KR20190021579A - 배터리 시스템 침수 방지 장치 - Google Patents

배터리 시스템 침수 방지 장치 Download PDF

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Abstract

배터리 시스템 침수 방지 장치가 개시된다. 본 발명의 배터리 시스템 침수 방지 장치는 배터리 시스템 내부의 침수 여부에 따라 배터리 시스템 내부의 물과 접촉되는 적어도 하나의 제1 침수 접촉부; 배터리 시스템 내부에 있는 물을 배터리 시스템 외부로 배출하는 밸브부; 및 제1 침수 접촉부를 통해 배터리 시스템 내부의 침수 여부를 판단하고, 판단 결과에 따라 밸브부를 제어하여 배터리 시스템 내부의 물을 배터리 시스템 외부로 배출시키는 침수 제어 모듈을 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

배터리 시스템 침수 방지 장치{APPARATUS FOR PROTECTING SUBMERSION OF BATTERY SYSTEM}
본 발명은 배터리 시스템 침수 방지 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 배터리 시스템의 내부와 외부의 침수 여부를 각각 판단하여 판단 결과에 따라 배터리 시스템 내부의 물을 배터리 시스템 외부로 배출시키거나 배터리 시스템 외부의 물이 배터리 시스템 내부로 유입되지 않도록 차단하는 배터리 시스템 침수 방지 장치에 관한 것이다.
최근에는 탄소 에너지가 점차 고갈되고 환경에 대한 관심이 높아지면서, 미국, 유럽, 일본, 한국을 비롯하여 전 세계적으로 하이브리드 자동차와 전기 자동차에 대한 수요가 점차 증가하고 있다.
이러한 하이브리드 자동차나 전기 자동차에 있어서 가장 핵심적인 부품은 배터리라 할 수 있기 때문에, 하이브리드 자동차 및 전기 자동차용 배터리에 보다 많은 관심과 연구가 집중되고 있다.
하지만, 이러한 하이브리드 자동차나 전기 자동차에 사용되는 차량용 배터리의 경우, 일반 휴대용 전자제품 등에 사용되는 배터리보다 안전성이 중요한 이슈로 부각되고 있다. 이는 차량용 배터리의 경우 자동차에 장착되는 특성상 다양한 환경에 노출될 수 있기 때문이다.
특히, 폭우나 추락 등 여러 가지 원인으로 인해 자동차의 일부 또는 전부가 침수될 수 있는데, 이때 차량용 배터리 시스템도 침수될 수 있다. 이 경우, 차량용 배터리 시스템이 고장을 일으키거나 손상될 수 있고, 침투된 물에 의해 운전자와 같은 차량 탑승자가 감전될 수 있다. 특히, 차량용 배터리는 모터를 구동하기 위해 복수 개가 직렬로 연결되어 고전압을 생성하고 있기 때문에, 차량용 배터리 시스템의 침수로 인해 누설 전류가 발생하는 경우, 차량 탑승자 또는 근처에 위치한 다른 사람의 안전에 큰 위협이 될 수 있다는 문제점이 있다.
본 발명의 배경기술은 대한민국 등록특허공보 10-1074784호(2011.10.12)의 '배터리 팩'에 개시되어 있다.
종래에는 배터리 시스템의 침수를 감지하는 장치가 개시되었으나, 단순히 침수 여부를 판단 및 표시하는 기능에 한정되어 있고 배터리 시스템의 침수를 방지하기 위한 기능을 구비하지 못하고 있으며, 침수 측정을 위한 장치가 고장시 배터리 침수 자체를 검지하지 못하게 되는 문제점이 있었다.
