KR20210154282A - 차량의 고전압 배터리 소화 약제 공급 장치 - Google Patents

차량의 고전압 배터리 소화 약제 공급 장치 Download PDF

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Abstract

차량의 차체 외측에 설치되고 고전압 배터리 팩을 내장하는 배터리 케이스에 화재 발생시 소화 약제를 공급하기 위한 장치로서, 상기 배터리 팩의 화재 발생을 감지하는 화재 감지 기구; 상기 배터리 케이스에 형성되고, 개방되는 경우 상기 배터리 케이스 외부로부터 내부로 소화 약제가 유입될 수 있는 유입 플러그; 상기 소화 약제를 상기 유입 플러그로 가이드하도록 구성되는 소화 약제 공급 배관; 및 상기 화재 감지 기구에서 화재가 감지되는 경우 상기 유입 플러그를 개방하는 유입 플러그 개방 기구;를 포함하는, 차량의 고전압 배터리 소화 약제 공급 장치를 제공한다.

Description

차량의 고전압 배터리 소화 약제 공급 장치{APPARATUS FOR SUPPLYING FIRE EXTINGUISHING AGENT TO HIGH-VOLTAGE BATTERY OF VEHICLE}
본 발명은 차량의 고전압 배터리 소화 약제 공급 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 고전압 배터리의 화재를 자동 감지하여 배터리 내로 소화 약제가 투입될 수 있도록 배터리 팩을 개방하는 고전압 배터리 소화 약제 공급 장치에 관한 것이다.
일반적으로, 모터를 동력원으로 사용하는 자동차(예컨대, 배터리 전기자동차, 하이브리드 전기자동차, 등)는 고전압 배터리를 탑재하고 있다. 차량의 고전압 배터리는 통상적으로 차체 외부(예컨대 차체 하부)에 탑재하고 있다.
이러한 고전압 배터리는 비록 자주 발생되는 것은 아니지만, 화재가 발생하는 경우 진압에 어려움이 있고, 고전압 배터리의 화재를 신속히 진압하는 것은 안전에 도움되는 일이다.
그런데, 주행 중 화재의 경우 주로 개방된 공간에서 화재가 발생되기 때문에, 화재의 진압이 늦어지더라도 차량의 전소로 문제가 끝나게 된다. 하지만 주차된 차량의 경우 지하주차장 등 밀폐된 공간에 주차되는 경우가 많다. 이러한 경우 배터리의 화재가 발생되는 경우 차량의 전소까지 유독가스 및 연기가 발생하게 되므로, 이는 지하주차장 등 밀폐된 공간 전체를 오염시킬 가능성이 있다. 따라서 고전압 배터리의 화재의 조기 진압의 필요성은 주차 중 화재의 경우 더욱 중요한 의미를 가지게 된다.
이 배경기술 부분에 기재된 사항은 발명의 배경에 대한 이해를 증진하기 위하여 작성된 것으로서, 이 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 이미 알려진 종래기술이 아닌 사항을 포함할 수 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는 차량의 정차 중 고전압 배터리에서 화재가 발생하는 경우, 이를 신속히 진압할 있는 차량의 고전압 배터리 소화 약제 공급 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 실시예에 따른 차량의 고전압 배터리 소화 약제 공급 장치는, 차량의 차체 외측에 설치되고 고전압 배터리 팩을 내장하는 배터리 케이스에 화재 발생시 소화 약제를 공급하기 위한 장치로서, 상기 배터리 팩의 화재 발생을 감지하는 화재 감지 기구; 상기 배터리 케이스에 형성되고, 개방되는 경우 상기 배터리 케이스 외부로부터 내부로 소화 약제가 유입될 수 있는 유입 플러그; 상기 소화 약제를 상기 유입 플러그로 가이드하도록 구성되는 소화 약제 공급 배관; 및 상기 화재 감지 기구에서 화재가 감지되는 경우 상기 유입 플러그를 개방하는 유입 플러그 개방 기구;를 포함한다.
