KR101324012B1 - 농업용 전기 차량 - Google Patents

Abstract

농업용 전기 차량이 개시된다. 본 발명의 일 실시예에 따른 농업용 전기 차량은 농업용 전기 차량의 운전석 시트 하측에 배터리 팩이 횡 방향으로 삽입되도록 안착부를 가지는 차체 프레임; 및 상기 차체 프레임의 측면에 설치된 사이드 도어를 포함한다.

Description

농업용 전기 차량{Electric vehicles for agriculture}

본 발명은 농업용 전기 차량에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 전기를 구동원으로 하는 전기 자동차 또는 농업용 전기 차량 등에 설치된 배터리 팩을 운전석 하측 위치에 설치하고, 상기 배터리 팩을 횡 방향으로 인출 또는 인입시킬 수 있는 형태로 변경하여 보다 손쉽게 배터리 팩에 대한 교환과 충전을 실시하고자 한다.

일반적으로 전기 자동차는 자동차의 소음 및 배출가스 등의 공해 문제를 해결할 뿐만 아니라 에너지 절약과 관련하여 잉여전력을 유효하게 이용하는 새로운 교통수단으로서 적극적으로 개발되고 있다. 전기 자동차와 관련하여 BMS(Battery Management System) 등의 많은 전장 부품에 관한 연구가 활발한 가운데 전기 자동차용 배터리 분야는 종래의 12V의 배터리에서 출발하였으나, 자동차에 장착되는 각종 전자제품의 증가와 고급화로 인한 전력 사용량 증가에 따라 적은 용량의 배터리로는 이를 충분히 대체할 수 없다는 문제점이 있었다.

그러한 문제점을 해결하기 위해 36V의 배터리가 개발되었고, 현재에는 배터리의 용량이 72V 수준까지 발전 되었다. 72V 배터리는 12개의 전지모듈이 집합된 구조로 되어 있기 때문에, 충전 또는 방전 중 배터리의 온도가 상승하기 쉬운 특징을 가지고 있다.

최근에는 농업용에까지 전기 자동차 또는 전기 트랙터와 같은 장비가 개발되고 있으며, 상기 전기 자동차에 탑재되는 배터리 팩은 일정 시간 사용한 후에 반드시 충전된 새로운 배터리 팩으로 교체하거나 충전을 통해 재사용되는 방식이 검토되고 있다.

종래의 배터리 팩이 장착된 전기 자동차는 일 예로 골프장에서 주로 사용되는 골프카 등은 충전중인 전기 자동차와 즉시 운행 가능한 전기 자동차를 별도로 대기시킨 상태에서 사용함으로써 한대의 전기 자동차만을 가지고는 운용하기 어려운 문제점을 안고 있었다.

또한, 전기 자동차에 장착된 배터리 팩을 외부로 인출하기 어려운 레이 아웃을 가지고 있어서 중량체인 배터리 팩을 작업자가 외측으로 인출하기 어려워서 이에 대한 대책을 필요로 하였다.

대한민국 공개특허공보 제10-1996-0037369호 (공개일: 1996년11월19일)

본 발명의 실시예들은 전기 자동차의 측면에서 배터리 팩의 인출 및 인입이 이루어지는 농업용 전기 자동차를 제공하고자 한다.

본 발명의 일 측면에 따르면, 농업용 전기 차량의 운전석 시트 하측에 배터리 팩이 횡 방향으로 삽입되도록 안착부를 가지는 차체 프레임; 및 상기 차체 프레임의 측면에 설치된 사이드 도어를 포함한다.

상기 사이드 도어는 상기 차체 프레임의 상측으로 개폐되는 것을 특징으로 한다.

상기 사이드 도어는 상기 안착부로의 외부 공기 유동을 위한 다수개의 통공이 개구된 것을 특징으로 한다.

상기 전기 자동차는 상기 안착부에 위치하고 상기 배터리 팩이 안착되는 트레이를 포함한다.

상기 트레이는 상기 배터리 팩과 대응되는 폭과 길이를 가지고 좌, 우측 길이 방향을 따라 상측으로 연장된 연장편을 가지는 베이스 플레이트를 포함한다.

상기 베이스 플레이트는 상면 길이 방향을 따라 개구된 개구홀을 더 포함한다.

상기 트레이는 상기 베이스 플레이트의 전방 상측에 설치된 제1 슬라이딩부; 상기 베이스 플레이트의 후방 하측에 설치된 제2 슬라이딩부를 포함한다.

