KR101628539B1 - 낙뢰에 의한 배터리 손상으로부터 차량 탑승자를 보호하기 위한 장치 및 그 방법 - Google Patents

낙뢰에 의한 배터리 손상으로부터 차량 탑승자를 보호하기 위한 장치 및 그 방법 Download PDF

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Abstract

본 기술은 낙뢰시 차량에 탑승한 탑승자를 보호하기 위한 차량 탑승자 보호 장치 및 그 보호 방법을 개시한다. 본 기술의 일 실시예에 따른 차량 탑승자 보호 장치는 차량의 위치 정보와 일기 정보를 수신하는 수신기, 배터리 덕트 내의 전해액 가스를 검출하는 가스 검출센서, 타이어의 공기압을 검출하는 공기압 센서 및 상기 위치 정보, 상기 일기 정보, 상기 가스 검출센서의 검출결과 및 상기 공기압 센서의 검출결과에 따라 상기 배터리 덕트의 개폐를 제어하는 제어기를 포함할 수 있다.

Description

낙뢰에 의한 배터리 손상으로부터 차량 탑승자를 보호하기 위한 장치 및 그 방법{APPARATUS FOR PROTECTING PASSENGER FROM DAMAGE OF BATTERY BY THUNDER AND METHOD OF THE SAME}
본 발명은 낙뢰시 차량에 탑승한 탑승자(운전자)를 보호하기 위한 차량 탑승자 보호 장치 및 그 보호 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 낙뢰에 의해 차량의 배터리가 손상되었을 때 차량 내에 있는 운전자를 배터리 손상에 의한 유해 가스로부터 안전하게 보호할 수 있는 장치 및 방법에 관한 것이다.
차량이 낙뢰에 맞을 경우, 대전류는 주로 차량의 표면을 통해 타이어로 흐르기 때문에 낙뢰시 시동이 꺼진 차량 내부가 안전한 대피장소라는 것은 널리 알려진 상식이다. 현재 국가기관 및 언론에서도 야외에서 낙뢰 발생시 차량 내부로 대피할 것을 권고하고 있다.
한편 많은 수의 배터리 셀들을 탑재한 전기 자동차의 경우, 배터리가 차량의 서스펜션 및 타이어와 인접한 언더 플로어에 장착되는 경우가 많다.
그런데 차량의 언더 플로어에 배터리가 장착된 경우, 장착된 배터리는 차량의 하부 표면이기도 하고 서스펜션 및 타이어와 인접해 있기 때문에 낙뢰시 대전류에 의해 배터리가 손상될 수도 있다. 예컨대, 언더 플로어 배터리의 경우, 타이어와 인접해 있는 금속도체이므로 대전류(최대 약 5만A)가 흐르는 경로가 될 수 있다. 그로인해, 배터리 일부가 녹고 배터리의 전해액이 유출될 가능성이 있다.
배터리의 전해액이 유출되면, 전해액 가스가 자동차의 승객룸으로 유입될 수 있어 운전자가 유해가스에 무방비로 노출될 수 있다. 즉, 전기 자동차의 경우 낙뢰시 대전류로부터는 운전자를 보호할 수 있으나 배터리 손상에 의한 유해가스로부터 운전자를 보호할 수 있는 장치는 마련되어 있지 않은 실정이다.
본 발명은 낙뢰시 배터리가 손상되더라도 그로인해 발생되는 유해가스로부터 운전자(탑승자)를 보호할 수 있는 장치를 제공하고자 한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 차량 탑승자 보호 장치는 차량의 위치 정보와 일기 정보를 수신하는 수신기, 배터리 덕트 내의 전해액 가스를 검출하는 가스 검출센서, 타이어의 공기압을 검출하는 공기압 센서 및 상기 위치 정보, 상기 일기 정보, 상기 가스 검출센서의 검출결과 및 상기 공기압 센서의 검출결과에 따라 상기 배터리 덕트의 개폐를 제어하는 제어기를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 차량 탑승자 보호 방법은 차량이 낙뢰주의보 지역에서 시동 오프 시, 배터리 덕트를 폐쇄시키는 제 1 단계 및 상기 차량의 시동 온 시, 타이어 공기압의 차 및 상기 배터리 덕트 내의 전해액 가스 검출량에 따라 상기 배터리 덕트의 개폐를 제어하는 제 2 단계를 포함할 수 있다.
