KR102672544B1 - Electric vehicle battery case internal pressure relief device - Google Patents
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Abstract
본 발명은 전기차 배터리 케이스 내부압력 배출장치에 관한 것이다. 이는, 릴리프홀을 갖는 배터리케이스의 내부에 설치되는 압력감지부 및 온도감지부와; 압력감지부 및 온도감지부로부터 압력 및 온도정보를 전달받는 컨트롤러와; 컨트롤러에 의해 작동하여 릴리프홀을 개폐하는 배출밸브와; 릴리프홀을 통해 배기되는 공기를 유도하는 고정덕트와; 고정덕트의 단부에 연결되는 연장덕트와; 연장덕트에 연결되고 음압을 형성하는 음압유도덕트와; 음압유도덕트의 단부에 설치되는 확성디퓨저를 포함한다.
상기와 같이 이루어지는 본 발명의 전기차 배터리 케이스 내부압력 배출장치는, 배터리 케이스 내부의 압력과 온도가 설정치 보다 높아질 경우, 자동적으로 동작하여, 케이스 내부의 압력과 온도를 낮춤으로써, 폭발이나 화재의 발생을 방지한다. 또한, 기체의 배출 경로에, 베르누이의 원리에 따른 음압을 형성하는 음압유도덕트를 구비하므로, 케이스 내부 기체의 배출 속도가 매우 신속하여 케이스 내압의 감압 속도가 신속하다. 그리고, 배터리의 정상상태에서는 케이스의 밀폐가 안정적으로 유지되므로 외부의 습기나 이물질의 침투가 완벽히 차단된다.The present invention relates to a device for discharging internal pressure of an electric vehicle battery case. This includes a pressure sensing unit and a temperature sensing unit installed inside the battery case having a relief hole; A controller that receives pressure and temperature information from the pressure sensing unit and the temperature sensing unit; a discharge valve that is operated by a controller to open and close the relief hole; a fixed duct that guides air exhausted through the relief hole; an extension duct connected to the end of the fixed duct; a negative pressure induction duct connected to the extension duct and forming negative pressure; It includes a loudspeaker diffuser installed at the end of the negative pressure induction duct.
The electric vehicle battery case internal pressure discharge device of the present invention configured as described above operates automatically when the pressure and temperature inside the battery case are higher than the set value, thereby lowering the pressure and temperature inside the case to prevent explosion or fire. prevent. In addition, since the gas discharge path is provided with a negative pressure induction duct that generates negative pressure according to Bernoulli's principle, the discharge rate of the gas inside the case is very fast, and the decompression rate of the case pressure is rapid. In addition, in the normal state of the battery, the sealing of the case is stably maintained, so the penetration of external moisture or foreign substances is completely blocked.
Description
본 발명은 전기차의 배터리 케이스에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 배터리 케이스내부의 압력 및 온도 상승 시, 케이스의 내압과 온도를 자동으로 낮추는, 전기차 배터리 케이스 내부압력 배출장치에 관한 것이다.The present invention relates to a battery case for an electric vehicle, and more specifically, to an internal pressure discharge device for an electric vehicle battery case that automatically lowers the internal pressure and temperature of the case when the pressure and temperature inside the battery case rise.
전기차에 사용되는 배터리는, 고출력 대용량의 필요성으로 인해, 다수의 전지셀을 전기적으로 연결한, 이른바 중대형 전지팩으로서 적용되고 있다. 중대형 전지팩은, 배터리케이스 내에 다수의 전지모듈을 수납하고 이를 전기적으로 연결한 구성을 가지며, 사용 중 과충전, 과방전, 과전류, 발열, 연쇄적인 부반응에 의한 발화 또는 폭발을 방지하기 위한 다양한 안전 및 제어장치를 구비한다. Due to the need for high output and large capacity, batteries used in electric vehicles are used as so-called medium-to-large battery packs in which multiple battery cells are electrically connected. Medium- to large-sized battery packs contain multiple battery modules in a battery case and electrically connect them, and are equipped with various safety and safety measures to prevent ignition or explosion due to overcharge, overdischarge, overcurrent, heat generation, and chain side reactions during use. Equipped with a control device.
하지만 제어장치를 사용한다 하더라도, 외부로부터 가해지는 물리적 충격이나 진동 또는 내부적 문제로 인해 전기적 고장은 언제라도 발생할 수 있다. 말하자면, 배터리의 과부하 또는 스웰링 현상에 의해 배터리케이스 내부에서 압력이 높아져, 화재와 폭발이 발생할 수 있는 것이다. However, even if a control device is used, electrical failure can occur at any time due to external physical shock or vibration or internal problems. In other words, the pressure inside the battery case increases due to battery overload or swelling, which can cause fire or explosion.
이와 관련된 발명의 배경이 되는 기술로서, 국내 등록특허공보 제10-1993145호 (전기 차량용 배터리 케이스)가 개시된 바 있다.As a background technology for this related invention, Domestic Patent Publication No. 10-1993145 (Battery Case for Electric Vehicle) has been disclosed.