상기 제2 슬라이딩부는 상기 베이스 플레이트의 하측에 고정된 고정 플레이트의 좌, 우측에 설치된 사이드 롤러; 상기 고정 플레이트의 하측에 설치된 베이스 롤러를 포함한다.

상기 트레이는 전방에 상기 베이스 플레이트의 상면을 향해 경사지게 설치된 가이드 판을 더 포함한다.

상기 베이스 플레이트는 상면 후단부에 위치하고 상기 배터리 팩의 과도한 이동을 방지하는 스토퍼를 더 포함한다.

상기 트레이는 상기 베이스 플레이트의 전면에 설치되고 배터리 팩이 안착된 트레이의 이동을 방지하는 고정부재를 더 포함한다.

본 발명의 실시예들은 농업용 전기 차량에 장착된 배터리 팩의 교체에 따른 차량의 운용성과 효용성이 증대되고, 추가적인 전기 차량을 구입하지 않고서도 배터리 팩만을 손쉽게 교체할 수 있어 비용 절감될 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 농업용 전기 차량의 구성을 도시한 도면.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 의한 농업용 전기 차량에 배터리 팩이 설치된 상태를 도시한 사시도.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 의한 트레이를 도시한 도면.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 의한 트레이에 배터리 팩이 설치된 상태의 하측 사시도.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 의한 트레이에 배터리 팩이 설치된 상태의 측면 사시도.
도 6 내지 도 7은 본 발명의 일 실시예에 의한 농업용 전기 차량에서 배터리 팩이 인출되는 상태를 도시한 사용 상태도.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 의한 농업용 전기 차량에서 배터리 팩이 인입되는 상태를 도시한 사용 상태도.

본 발명의 일 실시예에 따른 농업용 전기 차량에 대해 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 농업용 전기 차량의 구성을 도시한 도면이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 의한 농업용 전기 차량에 배터리 팩이 설치된 상태를 도시한 사시도이다.

첨부된 도 1 내지 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 의한 농업용 전기 차량(1)은 운전석 시트(2) 하측에 배터리 팩(10)이 횡 방향으로 삽입되도록 안착부(110)를 가지는 차체 프레임(100)과, 상기 차체 프레임(100)의 측면에 설치된 사이드 도어(200)를 포함한다.

본 실시예에 의한 농업용 전기 차량(1)은 배터리 팩(10)이 운전석 시트(2)의 상측 또는 전방으로 인출되는 것이 아니라 차체 프레임(100)을 기준으로 측면에서 횡 방향으로 인출되는 것을 기술적 요지로 한다. 상기 배터리 팩(10)을 전기 자동차(1)의 횡 방향으로 인출 또는 인입시키는 이유는 상기 전기 자동차(1)에 설치된 배터리 팩(10)을 외부로 인출 또는 인입할 때 전기 자동차(1)의 구성품 또는 레이아웃에 따른 간섭을 최대한 회피하여 작업자가 배터리 팩에 대한 외부 인출과 인입을 보다 손쉽게 실시하기 위해서이다.

본 실시예에 의한 사이드 도어(200)는 차체 프레임(100)의 상측으로 개폐가능하도록 설치된다. 사이드 도어(200)는 상부 프레임(101)에 힌지(미도시)를 매개로 회전 가능하게 설치되고, 배터리 팩(10)이 안착되는 안착부(110)를 향해 외기가 용이하게 이동 및 배출되도록 다수개의 통공(210)이 개구된다. 상기 통공(210)은 사이드 도어(200)의 모든 영역에 개구되거나 부분적으로 개구될 수 있으며 특별히 통공(210)의 형상 및 직경에 대해 한정하지 않는다.

안착부(110)는 배터리 팩(10)의 형상이 직사각형으로 이루어지므로 전면에서 바라볼 때 직사각형 형태로 이루어질 수 있으며, 상기 운전석 시트(2)의 하측에 각각 지지 프레임(102)이 설치되어 소정의 무게가 가해지는 경우에도 배터리 팩(10)의 파손을 방지할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 의한 트레이에 대해 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

첨부된 도 2 내지 도 3을 참조하면, 트레이(300)는 배터리 팩(10)이 상면에 안착 되고 상기 배터리 팩(10)을 하측에서 지지함과 동시에 작업자에 의해 외측으로 배터리 팩(10)이 인출 또는 인입될 때보다 편리하고 안전한 이동을 가능하게 한다.

