KR102035131B1

KR102035131B1 - 전기자동차

Info

Publication number: KR102035131B1
Application number: KR1020130005526A
Authority: KR
Inventors: 김태진
Original assignee: 엘지전자 주식회사
Priority date: 2013-01-17
Filing date: 2013-01-17
Publication date: 2019-10-22
Also published as: KR20140093123A

Abstract

본 발명의 실시예에 따른 전기 자동차는, 배터리 셀 유닛이 내장되고 상기 배터리 셀 유닛을 냉각시키기 위한 공기가 유입되는 공기 흡입구와 상기 배터리 셀 유닛을 냉각시킨 공기가 배출되는 공기 배출구가 형성된 배터리 팩과, 상기 공기 흡입구와 연통되고 상기 배터리 셀 유닛을 냉각시키기 위한 공기를 상기 공기 흡입구로 안내되는 흡입덕트와, 상기 공기 배출구와 연통되어 상기 공기 배출구로 배출된 공기를 안내하고, 토출구가 차체를 관통하여 외부로 노출되는 토출덕트와, 상기 토출덕트의 토출구로 유입되는 수분을 감지하는 수분감지센서와, 상기 수분감시센서의 입력신호를 바탕으로 제어신호를 출력하는 제어부와, 상기 제어부에서 출력된 제어신호에 따라 조절되는 엑츄에이터와, 상기 엑츄에이터의 작동에 따라 상기 토출덕트의 토출구를 단속하는 단속부를 포함한다.

Description

전기자동차{Electric vehicle}

본 발명은 전기자동차에 관한 것으로서, 특히 차량 구동에 필요한 전원을 공급하는 배터리 팩을 갖는 전기자동차에 관한 것이다.

자동차는 자체 엔진에서 동력을 생산해 바퀴에 전달하여 도로 상에서 승객이나 화물을 운반하는 교통 수단이다. 자동차는 크게 외관을 형성하는 차체(body)와 각종 장치들이 유기적으로 연결된 섀시(chassis)로 나눌 수 있다. 섀시는 주행의 원동력이 되는 자동차 엔진을 비롯하여 동력전달 장치, 조향 장치, 현가 장치, 제동 장치 등 주요 장치를 포함한다.

엔진은 자동차를 달리게 하는 원동력이다. 대부분의 자동차 엔진은 4행정 내연기관이다. 4행정 내연기관은 흡입, 압축, 폭발, 배기의 4행정에 의해 한 주기를 끝내는 내연기관으로 왕복운동 엔진의 가장 일반적인 예이다. 주로 휘발성 연료를 사용하는 내연기관은 연료를 공기 중의 산소와 완전연소가 이루어지도록 잘 혼합된 상태에서 압축을 한 다음 연소를 시킬 때 발생하는 열에너지를 직접 이용해 운동에너지를 얻는다.

이러한 휘발성 연료를 사용하는 내연기관은 배기 가스로 인한 환경 오염과 석유 자원의 고갈을 일으켜 그 대안으로 전기를 동력으로 움직이는 전기자동차가 대두되었다.

전기자동차(Electric vehicle, EV)는 주로 배터리의 전원을 이용하여 AC 또는 DC 모터를 구동하여 동력을 얻는 자동차로서, 크게 배터리전용 전기자동차와 하이브리드 전기자동차로 분류되며, 배터리전용 전기자동차는 배터리의 전원을 이용하여 모터를 구동하고 전원이 다 소모되면 재충전하고, 하이브리드 전기자동차는 엔진을 가동하여 전기발전을 하여 배터리에 충전을 하고 이 전기를 이용하여 전기모터를 구동하여 차를 움직이게 할 수 있다.

또한, 하이브리드 전기자동차는 직렬 방식과 병렬 방식으로 분류될 수 있으며, 직렬 방식은 엔진에서 출력되는 기계적 에너지는 발전기를 통하여 전기적 에너지로 바뀌고 이 전기적 에너지가 배터리나 모터로 공급되어 차량은 항상 모터로 구동되는 자동차로 기존의 전기자동차에 주행거리의 증대를 위하여 엔진과 발전기를 추가시킨 개념이고, 병렬 방식은 배터리 전원으로도 차를 움직이게 할 수 있고 엔진(가솔린 또는 디젤)만으로도 차량을 구동시키는 두 가지 동력원을 사용하고 주행조건에 따라 병렬 방식은 엔진과 모터가 동시에 차량을 구동할 수도 있다.

그러나, 이러한 전기자동차는 하나로 구비된 배터리의 전력만으로 시스템을 구동하기 때문에 엔진 구동 방식에 비해 출력 및 주행 거리가 부족하게 되는 문제가 있다. 따라서, 전기자동차에 복수의 모터 및 배터리를 구비하고, 기 설정된 구동 모드에 따라 복수 모터의 구동 방식을 다르게 함으로써, 전기자동차의 출력 및 주행 거리를 향상시킬 필요가 있다.

