KR101308031B1

KR101308031B1 - 전기자동차용 배터리 보관장치

Info

Publication number: KR101308031B1
Application number: KR1020120007679A
Authority: KR
Inventors: 방부현
Original assignee: 방부현
Priority date: 2012-01-26
Filing date: 2012-01-26
Publication date: 2013-09-12
Also published as: KR20130086758A

Abstract

전기자동차용 배터리 보관장치가 개시된다. 본 발명은 전기자동차용 배터리가 장착되는 배터리 보관장치에 있어서, 상기 배터리가 수납되도록 내부에 공간이 형성된 함체; 상기 함체와 힌지로 결합되어 개폐되는 덮개; 상기 덮개를 함체에 결합시켜 열리지 않도록 하는 잠금수단;을 포함하고, 상기 잠금수단은, 상기 덮개의 하부에 걸림공이 형성되고; 상기 걸림공에 삽입되도록 상기 함체의 하부에 장착된 록킹핀; 상기 록킹핀의 인입 및 인출작동을 제어하는 액츄에이터; 상기 덮개의 하단부가 삽입되도록 상기 함체의 하부에 형성된 결합부를 포함하여 구성된다.
이에 따르면 배터리의 장착구조가 간결하여 제조공수가 절감될 수 있으며, 잠금수단을 이용하여 잠글 수 있어 고가의 배터리를 도난 당할 위험을 방지할 수 있는 효과가 있다.

Description

전기자동차용 배터리 보관장치{BATTERY STORAGE TRAY FOR ELECRIC VEHICLE}

본 발명은 전기자동차용 배터리 보관장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 전기자동차에 장착되어 동력을 발휘하는 배터리를 안전하게 보관할 수 있고, 아울러 배터리 교환이 용이하도록 한 전기자동차용 배터리 보관장치에 관한 것이다.

일반적으로 전기자동차는 배터리의 축전 된 전기로 모터를 구동하여 운행하는 것으로 가솔린 자동차보다 먼저 개발되었다. 그러나 배터리의 무거운 무게와 충전에 걸리는 시간 등의 문제로 상용화하지 못하다가 최근 화석연료 고갈과 유가 상승으로 인한 친환경 기술이 부각되면서 상용화 제품들이 대거 출시되고 있다.

전기자동차는 전력을 공급하는 전력공급부와, 전기를 동력으로 변환하는 전기모터, 전기 모터에 전력 공급을 제어하여 운행할 수 있도록 하는 제어부와, 전력공급부에서 발생하는 전력을 전기모터에 적합한 전류적 특성으로 변환하는 인버터로 구성된다.

전력공급부에는 2차 전지를 이용하여 전원을 공급하도록 하고, 연속 사용이 가능하도록 충전 방식을 채용하였다.

근래들어 2차 전지의 기술이 향상됨으로써 가격이 낮아지고, 부피도 작아져서 전기자동차의 배터리로 상용화 되었다.

한편 전기자동차의 가장 큰 문제점을 배터리의 충전 시간이다. 현재 가솔린 자동차의 경우 주유 시간이 보통 3~5분 사이인 반면 전기 자동차는 배터리 충전 시간이 급속으로 충전하더라도 1대당 20분 이상 소요되는 것으로 알려져 있다.

따라서 충전소의 차량이 밀려 있는 경우에는 대기 시간까지 합치면 더욱 많은 시간이 소요되는 것이다.

전기자동차의 배터리 충전 방식은 급속 충전 또는 완속 충전 방식으로 구분되는데, 급속 충전 방식은 충전시 전기가 더 소모되며 배터리의 수명을 단축시키게 된다. 완속 충전 방식은 배터리의 수명은 연장될 수 있으나 현재 기술로는 6시간 이상 소요되므로 여행을 하거나 이동 중에는 사용하기 어렵다.

따라서 전기자동차의 배터리를 충전하는 방식 보다는 교체하여 장착하는 방식이 바람직하다.

즉 소진된 배터리를 탈거하고, 만충된 배터리를 장착하는 방식이 적용되어야 하는 것이다.

이에 관한 선행기술로서 대한민국 공개특허 10-2011-0049010호가 개시된 바 있다.

상기 선행기술을 살펴보면, 축전지의 양극 전원을 연결하는 양극 단자; 축전지의 음극 전원을 연결하는 음극 단자; 축전지를 수직으로 이동시키는 수직이동장치; 축전지를 수평으로 이동시키는 수평이동장치; 상기 수직.수평이동장치에 동력을 공급하는 동력부; 상기 동력부를 제어하는 축전지이동제어장치;을 포함하여 구성되는 전기자동차 축전지 장착 장치에 관한 것임을 알 수 있다.

