KR20160071424A - 전기 자동차의 배터리 접촉을 위한 확동 고정 확인 방법즘 - Google Patents

전기 자동차의 배터리 접촉을 위한 확동 고정 확인 방법즘 Download PDF

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KR20160071424A
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앤토니 안타오 양
고돈 칭 첸
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알리스 에코 에이알케이 코. 엘티디.
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Abstract

본 발명은 전기 자동차의 배터리 접촉을 위한 확동 고정 확인 메커니즘을 제공한다. 확동 고정 확인 메커니즘은 확장 테일 섹션을 가지는 단말 볼트를 사용하고 배터리 접촉이 배터리 관리 유닛에 의해 측정되는 전압 신호에 따라 확동 고정 상태에 있는지 여부를 판단한다. 배터리 접촉이 확동 고정 상태가 아닐 가능성을 가지기 전에 상기 시스템은 사용자가 접촉이 느슨해질 가능성을 검사하고 수리하도록 통지한다. 겨로가적으로 배터리 박스의 전기 아크를 발생시키거나 파워가 손실되는 문제점을 피할 수 있게 된다.

Description

전기 자동차의 배터리 접촉을 위한 확동 고정 확인 방법즘{METHOD FOR CONFIRMING LOCKED STATE OF BATTERY CONTACT DEDICATED TO ELECTRIC VEHICLE}
본 발명은 전기 자동차 배터리 박스의 배터리 팩의 배터리 접촉을 위한 확동 고정 확인 메커니즘 및 확동 고정 확인 방법에 관한 것으로, 특히 고정상태를 감지하고 배터리 박스의 다수의 배터리 접촉의 확동 고정 상태를 확인하는 배터리 관리 유닛의 전압 센서 또는 전류 센서를 사용하는 장치 및 배터리 접점의 접촉상태가 느슨해지기 전에 사용자에게 특정 접촉상태를 점검을 경고하고 알리는 기술에 관한 것이다. 본 발명의 기술은 다수의 배터리 팩을 요하는 전기 자동차(예를들어 전기 버스 또는 전기 트럭)에 적용된다.
일반적으로, 대형 전기 자동차의 배터리 팩은 수백개의 배터리를 포함한다. 상기 배터리들은 서로 병렬 또는 직렬로 연결된다. 그러나, 배터리 접촉이 확실히 고정되지 않은 경우, 배터리 팩의 배터리는 느슨해질 수 있다. 특히, 전기 자동차가 열악한 상태로 도로에서 구동될 때, 전기 자동차의 진동이 배터리 접촉을 느슨하게 하는 문제를 더욱 악화시킬 수 있다. 배터리 접촉이 전기 자동차의 운행 과정에서 느슨해지거나 잘못 접촉되면 전체 전력 시스템이 아마도 꺼지거나 소각된다.
그러나, 종래의 전극 연결 방법은 전극이 확실하게 고정되어 있는지 여부를 표시할 수 없다. 배터리 팩이 접촉 불량의 문제를 가지고 있는 경우, 작업자가 손상된 사이트를 인지할 수 없다. 이러한 상황 하에서, 배터리 팩 검사 기간이 크게 크게 증가한다. 또한 전기 자동차는 오직 배터리로만 구동되기 때문에, 배터리 팩의 신뢰성이 전기 자동차의 성능을 좌우하는 중요한 요인이다.
본 발명의 목적은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해 배터리의 접촉 확동 고정 상태를 확인하고 배터리 접점의 조립 효율을 증대하기 위한 확동 고정 확인 메커니즘을 제공한다.
본 발명의 또 다른 목적은 배터리 접촉이 느슨해질 가능성이 있을때 경고 메시지를 제공하기 위한 것이다. 경고 메세지는 배터리팩을 검사하고 수리하도록 유지 보수 작업자에게 통지될 수 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 느슨해질 수 있는 전극을 작업자가 용이하게 식별하기 위한 식별 수단을 제공한다.
본 발명의 한 측면에 따라, 전기 자동차의 배터리 접점을 위한 확동 고정 확인 메커니즘이 제공된다. 확동 고정 확인 메커니즘은 단말 볼트, 감지 볼트 및 감지 유닛을 포함한다. 단말 볼트는 전도체가 전극과 접촉되도록 전극 상에 고정된다. 감지 볼트는 단자 볼트에 고정되어, 감지 접점이 단자 볼트와 접촉되게한다. 감지 볼트가 단말 볼트에 나사 결합되는 동안, 단말 볼트 변형될 수 있다. 항력이 단말 볼트의 변형에 응답하여 단말 볼트를 고정하기 위해 생성된다. 감지 유닛은 감지 접점과 단말 볼트가 확동 고정 상태에 있는지 여부를 검출하기 위해 사용된다.
