KR20130040558A - 전기자동차 - Google Patents

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KR20130040558A
KR20130040558A KR1020110105408A KR20110105408A KR20130040558A KR 20130040558 A KR20130040558 A KR 20130040558A KR 1020110105408 A KR1020110105408 A KR 1020110105408A KR 20110105408 A KR20110105408 A KR 20110105408A KR 20130040558 A KR20130040558 A KR 20130040558A
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전종필
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(주)브이이엔에스
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Abstract

본 발명은 배터리와; 배터리의 적어도 일부가 삽입되고 좌측 플로어 및 우측 플로어 보다 높이가 높은 터널과; 배터리의 좌측을 보호하는 좌측 배터리 가드와; 배터리의 우측을 보호하는 우측 배터리 가드와; 좌측 플로어의 좌측과 결합되는 좌측 사이드실과; 우측 플로어의 우측과 결합되는 우측 사이드실과; 좌측 사이드실과 상기 좌측 배터리 가드를 연결하고 좌우로 길게 배치되는 좌측 크로스 맴버와; 우측 사이드실과 상기 우측 배터리 가드를 연결하고 좌우로 길게 배치되는 우측 크로스 맴버와; 배터리를 지지하고 좌측 크로스 맴버 및 우측 크로스 맴버와 동일 선상에 위치되게 설치되는 배터리 캐리어를 포함하여, 좌측 크로스 맴버로 가해진 충격 또는 우측 크로스 맴버로 가해진 충격이 좌측 크로스 맴버 및 우측 크로스 맴버와 동일 선상에 위치 배터리 캐리어로 전달되어, 터널로 충격이 집중되는 것을 방지할 수 있고, 터널의 파손 및 터널에 의한 배터리의 손상을 최소화할 수 있는 이점이 있다.

Description

전기자동차{Electric vehicle}
본 발명은 전기자동차에 관한 것으로서, 특히 플로어의 하측에 배터리가 장착되는 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. 전기자동차는 배기 가스나 소음이 없는 무공해 자동차이다. 그러나 높은 생산비용, 낮은 운행속도 그리고 짧은 운행거리로 인해 그 동안 실용화되지 못해왔다.
최근 들어 고유가와 배기가스 규제 강화가 전기자동차 개발의 속도를 빠르게 하고 있으며, 시장 규모도 급성장 중이다.
본 발명은 측면 충돌시 터널이 배터리를 손상시키는 것을 최소화할 수 있는 전기자동차를 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명은 배터리와; 상기 배터리의 적어도 일부가 삽입되고 좌측 플로어 및 우측 플로어 보다 높이가 높은 터널과; 상기 배터리의 좌측을 보호하는 좌측 배터리 가드와; 상기 배터리의 우측을 보호하는 우측 배터리 가드와; 상기 좌측 플로어의 좌측과 결합되는 좌측 사이드실과; 상기 우측 플로어의 우측과 결합되는 우측 사이드실과; 상기 좌측 사이드실과 상기 좌측 배터리 가드를 연결하고 좌우로 길게 배치되는 좌측 크로스 맴버와; 상기 우측 사이드실과 상기 우측 배터리 가드를 연결하고 좌우로 길게 배치되는 우측 크로스 맴버와; 상기 배터리를 지지하고 상기 좌측 크로스 맴버 및 우측 크로스 맴버와 동일 선상에 위치되게 설치되는 배터리 캐리어를 포함한다.
상기 좌측 배터리 가드와 상기 우측 배터리 가드는 상기 좌측 플로어와 우측 플로어 보다 높이가 낮을 수 있다.
상기 좌측 배터리 가드와 상기 우측 배터리 가드는 상기 터널 보다 높이가 낮을 수 있다.
상기 좌측 배터리 가드와 우측 배터리 가드는 상기 배터리 캐리어의 하단 보다 높이가 낮은 하판부를 갖을 수 있다.
상기 좌측 배터리 가드는 상기 터널과 상기 좌측 플로어 사이에 위치될 수 있고, 상기 우측 배터리 가드는 상기 터널과 상기 우측 플로어 사이에 위치될 수 있다.