본 발명은 낙뢰시 배터리가 손상되더라도 그로인해 발생되는 유해가스로부터 운전자(탑승자)를 보호할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따라 낙뢰에 의한 배터리 손상으로부터 탑승자를 보호하기 위한 장치의 구성을 나타낸 구성도.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따라 낙뢰에 의한 배터리 손상으로부터 탑승자를 보호하기 위한 순서도.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원 시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따라 낙뢰에 의한 배터리 손상으로부터 탑승자를 보호하기 위한 장치의 구성을 나타낸 구성도이다.
도 1의 보호 장치는 수신기(10), 가스 검출센서(20), 공기압 센서(30) 및 제어기(40)를 포함한다.
수신기(10)는 외부의 장치로부터 차량의 위치 정보 및 일기 정보를 제공받아 제어부(40)에 출력한다. 예컨대, 수신기(10)는 무선 통신을 통해 GPS 위성으로부터 차량의 위치 정보를 제공받으며, 기상청 서버로부터 차량의 위치 정보에 대응되는 일기(날씨) 정보를 제공받을 수 있다.
가스 검출센서(20)는 배터리가 설치된 배터리 덕트의 내부에 위치하 배터리 덕트 내부에 전해액 가스가 존재하는지 여부를 검출하고 그 결과를 제어부(40)에 출력한다.
공기압 센서(30)는 차량의 타이어 공기압을 검출하여 그 결과를 제어부(40)에 출력한다.
제어기(40)는 수신기(10)를 통해 제공받은 위치 정보와 일기 정보, 그리고 가스 검출센서(20)와 공기압 센서(30)로부터의 센싱값에 따라 배터리 덕트의 개폐를 제어한다. 예컨대, 제어기(40)는 위치 정보와 일기 정보를 이용하여 차량이 낙뢰주의보 지역으로 이동했는지 여부를 확인하고 낙뢰주의보 지역에서 차량의 시동이 꺼지면 차량의 배터리 덕트를 폐쇄시켜 승객룸과 배터리 덕트 간의 유로를 차단한다. 그리고, 제어기(40)는 시동이 꺼질 때 가스 검출센서(20)를 이용하여 타이어 공기압을 감지한 후 그 값을 저장한다. 또한, 제어기(40)는 운전자가 시동을 켜면, 공기압 센서(30)를 통해 타이어 공기압을 감지한 후 그 값을 시동이 커질 때 값과 비교하여 그 결과에 따라 배터리 덕트의 개폐 및 경고 출력 여부를 제어한다. 또한, 제어기(40)는 운전자가 시동을 켜면, 배터리 덕트의 냉각팬을 약하게 구동(1단 구동)시킨 상태에서 가스 검출센서(20)를 이용하여 배터리 덕터 내부에 전해질 가스가 존재하는지 여부를 확인하고 그 결과에 따라 배터리 덕트의 개폐 및 경고 출력 여부를 제어한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따라 낙뢰에 의한 배터리 손상으로부터 탑승자를 보호하기 위한 순서도이다.
보호 장치의 제어기(40)는 수신기(10)를 통해 차량의 현재 위치와 해당 위치에 대한 일기 정보를 파악한다(단계 110).
예컨대, 제어기(40)는 수신기(10)를 통해 GPS 위성으로부터 위치 정보를 제공받으면, 기상청 서버(또는 일기 정보 제공업체의 서버)와 통신하여 해당 위치정보에 대한 일기 정보를 제공받을 수 있다. 또는 제어기(40)는 차량의 네비게이션 장치와 연동하여 운전자가 네비게이션 장치에 목적지를 입력하면 해당 목적지에 대한 일기 정보를 기상청 서버에 요청하여 제공받을 수도 있다.
제어기(40)는 위치정보 및 일기 정보를 이용하여 운전자가 낙뢰주의보 지역에서 차량의 시동을 크는지 여부를 확인한다(단계 112).