본 발명은 전술한 문제점을 개선하기 위해 창안된 것으로서, 본 발명의 일 측면에 따른 목적은 배터리 시스템의 내부와 외부의 침수를 각각 감지하여 감지 결과에 따라 배터리 시스템 내부의 물을 배터리 시스템 외부로 배출시키거나, 배터리 시스템 외부의 물이 배터리 시스템 내부로 유입되지 않도록 차단하는 배터리 시스템 침수 방지 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 일 측면에 따른 배터리 시스템 침수 방지 장치는 배터리 시스템 내부의 침수 여부에 따라 배터리 시스템 내부의 물과 접촉되는 적어도 하나의 제1 침수 접촉부; 배터리 시스템 내부에 있는 물을 배터리 시스템 외부로 배출하는 밸브부; 및 상기 제1 침수 접촉부를 통해 배터리 시스템 내부의 침수 여부를 판단하고, 판단 결과에 따라 상기 밸브부를 제어하여 배터리 시스템 내부의 물을 배터리 시스템 외부로 배출시키는 침수 제어 모듈을 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 상기 침수 제어 모듈은 전원부; 상기 제1 침수 접촉부에 물이 접촉되어 샤시와 단락되는지 여부에 따라 상기 전원부로부터 샤시로 흐르는 전류에 의해 클로즈되는 제1 릴레이 스위치부; 상기 제1 릴레이 스위치부의 동작 상태를 검출하는 검출부; 및 상기 검출부에 의해 검출된 상기 제1 릴레이 스위치부의 동작 상태에 따라 배터리 시스템 내부의 침수 여부를 판단하고 판단 결과에 따라 상기 밸브부를 오픈시켜 배터리 시스템 내부의 물을 배터리 시스템 외부로 배출시키는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 상기 제1 릴레이 스위치부는 일단이 상기 전원부에 연결되고 타단이 상기 제1 침수 접촉부에 연결되는 제1 코일; 및 일단이 상기 전원부에 연결되고 타단이 상기 검출부에 연결되어 상기 전원부로부터 상기 제1 코일을 통해 샤시로 흐르는 전류에 따라 클로즈되는 제1 스위치를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 측면에 따른 배터리 시스템 침수 방지 장치는 배터리 시스템 내부의 침수 여부에 따라 배터리 시스템 내부의 물과 접촉되는 적어도 하나의 제1 침수 접촉부; 배터리 시스템 외부의 침수 여부에 따라 배터리 시스템 외부의 물과 접촉되는 적어도 하나의 제2 침수 접촉부; 배터리 시스템 내부에 있는 물을 배터리 시스템 외부로 배출하는 밸브부; 및 상기 제1 침수 접촉부과 상기 제2 침수 접촉부를 통해 배터리 시스템 내부와 외부의 침수 여부를 각각 판단하여 판단 결과에 따라 상기 밸브부를 제어하는 침수 제어 모듈을 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 상기 침수 제어 모듈은 상기 제1 침수 접촉부를 통해 배터리 시스템 내부가 침수된 것으로 판단되면, 상기 밸브부를 오픈시켜 배터리 시스템 내부의 물을 배터리 시스템 외부로 배출시키는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 상기 침수 제어 모듈은 상기 제1 침수 접촉부를 통해 배터리 시스템 내부가 침수된 것으로 판단되고, 상기 제2 침수 접촉부를 통해 배터리 시스템 외부가 침수된 것으로 판단되면, 상기 밸브부를 클로즈시키는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 상기 침수 제어 모듈은 전원부; 상기 제1 침수 접촉부에 물이 접촉되어 샤시와 단락되는지 여부에 따라 상기 전원부로부터 샤시로 흐르는 전류에 의해 클로즈되는 제1 릴레이 스위치부; 상기 제2 침수 접촉부에 물이 접촉되어 샤시와 단락되는지 여부에 따라 상기 전원부로부터 샤시로 흐르는 전류에 의해 오픈되는 제2 릴레이 스위치부; 상기 제1 릴레이 스위치부와 상기 제2 릴레이 스위치부의 동작 상태를 각각 검출하는 검출부; 및 상기 검출부에 의해 검출된 상기 제1 릴레이 스위치부와 상기 제2 릴레이 스위치부의 동작 상태에 따라 상기 밸브부를 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 상기 제1 릴레이 스위치부는 일단이 상기 전원부에 연결되고 타단이 상기 제1 침수 접촉부에 연결되는 제1 코일; 및 일단이 상기 전원부에 연결되고 타단이 상기 검출부에 연결되어 상기 전원부로부터 상기 제1 코일을 통해 샤시로 흐르는 전류에 따라 클로즈되는 제1 스위치를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 상기 제2 릴레이 스위치부는 일단이 상기 전원부에 연결되고 타단이 상기 제2 침수 접촉부에 연결되는 제2 코일; 및 일단이 상기 전원부에 연결되고 타단이 상기 검출부에 연결되어 상기 전원부로부터 상기 제2 코일을 통해 샤시로 흐르는 전류에 따라 오픈되는 제2 스위치를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 상기 제어부는 상기 제1 릴레이 스위치부가 클로즈되고 상기 제2 릴레이 스위치부가 클로즈되면 상기 밸브부를 오픈시켜 배터리 시스템 내부의 물을 외부로 배출시키는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 상기 제어부는 상기 제1 릴레이 스위치부가 클로즈되고 상기 제2 릴레이 스위치부가 오픈되면 상기 밸브부를 클로즈시키는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 또 다른 측면에 따른 배터리 시스템 침수 방지 장치는 전원부; 배터리 시스템 내부의 침수 