KR20200111101A - 자동차 트랙션 배터리의 전류 도체 및 신호 도체를 위한 홀딩 장치 - Google Patents

자동차 트랙션 배터리의 전류 도체 및 신호 도체를 위한 홀딩 장치 Download PDF

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독터. 인제니어. 하.체. 에프. 포르쉐 악티엔게젤샤프트
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Abstract

본 발명은 자동차의 트랙션 배터리의 전류 도체 및 신호 도체를 위한 홀딩 장치(15)에 관한 것으로, 상기 홀딩 장치는, 종방향 측면들(16)과 횡방향 측면들(17), 및 상기 종방향 측면들(16)과 횡방향 측면들(17) 사이에 연장되는 상면(18)과 하면(19)을 갖는 플레이트형 본체; 상기 상면(18)과 하면(19) 중 일측에 배치되어 트랙션 배터리의 전류 도체들(12)을 안내하고 고정하기 위한 부재(20); 상기 상면(18)과 하면(19) 중 타측에 배치되어 트랙션 배터리의 적어도 하나의 신호 도체(14)를 안내하고 고정하기 위한 부재(21);를 구비하며, 이때 플레이트형 본체는 전류 도체(12)에 대해 상기 또는 각각의 신호 도체(14)의 EMC 차폐를 제공하고, 플레이트형 본체는, 서로 대향하여 놓인 종방향 측면들(16) 및/또는 서로 대향하여 놓인 횡방향 측면들(17) 상에, 홀딩 장치를 자동차의 프레임에 고정하고 접지시키기 위한 섹션(22)을 갖는다.