상기 화재 감지 기구는 상기 배터리 팩의 화재 발생시 배출되는 고온 가스에 의해 압력 전달 기체를 가열하고, 상기 유입 플러그 개방 기구는 상기 화재 감지 기구에서 공급되는 압력 전달 기체의 압력을 이용하여 상기 유입 플러그를 개방하는 것으로 할 수 있다.
상기 화재 감지 기구는, 상기 배터리 팩의 화재 발생시 상기 배터리 팩에서 발생되는 고온 가스의 압력에 의해 개방되어, 상기 고온 가스를 상기 배터리 케이스로부터 배출하는 가스 배출 플러그; 상기 가스 배출 플러그에 연결되어 상기 가스 배출 플러그로부터 배출되는 가스를 외부로 배출하는 고온 가스 배출 배관; 및 상기 고온 가스 배출 배관에 흐르는 고온 가스에 의해 활성화되는 고온 가스 감지 장치;를 포함할 수 있다.
상기 고온 가스 감지 장치는, 상기 고온 가스 배출 배관 상에 설치되고, 압력 전달 기체가 저장되며, 상기 고온 가스 배출 배관을 흐르는 고온의 가스에 의해 가열되는 압력 전달 기체 저장 용기; 상기 압력 전달 기체 저장 용기와 상기 유입 플러그 개방 기구를 연결하는 압력 전달 배관; 상기 압력 전달 배관 상에 배치되어 상기 압력 전달 배관을 통한 압력 전달을 허용 및 차단하는 압력 전달 배관 밸브; 및 차량의 주행 상태에 따라 상기 압력 전달 배관 밸브를 개방 또는 폐쇄하는 제어기;를 포함할 수 있다.
상기 제어기는, 상기 차량이 주행중이 아닌 경우 상기 압력 전달 배관 밸브를 열리도록 제어하는 것으로 할 수 있다.
상기 제어기는, 상기 차량이 주행중인 경우 상기 압력 전달 배관 밸브를 닫도록 제어하는 것으로 할 수 있다.
상기 차량이 주행중인가의 판단은, 차속을 기초로 판단할 수 있다.
상기 차량이 주행중인가의 판단은, 상기 차량의 고전압 배터리 팩의 충전 소모량을 기초로 판단할 수 있다.
상기 유입 플러그 개방 기구는, 상기 유입 플러그와 상기 배터리 케이스 사이에 형성되고, 상기 고온 가스 감지 장치와 연결되어 상기 고온 가스 감지 장치가 활성화되는 경우 팽창하는 주름관;를 포함할 수 있다.
상기 유입 플러그 개방 기구는, 상기 유입 플러그와 상기 배터리 케이스 사이에 형성되고, 상기 압력 전달 배관과 연결되어 상기 압력 전달 배관의 내부 압력에 의해 팽창하는 주름관;를 포함할 수 있다.
상기 유입 플러그 개방 기구는, 상기 유입 플러그의 상기 주름관 반대편에서 상기 유입 플러그에 가압력을 형성하는 탄성 스프링을 더 포함할 수 있다.
상기 소화 약제 공급 배관의 상기 배터리 케이스 반대측 종단은 상기 차량의 윈드쉴드 아래쪽에 형성되는 빗물받이에 연결될 수 있다.
상기 압력 전달 기체는 화학 반응에 비활성인 불활성 가스일수 있다.
상기 압력 전달 기체는 아르곤(Ar)일 수 있다.
그 외에 본 발명의 실시 예로 인해 얻을 수 있거나 예측되는 효과에 대해서는 본 발명의 실시 예에 대한 상세한 설명에서 직접적 또는 암시적으로 개시하도록 한다. 즉 본 발명의 실시 예에 따라 예측되는 다양한 효과에 대해서는 후술될 상세한 설명 내에서 개시될 것이다.
