KR20170004028U

KR20170004028U - 전기트럭용 배터리 팩 장착 구조

Info

Publication number: KR20170004028U
Application number: KR2020160002739U
Authority: KR
Inventors: 김혁수; 임근희; 최영길; 하태현
Original assignee: 한국전기연구원; 주식회사 파워테크닉스
Priority date: 2016-05-19
Filing date: 2016-05-19
Publication date: 2017-11-29
Also published as: KR200492666Y1

Abstract

본 고안의 전기트럭용 배터리 팩 장착 구조는, 모터에 의해 구동되는 전기트럭의 후방에 마련되어 있는 짐칸의 하측에 배치되어 상기 전기트럭의 바퀴가 장착되는 차대를 포함하는 차체 프레임과, 상기 차대를 중심으로 상기 차대의 양 측에 배치, 설치되며 상기 전기트럭을 구동시키기 위한 전력을 제공하는 배터리 팩 및 상기 차체 프레임과 상기 배터리 팩 사이에 설치되어 상기 차체 프레임 및 상기 배터리 팩을 연결 및 고정하는 고정 브라켓을 포함하며, 상기 배터리 팩은, 상기 배터리가 수납되는 배터리 케이스와, 상기 배터리 케이스 상측에 설치되는 커버를 포함하며, 상기 배터리 팩은 상기 차체 프레임에서 가공 없이 상기 차체 프레임의 하부 방향으로 탈착 가능한 것을 특징으로 한다.

Description

전기트럭용 배터리 팩 장착 구조{Structure Of Battery Pack For Electric Truck}

본 고안은 전기트럭용 배터리 팩 장착 구조에 관한 것으로서, 보다 자세하게는 모터에 의해 구동되는 전기트럭 구동용 배터리 팩을 차량 프레임에 용접 등의 별도의 가공 없이 장착하는 전기트럭용 배터리 팩 장착 구조에 관한 것이다.

화석 연료 사용으로 인한 환경 오염 및 탄소배출량 감축 해결 방안으로 전기 자동차 사용이 날로 증가되고 있다. 이와 관련하여 대기 오염을 줄일 수 있는 전기트럭의 이용도 증대되고 있다.

상기 전기트럭은 전기 모터에 의해 구동되기 위해 모터 구동에 필요한 전기 에너지를 충전하여 사용하는 배터리 팩이 설치되어야 한다. 특히 일반 트럭을 전기트럭으로 개조한 경우 배터리 팩을 설치하기 위하여 별도의 설치 공간이 요구된다. 그러나 배터리 팩의 부피와 중량을 고려하다면 일반 전기 승용차와 동일한 방법으로 자동차 바닥 공간에 축전지를 설치하는데 어려움이 따른다.

이를 보완하기 위하여 전기트럭의 경우 트럭의 앞 바퀴와 뒤 바퀴 사이에 배터리 팩을 설치하고 있다. 그런데, 상기 배터리 팩을 전기트럭의 프레임에 설치할 경우 일반적으로 용접등 프레임을 가공하여 설치하고 있다. 이와 같이 배터리 팩을 용접하여 전기트럭 프레임에 설치하게 되면 불량 혹은 열화된 배터리 셀 교체 시에 전기트럭에서 배터리팩을 착탈 하는데 어려움이 있고 용접시 프레임 변형으로 인한 차량의 안전 문제와 추가적인 검증 비용이 발생 할 수 있어 별도의 대안이 요구되고 있는 실정이다.

본 고안은 상기와 같은 문제점을 감안하여 안출된 것으로, 전기트럭용 용 배터리를 포함한 배터리 팩을 전기트럭의 프레임의 하부에 탈착 가능한 배터리 팩의 구조와 차량 프레임 추가적인 가공이 없이 배터리 팩을 안전하게 체결할 수 있는 전기트럭용 배터리 팩 장착 구조를 제공하는데 그 목적이 있다.