한 실시예에서, 단말 볼트는 핀을 통해 변형된다.
한 실시예에서, 단말 볼트는 테이퍼 구조를 가지며, 상기 테이퍼 구조는 핀 과 접촉한다.
한 실시예에서, 핀은 스레드를 가진다.
한 실시예에서, 감지 유닛은 감지 접점과 단말 볼트가 감지 접점에서 전압 신호가 안정되어 있는지 여부를 판정하는 결과에 따라 확동 고정 상태인지 여부를 판정한다.
한 실시예에서, 감지 볼트는 절연 재료로 제조된다.
한 실시예에서, 절연 패킹은 감지 볼트와 감지 접점 사이에 배치된다.
한 실시예에서, 감지 볼트와 감지 접점은 안전 로프를 통해 서로 연결된다.
한 실시예에서, 감지 장치는 배터리 보호 기판이다.
본 발명의 또 다른 양태에 따라, 전기 자동차의 배터리 접촉을 위한 확동 고정 확인 메커니즘이 제공된다. 확동 고정 확인 메커니즘은 단말 볼트, 감지 볼트 및 제어 유닛을 포함한다. 단말 볼트는 배터리의 전극에 도체를 잠그는데 사용된다. 단말 볼트의 헤드 부분은 내부 스레드를 가진다. 단말 볼트의 꼬리 단부는 확장 섹션을 가진다. 감지 볼트가 단말 볼트의 내부 스레드에 나사 결합되는 동안, 핀은 단말 볼트와 배터리의 전극이 확동 고정 상태가 되도록 단말 볼트의 확장 섹션을 프롭 개방하도록 감지 볼트에 의해 가압된다. 제어 유닛은 전압 센서로부터의 전압 신호를 수용하고 단말 볼트와 배터리의 전극이 전압 신호의 안정여부를 판단하는 결과에 다른 확동 고정상태에 있는지 여부를 판단하는데 사용된다.
한 실시예에서, 전압 신호가 불안정할 때, 배터리의 전극이 확동 고정 상태에 있지 않고, 제어 유닛은 차량 제어기에 경고 신호와 전극의 식별 코드를 내보낸다.
한 실시예에서, 비-전도성 코팅이 감지 볼트 전압 센서의 감지 접점 사이의 접촉 영역에 형성된다.
한 실시예에서, 감지 볼트는 전기 전도성이 아니다.
한 실시예에서, 감지 볼트와 핀은 일체형 구조로 형성된다.
한 실시예에서, 전압 센서는 전기 자동차의 진동을 감지하는 가속도 센서를 포함한다.
한 실시예에서, 전압 센서는 전기 차량의 운동을 감지하는 자이로 스코프를 포함한다.
본 발명의 상기 내용은 하기의 상세한 설명 및 첨부된 도면을 참조함으로써 당업자에게 즉시 명백해질 것이다:
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 확동 고정 확인 메커니즘을 도시하는 개략적인 단면도.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 확동 고정 확인 메커니즘의 단말 볼트를 도시하는 개략적 단면도; 및
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 확동 고정 확인 메커니즘을 도시하는 개략적인 분해도.
도면의 구성 요소에 대한 참조번호는 다음과 같다: 전극(101); 단말 볼트(102); 핀(103); 감지 접점(104); 감지 볼트(105); 중앙 홀(106); 확장 섹션의 슬롯(107); 전극 스레드(108); 확장 섹션(110); 테이퍼 구조(111); 내부 개방(112); 내부 스레드(113); 전도체(114); 외부 스레트(115).
이하, 본 발명의 실시예에 따른 전기 자동차의 배터리 접촉을 위한 확동 확인 고정 메커니즘을 도 1 내지 3을 참조하여 설명한다. 전기 자동차의 배터리 접촉을 위한 확동 고정 확인 메커니즘은 단말 볼트(102), 감지 볼트(105), 핀(103), 전도체(114), 감지 접점(104) 및 전극(101)을 포함한다. 상기 단말기 볼트(102)는 중앙 홀(106)을 포함한다. 상기 중앙 홀(106)은 3 개의 세그먼트를 갖는다. 중앙 홀(106)의 제 1 세그먼트는 감지 볼트(105)와 결합되는 내부 스레드(113)이다. 중앙 홀(106)의 제 2 세그먼트는 핀(103)을 수용하기 위한 내부 개구(112)이다. 중앙 홀(106)의 제 3 세그먼트는 상기 핀(103)에 의해 확장력을 제공하기 위한 테이퍼 구조(111)이다.