개시된 배터리 케이스는, 가장자리에는 하나 이상의 제1연결부가 형성되되, 배터리 팩이 수용되며 다단 프레스 공정으로 제조되는 하부케이스; 하부케이스의 상부에 결합되되, 가장자리에는 제1연결부에 대응되는 제2연결부가 형성되며, 다단프레스 공정으로 제조되는 상부케이스; 하부케이스 또는 상부케이스의 일측에 형성되되, 배터리 팩에 연결되는 외부 커넥터용 접속부 및 하부케이스 또는 상부케이스의 일측에 형성되되, 전기차량용 배터리 케이스 내부의 압력이 기설정된 압력보다 높아질 경우, 배터리케이스 내부의 압력에 의해 분리 가능하게 설치되는 압력조절부; 압력조절부는, 하부케이스 또는 상부케이스의 일측면에 관통 형성되는 압력 조절공과, 압력조절공에 탈착 가능하게 삽입되되 배터리케이스 내부의 압력이 기설정된 압력보다 높아질 경우, 배터리케이스 내부의 압력에 의해 분리되는 제1마개 부재; 하부케이스 또는 상부케이스의 일면에 압력조절공을 수용하도록 돌출 형성되는 돌출턱과, 제1마개부재의 단부에 결합되며 돌출턱의 내주면에 밀착되는 제2마개부재 및 제1마개부재의 내측 단부에 연결되고, 타단이 하부케이스 또는 상부케이스의 내측면에 연결되며, 탄성력을 보유하도록 마련되고, 제1마개 부재가 압력조절공으로부터 이탈된 이후, 탄성력에 의해 이탈된 상태의 제1마개부재가 압력조절공으로 재삽입 되도록 구비되는 이탈 방지부재를 구비한다.The disclosed battery case includes a lower case having one or more first connection portions formed at the edges, accommodating a battery pack, and manufactured through a multi-stage press process; An upper case that is coupled to the upper part of the lower case, has a second connection part corresponding to the first connection part formed at the edge, and is manufactured through a multi-stage pressing process; It is formed on one side of the lower case or upper case, and a connection part for an external connector connected to the battery pack is formed on one side of the lower case or upper case. If the pressure inside the battery case for an electric vehicle is higher than the preset pressure, the inside of the battery case A pressure regulator that is detachably installed by pressure; The pressure control unit is detachably inserted into the pressure control hole and a pressure control hole formed through one side of the lower case or upper case, but is separated by the pressure inside the battery case when the pressure inside the battery case becomes higher than the preset pressure. A first stopper member; A protruding protrusion formed on one side of the lower case or upper case to accommodate the pressure adjustment hole, a second cap member coupled to the end of the first cap member and in close contact with the inner peripheral surface of the protruding protrusion, and an inner end of the first cap member. It is connected, the other end is connected to the inner surface of the lower case or the upper case, and is provided to retain an elastic force. After the first plug member is separated from the pressure control hole, the first plug member in the released state by the elastic force is exposed to pressure. It is provided with a separation prevention member that is provided to be reinserted into the adjustment hole.
본 발명은 상기 문제점을 해소하고자 창출한 것으로서, 배터리 케이스 내부의 압력과 온도가 설정치 보다 높아질 경우, 자동적으로 동작하여, 케이스 내부의 압력과 온도를 낮추며, 배터리의 정상상태에서는 케이스의 밀폐가 안정적으로 유지되게 하는, 전기차 배터리 케이스 내부압력 배출장치를 제공함에 목적이 있다.The present invention was created to solve the above problems. When the pressure and temperature inside the battery case are higher than the set value, it automatically operates to lower the pressure and temperature inside the case, and in the normal state of the battery, the case is stably sealed. The purpose is to provide a device for discharging the internal pressure of an electric vehicle battery case that maintains the pressure.
상기 목적을 달성하기 위한 과제의 해결수단으로서의 본 발명의 전기차 배터리 케이스 내부압력 배출장치는, 전기차용 배터리팩을 수용하며 일측에 릴리프홀을 갖는 배터리케이스의 내부에 설치되고, 배터리케이스 내부의 압력과 온도를 감지하는 압력감지부 및 온도감지부와; 상기 압력감지부 및 온도감지부로부터 압력 및 온도정보를 전달받고 제어신호를 출력하는 컨트롤러와; 컨트롤러에 의해 작동하여 릴리프홀을 개폐하는 것으로서, 배터리케이스 내부의 공기를 릴리프홀로 유도하는 내부통로를 갖는 볼하우징, 관통홀을 갖는 구형 부재로서 볼하우징의 내부에 회전 가능하게 내장되며 회전운동을 통해 내부통로를 개폐하는 차단볼, 차단볼을 회전시키는 모터가 포함된 배출밸브와; 상기 배터리케이스의 외측에 장착되며 릴리프홀을 통해 배기되는 공기를 유도하는 고정덕트와; 고정덕트의 단부에 연결되고 길이방향으로 연장되는 유도관, 유도관에 이어지고 플렉시블한 주름관을 갖는 연장덕트와; 주름관의 단부에 연결되고 외기를 통과시키며 가속하여 음압을 형성하는 음압유도덕트와; 음압유도덕트의 단부에 설치되는 확성디퓨저와; 상기 고정덕트에 설치되고 고정덕트로부터 유도관을 분리할 때, 고정덕트를 밀폐하여 이물질의 유입을 차단하는 덕트셔터를 포함한다.The electric vehicle battery case internal pressure discharge device of the present invention as a means of solving the problem for achieving the above object is installed inside a battery case that accommodates a battery pack for an electric vehicle and has a relief hole on one side, and discharges the pressure inside the battery case and A pressure sensing unit and a temperature sensing unit that detect temperature; a controller that receives pressure and temperature information from the pressure sensing unit and the temperature sensing unit and outputs a control signal; It is operated by a controller to open and close the relief hole, and is a ball housing with an internal passage that guides the air inside the battery case to the relief hole. It is a spherical member with a through hole and is rotatably built into the ball housing through rotational movement. A discharge valve including a blocking ball that opens and closes the internal passage and a motor that rotates the blocking ball; a fixed duct mounted on the outside of the battery case and guiding air exhausted through the relief hole; an extension duct connected to the end of the fixed duct and extending in the longitudinal direction, an extension duct connected to the guide pipe and having a flexible corrugated pipe; A negative pressure induction duct connected to the end of the corrugated pipe and passing external air and accelerating it to form negative pressure; A loudspeaker diffuser installed at the end of the negative pressure induction duct; It is installed in the fixed duct and includes a duct shutter that seals the fixed duct to block the inflow of foreign substances when the guide pipe is separated from the fixed duct.