또한, 본 고안은 볼트를 이용하여 배터리가 수납된 배터리 케이스와 배터리 케이스 커버를 조립 및 체결하며, 차량 프레임에 별도의 가공 없이 배터리 팩을 장착할 수 있는 전기트럭용 배터리 팩 장착 구조를 제공하는데 그 목적이 있다.

본 고안의 목적들은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 고안의 일면에 따른 전기트럭용 배터리 팩 장착 구조에 따르면, 모터에 의해 구동되는 전기트럭의 후방에 마련되어 있는 짐칸의 하측에 배치되어 상기 전기트럭의 바퀴가 장착되는 차대를 포함하는 차체 프레임과, 상기 차대를 중심으로 상기 차대의 양 측에 배치, 설치되며 상기 전기트럭을 구동시키기 위한 전력을 제공하는 배터리 팩 및 상기 차체 프레임과 상기 배터리 팩 사이에 설치되어 상기 차체 프레임 및 상기 배터리 팩을 연결 및 고정하는 고정 브라켓을 포함하며, 상기 배터리 팩은, 상기 배터리가 수납되는 배터리 케이스와, 상기 배터리 케이스 상측에 설치되는 커버를 포함하며, 상기 배터리 팩은 상기 차체 프레임에서 가공 없이 상기 차체 프레임의 하부 방향으로 탈착 가능한 것을 특징으로 한다.

상기 배터리 팩은, 상기 차대를 중심으로 상기 차대의 어느 일 측에 배치되는 제1 배터리 케이스와, 상기 차대의 다른 일 측에 배치되는 제2 배터리 케이스와, 상기 제1 및 제2 배터리 케이스를 연결하는 케이스 연결부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

이때, 상기 제1 및 제2 배터리 케이스는 소정 간격 이격되고, 상기 제1 및 제2 배터리 케이스 사이에는 상기 차대가 위치하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 커버는, 상기 차체 프레임 하부에 상기 배터리 팩 장착 시, 상기 차체 프레임의 하측에 걸림되어 상기 배터리 팩의 이동을 방지하는 스토퍼와, 상기 차체 프레임과 접하며 상기 배터리 팩과 상기 차체 프레임을 고정시키는 고정볼트가 설치되는 팩 고정부를 포함한다.

특히, 상기 팩 고정부는 상기 차체 프레임과 고정 시, 상기 고정볼트가 체결되는 복수의 볼트 체결공을 포함하고, 상기 볼트 체결공은 상기 차대의 설치 방향과 나란한 방향으로 장공(長空)으로 형성되어 있다.

한편, 상기 배터리 케이스와 상기 커버는 볼트로 조립 및 체결된 것을 특징으로 한다.

상기 고정 브라켓은, 상기 차체 프레임을 감싸는 제1 고정 브라켓과, 상기 제1 고정 브라켓의 일 면에 형성되되, 상기 제1 고정 브라켓과 상기 팩 고정부 사이에 설치되어 상기 제1 고정 브라켓과 상기 팩 고정부 사이의 들뜸을 방지하는 제2 고정 브라켓과, 상기 제1 및 제2 고정 브라켓 하측에 위치하며, 상기 커버와 상기 제1 및 제2 고정 브라켓을 연결 및 고정하는 제3 고정 브라켓을 포함한다.

특히, 상기 배터리 팩은 상기 고정 브라켓과 상기 차체 프레임에 별도 가공 없이 체결될 수 있다.

전술한 과제해결 수단에 의해 본 고안의 전기트럭의 배터리 팩이 차체 프레임을 감싸는 고정 브라켓에 볼트로 조립 및 체결됨에 따라 차체 프레임에 배터리 팩을 고정하기 위하여 고정용 탭을 가공하거나 차체 프레임에 용접하지 않고도 장착될 수 있도록 하며, 배터리 교체 시 배터리 팩을 차체 프레임에서 분리한 뒤 교체가 필요한 배터리 모듈의 단전지만을 선별하여 교체할 수 있다. 이로 인하여 전기트럭의 배터리 교체가 용이해지며, 차량 프레임에 용접 등의 별도 가공 없이 간편하게 연결할 수 있는 효과가 있다.

