KR20150118336A - 전기자동차용 전력 차단 시스템 - Google Patents

전기자동차용 전력 차단 시스템 Download PDF

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Abstract

본 발명은 수밀 성능을 향상시켜 안정성과 신뢰성을 확보하고, 이물질의 침투를 방지하여 내부 부품의 고장이나 파손을 방지할 수 있는 전기자동차용 전력 차단 시스템에 관한 것이다.

Description

전기자동차용 전력 차단 시스템{Power Disconnecting System For Electric Automobile}
본 발명은 전기자동차용 전력 차단 시스템에 관한 것이다. 더욱 상세하게, 본 발명은 수밀 성능을 향상시켜 안정성과 신뢰성을 확보하고, 이물질의 침투를 방지하여 내부 부품의 고장이나 파손을 방지할 수 있는 전기자동차용 전력 차단 시스템에 관한 것이다.
일반적으로, 전기자동차(電氣自動車, electric car, electric automobile) 또는 EV(Electric Vehicle)는 석유 연료와 엔진을 사용하지 않고, 전기 배터리와 전기 모터를 사용하는 자동차를 말한다.
배터리에 축적된 전기로 모터를 회전시켜서 자동차를 구동시키는 전기자동차는 배터리의 무거운 중량, 충전에 걸리는 시간 등의 문제 때문에 실용화되지 못하다가 공해로 인한 환경문제가 심각해지면서 1990년대부터 다시 개발되고 있으며, 최근에는 전 세계 전기자동차 시장이 급성장하고 연구 개발도 활발히 이루어지는 추세이다.
한편, 전기자동차 및 하이브리드 차량 등에 사용되는 고전압 배터리 또는 고용량 배터리는 이의 안전한 관리 및 취급을 위해 제어적인 방법과 물리적인 방법의 안전대책이 필요하다.
이러한 안전장치 중에 전기자동차용 전력 차단 시스템은 MSD(Manual Service Disconnector)로서, 전기자동차의 배터리 전원을 물리적인 방법에 의하여 선택적으로 차단하기 위한 시스템이다.
즉, MSD는 고전압 배터리의 전원을 물리적으로 차단할 수 있도록 하는 것으로서 업체에 따라 세이프트 플러그(Safety Plug), 서비스 플러그(Service Plug), 디스커넥트 스위치(Disconnect Switch) 등 다양한 이름으로 통용되고 있다.
MSD는 전기자동차의 생산, 조립, 수리 및 운송 등에서 발생할 수 있는 안전 사고를 방지하기 위한 것으로서, 사용자가 용이하게 배터리 전원을 차단할 수 있도록 해야 함은 물론, 수밀성이 확보되고, 고전압 배터리를 운반하거나 수리 또는 서비스가 필요한 경우에 배터리 전원을 차단하면서도 플러그가 완전히 탈거되지 않아 이물질의 유입이 방지될 수 있어야 하며, 기타 사용자의 사용 편의성이 확보되어야 한다.
특히, 전기자동차의 특성상 물이 내부로 스며들면 쇼트에 의한 고장이나 파손이 발생할 수 있고 부식에 의한 안정성 저하가 문제될 수 있다. 또한, 기밀 성능이 떨어짐으로 인해 이물질이 침투하는 경우 내부 부품의 고장이나 파손을 초래할 수 있으므로 효과적인 실링(sealing) 기능을 구현하는 것이 요구된다.
따라서, 이러한 문제점을 해결함으로써 수밀 성능을 향상시켜 안정성과 신뢰성을 확보하고, 이물질의 침투를 방지하여 내부 부품의 고장이나 파손을 방지할 수 있는 전기자동차용 전력 차단 시스템의 필요성이 대두되고 있다.
본 발명의 실시예들은 수밀 성능을 향상시켜 물이 내부로 스며들어서 발생하는 쇼트에 의한 고장이나 파손 및 부식에 의한 안정성 저하를 방지하고자 한다.
또한, 이물질의 침투를 방지하여 내부 부품의 고장이나 파손을 방지하고 제품의 신뢰성을 확보하고자 한다.
또한, 단순한 구조의 실링 구조를 구현하여 작업성과 생산성을 높이면서도 기밀 성능을 향상시키고자 한다.
또한, 진동에 의한 충돌 소음을 감소시키고 부품의 파손을 방지하고자 한다.
