KR20130073309A - 전기 자동차용 배터리 팩 이동 트레이 - Google Patents

전기 자동차용 배터리 팩 이동 트레이 Download PDF

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Abstract

전기 자동차용 배터리 팩 이동 트레이가 개시된다. 본 발명의 일 실시예에 따른 전기 자동차용 배터리 팩 이동 트레이는 배터리 팩이 안착되는 이동 트레이; 및 상기 이동 트레이의 하측에 설치되고, 상기 배터리 팩의 인입 또는 인출 상태에 따라 지면을 향해 선택적으로 틸팅되는 틸팅 레그를 포함한다.

Description

전기 자동차용 배터리 팩 이동 트레이{Battery pack moving tray for electric vehicles}
본 발명은 배터리 팩 이동 트레이에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 전기를 구동원으로 작동되는 전기 자동차 또는 농업용 전기 차량에 설치된 배터리 팩과 같은 배터리 팩에 대한 교체를 보다 손쉽게 실시하기 위한 배터리 팩 이동 트레이에 관한 것이다.
일반적으로 전기 자동차는 자동차의 소음 및 배출가스 등의 공해 문제를 해결할 뿐만 아니라 에너지 절약과 관련하여 잉여전력을 유효하게 이용하는 새로운 교통수단으로서 적극적으로 개발되고 있다. 전기 자동차와 관련하여 BMS(Battery Management System) 등의 많은 전장 부품에 관한 연구가 활발한 가운데 전기 자동차용 배터리 분야는 종래의 12V의 배터리에서 출발하였으나, 자동차에 장착되는 각종 전자제품의 증가와 고급화로 인한 전력 사용량 증가에 따라 적은 용량의 배터리로는 이를 충분히 대체할 수 없다는 문제점이 있었다.
그러한 문제점을 해결하기 위해 36V의 배터리가 개발되었고, 현재에는 배터리의 용량이 72V 수준까지 발전 되었다. 72V 배터리는 12개의 전지모듈이 집합된 구조로 되어 있기 때문에, 충전 또는 방전 중 배터리의 온도가 상승하기 쉬운 특징을 가지고 있다.
최근에는 농업용에까지 전기 자동차 또는 전기 트랙터와 같은 장비가 개발되고 있으며, 상기 전기 자동차에 탑재되는 배터리 팩은 일정 시간 사용한 후에 반드시 충전된 새로운 배터리 팩으로 교체하거나 충전을 통해 재사용되고 있다.
종래의 배터리 팩은 무게가 적게는 수십 킬로 그램에서 많게는 백 킬로 그램 이상을 가지는 중량물로서 작업자가 상기 배터리 팩을 교체 또는 충전을 시키기 위해서는 지게차 또는 크레인과 같은 중장비를 동원하여 배터리 팩에 대한 교체를 실시하였다.
이를 위해 배터리 팩이 교체되는 작업 현장에서는 배터리 팩이 이동되는 상부에 별도의 장애물이 존재할 경우에는 작업자가 이를 일일이 제거한 상태에서 상기 배터리 팩에 대한 작업을 실시하거나, 중장비가 진입 및 이동할 수 있는 레이 아웃이 확보된 장소에서만 선택적인 배터리 팩의 교체 작업이 이루어지면서 작업자의 작업성이 저하되고 신속한 교체가 이루어지지 않는 문제점이 야기 되었다.
대한민국 공개특허공보 제10-1996-0037369호 (공개일: 1996년11월19일)
본 발명의 실시예들은 전기 자동차에 탑재되는 배터리 팩에 대해 별도의 중장비를 사용하지 않고서도 교체 작업을 용이하게 실시하고자 한다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 배터리 팩이 안착되는 이동 트레이; 및 상기 이동 트레이의 하측에 설치되고, 상기 배터리 팩의 인입 또는 인출 상태에 따라 지면을 향해 선택적으로 틸팅되는 틸팅 레그를 포함한다.
상기 틸팅 레그는 상기 이동 트레이의 하측면에 설치된 틸팅 브라켓; 상기 틸팅 브라켓의 하단에 수평하게 이격되어 각각 연결되고, 상기 틸팅 브라켓과 연동하여 틸팅 레그가 외측으로 틸팅시에 지면을 향해 이동되고, 언 틸팅시에 상기 이동 트레이의 하측면에 밀착되는 레그를 포함한다.
상기 틸팅 브라켓은 상기 이동 트레이 하측의 제1 고정 브라켓에 연결된 제1 틸팅 브라켓; 일단이 상기 제1 틸팅 브라켓의 하단과 연결되고 타단이 레그와 연결되며 상기 레그를 향해 외측으로 절곡된 절곡편을 가지는 제2 틸팅 브라켓을 포함한다.