여부에 따라 배터리 시스템 내부의 물과 접촉되는 적어도 하나의 제1 침수 접촉부; 상기 전원부에 연결되고, 배터리 시스템 내부의 침수 여부에 따른 상기 제1 침수 접촉부의 단락 여부에 따라 스위칭되는 제1 릴레이 스위치부; 배터리 시스템 외부의 침수 여부에 따라 배터리 시스템 외부의 물과 접촉되는 적어도 하나의 제2 침수 접촉부; 상기 제1 릴레이 스위치부와 연결되고, 배터리 시스템 외부의 침수 여부에 따른 상기 제2 침수 접촉부의 단락 여부에 따라 스위칭되는 제2 릴레이 스위치부; 및 상기 제2 릴레이 스위치부와 연결되어 상기 전원부에서 상기 제1 릴레이 스위치부를 통해 상기 제2 릴레이 스위치부로부터 인가되는 전류에 따라 오픈되어 배터리 시스템 내부의 물을 배터리 시스템 외부로 배출하는 밸브부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 상기 제1 릴레이 스위치부는 일단이 상기 전원부에 연결되고 타단이 상기 제1 침수 접촉부에 연결되는 제1 코일; 및 일단이 상기 전원부에 연결되고 타단이 상기 제2 릴레이 스위치부에 연결되며 상기 전원부로부터 상기 제1 코일을 통해 샤시로 흐르는 전류에 따라 클로즈되어 상기 전원부로부터 인가되는 전류를 상기 제2 릴레이 스위치부로 인가하는 제1 스위치를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 상기 제2 릴레이 스위치부는 일단이 상기 전원부에 연결되고 타단이 상기 제2 침수 접촉부에 연결되는 제2 코일; 및 일단이 상기 전원부에 연결되고 타단이 상기 밸브부에 연결되며 상기 전원부로부터 상기 제2 코일을 통해 샤시로 흐르는 전류에 따라 오픈되어 상기 제1 릴레이 스위치부로부터 인가되는 전류를 상기 밸브부에 인가하는 제2 스위치를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 측면에 따른 배터리 시스템 침수 방지 장치는 배터리 시스템의 내부와 외부의 침수를 각각 감지하여 감지 결과에 따라 배터리 시스템 내부의 물을 배터리 시스템 외부로 배출시키거나, 배터리 시스템 외부의 물이 배터리 시스템 내부로 유입되지 않도록 차단할 수 있다.
본 발명의 다른 측면에 따른 배터리 시스템 침수 방지 장치는 수냉식 배터리 시스템의 냉각수에 의한 배터리 시스템 침수 피해를 방지할 수 있고 고객 사양을 만족할 수 있도록 한다.
도 1 은 본 발명의 제1 실시예에 따른 배터리 시스템 침수 방지 장치의 블럭 구성도이다.
도 2 는 본 발명의 제1 실시예에 따른 침수 제어 모듈의 블럭 구성도이다.
도 3 은 본 발명의 제1 실시예에 따른 배터리 시스템 침수 방지 방법의 순서도이다.
도 4 는 본 발명의 제2 실시예에 따른 침수 제어 모듈의 블럭 구성도이다.
이하에서는 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 시스템 침수 방지 장치를 첨부된 도면들을 참조하여 상세하게 설명한다. 이러한 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다. 또한 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서, 이는 이용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
도 1 은 본 발명의 제1 실시예에 따른 배터리 시스템 침수 방지 장치의 블럭 구성도이고, 도 2 는 본 발명의 제1 실시예에 따른 침수 제어 모듈의 블럭 구성도이다.
도 1 을 참조하면, 본 발명의 제1 실시예에 따른 배터리 시스템 침수 방지 장치는 침수 제어 모듈(100), 제1 침수 접촉부(200), 제2 침수 접촉부(300) 및 밸브부(400)를 포함한다.
제1 침수 접촉부(200)는 배터리 시스템(10)의 내부에 설치되어 배터리 시스템 내부의 물과 접촉된다. 수냉식 배터리 시스템(10)의 경우, 내부에 배터리(12)가 설치되며, 배터리(12)를 냉각시키기 위한 냉각수가 유출되어 배터리 시스템(10)의 내부에 있을 수 있다. 이 경우, 제1 침수 접촉부(200)는 배터리 시스템 내부의 냉각수와 접촉되게 된다.
제1 침수 접촉부(200)는 복수 개가 설치될 수 있는데, 각각은 배터리 시스템(10)의 내부에서 물이 고일 수 있는 위치에 설치될 수 있다.
이러한 제1 침수 접촉부(200)는 배터리 시스템 내부의 물과 접촉되면 샤시와 단락되어 후술한 전원부(110)로부터 전류가 흐르게 된다.
제2 침수 접촉부(300)는 배터리 시스템 외부에 설치되어 배터리 시스템 외부의 물과 접촉된다. 차량이 침수될 경우에는 배터리 시스템 외부에 물이 고일 수 있는데, 이 경우, 제2 침수 접촉부(300)는 배터리 시스템 외부의 물과 접촉되게 된다.
제2 침수 접촉부(300)는 복수 개가 설치될 수 있는데, 각각은 배터리 시스템(10)의 외부에서 물이 고일 수 있는 위치에 설치될 수 있다.
이러한 제2 침수 접촉부(300)는 배터리 시스템 외부의 물과 접촉되면 샤시와 단락되어 후술한 전원부(110)로부터 전류가 흐르게 된다.
밸브부(400)는 배터리 시스템(10)의 바닥에 설치되며, 배터리 시스템(10)의 내부에 있는 물을 배터리 시스템 외부로 배출하거나, 또는 배터리 시스템(10)의 외부에 있는 물이 배터리 시스템 내부로 유입되는 것을 차단한다.
이 경우, 밸브부(400)는 후술한 제어부(150)의 제어신호에 따라 오픈되어 배터리 시스템 내부의 물을 배터리 시스템 외부로 배출시키거나, 제어부(150)의 제어신호에 따라 클로즈되어 배터리 시스템 외부의 물이 배터리 시스템 내부로 유입되는 것을 차단한다.
