치되는 12V 배터리(40)는 받침브라켓트(41)에 지지되는 것을 특징으로 하는 하이브리드 전기 자동차용 하이브리드 에너지 팩.

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