Description

자동차 트랙션 배터리의 전류 도체 및 신호 도체를 위한 홀딩 장치{HOLDING APPARATUS FOR CURRENT AND SIGNAL CONDUCTORS OF A TRACTION BATTERY OF A MOTOR VEHICLE}
본 발명은 자동차의 트랙션 배터리의 전류 도체 및 신호 도체를 위한 홀딩 장치에 관한 것이다.
트랙션 배터리는 전기 차량뿐만 아니라 하이브리드 차량에도 설치된다. 이와 같은 트랙션 배터리는 서로 전기적으로 접속되는 다수의 배터리 모듈을 구비한다. 각각의 배터리 모듈은 서로 전기적으로 접속되는 다수의 배터리 셀을 구비한다. 한편으론 전류 도체가, 그리고 다른 한편으론 신호 도체가 트랙션 배터리의 배터리 모듈들을 접속시키는 역할을 한다. 전류 도체는 바람직하게는 버스바로 구현되며, 트랙션 배터리로부터의 전기 에너지를 자동차의 전기 기계의 방향으로 전달하는 역할을 한다. 버스바는 또한 전기 기계의 제너레이터 모드에서 전기 기계로부터의 전기 에너지를 트랙션 배터리의 방향으로 전달하는 역할을 한다. 신호 도체는, 특히 개회로 제어 및 폐회로 제어의 목적으로 배터리 모듈에 관한 전압 정보 및 온도 정보를 제공하기 위해, 통신 신호를 전송하는 역할을 한다.
전류 도체에 의해 전달되는 전류는 신호 도체를 통한 통신 신호의 전송에 악영향을 미치는 원치 않은 전기적인 또는 전자기적인 영향을 야기할 수 있다. 따라서, 업계에 공지된 자동차들의 경우, 신호 도체는 전류 도체로부터 상당히 떨어져서 설치된다.
그러나, 전류 도체와 신호 도체의 물리적 분리가 자동차의 모든 영역에서 충분히 가능한 것은 아니다. 이 경우, 차폐된 신호 도체가 도움이 된다.
그러나 신호 도체의 차폐물은 접지되어야 한다. 이를 위해, 각각의 신호 도체의 차폐물은 접지 전위에 접촉되어야 한다. 이는 복잡하며 결함을 야기하기가 쉽다.
그러므로, 전류 도체와 적어도 하나의 신호 도체 사이의 거리가 짧은 경우에도 간단한 수단으로 전류 도체와 각각의 신호 도체 사이의 양호한 차폐를 제공하는, 자동차의 트랙션 배터리의 전류 도체 및 신호 도체를 위한 홀딩 장치가 필요하다.
따라서, 본 발명의 과제는 그러한 홀딩 장치를 제공하는 것이다.
상기 과제는 청구항 제1항에 따른 전류 도체 및 신호 도체를 위한 홀딩 장치를 통해 해결된다.
홀딩 장치는, 종방향 측면, 횡방향 측면, 그리고 종방향 측면과 횡방향 측면 사이에 연장되는 상면과 하면을 갖는 플레이트형 본체를 구비한다.
상면과 하면 증 일측에 트랙션 배터리의 전류 도체들을 안내하고 고정하기 위한 부재들이 배치된다.
상면과 하면 중 타측에 트랙션 배터리의 적어도 하나의 신호 도체를 안내하고 고정하기 위한 부재들이 배치된다.
플레이트형 본체는 전류 도체들에 대한 상기 또는 각각의 신호 도체의 EMC 차폐를 제공한다.
플레이트형 본체는 대향하여 놓인 종방향 측면들 및/또는 대향하여 놓인 횡방향 측면들에, 홀딩 장치를 자동차의 프레임에 고정하고 접지시키기 위한 섹션들을 구비한다.
본 발명에 따른 홀딩 장치는, 각각의 신호 도체가 전류 도체로부터 비교적 짧은 거리에서 연장되는 경우에도, 상기 또는 각각의 신호 도체에 대한 전류 도체의 효과적인 차폐를 가능하게 한다. 차폐된 신호 도체는 생략될 수 있다. 차폐된 신호 도체의 차폐물을 접지시킬 필요가 없다.
한 바람직한 개선안에 따르면, 대향하여 놓인, 플레이트형 본체의 종방향 측면들을 따라 전류 도체를 안내하고 고정하기 위한 부재들이 위치된다. 자동차의 프레임에 홀딩 장치를 고정하고 접지시키기 위한 섹션들은 바람직하게 플레이트형 본체의, 서로 대향하여 놓인 횡방향 측면들을 따라 위치된다. 상기 또는 각각의 신호 도체를 안내하고 고정하기 위한 부재들은 플레이트형 본체의 종방향 측면들에 대해 평행하게 연장된다. 본 발명에 따른 홀딩 장치의 이러한 구성은, 한편으로 전류 도체를 그리고 다른 한편으로 각각의 신호 도체를 잘 안내하고, 또 다른 측면으로는 간단한 수단을 사용하여 전류 도체에 대한 각각의 신호 도체의 신뢰성 있는 차폐를 제공하는 데 있어 특히 바람직하다.
본 발명의 바람직한 개선안들은 종속 청구항들 및 하기 설명에 명시된다. 본 발명의 실시예들은 도면을 이용하여 보다 상세히 기술되지만, 이에 제한되지 않는다.
도 1은 자동차에서 자동차의 트랙션 배터리의 전류 도체 및 신호 도체를 위한 본 발명에 따른 홀딩 장치 영역의 부분 사시도이다.
도 2는 도 1의 단면도이다.
도 3은 도 2의 세부도이다.
도 1은 전기 차량 또는 하이브리드 차량으로서 형성된 자동차의 차체 구조에서 트랙션 배터리의 영역의 일부를 도시한 것으로, 도 1의 트랙션 배터리의 배터리 모듈(10)을 볼 수 있다. 배터리 모듈(10)은 여기서 트랙션 배터리의 배터리 하우징 내에 위치해 있고, 상기 배터리 하우징은 바람직하게 자동차 프레임의 구성부이다. 그러므로, 도 1에서는, 자동차의 프레임의 구성부이면서 배터리 하우징의 구성부이기도 하고, 배터리 모듈(10)을 위한 상응하는 수용 공간을 형성하는 스트럿(11)을 볼 수 있다. 이 경우, 복수의 배터리 모듈(10)이 자동차의 전방 영역과 자동차의 후방 영역에 위치되고, 이때 자동차의 전방부와 자동차의 후방부에 위치된 배터리 모듈들(10) 사이에도, 다른 배터리 모듈들(10)과 전기 전도 및 신호 전송 측면에서 접속될 하나의 배터리 모듈(10)이 배치된다. 각각의 배터리 모듈(10)은 하나의 모듈 하우징(10a) 및 배터리 셀들(10b)을 구비한다.