또한, 배터리 팩과 차체 프레임이 용접되지 않으므로 용접 시 발생하는 용접열이 차체 프레임에 변형을 가져와 차량 안전 문제로 인한 별도의 추가 검증 비용 발생을 없애 차량 안전 문제 발생을 방지하는 효과가 있다.

도 1은 본 고안의 배터리 팩이 설치된 전기트럭을 도시한 사시도이고,
도 2는 도 1의 배터리 팩을 도시한 사시도이며,
도 3은 도 2의 배터리 팩에 배터리가 수납된 배터리 케이스를 도시한 사시도이고,
도 4는 도 2의 배터리 팩의 커버를 도시한 사시도이며,
도 5는 도 1의 고정 브라켓을 도시한 사시도이다.

하기의 설명에서 본 고안의 특정 상세들이 본 고안의 보다 전반적인 이해를 제공하기 위해 나타나 있는데, 이들 특정 상세들 없이 또한 이들의 변형에 의해서도 본 고안이 용이하게 실시될 수 있다는 것은 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명할 것이다.

이하, 본 고안에 따른 바람직한 실시 예를 첨부된 도 1 내지 도 5를 참조하여 상세히 설명하되, 본 고안에 따른 동작 및 작용을 이해하는데 필요한 부분을 중심으로 설명한다.

이들 도면에 도시된 바와 같이 본 고안의 전기트럭 전기트럭용 배터리 팩 장착 구조는 모터에 의해 구동되는 전기트럭의 후방에 마련되어 있는 짐칸 하측에 배치되어 전기트럭의 바퀴가 장착되는 차대(50)를 포함하는 차체 프레임(10)과, 상기 차대(50)를 중심으로 차대(50)의 양 측에 배치, 설치되며 전기트럭을 구동시키기 위한 전력을 제공하는 배터리 팩(100) 및 차체 프레임(10)과 배터리 팩(100) 사이에 설치되어 차체 프레임(10) 및 배터리 팩(100)을 연결 및 고정하는 고정 브라켓(180)을 포함한다.

이때, 배터리 팩(100)은 배터리(120)가 수납되는 배터리 케이스(140)와 배터리 케이스(140) 상측에 설치되는 커버(160)를 포함하고, 배터리 팩(100)은 차체 프레임(10)에서 탈착 가능할 수 있다.

상기와 같이, 전기트럭의 배터리 팩(100)이 차체 프레임(10)에 볼트로 조립 및 체결됨에 따라 배터리(120) 교체 시 배터리 팩(100)을 차체 프레임(10)에서 분리한 뒤 교체가 필요한 배터리(120)만을 교체할 수 있다. 이로 인하여 전기트럭의 배터리 교체가 용이해지게 된다.

또한, 배터리 팩(100)과 차체 프레임(10)이 용접되지 않으므로 용접 시 발생하는 용접열이 배터리(120)를 파손하는 것을 방지할 수 있다.

상기 구성의 전기트럭의 전기트럭용 배터리 팩 장착 구조를 보다 자세하게 살펴보면, 배터리 팩(100)은 차대(50)를 중심으로 차대(50)의 어느 일 측에 배치되는 제1 배터리 케이스(140a)와 차대(50)의 다른 일 측에 배치되는 제2 배터리 케이스(140b)와 제1 및 제2 배터리 케이스(140a, 140b)를 연결하는 케이스 연결부(170)를 포함한다.

상기 제1 및 제2 배터리 케이스(140a, 140b) 내에는 복수의 배터리(120)가 수납될 수 있으며, 수납된 배터리(120)는 전기적으로 연결되어 전기트럭에 전력을 공급하게 된다.

