KR20210014385A - 차량용 고전압 배터리 캐리어 - Google Patents

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Abstract

본 발명에서는 고전압배터리와 전장부품이 모듈화되어 고전압배터리와 전장부품이 차체 프레임에 2단으로 결착됨에 따라 설치공간이 축소되고, 전장부품의 탈장착이 용이하여 작업성이 향상되는 차량용 고전압 배터리 캐리어가 소개된다.

Description

차량용 고전압 배터리 캐리어 {HIGH VOLTAGE BATTERY CARRIER FOR VEHICLE}
본 발명은 고전압배터리와 전장부품을 프레임에 장착시 작업성이 향상되도록 하는 차량용 고전압 배터리 캐리어에 관한 것이다.
최근 환경친화적 기술의 구현 및 에너지 고갈 등의 문제해결을 사회적 이슈로 대두되고 있는 것이 전기자동차이다. 전기자동차는 배터리로부터 전기를 공급받아 동력을 출력하는 모터를 이용하여 작동한다. 따라서, 이산화탄소의 배출이 없고, 소음이 아주 작으며, 모터의 에너지효율은 엔진의 에너지효율보다 높은 장점이 있어 친환경 자동차로 각광받고 있다.
이러한 친환경 자동차는 전기버스로도 개발되고 있으며, 전기버스와 같은 대형차량에는 다수의 고전압배터리와 전장부품이 구비됨에 따라 이를 일체화하여 공간을 축소해야 한다.
또한, 전장부품의 경우 정비성이 확보되어야 하는데, 종래에는 정비성을 고려하지 않음에 따라 전장부품의 정비가 어려운 문제가 있다.
상기의 배경기술로서 설명된 사항들은 본 발명의 배경에 대한 이해 증진을 위한 것일 뿐, 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에게 이미 알려진 종래기술에 해당함을 인정하는 것으로 받아들여져서는 안 될 것이다.
KR 10-2012-0033181 A (2012.04.06.)
본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, 고전압배터리와 전장부품을 모듈화하여 프레임에 장착시 작업성이 향상되는 차량용 고전압 배터리 캐리어를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 차량용 고전압 배터리 캐리어는 차체 프레임에 결합되고 고전압배터리가 고정되는 메인캐리어; 메인캐리어의 상부 또는 하부에 결합되고, 메인캐리어에 결합시 전장부품이 수용되는 공간을 형성하며 상하방향으로 개통되게 형성된 서브캐리어; 및 서브캐리어에 상하방향으로 탈부착 가능하게 설치되고 전장부품이 결합된 탈부착캐리어;을 포함한다.
메인캐리어의 상부에 고전압배터리가 고정되고, 서브캐리어는 메인캐리어의 하부에 결합되며, 탈부착캐리어는 서브캐리어의 하측에서 삽입되어 서브캐리어에 결합됨으로써 메인캐리어와 서브캐리어 사이에 전장부품이 마련되는 것을 특징으로 한다.
메인캐리어는, 전후방향으로 연장된 한 쌍의 제1배터리프레임과, 제1배터리프레임의 연장방향으로 이격 배치되고 제1배터리프레임이 마주하는 내측 방향으로 연장된 다수의 제2배터리프레임으로 구성된 것을 특징으로 한다.
제1배터리프레임과 제2배터리프레임은 폐단면으로 이루어진 것을 특징으로 한다.
차체 프레임은 전후방향으로 연장된 한 쌍의 사이드프레임이 구성되고, 사이드프레임에는 서로 마주하는 방향으로 돌출된 고정용브라켓이 이격되어 다수개 형성되며, 제1배터리프레임은 사이드프레임 사이에 배치되고 고정용브라켓에 매칭되는 결합부가 형성되며, 결합부와 고정용브라켓이 고정수단을 통해 결합된 것을 특징으로 한다.