상기 배터리 캐리어는 상기 좌측 크로스 맴버와 우측 크로스 맴버 보다 전후 방향 폭이 길게 형성될 수 있다.
본 발명은 측면 충돌시, 좌측 크로스 맴버로 가해진 충격 또는 우측 크로스 맴버로 가해진 충격이 좌측 크로스 맴버 및 우측 크로스 맴버와 동일 선상에 위치하는 배터리 캐리어로 전달되어, 충격이 터널로 집중되는 것을 방지할 수 있고, 터널의 파손 및 터널에 의한 배터리의 손상을 최소화할 수 있는 이점이 있다.
또한, 좌측 배터리 가드와 상기 우측 배터리 가드가 배터리 캐리어의 양측단을 보호하여, 배터리 캐리어의 손상을 최소화할 수 있는 이점이 있다.
도 1은 본 발명에 따른 전기자동차 일실시예의 배터리가 차체에 설치되기 전의 분해 사시도,
도 2는 도 1에 도시된 차체에 배터리가 장착되었을 때의 저면도,
도 3은 도 2의 A-A선 단면도이다.
이하, 본 발명의 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 전기자동차 일실시예의 배터리가 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(4)를 포함한다.
차체(2)는 모터 및 동력 전달 계통의 부품을 탑재하는 전방차체(100)와, 탑승자가 승차하여 착석할 수 있는 중앙차체(200), 스페어 타이어나 기타 물건 등을 보관할 수 있는 후방차체(300)를 포함할 수 있다.
차체(2)는 닫힌 공간을 만들어 그 내부에 각종 장치를 배치하고 탑승자나 화물을 수용하고, 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 플로어(210)와, 플로어(210)의 가운데 구비되는 터널(220)과, 플로어(210)의 좌측에 결합되는 좌측 사이드 패널(230)과, 플로어(210)의 우측에 결합되는 우측 사이드 패널(230)을 포함할 수 있다.
플로어(210)는 차실 내의 바닥면으로서 면적이 넓은 패널이고, 전기자동차의 바닥면을 이룬다.
플로어(210)는 터널(220)의 좌측에 위치하는 좌측 플로어(212)와, 터널(220)의 우측에 위치하는 우측 플로어(212)를 포함한다.
터널(220)은 좌측 플로어(212)와 우측 플로어(212)의 사이 위치에 좌측 플로어(212) 및 우측 플로어(214) 보다 높이가 높게 형성된다.
터널(220)은 플로어(210)와 일체로 형성되면서 플로어(210)에서 상방향으로 돌출되게 절곡되는 것이 가능하고, 플로어(210)와 별도로 형성되는 것이 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.
후방차체(300)는 플로어(210)의 후방에 위치하는 리어 플로어(310)와, 리어 플로어(310)와 함께 화물실을 형성하는 백 패널(320)과, 리어 플로어(310)의 좌,우 양측에 각각 결합되는 리어 사이드 패널(330)을 더 포함한다.
배터리(4)는 적어도 하나의 배터리 셀(410)과, 적어도 하나의 배터리 셀(410)을 보호하는 배터리 케이스(420)를 포함할 수 있다.
배터리 셀(410)은 모터의 구동에 필요한 전원을 공급하는 것으로, 복수개가 이격되게 배치될 수 있다.
배터리(4)는 전부가 터널(220)로 삽입되어 설치될 수 있다.
배터리(4)는 일부가 배터리(4)는 터널(220)로 삽입되어 설치되면서 나머지가 후방차체(300)의 하측에 설치될 수 있다. 배터리(4)는 전방부가 터널(220)로 삽입되어 설치될 수 있고, 후방부가 후방차체(300)의 하측에 위치되게 설치될 수 있다.
도 2는 도 1에 도시된 차체에 배터리가 장착되었을 때의 저면도이고, 도 3은 도 2의 A-A선 단면도이다.
터널(220)은 배터리(4)의 적어도 일부가 삽입되게 형성되고, 좌우 방향으로 이격된 좌,우판체(221)(222)와, 좌,우판체(221)(222)의 상단을 잇는 상판체(223)를 포함할 수 있다.