도 1 및 도 2는, 특히 배터리 모듈들(10) 사이에 직렬 회로를 형성하기 위해 배터리 모듈들(10)을 전기적으로 접속시키는 역할을 하는 전류 도체(12)를 보여준다. 따라서, 도 1에서, 제1 전류 도체(12)가 연결부(13)를 통해 배터리 모듈(10)의 제1 연결 접점에 연결되고, 하나의 추가 전류 도체(12)가 연결부(13)를 통해 배터리 모듈(10)의 제2 연결 접점에 연결된다. 도 1은 또한 2개의 다른 전류 도체(12)가 이들의 연결부(13)를 통해 모두 연결되어 있는 배터리 모듈(10) 상에서 연장되는 제3 전류 도체(12)를 도시한다.
도 1 및 도 2는 또한 신호 도체(14)를 도시한다. 상기 신호 도체(14)는 배터리 모듈들(10) 사이에, 또는 배터리 모듈과 제어 장치 사이에 데이터 신호 또는 통신 신호를 전송하는 역할을 한다.
도 1 및 도 2에 도시된 구성에서, 배터리 모듈(10) 상부에 본 발명에 따른 홀딩 장치(15)가 위치되며, 도 3에는 전류 도체들(12) 및 신호 도체(14)와 함께 상기 홀딩 장치의 단독 단면도가 도시되어 있다.
홀딩 장치(15)는 종방향 측면들(16)과 횡방향 측면들(17)을 갖는 플레이트형 본체를 구비한다. 종방향 측면들(16)과 횡방향 측면들(17) 사이에 플레이트형 본체(15)의 상면(18)뿐만 아니라 하면(19)도 연장된다.
상면(18)과 하면(19) 중 일측에, 도시된 실시예에서는 상면(18)에, 전류 도체(12)를 안내하고 고정하기 위한 부재(20)가 배치된다.
이들 부재(20)는 여기서 플레이트형 본체의, 대향하여 놓인 종방향 측면들(16)을 따라 위치되며, 이때 전류 도체(12)를 안내하고 고정하기 위한 상기 부재(20)는 나사 볼트(20a) 및 이 나사 볼트(20a)와 상호작용하는 너트(20b), 그리고 고정 섹션(20c)을 포함한다.
각각의 고정 섹션(20c)은 각각의 전류 도체(12)를 부분적으로 둘러싼다.
나사 볼트(20a)는 각각의 전류 도체(12)를 위한 고정 섹션(20c)을 관통하여 연장되고, 너트(20b)는 각각의 전류 도체(12)를 위한 각각의 고정 섹션(20c)을 각각의 나사 볼트(20a)에 고정한다.
플레이트형 본체의 상면(18)과 하면(19) 중 타측에, 도시된 실시예에서는 하면(19)에, 각각의 신호 도체(14)를 안내하고 고정하기 위한 부재들이 배치되고, 이때 각각의 신호 도체(14)를 안내하고 고정하기 위한 부재들은 플레이트형 본체(15)의 종방향 측면(16)들에 대해 평행하게 연장된다. 따라서, 상기 부재들(21)은 한편으로, 본체(15)의 종방향 측면들(16)에 대해 평행하게 연장되며 각각의 신호 도체(14)를 안내하기 위한 가이드 채널(21a)과, 다른 한편으로 상기 가이드 채널(21a) 내에 배치되어 가이드 채널(21a) 내에 신호 도체(14)를 보유하는 복수의 고정 클립(21b)을 포함한다.
이 경우, 이와 같은 복수의 고정 클립(21b)은 가이드 채널(21a)의 종방향을 따라 분포 위치된다.
따라서, 전류 도체(12)는 홀딩 장치(15)의 종방향 측면들(16)에 대해 평행하게 연장되며, 각각의 신호 도체(14)도 마찬가지로 종방향 측면들(16)에 대해 평행하게, 그러나 상면(18)과 하면(19) 중 타측에서 홀딩 장치 또는 플레이트형 본체와 관련하여 더 안쪽에 연장된다.
전류 도체(12)를 안내하고 고정하는 역할을 하는 부재들(20, 20a, 20b, 20c) 및 각각의 신호 도체(14)를 안내하고 고정하는 역할을 하는 부재들(21, 21a, 21b) 외에 추가로, 홀딩 장치(15)의 플레이트형 본체는 서로 대향하여 놓인 종방향 측면들(16) 및/또는 서로 대향하여 놓인 횡방향 측면들(17)에, 도시된 실시예에서는 대향하여 놓인 양측 횡방향 측면(17)에, 자동차의 프레임, 즉, 도 1에 도시된 자동차의 스트럿(11)에 홀딩 장치를 고정하고 접지시키기 위한 섹션들(22)을 구비한다. 그에 따라, 홀딩 장치(15)는, 가이드 채널(21a)로부터 신호 도체(14)가 인출되는 양측 또는 양 단부에서 접지된다. 양측 또는 양 단부에서의 고정 및 접지에 의해, 특히 접지의 기능 안전성이 증대된다. 일측 또는 일 단부에서 홀딩 장치를 고정하고 접지시키기 위한 각각의 섹션(22)이 의도치 않게 느슨해지는 경우, 타측 단부에 배치된 섹션(22)이 홀딩 장치의 고정 및 접지를 계속 보장한다.
홀딩 장치(15)의 플레이트형 본체는 바람직하게 금속성이며, 그에 따라 전도성을 지니도록 구현된다. 전류 도체(12)도 역시 금속성이며, 그에 따라 전도성을 지니도록 구현된다. 이와 달리, 전류 도체(12)를 위한 고정 섹션(20c)은 비전도성 재료로 구현된다.
따라서, 본 발명은 자동차의 트랙션 배터리의 고압 전류 도체(12) 및 저압 신호 도체(14)를 위한 홀딩 장치(15)를 제안하며, 이 홀딩 장치는 한편으로 바람직하게는 버스바로 형성된 전류 도체(12)를 안내하고 고정하며; 각각의 신호 도체(14)를 안내하고 고정하며; 각각의 신호 도체를 위해 EMC 차폐를 제공하기 위해 전류 도체(12)에 대해 신호 도체(14)를 차폐하는; 역할을 한다. 본 발명에 따른 홀딩 장치(15)는 구조적으로 간단하며, 각각의 신호 도체(14)의 효과적인 차폐를 가능하게 한다.