트레이(300)는 배터리 팩(10)과 대응되는 폭과 길이를 가지는 베이스 플레이트(310)를 포함하고, 상기 베이스 플레이트(310)는 상면 좌측과 우측 길이 방향을 따라 상측으로 연장된 연장편(312)을 가진다. 연장편(312)은 배터리 팩(10)이 트레이(300)에 위치한 상태에서 외부 충격 또는 흔들림에 의해 상기 트레이(300)에서 이탈되는 것을 방지하여 안전하게 안착된 상태를 유지한다.

베이스 플레이트(310)는 배터리 팩(10)의 방열을 위해 상면 길이 방향을 따라 다수개가 개구된 개구홀(313)을 포함한다. 개구홀(313)은 전기 차량이 작동되면서 동력원으로 사용되는 배터리 팩(10)에서 필수적으로 발생되는 열을 방열하기 위해 개구되며, 전술한 통공(210)을 통해 유입된 외부 공기가 상기 개구홀(313)을 통해 배터리 팩(10)에 공급되고 상기 배터리 팩(10)과 열교환을 통해 냉각이 이루어진다. 또한, 상기 개구홀(313)을 통해 배출된 고온의 열기가 통공(210)을 통해 안착부(110)의 외측으로 배출될 수 있다.

첨부된 도 2 내지 도 3을 참조하면, 트레이(300)는 안착부(110)에서의 보다 용이한 이동을 위해 제1,2 슬라이딩부(320,330)를 포함한다. 제1 슬라이딩부(320)는 베이스 플레이트(310)의 전방 상측 좌, 우측에 각각 설치된다. 제1 슬라이딩부(320)는 통상의 롤러가 사용될 수 있으나, 상기 배터리 팩(10)의 하면과 구름 접촉되는 다른 유사 구성으로의 대체도 가능함을 밝혀둔다.

제1 슬라이딩부(320)는 배터리 팩(10)이 인출 또는 인입될 때, 상기 베이스 플레이트(310)의 상면과의 마찰에 의한 이동 불가 상태를 유발하지 않고, 보다 손쉽게 배터리 팩(10)의 인출 또는 인입을 가능하게 한다.

제2 슬라이딩부(330)는 베이스 플레이트(310)의 후방 하측에 설치되고, 상기 배터리 팩(10)이 안착된 베이스 플레이트(310) 전체를 안착부(110)의 외측 또는 내측으로 이동시킬 경우에 상기 안착부(110)이 좌,우측 측벽에 대해 제2 슬라이딩부(330)가 구름 접촉되면서 보다 손쉬운 이동을 가능하게 한다.

제2 슬라이딩부(330)는 고정 플레이트(331)를 기준으로 좌, 우측에 설치된 사이드 롤러(332)와, 하측에 설치된 베이스 롤러(334)를 포함한다.

고정 플레이트(331)는 사이드 롤러(332)와 베이스 롤러(334)의 안정적인 고정과 작동을 위해 베이스 플레이트(310)의 하측에 고정되는 플레이트로서 소정의 두께와 크기로 이루어진다.

사이드 롤러(332)는 안착부(110)의 내벽을 향해 수평하게 설치되고, 상기 안착부(110)의 내벽과 구름 접촉될 수 있다. 사이드 롤러(332)는 좌측과 우측 위치에 각각 1개씩 설치되거나, 다수개가 연속으로 설치될 수 있으며 특별히 개수를 한정하지 않는다.

베이스 롤러(334)는 고정 플레이트(331)의 하측에 수평 방향으로 이격되어 복수개가 설치되며 상기 안착부(110)의 바닥면과 구름 접촉된다.

따라서 작업자가 트레이(300)를 외측으로 인출할 경우에 좌, 우측 위치에서는 사이드 롤러(332)에 의해 상기 트레이(300)의 이동이 가이드 되고, 하측 위치에서는 베이스 롤러(334)에 의해 트레이(300)의 이동이 안정적으로 가이드 될 수 있다.

트레이(300)는 전방에 설치된 가이드 판(302)을 더 포함한다. 가이드 판(302)은 베이스 플레이트(310)의 상면을 향해 경사지게 설치되며, 배터리 팩(10)을 베이스 플레이트(310)의 외측에서 상측으로 이동시키고자 할 경우에 상기 가이드 판(302)을 통해 보다 용이하게 상기 베이스 플레이트(310)의 상면으로 이동시킬 수 있다. 배터리 팩(10)이 제1 슬라이딩부(320)의 위치까지 이동이 이루어지면 상기 제1 슬라이딩부(320)와의 구름 접촉에 의해 베이스 플레이트(310)의 후방 위치까지 중량체인 배터리 팩(10)에 대한 이동이 보다 손쉽게 이루어질 수 있다.