상기 과제를 해결하기 위하여, 본 발명은 전기자동차의 전력을 선택적으로 차단하기 위한 전기자동차용 전력 차단 시스템에 있어서, 고전압 단자와 인터락 단자가 구비되는 서비스 플러그 유닛; 및 상기 서비스 플러그 유닛이 착탈 가능하게 장착되는 디바이스 유닛으로서, 디바이스의 커버에 고정 결합되는 메탈 하우징과, 상기 메탈 하우징 하부에 결합되고, 적어도 하나의 플렉서블 버스바가 수평 방향으로 삽입될 수 있도록 삽입 슬롯을 구비하고, 인터락 단자가 장착되는 절연 하우징과, 상기 메탈 하우징과 디바이스의 커버 사이에 개재되어 수분 및 이물질 침투를 방지하는 디바이스 유닛 실링부재를 구비하는 디바이스 유닛;을 포함하는 전기자동차용 전력 차단 시스템을 제공할 수 있다.
이 경우, 상기 메탈 하우징 상면에 형성되며, 상기 디바이스 유닛 실링부재가 안착되는 실링부재 가이드 홈을 더 포함할 수 있다.
여기서, 상기 디바이스 유닛은 상기 메탈 하우징을 상기 디바이스의 커버에 볼트로 체결하기 위해 상기 메탈 하우징과 일체로 형성된 복수의 볼트 하우징과, 상기 복수의 볼트 하우징을 절연하며, 진동에 의한 충돌로부터 보호하는 복수의 볼트 하우징 커버를 더 포함할 수 있다.
그리고, 상기 디바이스 유닛 실링부재의 단면 형상은 원형 또는 타원형일 수 있다.
또한, 상기 디바이스 유닛 실링부재를 상기 실링부재 가이드 홈에 안착된 상태로 고정시키도록 상기 디바이스 유닛 실링부재에 돌출 형성되는 적어도 하나의 고정부와, 상기 메탈 하우징 둘레에 형성되며 상기 고정부가 메탈 하우징의 상면과 하면에 걸쳐 안착되는 고정부 안착홈을 더 포함할 수 있다.
여기서, 상기 고정부 안착홈은 상기 메탈 하우징의 테두리에 구비될 수 있다.
그리고, 상기 디바이스 유닛 실링부재는 상기 메탈 하우징 상면 및 디바이스의 커버 하면과 각각 면접촉되는 판재 형태로 구성될 수 있다.
또한, 상기 메탈 하우징을 상기 디바이스의 커버에 볼트로 체결하기 위해 상기 메탈 하우징과 일체로 형성된 복수의 볼트 하우징과, 상기 복수의 볼트 하우징을 절연하며, 진동에 의한 충돌로부터 보호하는 복수의 볼트 하우징 커버를 더 포함하며, 상기 복수의 볼트 하우징 커버는 상기 디바이스 유닛 실링부재에서 연장된 연결부에 의해 상기 디바이스 유닛 실링부재와 일체로 연결될 수 있다.
그리고, 상기 메탈 하우징 둘레에 형성되며 상기 연결부가 안착되는 연결부 안착홈을 더 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예들은 수밀 성능을 향상시켜 물이 내부로 스며들어서 발생하는 쇼트에 의한 고장이나 파손 및 부식에 의한 안정성 저하를 방지할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 전기자동차용 전력 차단 시스템에 의하면, 이물질의 침투를 방지하여 내부 부품의 고장이나 파손을 방지하고 제품의 신뢰성을 확보할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 전기자동차용 전력 차단 시스템에 의하면, 단순한 구조의 실링 구조를 구현하여 작업성과 생산성을 높이면서도 기밀 성능을 향상시킬 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 전기자동차용 전력 차단 시스템에 의하면,진동에 의한 충돌 소음을 감소시키고 부품의 파손을 방지할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전기자동차용 전력 차단 시스템의 서비스 플러그 유닛과 디바이스 유닛의 체결된 상태 및 분리된 상태의 사시도를 도시한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 전기자동차용 전력 차단 시스템의 서비스 플러그 유닛과 디바이스 유닛을 밑에서 바라본 체결된 상태 및 분리된 상태의 사시도를 도시한다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 서비스 플러그 유닛의 사시도
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 서비스 플러그 유닛의 분해 사시도를 도시한다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 서비스 플러그 유닛을 밑에서 바라본 분해 사시도를 도시한다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 디바이스 유닛의 사시도를 도시한다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 디바이스 유닛의 분해 사시도를 도시한다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 디바이스 유닛을 밑에서 바라본 분해 사시도를 도시한다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 디바이스 유닛 실링부재와 메탈 하우징의 결합관계를 도시한 분해 사시도를 도시한다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 본 발명의 일 실시예에 따른 디바이스 유닛 실링부재와 메탈 하우징의 결합관계를 밑에서 바라본 분해 사시도를 도시한다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 디바이스 유닛 실링부재와 메탈 하우징의 결합관계를 도시한 사시도를 도시한다.
도 12는 본 발명의 다른 실시예에 따른 디바이스 유닛 실링부재와 메탈 하우징의 결합관계를 도시한 분해 사시도를 도시한다.