또한, 상기 음압유도덕트는; 길이방향으로 연장되고, 외주부에 다수의 관통형 공기구멍을 가지는 덕트본체와, 덕트본체의 내부에 장착되며, 공기가 통과하는 동안 벤투리 작용에 의한 압력강하를 유발하여, 외부공기를 덕트 본체로 흡인하는 밴투리부를 구비한다.Additionally, the negative pressure induction duct; It is mounted on the inside of the duct body, which extends in the longitudinal direction and has a plurality of through-type air holes on the outer periphery, and causes a pressure drop due to the venturi action while the air passes, allowing external air to flow into the duct body. It is provided with a venturi unit for suction.
그리고, 상기 벤투리부의 하류측에는; 유선형의 콘의 형상을 취하는 센터콘과, 센터콘을 덕트본체의 중심축부에 유지시키는 다수의 스트럿과, 센터콘에 내장되고 확성디퓨져 측으로 음향을 출력하는 스피커와, 스피커에 음향을 제공하는 음향제공부가 구비되고, 차량의 운전석에는; 상기 음향제공부를 온오프시키는 제어스위치가 구비된다.And, on the downstream side of the venturi part; A center cone that takes the shape of a streamlined cone, a plurality of struts that maintain the center cone on the central axis of the duct body, a speaker built into the center cone that outputs sound to the loudspeaker diffuser, and a sound provider that provides sound to the speaker. The driver's seat of the vehicle is equipped with; A control switch is provided to turn the sound providing unit on and off.
또한, 상기 목적을 달성하기 위한 과제의 해결수단으로서의 본 발명의 전기차 배터리 케이스 내부압력 배출장치는, 전기차용 배터리팩을 수용하며 일측에 릴리프홀을 갖는 배터리케이스의 내부에 설치되고, 배터리케이스 내부의 압력과 온도를 감지하는 압력감지부 및 온도감지부와; 상기 압력감지부 및 온도감지부로부터 압력 및 온도정보를 전달받고 제어신호를 출력하는 컨트롤러와; 컨트롤러에 의해 작동하여 릴리프홀을 개폐하는 것으로서, 배터리케이스 내부의 공기를 릴리프홀로 유도하는 내부통로를 갖는 볼하우징, 관통홀을 갖는 구형 부재로서 볼하우징의 내부에 회전 가능하게 내장되며 회전운동을 통해 내부통로를 개폐하는 차단볼, 차단볼을 회전시키는 모터가 포함된 배출밸브와; 상기 배터리케이스의 외측에 장착되며 릴리프홀을 통해 배기되는 공기를 유도하는 고정덕트와; 상기 고정덕트에 연결되고 길이방향으로 연장된 연장덕트와; 연장덕트의 단부에 설치되며 연장덕트를 통과한 공기를 확산시키는 디퓨져와; 디퓨져에 착탈 가능하도록 설치되며 외부 이물질이 연장덕트 내부로 유입하는 것을 차단하는 것으로서, 링의 형상을 취하며 디퓨져 내에 장착되는 고정링, 고정링의 내측에 구비되고 디퓨져의 내부공간을 외부로부터 격리한 상태로 배터리케이스로부터 배출되는 공기의 압력에 의해 디퓨져 외부로 팽창 가능한 신축차단막을 구비하는 탄력셔터를 포함한다.In addition, the electric vehicle battery case internal pressure discharge device of the present invention as a means of solving the problem for achieving the above object is installed inside a battery case that accommodates a battery pack for an electric vehicle and has a relief hole on one side, and is installed inside the battery case. A pressure sensing unit and a temperature sensing unit that sense pressure and temperature; a controller that receives pressure and temperature information from the pressure sensing unit and the temperature sensing unit and outputs a control signal; It is operated by a controller to open and close the relief hole, and is a ball housing with an internal passage that guides the air inside the battery case to the relief hole. It is a spherical member with a through hole and is rotatably built into the ball housing through rotational movement. A discharge valve including a blocking ball that opens and closes the internal passage and a motor that rotates the blocking ball; a fixed duct mounted on the outside of the battery case and guiding air exhausted through the relief hole; an extension duct connected to the fixed duct and extending in the longitudinal direction; a diffuser installed at the end of the extension duct and diffusing the air passing through the extension duct; It is removably installed on the diffuser and blocks external foreign substances from entering the extension duct. It takes the shape of a ring and is a fixed ring mounted inside the diffuser. It is provided on the inside of the fixed ring and isolates the internal space of the diffuser from the outside. It includes an elastic shutter having an elastic barrier that can expand to the outside of the diffuser under the pressure of air discharged from the battery case.