그러나 종래 기술은 배터리의 장착 구조가 복잡하여 제조공수가 많이 소요되고, 무엇보다 배터리 도난에 대한 대비책이 없는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해소하기 위해 안출된 것으로, 배터리의 장착구조가 간결하여 제조공수가 절감될 수 있으며, 도난을 대비하여 잠금수단이 마련되어 사용의 편리성이 향상될 수 있도록 한 전기자동차용 배터리 보관장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기한 본 발명의 목적은, 전기자동차용 배터리가 장착되는 배터리 보관장치에 있어서, 상기 배터리가 수납되도록 내부에 공간이 형성된 함체; 상기 함체와 힌지로 결합되어 개폐되는 덮개; 상기 덮개를 함체에 결합시켜 열리지 않도록 하는 잠금수단;을 포함하고, 상기 잠금수단은, 상기 덮개의 하부에 걸림공이 형성되고; 상기 걸림공에 삽입되도록 상기 함체의 하부에 장착된 록킹핀; 상기 록킹핀의 인입 및 인출작동을 제어하는 액츄에이터; 상기 덮개의 하단부가 삽입되도록 상기 함체의 하부에 형성된 결합부를 포함하는 것을 특징으로 하는 전기자동차용 배터리 보관장치에 의해 달성될 수 있다.

상기 액츄에이터는 유압 또는 공압에 의해 출몰 작동되는 피스톤 로드를 구비한 실린더유닛인 것을 특징으로 한다.

상기 록킹핀은 전단부에 제1경사면이 형성되고, 상기 덮개의 하단에는 상기 제1경사면과 접촉되어 슬립되도록 제2경사면이 형성된 것을 특징으로 한다.

상기 액츄에이터는 상기 록킹핀를 탄력적으로 지지하여 인출 작동시키는 제1탄성부재; 운적석의 대시보드에 장착되며, 상기 록킹핀를 당겨서 인입되도록 하는 해제레버를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 결합부는 상기 덮개의 하단부가 삽입되는 슬릿이 형성된 케이스; 상기 슬릿의 내부에 장착되어 상기 덮개의 하단부를 탄성적으로 지지하는 제2탄성부재를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 덮개 내에 형성되어 배터리의 장착을 감지하는 센서; 상기 센서의 신호를 받아 이상 여부를 판단하는 제어부; 상기 배터리의 무단 탈거시 센서의 신호를 받은 제어부의 제어에 의해 외부에 경고를 알리는 알람장치를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따르면 배터리의 장착구조가 간결하여 제조공수가 절감될 수 있으며, 잠금수단을 이용하여 잠글 수 있어 고가의 배터리를 도난 당할 위험을 방지할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 전기자동차용 배터리 보관장치를 나타낸 분해사시도,
도 2는 본 발명에 따른 전기자동차용 배터리 보관장치를 나타낸 결합된 사시도,
도 3은 본 발명에 따른 전기자동차용 배터리 보관장치를 나타낸 결합된 단면도,
도 4 및 도 5는 본 발명에 따른 전기자동차용 배터리 보관장치의 잠금 및 해제를 나타낸 단면도.

이하 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 토대로 상세하게 설명하면 다음과 같다.

첨부된 도면 중에서 도 1은 본 발명에 따른 전기자동차용 배터리 보관장치를 나타낸 분해사시도, 도 2는 본 발명에 따른 전기자동차용 배터리 보관장치를 나타낸 결합된 사시도, 도 3은 본 발명에 따른 전기자동차용 배터리 보관장치를 나타낸 결합된 단면도, 도 4 및 도 5는 본 발명에 따른 전기자동차용 배터리 보관장치의 잠금 및 해제를 나타낸 단면도이다.

도 1 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 전기자동차용 배터리 보관장치(A)는, 전기자동차용 배터리(3)가 수납되도록 내부에 공간이 형성된 함체(1); 함체(1)와 힌지로 결합되어 개폐되는 덮개(2); 덮개(2)를 함체(1)에 결합시켜 열리지 않도록 하는 잠금수단을 포함하여 구성된다.

함체(1)는 배터리(3)가 수용될 수 있도록 내부에 공간(10)이 형성되고, 전면은 배터리(3)가 삽입되도록 개구되어 있으며, 내부 저면 또는 측면에는 배터리(3)를 장착시키도록 레일홈(12)이 형성된다.

배터리(3)는 직육면체 형상을 기준으로 하였으며, 이에 적합하도록 함체(1)도 직육면체로 형성된다.