도 13은 본 발명의 다른 실시예에 따른 디바이스 유닛 실링부재와 메탈 하우징의 결합관계를 도시한 사시도를 도시한다.
도 14는 본 발명의 다른 실시예에 따른 디바이스 유닛 실링부재와 메탈 하우징의 결합관계를 밑에서 바라본 사시도를 도시한다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 상세히 설명하기로 한다. 그러나, 본 발명은 여기서 설명된 실시예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 오히려, 여기서 소개되는 실시예들은 개시된 내용이 철저하고 완전해질 수 있도록, 그리고 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공되는 것이다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호들은 동일한 구성요소들을 나타낸다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전기자동차용 전력 차단 시스템의 서비스 플러그 유닛과 디바이스 유닛의 사시도와 분해 사시도를 도시한다.이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 전기자동차용 전력 차단 시스템의 서비스 플러그 유닛과 디바이스 유닛을 밑에서 바라본 사시도와 분해 사시도를 도시한다.이며, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 서비스 플러그 유닛의 사시도이다. 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 서비스 플러그 유닛의 분해 사시도를 도시한다.이고, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 서비스 플러그 유닛을 밑에서 바라본 분해 사시도를 도시한다.이며, 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 디바이스 유닛의 사시도이다. 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 디바이스 유닛의 분해 사시도를 도시한다.이고, 도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 디바이스 유닛을 밑에서 바라본 분해 사시도를 도시한다.이다.
도 1 내지 도 8을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 전기자동차용 전력 차단 시스템(1000)은 크게 서비스 플러그 유닛(100)과 디바이스 유닛(200)을 포함하여 이루어질 수 있다.
상기 디바이스 유닛(200)은 전기 자동차의 배터리 팩 커버에 장착되는 유닛을 의미하는 것으로 해석될 수 있으며, 디바이스는 배터리 팩 이외에도 상기 서비스 플러그 유닛(100)을 디바이스 유닛에 체결하거나 분리하는 방법으로 전류를 차단할 필요가 있는 디바이스라면 배터리 팩에 한정되지 않을 수 있다. 이하 설명의 편의를 위하여 디바이스 유닛의 일 예로서 배터리 팩 커버에 장착되는 유닛을 예로 들어 설명한다.
상기 디바이스 유닛(200)은 디바이스 유닛의 커버(미도시), 예를 들어 배터리 커버 등에 고정 결합될 수 있다. 그리고, 상기 고정된 디바이스 유닛(200)에 서비스 플러그 유닛(100)이 장착 완료된 상태에서는 배터리 전력이 연결되고 서비스 플러그 유닛(100)을 분리하여 제거하면 전력이 차단되도록 구성될 수 있다.
여기서, 상기 서비스 플러그 유닛(100)은 크게 레버 하우징(110), 회전형 레버(120), 단자 하우징(130), 서비스 플러그 유닛 실링부재(150), 차폐부재(140), 고전압 단자(132) 및 인터락 단자(134)를 포함하여 이루어질 수 있다. 그리고, 상기 디바이스 유닛(200)은 크게 메탈 하우징(210), 절연 하우징(220), 디바이스 유닛 실링부재(230), 하우징 커버(240), 플렉서블 버스바(250), 인터락 단자 및 아이솔레이션 단자를 포함하여 이루어질 수 있다.
상기 서비스 플러그 유닛(100)과 디바이스 유닛(200)의 구조를 상세히 살펴보면, 먼저 상기 서비스 플러그 유닛(100)은 외형을 이루는 레버 하우징(110)을 구비한다. 상기 레버 하우징(110)은 일면이 뚫린 직육면체의 형상으로 이루어질 수 있다.
상기 레버 하우징(110) 일측에는 회전형 레버(120)가 회전 가능하게 결합될 수 있다. 상기 회전형 레버(120)는 상기 레버 하우징(110)에 일정 각도 회전 가능하게 힌지 결합되며, 회전에 따라 서비스 플러그 유닛(100)이 디바이스 유닛(200)에 장착 또는 탈착되어 전기자동차의 전력을 연결 또는 차단시킬 수 있다.
구체적으로, 상기 회전형 레버(120)에는 곡선 형태의 슬라이드 가이드(122)가 구비되며, 상기 회전형 레버(120)는 회전함에 따라 후술할 디바이스 유닛(200)의 메탈 하우징(210)에 고정 형성된 가이드 돌기(212)를 기준으로 회전 변위되고, 그에 따라 회전형 레버(120)와 결합된 레버 하우징(110)을 포함한 서비스 플러그 유닛(100) 전체가 상하로 장착 또는 탈착될 수 있다.
이때, 상기 슬라이드 가이드(122) 일단에는 상기 가이드 돌기(212)가 진입할 수 있는 진입부(122a)가 형성되어 있으며, 상기 회전형 레버(120)를 수직으로 세운 상태에서 상기 진입부(122a)를 통해 가이드 돌기(212)가 슬라이드 가이드(122)로 진입할 수 있다.