상기 레그는 상단이 이동 트레이에 고정된 제2 고정 브라켓에 틸팅 가능하게 연결되어 연장되고, 타단에 설치된 바퀴를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 제2 고정 브라켓은 상기 레그의 틸팅 각도를 직각으로 제한하기 위해 일단이 상기 이동 트레이의 하측에 고정되고 타단이 상기 레그의 후면을 감싸는 것을 특징으로 한다.
상기 틸팅 레그는 상기 제1,2 틸팅 브라켓의 연결 부위에 설치되고, 전방을 향해 연장되며 단부에 롤러를 가지는 연장부; 상기 제1 틸팅 브라켓의 내측을 향해 연장된 제3 틸팅 브라켓을 가지는 틸팅 해제부를 더 포함한다.
상기 틸팅 해제부는 상기 연장부가 상측으로 이동시에 틸팅 브라켓과 연동하여 상측으로 동시에 이동되어 상기 레그를 이동 트레이의 하측면으로 이동 가능하게 하는 것을 특징으로 한다.
상기 이동 트레이는 상기 배터리 팩과 대응되는 폭과 길이를 가지고 좌, 우측 길이 방향을 따라 상측으로 연장된 연장편을 가지는 베이스 플레이트를 포함한다.
상기 이동 트레이는 상기 베이스 플레이트의 전방 상측에 설치된 제1 슬라이딩부; 상기 베이스 플레이트의 후방 하측에 설치된 제2 슬라이딩부를 포함한다.
상기 제2 슬라이딩부는 상기 베이스 플레이트의 하측에 고정된 고정 플레이트의 좌, 우측에 설치된 사이드 롤러; 상기 고정 플레이트의 하측에 설치된 베이스 롤러를 포함한다.
본 발명의 실시예들은 배터리 팩의 교체를 실시하고자 할 경우에 장소에 구애받지 않고 작업자가 손쉽게 배터리 팩에 대한 교체를 실시할 수 있어서 작업성이 향상된다.
본 발명의 실시예들은 배터리 팩을 이동하기 위해 별도의 중장비를 사용하지 않고서도 이동 및 교체를 실시할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 배터리 팩 이동 트레이를 도시한 도면.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 의한 배터리 팩 이동 트레이의 저면 사시도.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 의한 배터리 팩 이동 트레이의 틸팅 해제부를 도시한 도면.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 의한 배터리 팩 이동 트레이의 측면도.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 의한 이동 트레이를 도시한 사시도.
도 6 내지 도 8은 본 발명의 일 실시예에 의한 배터리 팩 이동 트레이의 사용 상태도.
본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 팩 이동 트레이에 대해 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 첨부된 도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 배터리 팩 이동 트레이를 도시한 도면이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 의한 배터리 팩 이동 트레이의 저면 사시도이다.
첨부된 도 1 내지 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 의한 배터리 팩 이동 트레이(1)는 배터리 팩(10)이 안착되는 이동 트레이(100); 및 상기 이동 트레이(100)의 하측에 설치되고, 상기 배터리 팩(10)의 인입 또는 인출 상태에 따라 지면을 향해 선택적으로 틸팅되는 틸팅 레그(200)를 포함한다.
틸팅 레그(200)는 틸팅 브라켓(210)과 레그(220)를 포함하여 구성되고, 상기 틸팅 레그(200)는 이동 트레이(100)의 하측면 길이 방향을 따라 이격 설치된다.
본 실시예에서는 2개가 설치된 것으로 한정하였으나, 개수는 변동될 수 있음을 밝혀둔다.
본 실시예에 의한 틸팅 레그(200)는 작업자가 배터리 팩(10)의 이동을 실시할 때 크레인 또는 지게차와 같은 중장비를 사용하지 않고서도 상기 이동 트레이(100)의 하면에서 90도 각도로 용이하게 틸팅되어 배터리 팩(10)의 이동 또는 교체를 손쉽게 실시하고자 한다.
틸팅 브라켓(210)은 이동 트레이(100) 하측의 제1 고정 브라켓(211)에 연결된 제1 틸팅 브라켓(212)과, 일단이 상기 제1 틸팅 브라켓(212)의 하단과 연결되고 타단이 레그(220)와 연결되며 상기 레그(220)를 향해 외측으로 절곡된 절곡편(214a)을 가지는 제2 틸팅 브라켓(214)을 포함한다.
