KR20130068985A - 전기자동차 - Google Patents

Abstract

본 발명은 차체와; 상기 차체의 하측에 결합되는 배터리 모듈과; 상기 배터리 모듈의 하측에 배치되어, 하부 충격으로부터 상기 배터리 모듈을 보호하는 언더 커버를 포함하고, 상기 언더 커버는 서로 연결되는 복수의 플레이트와; 상기 플레이트의 경계를 따라 배치되어, 충격을 흡수하는 완충재와; 서로 연결된 상기 복수의 플레이트를 각각 결합시키는 체결부재를 포함하여 배터리 모듈을 외부 충격으부터 보호하는 전기자동차에 관한 것이다.

Description

전기자동차 {Electronic vehicle}

본 발명은 전기자동차에 관한 것으로, 보다 상세하게는 차량의 하부 충격으로부터 배터리 모듈을 보호하는 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 자동차가 대두되었다.

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

또한, 하이브리드 자동차는 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 자동차에 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.

이 중, 전기자동차는 하측에 배터리 모듈이 결합되며, 배터리 모듈에 강한 충격이 가해지면 전기자동차가 작동하지 않는 문제점이 있었다.

따라서, 차량 주행시, 노면의 돌멩이 등의 이물질이 튀어 올라 배터리 모듈에 충격을 가할 수 있어서 종래의 전기 자동차는 배터리 모듈을 충분히 보호하지 못하는 문제점이 있었다.

본 발명이 해결하고자 하는 과제는 차체의 하측에 언더 커버를 결합하여 차량의 하부 충격으로부터 배터리 모듈을 보호하는 전기자동차를 제공하는 것이다.

본 발명의 과제들은 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상기 과제를 달성하기 위하여, 본 발명의 실시예에 따른 전기자동차는 차체와; 상기 차체의 하측에 결합되는 배터리 모듈과; 상기 배터리 모듈의 하측에 배치되어, 하부 충격으로부터 상기 배터리 모듈을 보호하는 언더 커버를 포함하고, 상기 언더 커버는 서로 연결되는 복수의 플레이트와; 상기 플레이트의 경계를 따라 배치되어, 충격을 흡수하는 완충재와; 서로 연결된 상기 복수의 플레이트를 각각 결합시키는 체결부재를 포함한다.

기타 실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.

본 발명의 전기자동차에 따르면 다음과 같은 효과가 하나 혹은 그 이상 있다.

첫째,　하부 충격으로부터 배터리 모듈을 보호할 수 있어, 전기자동차의 안전성을 향상시키는 장점이 있다.

둘째,　언더 커버를 장착하여, 공기저항계수를 줄여 차량의 주행성능을 향상시키는 장점도 있다.

본 발명의 효과들은 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전기자동차의 차체를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 전기자동차를 나타낸 일부 분해사시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 전기자동차의 일부를 개략적으로 나타낸 사시도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 전기자동차의 일부를 개략적으로 나타낸 분해사시도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 전기자동차의 구성품 일부를 나타낸 도면이다.
도 6은 도 5의 A-A부분을 나타낸 도면이다.

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.

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

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전기자동차의 차체를 개략적으로 나타낸 도면이다. 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 전기자동차를 나타낸 일부 분해사시도이다.

도 1과 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 자동차는 전방 차체(100), 중앙 차체(200) 및 후방 차체(300)를 포함한다.

차체(10)는 닫힌 공간을 만들어 그 내부에 각종 장치를 배치하고, 탑승자나 화물을 수용한다. 일부를 개폐시켜 탑승자나 화물의 출입, 각종 장치의 유지보수를 용이하게 할 수 있는 구조를 가질 필요도 있다. 외부의 비나 바람, 먼지 등에서 탑승자나 화물, 각종 장치를 보호하는 것도 중요한 작용이다. 또한, 차체(10)는 외관으로서 차체(10)의 형상은 그대로 자동차의 형상으로 된다.

모터 및 동력 전달 계통의 부품이 탑재되는 전방 차체(100)는 우물 정(井)자를 형성하며, 모터 및 변속기가 구비된다. 전방 차체(100)에는 자동차의 진행 방향을 바꾸기 위하여 앞바퀴의 회전축 방향을 조절하는 조향 장치(110)와, 노면의 진동이 직접 차체(10)에 닿지 않도록 하는 전륜 현가장치(120)가 구비된다.

전방 차체(100)는 모터나 변속기, 각종 보조 기구류 등의 중량물이 집중되어 탑재되는 것을 비롯하여 전륜 현가 장치(120)의 앞바퀴를 지지할 필요가 있다, 또한, 전륜 구동 자동차에서는 구동력도 전방 차체(100)가 담당한다.