베이스 플레이트(310)는 배터리 팩(10)의 과도한 이동을 방지하기 위해 상면 후단부에 위치한 스토퍼(311)를 포함한다. 스토퍼(311)는 배터리 팩(10)의 단부와 간섭되어 안착부(110)의 외측으로 배터리 팩(10)이 과도하게 이동되지 않고 정위치되도록 할 수 있다.

첨부된 도 4 내지 도 5를 참조하면, 트레이(300)는 베이스 플레이트(310)의 상면 후단부에 설치되고, 트레이(300)가 안착부(110)에 안착된 이후에 이동을 방지하는 고정부재(303)를 더 포함한다. 고정부재(303)는 ┓자 형태로 이루어지고, 배터리 팩(10)이 안착부(110)에 삽입된 상태에서 볼트(미도시)와 같은 부재에 의해 배터리 팩(10)의 움직임을 차단한다.

이와 같이 구성되는 본 발명의 일 실시예에 의한 농업용 전기 차량의 사용 상태에 대해 도면을 참조하여 설명한다.

첨부된 도 2 또는 도 6을 참조하면, 운전자는 배터리 팩(10)의 충전을 위해 농업용 전기 차량(1)을 여분의 배터리 팩이 위치한 장소로 이동한 후에 배터리 용량이 얼마 남지 않은 배터리 팩(10)을 외측으로 인출하기 위해 운전석 시트(2)의 일측에 위치한 사이드 도어(200)를 외측으로 오픈시킨다.

작업자는 배터리 팩(10)의 인출을 위해 차체 프레임(100)의 측면으로 이동한 후에 배터리 팩(10)을 고정하고 있는 고정부재(303)의 고정상태를 해제하고, 상기 배터리 팩(10)을 손으로 파지하여 외측으로 인출시킨다.

첨부된 도 7을 참조하면, 트레이(300)는 배터리 팩(10)과 함께 안착부(110)에서 차체 프레임(100)의 횡 방향으로 인출되되, 사이드 롤러(332)는 안착부(110)의 좌측벽과 우측벽에 각각 구름 접촉되고, 베이스 롤러(334)는 안착부(110)의 내측 바닥면과 구름 접촉되면서 중량체인 배터리 팩(10)을 적은 힘을 가지고도 손쉽게 외측으로 인출시킬 수 있다.

작업자는 트레이(300)가 안착부(110)의 외측으로 절반 이상 인출된 후에는 상기 트레이(300)의 외부 인출을 중지한 상태에서 배터리 팩(10)의 교환 또는 충전을 위해 상기 배터리 팩(10)을 트레이(300)에서 외측 방향으로 잡아당긴다.

배터리 팩(10)은 화살표 방향으로 인출될 때 하면이 제1 슬라이딩부(320)에 설치된 롤러와 구름 접촉이 이루어지면서 이동에 마찰이 최소화된 상태로 손쉽게 외측으로 인출된다.

작업자는 인출된 배터리 팩(10)에 대한 충전을 실시하거나, 만충전된 다른 배터리 팩(10)을 트레이(300)에 안착시키기 위해 다음과 같이 실시한다.

첨부된 도 8을 참조하면, 작업자는 충전이 완료된 다른 배터리 팩(10)의 후단부를 가이드 판(302)의 상면에 올려놓은 후에 화살표 방향으로 그대로 밀어넣으면, 제1 슬라이딩부(320)와 배터리 팩(10)의 하면이 서로 간에 구름 접촉되면서 적은 힘으로도 손쉽게 베이스 플레이트(310)의 상측으로 이동시킬 수 있으며, 상기 배터리 팩(10)은 스토퍼(3110)에 의해 굵은 실선으로 도시된 위치에 정 위치되면서 더 이상 이동되지 않고 트레이(300)에 안정적으로 안착된다.

작업자는 배터리 팩(10)이 트레이(300)에 안정적으로 안착 되었는지를 다시 한 번 확인하고, 트레이(300) 전체를 안착부(110)의 내측으로 이동시켜 인출전 위치로 정 위치시킨 상태에서 고정부재(303)를 이용하여 고정하면 배터리 팩(10)에 대한 교체가 완료된다.

작업자는 오픈된 사이드 도어(200)를 클로즈하고, 운전석 시트(2)에 착석한 상태에서 이동을 실시하면 된다.