또한 배터리(3)의 일면에는 충전시 충전장치의 전원단자(미도시)가 결합되도록 연결단자부(31)가 형성되며, 저면 또는 측면에는 레일홈(12)과 결합되는 레일(32)이 형성된다.

덮개(2)는 함체(1)의 상부를 덮는 평판부(21)와, 이 평판부(21)의 일단에 수직되게 형성된 마감부(22)로 이루어져, 평판부(21)의 일단부가 함체(1)의 일단에 축핀으로 힌지 결합되며, 마감부(22)의 하단에 잠금수단이 형성된다.

마감부(22)에는 배터리(3)의 연결단자부(31)에 대응되도록 소켓홀(23)이 형성된다.

잠금수단은 덮개(2)를 함체(1)에 덮은 후 잠글 수 있도록 하여 도난이나 분실을 방지하는 목적이다.

잠금수단의 일 예로는, 덮개(2)의 마감부(22)의 하부에 형성된 걸림공(24)에 삽입되도록 상기 함체(1)의 하부에 장착된 록킹핀(5); 록킹핀(5)의 인입 및 인출작동을 제어하는 액츄에이터(미도시); 덮개(2)의 하단부가 삽입되도록 상기 함체(1)의 하부에 형성된 결합부(4)로 구성된다.

록킹핀(5)은 함체(1)의 하부에 장착되는 금속의 판재이며, 전단부에 제1경사면(51)이 형성되고, 후단은 액츄에이터(미도시)에 연결되고, 양측단에 단턱(52)이 형성되어 후술될 제1탄성부재(P1)의 일단부가 지지되도록 한다. 제1탄성부재(P1)의 타단부는 함체(1)의 하부에 형성된 돌턱(15)에 지지된다.

한편 덮개(2)의 마감부(22)의 하단에는 제1경사면(51)과 접촉되어 슬립되도록 제2경사면(222)이 형성된다. 제2경사면(222)은 록킹핀에 대응되는 위치에만 형성되며 그외에는 수평의 하단면을 갖도록 하고, 이 수평의 하단면이 후술될 제2탄성부재(P2)에 지지된다.

따라서 덮개(2)를 닫으면 제2경사면(222)이 제1경사면(51)을 타고 슬립됨으로써 록킹핀(5)이 후진된다. 록킹핀(5)이 후진되면 제1탄성부재(P1)는 수축된 상태가 된다.

액츄에이터(미도시)는 유압 또는 공압에 의해 출몰 작동되는 피스톤 로드를 구비한 실린더유닛이 바람직하다.

또는 액츄에이터(미도시)는 록킹핀(5)의 후단을 탄력적으로 지지하여 인출 작동력을 발휘하는 제1탄성부재(P1); 운적석의 대시보드에 장착되며, 록킹핀(5)를 당겨서 인입되도록 하는 해제레버(미도시)로 구성된다.

제1탄성부재(P1)는 코일스프링이 적당하며, 이 코일스프링이 함체(1)의 바닥면에 평행되게 배치되고, 록킹핀(5)의 단턱(52)에 지지됨으로써 항상 미는 힘이 작용하게 되어 인출 작동력이 발휘될 수 있다.

해제레버는 와이어와 같은 연결수단에 의해 록킹핀(5)에 연결되며, 해제레버를 당김으로써 록킹핀(5)이 인입되도록 하여 덮개(2)의 잠금이 해제될 수 있다.

결합부(4)는 차체의 엔진룸 바닥에 고정 설치되어야 하며, 함체(1)의 하부 일단에 형성되어 덮개(2)가 덮혀졌을때 마감부(22)가 결합되기 위한 것으로, 덮개(2)의 마감부(22)의 하단부가 삽입되는 슬릿(44)이 형성된 케이스(42); 슬릿(44)의 내부에 장착되어 상기 덮개(2)의 마감부(22)의 하단면에 탄성적으로 지지되는 제2탄성부재(P2)로 구성된다.

제2탄성부재(P2)는 코일스프링이 적당하며, 코일스프링이 슬릿(44)의 내부 양측에 수직되게 배치되어 덮개(2)의 마감부(22)의 하단면에 탄력적으로 지지될 수 있도록 한다.

따라서 덮개(2)의 잠금이 해제되면, 제2탄성부재(P2)의 반발력에 의해 덮개(2)가 일정 높이까지 상승될 수 있어 개방 작업이 용이해질 수 있다.

한편 배터리(3)의 무단 탈거시 이를 감지할 수 있도록 하기 위해 센싱장치가 더 구비된다.