특히 제1 및 제2 배터리 케이스(140a, 140b)는 동일한 형상으로 형성되어 동일 개수의 배터리(120)가 수납될 수 있다. 이로 인하여 차체 프레임(10)에 설치되는 배터리 팩(100)의 무게에 의해 전기트럭의 무게 중심이 어느 일 측으로 기울어지는 것을 방지하게 된다.

상기 케이스 연결부(170)는 제1 배터리 케이스(140a)의 하측 모서리와 제2 배터리 케이스(140b)의 하측 모서리 연결한다. 보다 자세하게 케이스 연결부(170)는 전기트럭 전방과 인접한 제1 및 제2 배터리 케이스(140a, 140b)의 하측 모서리에 설치된 제1 케이스 연결부(170a)와 전기트럭 후방과 인접한 제1 및 제2 배터리 케이스(140a, 140b)의 하측 모서리에 설치된 제2 케이스 연결부(170b)를 포함한다.

특히, 제1 및 제2 배터리 케이스(140a, 140b)는 소정 간격(G) 이격되고, 간격(G) 상에는 차대(50)가 설치될 수 있다. 이때, 이격된 제1 및 제2 배터리 케이스(140a, 140b) 사이(G)는 상기 케이스 연결부(170)가 연결할 수 있으며, 차대(50)는 케이스 연결부(170) 상에 안착될 수 있다.

보다 자세하게, 케이스 연결부(170)는 제1 및 제2 케이스 연결부(170a, 170b) 사이에 형성되며, 케이스 연결부(170)가 제1 및 제2 배터리 케이스(140a, 140b) 사이를 연결하면 차대(50)가 안착되는 안착부(175)를 포함한다.

상기 안착부(175)는 차대(50)가 용이하게 안착될 수 있도록 차대(50)가 접하는 상면은 곡면으로 형성되는 것이 바람직할 것이다.

다시 도면을 참고하면, 커버(160)는 차체 프레임(10) 하부에 배터리 팩(100)을 장착할 때, 차체 프레임(10)의 하측에 걸림되어 배터리 팩(100)의 이동을 방지하는 스토퍼(162)와, 차체 프레임(10)과 접하며, 배터리 팩(100)과 차체 프레임(10)을 고정시키는 고정볼트(B)가 설치되는 팩 고정부(166)를 포함한다.

상기 스토퍼(162)는 배터리 팩(100)이 차체 프레임(10)의 하측에 위치할 때 배터리 팩(100)의 위치를 안내하고, 차체 프레임(10)에 걸림되어 배터리 팩(100)이 설치되는 위치에서 벗어나는 것을 방지한다. 이를 위해 차체 프레임(10)은 배터리 팩(100)이 차체 프레임(10)의 하측에 위치할 때 상기 스토퍼(162)와 접하는 걸림턱(미도시)를 포함할 수 있다.

또한, 스토퍼(162)는 차체 프레임(10)의 하측과 접하는 커버(160)의 상측에 적어도 하나 형성될 수 있으며, 바람직하게는 제1 및 제2 배터리 케이스(140a, 140b)의 상측에 각각 하나 이상 형성될 수 있다.

상기 팩 고정부(166)는 배터리 팩(100)이 차체 프레임(10)과 접하면 배터리 팩(100)과 차체 프레임(10)을 고정하여 배터리 팩(100)이 좌, 우로 움직이는 것을 방지할 수 있다.

이때, 팩 고정부(166)는 고정볼트(B)가 체결되는 복수의 볼트 체결공(164)를 포함하고, 볼트 체결공(164)은 차대(50)의 설치 방향과 나란한 방향인 전, 후 방향으로 길게 장공(長空)으로 형성될 수 있다.