만약 낙뢰주의보 지역에서 차량의 시동 오프가 감지되면, 제어기(40)는 배터리 덕트를 폐쇄시키고 공기압 센서(30)를 통해 타이어 공기압을 측정한 후 그 값을 저장한다(단계 114).
즉 제어기(40)는 시동이 오프되어 자신이 전원을 공급받지 못함으로써 제어 동작을 수행할 수 없는 상황이 되면, 혹시 발생될지 모르는 낙뢰에 의해 배터리가 손상되어 전해액 가스가 차량의 승객룸으로 유입되는 것을 사전에 방지하기 위해 배터리 덕터를 미리 폐쇄시킨다.
다음에 제어기(40)는 차량의 시동이 온 되면(단계 116), 공기압 센서(30)를 통해 타이어 공기압을 측정한 후 그 측정값을 시동 오프시 측정하여 저장한 타이어 공기압과 비교한다(단계 118).
비교 결과, 현재의 타이어 공기압과 시동 오프시의 타이어 공기압의 차가 기 설정된 기준치 보다 크거나 같은 경우, 제어기(40)는 낙뢰에 의해 타이어가 손상되었다고 판단하여 배터리 덕트의 폐쇄상태를 유지한 상태로 차량 정차 및 점검을 요한다는 경고 메시지를 출력한다(단계 120).
경고 메시지는 경고등, 경고문구, 경고음 등 적어도 어느 하나의 형태로 출력될 수 있다.
단계 118의 비교 결과, 현재의 타이어 공기압과 시동 오프시의 타이어 공기압의 차가 기 설정된 기준치 보다 작으면, 제어기(40)는 배터리 냉각팬을 약하게 구동시킨 후 차량 점검중이라는 메시지를 출력하면서 기 설정된 일정 시간 동안 가스 검출센서(20)를 통해 전해액 가스를 검출한다(단계 122).
즉, 제어기(40)는 낙뢰에 의해 배터리가 손상되어 전해액 가스가 누출되었는지 여부를 확인하기 위해 배터리 냉각팬을 1단으로 구동시켜 배터리 덕트 내의 공기를 순환시키면서 배터리 덕터 내에 전해액 가스가 있는지 여부를 일정 시간 동안 검출한다. 이때 배터리 냉각팬을 구동시키는 이유는 배터리 덕트 내의 공기를 순환시킴으로써 보다 빨리 전해액 가스의 존재 여부를 확인하기 위함이다. 이처럼 전해액 가스의 누출 여부를 검사하는 동안, 제어기(40)는 운전자에게 차량 점검중 임을 알리는 메시지를 출력해준다.
단계 122에서의 점검 결과, 검출된 전해액 가스의 양이 기 설정된 기준치 보다 크거나 같은 경우, 제어기(40)는 단계 120에서와 같이 배터리 덕트의 폐쇄상태를 유지한 상태로 차량 정차 및 점검을 요한다는 경고 메시지를 출력한다.
단계 122에서의 점검 결과, 검출된 전해액 가스의 양이 기준치 보다 작으면, 제어기(40)는 배터리 덕트를 개방한 후 운전자에게 점검 결과 이상이 없음을 통지하여 정상 주행이 이루어지도록 한다(단계 126).
상술한 실시예에서 제어기(40)는 차량이 낙뢰주의보 지역으로 이동한 후 시동이 오프되면, 1차적인 탑승객 보호 방안으로 배터리 덕트를 폐쇄시킨다. 다음에, 제어기(40)는 2차적인 탑승객 보호 방안으로 시동이 온 되는 시점에서 타이어 공기압의 변화와 전해액 가스 누출 여부를 확인하여 이상이 없는 경우에만 시동 오프시 폐쇄시킨 배터리 덕트를 개방시킨다.
상술한 본 발명의 바람직한 실시예는 예시의 목적을 위한 것으로, 당업자라면 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상과 범위를 통해 다양한 수정, 변경, 대체 및 부가가 가능할 것이며, 이러한 수정 변경 등은 이하의 특허청구범위에 속하는 것으로 보아야 할 것이다.
예컨대, 상술한 실시예에서는 시동 오프시와 시동 온 시의 타이어 공기압 차이를 먼저 비교한 후 전해액 가스의 누출 여부를 확인하였으나 그 순서가 바뀌어도 상관없다. 또한, 필요시 타이어 공기압 차이를 비교하는 과정은 생략할 수도 있다.
즉, 제어기(40)는 차량의 시동 온 시(단계116), 바로 단계 122 이후의 동작을 수행할 수 있다.
10 : 수신기
20 : 가스 검출센서
30 : 공기압 센서
40 : 제어기