그리고, 상기 가이드 돌기(212)가 진입부(122a)로 진입한 상태에서 작업자가 상기 회전형 레버(120)를 아래쪽으로 회전시켜면 상기 고정 형성된 가이드 돌기(212)가 슬라이드 가이드(122)를 따라 안내됨으로써 상기 서비스 플러그 유닛(100)을 상기 디바이스 유닛(200) 측으로 삽입하여 장착할 수 있다.
반대로, 상기 서비스 플러그 유닛(100)이 디바이스 유닛(200)에 장착된 상태에서 상기 회전형 레버(120)를 위쪽으로 들어올려 회전시키면 마찬가지로 상기 고정 형성된 가이드 돌기(212)가 슬라이드 가이드(122)를 따라 반대 방향으로 안내됨으로써 상기 서비스 플러그 유닛(100)이 상방으로 이동하게 되고 마지막에 상기 가이드 돌기(212)가 상기 진입부(122a)로 빠져나오면서 상기 서비스 플러그 유닛(100)이 상기 디바이스 유닛(200)으로부터 탈착 또는 장착 상태가 해제될 수 있다.
한편, 상기 슬라이드 가이드(122)는 진입부(122a)에서 내측 단부로 진행하면서 곡률반경이 작아져서, 슬라이드 가이드(122)의 반대측(또는 내측) 단부의 곡률반경은 다른 부분보다 작게 형성되며, 그에 따라 상기 서비스 플러그 유닛(100)이 디바이스 유닛(200)에 충분히 삽입되어 모든 단자들이 접속되는 순간 상기 가이드 돌기(212)가 곡률반경이 작은 내측 단부에 안착될 수 있다.
따라서, 상기 서비스 플러그 유닛(100)이 디바이스 유닛(200)에 접속되면 보다 큰 외력을 가하지 않는 한 상기 회전형 레버(120)가 위쪽으로 들리지 않게 되므로, 상기 서비스 플러그 유닛(100)이 쉽게 분리되는 것을 방지할 수 있다.
한편, 상기 레버 하우징(110)의 개방구 방향으로 상기 단자 하우징(130)이 삽입되어 결합될 수 있다. 상기 단자 하우징(130)에는 고전압 단자(132)와 플러그측 인터락 단자(134)가 설치되는데, 상기 서비스 플러그 유닛(100)이 디바이스 유닛(200)으로 삽입되었을 때, 상기 고전압 단자(132)와 플러그측 인터락 단자(134)가 각각 기기측과 전기적으로 연결됨으로써 배터리 전원이 연결되게 된다.
여기서, 서비스 플러그 유닛(100)이 디바이스 유닛(200)에 장착될 때는 상기 플러그측 인터락 단자(134)보다 상기 고전압 단자(132)가 먼저 접속(closed)되고 서비스 플러그 유닛(100)이 더 깊게 삽입된 후에야 상기 플러그측 인터락 단자(134)가 접속된다.
상기 플러그측 인터락 단자(134)까지 모두 접속된 후에야 배터리 전원이 연결되며, 만일 고전압 단자(132)만 연결되고, 플러그측 인터락 단자(134) 분리된 상태에서는 전원이 연결되지 않는다.
그리고, 상기 서비스 플러그 유닛(100)이 디바이스 유닛(200)으로부터 분리될 때는 상기 플러그측 인터락 단자(134)가 먼저 개방(open)된 후, 서비스 플러그 유닛(100)이 분리 방향으로 더 이동한 후에야 상기 고전압 단자(132)가 개방된다.
상기 단자 하우징(130) 외주면에는 서비스 플러그 유닛 실링부재(150)가 구비되어 상기 단자 하우징(130)과 레버 하우징(110) 사이를 실링(sealing)한다. 상기 서비스 플러그 유닛 실링부재(150)가 상기 단자 하우징(130)과 레버 하우징(110) 사이를 실링함으로써 물이나 이물질이 그 틈으로 침투하여 기기측으로 유입되는 것을 방지할 수 있다.
도면에 도시되지는 않았지만, 상기 단자 하우징(130)과 레버 하우징(110) 사이에는 추가적으로 미들 하우징(미도시)이 구비될 수 있으며, 그 경우 상기 단자 하우징(130)과 미들 하우징, 미들 하우징과 레버 하우징(110) 사이에 각각 실링부재가 적용될 수 있다.