상술한 바와 같이 본 발명의 실시예에 따른 차량의 고전압 배터리 소화 약제 공급 장치에 의하면, 주차 중 고전압 배터리의 화재시에 외부에서 공급되는 소화 약제가 고전압 배터리 내로 원활하게 공급되도록 함으로써, 화재의 조기 진압을 도모할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 차량의 고전압 배터리 소화 약제 공급 장치의 구성도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 차량의 고전압 배터리 소화 약제 공급 장치의 구성도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 차량의 고전압 배터리 소화 약제 공급 장치의 작동 상태를 도시하는 도면이다.
이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.
또한, 여러 실시예에 있어서, 동일한 구성을 가지는 구성요소에 대해서는 동일한 부호를 사용하여 대표적으로 한 실시예에서 설명하고, 그 외의 실시예에서는 전술한 실시예와 다른 구성에 대해서만 설명할 수 있다.
본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 붙이도록 한다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 "전기적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다. 또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
또한, 하기의 설명에서 구성의 명칭을 제1, 제2 등으로 구분한 것은 그 구성의 명칭이 동일하여 이를 구분하기 위한 것으로, 반드시 그 순서에 한정되는 것은 아니다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 차량의 고전압 배터리 소화 약제 공급 장치를 개략적으로 도시한 구성도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 차량의 고전압 배터리 소화 약제 공급 장치의 구성도이다.
도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 본 발명의 실시예에 따른 차량의 고전압 배터리 소화 약제 공급 장치는, 차량의 차체(900) 외측에 설치되고 고전압 배터리 팩(510)을 내장하는 배터리 케이스(500)에 화재 발생시 소화 약제를 공급하기 위한 장치이다.
여기서 소화 약제는, 화재시 외부에서 소방수 등이 차량으로 분사하는 임의의 소화 약제(예컨대 물(water) 또는 화학 약제(dry or wet chemicals))일 수 있으며, 관로를 통해 배터리 케이스(500) 내부에 공급되어 배터리 케이스(500) 내의 화재를 진압(suppress)할 수 있는 임의의 매질(medium)일 수 있다.
도면에서 배터리 케이스(500)는 예시의 목적으로 단면이 직사각 형태(예컨대, 입체적으로는 직육면체)인 것으로 도시하였으나, 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 배터리 케이스(500)의 구체적인 형상은 차체에 따라 달라질 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
이러한 본 발명의 실시예에 따른 차량의 고전압 배터리 소화 약제 공급 장치는, 상기 배터리 팩(510)의 화재 발생을 감지하는 화재 감지 기구(200)와, 상기 배터리 케이스(500)에 형성되고, 개방되는 경우 상기 배터리 케이스(500) 외부로부터 내부로 소화 약제가 유입될 수 있는 유입 플러그(310)(도 2 참조)와, 상기 소화 약제를 상기 유입 플러그로 가이드하도록 구성되는 소화 약제 공급 배관(420)과, 상기 화재 감지 기구에서 화재가 감지되는 경우 상기 유입 플러그를 개방하는 유입 플러그 개방 기구(300)를 포함한다.
상기 소화 약제 공급 배관(420)은, 일단은 상기 배터리 케이스(500)의 유입 플러그(310)에 연결되어 배터리 케이스(500)에 소화 약제를 공급할 수 있다. 한편, 소화 약제 공급 배관(420)의 타단은 상기 차량의 윈드쉴드(910) 아래쪽으로 연장된다. 예컨대, 상기 소화 약제 공급 배관(420)은, 차량의 윈드쉴드(910) 아래쪽에 형성되는 빗물받이(rain gutter)(410)에 연결될 수 있다.
상기 소화 약제 공급 배관(420)은 반드시 고형의(rigid) 파이프로 형성되는 것에 한정되지 않으며, 고무 호스 등과 같이 배터리 케이스(500)에 소화 약제를 공급할 수 있는 관로를 형성할 수 있는 다양한 구성으로 형성될 수 있다.