제1배터리프레임은 다각형 또는 원형 단면을 가지도록 형성되며 고전압배터리가 안착되는 지지패널;을 더 포함하고, 지지패널은 제1배터리프레임에 결합되며 제1배터리프레임의 길이방향을 따라 다수개 마련되고, 고전압배터리와 지지패널이 고정수단을 통해 결합된 것을 특징으로 한다.
지지패널에는 수직하게 연장되며 고정수단이 체결되는 체결부가 형성되고, 제1배터리프레임에는 체결부가 관통되는 관통홀이 형성된 것을 특징으로 한다.
서브캐리어는 제1배터리프레임을 따라 연장된 한 쌍의 제1서브프레임과, 제1서브프레임이 마주하는 방향으로 연장된 하나 이상의 제2서브프레임과, 제1서브프레임의 연장방향으로 이격 배치되고 제1배터리프레임을 향해 연장되어 제1배터리프레임에 결합되는 제3서브프레임으로 구성된 것을 특징으로 한다.
제1서브프레임, 제2서브프레임, 제3서브프레임은 폐단면으로 이루며, 제1서브프레임과 제3서브프레임의 연결 부위에는 보강리브가 형성된 것을 특징으로 한다.
제1배터리프레임은 제3서브프레임의 연결 부위에 마련되고 평면을 이루도록 형성된 접합패널;을 더 포함하며, 접합패널은 제1배터리프레임에 결합되고 고정수단을 통해 제3서브프레임과 결합된 것을 특징으로 한다.
접합패널에는 수직하게 연장되며 고정수단이 체결되는 연결부가 형성되고, 제1배터리프레임에는 연결부가 관통되는 개통홀이 형성된 것을 특징으로 한다.
제1서브프레임에는 서로 마주하는 방향으로 돌출된 탈부착브라켓이 제1서브프레임의 연장방향을 따라 이격되어 다수개 형성되고, 탈부착캐리어는 제1서브프레임 사이에 삽입되며 다수의 탈부착브라켓에 체결되어 고정되는 것을 특징으로 한다.
탈부착캐리어는 다수의 탈부착프레임이 연결되어 다각형을 이루도록 형성되고, 고정수단을 통해 탈부착브라켓과 탈부착프레임이 결합된 것을 특징으로 한다.
탈부착프레임은 전장부품이 고정되는 반대면이 개방되도록 형성된 것을 특징으로 한다.
탈부착캐리어는 복수개로 구성되고 어느 하나의 전장부품이 고정되며 제1서브프레임의 길이방향을 따라 나열되어 제1서브프레임에 고정된 것을 특징으로 한다.
상술한 바와 같은 구조로 이루어진 차량용 고전압 배터리 캐리어는 고전압배터리와 전장부품이 모듈화되어 고전압배터리와 전장부품이 차체 프레임에 2단으로 결착됨에 따라 설치공간이 축소되고, 전장부품의 탈장착이 용이하여 작업성이 향상된다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 고전압 배터리 캐리어를 나타낸 사시도.
도 2는 도 1에 도시된 차량용 고전압 배터리의 평면도.
도 3은 도 1에 도시된 차량용 고전압 배터리의 측면도.
도 4는 도 1에 도시된 차량용 고전압 배터리의 메인캐리어, 서브캐리어, 탈부착캐리어를 나타낸 도면.
도 5는 도 1에 도시된 차량용 고전압 배터리의 메인캐리어를 나타낸 도면.
도 6 내지 7은 도 1에 도시된 차량용 고전압 배터리에 따른 메인캐리어의 장착을 설명하기 위한 도면.
도 8은 도 1에 도시된 차량용 고전압 배터리의 서브캐리어 및 탈부착캐리어를 나타낸 도면.