한편, 상기 디바이스 유닛(200)은 먼저 금속 재질로 이루어진 메탈 하우징(210)을 구비한다. 상기 메탈 하우징(210)은 직사각 형태의 평판으로 이루어진 베이스(211) 중앙부에 중공이 형성되고 중공 둘레를 따라 상부로 일정 길이 연장되는 삽입부(219)가 형성되어 이루어진다. 상기 삽입부(219)를 통해 상기 서비스 플러그 유닛(100)이 디바이스 유닛(200)으로 삽입되어 접속될 수 있다.
상기 메탈 하우징(210)은 디바이스의 커버(미도시)에 고정되는데, 디바이스의 커버에 형성된 중공을 통해 하부로부터 상방으로 상기 삽입부(219)를 끼워 외부로 노출된 상태에서 상기 베이스(211)가 디바이스의 커버에 고정 결합될 수 있다.
상기 메탈 하우징(210) 하부에는 절연 하우징(220)이 결합된다. 상기 절연 하우징(220)에는 플렉서블 버스바(250)가 삽입되고, 디바이스 유닛측 인터락 단자(260)가 연결된다. 상기 플렉서블 버스바(250)는 케이블 연결이 적합하지 않은 복잡하고 협소한 디바이스의 내부 공간에서 전기적 연결을 구현하기 위해 사용될 수 있다.
상기 플렉서블 버스바(250)는 요구되는 굴곡성을 확보할 수 있으므로, 부품간의 간섭에 따른 별도의 부품을 요하지 않으며, 버스바의 두께를 케이블보다 작게 구성할 수 있으므로 작업성 향상 및 공간 활용성이 증대될 수 있다.
한편, 상기 플렉서블 버스바(250)는 상기 절연 하우징(220)의 수평방향으로 삽입될 수 있다. 절연 하우징(220)은 플렉서블 버스바(250)가 수평방향으로 삽입될 수 있도록 삽입 슬롯(221, 도 8 참조 )을 구비한다. 따라서, 하방으로부터 연결되는 경우보다 디바이스의 내부 공간을 효율적으로 활용할 수 있고 플렉서블 버스바를 안정적으로 고정할 수 있으며, 상기 고전압 단자(132)와의 접속력을 높일 수 있는 장점이 있다.
상기 플렉서블 버스바(250)의 단부에는 고전압 접속단자(252)가 구비되며, 상기 절연 하우징(220)의 수평방향으로 삽입된 고전압 접속단자(252)는 상기 삽입부(219) 내측에 위치함으로써 외부로 삽입부의 개방구를 통해 노출된다.
그리고, 상기 서비스 플러그 유닛(100)이 상기 삽입부(219)에 삽입되면서 고전압 단자(132)가 고전압 접속단자(252)에 접속된다. 즉, 상기 고전압 접속단자(252)는 수평방향으로 삽입된 후 상기 고전압 단자(132)가 수직 상방으로부터 진입하여 접속하기 때문에 양쪽 단자가 더욱 안정적으로 접속될 수 있다.
상기 플렉서블 버스바(250)의 단부에 구비되는 고전압 접속단자(252)는 수평 방향 단면 형상이 'ㅁ'자 형태로 구비되어 상기 고전압 단자(132)가 삽입되어 수용되는 형태로 접속될 수 있다.
이때, 디바이스 유닛측 인터락 단자(260)는 상기 절연 하우징(220)의 하방으로부터 삽입되며, 역시 그 단부가 상기 삽입부(219)에 내부에 상방으로 노출되도록 장착되어 외부로 노출되어 상기 서비스 플러그 유닛(100)이 상기 삽입부(219)에 삽입되면서 플러그측 인터락 단자(134)가 디바이스 유닛측 인터락 단자(260)에 접속될 수 있다.
아이솔레이션 단자(270)는 상기 절연 하우징(220)의 하방으로부터 삽입되어 그 단부가 상기 삽입부(219)에 위치함으로써 외부로 노출된다. 상기 아이솔레이션 단자(270)는 모든 아웃풋 회로간 또는 디바이스의 연결 포인트의 절연 측정을 목적으로 구비되는 것으로서 외부로 노출될 필요가 있다.
상기 절연 하우징(220) 하부에는 하우징 커버(240)가 결합된다. 그리고, 상기 하우징 커버(240)에는 상기 디바이스 유닛측 인터락 단자(260)가 이탈하는 것을 방지하는 분리 방지부(242)가 형성될 수 있다.
상기 분리 방지부(242)는 하방으로부터 연결되는 디바이스 유닛측 인터락 단자(260)가 진동 등의 외력에 의해 절연 하우징(220)으로부터 이탈되어 아래로 분리되는 것을 방지할 수 있다.
한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 전기자동차용 전력 차단 시스템(1000)은 상기 레버 하우징(110) 내측면에 구비되며, 평판형의 차폐부(142)와 상기 차폐부(142)로부터 하부로 연장되는 복수 개의 접촉부(144)를 갖는 차폐부재(140)를 더 포함하여 이루어질 수 있다.