한편, 복수의 배터리를 사용함에 따라, 배터리에서 발생하는 열로 인해 제품이 손상되거나, 전기효율이 저하되는 문제점이 있다.

그리고, 배터리에서 발생하는 열을 배출하기 위해서 공기 순환시스템을 사용하는데, 배터리 셀이 손상되면 발생하는 유해가스가 실내로 유입되는 문제점이 있다.

또한, 공기 순환시스템의 덕트를 타고 외부의 수분이 유입되는 경우, 배터리 셀이 파손되거나, 오작동의 원인이 되는 문제점이 있다.

종래 기술에 따른 전기자동차는 배터리 팩을 냉각시키기 위해 배터리 팩의 외부에서 흡입되는 공기 중에 유해물질이 포함될 수 있고, 이러한 유해물질로 인해 배터리 팩의 안전성 및 내구 구성이 낮아지는 문제점이 있다.

본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 배터리 팩을 냉각시키기 위한 공기 중의 이물질이 배터리 팩으로 유입되는 것을 최소화한 전기자동차를 제공하는데 그 목적이 있다.

또한, 배터리 팩을 냉각한 공기가 다시 실내로 유입되지 않게 하는 전기자동차를 제공하는데 그 목적이 있다.

또한, 배터리 팩으로 외부의 수분이 유입되는 않게 하는 전기자동차를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기 과제를 달성하기 위하여, 본 발명의 실시예에 따른 전기 자동차는, 배터리 셀 유닛이 내장되고 상기 배터리 셀 유닛을 냉각시키기 위한 공기가 유입되는 공기 흡입구와 상기 배터리 셀 유닛을 냉각시킨 공기가 배출되는 공기 배출구가 형성된 배터리 팩과, 상기 공기 흡입구와 연통되고 상기 배터리 셀 유닛을 냉각시키기 위한 공기를 상기 공기 흡입구로 안내되는 흡입덕트와, 상기 공기 배출구와 연통되어 상기 공기 배출구로 배출된 공기를 안내하고, 토출구가 차체를 관통하여 외부로 노출되는 토출덕트와, 상기 토출덕트의 토출구를 단속하는 단속부와, 상기 토출덕트의 토출구로 유입되는 수분을 감지하는 수분감지센서와, 상기 수분감시센서의 입력신호를 바탕으로 제어신호를 출력하는 제어부와, 상기 제어부에서 출력된 제어신호에 따라 상기 단속부의 개폐를 조절하는 엑츄에이터를 포함한다.

또한, 상기 단속부는 상기 토출덕트의 토출구에 회동 가능하게 연결되는 도어를 포함할 수 있다.

또한, 상기 수분감지센서는 상기 토출덕트의 토출구에 인접하여 배치될 수 있다.

또한, 상기 토출덕트의 토출구는 차체의 후방에 형성된 후방 개구부를 통하여 외부로 노출될 수 있다.

또한, 상기 토출덕트에는 상기 토출덕트 내의 공기를 유동시키기는 배기팬 유닛이 설치되고, 상기 토출덕트는 상기 공기 배출구와 연통되고, 상기 배기팬 유닛으로 공기가 안내되는 제1 토출덕트 및 상기 배기팬 유닛과 연통되고, 차체의 외부로 공기가 안내되는 제2 토출덕트를 포함할 수 있다.

상기 흡입덕트에 배치되어 상기 공기 흡입구를 향해 유동되는 공기 중의 이물질을 거르는 필터를 더 포함하는 전기 자동차.

또한, 상기 흡입덕트는 상기 공기 흡입구와 연통되는 연통홀부가 형성되고 상기 필터의 테두리가 안착되는 필터 안착부가 형성될 수 있다.

또한, 상기 흡입덕트는 상기 필터가 안착되는 메쉬가 배치될 수 있다.

또한, 상기 전기 자동차는 상기 흡입덕트를 상기 배터리 팩에 체결시키는 흡입덕트 체결부재를 더 포함할 수 있다.

또한, 상기 흡입덕트는 상기 필터의 테두리가 안착되고 상기 공기 흡입구와 연통되는 연통홀부가 형성된 하판부와, 상기 하판부에서 상향 돌출되는 테두리부를 포함할 수 있다.

또한, 상기 하판부는 상기 흡입덕트 체결부재가 체결되는 체결공이 형성될 수 있다.

또한, 상기 필터는 상기 흡입덕트 체결부재를 회피하는 회피홈부가 형성될 수 있다.