도 9 내지 10은 도 1에 도시된 차량용 고전압 배터리에 따른 서브캐리어 및 탈부착캐리어의 장착을 설명하기 위한 도면.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 차량용 고전압 배터리 캐리어에 대하여 살펴본다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 고전압 배터리 캐리어를 나타낸 사시도이고, 도 2는 도 1에 도시된 차량용 고전압 배터리의 평면도이며, 도 3은 도 1에 도시된 차량용 고전압 배터리의 측면도이고, 도 4는 도 1에 도시된 차량용 고전압 배터리의 메인캐리어, 서브캐리어, 탈부착캐리어를 나타낸 도면이며, 도 5는 도 1에 도시된 차량용 고전압 배터리의 메인캐리어를 나타낸 도면이고, 도 6 내지 7은 도 1에 도시된 차량용 고전압 배터리에 따른 메인캐리어의 장착을 설명하기 위한 도면이며, 도 8은 도 1에 도시된 차량용 고전압 배터리의 서브캐리어 및 탈부착캐리어를 나타낸 도면이고, 도 9 내지 10은 도 1에 도시된 차량용 고전압 배터리에 따른 서브캐리어 및 탈부착캐리어의 장착을 설명하기 위한 도면이다.
본 발명에 따른 차량용 고전압 배터리 캐리어는 도 1 내지 4에 도시된 바와 같이, 차체 프레임(100)에 결합되고 고전압배터리(10)가 고정되는 메인캐리어(200); 메인캐리어(200)의 상부 또는 하부에 결합되고, 메인캐리어(200)에 결합시 전장부품(20)이 수용되는 공간을 형성하며 상하방향으로 개통되게 형성된 서브캐리어(300); 및 서브캐리어(300)에 상하방향으로 탈부착 가능하게 설치되고 전장부품(20)이 결합된 탈부착캐리어(400);을 포함한다. 전장부품(20)의 경우 LDC (Low voltage DC-DC Converter), 인버터, OBC(On Board Charger) 등 전기차 또는 하이브리드 차량에서 요구되는 다양한 전자기기로 구성될 수 있다.
본 발명은 메인캐리어(200), 서브캐리어(300), 탈부착캐리어(400)로 구성되며, 메인캐리어(200)가 차체 프레임(100)에 결합된다. 여기서, 메인캐리어(200)에는 고전압배터리(10)가 안착되어 고정되고, 탈부착캐리어(400)에는 전장부품(20)이 안착되어 고정되며, 탈부착캐리어(400)가 메인캐리어(200)에 결합된 서브캐리어(300)에 탈부착 가능하게 설치됨으로써, 전장부품(20)의 정비시 서브캐리어(300)에서 탈부착캐리어(400)를 분리하는 것으로, 전장부품(20)의 정비를 수행할 수 있다.
이렇게, 본 발명에서는 메인캐리어(200), 서브캐리어(300), 탈부착캐리어(400)를 통해 고전압배터리(10)와 전장부품(20)이 고정되고, 고전압배터리(10)와 전장부품(20)이 상하측에 2단 배치되는 구조를 이룬다. 또한, 상대적으로 잦은 정비를 요구하는 전장부품(20)이 탈부착캐리어(400)에 고정됨에 따라, 탈부착캐리어(400)를 서브캐리어(300)에서 분리하는 것으로 전장부품(20)의 정비가 가능하여, 정비성이 향상된다.
한편, 메인캐리어(200)의 상부에 고전압배터리(10)가 고정되고, 서브캐리어(300)는 메인캐리어(200)의 하부에 결합되며, 탈부착캐리어(400)는 서브캐리어(300)의 하측에서 삽입되어 서브캐리어(300)에 결합됨으로써 메인캐리어(200)와 서브캐리어(300) 사이에 전장부품(20)이 마련될 수 있다.
이는, 대형버스와 같은 대형차에 고전압배터리(10) 및 전장부품(20)을 적용시, 고전압배터리(10)와 전장부품(20)이 차량 하측의 차체 프레임(100)에 설치되는바, 메인캐리어(200)의 하부에 서브캐리어(300) 및 탈부착캐리어(400)가 마련되도록 한다. 즉, 메인캐리어(200)의 상부에는 고전압배터리(10)가 고정되고, 메인캐리어(200)의 하부에는 서브캐리어(300)가 결합되어 전장부품(20)이 마련될 수 있는 공간이 확보되며, 전장부품(20)이 고정된 탈부착캐리어(400)가 서브캐리어(300)의 하측에서 상방으로 이동되어 서브캐리어(300)에 결합되도록 이루어진다.