상기 차폐부재(140)는 고전압 회로에서 발생하는 전자기파로 인해 전기자동차의 전장품들이 영향받는 것을 방지하는 역할을 수행한다.
상기 차폐부재(140)의 차폐부(142)는 프레스 성형에 의한 직사각 형태의 금속박판으로 이루어지며, 상기 차폐부(142)로부터 하방으로 복수 개의 접촉부(144)가 연장될 수 있다. 이와 같이 복수 개의 접촉부(144)가 구비됨으로써 차량의 진동에 의한 접촉 불량이 발생하는 것을 방지하고 접점을 다접점화하여 안정적인 차폐성능을 구현할 수 있다. 또한, 평판형의 차폐부(142)와 복수 개의 접촉부(144)로 이루어진 차폐부재(140)를 형성함으로써 컴팩트한 차폐 구조를 구현할 수 있다.
상기 접촉부(144)는 도면에 도시된 바와 같이 상기 차폐부(142)의 일측변으로부터 2개씩 총 8개가 형성될 수 있지만 이에 한정되는 것은 아니며, 다양한 변형이 가능하다.
상기 차폐부재(140)는 도 9에 도시된 바와 같이 상기 서비스 플러그 유닛(100)이 상기 디바이스 유닛(200)에 접속할 때 상기 복수 개의 접촉부(144)가 상기 메탈 하우징(210)과 접촉하게 되고 상기 차폐부(142)가 상기 삽입부(219)의 상방으로 개방된 영역을 덮게 됨으로써 상기 차폐부재(140)가 상기 고전압 단자(132)와 플러그측 인터락 단자(134)의 상부를 차폐하게 된다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 디바이스 유닛 실링부재와 메탈 하우징의 결합관계를 도시한 분해 사시도를 도시하고, 도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 디바이스 유닛 실링부재와 메탈 하우징의 결합관계를 밑에서 바라본 분해 사시도를 도시한다.이며, 도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 디바이스 유닛 실링부재와 메탈 하우징의 결합관계를 도시한 사시도이다.
도 9 내지 도 11을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 디바이스 유닛 실링부재(230)를 더욱 상세히 설명하기로 한다.
상기 메탈 하우징(210)과 디바이스의 커버 사이에는 디바이스 유닛 실링부재(230)가 구비되어 방수 및 이물질 침투를 방지하는 역할을 수행할 수 있다.
구체적으로, 상기 디바이스 유닛 실링부재(230)는 상기 메탈 하우징(210) 상면 및 디바이스의 커버 하면과 각각 선접촉을 이룬 후 압착되도록 구성될 수 있다.
상기 디바이스 유닛 실링부재(230)는 단면이 작은 원형 또는 타원으로 이루어지기 때문에 상기 메탈 하우징(210)과 상면 및 디바이스의 커버와 처음 접촉할 때 선접촉을 이루게 된다.
그리고, 상기 디바이스 유닛 실링부재(230)는 상기 메탈 하우징(210) 상면 및 디바이스의 커버 하면과 선접촉을 이룬 상태에서 상기 메탈 하우징(210)과 디바이스의 커버가 볼트 결합하면서 서로 밀착하게 되면 상기 디바이스 유닛 실링부재(230)는 그 사이에서 압착됨으로써 실링 기능을 수행할 수 있다.
이와 같이 상기 디바이스 유닛 실링부재(230)가 메탈 하우징(210) 및 디바이스의 커버와 선접촉을 이룬 후 압착되면 밀봉력이 향상되어 더욱 수월하게 기밀을 유지할 수 있는 장점이 있다.
상기 메탈 하우징(210)에는 상기 디바이스 유닛 실링부재(230)가 안착되는 실링부재 가이드 홈(216)이 형성될 수 있다. 도 9에서 보는 바와 같이, 상기 실링부재 가이드 홈(216)은 상기 메탈 하우징(210)의 베이스(211) 둘레를 따라 상기 디바이스 유닛 실링부재(230)의 형태에 대응되도록 형성되며, 이를 통해 제품 조립 시 상기 디바이스 유닛 실링부재(230)를 베이스(211) 상의 정위치에 용이하게 정렬시킬 수 있다.
상기 디바이스 유닛 실링부재(230)에는 적어도 하나의 고정부(232)가 형성될 수 있는데, 상기 고정부(232)는 상기 디바이스 유닛 실링부재(230)를 상기 실링부재 가이드 홈(216)에 안착된 상태로 고정시키도록 외측을 향해 돌출 형성될 수 있다.