또한, 상기 배터리 팩은 차체의 하측에 설치되고, 상기 차체에는 차실의 공기가 하측으로 유출될 수 있는 개구부가 형성되며, 상기 흡입덕트는 상기 개구부와 연통되게 배치될 수 있다.

또한, 상기 필터는 상기 개구부 보다 작게 형성될 수 있다.

또한, 상기 토출덕트를 상기 차체에 체결시키는 토출덕트 체결부재를 더 포함할 수 있다.

상기와 같이 구성된 본 발명에 따른 전기자동차는 공기 중의 이물질이 흡입 덕트에 설치된 필터에서 걸러지고, 이물질이 걸러진 공기가 배터리 팩 내부로 흡입되므로, 이물질에 의한 배터리 셀 유닛의 손상을 방지할 수 있고, 안전성과 내구성을 높인 이점이 있다.

또한, 배터리 팩과 열교환한 공기를 외부로 직접 배출하므로, 배터리 셀이 파손된 경우에도 유해가스가 실내로 유입되는 않는 이점이 있다.

또한, 유해가스의 실내 유입을 방지하기 위해서, 토출구를 외부로 노출한 경우에도, 단속부의 작동으로 외부로부터 수분의 유입을 방지할 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 전기자동차 일실시예의 배터리 팩이 차체에 설치되기 전의 분해 사시도,
도 2는 본 발명에 따른 전기자동차 일실시예의 배터리 팩의 사시도,
도 3은 도 2에 도시된 흡입 덕트가 배터리 팩에서 분리되었을 때의 확대 사시도,
도 4는 본 발명에 따른 전기자동차 일실시예의 배터리 팩이 차체에 설치된 모습을 도시한 일부 사시도이다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 전기자동차의 제어 블록도이다.
도 6은 본 발명에 따른 토출덕트의 토출구 부분을 도시한 확대 사시도이다.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.

공간적으로 상대적인 용어인 "아래(below)", "아래(beneath)", "하부(lower)", "위(above)", "상부(upper)" 등은 도면에 도시되어 있는 바와 같이 하나의 구성 요소들과 다른 구성 요소들과의 상관관계를 용이하게 기술하기 위해 사용될 수 있다. 공간적으로 상대적인 용어는 도면에 도시되어 있는 방향에 더하여 사용시 또는 동작 시 구성요소의 서로 다른 방향을 포함하는 용어로 이해되어야 한다. 예를 들면, 도면에 도시되어 있는 구성요소를 뒤집을 경우, 다른 구성요소의 "아래(below)"또는 "아래(beneath)"로 기술된 구성요소는 다른 구성요소의 "위(above)"에 놓여질 수 있다. 따라서, 예시적인 용어인 "아래"는 아래와 위의 방향을 모두 포함할 수 있다. 구성요소는 다른 방향으로도 배향될 수 있고, 이에 따라 공간적으로 상대적인 용어들은 배향에 따라 해석될 수 있다.

본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소, 단계 및/또는 동작은 하나 이상의 다른 구성요소, 단계 및/또는 동작의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.

다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 명백하게 특별히 정의되어 있지 않은 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.

도면에서 각 구성요소의 두께나 크기는 설명의 편의 및 명확성을 위하여 과장되거나 생략되거나 또는 개략적으로 도시되었다. 또한 각 구성요소의 크기와 면적은 실제크기나 면적을 전적으로 반영하는 것은 아니다.

또한, 실시예의 구조를 설명하는 과정에서 언급하는 각도와 방향은 도면에 기재된 것을 기준으로 한다. 명세서에서 실시예를 이루는 구조에 대한 설명에서, 각도에 대한 기준점과 위치관계를 명확히 언급하지 않은 경우, 관련 도면을 참조하도록 한다.

이하, 본 발명의 실시예들에 의하여 전기 자동차를 설명하기 위한 도면들을 참고하여 본 발명에 대해 설명하도록 한다.

도 1은 본 발명에 따른 전기자동차 일실시예의 배터리 팩이 차체에 설치되기 전의 분해 사시도이다.

도 1을 참조하면, 본 실시예에 따른 전기자동차는 차체(2)와, 차륜과, 차륜을 회전시키는 구동력을 발생하는 모터와, 모터 구동에 필요한 전원을 공급하는 배터리 팩(400)을 포함한다.

차체(2)는 모터 및 동력 전달 계통의 부품을 탑재하는 전방차체(100)와, 탑승자가 승차하여 착석할 수 있는 중앙차체(200), 스페어 타이어 및 기타 물건 등을 보관할 수 있는 후방차체(300)를 포함하여 구성될 수 있다.