압력을 감지 볼트(105)를 통하여 핀(103)에 가하질때, 단말 볼트(102)의 확장 섹션(110)이 프롭 개방된다. 따라서, 단말 볼트(102)는 확동 고정 상태가 된다. 감지 볼트(105)가 내부 스레드(113)에 나사 결합되면, 핀(103)은 감지 볼트(105)에 의해 가압된다. 또한, 핀(103)의 팁은 확장력을 발생하는 테이퍼 구조(111)와 접촉된다. 확장력에 응답하여 단말 볼트(102)의 확장 섹션(110)은 프롭 개방된다. 단말 볼트(102)의 확장 섹션(102)에 가해지는 확장력으로 인해 단말 볼트(102)와 전극 스레드(108)는 서로 확실하게 결합될 수 있다.
본 발명의 확동 고정 설계에 따라, 감지 볼트(105)는 단말 볼트(102)의 확장 섹션(110)의 변형을 초래한다. 확장 섹션(110)의 변형으로 인해, 단말 볼트(102)의 확동 고정 상태가 확인될 수 있다. 따라서, 감지 볼트(105)의 고정 상태는 단말 볼트(102)의 확동 고정 상태를 용이하게 할 수 있다. 감지 볼트(105)가 느슨해지면, 감지 접점(104)은 전기 자동차의 진동으로 인해 단말 볼트(102)로부터 분리된다. 이러한 상황 하에서, 전압 신호가 변경 될 수있다.
본 발명의 확동 고정 설계에 따라, 확동 고정 상태가 유지되는지 여부를 판정하기 위해 전압 신호의 안정성의 감지를 탐지하기 위한 연산 처리가 수행된다. 정상 작동상태에서, 배터리의 출력 전압은 매우 안정하다. 따라서, 전압 신호가 전기 자동차의 진동으로 인해 중단된 경우, 상기 시스템은 배터리 접촉이 더이상 확동 고정 상태에 있지 않는다고 판정한다.
다른 한편으로, 감지 볼트(105)가 느슨해지고, 감지 접점(104)과 단말 볼트(102)가 서로 가까이 접촉하지 않는 경우, 시스템은 배터리 접촉이 중단된 전압신호에 따라 느슨해진다는 것을 인식할 수 있다. 또한, 상기 시스템은 검사 및 수리할 필요가 있는 배터리 접촉상태를 표시하게 된다. 결과적으로 유지 보수 작업자는 배터리 접촉이 느슨해지기 전에 배터리의 접촉을 확인 및 수리할 수 있다.
또한, 연산 유닛은 연산 처리를 수행하기 위해 사용된다. 즉, 연산 유닛은 전압 신호가 안정되어 있는지의 여부를 연속적으로 탐지한다. 더욱 바람직하게, 상기 연산 유닛은 가속도 센서 또는 자이로 스코프를 포함한다. 만약 불안정한 전압 신호의 주파수가 차체의 진동 주파수와 일치하는 경우, 상기 연산 유닛은 배터리 접촉이 막 느슨해 지는 것을 정확하게 판단할 수 있다. 전압 신호의 주파수가 차체의 진동 주파수로와 일치하는지를 검사함으로써, 전자기 간섭으로 인한 오판이 최소화된다. 일부 실시예에서, 전류 신호 및 전압 신호가 모두 고려된다. 전류 신호는 안정적이지만, 전압 신호가 중단되면, 시스템은 감지 접점이 느슨해질 가능성을 판단한다.
또한, 일부 실시예에서, 감지 볼트는 특별히 설계된다. 바람직하게, 감지 볼트는 절연 재료로 제조된다. 그 결과 감지 볼트가 확동 고정 상태에 있을 때, 감지 접점은 단말 볼트만을 통해 전압 신호를 획득할 수 있다. 또한, 감지 볼트를 느슨해지는 경우, 감지 접점은 단말 볼트를 통해 전압 신호를 획득할 수 없다. 이러한 상황에서, 시스템은 감지 볼트가 느슨해지는지 여부를 정확하게 감지할 수 있다. 다른 실시예에서, 감지 볼트는 절연 코팅을 가진 금속 볼트이다.