이렇게, 메인캐리어(200)에 고전압배터리(10)가 고정되고, 메인캐리어(200)의 하측으로 전장부품(20)이 고정됨으로써, 고전압배터리(10)와 전장부품(20)을 하나의 모듈 구조로서 구성할 수 있다. 또한, 전장부품(20)의 정비 필요시, 탈부착캐리어(400)를 서브캐리어(300)에서 하방으로 탈거하는 것으로, 전장부품(20)의 정비가 가능한 상태가 되어 정비성이 향상된다.
상술한 본 발명에 대해서 구체적으로 설명하면, 도 5에 도시된 바와 같이, 메인캐리어(200)는, 전후방향으로 연장된 한 쌍의 제1배터리프레임(210)과, 제1배터리프레임(210)의 연장방향으로 이격 배치되고 제1배터리프레임(210)이 마주하는 내측 방향으로 연장된 다수의 제2배터리프레임(220)으로 구성될 수 있다.
이러한 제1배터리프레임(210)과 제2배터리프레임(220)은 폐단면으로 이루어질 수 있다. 이로 인해, 제1배터리프레임(210)과 제2배터리프레임(220)는 단면계수가 커짐에 따라 저항 능력이 증가되어 강성이 확보된다.
이렇게, 메인캐리어(200)는 한 쌍의 제1배터리프레임(210)과 다수의 제2배터리프레임(220)으로 구성되며, 제1배터리프레임(210)과 제2배터리프레임(220)은 수직하게 연결됨에 따라 제1배터리프레임(210)과 제2배터리프레임(220) 사이로 사각형의 공간이 형성될 수 있다. 이러한 메인캐리어(200)는 단면을 가지도록 형성될 수 있으나, 제1배터리프레임(210)과 제2배터리프레임(220) 사이로 공간이 형성됨에 따라, 전체 중량이 감소되고 강성도 확보된다.
여기서, 제2배터리프레임(220)의 경우 메인캐리어(200)가 요구되는 강성에 따라 개수 및 이격거리가 설정될 수 있다.
한편, 도 2 및 도 6에 도시된 바와 같이, 차체 프레임(100)은 전후방향으로 연장된 한 쌍의 사이드프레임(110)이 구성되고, 사이드프레임(110)에는 서로 마주하는 방향으로 돌출된 고정용브라켓(120)이 이격되어 다수개 형성되며, 제1배터리프레임(210)은 사이드프레임(110) 사이에 배치되고 고정용브라켓(120)에 매칭되는 결합부(211)가 형성되며, 결합부(211)와 고정용브라켓(120)이 고정수단(30)을 통해 결합됨으로써 차체 프레임(100)을 이루는 사이드프레임(110)에 메인캐리어(200)가 고정될 수 있다.
도 6에서 볼 수 있듯이, 고정용브라켓(120)의 경우 'L'형상으로 꺾여진 형태를 이룸에 따라 사이드프레임(110)에서 메인캐리어(200)측으로 돌출될 수 있고, 결합부(211)의 경우 제1배터리프레임(210)에서 연장되어 고정용브라켓(120)에 매칭됨으로써, 고정수단(30)이 고정용브라켓(120)과 결합부(211)를 수직으로 관통하여 고정용브라켓(120)과 결합부(211)가 결합되도록 할 수 있다.
여기서, 고정수단(30)은 볼트로 구성될 수 있고 고정용브라켓(120)과 결합부(211)에는 볼트 체결을 위한 너트홀이 형성될 수 있으며, 메인캐리어(200)가 차체 프레임(100)에서 하방으로 이탈될 수 있도록 고정수단(30)은 하측에서 상측으로 삽입되어 체결될 수 있다.