차체(2)는 닫힌 공간을 만들어 그 내부에 각종 장치를 배치하고, 탑승자나 화물을 수용하며, 일부를 개폐시켜 탑승자나 화물의 출입, 각종 장치의 유지 보수를 용이하게 할 수 있다.

차체(2)는 형상 그대로 자동차의 외관 형상이 될 수 있다.

전방차체(100)는 모터와 변속기 등의 동력전달계통의 부품이 구비될 수 있다.

전방차체(100)는 전기자동차의 진행 방향을 바꾸기 위하여 전륜의 회전축 방향을 조절하는 조향장치와, 노면의 진동이 직접 차체에 닿지 않도록 하는 전륜현가장치가 구비될 수 있다.

전방차체(100)는 사고 등에 의해 충격을 받을 경우 파손되어 충격을 흡수함에 따라 차실에 큰 충격이 전달되지 않게 한다.

중앙차체(200)는 대부분 차실, 즉 탑승자 등이 탑승하는 장소로 되어 있기 때문에 내부 공간은 될수록 크게 한다.

중앙차체(200)는 전기자동차의 바닥면을 이루는 플로어(210)와, 플로어(210)의 중앙에 형성된 중앙 터널(230)을 포함한다.

플로어(210)는 차실 내의 바닥면으로서, 면적이 넓은 패널이다.

중앙 터널(230)은 상방으로 인입되어 형성되고, 전후방향으로 길게 형성된다. 중앙 터널(230)은 플로어(210)에 일체로 형성되는 것도 가능하고, 별도로 이루어져 용접 등에 의해 결합되는 것도 가능하다.

후방차체(300)는 스페어 타이어 및 기타 물건 등을 보관되는 트렁크와, 트렁크를 덮는 트렁크 도어가 연결될 수 있다.

후방차체(300)에는 노면의 진동이 직접 차체에 닿지 않도록 후륜현가장치가 구비될 수 있다.

배터리 팩(400)은 차체(2)의 중앙차체(200)와 후방차체(300) 중 적어도 일측에 설치될 수 있다.

배터리 팩(400)은 차체(2)의 하측에 설치될 수 있고, 차체(2)의 중앙차체(200)에 설치될 경우 중앙차체(200)의 하측에 설치되는 것이 바람직하며, 차체(2)의 후방차체(300)에 설치될 경우, 후방차체(300)의 하측 또는 트렁크에 설치되는 것이 바람직하다.

도 2는 본 발명에 따른 전기자동차 일실시예의 배터리 팩의 사시도, 도 3은 도 2에 도시된 흡입 덕트가 배터리 팩에서 분리되었을 때의 확대 사시도, 도 4는 본 발명에 따른 전기자동차 일실시예의 배터리 팩이 차체에 설치된 모습을 도시한 일부 사시도, 도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 전기자동차의 제어 블록도, 도 6은 본 발명에 따른 토출덕트의 토출구 부분을 도시한 확대 사시도이다.

배터리 팩(400)은 모터의 구동에 필요한 전원을 공급하는 배터리 셀 유닛(미도시)이 적어도 하나 내장된다.

배터리 팩(400)은 적어도 하나의 배터리 셀 유닛을 보호하는 배터리 케이스(410)를 포함할 수 있다.

배터리 셀 유닛은 복수개가 적층되어 배치될 수 있고, 적층된 복수개의 배터리 셀 유닛의 그룹은 복수 그룹이 전후 또는 좌우 방향으로 이격되게 배치될 수 있다.

배터리 케이스(410)는 복수개의 배터리 셀 유닛이 배치되는 캐리어(412)와, 캐리어(412)에 결합되어 캐리어(412)와 함께 배터리 셀 유닛의 수용 공간을 형성하고 배터리 셀 유닛을 보호하는 배터리 커버(414)를 포함할 수 있다.

배터리 팩(400)은 캐리어(412)가 볼트 등의 체결부재로 차체(2)에 체결될 수 있고, 배터리 커버(414)가 볼트 등의 체결부재로 캐리어(412)에 체결될 수 있다.

배터리 팩(400)은 공기가 배터리 팩(400) 내부로 유동되어 배터리 셀 유닛을 공랭식으로 냉각시키고 외부로 배출되는 공랭식으로 냉각된다.

배터리 팩(400)은 배터리 셀 유닛을 냉각시키기 위한 공기가 유입되는 공기 흡입구(420)와 배터리 셀 유닛을 냉각시킨 공기가 배출되는 공기 배출구(422)가 형성된다.

배터리 팩(400)은 공기 흡입구(420)와 공기 배출구(422)가 배터리 케이스(410)에 형성될 수 있고, 특히 배터리 커버(414)에 형성될 수 있다.