배터리 팩(10)이 작동하면서 발생되는 열은 개구홀(313)을 통해 베이스 플레이트(310)의 하측으로 배출된 후에 사이드 도어(200)의 통공(210)을 통해 외측으로 배출되거나, 상기 통공(210)을 통해 배터리 팩(10)에 외기가 직접적으로 공급될 수 있다.

또한 배터리 팩(10)이 작동되면서 발생된 고온의 열기는 개구홀(313)과 배터리 팩(10)의 외측을 향해 배출된 후에 통공(210)을 통해 안착부(110)의 외측으로 안정적으로 방열될 수 있어 상기 배터리 팩(10)의 작동에 따른 과열 발생도 방지된다.

이상, 본 발명의 일 실시예에 대하여 설명하였으나, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서, 구성 요소의 부가, 변경, 삭제 또는 추가 등에 의해 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있을 것이며, 이 또한 본 발명의 권리범위 내에 포함된다고 할 것이다.

2 : 운전석 시트
10 : 배터리 팩
100 : 차체 프레임
110 : 안착부
200 : 사이드 도어
210 : 통공
300 : 트레이
312 : 연장편
313 : 개구홀
320, 330 : 제1,2 슬라이딩부
332 : 사이드 롤러
334 : 베이스 롤러

Claims (11)

1. 충전 시 차량으로부터 배터리 팩을 인출하여 충전하며, 충전 중에는 미리 충전된 다른 배터리 팩을 삽입하여 사용하는 농업용 전기차량으로서,
   상기 농업용 전기 차량의 운전석 시트 하측에 위치되며, 충전 시 배터리 팩을 교체할 수 있도록 상기 배터리 팩이 횡 방향으로 삽입 및 인출될 수 있도록 하는 안착부를 가지는 차체 프레임; 및
   상기 차체 프레임의 측면에 설치되어 상기 안착부를 개폐하는 사이드 도어;를 포함하되,
   상기 배터리 팩은 트레이에 안착되어 상기 배터리 팩의 교체 시 상기 트레이와 함께 상기 사이드 도어를 통하여 상기 안착부에 삽입 및 인출되며,
   상기 트레이의 하면의 일측에는 베이스 롤러가 마련되어 상기 안착부와의 구름접촉을 통하여 상기 트레이를 슬라이딩시켜 상기 배터리 팩을 인출 및 삽입시키는 것을 특징으로 하는 농업용 전기 차량.
   
2. 제1 항에 있어서,
   상기 사이드 도어는,
   상기 차체 프레임의 상측으로 개폐되는 것을 특징으로 하는 농업용 전기 차량.
3. 제1 항에 있어서,
   상기 사이드 도어는,
   상기 안착부로의 외부 공기 유동을 위한 다수개의 통공이 개구된 것을 특징으로 하는 농업용 전기 차량.
4. 삭제
5. 제1 항에 있어서,
   상기 트레이는,
   상기 배터리 팩과 대응되는 폭과 길이를 가지고 좌, 우측 길이 방향을 따라 상측으로 연장된 연장편을 가지는 베이스 플레이트를 포함하는 농업용 전기 차량.
   
6. 제5 항에 있어서,
   상기 베이스 플레이트는,
   상면 길이 방향을 따라 개구된 개구홀을 더 포함하는 농업용 전기 차량.
7. 제5 항에 있어서,
   상기 트레이는,
   상기 베이스 플레이트의 전방 상측에 설치된 제1 슬라이딩부;
   상기 베이스 플레이트의 후방 하측에 설치된 제2 슬라이딩부를 포함하는 농업용 전기 차량.
8. 제7 항에 있어서,
   상기 제2 슬라이딩부는,
   상기 베이스 플레이트의 하측에 고정된 고정 플레이트의 좌, 우측에 설치된 사이드 롤러와 상기 고정 플레이트의 하측에 설치된 베이스 롤러를 포함하는 농업용 전기 차량.
   
9. 제5 항에 있어서,
   상기 트레이는,
   전방에 상기 베이스 플레이트의 상면을 향해 경사지게 설치된 가이드 판을 더 포함하는 농업용 전기 차량.
10. 제5 항에 있어서,
    상기 베이스 플레이트는,
    상면 후단부에 위치하고 상기 배터리 팩의 과도한 이동을 방지하는 스토퍼를 더 포함하는 농업용 전기 차량.
11. 제5항에 있어서,
    상기 트레이는,
    상기 베이스 플레이트의 전면에 설치되고 배터리 팩이 안착된 트레이의 이동을 방지하는 고정부재를 더 포함하는 농업용 전기 차량.

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