또한, 결합부(211)에는 수직방향으로 연장되고 고정수단(30)이 관통되며 강성 재질로 이루어진 보강칼라(211a)가 구비되어 결합부(211)의 강성이 보조되도록 할 수 있다.
한편, 도 5 및 도 7에 도시된 바와 같이, 제1배터리프레임(210)은 다각형 또는 원형 단면을 가지도록 형성되며 고전압배터리(10)가 안착되는 지지패널(212);을 더 포함하고, 지지패널(212)은 제1배터리프레임(210)에 결합되며 제1배터리프레임(210)의 길이방향을 따라 다수개 마련되고, 고전압배터리(10)와 지지패널(212)이 고정수단(30)을 통해 결합될 수 있다.
이렇게, 제1배터리프레임(210)에는 고전압배터리(10)가 안착되는 지지패널(212)이 구비되며, 지지패널(212)의 경우 일정 단면적을 가지도록 형성되어 메인캐리어(200)의 강성을 보강하고 고전압배터리(10)가 안정적으로 지지되어 고정되도록 한다.
여기서, 지지패널(212)은 제1배터리프레임(210)의 길이방향을 따라 다수개 마련되는데, 제1배터리프레임(210)에서 제2배터리프레임(220)이 연결되는 위치와 결합부(211)가 형성되는 위치에 마련될 수 있으며, 요구 강성에 따라 추가적으로 더 배치될 수 있다.
이러한 지지패널(212)에는 수직하게 연장되며 고정수단(30)이 체결되는 체결부(212a)가 형성되고, 제1배터리프레임(210)에는 체결부(212a)가 관통되는 관통홀(213)이 형성될 수 있다. 이로 인해, 지지패널(212)이 제1배터리프레임(210)에 결합된 상태에서 체결부(212a)가 관통홀(213)을 통과하여 제1배터리프레임(210)의 내측으로 삽입됨에 따라, 지지패널(212)은 제1배터리프레임(210)의 상부에 밀착되어 결합될 수 있다.
여기서, 고정수단(30)은 볼트로 구성될 수 있고 체결부(212a)에는 너트홀이 형성되어 고정수단(30)이 볼트 체결될 수 있다
한편, 도 8에 도시된 바와 같이, 서브캐리어(300)는 제1배터리프레임(210)을 따라 연장된 한 쌍의 제1서브프레임(310)과, 제1서브프레임(310)이 마주하는 방향으로 연장된 하나 이상의 제2서브프레임(320)과, 제1서브프레임(310)의 연장방향으로 이격 배치되고 제1배터리프레임(210)을 향해 연장되어 제1배터리프레임(210)에 결합되는 제3서브프레임(330)으로 구성될 수 있다.
이러한 제1서브프레임(310), 제2서브프레임(320), 제3서브프레임(330)은 폐단면으로 이루어져 단면계수가 커짐에 따라 저항 능력이 증가되어 강성이 확보되고, 제1서브프레임(310)과 제3서브프레임(330)의 연결 부위에는 보강리브(300a)가 형성됨으로써, 각 서브프레임의 연결 부위의 강성이 증가된다.
이렇게, 서브캐리어(300)는 한 쌍의 제1서브프레임(310)과 다수의 제2서브프레임(320)으로 구성되며, 제1서브프레임(310)과 제2서브프레임(320)은 수직하게 연결됨에 따라 제1서브프레임(310)과 제2서브프레임(320) 사이로 사각형의 공간이 형성될 수 있다.
여기서, 제2서브프레임(320)의 경우 서브캐리어(300)가 요구되는 강성에 따라 개수 및 이격거리가 설정될 수 있으며, 전장부품(20) 중 무게가 가장 무겁거나 정비 필요성이 다소 낮은 전장부품(20)이 고정될 수 있도록 제1서브프레임(310)과 제2서브프레임(320)이 연결 형상이 결정될 수 있다. 일례로, 도 9에서 볼 수 있듯이, 전장부품(20) 중 OBC(On-Board Charger)의 경우 서브캐리어(300)에 고정될 수 있으며, OBC가 고정되는 위치에는 제2서브프레임(320)이 제1서브프레임(310)에 연결되어 강성이 확보되도록 할 수 있다.