또한, 밸브부(400)는 상기한 바와 같이 제어부(150)의 제어신호에 따라 오픈 또는 클로즈될 수 있으나, 이외에도 전원부(110)로부터 인가된 전류에 따라 직접 오픈 또는 클로즈될 수도 있다. 이에 대해서는 제2 실시예에서 후술한다.
침수 제어 모듈(100)은 제1 침수 접촉부(200)과 제2 침수 접촉부(300)를 통해 배터리 시스템 내부와 외부의 침수 여부를 각각 판단하여 판단 결과에 따라 밸브부(400)를 제어한다.
도 2 를 참조하면, 침수 제어 모듈(100)은 전원부(110), 제1 릴레이 스위치부(120), 제2 릴레이 스위치부(130), 검출부(140) 및 제어부(150)를 포함한다.
전원부(110)는 전원을 공급한다.
제1 릴레이 스위치부(120)는 A접점 릴레이 스위치로써, 제1 침수 접촉부(200)에 물이 접촉되어 샤시와 단락되는지 여부에 따라 전원부(110)로부터 샤시로 흐르는 전류에 의해 클로즈된다.
제1 릴레이 스위치부(120)는 일단이 전원부(110)에 연결되고 타단이 제1 침수 접촉부(200)에 연결되는 제1 코일(121), 및 일단이 전원부(110)에 연결되고 타단이 검출부(140)에 연결되어 전원부(110)로부터 제1 코일(121)을 통해 샤시로 흐르는 전류에 따라 클로즈되는 제1 스위치(12)를 포함한다.
배터리 시스템(10)의 내부가 침수되어 제1 침수 접촉부(200)에 물이 접촉되면 이 물에 의해 제1 침수 접촉부(200)는 샤시와 단락된다. 이에 따라, 전원부(110)로부터 공급되는 전류가 제1 코일(121)에 흐르게 되고, 제1 코일(121)에 전류가 흐름에 따라 제1 스위치(12)가 클로즈된다.
제2 릴레이 스위치부(130)는 B접점 릴레이 스위치로써, 제2 침수 접촉부(300)에 물이 접촉되어 샤시와 단락되는지 여부에 따라 전원부(110)로부터 샤시로 흐르는 전류에 의해 오픈된다.
제2 릴레이 스위치부(130)는 일단이 전원부(110)에 연결되고 타단이 제2 침수 접촉부(300)에 연결되는 제2 코일(131), 및 일단이 전원부(110)에 연결되고 타단이 검출부(140)에 연결되어 전원부(110)로부터 제2 코일(131)을 통해 샤시로 흐르는 전류에 따라 오픈되는 제2 스위치(132)를 포함한다.
배터리 시스템(10)의 외부가 침수되어 제2 침수 접촉부(300)에 물이 접촉되면 이 물에 의해 제2 침수 접촉부(300)는 샤시와 단락된다. 이에 따라, 전원부(110)로부터 공급되는 전류가 제2 코일(131)에 흐르게 되고, 제2 코일(131)에 전류가 흐름에 따라 제2 스위치(132)가 오픈된다.
한편, 배터리 시스템 외부가 침수되지 않으면, 제2 코일(131)에 전류가 흐르지 않게 되므로, 제2 스위치(132)는 클로즈 상태를 계속 유지한다.
검출부(140)는 제1 릴레이 스위치부(120)와 제2 릴레이 스위치부(130)의 동작 상태를 각각 검출한다.
검출부(140)는 제1 릴레이 스위치부(120)의 제1 스위치(12) 및 제2 릴레이 스위치부(130)의 제2 스위치(132)와 각각 연결된다. 이에 검출부(140)는 제1 스위치(12)의 스위칭 상태에 따른 전압을 토대로 제1 릴레이 스위치부(120)의 동작 상태를 검출하고, 제2 스위치(132)의 스위칭 상태에 따른 전압을 토대로 제2 릴레이 스위치부(130)의 동작 상태를 검출한 후, 이들 제1 릴레이 스위치부(120)의 동작 상태 및 제2 릴레이 스위치부(130)의 동작 상태를 제어부(150)에 입력한다.
제어부(150)는 제1 침수 접촉부(200)과 제2 침수 접촉부(300)를 통해 배터리 시스템 내부와 외부의 침수 여부를 각각 판단하여 판단 결과에 따라 밸브부(400)를 제어한다.