즉, 볼트 체결공(164)은 배터리 팩(100)이 차체 프레임(10)의 하측에 설치될 때, 배터리 팩(100)의 크기 등에 따라 설치 위치를 조정하게 한다. 예를 들어, 배터리 팩(100)이 전기 트럭의 전방에 근접하게 설치되어야 하는 경우 배터리 팩(100)을 최대로 전기트럭의 전방에 위치하게 한 뒤 고정볼트(B)를 볼트 체결공(164)에 체결하고, 이와 다르게, 배터리 팩(100)이 전기 트럭의 후방에 근접하게 설치되어야 하는 경우 배터리 팩(100)을 최대로 전기 트럭의 후방에 위치하게 한 뒤 고정볼트(B)를 볼트 체결공(164)에 체결하게 된다.

한편, 상기 배터리 팩(100)과 차체 프레임(10) 사이에는 고정 브라켓(180)이 설치되어 배터리 팩(100)과 차체 프레임(10)을 연결 및 고정할 수 있다.

상기 고정 브라켓(180)은 차체 프레임(10)을 감싸는 제1 고정 브라켓(182)과, 제1 고정 브라켓(182)의 일 면에 형성되되, 제1 고정 브라켓(182)과 팩 고정부(166) 사이에 설치되어 제1 고정 브라켓(182)과 팩 고정부(166) 사이의 들뜸을 방지하는 제2 고정 브라켓(184)과, 제1 및 제2 고정 브라켓(184) 하측에 위치하며, 커버(160)와 제1 및 제2 고정 브라켓(184)을 연결 및 고정하는 제3 고정 브라켓(186)을 포함한다.

보다 자세하게, 제1 고정 브라켓(182)은 ㄷ-자 형상으로 형성되어 차체 프레임(10)을 감싸도록 차체 프레임(10)이 삽입되는 프레임 삽입부(183)를 포함한다.

상기 제2 고정 브라켓(184)의 제1 고정 브라켓(182)의 어느 일 면에 제1 고정 브라켓(182)과 일체로 형성될 수 있으며, 제1 고정 브라켓(182)과 배터리 팩(100)의 팩 고정부(166) 사이에 개재되어 제1 고정 브라켓(182)과 팩 고정부(166) 사이의 들뜸을 방지한다. 또한, 제2 고정 브라켓(184)에는 고정볼트(B)가 설치되는 볼트공(185)이 형성되어 팩 고정부(166)와 고정 브라켓(180)을 동시에 고정할 수 있게 된다.

이때, 볼트공(185)에 장착되는 볼트(B)는 상기 제1 고정 브라켓(182)의 프레임 삽입부(183)에 삽입된 차체 프레임(10)까지 장착되어 팩 고정부(166)와 고정 브라켓(180) 및 차체 프레임(10)을 동시에 고정할 수 있다.

이를 위해 차체 프레임(10)에는 볼트공(185)과 대향하며, 볼트(B)가 장착되는 프레임 볼트공(미도시)가 형성되는 것이 바람직하다.

다시 도면을 참고하면, 제3 고정 브라켓(186)은 제1 및 제2 고정 브라켓(184)의 하측에 마련되며, 차체 프레임(10)이 제1 고정 브라켓(182)의 프레임 삽입부(183)에 삽입되면 프레임 삽입부(183)의 하측을 밀폐함과 동시에 제1 및 제2 고정 브라켓(184)과 볼트 체결된다. 상기 볼트 체결 시, 제3 고정 브라켓(186)은 커버(160)와도 볼트 체결되어 고정 브라켓(180)이 배터리 팩(100)의 커버(160)와도 고정될 수 있다.

이때, 제1 고정 브라켓(182)은 제3 고정 브라켓(186)과 볼트 체결이 가능하도록 형성된 연장부(181)를 포함한다.

상기 고정 브라켓(180)에 의하여 차체 프레임(10)과 배터리 팩(100)의 커버(160)를 볼트 조립함에 따라 차체 프레임(10)과 배터리 팩(100)을 용접하지 않도록 조립 및 고정할 수 있게 된다.

이상에서는 본 고안의 바람직한 실시예를 예시적으로 설명하였으나, 본 고안의 범위는 이와 같은 특정 실시예에만 한정되는 것은 아니며, 실용신안등록청구범위에 기재된 범주 내에서 적절하게 변경 가능한 것이다.