상기와 같이 이루어지는 본 발명의 전기차 배터리 케이스 내부압력 배출장치는, 배터리 케이스 내부의 압력과 온도가 설정치 보다 높아질 경우, 자동적으로 동작하여, 케이스 내부의 압력과 온도를 낮춤으로써, 폭발이나 화재의 발생을 방지한다.The electric vehicle battery case internal pressure discharge device of the present invention configured as described above operates automatically when the pressure and temperature inside the battery case are higher than the set value, thereby lowering the pressure and temperature inside the case to prevent explosion or fire. prevent.
또한, 기체의 배출 경로에, 베르누이의 원리에 따른 음압을 형성하는 음압유도덕트를 구비하므로, 케이스 내부 기체의 배출 속도가 매우 신속하여 케이스 내압의 감압 속도가 신속하다.In addition, since the gas discharge path is provided with a negative pressure induction duct that generates negative pressure according to Bernoulli's principle, the discharge rate of the gas inside the case is very fast, and the decompression rate of the case pressure is rapid.
그리고, 배터리의 정상상태에서는 케이스의 밀폐가 안정적으로 유지되므로 외부의 습기나 이물질의 침투가 완벽히 차단된다.In addition, in the normal state of the battery, the sealing of the case is stably maintained, so the penetration of external moisture or foreign substances is completely blocked.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전기차 배터리 케이스 내부압력 배출장치가 전기차에 장착된 모습을 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 전기차 배터리 케이스 내부압력 배출장치의 전제적인 구조와 작동 방식을 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 도 2에서의 고정덕트와 연장덕트를 분리한 모습을 도시한 도면이다.
도 4a 및 도 4b는 도 2의 배출밸브의 구성과 동작을 나타내 보인 도면이다.
도 5는 도 2의 음압유도덕트를 별도로 도시한 분해 사시도이다.
도 6은 도 5에 도시한 음압유도덕트의 내부 구조를 나타내 보인 단면도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 전기차 배터리 케이스 내부압력 배출장치의 변형 예를 설명하기 위한 도면이다.Figure 1 is a diagram showing an electric vehicle battery case internal pressure relief device according to an embodiment of the present invention mounted on an electric vehicle.
Figure 2 is a diagram for explaining the overall structure and operation method of an electric vehicle battery case internal pressure relief device according to an embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a view showing the fixed duct and the extension duct in FIG. 2 separated.
FIGS. 4A and 4B are diagrams showing the configuration and operation of the discharge valve of FIG. 2.
Figure 5 is an exploded perspective view separately illustrating the negative pressure induction duct of Figure 2.
Figure 6 is a cross-sectional view showing the internal structure of the negative pressure induction duct shown in Figure 5.
Figure 7 is a diagram for explaining a modified example of an electric vehicle battery case internal pressure discharge device according to an embodiment of the present invention.
이하, 본 발명에 따른 하나의 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 보다 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, one embodiment according to the present invention will be described in more detail with reference to the attached drawings.
본 발명의 전기차 배터리케이스 내부압력 배출장치는, 전기차에 장착되는 배터리의 안전을 위한 것이다. 가령, 배터리케이스의 내부의 압력이 허용치 이상 올라가거나 열이 축적되면 배터리팩이 폭발할 수 있는데, 이러한 사고를 방지하기 위한 것이다. 이를 위해, 본 발명의 배출장치는, 배터리케이스 내부의 압력과 온도를 실시간으로 감지하고, 압력과 온도가 설정치 이상 올라갈 경우, 배터리케이스를 자동으로 개방하여, 배터리케이스의 내부 공기를 대기 중으로 배출한다.The electric vehicle battery case internal pressure discharge device of the present invention is for the safety of batteries installed in electric vehicles. For example, if the pressure inside the battery case exceeds the allowable limit or heat accumulates, the battery pack may explode. This is to prevent such accidents. To this end, the exhaust device of the present invention detects the pressure and temperature inside the battery case in real time, and when the pressure and temperature rise above the set value, it automatically opens the battery case and discharges the air inside the battery case into the atmosphere. .