즉, 제어부(150)는 검출부(140)의 검출 결과에 따라 배터리 시스템 내부 및 외부의 침수 여부를 각각 판단하고 판단 결과에 밸브부(400)를 제어한다. 이 경우, 제어부(150)는 배터리 시스템 내부가 침수되었으나 배터리 시스템 외부는 침수되지 않은 것으로 판단되면 밸브부(400)를 오픈시켜 배터리 시스템 내부의 물을 배터리 시스템 외부로 배출시키고, 배터리 시스템 외부가 침수된 것으로 판단되면 밸브부(400)를 클로즈시켜 배터리 시스템 외부의 물이 배터리 시스템 내부로 유입되는 것을 차단한다. 특히, 제어부(150)는 배터리 시스템 내부가 침수된 것으로 판단되더라도 배터리 시스템 외부가 침수된 것으로 판단되면 밸브부(400)를 클로즈시킨다. 이는 배터리 시스템 외부가 침수된 상태에서 밸브부(400)를 오픈시키면 배터리 시스템 외부의 물이 배터리 시스템 내부로 유입되기 때문이다. 따라서, 배터리 시스템 내부가 침수되었더라도 배터리 시스템 외부가 침수된 상태이면, 밸브부(400)를 클로즈시킴으로써, 배터리 시스템 내부로 더 많은 양의 물이 유입되지 않도록 한다.
좀 더 상세히 설명하면, 먼저 배터리 시스템 내부가 침수되면 제1 침수 접촉부(200)와 물이 접촉되고, 이에 따라 제1 침수 접촉부(200)는 샤시와 단락된다.
제1 침수 접촉부(200)와 샤시가 단락됨에 따라, 전원부(110)의 전류가 제1 코일(121)로 인가되고 이에 따라 제1 스위치(12)가 클로즈된다.
이 경우, 검출부(140)는 제1 스위치(12)가 클로즈됨에 따른 전압을 토대로 제1 릴레이 스위치부(120)의 동작 상태를 검출하고, 그 검출 결과를 제어부(150)에 입력한다.
또한 배터리 시스템 외부가 침수되면 제2 침수 접촉부(300)와 물이 접촉되고, 이에 따라 제2 침수 접촉부(300)는 샤시와 단락된다.
제2 침수 접촉부(300)와 샤시가 단락됨에 따라, 전원부(110)의 전류가 제2 코일(131)로 인가되고 이에 따라 제2 스위치(132)가 오픈된다.
이 경우, 검출부(140)는 제2 스위치(132)가 오픈됨에 따른 전압을 토대로 제2 릴레이 스위치부(130)의 동작 상태를 검출하고, 그 검출 결과를 제어부(150)에 입력한다.
제어부(150)는 검출부(140)로부터 제1 릴레이 스위치부(120)의 동작 상태 및 제2 릴레이 스위치부(130)의 동작 상태가 입력됨에 따라, 이들을 토대로 배터리 시스템 내부 및 외부의 침수 여부를 판단하고, 판단 결과에 따라 밸브부(400)를 제어한다.
이 경우, 제어부(150)는 배터리 시스템 내부가 침수되고 배터리 시스템 외부가 침수되지 않은 것으로 판단되면 밸브부(400)를 제어하여 배터리 시스템 내부의 물을 배터리 시스템 외부로 배출시킨다.
또한, 제어부(150)는 배터리 시스템 내부가 침수된 것으로 판단되더라도 배터리 시스템 외부가 침수된 것으로 판단되면 밸브부(400)를 클로즈시켜 배터리 시스템 외부의 물이 배터리 시스템 내부로 유입되지 않도록 한다.
이하, 본 발명의 제1 실시예에 따른 배터리 시스템 침수 방지 방법을 도 3 을 참조하여 상세하게 설명한다.
도 3 은 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 시스템 침수 방지 방법의 순서도이다.
도 3 을 참조하면, 먼저 배터리 시스템 내부가 침수되면 제1 침수 접촉부(200)와 물이 접촉되면서 제1 침수 접촉부(200)는 샤시와 단락되고, 이로 인해 전원부(110)의 전류가 제1 코일(121)로 인가되고 이에 따라 제1 스위치(12)가 클로즈된다. 이에, 검출부(140)는 제1 스위치(12)가 클로즈됨에 따른 전압을 토대로 제1 릴레이 스위치부(120)의 동작 상태를 검출하고, 그 검출 결과를 제어부(150)에 입력한다.
또한, 배터리 시스템 외부가 침수되면 제2 침수 접촉부(300)와 물이 접촉되면서 제2 침수 접촉부(300)는 샤시와 단락되고, 이로 인해 전원부(110)의 전류가 제2 코일(131)로 인가되고 이에 따라 제2 스위치(132)가 오픈된다. 이에, 검출부(140)는 제2 스위치(132)가 오픈됨에 따른 전압을 토대로 제2 릴레이 스위치부(130)의 동작 상태를 검출하고, 그 검출 결과를 제어부(150)에 입력한다.
이 경우, 검출부(140)는 제1 스위치(12)가 클로즈됨에 따른 전압을 토대로 제1 릴레이 스위치부(120)의 동작 상태를 검출하고, 그 검출 결과를 제어부(150)에 입력한다.
제어부(150)는 검출부(140)로부터 제1 릴레이 스위치부(120)의 동작 상태에 따라 배터리 시스템 내부가 침수되었는지 여부를 판단한다(S10).