전기자동차는 전기자동차 외부의 공기를 배터리 팩(400)으로 유입시켜 배터리 셀 유닛을 공냉시키는 것이 가능하고, 차실의 공기를 배터리 팩(400)으로 유입시켜 배터리 셀 유닛을 공냉시키는 것이 가능하며, 트렁크의 공기를 배터리 팩(400)으로 유입시켜 배터리 셀 유닛을 공냉시키는 것이 가능하다.

전기자동차는 배터리 셀 유닛으로 가급적 청정도가 높은 공기가 접촉되게 하는 것이 바람직하고, 실외와 차실과 트렁크 중 차실이 가장 청정할 수 있으므로, 차실의 공기를 배터리 팩(400)으로 유입시키는 것이 바람직하고, 이하 차실의 공기를 배터리 팩(400)으로 유입시키는 것으로 설명한다.

차체(2)에는 차실의 공기가 하측으로 유출될 수 있는 개구부(212)가 형성되고, 개구부(410)는 플로워(210)에 상하 방향으로 관통되게 형성되는 것이 바람직하다.

전기자동차는 공기 흡입구(420)와 연통되고 배터리 셀 유닛을 냉각시키기 위한 공기를 공기 흡입구(420)로 안내되는 흡입 덕트(430)와; 공기 토출구(422)와 연통되어 공기 배출구(422)로 배출된 공기가 안내되는 토출 덕트(440)와; 흡입 덕트(430)에 배치되어 공기 흡입구(420)를 향해 유동되는 공기 중의 이물질을 거르는 필터(450)를 포함한다.

흡입덕트(430)는 개구부(212)와 연통되게 배치되고, 공기 흡입구(420)와 연통되는 연통홀부(431)가 형성된다.

흡입덕트(430)는 차실과 배터리 팩(400)을 연통시키는 것으로서, 차체(2)와 배터리 팩(400)의 사이에 위치되게 설치된다.

흡입 덕트(430)는 필터(450)의 테두리가 안착되는 필터 안착부(432)가 형성된다.

흡입 덕트(430)는 필터(450)가 안착되는 메쉬(433)가 배치될 수 있다.

필터(450)는 테두리가 필터 안착부(432)에 안착되어 지지되고, 연통홀부(431)와 대향되는 부분이 메쉬(433)에 안착되어 지지된다. 필터(450)는 필터 안착부(432)와 메쉬(433)에 의해 지지되므로, 공기가 배터리 팩(400)을 향해 유동될 때 배터리 팩(400)의 방향으로 휘거나 휩쓸리지 않게 된다.

흡입 덕트(430)는 하판부(434)와 하판부(434)에서 상향 돌출되는 테두리부(435)를 포함할 수 있다.

하판부(434)는 연통홀부(431)가 형성되고 필터(450)의 테두리가 안착되는 것으로서, 연통홀부(431)의 주변부가 필터 안착부(432)가 될 수 있다.

필터 안착부(432)는 필터(450)의 테두리부 형상으로 형성될 수 있고, 하판부(434)에 상향 돌출될 수 있다.

테두리부(435)는 필터(450)의 테두리를 둘러싸면서 필터(450)의 수용 공간을 형성한다.

흡입 덕트(430)는 전체적인 크기가 개구부(212) 보다 크게 형성될 수 있다.

전기자동차는 흡입 덕트(430)를 배터리 팩(400)에 체결시키는 흡입 덕트 체결부재(436)를 더 포함할 수 있다.

하판부(434)는 흡입 덕트 체결부재(436)가 체결되는 체결공(437)이 형성된다.

배터리 팩(400)은 흡입 덕트(430)의 체결공(437)과 대향되는 위치에 체결공(424)이 형성될 수 있고, 흡입 덕트(430)는 하판부(434)의 체결공(437)이 배터리 팩(400)의 체결공(424)과 일치된 상태에서 흡입 덕트 체결부재(436)로 배터리 팩(400)에 체결될 수 있다.

필터(450)는 부직포로 이루어질 수 있다.

필터(450)는 일부가 흡입 덕트 체결부재(436)와 흡입 덕트(430) 사이에 개재되어 흡입 덕트 체결부재(436)에 의해 고정되는 것이 가능한 흡입 덕트 체결부재(436)를 회피하는 회피홈부(452)가 형성될 수 있다.

필터(450)는 작업자가 배터리 팩(400)을 차체(2)에서 분해하지 않고도 필터(450)를 교체하거나 서비스할 수 있도록 개구부(212) 보다 작게 형성되는 것이 바람직하다. 즉, 필터(450)가 개구부(212) 보다 작게 형성될 경우, 작업자는 차실측에서 개구부(212)를 통해 필터(450)를 교체하거나 서비스할 수 있다.