전방 차체(100)는 사고 등으로 말미암아 강한 충격을 받을 경우 파손되어 충격을 흡수하여 차실에 강한 힘이 전달되지 않도록 한다. 전방 차체(100)의 각 부품은 전방 차체(100)에 볼트 또는 너트로 고정되거나 용접되어 있으며, 프론트 펜더, 후드 등 외판 부품만 분리할 수 있게 되어 있다.

조향 장치(110)는 전기 자동차를 운전자가 의도하는 방향으로 주행시키기 위하여 앞바퀴의 회전축 방향을 조절하는 장치이다.

전륜 현가 장치(120)는 차체(10)에 대하여 앞바퀴를 상하 이외의 방향에는 적당한 강성에 의하여 지지하고, 상하 방향은 스프링, 감쇠 기구에 의하여 지지하는 장치이다.

탐승자가 승차하여 착석할 수 있는 중앙 차체(200)는 전방측 바닥을 형성하는 프론트 플로어(210)과, 프론트 플로어(210) 가운데 구비되며 배터리 모듈(410)이 장착되는 터널(230)과 프론트 플로어(210)의 양측 가장자리에 구비되어 하부 측면을 형성하는 사이드 실 패널(229)을 포함한다.

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

프론트 플로어(210)는 차실 내의 바닥으로서 강도가 높고 면적이 넒은 패널이다. 프론트 플로어(210)의 좌우에는 각각 필러의 베이스가 되는 사이드 실 패널(229)이 앞에서 뒤까지 연결되어 있다. 프론트 플로어(210)의 가운데에는 터널(230)이 구비된다.

터널(230)은 배터리 모듈(410)이 장착되도록 상방으로 인입되어 형성된다. 터널(230)의 양측은 프론트 플로어(210)와 결합된다. 터널(230)과 프론트 플로어(210)은 용접으로 결합되는 것이 바람직하다. 터널(230)의 양측 가장자리 하측에는 배터리 모듈(410)을 지지하는 배터리 캐리어(420)가 결합된다. 배터리 캐리어(420)는 볼트 또는 너트로 터널(230)에 결합된다.

사이드 실 패널(229)은 사각 단면 구조로서 프론트 필러(미도시), 센터 필러(미도시) 또는 리어 휠 하우스(미도시)가 결합될 수 있다. 사이드 실 패널(229)은 프론트 플로어(210)의 양측 가장자기에 결합된다.

스페어 타이어 및 기타 물건 등을 보관할 수 있는 후방 차체(300)는 후방 차체(300)의 바닥을 형성하는 리어 플로어(310)을 포함한다. 후방 차체(300)에는 노면의 진동이 직접 차체(10)에 닿지 않도록 하는 후륜 현가 장치(330)가 구비된다.

후방 차체(300)는 후륜 현가 장치(330)의 뒷바퀴를 지지할 필요가 있다. 또한, 후륜 구동 자동차에서는 구동력도 후방 차체(300)가 담당한다.

후륜 현가 장치(330)는 차체(10)에 대하여 뒷바퀴를 상하 이외의 방향에는 적당한 강성에 의하여 지지하고, 상하 방향은 스프링, 감쇠 기구에 의하여 지지하는 장치이다.

배터리 모듈(410)은 전류를 공급한다. 배터리 모듈(410)은 리튬/이온 셀이 복수로 연결된 것이다. 배터리 모듈(410)은 T자 형상으로 형성되며, 중앙 차체(200)의 터널(230) 및 후방 차체(300)의 리어 플로어(310)에 장착되는 것이 바람직하다.

배터리 캐리어(420)는 배터리 모듈(410)을 지지한다. 배터리 캐리어(420)는 중앙 차체(200) 및 후방 차체(300)와 결합하는 것이 바람직하다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 전기자동차의 일부를 개략적으로 나타낸 사시도이다. 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 전기자동차의 일부를 개략적으로 나타낸 분해사시도이다. 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 전기자동차의 구성품 일부를 나타낸 도면이다. 도 6은 도 5의 A-A부분을 나타낸 도면이다.

도 3 내지 도 6을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 전기자동차는, 차체(10), 차체(10)의 하측에 배치되는 배터리 모듈(410), 하부 충격으로부터 배터리 모듈(410)을 보호하는 언더 커버(500)를 포함한다.

차체(10)는 상술한 바와 같이 닫힌 공간을 만들어 그 내부에 각종 장치를 배치하고, 탑승자나 화물을 수용한다.

배터리 모듈(410)은 차체(10)의 하측에 결합된다. 상술한 바와 같이 배터리 모듈(410)은 중앙 차체(200)에 구비된 터널(230)과 후방 차체의 리어 플로어(300)에 결합된다. 배터리 모듈(410)은 내부에 충격에 취약한 전지셀(미도시) 등이 구비된다.