단계(S10)에서의 판단 결과 배터리 시스템 내부가 침수되지 않은 것으로 판단되면, 제어부(150)는 밸브부(400)를 클로즈시킨다(S30). 이 경우 제어부(150)는 밸브부(400)가 이미 클로즈 상태이면 현재의 클로즈 상태를 계속 유지한다.
반면에, 단계(S10)에서의 판단 결과 배터리 시스템 내부가 침수된 것으로 판단되면, 제어부(150)는 검출부(140)로부터 제2 릴레이 스위치부(130)의 동작 상태에 따라 배터리 시스템 외부가 침수되었는지 여부를 판단한다(S20).
단계(S20)에서의 판단 결과 배터리 시스템 외부가 침수된 것으로 판단되면, 제어부(150)는 밸브부(400)를 클로즈시킨다(S30). 이에 따라 배터리 시스템 외부의 물이 배터리 시스템 내부로 유입되지 않게 된다.
한편, 단계(S20)에서의 판단 결과 배터리 시스템 외부가 침수되지 않은 것으로 판단되면, 제어부(150)는 밸브부(400)를 오픈시킨다(S40). 이에 따라 배터리 시스템 내부의 물이 배터리 시스템 외부로 배출된다.
이하 본 발명의 제2 실시예에 따른 배터리 시스템 침수 방지 장치를 도 4 를 참조하여 상세하게 설명한다.
도 4 는 본 발명의 제2 실시예에 따른 침수 제어 모듈(100)의 블럭 구성도이다.
도 4 를 참조하면, 본 발명의 제2 실시예에 따른 침수 제어 모듈(100)은 전원부(110), 제1 릴레이 스위치부(120), 제2 릴레이 스위치부(130), 검출부(140) 및 제어부(150)를 포함한다.
참고로, 제2 실시예에서 상기한 제1 실시예와 동일한 부분은 그 상세한 설명을 생략한다.
이러한 제2 실시예는 제어부(150)와 검출부(140) 중 적어도 하나가 비정상적으로 동작하는 경우에 적용될 수 있다.
먼저, 밸브부(400)는 제2 스위치(132)에 연결되어 제2 스위치(132)로부터 인가된 전류에 따라 오픈 또는 클로즈된다.
제2 실시예는 상기한 제1 실시예와 그 구성 및 동작이 동일하다. 다만, 제2 실시예에서, 밸브부(400)는 상기한 제1 실시예에 이외에, 추가적으로 전원부(110)로부터 인가된 전류에 따라 직접 오픈 또는 클로즈될 수도 있다.
좀 더 구체적으로 설명하면, 제1 릴레이 스위치부(120)는 A접점 릴레이 스위치로써, 제1 침수 접촉부(200)에 물이 접촉되어 샤시와 단락되는지 여부에 따라 전원부(110)로부터 샤시로 흐르는 전류에 의해 클로즈된다.
제1 릴레이 스위치부(120)는 일단이 전원부(110)에 연결되고 타단이 제1 침수 접촉부(200)에 연결되는 제1 코일(121), 및 일단이 전원부(110)에 연결되고 타단이 검출부(140)에 연결되어 전원부(110)로부터 제1 코일(121)을 통해 샤시로 흐르는 전류에 따라 클로즈되는 제1 스위치(12)를 포함한다. 특히, 제1 스위치(12)부는 제2 릴레이 스위치부(130)의 제2 스위치(132)와 연결된다.
이에 따라, 배터리 시스템 내부가 침수되어 제1 침수 접촉부(200)에 물이 접촉되면 이 물에 의해 제1 침수 접촉부(200)는 샤시와 단락되고, 전원부(110)로부터 공급되는 전류가 제1 코일(121)에 흐르게 되고, 제1 코일(121)에 전류가 흐름에 따라 제1 스위치(12)가 클로즈된다.
제1 스위치(12)가 클로즈됨에 따라, 전원부(110)로부터의 전류는 제1 스위치(12)를 거쳐 제2 스위치(132)로 인가된다.
제2 릴레이 스위치부(130)는 B접점 릴레이 스위치로써, 제2 침수 접촉부(300)에 물이 접촉되어 샤시와 단락되는지 여부에 따라 전원부(110)로부터 샤시로 흐르는 전류에 의해 오픈된다.
제2 릴레이 스위치부(130)는 일단이 전원부(110)에 연결되고 타단이 제2 침수 접촉부(300)에 연결되는 제2 코일(131), 및 일단이 전원부(110)에 연결되고 타단이 검출부(140)에 연결되어 전원부(110)로부터 제2 코일(131)을 통해 샤시로 흐르는 전류에 따라 오픈되는 제2 스위치(132)를 포함한다. 특히, 제2 스위치(132)는 일단이 제1 스위치(12)와 연결되고 타단이 밸브부(400)에 연결된다.
이에 따라, 배터리 시스템 외부가 침수되어 제2 침수 접촉부(300)에 물이 접촉되면 이 물에 의해 제2 침수 접촉부(300)는 샤시와 단락된다. 이에 따라, 전원부(110)로부터 공급되는 전류가 제2 코일(131)에 흐르게 되고, 제2 코일(131)에 전류가 흐름에 따라 제2 스위치(132)가 오픈된다. 반면에, 배터리 시스템 외부가 침수되지 않으면, 제2 코일(131)에 전류가 흐르지 않게 되므로, 제2 스위치(132)는 클로즈 상태를 계속 유지한다.