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전기차 배터리 케이스 내부압력 배출장치(30)가 전기차(10)에 장착된 모습을 도시한 도면이다. 또한, 도 2는 내부압력 배출장치의 전제적인 구조와 작동 방식을 설명하기 위한 도면이다. 또한, 도 3은 도 2에서의 고정덕트와 연장덕트를 분리한 모습을 도시한 도면이며, 도 4a 및 도 4b는 도 2의 배출밸브의 구성과 동작을 나타내 보인 도면이다. 그리고, 도 5는 도 2의 음압유도덕트(55)를 별도로 도시한 분해 사시도이고, 도 6은 도 5에 도시한 음압유도덕트의 내부 구조를 나타내 보인 단면도이다.Figure 1 is a diagram showing the electric vehicle battery case internal
도시한 바와 같이, 전기차(10)의 차체에 배터리(20)가 탑재되어 있고, 본 실시예의 내부압력 배출장치(30)가 배터리(20)에 연결되어 있다. 위에 설명한 바와 같이, 배출장치(30)는 배터리케이스(23)의 내부 압력과 열을 배출하는 역할을 한다.As shown, the
배터리(20)는 밀폐 구조의 배터리케이스(23)와 배터리팩(21) 및 부속 전기장치(미도시)를 수용하며, 전기차(10) 구동용 모터에 전력을 공급한다. 배터리케이스(23)는 알루미늄 합금으로 제작되며 일측에 릴리프홀(23a)을 갖는다. 릴리프홀(23a)은 배터리케이스(23) 내부의 열과 압력이 빠져나가는 구멍이다.The
한편, 본 실시예에 따른 내부압력 배출장치(30)는, 압력감지부(27), 온도감지부(25), 컨트롤러(37), 배출밸브(31), 연장덕트(50), 음압유도덕트(55), 확성대퓨져(57), 덕트셔터(35)를 갖는다.Meanwhile, the internal
압력감지부(27)와 온도감지부(25)는 배터리케이스(23)의 내부에 설치되며, 배터리케이스 내부의 압력과 온도를 감지하는 센서이다. 압력감지부(27)와 온도감지부(25)가 센싱한 압력 및 온도정보는, 컨트롤러(37)로 실시간 전달되어, 컨트롤러(37)로 하여금 적절한 제어 동작을 수행하게 한다.The
배출밸브(31)는, 컨트롤러(37)에 의해 작동하여 릴리프홀(23a)을 개폐하는 것이다. 배터리케이스(23) 내부의 압력이나 온도가 설정치 이상 올라갔을 때 릴리프홀(23a)을 개방하는 것이다.The
배출밸브(31)는, 볼하우징(31a), 차단볼(31f), 모터(31k)를 구비한다. 볼하우징(31a)은 육면체 형태의 블록형 부재로서, 릴리프홀(23a)의 하부에 고정된다. 볼하우징(31a)의 내부에는 내부통로(31c)가 형성되어 있다. 내부통로(31c)는, 배터리케이스(23) 내부의 공기를 릴리프홀(23a)로 유도하는 통로이다.The
차단볼(31f)은 일정직경을 갖는 구(球)형 부재로서 관통홀(31g)을 가지며 볼하우징(31a) 내부에서 회전가능하다. 관통홀(31g)은 내부통로(31c)와 같은 내경을 갖는 구멍이다. 차단볼(31f)은 내부통로(31c)를 개방하거나 차단하는 역할을 한다. 즉, 도 4a에 도시한 바와 같이, 관통홀(31g)이 내부통로(31c)와 평행할 때 내부통로(31c)를 개방하고, 내부통로(31c)에 직교할 때 내부통로(31c)를 차단하는 것이다.The blocking
이러한 차단볼(31f)의 회전은 모터(31k)에 의해 이루어진다. 모터(31k)는 컨트롤러(37)로부터 신호를 전달 받아 차단볼(31f)을 회전시킨다.The rotation of the blocking
고정덕트(33)는 일정직경을 갖는 중공파이프로서 하단부가 배터리케이스(23)에 결합한다. 고정덕트(33)는, 릴리프홀(23a)을 통해 배기되는 공기를 연장덕트(50)로 유도한다. 이러한 역할을 할 수 있는 한 고정덕트(33)의 사이즈나 모양은 얼마든지 달라질 수 있다.The fixed
고정덕트(33)에는 덕트셔터(35)가 설치된다. 덕트셔터(35)는 컨트롤러(37)에 의해 작동하여 고정덕트(33)를 개방하거나 차단한다. 고정덕트(33)는, 도 3에 도시한 바와 같이, 고정덕트(33)와 연장덕트(50)을 분리할 때 고정덕트(33)를 차단하여, 이물질이 고정덕트(33)로 유입하는 것을 방지한다. 또한 고정덕트(33)와 연장덕트(50)를 연결했을 때에는, 고정덕트(33)를 개방한다.A
고정덕트(33)의 단부에는 플랜지(33a)가 형성되어 있다. 플랜지(33a)는 유도관(51)의 플랜지(51a)와 대응하며 볼팅 결합되는 부분이다. 플랜지(33a)는, 고정덕트(33)로부터 유도관(51)을 분리했을 때 밀폐판(34)과 결합한다. 밀폐판(34)은 고정덕트(33)를 막는 원판이다.A flange (33a) is formed at the end of the fixed duct (33). The flange (33a) corresponds to the flange (51a) of the guide pipe (51) and is a part that is coupled with bolting. The
한편, 연장덕트(50)는, 유도관(51)과 주름관(53)을 갖는다. 유도관(51)은 고정덕트의 단부에 연결되고 길이방향으로 연장된 파이프이다. 또한 주름관(53)은 플렉시블한 덕트로서, 음압유도덕트(55)의 방향, 즉, 확성디퓨져(57)가 향하는 방향을 자유롭게 조절할 수 있게 한다.On the other hand, the