그리고, 상기 메탈 하우징(210) 둘레에는 상기 고정부(232)와 대응되는 위치에 고정부 안착홈(218)이 형성되어 상기 고정부(232)가 안착될 수 있다. 이때, 상기 고정부 안착홈(218)은 상기 메탈 하우징(210)의 상면과 하면에 걸쳐 형성되며, 상기 고정부(232)가 메탈 하우징(210) 베이스(211)의 상면으로부터 둘레를 지나 하면쪽으로 돌려져 끼워지게 되므로, 그에 따라 디바이스 유닛 실링부재(230)가 제 위치에 안정적으로 고정될 수 있다.
한편, 상기 베이스(211)에는 복수의 볼트홀(213)이 형성되어 디바이스의 커버와 볼트 결합된다. 상기 볼트홀(213) 하방으로는 디바이스의 커버를 관통하여 상기 볼트홀(213)에 삽입되는 볼트(미도시)를 수용할 수 있도록 볼트 하우징(214)이 형성된다.
상기 볼트 하우징(214)이 없으면 볼트 결합에 이용된 볼트가 기기 내측으로 노출될 수 있는데 뾰족한 볼트 단부가 고전압 하에 노출되면 전계 집중에 따른 아크 발생 등으로 인해 내부 부품의 고장이나 파손을 일으킬 수 있다.
본 실시예에서는 상기 메탈 하우징(210)에 상기 볼트 하우징(214)이 구비됨으로써, 볼트가 기기 내측으로 노출되지 않고 볼트 하우징(214) 내부에 수용되기 때문에 아크 발생을 방지하고, 진동에 의한 내부 부품의 간섭이나 충돌에 있어서도 안전성을 확보할 수 있다.
그리고, 상기 볼트 하우징(214) 외측에는 볼트 하우징 커버(234)가 씌워지는데, 이를 통해 볼트 하우징(214)을 절연하고, 진동에 의한 충돌 소음 또는 파손을 방지할 수 있다.
도 12는 본 발명의 다른 실시예에 따른 디바이스 유닛 실링부재와 메탈 하우징의 결합관계를 도시한 분해 사시도를 도시하고, 도 13은 본 발명의 다른 실시예에 따른 디바이스 유닛 실링부재와 메탈 하우징의 결합관계를 도시한 사시도이며, 도 14는 본 발명의 다른 실시예에 따른 디바이스 유닛 실링부재와 메탈 하우징의 결합관계를 밑에서 바라본 사시도이다.
도 12 내지 도 14를 참조하여, 본 발명의 다른 실시예에 따른 디바이스 유닛 실링부재(230')를 설명하면 다음과 같다.
본 실시예에서 상기 디바이스 유닛 실링부재(230')는 상기 메탈 하우징(210') 상면 및 디바이스의 커버 하면과 각각 면접촉 이룬 후 압착되도록 구성될 수 있다. 즉, 이전 실시예와 달리 본 실시예에서 상기 디바이스 유닛 실링부재(230')는 넓적한 판재 형태로 이루어져 있다.
그리고, 본 실시예에서 복수의 볼트홀(213'), 볼트 하우징(214') 및 볼트 하우징 커버(234')가 구비되는 점은 이전 실시예와 같지만, 상기 디바이스 유닛 실링부재(230')가 넓적한 형태로 이루어지기 때문에 볼트가 디바이스 유닛 실링부재(230')를 관통하여 볼트 하우징(214')에 삽입될 수 있도록 관통홀(236')이 형성된다.
상기 관통홀(236')은 상기 볼트홀(213')과 대응되는 위치에 상기 디바이스 유닛 실링부재(230')를 관통하도록 형성된다.
한편, 본 실시예에서 상기 볼트 하우징 커버(234')는 상기 디바이스 유닛 실링부재(230')와 연결부(232')에 의해 연결되어 일체로 형성된다. 상기 연결부(232')는 디바이스 유닛 실링부재(230')의 모서리에서 외측으로 일정 길이 연장되며 그 단부에 상기 볼트 하우징 커버(234')가 일체로 연결될 수 있다.
그리고, 상기 메탈 하우징(210') 각 모서리에는 상기 연결부(232')가 안착되어 고정되는 연결부 안착홈(218')이 형성될 수 있다. 상기 연결부(232')는 상기 베이스(211') 상면을 거쳐 하면으로 넘어가면서 연결부 안착홈(218')에 안착되는데, 이때 상기 연결부(232') 단부에 연결된 볼트 하우징 커버(234') 또한 베이스(211') 하면 쪽으로 넘어가서 상기 볼트 하우징(214') 외측을 덮어 씌울 수 있다.
이와 같이 디바이스 유닛 실링부재(230')와 일체로 형성된 볼트 하우징 커버(234')를 볼트 하우징(214')에 덮어씌움으로써 볼트 하우징(214')을 절연하고 진동에 의한 충돌 소음 또는 파손을 방지할 수 있을 뿐만 아니라, 상기 디바이스 유닛 실링부재(230')를 상기 베이스(211') 상의 제 위치에 정렬하여 고정시킬 수 있다.