전기자동차는 토출덕트(440)에 연결되어 공기가 흡입 덕트(430)와, 배터리 팩(400)과 토출덕트(440)를 차례로 통과한 후 대기로 배기되게 하는 배기 팬 유닛(460)을 더 포함할 수 있다.

배기 팬 유닛(460)은 개구부(212)와 근접하게 설치될 경우, 소음이 개구부(212)를 통해 전달될 가능성이 높으므로, 후방개구부(310)와 가급적 멀게 설치되는 것이 바람직하다.

배기 팬 유닛(460)은 배터리 팩(400)의 후방에 위치되게 차체(2)에 설치될 수 있다.

한편, 공기 흡입구(420)가 배터리 팩(400)의 전방부 상면에 형성되고, 공기 배출구(422)가 배터리 팩(400)의 후방부 상면에 형성될 수 있다.

흡입덕트(430)는 배터리 팩(400)의 전방부 상측에 배치될 수 있고, 토출덕트(440)는 배터리 팩(400)의 후방부 상측에 연결될 수 있다.

토출덕트(440)의 토출구(442a)는 차체(2)를 관통하여 외부로 노출될 수 있다. 이는 배터리 팩(400) 내에 배터리 셀이 손상되는 경우, 인체한 유해가스가 발생하게 되는데, 이 유해가스의 실내 유입을 방지하기 위함이다.

바람직하게는, 토출덕트(440)의 토출구(442a)는 후방차체(300)의 하면의 후방 개구부(310)을 관통하여 외부에 노출된다.

토출덕트(440)는 다양하게 구성될 수 있지만, 바람직하게는 제1 토출덕트(441)와 제2 토출덕트(442)로 형성될 수 있다.

제1 토출덕트(441)는 공기 배출구(422)와 배기 팬 유닛(460)을 연통시키고, 공기 배출구(422)에서 배기 팬 유닛(460)으로 공기를 안내시킨다.

제2 토출덕트(442)는 배기 팬 유닛(460)과 연통되어서, 차체(2)의 외부로 공기가 안내시킨다.

자동차의 주행에서 발생하는 진동으로 인해 토출덕트(440)의 파손을 방지하게 위해서, 토출덕트(440)는 차체(2)에 토출덕트 체결부재(470)(471)로 결합될 수 있다.

바람직하게는, 차체(2)와 토출덕트(440)를 이격시켜서, 차체(2)의 진동을 전달을 감소시킬 수 있도록 한다. 예를 들면, 토출덕트 체결부재(470)(471)는 토출덕트(440)와 차체(2)를 이격시키고, 지지하는 암(470)과, 암(470)을 차체(2)에 고정하는 볼트부재(471)을 포함할 수 있다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니고 다양한 구성이 가능하다.

더욱 바람직하게는, 토출덕트(440)는 자체의 강성이 우수하지 못하므로, 토출덕트(440)에 결합된 배기 팬 유닛(460)에 토출덕트 체결부재(470)(471)가 결합한다.

이하, 상기와 같이 구성된 본 발명의 작용을 설명하면 다음과 같다.

먼저, 전기자동차의 주행시, 배기 팬 유닛(460)이 구동되면, 토출덕트(440)와 배터리 팩(400)와 흡입 덕트(430)의 내부에는 흡인력이 발생되고, 차실의 공기는 차체(2)의 개구부(212)를 통해 흡입 덕트(430)로 흡입된다.

흡입 덕트(430)로 흡입된 공기는 필터(450)를 통과하면서 공기 중의 이물질이 필터(450)에 걸러지고, 이물질이 걸러진 공기만이 배터리 팩(400)의 내부로 흡입된다. 배터리 팩(400) 내부로 흡입된 공기는 배터리 셀 유닛과 접촉되면서 배터리 셀 유닛을 공랭식으로 냉각시키고, 이후 토출 덕트(440)으로 흡입된다. 토출 덕트(440)로 흡입된 공기는 배기 팬 유닛(460)으로 흡인되고, 이후 배기 팬 유닛(460)을 통과하여 전기자동차 외부로 배기된다.

실시예에 따른 전기자동차는 단속부(490)와, 수분감지센서(480)와, 제어부(500)와, 엑츄에이터(600)를 더 포함할 수 있다.

수분감지센서(480)는 토출덕트(440)의 토출구(442a)로 유입되는 수분을 감지한다. 여기서, 수분감지센서(480)에 의해 감지되는 수분의 최소 단위는 배터리 셀 유닛에 영향을 미칠 정도로 설정하는 것이 바람직하다. 또한, 수분감지센서(480)는 토출덕트(440)의 토출구(442a)에 인접하여 배치되어서, 자동차의 주행 중에 비산되는 물방울을 감지하게 된다.