언더 커버(500)는 서로 연결되는 복수의 플레이트(510)와; 플레이트(510) 경계를 따라 배치되는 완충재(520)와; 서로 연결된 복수의 플레이트(510)를 각각 결합시키는 체결부재(530)를 포함한다.

언더 커버(500)는 배터리 모듈(410)의 하측에 배치되며 하부 충격으로부터 배터리 모듈(410)을 보호하는 기능을 수행한다. 따라서, 언더커버는 중앙 차체(200)와 후방 차체(300)의 하측에 결합된다. 또한 언더 커버(500)는 배터리 모듈(410)과 이격하여 배치되는 것이 바람직하다. 또한, 언더 커버(500)는 공기 흐름의 저항을 줄여서, 차량 주행시 안정성을 높여 주행성능을 향상시킨다.

플레이트(510)는 플라스틱 재질로 이루어지는 것이 바람직하다. 플라스틱은 LFT-D는 폴리프로필렌(PP) 수지와 글라스파이버(GF)를 섞은 장섬유 강화 열가소성 복합소재로 이루어지는 것이 바람직하다. 또한, 플레이트(510)는 플라스틱 재질로 이루어져 차량의 중량을 증가를 최소화할 수 있다.

플레이트(510)는 판형으로 형성될 수 있으며, 플레이트(510)의 경계를 따라 충격을 흡수하는 완충재(520)가 배치된다. 또한, 플레이트(510)는 체결부재(530)가 삽입되는 체결홀(511)이 경계를 따라 형성된다. 체결홀(511)은 복수개가 형성될 수 있다.

언더 커버(500)는 플레이트(510)의 경계부분이 인접한 다른 플레이트(510)의 경계부분과 각각 결합하여 이루어진다. 또한, 언더커버는 복수의 플레이트(510)가 차량의 전후 방향과 좌우 방향으로 각각 배치되어 이루어진다. 차량의 좌우 방향으로 배치된 플레이트(510)가 차체(10)와 결합하게 되어, 언더 커버(500)는 차체(10)의 하측에 결합된다. 이때 언더 커버(500)는 용접 및 볼트/너트 결합 중 적어도 어느 하나의 방법으로 결합될 수 있다.

완충재(520)는 플레이트(510)의 경계를 따라 배치되어 충격을 흡수한다. 완충재(520)는 충격을 잘 흡수하는 스폰지 재질 및 고무 재질 중 적어도 어느 하나의 재질로 이루어지는 것이 바람직하다.

완충재(520)는 플레이트(510)의 경계를 따라 형성되기에 충격을 흡수할 뿐만 아니라, 복수의 플레이트(510)간의 연결부분을 밀봉하여 외부의 이물질이 차체(10)의 하측 내부로 들어오는 것을 방지하는 기능을 수행하기도 한다.

체결부재(530)는 서로 연결된 복수의 플레이트(510)를 각각 결합시킨다. 즉, 체결부재(530)는 서로 중첩되게 연결된 복수의 플레이트(510)의 경계부분을 각각 결합한다. 체결부재(530)는 플레이트(510)에 형성된 체결홀(511)에 삽입된다. 체결부재(530)는 볼트와 너트로 이루어지는 것이 바람직하다. 따라서, 볼트를 체결홀(511)에 삽입하여 너트로 결합시킨다.

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.

10: 차체 100: 전방 차체
200: 중앙 차체 210: 프론트 플로어
229: 사이드 실 패널 230: 터널
300: 후방 차체 310: 리어 플로어
410: 배터리 모듈 420: 배터리 캐리어
500: 언더 커버 510: 플레이트
511: 체결홀 520: 완충재
530: 체결부재

Claims (6)

1. 차체와;
   상기 차체의 하측에 결합되는 배터리 모듈과;
   상기 배터리 모듈의 하측에 배치되어, 하부 충격으로부터 상기 배터리 모듈을 보호하는 언더 커버를 포함하고,
   상기 언더 커버는
   서로 연결되는 복수의 플레이트와;
   상기 플레이트의 경계를 따라 배치되어, 충격을 흡수하는 완충재와;
   서로 연결된 상기 복수의 플레이트를 각각 결합시키는 체결부재를 포함하는 전기자동차.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 플레이트는 플라스틱 재질로 이루어지는 전기자동차.
   
3. 제1항에 있어서,
   상기 플레이트는 경계를 따라 상기 체결부재가 삽입되는 체결홀이 형성되는 전기자동차.
   
4. 제3항에 있어서,
   상기 체결홀은 복수개가 형성되는 전기자동차.
   
5. 제1항에 있어서,
   상기 완충재는 스폰지 재질 및 고무 재질 중 적어도 어느 하나의 재질로 이루어지는 전기자동차.
   
6. 제1항에 있어서,
   상기 체결부재는 볼트 및 너트로 이루어지는 전기자동차.

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