한편, 도 10에 도시된 바와 같이, 제1배터리프레임(210)은 제3서브프레임(330)의 연결 부위에 마련되고 평면을 이루도록 형성된 접합패널(214);을 더 포함하며, 접합패널(214)은 제1배터리프레임(210)에 결합되고 고정수단(30)을 통해 제3서브프레임(330)과 결합될 수 있다.
이렇게, 제1배터리프레임(210)에는 서브캐리어(300)의 제3서브프레임(330)이 연결되는 부위에 접합패널(214)이 구비되고, 접합패널(214)의 경우 일정 단면적을 가지도록 형성되어 제1배터리프레임(210)과 제3서브프레임(330)의 연결 부위에 강성이 보강되도록 한다.
여기서, 접합패널(214)에는 수직하게 연장되며 고정수단(30)이 체결되는 연결부(214a)가 형성되고, 제1배터리프레임(210)에는 연결부(214a)가 관통되는 개통홀(215)이 형성될 수 있다. 이로 인해, 접합패널(214)이 제1배터리프레임(210)에 결합된 상태에서 제1배터리프레임(210)의 하부에 밀착되어 결합될 수 있다.
여기서, 고정수단(30)은 볼트로 구성될 수 있고 연결부(214a)에는 너트홀이 형성되어 고정수단(30)이 볼트 체결될 수 있다.
한편, 도 8 내지 9에서 볼 수 있듯이, 제1서브프레임(310)에는 서로 마주하는 방향으로 돌출된 탈부착브라켓(311)이 제1서브프레임(310)의 연장방향을 따라 이격되어 다수개 형성되고, 탈부착캐리어(400)는 제1서브프레임(310) 사이에 삽입되며 다수의 탈부착브라켓(311)에 체결되어 고정될 수 있다.
이렇게, 탈부착브라켓(311)은 제1서브프레임(310)의 상부에서 탈부착캐리어(400)를 향해 돌출되어 탈부착캐리어(400)에 매칭됨에 따라 고정수단(30)을 통해 탈부착브라켓(311)이 서브캐리어(300)에 고정될 수 있다. 여기서, 탈부착캐리어(400)의 강건한 고정을 위해, 다수의 탈부착브라켓(311)에 탈부착캐리어(400)가 체결되어 고정될 수 있으며, 탈부착캐리어(400)의 형상에 따라 하중이 균형있게 분산되도록 연결 지점 및 연결 개수가 설정될 수 있다.
여기서, 탈부착캐리어(400)는 다수의 탈부착프레임(410)이 연결되어 다각형을 이루도록 형성되고, 고정수단(30)을 통해 탈부착브라켓(311)과 탈부착프레임(410)이 결합될 수 있다. 여기서, 탈부착프레임(410)은 전장부품(20)이 고정되는 반대면이 개방되도록 형성되어 강성은 확보되되 중량은 감소되도록 한다.
본 발명에서 메인캐리어(200)와 서브캐리어(300)는 사각형 형상으로 형성됨에 따라, 탈부착캐리어(400)도 다수의 탈부착프레임(410)이 수직하게 연결되어 사각형 형상으로 형성될 수 있다. 이에 따라, 탈부착캐리어(400)는 탈부착프레임(410)이 제1서브프레임(310)에 형성된 탈부착브라켓(311)에 고정수단(30)을 통해 결합됨으로써 서브캐리어(300)에 고정될 수 있다.
여기서, 고정수단(30)은 볼트로 구성될 수 있고 탈부착프레임(410)의 상부에는 너트홀이 형성되어 볼트 체결될 수 있으며, 탈부착캐리어(400)가 서브캐리어(300)에서 하방으로 이탈될 수 있도록 고정수단(30)은 하측에서 상측으로 삽입되어 체결될 수 있다.