제1 틸팅 브라켓(212)은 직사각형 형태로 이루어지고 전술한 제1 고정 브라켓(211)에 제1 링크핀(미도시)을 매개로 상단이 회전 가능하게 연결되고, 하단은 제2 틸팅 브라켓(214)에 제2 링크핀(미도시)을 매개로 회전 가능하게 연결된다.
제2 틸팅 브라켓(214)은 상기 제1 틸팅 브라켓(212)의 하측에 틸팅 가능하게 연결되고, 타단은 레그(220)의 내측에 고정되어 상기 레그(220)의 틸팅을 가능하게 한다.
제2 틸팅 브라켓(214)은 상기 레그(220)의 외측을 향해 절곡된
절곡편(214a)은 레그(220)가 90도 각도로 언 폴딩된 상태에서 이동 트레이(100)의 하면 바닥을 향해 폴딩이 이루어질 때 상기 레그(220)의 외두면이 절곡편(214a)을 푸시하면서 틸팅 브라켓(210)의 폴딩을 가능하게 한다.
첨부된 도 2 또는 도 4를 참조하면, 레그(220)는 H자 형태로 이루어져 상단은 제2 고정 브라켓(221)을 매개로 회전 가능하게 설치되고, 하단은 바퀴(W)가 설치되어 지면을 따라 이동될 수 있다.
레그(220)는 배터리 팩(10)의 무게에 따른 변형이 발생되지 않는 강성을 가지는 빔(Beam) 구조물 또는 이와 유사한 강성을 가지는 재질이 선택적으로 사용된다.
제2 고정 브라켓(221)은 레그(220)의 틸팅 각도를 직각으로 제한하기 위해 일단이 상기 이동 트레이(100)의 하측에 고정되고 타단이 상기 레그(220)의 후면을 감싸도록 이루어진다. 이와 같은 구조를 가지는 이유는 레그(220)의 틸팅 각도를 90도 각도로 제한하여 상기 이동 트레이(100)가 지면을 향해 틸팅될 경우에 한정된 각도 이내에서만 틸팅되도록 하여 배터리 팩(10)에 대한 안전한 이동을 도모하기 위해서이다. 참고로 제2 고정 브라켓(221)은 제3 링크핀(미도시)을 통해 레그(220)와 연결된다.
본 발명의 일 실시예에 의한 틸팅 해제부에 대해 도면을 참조하여 설명한다.
첨부된 도 2 내지 도 3을 참조하면, 틸팅 해제부(240)는 제1,2 틸팅 브라켓(212,214)의 연결 부위에 설치되고 전방을 향해 연장되며 단부에 롤러(232)를 가지는 연장부(230)와, 제1 틸팅 브라켓(212)의 내측을 향해 연장된 제3 틸팅 브라켓(240)을 포함한다.
틸팅 해제부(240)는 연장부(230)의 회전 상태에 따라 틸팅 브라켓(210)을 상부로 이동시켜 레그(220)의 폴딩 및 언 폴딩을 가능하게 한다.
보다 상세하게 설명하면, 본 실시예에서 레그(220)가 언 폴딩되는 것은 이동 트레이(100)를 기준으로 90도 각도로 이동되어 지면을 향해 이동된 상태이고, 레그(220)가 폴딩되는 경우는 이동 트레이(100)의 하면에 밀착된 상태로 위치한 상태를 말한다.
틸팅 해제부(240)는 롤러(232)가 자유 회전되면서 경사진 경사면(미도시)을 따라 이동되고, 이로 인해 연장부(230)와 연결된 틸팅 브라켓(210)이 연동하여 함께 이동되며, 이를 통해 틸팅 브라켓(210)과 연결된 레그(220)의 폴딩 및 언 폴딩이 이루어진다.
본 발명의 일 실시예에 의한 이동 트레이에 대해 도면을 참조하여 설명한다.
첨부된 도 5를 참조하면, 이동 트레이(100)는 배터리 팩(10)과 대응되는 폭과 길이를 가지고 좌, 우측 길이 방향을 따라 상측으로 연장된 연장편(102)을 가지는 베이스 플레이트(101)를 포함한다.
연장편(102)은 배터리 팩(10)이 이동 트레이(100)에 위치한 상태에서 외부 충격 또는 흔들림에 의해 상기 이동 트레이(100)에서 이탈되는 것을 방지하여 안전하게 안착된 상태를 유지 가능하게 한다.
베이스 플레이트(101)는 배터리 팩(10)의 방열을 위해 상면 길이 방향을 따라 다수개가 개구된 개구홀을 포함한다. 개구홀은 전기 차량이 작동되면서 동력원으로 사용되는 배터리 팩(10)에서 필수적으로 발생되는 열을 방열하기 위해 개구된다.