연장덕트(50)를 적용한 이유는, 배터리(20)로부터 배출되는 열이나 압력을 최대한 멀리 유도하여, 전기차(10)의 후방으로 배출하기 위해서이다. 고정덕트(33)와 연장덕트(50)는 브라켓 등의 수단을 통해 차체에 장착된다.The reason for applying the
음압유도덕트(55)는, 주름관(53)의 단부에 연결되는 다공파이프로서, 외부의 공기기를 흡인함과 동시에 가속시켜 베르누이 원리에 따른, 음압을 형성하는 역할을 한다. The negative
음압유도덕트(55)는, 다수의 공기구멍(55c)이 형성되어 있는 덕트본체(55b)와, 밴투리부(55f)를 갖는다. 덕트본체(55b)는 일정 직경을 갖는 직선형 파이프이다. 공기구멍(55c)은 덕트본체(55b) 외부의 공기를 덕트본체(55b) 내부로 유도하는 구멍이다. 공기구멍(55c)의 모양이나 개수는 얼마든지 달라질 수 있다.The negative
벤투리부(55f)는, 덕트본체(55b)의 내부에 장착되며, 공기가 통과하는 동안, 벤투리 작용에 의한 압력강하를 유발하여, 외부공기를 덕트 본체로 흡인하는 역할을 한다. 이와 같이, 외부공기를 흡인하는 이유는, 후술할 스피커(59b)를 냉각하기 위해서이다. 배터리(20)의 과열 시 배출되는 공기는 가열된 상태이므로, 가열된 그대로 배출된다면 스피커(59b)가 열손상 될 수 있다.The
또한, 벤투리부(55f)의 하류측에는, 센터콘(56a)과 스트럿(56b)이 설치된다. 센터콘(56a)은 유선형의 콘의 형상을 취하는 부재로서, 벤투리부(55f)를 거쳐 오는 공기를 그 주변으로 통과시킨다. 또한 스트럿(56b)은 센터콘(56a)을 덕트본체(55b)의 중심축부에 유지시키는 지지대이다.Additionally, a
센터콘(56a)에는 스피커(59b)가 장착된다. 스피커(59b)는 음향제공부(59a)로부터 제공된 음향신호를 출력한다. 음향제공부(59a)는 고정브라켓(58)을 통해 덕트본체(55b) 외부에 장착된다. A
또한, 음향제공부(59a)는 컨트롤러(37)와 접속된다. 위에 설명한 바와 같이, 컨트롤러(37)는, 온도감지부(25)와 압력감지부(27)로부터 배터리케이스(23) 내부의 온도 및 압력 정보를 전달받으므로, 결국, 음향제공부(59a)는 배터리케이스(23) 내부의 온도가 과열되고 압력이 증가할 때, 컨트롤러(37)의 제어 하에, 스피커(59b)에 음향 소스를 제공하는 것이다. 스피커(59b)는 음향제공부(59a)로부터 제공된 음향 신호를 출력한다.Additionally, the
스피커(59b)로부터 출력되는 음향은, 배터리케이스(23) 내부의 온도와 압력이 상승하고 있다는 것을 표현한다. 출력음향에는 다양한 것이 있으며, 가령, 시그널음악이나, 녹음된 경고 멘트 일 수 있다. 전기차(10)의 운전자는 스피커(59b)의 음향을 듣고 배터리(20)의 작동을 정지시킬 수 있다.The sound output from the
도 2의 도면부호 39는 제어스위치이다. 제어스위치(39)는, 음향제공부를 온오프시키는 스위치로서, 운전석에 배치될 수 있다. 운전자는 제어스위치(39)를 통해 음향제공부(59a)를 온오프 시킬 수 있다.
확성디퓨저(57)는 깔때기 형태의 부재로서, 덕트본체(55b)의 연장단부에 착탈 가능하게 결합한다. 이를 위해 덕트본체(55b)의 후단부에는 암나사부(55e)가, 확성디퓨저(57)에는 수나사부(57a)가 마련되어 있다. 암나사부(55e)에 수나사부(57a)를 나사 결합함에 의해 확성디퓨저(57)의 고정이 이루어진다. 확성디퓨저(57)는 스피커(59b)로부터 출력되는 음향을 키우는 역할을 한다.The
상기 구성을 갖는 본 실시예의 배터리케이스 내부압력 배출장치의 작동은 다음과 같이 이루어진다.The operation of the battery case internal pressure discharge device of this embodiment having the above configuration is performed as follows.
전기차의 주행 시 배터리가 과열되어, 배터리케이스(23)의 내부압력이나 온도가 올라가면, 컨트롤러(37)가 배출밸브(31)를 개방한다. 배출밸브(31)가 개방됨에 따라, 배터리케이스(23) 내부의 압력과 고온의 공기는, 고정덕트(33)와 연장덕트(50)와 음압유도덕트(55)와 확성디퓨져(57)를 통해 빠져나간다. 이에 따라, 배터리케이스(23)의 내부온도와 압력은 정상범위로 낮아진다. 또한 컨트롤러(37)은 음향제공부(59a)를 구동하여 스피커(59b)를 출력한다.When the battery overheats while driving the electric vehicle and the internal pressure or temperature of the
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 전기차 배터리 케이스 내부압력 배출장치의 변형 예를 설명하기 위한 도면이다.Figure 7 is a diagram for explaining a modified example of an electric vehicle battery case internal pressure discharge device according to an embodiment of the present invention.
이하, 상기한 도면부호와 동일한 도면부호는 동일한 기능의 동일한 부재를 가리킨다.Hereinafter, the same reference numbers as the above reference numbers indicate the same members with the same function.