이와 같이, 배터리 시스템 내부는 침수되었으나 배터리 시스템 외부는 침수되지 않은 상태일 경우에는, 배터리 시스템 내부의 침수로 인해 제1 코일(121)에 전류가 흘러 제1 스위치(12)가 클로즈되나 제2 스위치(132)는 클로즈 상태를 계속 유지하게 된다.
그 결과, 전원부(110)의 전류는 제1 스위치(12)와 제2 스위치(132)를 통해 밸브부(400)에 인가되고, 밸브부(400)는 제2 스위치(132)로부터 인가된 전류에 따라 오픈됨으로써, 배터리 시스템 내부의 물이 배터리 시스템 외부로 배출된다.
이와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 시스템 침수 방지 장치는 배터리 시스템의 내부와 외부의 침수를 각각 감지하여 감지 결과에 따라 배터리 시스템 내부의 물을 배터리 시스템 외부로 배출시키거나, 배터리 시스템 외부의 물이 배터리 시스템 내부로 유입되지 않도록 차단할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 시스템 침수 방지 장치는 수냉식 배터리 시스템의 냉각수에 의한 배터리 시스템 침수 피해를 방지할 수 있고 고객 사양을 만족할 수 있도록 한다.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며 당해 기술이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의하여 정해져야할 것이다.
10: 배터리 시스템
12: 배터리
100: 침수 제어 모듈
110: 전원부
120: 제1 릴레이 스위치
121: 제1 코일
12: 제1 스위치
130: 제2 릴레이 스위치
131: 제2 코일
132: 제2 스위치
140: 검출부
150: 제어부
200: 제1 침수 접촉부
300: 제2 침수 접촉부
400: 밸브부

Claims (14)

  1. 배터리 시스템 내부의 침수 여부에 따라 배터리 시스템 내부의 물과 접촉되는 적어도 하나의 제1 침수 접촉부;
    배터리 시스템 내부에 있는 물을 배터리 시스템 외부로 배출하는 밸브부; 및
    상기 제1 침수 접촉부를 통해 배터리 시스템 내부의 침수 여부를 판단하고, 판단 결과에 따라 상기 밸브부를 제어하여 배터리 시스템 내부의 물을 배터리 시스템 외부로 배출시키는 침수 제어 모듈을 포함하는 배터리 시스템 침수 방지 장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 침수 제어 모듈은
    전원부;
    상기 제1 침수 접촉부에 물이 접촉되어 샤시와 단락되는지 여부에 따라 상기 전원부로부터 샤시로 흐르는 전류에 의해 클로즈되는 제1 릴레이 스위치부;
    상기 제1 릴레이 스위치부의 동작 상태를 검출하는 검출부; 및
    상기 검출부에 의해 검출된 상기 제1 릴레이 스위치부의 동작 상태에 따라 배터리 시스템 내부의 침수 여부를 판단하고 판단 결과에 따라 상기 밸브부를 오픈시켜 배터리 시스템 내부의 물을 배터리 시스템 외부로 배출시키는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 시스템 침수 방지 장치.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 제1 릴레이 스위치부는
    일단이 상기 전원부에 연결되고 타단이 상기 제1 침수 접촉부에 연결되는 제1 코일; 및
    일단이 상기 전원부에 연결되고 타단이 상기 검출부에 연결되어 상기 전원부로부터 상기 제1 코일을 통해 샤시로 흐르는 전류에 따라 클로즈되는 제1 스위치를 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 시스템 침수 방지 장치.
  4. 배터리 시스템 내부의 침수 여부에 따라 배터리 시스템 내부의 물과 접촉되는 적어도 하나의 제1 침수 접촉부;
    배터리 시스템 외부의 침수 여부에 따라 배터리 시스템 외부의 물과 접촉되는 적어도 하나의 제2 침수 접촉부;
    배터리 시스템 내부에 있는 물을 배터리 시스템 외부로 배출하는 밸브부; 및
    상기 제1 침수 접촉부과 상기 제2 침수 접촉부를 통해 배터리 시스템 내부와 외부의 침수 여부를 각각 판단하여 판단 결과에 따라 상기 밸브부를 제어하는 침수 제어 모듈을 포함하는 배터리 시스템 침수 방지 장치.
  5. 제 4 항에 있어서, 상기 침수 제어 모듈은 상기 제1 침수 접촉부를 통해 배터리 시스템 내부가 침수된 것으로 판단되면, 상기 밸브부를 오픈시켜 배터리 시스템 내부의 물을 배터리 시스템 외부로 배출시키는 것을 특징으로 하는 배터리 시스템 침수 방지 장치.
  6. 제 4 항에 있어서, 상기 침수 제어 모듈은 상기 제1 침수 접촉부를 통해 배터리 시스템 내부가 침수된 것으로 판단되고, 상기 제2 침수 접촉부를 통해 배터리 시스템 외부가 침수된 것으로 판단되면, 상기 밸브부를 클로즈시키는 것을 특징으로 하는 배터리 시스템 침수 방지 장치.