또한, 수분감지센서(480)는 토출덕트(440)의 토출구(442a) 내측 또는/및 외측에 배치될 수 있고, 더욱 바람직하게는 단속부(490)의 움직임에 방해가 되지 않도록 토출덕트(440)의 토출구(442a)의 외측에 배치될 수 있다. 아울러, 토출덕트(440)의 토출구(442a)가 차체(2)의 아래 방향으로 노출되는 경우에는 토출덕트(440)의 토출구(442a)의 외측 하단에 수분감지센서(480)가 배치되는 것이 바람직할 것이다.

수분감지센서(480)는 제어부(500)와 전기적 또는 유무선통신방법으로 연결되어서, 수분 감지에 따른 입력신호를 제어부(500)에 송신(출력)하게 된다. 즉, 수분감지센서(480)는 토출덕트(440)의 토출구(442a) 인근에 수분(수적)이 감지되는 경우에는 감지신호를 제어부(500)에 송신하고, 수분이 감지되지 않는 경우에는 비감지신호를 제어부(500)에 송신하게 된다.

제어부(500)는 수분감지센서(480)의 입력신호를 바탕으로 제어신호를 출력하게 된다. 즉, 제어부(500)는 수분감지센서(480)의 입력신호를 바탕으로 제어신호를 연산하고 상기 연산된 제어신호를 엑츄에이터(600)에 출력하게 된다. 제어부(500)는 마이컴 또는 중앙처리장치(CPU)로 구현될 수 있고, 또한, 연산유닛과, 상기 연산유닛에서 저장된 데이터 및 제어신호를 저장하는 저장유닛으로 구분되어 구현될 수도 있다.

한편, 제어부(500)는 수분감지센서(480)에서 수분을 감지한 수분량이 기설정된 수분량을 초과하는 경우, 엑츄에이터(600)가 단속부(490)를 폐쇄하도록 제어신호를 출력할 수 있다.

또는, 제어부(500)는, 수분감지센서(480)에서 기설정된 시간 동안 수분이 감지되지 않은 경우, 엑츄에이터(600)가 단속부(490)를 개방하도록 제어신호를 출력할 수도 있다. 여기서, 기설정된 시간은 제한이 없지만, 바람직하게는 30초 내지 1분을 설정할 수 있다.

엑츄에이터(600)는 제어부(500)에서 출력된 제어신호에 따라 단속부(490)의 개폐를 조절한다. 엑츄에이터(600)는 전동식 엑츄에이터 등이 사용될 수 있을 뿐만 아니라, 유압 또는 공압실린더 방식도 사용될 수 있다. 다만, 이에 한정되지 않고 다양한 액팅장치가 사용될 수 있다.

단속부(490)는 토출덕트(440)의 토출구(442a)를 단속한다. 단속부(490)는 다양한 구성을 가질 수 있지만, 토출덕트(440)의 토출구(442a)에 회동 가능하게 연결되는 도어(491)를 포함할 수 있다.

그리고, 도어(491)가 토출덕트(440)의 토출구(442a)에 회동 가능하게 연결되는 방법은 제한이 없지만, 도어(491)의 양측면 중앙에 형성된 힌지부(492)에 의해 연결될 수 있다.

도어(491)는 토출덕트(440)의 토출구(442a)에 대응되는 형상을 가질 수 있다. 예를 들면, 토출덕트(440)의 토출구(442a)의 형상이 대략 사각형의 단면형상을 가지므로, 도어(491)도 사각형의 형상을 가질 수 있다,

제어부(500), 수분감지센서(480) 및 엑츄에이터(600)는 유/무선 통신방법에 의해 연결될 수 있다. 예를 들면, 제어부(500)와 각 구성요소들은 블루투스(Bluetooth), 와이브로(wireless broadband Internet), HSDPA(high speed downlink packet access), 와이파이, 와이맥스, 지그비(ZIGBEE) UWB(ultra wideband), 적외선 통신(IrDA), RF통신, CAN통신 및 NFC(근거리 무선통신) 중 적어도 하나의 방법으로 연결될 수 있다. 다만, 이에 한정되지 않고, 당업자가 변경 가능한 모든 유무선 통신방법으로 연결될 수 있다.

도 6을 참고하면, 도 6 (a)는 수분감지센서(480)에 의해 일정시간 동안 수분이 감지되지 않아, 제어부(500)가 도어(491)를 오픈하라는 제어신호를 출력하여 도어(491)를 오픈한 모습이다.

도 6 (b)는 수분감지센서(480)에 의해 수분이 감지된 경우, 제어부(500)가 도어(491)를 폐쇄하라는 제어신호를 출력하여 도어(491)를 폐쇄한 모습이다.

이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어서는 안될 것이다.