Claims (9)

  1. 자동차의 트랙션 배터리의 전류 도체 및 신호 도체를 위한 홀딩 장치(15)로서, 상기 홀딩 장치는,
    종방향 측면들(16)과 횡방향 측면들(17), 그리고 상기 종방향 측면들(16)과 횡방향 측면들(17) 사이에 연장되는 상면(18)과 하면(19);
    상기 상면(18)과 하면(19) 중 일측에 배치되어 트랙션 배터리의 전류 도체(12)를 안내하고 고정하기 위한 부재(20);
    상기 상면(18)과 하면(19) 중 타측에 배치되어 트랙션 배터리의 적어도 하나의 신호 도체(14)를 안내하고 고정하기 위한 부재(21);
    를 구비하며,
    상기 플레이트형 본체는 전류 도체(12)에 대해 상기 또는 각각의 신호 도체(14)의 EMC 차폐를 제공하고,
    상기 플레이트형 본체는, 서로 대향하여 놓인 종방향 측면들(16) 및/또는 서로 대향하여 놓인 횡방향 측면들(17)에, 홀딩 장치를 자동차의 프레임 상에 고정하고 접지시키기 위한 섹션(22)을 갖는, 홀딩 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 자동차의 프레임이 트랙션 배터리의 하우징을 형성하는 것을 특징으로 하는, 홀딩 장치.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 전류 도체(12)를 안내하고 고정하기 위한 부재(20)는 플레이트형 본체의, 서로 대향하여 놓인 종방향 측면들(16)을 따라 위치되는 것을 특징으로 하는, 홀딩 장치.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 전류 도체(12)를 안내하고 고정하기 위한 부재(20)는, 각각의 전류 도체(12)의 고정점(12a)을 관통하여 연장되는 나사 볼트(20a)를 포함하는 것을 특징으로 하는, 홀딩 장치.
  5. 제4항에 있어서, 나사 볼트(20a)는 상기 각각의 나사 볼트(20a)에 각각의 전류 도체(12)를 고정하는 너트(20b)와 상호작용하는 것을 특징으로 하는, 홀딩 장치.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 자동차의 프레임에 상기 홀딩 장치를 고정하고 접지시키기 위한 섹션(22)은, 플레이트형 본체의, 서로 대향하여 놓인 횡방향 측면들(17)을 따라 위치되는 것을 특징으로 하는, 홀딩 장치.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 또는 각각의 신호 도체(14)를 안내하고 고정하기 위한 부재들(21)은 플레이트형 본체의 종방향 측면(16)들에 대해 평행하게 연장되는 것을 특징으로 하는, 홀딩 장치.
  8. 제7항에 있어서, 상기 또는 각각의 신호 도체(14)를 안내하고 고정하기 위한 부재들(21)은 플레이트형 본체의 종방향 측면들(16)에 대해 평행하게 연장되는 가이드 채널(21a) 및 상기 가이드 채널(21a) 내에 배치된 복수의 고정 클립(21b)을 포함하는 것을 특징으로 하는, 홀딩 장치.
  9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 플레이트형 본체는 금속성인 것을 특징으로 하는, 홀딩 장치.
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