터널(220)은 플로어(210)에 상향 돌출된 형상으로 배치되고, 좌,우판체(221)(222)와 상판체(222)의 사이에는 배터리(4)의 적어도 일부가 삽입되는 수용되는 공간이 형성되며, 공간은 하면이 개방되게 형성된다.
좌측 사이드 패널(230)은 좌측 플로어(212)의 좌측과 결합되는 좌측 사이드실(232; Side Sill)을 포함할 수 있다. 좌측 사이드 패널(230)은 좌측 사이드실(232)에 결합되어 좌측 사이드실(232)을 보호하는 좌측 사이드 아우터(234)를 더 포함할 수 있다.
우측 사이드 패널(240)은 우측 플로어(214)의 우측과 결합되는 우측 사이드실(242; Side Sill)을 포함할 수 있다. 우측 사이드 패널(240)은 우측 사이드실(242)에 결합되어 우측 사이드실(242)을 보호하는 우측 사이드 아우터(244)를 더 포함할 수 있다.
좌측 사이드실(232)과 우측 사이드실(242)은 차량 중심선을 기준으로 외측에 위치하는 외측패널과, 외측 패널의 내측에 위치하는 내측패널을 포함할 수 있고, 외측패널과 내측패널의 사이에 공간이 형성될 수 있다.
전기자동차는 배터리(4)의 좌측을 보호하는 좌측 배터리 가드(250)와, 배터리(4)의 우측을 보호하는 우측 배터리 가드(260)와, 좌측 사이드실(232)과 좌측 배터리 가드(250)를 연결하고 좌우로 길게 배치되는 좌측 크로스 맴버(270)와, 우측 사이드실(242)과 우측 배터리 가드(260)를 연결하고 좌우로 길게 배치되는 우측 크로스 맴버(280)와, 배터리(4)를 지지하고 좌측 크로스 맴버(270) 및 우측 크로스 맴버(280)와 동일 선상에 위치되게 설치되는 배터리 캐리어(290)를 포함한다.
터널(220)은 배터리 캐리어(290)의 좌측부가 연결되는 좌측 배터리 캐리어 장착부(224)와, 배터리 캐리어(290)의 우측부가 연결되는 우측 배터리 캐리어 장착부(225)를 더 포함할 수 있다.
좌측 배터리 캐리어 장착부(224)는 배터리 캐리어(290)가 용접으로 결합되거나 볼트 등의 체결부재(226)로 결합될 수 있고, 체결부재(226)로 결합될 경우 스크류 등의 체결부재(226)가 체결되는 체결공(227)이 형성될 수 있다.
좌측 배터리 캐리어 장착부(224)는 터널(220)의 좌판체(221)에서 하측방향으로 단턱지게 절곡 형성될 수 있다.
우측 배터리 캐리어 장착부(225)는 배터리 캐리어(290)가 용접으로 결합되거나 볼트 등의 체결부재(228)로 결합될 수 있고, 체결부재(228)로 결합될 경우 스크류 등의 체결부재(228)가 체결되는 체결공(229)이 형성될 수 있다.
우측 배터리 캐리어 장착부(225)는 터널(220)의 우판체(222)에서 하측방향으로 단턱지게 절곡 형성될 수 있다.
좌측 배터리 가드(250)는 좌우 방향으로 좌측 플로어(212)와 터널(220)의 사이에 위치될 수 있고, 좌측 플로어(212)와 터널(220) 보다 높이가 낮게 배치될 수 있다.
좌측 배터리 가드(250)는 배터리(4) 중 터널(220)로 삽입된 부분의 하측부 좌측에 배터리(4)의 좌측면과 이격되게 위치되어, 배터리(4)의 좌측을 보호할 수 있다.
좌측 배터리 가드(250)는 좌측 플로어(212) 및 터널(220)과 별도로 형성되어 좌측 플로어(212) 및 터널(220) 각각과 용접이나 체결부재 등에 의해 체결될 수 있다.