도시한 바와 같이, 고정덕트(33)의 단부에 연장덕트(61)가 연결되고, 연장덕트(61)의 단부에는 폐쇄형 디퓨져(62)가 설치된다. 연장덕트(61)는 고정덕트(33)를 통과한 공기를 디퓨져(62)로 전달하는 파이프로서 연장단부에 암나사부(61a)를 갖는다. 암나사부(61a)는 디퓨져(62)의 수나사부(57a)에 나사 결합한다.As shown, an
디퓨져의(62)의 내측에는 탄력셔터(63)가 설치된다. 탄력셔터(63)는 디퓨져(62)에 착탈 가능하도록 설치되며, 외부 이물질이 연장덕트 내부로 유입하는 것을 차단하는 역할을 한다. 탄력셔터(63)는, 고정링(63a)과 신축차단막(63b)을 구비한다.An
고정링(63a)은 일정직경을 갖는 링형 부재로서, 디퓨져(62)의 말단 내주면에 나사 결합한다. 디퓨져(62)로부터 고정링(63a)을 분리할 수 있음은 물론이다. 탄력셔터(63)의 교체가 가능한 것이다.The fixing ring (63a) is a ring-shaped member with a certain diameter and is screwed to the distal inner peripheral surface of the diffuser (62). Of course, the fixing ring (63a) can be separated from the diffuser (62). The elastic shutter (63) can be replaced.
신축차단막(63b)은 외부 이물질이 디퓨저(62)를 통해 연장덕트(61)로 들어가는 것을 차단하되, 배터리케이스(23)로부터 배출되는 공기의 압력에 의해 화살표 P방향으로, 마치 풍선과 같이 팽창 가능한 부재이다. 그런데 배터리케이스(23)로부터 배출되는 공기의 압력이, 신축차단막(63b)의 팽창 능력보다 클 경우에는 신축차단막(63b)은 당연히 파열되어 열기나 압력이 빠져나가게 한다.The expansion/
이상, 본 발명을 구체적인 실시예를 통하여 상세하게 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예에 한정하지 않고, 본 발명의 기술적 사상의 범위 내에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 여러 가지 변형이 가능하다.Above, the present invention has been described in detail through specific embodiments, but the present invention is not limited to the above embodiments, and various modifications can be made by those skilled in the art within the scope of the technical idea of the present invention.
10:전기차 20:배터리 21:배터리팩
23:배터리케이스 23a:릴리프홀 25:온도감지부
27:압력감지부 30:배출장치 31:배출밸브
31a:볼하우징 31c:내부통로 31f:차단볼
31g:관통홀 31k:모터 33:고정덕트
33a:플랜지 34:밀폐판 35:덕트셔터
37:컨트롤러 39:제어스위치 50:연장덕트
51:유도관 51a:플랜지 53:주름관
55:음압유도덕트 55b:덕트본체 55c:공기구멍
55e:암나사부 55f:벤투리부 56a:센터콘
56b:스트럿 57:확성디퓨져 57a:수나사부
58:고정브라켓 59a:음향제공부 59b:스피커
61:연장덕트 61a:암나사부 62:디퓨져
63:탄력셔터 63a:고정링 63b:신축차단막10: Electric vehicle 20: Battery 21: Battery pack
23:
27: Pressure sensing unit 30: Discharge device 31: Discharge valve
31a:
31g: Through
33a: Flange 34: Sealing plate 35: Duct shutter
37: Controller 39: Control switch 50: Extension duct
51:
55: negative
55e:
56b: Strut 57:
58: Fixing
61:
63:
Claims (4)
상기 압력감지부 및 온도감지부로부터 압력 및 온도정보를 전달받고 제어신호를 출력하는 컨트롤러와;
컨트롤러에 의해 작동하여 릴리프홀을 개폐하는 것으로서, 배터리케이스 내부의 공기를 릴리프홀로 유도하는 내부통로를 갖는 볼하우징, 관통홀을 갖는 구형 부재로서 볼하우징의 내부에 회전 가능하게 내장되며 회전운동을 통해 내부통로를 개폐하는 차단볼, 차단볼을 회전시키는 모터가 포함된 배출밸브와;
상기 배터리케이스의 외측에 장착되며 릴리프홀을 통해 배기되는 공기를 유도하는 고정덕트와;
고정덕트의 단부에 연결되고 길이방향으로 연장되는 유도관, 유도관에 이어지고 플렉시블한 주름관을 갖는 연장덕트와;
주름관의 단부에 연결되고 외기를 통과시키며 가속하여 음압을 형성하는 음압유도덕트와;
음압유도덕트의 단부에 설치되는 확성디퓨저와;
상기 고정덕트에 설치되고 고정덕트로부터 유도관을 분리할 때, 고정덕트를 밀폐하여 이물질의 유입을 차단하는 덕트셔터를 포함하는,
전기차 배터리 케이스 내부압력 배출장치.A pressure sensing unit and a temperature sensing unit installed inside a battery case that accommodates a battery pack for an electric vehicle and has a relief hole on one side, and detect the pressure and temperature inside the battery case;
a controller that receives pressure and temperature information from the pressure sensing unit and the temperature sensing unit and outputs a control signal;
It is operated by a controller to open and close the relief hole, and is a ball housing with an internal passage that guides the air inside the battery case to the relief hole. It is a spherical member with a through hole and is rotatably built into the ball housing through rotational movement. A discharge valve including a blocking ball that opens and closes the internal passage and a motor that rotates the blocking ball;
a fixed duct mounted on the outside of the battery case and guiding air exhausted through the relief hole;
an extension duct connected to the end of the fixed duct and extending in the longitudinal direction, an extension duct connected to the guide pipe and having a flexible corrugated pipe;
A negative pressure induction duct connected to the end of the corrugated pipe and passing external air and accelerating it to form negative pressure;
A loudspeaker diffuser installed at the end of the negative pressure induction duct;
A duct shutter installed in the fixed duct and sealing the fixed duct to block the inflow of foreign substances when separating the guide pipe from the fixed duct,
Electric vehicle battery case internal pressure release device.