본 실시예에서, 상기 화재 감지 기구(200)는 제어기 및 별도 전원 없이 차량 주차 중 화재를 감지할 수 있는 수동형(passive) 화재 감지 구조로 이루어진다. 일예로, 화재 감지 기구(200)는 상기 배터리 팩(510)의 화재 발생시 배출되는 고온 가스에 의해 압력 전달 기체를 가열하고, 상기 유입 플러그 개방 기구(300)는 상기 화재 감지 기구(200)에서 공급되는 압력 전달 기체의 압력을 이용하여 상기 유입 플러그(310)를 개방할 수 있다.
도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 차량의 고전압 배터리 소화 약제 공급 장치에서, 상기 화재 감지 기구(200)는, 상기 배터리 팩(510)의 화재 발생시 상기 배터리 팩(510)에서 발생되는 고온 가스의 압력에 의해 개방되어, 상기 고온 가스를 상기 배터리 케이스(500)로부터 배출하는 가스 배출 플러그(210)를 포함할 수 있다.
상기 가스 배출 플러그(210)는 정상 상태(normal state)에서는 닫혀 있어, 배터리 케이스(500)를 외부와 차단하며, 배터리 케이스(500)를 밀봉된 상태로 유지한다. 이를 위해 상기 가스 배출 플러그(210)의 상부에는 가스 배출 플러그(210)를 밀봉된 상태로 유지하기 위한 탄성 스프링(215)이 연결될 수 있다.
상기 화재 감지 기구(200)는, 상기 가스 배출 플러그(210)에 연결되어 상기 가스 배출 플러그(210)를 통해 배출되는 고온 가스를 외부로 배출하는 고온 가스 배출 배관(220)을 더 포함할 수 있다. 상기 고온 가스 배출 배관(220)은 화재시 배터리 팩(510)으로부터 배출되는 고온 가스에 내구성을 가지는 임의의 재질(예컨대 금속)로 형성될 수 있다.
상기 화재 감지 기구(200)는, 상기 고온 가스 배출 배관(220)에 흐르는 고온 가스에 의해 활성화되는 고온 가스 감지 장치(250)를 더 포함할 수 있다.
구체적으로, 상기 고온 가스 감지 장치(250)는, 상기 고온 가스 배출 배관(220) 상에 설치되고, 압력 전달 기체가 저장되며, 상기 고온 가스 배출 배관(220)을 흐르는 고온의 가스에 의해 가열되는 압력 전달 기체 저장 용기(255)를 포함할 수 있다.
상기 압력 전달 기체 저장 용기(255)는, 예컨대, 도시된 바와 같이 상기 고온 가스 배출 배관(220)을 둘러싸는 형태로 형성될 수 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 고온 가스 배출 배관(220)을 통과하는 고온 가스의 열을 전달 받을 수 있는 다양한 구성이 가능할 것이다.
즉, 고온 가스가 배터리 케이스(500)로부터 고온 가스 배출 배관(220)을 통해 배출되는 경우, 고온 가스의 열은 압력 전달 기체 저장 용기(255)에 전달되고, 압력 전달 기체 저장 용기(255) 내부의 압력 전달 기체는 온도가 높아지게 되며, 이에 따라 압력 전달 기체 저장 용기(255) 내부 압력은 높아지게 된다.
압력 전달 기체는, 저장 용기(255) 내의 압력을 필요에 따라 유입 플러그 개방 기구(300)로 전달하기 위한 것으로, 온도나 화학적 반응에 비활성인 불활성 기체(inactive gas)가 사용될 수 있다. 예컨대, 압력 전달 기체는, 네온(Ne), 헬륨(He), 아르곤(Ar), 크립톤(Kr) 등과 같은 노블 기체(noble gas)가 사용될 수 있으며, 일예로 아르곤(Ar)이 사용될 수 있다.
도 2는 고온 가스 배출 배관(220)이 압력 전달 기체 저장 용기(255)를 직선으로 관통하는 것으로 도시하고 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. 고온 가스 배출 배관(220)이 압력 전달 기체 저장 용기(255) 내를 구부러진 경로를 따라서 관통하는 등 다양한 변형이 가능하다.