좌측 배터리 가드(250)는 좌측 플로어(212)와 터널(220) 중 어느 하나에 일체로 돌출 형성되고 다른 하나에 용접이나 체결부재 등에 의해 체결될 수 있다.
좌측 배터리 가드(250)는 좌측 플로어(212) 및 터널(220)과 일체로 형성될 수 있다.
좌측 배터리 가드(250)는 좌측 배터리 캐리어 장착부(252)와 단턱지게 배치되고, 좌측 배터리 캐리어 장착부(252)에서 하측으로 돌출되게 배치된다.
좌측 배터리 가드(250)는 배터리 캐리어(290)의 좌측단을 보호할 수 있도록 배터리 캐리어(290)의 하단 보다 높이가 낮은 하판부(252)를 갖는다.
좌측 배터리 가드(250)는 좌측 크로스 맴버(270)와 용접으로 결합될 수 있다.
우측 배터리 가드(260)는 좌우 방향으로 터널(220)과 우측 플로어(214)의 사이에 위치될 수 있고, 우측 플로어(214)와 터널(220) 보다 높이가 낮게 배치될 수 있다.
우측 배터리 가드(260)는 배터리(4) 중 터널(220)로 삽입된 부분의 하측부 우측에 배터리(4)의 우측면과 이격되게 위치되어, 배터리(4)의 우측을 보호할 수 있다.
우측 배터리 가드(260)는 우측 플로어(214) 및 터널(220)과 별도로 형성되어 우측 플로어(214) 및 터널(220) 각각과 용접이나 체결부재 등에 의해 체결될 수 있다.
우측 배터리 가드(260)는 우측 플로어(214)와 터널(220) 중 어느 하나에 일체로 돌출 형성되고 다른 하나에 용접이나 체결부재 등에 의해 체결될 수 있다.
우측 배터리 가드(260)는 우측 플로어(214) 및 터널(220)과 일체로 형성될 수 있다.
우측 배터리 가드(260)는 우측 배터리 캐리어 장착부(225)와 단턱지게 배치되고, 우측 배터리 캐리어 장착부(225)에서 하측으로 돌출되게 배치된다.
우측 배터리 가드(260)는 배터리 캐리어(290)의 우측단을 보호할 수 있도록 배터리 캐리어(290)의 하단 보다 높이가 낮은 하판부(262)를 갖는다.
우측 배터리 가드(260)는 우측 크로스 맴버(280)와 용접으로 결합될 수 있다.
좌측 크로스 맴버(270)는 좌측 플로어(212)의 하측에 위치되고 좌측 플로어(212)에 볼트 등의 체결부재로 결합될 수 있다.
우측 크로스 맴버(280)는 우측 플로어(214)의 하측에 위치되고 우측 플로어(214)에 볼트 등의 체결부재로 결합될 수 있다.
배터리 캐리어(290)는 배터리(4)의 적어도 일부가 안착되게 배치될 수 있고, 배터리 캐리어(290)는 배터리(4)의 하측에 위치된 상태에서 좌측부와 우측부가 터널(220)과 결합된다.
배터리 캐리어(290)는 좌측 크로스 맴버(270)와 우측 크로스 맴버(280) 보다 전후 방향 폭이 길게 형성되는 것이 바람직하다.
배터리 캐리어(290)는 좌측 크로스 맴버(270)를 통해 전달되는 충격을 우측 크로스 맴버(280)의 방향으로 전달하고 우측 크로스 맴버(280)를 통해 전달되는 충격을 좌측 크로스 맴버(270)의 방향으로 전달하는 센터 크로스 맴버로 기능한다.
즉, 배터리 캐리어(290)는 좌측 크로스 맴버(270)와 우측 크로스 맴버(280) 사이에서 브릿지 역할을 하면서 전기자동차의 옆에 가해진 충격이 절곡부(220)로 집중되지 않게 충격을 분산한다.
배터리 캐리어(290)는 터널(220)과 함께 전체적으로 입체적인 형상을 형성하면서 터널(220) 중에서 좌측 크로스 맴버(270)와 우측 크로스 맴버(280)의 사이에 위치하는 부분의 강성을 높인다.