상기 음압유도덕트는;
길이방향으로 연장되고, 외주부에 다수의 관통형 공기구멍을 가지는 덕트본체와,
덕트본체의 내부에 장착되며, 공기가 통과하는 동안 벤투리 작용에 의한 압력강하를 유발하여, 외부공기를 덕트 본체로 흡인하는 밴투리부를 구비하는,
전기차 배터리 케이스 내부압력 배출장치.According to paragraph 1,
The negative pressure induction duct is;
A duct body extending in the longitudinal direction and having a plurality of through-type air holes on the outer periphery,
It is mounted inside the duct body and includes a venturi portion that causes a pressure drop due to the venturi action while air passes through and draws external air into the duct body,
Electric vehicle battery case internal pressure release device.
상기 밴투리부의 하류측에는;
유선형의 콘의 형상을 취하는 센터콘과,
센터콘을 덕트본체의 중심축부에 유지시키는 다수의 스트럿과,
센터콘에 내장되고 확성디퓨져 측으로 음향을 출력하는 스피커와,
스피커에 음향을 제공하는 음향제공부가 구비되고,
차량의 운전석에는;
상기 음향제공부를 온오프시키는 제어스위치가 구비된,
전기차 배터리 케이스 내부압력 배출장치.According to paragraph 2,
On the downstream side of the venturi unit;
A center cone that takes the shape of a streamlined cone,
A plurality of struts that maintain the center cone on the central axis of the duct body,
A speaker built into the center cone and outputting sound to the loudspeaker diffuser,
A sound providing unit is provided that provides sound to the speaker,
In the driver's seat of the vehicle;
Equipped with a control switch to turn on and off the sound providing unit,
Electric vehicle battery case internal pressure relief device.
상기 압력감지부 및 온도감지부로부터 압력 및 온도정보를 전달받고 제어신호를 출력하는 컨트롤러와;
컨트롤러에 의해 작동하여 릴리프홀을 개폐하는 것으로서, 배터리케이스 내부의 공기를 릴리프홀로 유도하는 내부통로를 갖는 볼하우징, 관통홀을 갖는 구형 부재로서 볼하우징의 내부에 회전 가능하게 내장되며 회전운동을 통해 내부통로를 개폐하는 차단볼, 차단볼을 회전시키는 모터가 포함된 배출밸브와;
상기 배터리케이스의 외측에 장착되며 릴리프홀을 통해 배기되는 공기를 유도하는 고정덕트와;
상기 고정덕트에 연결되고 길이방향으로 연장된 연장덕트와;
연장덕트의 단부에 설치되며 연장덕트를 통과한 공기를 확산시키는 디퓨져와;
디퓨져에 착탈 가능하도록 설치되며 외부 이물질이 연장덕트 내부로 유입하는 것을 차단하는 것으로서, 링의 형상을 취하며 디퓨져 내에 장착되는 고정링, 고정링의 내측에 구비되고 디퓨져의 내부공간을 외부로부터 격리한 상태로 배터리케이스로부터 배출되는 공기의 압력에 의해 디퓨져 외부로 팽창 가능한 신축차단막을 구비하는 탄력셔터를 포함하는,
전기차 배터리 케이스 내부압력 배출장치.A pressure sensing unit and a temperature sensing unit installed inside a battery case that accommodates a battery pack for an electric vehicle and has a relief hole on one side, and detect the pressure and temperature inside the battery case;
a controller that receives pressure and temperature information from the pressure sensing unit and the temperature sensing unit and outputs a control signal;
It is operated by a controller to open and close the relief hole, and is a ball housing with an internal passage that guides the air inside the battery case to the relief hole. It is a spherical member with a through hole and is rotatably built into the ball housing through rotational movement. A discharge valve including a blocking ball that opens and closes the internal passage and a motor that rotates the blocking ball;
a fixed duct mounted on the outside of the battery case and guiding air exhausted through the relief hole;
an extension duct connected to the fixed duct and extending in the longitudinal direction;
a diffuser installed at the end of the extension duct and diffusing the air passing through the extension duct;
It is removably installed on the diffuser and blocks external foreign substances from entering the extension duct. It takes the shape of a ring and is a fixed ring mounted inside the diffuser. It is provided on the inside of the fixed ring and isolates the internal space of the diffuser from the outside. Including an elastic shutter having an elastic barrier that can expand to the outside of the diffuser by the pressure of air discharged from the battery case in its state,
Electric vehicle battery case internal pressure relief device.
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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E902 | Notification of reason for refusal | ||
E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
GRNT | Written decision to grant |