10: 차체 프레임
50: 차대
100: 배터리 팩
120: 배터리
140: 배터리 케이스
160: 커버
170: 케이스 연결부

Claims

모터에 의해 구동되는 전기트럭의 후방에 마련되어 있는 짐칸의 하측에 배치되어 상기 전기트럭의 바퀴가 장착되는 차대를 포함하는 차체 프레임;
상기 차대를 중심으로 상기 차대의 양 측에 배치, 설치되며 상기 전기트럭을 구동시키기 위한 전력을 제공하는 배터리 팩; 및
상기 차체 프레임과 상기 배터리 팩 사이에 설치되어 상기 차체 프레임 및 상기 배터리 팩을 연결 및 고정하는 고정 브라켓;을 포함하며,
상기 배터리 팩은,
상기 배터리가 수납되는 배터리 케이스와,
상기 배터리 케이스 상측에 설치되는 커버를 포함하며,
상기 배터리 팩은 상기 차체 프레임에서 가공 없이 상기 차체 프레임의 하부 방향으로 탈착 가능한 것을 특징으로 하는 전기트럭용 배터리 팩 장착 구조.
청구항 1에 있어서,
상기 배터리 팩은,
상기 차대를 중심으로 상기 차대의 어느 일 측에 배치되는 제1 배터리 케이스와,
상기 차대의 다른 일 측에 배치되는 제2 배터리 케이스와,
상기 제1 및 제2 배터리 케이스를 연결하는 케이스 연결부를 포함하는 것을 특징으로 하는 전기트럭용 배터리 팩 장착 구조.
청구항 2에 있어서,
상기 제1 및 제2 배터리 케이스는 소정 간격 이격되고, 상기 간격에는 상기 차대가 위치하는 것을 특징으로 하는 전기트럭용 배터리 팩 장착 구조.
청구항 1에 있어서,
상기 커버는,
상기 차체 프레임 하부에 상기 배터리 팩 장착 시, 상기 차체 프레임의 하측에 걸림되어 상기 배터리 팩의 이동을 방지하는 스토퍼와,
상기 차체 프레임과 접하며 상기 배터리 팩과 상기 차체 프레임을 고정시키는 고정볼트가 설치되는 팩 고정부를 포함하는 것을 특징으로 하는 전기트럭용 배터리 팩 장착 구조.
청구항 4에 있어서,
상기 팩 고정부는 상기 차체 프레임과 고정 시, 상기 고정볼트가 체결되는 복수의 볼트 체결공을 포함하고,
상기 볼트 체결공은 상기 차대의 설치 방향과 나란한 방향으로 장공(長空)인 것을 특징으로 하는 전기트럭용 배터리 팩 장착 구조.
청구항 1에 있어서,
상기 배터리 케이스와 상기 커버는 볼트로 조립 및 체결된 것을 특징으로 하는 전기트럭용 배터리 팩 장착 구조.
청구항 4에 있어서,
상기 고정 브라켓은,
상기 차체 프레임을 감싸는 제1 고정 브라켓과,
상기 제1 고정 브라켓의 일 면에 형성되되, 상기 제1 고정 브라켓과 상기 팩 고정부 사이에 설치되어 상기 제1 고정 브라켓과 상기 팩 고정부 사이의 들뜸을 방지하는 제2 고정 브라켓과,
상기 제1 및 제2 고정 브라켓 하측에 위치하며, 상기 커버와 상기 제1 및 제2 고정 브라켓을 연결 및 고정하는 제3 고정 브라켓을 포함하는 것을 특징으로 하는 전기트럭용 배터리 팩 장착 구조.
청구항 1에 있어서,
상기 배터리 팩은 상기 고정 브라켓과 상기 차체 프레임에 별도 가공 없이 체결되는 것을 특징으로 하는 전기트럭용 배터리 팩 장착 구조.