한편, 도 3 및 도 9에서 볼 수 있뜻이, 탈부착캐리어(400)는 복수개로 구성되고 어느 하나의 전장부품(20)이 고정되며 제1서브프레임(310)의 길이방향을 따라 나열되어 제1서브프레임(310)에 고정될 수 있다.
이렇게, 탈부착캐리어(400)에는 다수의 전장 부품 중 하나의 전장부품(20)이 고정되고, 각 탈부착캐리어(400)가 서브캐리어(300)에 고정된 상태에서 특정 전장부품(20)의 정비시 해당되는 전장부품(20)이 고정된 탈부착캐리어(400)를 서브캐리어(300)에서 분리하는 것으로 정비가 가능하여 작업성이 향상된다.
이렇게, 전장부품(20) 정비시, 하측으로 탈부착캐리어(400)를 개별 탈거 가능함에 따라 정비성이 우수하고 장착 또한 용이하다.
이와 같이, 메인캐리어(200)와 서브캐리어(300)가 상하측으로 배치됨에 따라 고전압배터리(10)와 전장부품(20)이 2단으로 결착되어 모듈화되고, 특정 전장부품(20)의 정비시 서브캐리어(300)에서 해당 전장부품(20)이 고정된 탈부착캐리어(400)를 탈거하는 것으로 정비가 가능함에 따라 전장부품(20)의 탈장착 용이성 향상에 따른 작업성이 향상된다.
본 발명은 특정한 실시예에 관련하여 도시하고 설명하였지만, 이하의 특허청구범위에 의해 제공되는 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 한도 내에서, 본 발명이 다양하게 개량 및 변화될 수 있다는 것은 당 업계에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 자명할 것이다.
100:차체 프레임 110:사이드프레임
120:고정용브라켓 200:메인캐리어
210:제1배터리프레임 211:결합부
211a:보강칼라 212:지지패널
212a:체결부 213:관통홀
214:접합패널 214a:연결부
215:개통홀 220:제2배터리프레임
300:서브캐리어 310:제1서브프레임
311:탈부착브라켓 320:제2서브프레임
330:제3서브프레임 400:탈부착캐리어
410:탈부착프레임

Claims (15)

  1. 차체 프레임에 결합되고 고전압배터리가 고정되는 메인캐리어;
    메인캐리어의 상부 또는 하부에 결합되고, 메인캐리어에 결합시 전장부품이 수용되는 공간을 형성하며 상하방향으로 개통되게 형성된 서브캐리어; 및
    서브캐리어에 상하방향으로 탈부착 가능하게 설치되고 전장부품이 결합된 탈부착캐리어;을 포함하는 차량용 고전압 배터리 캐리어.
  2. 청구항 1에 있어서,
    메인캐리어의 상부에 고전압배터리가 고정되고, 서브캐리어는 메인캐리어의 하부에 결합되며, 탈부착캐리어는 서브캐리어의 하측에서 삽입되어 서브캐리어에 결합됨으로써 메인캐리어와 서브캐리어 사이에 전장부품이 마련되는 것을 특징으로 하는 차량용 고전압 배터리 캐리어.
  3. 청구항 1에 있어서,
    메인캐리어는,
    전후방향으로 연장된 한 쌍의 제1배터리프레임과, 제1배터리프레임의 연장방향으로 이격 배치되고 제1배터리프레임이 마주하는 내측 방향으로 연장된 다수의 제2배터리프레임으로 구성된 것을 특징으로 하는 차량용 고전압 배터리 캐리어.
  4. 청구항 3에 있어서,
    제1배터리프레임과 제2배터리프레임은 폐단면으로 이루어진 것을 특징으로 하는 차량용 고전압 배터리 캐리어.