지금까지 설명한 본 발명에 따른 전기자동차용 전력 차단 시스템에 의하면, 수밀 성능을 향상시켜 물이 내부로 스며들어서 발생하는 쇼트에 의한 고장이나 파손 및 부식에 의한 안정성 저하를 방지할 수 있고, 이물질의 침투를 방지하여 내부 부품의 고장이나 파손을 방지하고 제품의 신뢰성을 확보할 수 있으며, 단순한 구조의 실링 구조를 구현하여 작업성과 생산성을 높이면서도 기밀 성능을 향상시킬 수 있다. 또한, 진동에 의한 충돌 소음을 감소시키고 부품의 파손을 방지할 수 있다.
본 명세서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술분야의 당업자는 이하에서 서술하는 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경 실시할 수 있을 것이다. 그러므로 변형된 실시가 기본적으로 본 발명의 특허청구범위의 구성요소를 포함한다면 모두 본 발명의 기술적 범주에 포함된다고 보아야 한다.
100 : 서비스 플러그 유닛 110 : 레버 하우징
120 : 회전형 레버 130 : 단자 하우징
140 : 차폐부재 150 : 서비스 플러그 유닛 실링부재
200 : 디바이스 유닛 210 : 메탈 하우징
220 : 절연 하우징 230 : 디바이스 유닛 실링부재
240 : 하우징 커버 250 : 플렉서블 버스바
1000 : 전기자동차용 전력 차단 시스템

Claims (9)

  1. 전기자동차의 전력을 선택적으로 차단하기 위한 전기자동차용 전력 차단 시스템에 있어서,
    고전압 단자와 인터락 단자가 구비되는 서비스 플러그 유닛; 및
    상기 서비스 플러그 유닛이 착탈 가능하게 장착되는 디바이스 유닛으로서, 디바이스의 커버에 고정 결합되는 메탈 하우징과, 상기 메탈 하우징 하부에 결합되고, 적어도 하나의 플렉서블 버스바가 수평 방향으로 삽입될 수 있도록 삽입 슬롯을 구비하고, 인터락 단자가 장착되는 절연 하우징과, 상기 메탈 하우징과 디바이스의 커버 사이에 개재되어 수분 및 이물질 침투를 방지하는 디바이스 유닛 실링부재를 구비하는 디바이스 유닛;을 포함하는 전기자동차용 전력 차단 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 메탈 하우징 상면에 형성되며, 상기 디바이스 유닛 실링부재가 안착되는 실링부재 가이드 홈을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전기자동차용 전력 차단 시스템.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 디바이스 유닛은 상기 메탈 하우징을 상기 디바이스의 커버에 볼트로 체결하기 위해 상기 메탈 하우징과 일체로 형성된 복수의 볼트 하우징과,
    상기 복수의 볼트 하우징을 절연하며, 진동에 의한 충돌로부터 보호하는 복수의 볼트 하우징 커버를 더 포함하는 전기자동차용 전력 차단 시스템.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 디바이스 유닛 실링부재의 단면 형상은 원형 또는 타원형인 것을 특징으로 하는 전기자동차용 전력 차단 시스템.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 디바이스 유닛 실링부재를 상기 실링부재 가이드 홈에 안착된 상태로 고정시키도록 상기 디바이스 유닛 실링부재에 돌출 형성되는 적어도 하나의 고정부와,
    상기 메탈 하우징 둘레에 형성되며 상기 고정부가 메탈 하우징의 상면과 하면에 걸쳐 안착되는 고정부 안착홈을 더 포함하는 전기자동차용 전력 차단 시스템.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 고정부 안착홈은 상기 메탈 하우징의 테두리에 구비되는 것을 특징으로 하는 전기자동차용 전력 차단 시스템.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 디바이스 유닛 실링부재는 상기 메탈 하우징 상면 및 디바이스의 커버 하면과 각각 면접촉되는 판재 형태로 구성되는 것을 특징으로 하는 전기자동차용 전력 차단 시스템.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 메탈 하우징을 상기 디바이스의 커버에 볼트로 체결하기 위해 상기 메탈 하우징과 일체로 형성된 복수의 볼트 하우징과,
    상기 복수의 볼트 하우징을 절연하며, 진동에 의한 충돌로부터 보호하는 복수의 볼트 하우징 커버를 더 포함하며, 상기 복수의 볼트 하우징 커버는 상기 디바이스 유닛 실링부재에서 연장된 연결부에 의해 상기 디바이스 유닛 실링부재와 일체로 연결되는 것을 특징으로 하는 전기자동차용 전력 차단 시스템.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 메탈 하우징 둘레에 형성되며 상기 연결부가 안착되는 연결부 안착홈을 더 포함하는 전기자동차용 전력 차단 시스템.
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