이동 트레이(100)는 상기 베이스 플레이트(101)의 전방 상측에 설치된 제1 슬라이딩부(110)와, 상기 베이스 플레이트(310)의 후방 하측에 설치된 제2 슬라이딩부(120)를 포함한다.
제1 슬라이딩부(110)는 베이스 플레이트(310)의 전방 상측 좌, 우측에 각각 설치되고 통상의 롤러가 사용될 수 있다.
제1 슬라이딩부(110)는 배터리 팩(10)이 인출 또는 인입될 때, 상기 베이스 플레이트(101)의 상면과의 마찰에 의한 이동 불가 상태를 유발하지 않고, 보다 손쉽게 배터리 팩(10)의 인출 또는 인입을 가능하게 한다.
제2 슬라이딩부(120)는 베이스 플레이드(101)의 후방 하측에 설치되고, 상기 배터리 팩(10)이 안착된 베이스플레이트(101) 전체를 이동시킬 경우에 제2 슬라이딩부(120)가 배터리 팩(10)이 설치된 바닥면과 구름 접촉되면서 보다 손쉬운 이동을 가능하게 한다.
제2 슬라이딩부(120)는 고정 플레이트(121)를 기준으로 좌, 우측에 설치된 사이드 롤러(122)와, 하측에 설치된 베이스 롤러(124)를 포함한다.
고정 플레이트(121)는 사이드 롤러(122)와 베이스 롤러(124)의 안정적인 고정과 작동을 위해 베이스 플레이트(101)의 하측에 고정되는 플레이트로서 소정의 두께와 크기로 이루어진다.
사이드 롤러(122)는 배터리 팩(10)이 안착되는 구조물의 내벽과 구름 접촉될 수 있으며 좌측과 우측 위치에 각각 1개씩 설치되거나, 다수개가 연속으로 설치될 수 있으며 특별히 개수를 한정하지 않는다.
베이스 롤러(124)는 고정 플레이트(121)의 하측에 수평 방향으로 이격되어 복수개가 설치된다.
따라서 작업자가 배터리 팩(10)을 외측으로 인출할 경우에 좌, 우측 위치에서는 사이드 롤러(122)에 의해 상기 배터리 팩(10)의 이동이 가이드 되고, 하측 위치에서는 베이스 롤러(124)에 의해 배터리 팩(10)의 이동이 안정적으로 가이드 될 수 있다.
이와 같이 구성되는 본 발명의 일 실시예에 의한 배터리 팩 이동 트레이의 사용 상태에 대해 도면을 참조하여 설명한다.
첨부된 도 6을 참조하면, 작업자는 배터리 팩(10)의 교체를 위해 이동 트레이(100)를 여분의 배터리 팩이 위치한 장소로 이동을 실시한다. 이동 트레이(100)는 배터리 팩(10)이 탑재된 상태에서 바퀴(w)에 의해 지면을 따라 손쉽게 이동된다.
작업자는 배터리 팩(10)을 교체하기 위해 이동 트레이(100)를 손으로 파지한 상태에서 화살표 방향으로 이동시킨다. 레그(220)는 이동 트레이(100)가 이동될 경우에는 언 폴딩 상태로 상기 이동 트레이(100)에 대해 90도 각도로 틸팅된 상태가 유지된다.
연장부(230)의 롤러(232)는 배터리 팩(10)이 탑재될 전기 트랙터(미도시)의 안착부에 설치된 경사부(2)의 상면과 구름 접촉되면서 자유 회전되고 상기 경사부(2)의 경사진 상면을 따라 이동되면서 연장부(230)의 각도가 상향 되고, 제1,2 틸팅 브라켓(212,214)의 연결 부위가 상측으로 이동되면서 도면에 도시된 상태로 제1,2 틸팅 브라켓(212,214)가 회전되며, 레그(220)는 후방을 향해 점선의 위치로 틸팅되기 시작한다.
첨부된 도 7 내지 도 8을 참조하면, 롤러(232)는 위치가 경사부(2)를 경유하여 도면에 도시된 위치로 이동되면 연장부(230)의 경사 각도가 증가 되면서 제1,2 틸팅 브라켓(212,214)은 각각 레그(220)의 이동 방향으로 접혀진 상태가 된다. 상기 상태에서는 레그(220)가 폴딩 위치인 이동 트레이(1000의 하측면에 완전히 밀착 유지된다.