가령, 배터리 캐리어(290)가 좌측 크로스 맴버(270)와 우측 크로스 맴버(280)와 동일 선상에 위치하지 않을 경우, 좌측 크로스 맴버(270)로 전달된 충격은 터널(220)의 좌측판(221)으로 집중되면서 터널(220)의 좌측판(221)이 배터리(4)의 좌측면을 타격할 수 있고, 우측 크로스 맴버(280)로 전달된 충격은 터널(220)의 우측판(222)으로 집중되면서 터널(220)의 우측판(222)이 배터리(4)의 우측면을 타격할 수 있다.
그러나, 상기와 같이 배터리 캐리어(290)가 좌측 크로스 맴버(270)와 우측 크로스 맴버(280)와 동일 선상에 위치하게 되면, 좌측 크로스 맴버(270)로 전달된 충격이 터널(220)의 좌측판(221) 또는 터널(220)의 우측판(222)로 집중되지 못하고 배터리 캐리어(290)를 통해 분산 전달되어 우측 크로스 맴버(280)와 우측 사이드 실(242)로 전달되고, 우측 크로스 맴버(280)로 전달된 충격이 터널(220)로 집중되지 못하고 배터리 캐리어(290)를 통해 분산 전달되어 좌측 크로스 맴버(270)와 좌측 사이드 실(232)로 전달된다.
한편, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되지 않고, 좌측 플로어(212)와 우측 플로어(214)가 터널(220)에 연결되고, 좌측 배터리 가드(250)가 좌측 플로어(212)의 하측에 설치된 상태에서 배터리(4)를 보호하며, 우측 배터리 가드(260)가 우측 플로어(214)의 하측에 설치된 상태에서 배터리(4)를 보호하는 것이 가능함은 물론이고, 이 발명이 속하는 기술적 범주 내에서 다양한 실시가 가능함은 물론이다.
2: 차체 4: 배터리
212: 좌측 플로어 214: 우측 플로어
220: 터널 250: 좌측 배터리 가드
260: 우측 배터리 가드 270: 좌측 크로스 맴버
280: 우측 크로스 맴버 290: 배터리 캐리어

Claims (6)

  1. 배터리와;
    상기 배터리의 적어도 일부가 삽입되고 좌측 플로어 및 우측 플로어 보다 높이가 높은 터널과;
    상기 배터리의 좌측을 보호하는 좌측 배터리 가드와;
    상기 배터리의 우측을 보호하는 우측 배터리 가드와;
    상기 좌측 플로어의 좌측과 결합되는 좌측 사이드실과;
    상기 우측 플로어의 우측과 결합되는 우측 사이드실과;
    상기 좌측 사이드실과 상기 좌측 배터리 가드를 연결하고 좌우로 길게 배치되는 좌측 크로스 맴버와;
    상기 우측 사이드실과 상기 우측 배터리 가드를 연결하고 좌우로 길게 배치되는 우측 크로스 맴버와;
    상기 배터리를 지지하고 상기 좌측 크로스 맴버 및 우측 크로스 맴버와 동일 선상에 위치되게 설치되는 배터리 캐리어를 포함하는 전기자동차.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 좌측 배터리 가드와 상기 우측 배터리 가드는 상기 좌측 플로어와 우측 플로어 보다 높이가 낮은 전기자동차.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 좌측 배터리 가드와 상기 우측 배터리 가드는 상기 터널 보다 높이가 낮은 전기자동차.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 좌측 배터리 가드와 우측 배터리 가드는 상기 배터리 캐리어의 하단 보다 높이가 낮은 하판부를 갖는 전기자동차.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 좌측 배터리 가드는 상기 터널과 상기 좌측 플로어 사이에 위치되고,
    상기 우측 배터리 가드는 상기 터널과 상기 우측 플로어 사이에 위치되는 전기자동차.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 배터리 캐리어는 상기 좌측 크로스 맴버와 우측 크로스 맴버 보다 전후 방향 폭이 길게 형성된 전기자동차.
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KR20190070748A (ko) * 2017-12-13 2019-06-21 현대자동차주식회사 차량용 배터리 보호 구조

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