  5. 청구항 3에 있어서,
    차체 프레임은 전후방향으로 연장된 한 쌍의 사이드프레임이 구성되고, 사이드프레임에는 서로 마주하는 방향으로 돌출된 고정용브라켓이 이격되어 다수개 형성되며,
    제1배터리프레임은 사이드프레임 사이에 배치되고 고정용브라켓에 매칭되는 결합부가 형성되며, 결합부와 고정용브라켓이 고정수단을 통해 결합된 것을 특징으로 하는 차량용 고전압 배터리 캐리어.
  6. 청구항 3에 있어서,
    제1배터리프레임은 다각형 또는 원형 단면을 가지도록 형성되며 고전압배터리가 안착되는 지지패널;을 더 포함하고,
    지지패널은 제1배터리프레임에 결합되며 제1배터리프레임의 길이방향을 따라 다수개 마련되고, 고전압배터리와 지지패널이 고정수단을 통해 결합된 것을 특징으로 하는 차량용 고전압 배터리 캐리어.
  7. 청구항 6에 있어서,
    지지패널에는 수직하게 연장되며 고정수단이 체결되는 체결부가 형성되고, 제1배터리프레임에는 체결부가 관통되는 관통홀이 형성된 것을 특징으로 하는 차량용 고전압 배터리 캐리어.
  8. 청구항 3에 있어서,
    서브캐리어는 제1배터리프레임을 따라 연장된 한 쌍의 제1서브프레임과, 제1서브프레임이 마주하는 방향으로 연장된 하나 이상의 제2서브프레임과, 제1서브프레임의 연장방향으로 이격 배치되고 제1배터리프레임을 향해 연장되어 제1배터리프레임에 결합되는 제3서브프레임으로 구성된 것을 특징으로 하는 차량용 고전압 배터리 캐리어.
  9. 청구항 8에 있어서,
    제1서브프레임, 제2서브프레임, 제3서브프레임은 폐단면으로 이루며, 제1서브프레임과 제3서브프레임의 연결 부위에는 보강리브가 형성된 것을 특징으로 하는 차량용 고전압 배터리 캐리어.
  10. 청구항 8에 있어서,
    제1배터리프레임은 제3서브프레임의 연결 부위에 마련되고 평면을 이루도록 형성된 접합패널;을 더 포함하며,
    접합패널은 제1배터리프레임에 결합되고 고정수단을 통해 제3서브프레임과 결합된 것을 특징으로 하는 차량용 고전압 배터리 캐리어.
  11. 청구항 8에 있어서,
    접합패널에는 수직하게 연장되며 고정수단이 체결되는 연결부가 형성되고, 제1배터리프레임에는 연결부가 관통되는 개통홀이 형성된 것을 특징으로 하는 차량용 고전압 배터리 캐리어.
  12. 청구항 8에 있어서,
    제1서브프레임에는 서로 마주하는 방향으로 돌출된 탈부착브라켓이 제1서브프레임의 연장방향을 따라 이격되어 다수개 형성되고,
    탈부착캐리어는 제1서브프레임 사이에 삽입되며 다수의 탈부착브라켓에 체결되어 고정되는 것을 특징으로 하는 차량용 고전압 배터리 캐리어.
  13. 청구항 12에 있어서,
    탈부착캐리어는 다수의 탈부착프레임이 연결되어 다각형을 이루도록 형성되고, 고정수단을 통해 탈부착브라켓과 탈부착프레임이 결합된 것을 특징으로 하는 차량용 고전압 배터리 캐리어.
  14. 청구항 12에 있어서,
    탈부착프레임은 전장부품이 고정되는 반대면이 개방되도록 형성된 것을 특징으로 하는 차량용 고전압 배터리 캐리어.
  15. 청구항 8에 있어서,
    탈부착캐리어는 복수개로 구성되고 어느 하나의 전장부품이 고정되며 제1서브프레임의 길이방향을 따라 나열되어 제1서브프레임에 고정된 것을 특징으로 하는 차량용 고전압 배터리 캐리어.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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