그리고, 작업자가 계속해서 후방에 설치된 또 다른 레그(220')의 폴딩을 위해 이동 트레이(100)를 전방으로 이동시키면 도면에 도시된 상태로 레그(220')의 폴딩이 이루어지면서 이격된 두개의 레그(220,220')가 모두 폴딩된다.
이상, 본 발명의 일 실시예에 대하여 설명하였으나, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서, 구성 요소의 부가, 변경, 삭제 또는 추가 등에 의해 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있을 것이며, 이 또한 본 발명의 권리범위 내에 포함된다고 할 것이다.
10 : 배터리 팩
100 : 이동 트레이
200 : 틸팅 레그
210 : 틸팅 브라켓
212, 214 : 제1,2 틸팅 브라켓
220 : 레그
230 : 연장부
232 : 롤러

Claims (10)

  1. 배터리 팩이 안착되는 이동 트레이; 및
    상기 이동 트레이의 하측에 설치되고, 상기 배터리 팩의 인입 또는 인출 상태에 따라 지면을 향해 선택적으로 틸팅되는 틸팅 레그를 포함하는 전기 자동차용 배터리 팩 이동 트레이.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 틸팅 레그는,
    상기 이동 트레이의 하측면에 설치된 틸팅 브라켓;
    상기 틸팅 브라켓의 하단에 수평하게 이격되어 각각 연결되고, 상기 틸팅 브라켓과 연동하여 틸팅 레그가 외측으로 틸팅시에 지면을 향해 이동되고, 언 틸팅시에 상기 이동 트레이의 하측면에 밀착되는 레그를 포함하는 전기 자동차용 배터리 팩 이동 트레이.
  3. 제2 항에 있어서,
    상기 틸팅 브라켓은,
    상기 이동 트레이 하측의 제1 고정 브라켓에 연결된 제1 틸팅 브라켓;
    일단이 상기 제1 틸팅 브라켓의 하단과 연결되고 타단이 레그와 연결되며 상기 레그를 향해 외측으로 절곡된 절곡편을 가지는 제2 틸팅 브라켓을 포함하는 전기 자동차용 배터리 팩 이동 트레이.
  4. 제2 항에 있어서,
    상기 레그는,
    상단이 이동 트레이에 고정된 제2 고정 브라켓에 틸팅 가능하게 연결되어 연장되고, 타단에 설치된 바퀴를 포함하는 것을 특징으로 하는 전기 자동차용 배터리 팩 이동 트레이.
  5. 제4 항에 있어서,
    상기 제2 고정 브라켓은,
    상기 레그의 틸팅 각도를 직각으로 제한하기 위해 일단이 상기 이동 트레이의 하측에 고정되고 타단이 상기 레그의 후면을 감싸는 것을 특징으로 하는 전기 자동차용 배터리 팩 이동 트레이.
  6. 제1 항 또는 제3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 틸팅 레그는,
    상기 제1,2 틸팅 브라켓의 연결 부위에 설치되고, 전방을 향해 연장되며 단부에 롤러를 가지는 연장부;
    상기 제1 틸팅 브라켓의 내측을 향해 연장된 제3 틸팅 브라켓을 가지는 틸팅 해제부를 더 포함하는 전기 자동차용 배터리 팩 이동 트레이.
  7. 제6 항에 있어서,
    상기 틸팅 해제부는,
    상기 연장부가 상측으로 이동시에 틸팅 브라켓과 연동하여 상측으로 동시에 이동되어 상기 레그를 이동 트레이의 하측면으로 이동 가능하게 하는 것을 특징으로 하는 전기 자동차용 배터리 팩 이동 트레이.
  8. 제1 항에 있어서,
    상기 이동 트레이는,
    상기 배터리 팩과 대응되는 폭과 길이를 가지고 좌, 우측 길이 방향을 따라 상측으로 연장된 연장편을 가지는 베이스 플레이트를 포함하는 전기 자동차용 배터리 팩 이동 트레이.
  9. 제7 항에 있어서,
    상기 이동 트레이는,
    상기 베이스 플레이트의 전방 상측에 설치된 제1 슬라이딩부;
    상기 베이스 플레이트의 후방 하측에 설치된 제2 슬라이딩부를 포함하는 전기 자동차용 배터리 팩 이동 트레이.
  10. 제9 항에 있어서,
    상기 제2 슬라이딩부는,
    상기 베이스 플레이트의 하측에 고정된 고정 플레이트의 좌, 우측에 설치된 사이드 롤러;
    상기 고정 플레이트의 하측에 설치된 베이스 롤러를 포함하는 전기 자동차용 배터리 팩 이동 트레이.
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