<부호의 설명>

2: 차체 210: 플로워

212: 개구부 400: 배터리 팩

402: 배터리 셀 유닛 420: 공기 흡입구

422: 공기 배출구 430: 흡입 덕트

431: 연통홀부 432: 필터 안착부

433: 메쉬 434: 하판부

435: 테두리부 436: 흡입덕트 체결부재

440: 토출 덕트 450: 필터

452: 회피홈부 460: 배기 팬 유닛

Claims

배터리 셀 유닛이 내장되고 상기 배터리 셀 유닛을 냉각시키기 위한 공기가 유입되는 공기 흡입구와 상기 배터리 셀 유닛을 냉각시킨 공기가 배출되는 공기 배출구가 형성된 배터리 팩과;
상기 공기 흡입구와 연통되고 상기 배터리 셀 유닛을 냉각시키기 위한 공기를 상기 공기 흡입구로 안내되는 흡입덕트와;
상기 공기 배출구와 연통되어 상기 공기 배출구로 배출된 공기를 안내하고, 토출구가 차체를 관통하여 외부로 노출되는 토출덕트와;
상기 토출덕트의 토출구로 유입되는 수분을 감지하는 수분감지센서와;
상기 수분감지센서의 입력신호를 바탕으로 제어신호를 출력하는 제어부와;
상기 제어부에서 출력된 제어신호에 따라 조절되는 엑츄에이터와;
상기 엑츄에이터의 작동에 따라 상기 토출덕트의 토출구를 단속하는 단속부를 포함하고,
상기 제어부는,
상기 수분감지센서에서 수분을 감지한 수분량이 기설정된 수분량을 초과하는 경우, 상기 엑츄에이터가 상기 단속부를 폐쇄하도록 제어신호를 출력하고, 상기 수분감지센서에서 기설정된 시간 동안 수분이 감지되지 않은 경우, 상기 엑츄에이터가 상기 단속부를 개방하도록 제어신호를 출력하며,
상기 토출덕트의 토출구는 차체의 후방에 형성된 후방 개구부를 통하여 외부로 노출되는 전기 자동차.
제1항에 있어서,
상기 단속부는,
상기 토출덕트의 토출구에 회동 가능하게 연결되는 도어를 포함하는 전기 자동차.
제2항에 있어서,
상기 수분감지센서는,
상기 토출덕트의 토출구에 인접하여 배치되는 전기 자동차.
삭제
삭제
삭제
제3항에 있어서,
상기 토출덕트에는 상기 토출덕트 내의 공기를 유동시키기는 배기팬 유닛이 설치되고,
상기 토출덕트는,
상기 공기 배출구와 연통되고, 상기 배기팬 유닛으로 공기가 안내되는 제1 토출덕트 및
상기 배기팬 유닛과 연통되고, 차체의 외부로 공기가 안내되는 제2 토출덕트를 포함하는 전기 자동차.
제7항에 있어서,
상기 흡입덕트에 배치되어 상기 공기 흡입구를 향해 유동되는 공기 중의 이물질을 거르는 필터를 더 포함하는 전기 자동차.
제8항에 있어서,
상기 흡입덕트는 상기 공기 흡입구와 연통되는 연통홀부가 형성되고 상기 필터의 테두리가 안착되는 필터 안착부가 형성된 전기 자동차.
제 8 항에 있어서,
상기 흡입덕트는 상기 필터가 안착되는 메쉬가 배치된 전기 자동차.
제 8 항에 있어서,
상기 전기 자동차는 상기 흡입덕트를 상기 배터리 팩에 체결시키는 흡입덕트 체결부재를 더 포함하는 전기 자동차.
제 11 항에 있어서,
상기 흡입덕트는 상기 필터의 테두리가 안착되고 상기 공기 흡입구와 연통되는 연통홀부가 형성된 하판부와, 상기 하판부에서 상향 돌출되는 테두리부를 포함하는 전기 자동차.
제 12 항에 있어서,
상기 하판부는 상기 흡입덕트 체결부재가 체결되는 체결공이 형성된 전기 자동차.
제 11 항에 있어서,
상기 필터는 상기 흡입덕트 체결부재를 회피하는 회피홈부가 형성된 전기 자동차.
제 14 항에 있어서,
상기 배터리 팩은 차체의 하측에 설치되고,
상기 차체에는 차실의 공기가 하측으로 유출될 수 있는 개구부가 형성되며,
상기 흡입덕트는 상기 개구부와 연통되게 배치되는 전기 자동차.
제 15 항에 있어서,
상기 필터는 상기 개구부 보다 작게 형성된 전기 자동차.
제7항에 있어서,
상기 토출덕트를 상기 차체에 체결시키는 토출덕트 체결부재를 더 포함하는 전기 자동차.