조립 공정을 단순화하기 위해, 감지 볼트와 핀이 일체형 구조로 형성된다. 또 다른 실시예에서, 감지 볼트는 리세스를 가지며, 핀은 리세스에 고정된다. 바람직하게는, 핀은 압입 방식으로 감지 볼트의 리세스에 고정된다. 그 결과, 핀은 감지 볼트로부터 분리되지 않는다.
핀이 착탈가능하게 감지 볼트와 연결되는 경우, 상기 핀이 단말 볼트로 결합 될수 있는 스레드가 장착되는 것이 바람직하다. 핀이 단말 볼트에 나사 결합된 후, 상기 감지 볼트는 단말 볼트와 나사 결합된다.
바람직하게는, 비-전도성 코팅이 감지 접촉부와 감지 볼트 사이의 접촉 영역을 형성한다. 일부 실시예에서, 비-전도성 코팅은 절연 패킹에 의해 대체된다.
감지 볼트가 느슨해지고 배터리 팩으로 드롭다운되는 문제를 방지하기 위해, 감지 볼트와 감지 접촉부는 안전 로프를 통해 서로 연결된다. 그 결과, 감지 볼트가 느슨해지더라도, 감지 볼트는 배터리 팩으로 드롭 다운되지 않는다.
본 발명은 확동 고정 확인 메커니즘을 제공한다. 본 발명의 개념은 하기된다.
먼저, 상기 시스템은 감지 접점(104)을 통해 안정된 전압 신호를 얻을 수있는 경우, 감지 볼트(105) 및 핀(103)은 중앙 홀(106) 내에 확실하게 수용된다. 테이퍼 구조(111)가 핀(103)에 의해 가압되기 때문에 확장 섹션(110)이 변형되기 쉽다. 확장 섹션(110)의 변형에 반응하여, 단말 볼트(102) 및 전극 스레드(108)는 서로에 대해 압축된다. 이러한 상황에서, 큰 항력이 단말 볼트(102)의 확동 고정 상태를 확인하기 위해 생성된다.
다음으로, 시스템이 중단된 전압 신호를 수용하면, 감지 볼트(105) 및 핀(103)은 여전히 중앙 홀(106) 내에 수용되나 상기 핀(103)은 더이상 테이퍼 구조(111)와 접초갛지 않는다. 결과적으로, 확장 섹션(110)은 원래의 형상으로 복원된다. 이러한 상황에서, 단말 볼트(102)는 확동 고정 상태가 된다. 즉, 상기 단말 볼트(102)가 느슨해질 수 있다.
바람직하게, 시스템이 어떤 배터리 접촉이 가능하게 느슨해질 가능성을 탐지하는 경우, 시스템은 느슨한 접촉 가능성을 확인하도록 사용자에게 통지한다. 전기 자동차가 유지 보수 스테이션으로 구동될 때, 유지 보수 작업자는 해당 배터리의 식별 코드에 따라 가능한 느슨한 접촉을 인식할 수 있다. 본 발명의 확동 고정 확인 메커니즘을 사용함으로써, 유지 시간이 크게 감소되고, 느슨한 접촉에 의한 부상이나 손상이 최소화된다.

Claims (16)

  1. 전기 자동차의 배터리 접촉을 위한 확동 고정 확인 메커니즘에 있어서,
    상기 확동 고정 확인 메커니즘이:
    전도체가 전극과 접촉되도록 전극에 고정된 단말 볼트;
    감지 접점이 단말 볼트와 접촉하도록 단말 볼트에 고정된 감지 볼트, 상기 감지 볼트가 단말 볼트에 나사 결합되는 동안, 단말 볼트는 변형되고, 단말 볼트의 변형에 응답하여 단말 볼트를 고정하도록 항력이 발생되며; 및
    감지 접점과 단말 볼트가 확동 고정 상태인지 여부를 탐지하도록 구성되는 감지 유닛을 포함하는 것을 특징으로 하는 확동 고정 메커니즘.
  2. 제 1항에 있어서, 단말 볼트가 핀을 통해 변형되는 것을 특징으로 하는 전기 자동차의 배터리 접촉을 위한 확동 고정 확인 메커니즘.