즉 센싱장치는 덮개(2) 내에 형성되어 배터리(3)의 장착을 감지하는 센서; 센서의 신호를 받아 배터리(3)가 정위치에 장착되었는지 또는 배터리(3)가 비정상적인 탈거가 발생된 상태인지의 이상 여부를 판단하는 제어부; 배터리(3)의 무단 탈거시 센서의 신호를 받은 제어부의 제어에 의해 외부에 경고를 알리는 알람장치로 구성된다.

센서는 배터리(3)의 하중을 감지하도록 함체(1)의 바닥에 장착되는 로드셀과 같은 하중감지센서이거나 또는 배터리(3)의 일지점에 형성된 접점의 접지 여부를 판단하는 리미트 스위치와 같은 접점식 센서가 적용될 수 있다.

또는 광센서도 적용될 수 있을 것이며, 그외 보다 컴팩트하고 성능이 뛰어난 감지센서가 적용될 수 있음은 당연할 것이다.

비록 본 발명이 상기 언급된 바람직한 실시예와 관련하여 설명되어졌지만, 발명의 요지와 범위로부터 벗어남이 없이 다양한 수정 및 변형이 가능한 것은 당업자라면 용이하게 인식할 수 있을 것이며, 이러한 변경 및 수정은 모두 첨부된 청구의 범위에 속함은 자명하다.

1 : 함체 2 : 덮개
3 : 배터리 4 : 결합부
5 : 록킹핀 12 : 레일홈
21 : 평판부 22 : 마감부
24 : 걸림공 31 : 연결단자부
32 : 레일 44 : 슬릿
51 : 제1경사면 P1 : 제1탄성부재
P2 : 제2탄성부재

Claims

전기자동차용 배터리(3)가 수납되도록 내부에 공간이 형성된 함체(1);
함체(1)와 힌지로 결합되어 개폐되는 덮개(2);
덮개(2)를 함체(1)에 결합시켜 열리지 않도록 하는 잠금수단;을 포함하며,
상기 잠금수단은,
덮개(2)의 마감부(22)의 하부에 형성된 걸림공(24)에 삽입되도록 상기 함체(1)의 하부에 장착된 록킹핀(5);
록킹핀(5)의 인입 및 인출작동을 제어하는 액츄에이터;
덮개(2)의 하단부가 삽입되도록 상기 함체(1)의 하부에 형성된 결합부(4)를 포함하고,
상기 액츄에이터는 유압 또는 공압에 의해 출몰 작동되는 피스톤 로드를 구비한 실린더유닛이며,
상기 록킹핀(5)은 전단부에 제1경사면(51)이 형성되고,
상기 덮개(2)의 하단에는 상기 제1경사면(51)과 접촉되어 슬립되도록 제2경사면(222)이 형성된 것을 특징으로 하는 전기자동차용 배터리 보관장치.
삭제
삭제
제 1항에 있어서,
상기 액츄에이터는
록킹핀(5)의 후단을 탄력적으로 지지하여 인출 작동력을 발휘하는 제1탄성부재(P1);
운적석의 대시보드에 장착되며, 록킹핀(5)를 당겨서 인입되도록 하는 해제레버
를 포함하는 것을 특징으로 하는 전기자동차용 배터리 보관장치.
제 1항에 있어서,
상기 결합부(4)는
상기 덮개(2)의 마감부(22)의 하단부가 삽입되는 슬릿(44)이 형성된 케이스(42);
슬릿(44)의 내부에 장착되어 상기 덮개(2)의 마감부(22)의 하단부를 탄성적으로 지지하는 제2탄성부재(P2)
를 포함하는 것을 특징으로 하는 전기자동차용 배터리 보관장치.
제 1항에 있어서,
상기 배터리(3)의 무단 탈거시 이를 감지할 수 있도록 하기 위해 센싱장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 전기자동차용 배터리 보관장치.
제 6항에 있어서,
상기 센싱장치는
상기 덮개(2) 내에 형성되어 배터리(3)의 장착을 감지하는 센서;
센서의 신호를 받아 배터리(3)가 정위치에 장착되었는지 또는 배터리(3)가 비정상적인 탈거가 발생된 상태인지의 이상 여부를 판단하는 제어부;
배터리(3)의 무단 탈거시 센서의 신호를 받은 제어부의 제어에 의해 외부에 경고를 알리는 알람장치
를 포함하는 것을 특징으로 하는 전기자동차용 배터리 보관장치.
제 7항에 있어서,
상기 센서는 배터리(3)의 하중을 감지하는 하중감지센서이거나 또는 배터리(3)의 일지점에 형성된 접점의 접지 여부를 판단하는 접점식 센서인 것을 특징으로 하는 전기자동차용 배터리 보관장치.