Claims (14)

  1. 차량의 위치 정보와 일기 정보를 수신하는 수신기;
    배터리 덕트 내의 전해액 가스를 검출하는 가스 검출센서;
    타이어의 공기압을 검출하는 공기압 센서; 및
    상기 위치 정보, 상기 일기 정보, 상기 가스 검출센서의 검출결과 및 상기 공기압 센서의 검출결과에 따라 상기 배터리 덕트의 개폐를 제어하는 제어기를 포함하되, 상기 위치 정보 및 상기 일기 정보를 이용하여 낙뢰주의보 지역에서 차량의 시동이 오프되는 경우 상기 배터리 덕트를 폐쇄시키는 것을 특징으로 하는 차량 탑승자 보호 장치.
  2. 삭제
  3. 제 1항에 있어서, 상기 제어기는
    차량의 시동이 오프시, 상기 공기압 센서를 통해 측정된 차량의 타이어 공기압을 저장하는 것을 특징으로 하는 차량 탑승자 보호 장치.
  4. 제 3항에 있어서, 상기 제어기는
    차량의 시동 온 시, 상기 공기압 센서를 통해 차량의 타이어 공기압을 측정하고 그 값을 시동 오프시 저장된 타이어 공기압과 비교하여 타이어 공기압의 차이가 기 설정된 제 1 기준치보다 크거나 같은 경우 상기 배터리 덕트의 폐쇄 상태를 유지시킨 상태에서 경고 메시지를 출력하는 것을 특징으로 하는 차량 탑승자 보호 장치.
  5. 제 4항에 있어서, 상기 제어기는
    상기 타이어 공기압의 차이가 상기 제 1 기준치 보다 작은 경우, 상기 가스 검출센서를 통해 상기 배터리 덕트 내의 전해액 가스를 검출하여 검출량이 기 설정된 제 2 기준치 보다 크거나 같은 경우 상기 배터리 덕트의 폐쇄 상태를 유지시킨 상태에서 경고 메시지를 출력하는 것을 특징으로 하는 차량 탑승자 보호 장치.
  6. 제 1항에 있어서, 상기 제어기는
    차량의 시동 온 시, 상기 가스 검출센서를 통해 상기 배터리 덕트 내의 전해액 가스를 검출하여 검출량이 기 설정된 제 2 기준치 보다 크거나 같은 경우 상기 배터리 덕트의 폐쇄 상태를 유지시킨 상태에서 경고 메시지를 출력하는 것을 특징으로 하는 차량 탑승자 보호 장치.
  7. 제 5항 또는 제 6항에 있어서, 상기 제어기는
    상기 배터리 덕트 내의 전해액 가스 검출시, 배터리 덕트의 냉각팬을 구동시키는 것을 특징으로 하는 차량 탑승자 보호 장치.
  8. 제 5항 또는 제 6항에 있어서, 상기 제어기는
    기 설정된 일정 시간 동안 상기 배터리 덕트 내의 전해액 가스를 검출하며, 검출하는 동안 운전자에게 차량 점검을 알리는 메시지를 출력하는 것을 특징으로 하는 차량 탑승자 보호 장치.
  9. 제 5항 또는 제 6항에 있어서, 상기 제어기는
    전해액 가스 검출량이 상기 제 2 기준치 보다 작은 경우 상기 배터리 덕트를 개방시키는 것을 특징으로 하는 차량 탑승자 보호 장치.
  10. 차량이 낙뢰주의보 지역에서 시동 오프 시, 배터리 덕트를 폐쇄시키는 제 1 단계; 및
    상기 차량의 시동 온 시, 타이어 공기압의 차 및 상기 배터리 덕트 내의 전해액 가스 검출량에 따라 상기 배터리 덕트의 개폐를 제어하는 제 2 단계를 포함하되, 상기 제 2 단계는 상기 시동 온 시, 공기압 센서를 통해 타이어 공기압을 측정한 후 이를 상기 시동 오프 시에 저장된 타이어 공기압과 비교하여 기 차이가 기 설정된 기준치보다 크거나 같은 경우 상기 배터리 덕트의 폐쇄 상태를 유지시킨 상태에서 경고 메시지를 출력하는 것을 특징으로 하는 차량 탑승자 보호 방법.
  11. 제 10항에 있어서, 상기 제 1 단계는
    상기 배터리 덕트를 폐쇄시, 공기압 센서를 통해 타이어 공기압을 측정하여 저장하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 차량 탑승자 보호 방법.
  12. 삭제
  13. 제 10항에 있어서, 상기 제 2 단계는
    가스 검출센서를 통해 상기 배터리 덕트 내의 전해액 가스를 검출하여 검출량이 기 설정된 기준치 보다 크거나 같은 경우 상기 배터리 덕트의 폐쇄 상태를 유지시킨 상태에서 경고 메시지를 출력하는 것을 특징으로 하는 차량 탑승자 보호 방법.
  14. 제 13항에 있어서, 상기 제 2 단계는
    전해액 가스 검출량이 상기 기준치 보다 작은 경우 상기 배터리 덕트를 개방시키는 것을 특징으로 하는 차량 탑승자 보호 방법.
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