  3. 제 2항에 있어서, 단말 볼트가 테이퍼 구조를 가지고 상기 테이퍼 구조가 핀과 접촉되는 것을 특징으로 하는 전기 자동차의 배터리 접촉을 위한 확동 고정 확인 메커니즘.
  4. 제 2항에 있어서, 핀이 스레드를 갖는 것을 특징으로 하는 전기 자동차의 배터리 접촉을 위한 확동 고정 확인 메커니즘.
  5. 제 1항에 있어서, 상기 감지 유닛은, 감지 접점에서 오는 전압 신호가 안정적인지 여부를 판정한 결과에 따라 감지 접점과 단말 볼트가 확동 고정 상태에 있는지 여부를 판단하는 것을 특징으로 하는 전기 자동차의 배터리 접촉을 위한 확동 고정 확인 메커니즘.
  6. 제 1항에 있어서, 감지 볼트가 절연 재료로 이루어지는 것을 특징으로 하는 전기 자동차의 배터리 접촉을 위한 확동 고정 확인 메커니즘.
  7. 제 1항에 있어서, 절연 패킹이 감지 볼트와 감지 접점 사이에 배치되는 것을 특징으로 하는 전기 자동차의 배터리 접촉을 위한 확동 고정 확인 메커니즘.
  8. 제 1항에 있어서, 감지 볼트와 감지 접점이 안전 로프를 통해 서로 연결되는 것을 특징으로 하는 전기 자동차의 배터리 접촉을 위한 확동 고정 확인 메커니즘.
  9. 제 1항에 있어서, 상기 감지 유닛이 배터리 보호 기판인 것을 특징으로 하는 전기 자동차의 배터리 접촉을 위한 확동 고정 확인 메커니즘.
  10. 전기 자동차의 배터리 접촉을 위한 확동 고정 확인 메커니즘에 있어서,
    상기 확동 고정 확인 메커니즘이,
    배터리의 전극에 전도체를 고정하도록 구성된 단말 볼트, 상기 단말 볼트의 헤드 부분은 내부 스페드를 가지고 상기 단물 볼트의 테일 단부는 확장 섹션을 가지며;
    전압 센서의 감지 접점을 잠그도록 다말 볼트의 내부 스레드에 나사결합되는 감지 볼트, 상기 감지 볼트가 단말 볼트의 내부 스레드와 나사결합되는 동안 핀은 단말 볼트의 확장 섹션을 프롭 개방하도록 감지볼트에 의해 가압되어, 상기 단말 볼트와 배터리의 전극이 확동 고정 상태에 있게되고; 및
    전압 센서로부터 오는 전압 신호를 수용하고 단말 볼트와 배터리의 전극이 전압 신호가 안정적인지 여부를 판정하는 결과에 따라 확동 고정 상태에 있는지 여부를 판정하도록 구성된 제어 유닛을 포함하는 것을 특징으로 하는 전기 자동차의 배터리 접촉을 위한 확동 고정 확인 메커니즘.
  11. 제 10항에 있어서, 전압 신호가 불안정할 때, 배터리의 전극은 확동 고정 상태에 있지 않고, 제어 유닛은 차량 제어기에 경고 신호 및 전극 식별 코드를 내보내는 것을 특징으로 하는 전기 자동차의 배터리 접촉을 위한 확동 고정 확인 메커니즘.
  12. 제 10항에 있어서, 비-전도성 코팅이 감지 볼트와 전압 센서의 감지 접점 사이의 접촉 영역에 형성되는 것을 특징으로 하는 전기 자동차의 배터리 접촉을 위한 확동 고정 확인 메커니즘.
  13. 제 10항에 있어서, 감지 볼트가 전기 전도성이 아닌 것을 특징으로 하는 전기 자동차의 배터리 접촉을 위한 확동 고정 확인 메커니즘.
  14. 제 10항에 있어서, 감지 볼트와 핀이 일체형 구조로 형성되는 것을 특징으로 하는 전기 자동차의 배터리 접촉을 위한 확동 고정 확인 메커니즘.
  15. 제 10항에 있어서, 전압 센서가 전기 자동차의 진동을 감지하는 가속도 센서를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전기 자동차의 배터리 접촉을 위한 확동 고정 확인 메커니즘.
  16. 제 10항에 있어서, 상기 전압 센서가 전기 자동차의 운동을 감지하는 자이로 스코프를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전기 자동차의 배터리 접촉을 위한 확동 고정 확인 메커니즘.
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