  7. 제 4 항에 있어서, 상기 침수 제어 모듈은
    전원부;
    상기 제1 침수 접촉부에 물이 접촉되어 샤시와 단락되는지 여부에 따라 상기 전원부로부터 샤시로 흐르는 전류에 의해 클로즈되는 제1 릴레이 스위치부;
    상기 제2 침수 접촉부에 물이 접촉되어 샤시와 단락되는지 여부에 따라 상기 전원부로부터 샤시로 흐르는 전류에 의해 오픈되는 제2 릴레이 스위치부;
    상기 제1 릴레이 스위치부와 상기 제2 릴레이 스위치부의 동작 상태를 각각 검출하는 검출부; 및
    상기 검출부에 의해 검출된 상기 제1 릴레이 스위치부와 상기 제2 릴레이 스위치부의 동작 상태에 따라 상기 밸브부를 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 시스템 침수 방지 장치.
  8. 제 7 항에 있어서, 상기 제1 릴레이 스위치부는
    일단이 상기 전원부에 연결되고 타단이 상기 제1 침수 접촉부에 연결되는 제1 코일; 및
    일단이 상기 전원부에 연결되고 타단이 상기 검출부에 연결되어 상기 전원부로부터 상기 제1 코일을 통해 샤시로 흐르는 전류에 따라 클로즈되는 제1 스위치를 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 시스템 침수 방지 장치.
  9. 제 7 항에 있어서, 상기 제2 릴레이 스위치부는
    일단이 상기 전원부에 연결되고 타단이 상기 제2 침수 접촉부에 연결되는 제2 코일; 및
    일단이 상기 전원부에 연결되고 타단이 상기 검출부에 연결되어 상기 전원부로부터 상기 제2 코일을 통해 샤시로 흐르는 전류에 따라 오픈되는 제2 스위치를 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 시스템 침수 방지 장치.
  10. 제 7 항에 있어서, 상기 제어부는 상기 제1 릴레이 스위치부가 클로즈되고 상기 제2 릴레이 스위치부가 클로즈되면 상기 밸브부를 오픈시켜 배터리 시스템 내부의 물을 외부로 배출시키는 것을 특징으로 하는 배터리 시스템 침수 방지 장치.
  11. 제 7 항에 있어서, 상기 제어부는 상기 제1 릴레이 스위치부가 클로즈되고 상기 제2 릴레이 스위치부가 오픈되면 상기 밸브부를 클로즈시키는 것을 특징으로 하는 배터리 시스템 침수 방지 장치.
  12. 전원부;
    배터리 시스템 내부의 침수 여부에 따라 배터리 시스템 내부의 물과 접촉되는 적어도 하나의 제1 침수 접촉부;
    상기 전원부에 연결되고, 배터리 시스템 내부의 침수 여부에 따른 상기 제1 침수 접촉부의 단락 여부에 따라 스위칭되는 제1 릴레이 스위치부;
    배터리 시스템 외부의 침수 여부에 따라 배터리 시스템 외부의 물과 접촉되는 적어도 하나의 제2 침수 접촉부;
    상기 제1 릴레이 스위치부와 연결되고, 배터리 시스템 외부의 침수 여부에 따른 상기 제2 침수 접촉부의 단락 여부에 따라 스위칭되는 제2 릴레이 스위치부; 및
    상기 제2 릴레이 스위치부와 연결되어 상기 전원부에서 상기 제1 릴레이 스위치부를 통해 상기 제2 릴레이 스위치부로부터 인가되는 전류에 따라 오픈되어 배터리 시스템 내부의 물을 배터리 시스템 외부로 배출하는 밸브부를 포함하는 배터리 시스템 침수 방지 장치.
  13. 제 12 항에 있어서, 상기 제1 릴레이 스위치부는
    일단이 상기 전원부에 연결되고 타단이 상기 제1 침수 접촉부에 연결되는 제1 코일; 및
    일단이 상기 전원부에 연결되고 타단이 상기 제2 릴레이 스위치부에 연결되며 상기 전원부로부터 상기 제1 코일을 통해 샤시로 흐르는 전류에 따라 클로즈되어 상기 전원부로부터 인가되는 전류를 상기 제2 릴레이 스위치부로 인가하는 제1 스위치를 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 시스템 침수 방지 장치.
  14. 제 7 항에 있어서, 상기 제2 릴레이 스위치부는
    일단이 상기 전원부에 연결되고 타단이 상기 제2 침수 접촉부에 연결되는 제2 코일; 및
    일단이 상기 전원부에 연결되고 타단이 상기 밸브부에 연결되며 상기 전원부로부터 상기 제2 코일을 통해 샤시로 흐르는 전류에 따라 오픈되어 상기 제1 릴레이 스위치부로부터 인가되는 전류를 상기 밸브부에 인가하는 제2 스위치를 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 시스템 침수 방지 장치.


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