상기 고온 가스 감지 장치(250)는, 상기 압력 전달 기체 저장 용기(255)와 상기 유입 플러그(310)를 연결하는 압력 전달 배관(260)을 더 포함할 수 있다. 즉, 상기 압력 전달 기체 저장 용기(255)와 상기 유입 플러그 개방 기구(300)는 압력 전달 배관(260)으로 서로 연결된다.
상기 고온 가스 감지 장치(250)는, 상기 압력 전달 배관(260) 상에 배치되어 상기 압력 전달 배관(260)을 통한 압력 전달을 허용 및 차단하는 압력 전달 배관 밸브(265)를 더 포함할 수 있다. 즉, 압력 전달 배관 밸브(265)가 열린 경우 압력 전달 기체 저장 용기(255)와 상기 유입 플러그 개방 기구(300)는 압력 전달 배관(260)을 통해 서로 소통하게 되므로, 압력 전달 기체 저장 용기(255) 내부의 압력이 증가하는 경우 이 압력 증가는 압력 전달 배관(260)을 통해 유입 플러그 개방 기구(300)에 전달된다. 한편, 압력 전달 배관 밸브(265)가 닫힌 경우, 압력 전달 기체 저장 용기(255) 내부의 압력이 증가하더라도, 이 압력 증가는 압력 전달 배관(260)을 통한 유입 플러그 개방 기구(300)로의 전달이 차단된다.
상기 고온 가스 감지 장치(250)는, 차량의 주행 상태에 따라 상기 압력 전달 배관 밸브(265)를 개방 또는 폐쇄하는 제어기(ECU)를 더 포함할 수 있다.
상기 제어기(ECU)는 설정된 프로그램에 의해 동작하는 하나 이상의 마이크로 프로세서로 구현될 있으며, 이러한 설정된 프로그램은 차량의 주행 상태에 따라 상기 압력 전달 배관 밸브(265)를 개방 또는 폐쇄하기 위한 일련의 명령을 포함하는 것으로 할 수 있다.
구체적으로, 상기 제어기(ECU)는 상기 차량이 주행중이 아닌 경우, 즉, 정차중인 경우 상기 압력 전달 배관 밸브(265)를 열리도록 제어할 수 있다. 또한, 상기 제어기(ECU)는 차량이 주행중인 경우 상기 압력 전달 배관 밸브(265)를 닫도록 제어할 수 있다.
구체적으로, 제어기(ECU)는 차량의 차속 센서(도시하지 않음)로부터 차속 정보를 받아 이 차속 정보를 기초로 상기 차량이 주행중인가의 판단을 할 수 있다. 예를 들어, 차속이 0이 아니면 주행중인 것으로, 차속이 0이면 주행중이 아닌 것으로 판단할 수 있다.
다른 예로, 제어기(ECU)는 차량의 고전압 배터리로부터 충전 상태(SoC) 정보를 받아 이 충전 상태 정보를 기초로 상기 차량이 주행중인가의 판단을 할 수 있다. 예컨대, 고전압 배터리의 충전 상태를 기초로 충전 소모량이 설정 값 이하인 경우에는 차량이 주행중이 아닌 것으로, 충전 소모량이 상기 설정 값을 초과하는 경우에는 차량이 주행중인 것으로 판단할 수 있다.
상기 설정 값은 설계자의 의도에 따라 다양한 값으로 설정될 수 있다. 예를 들어 상기 설정 값을 0으로 둔다면, 차량이 완전히 정지되고 모든 전원이 차단된 상태를 주행중이 아닌 것으로 판단하고 신호 대기 등에서 일시 정지하는 경우는 주행중인 것으로 판단하게 되는 것이다.
한편, 차량이 주행 중인 경우에는 고전압 배터리 팩(510)의 충전 소모량이 크다. 고전압 배터리 팩(510)의 충전 소모량이 정차 중 사용될 수 있는 히터 등 전장 부품에 의한 충전 소모량을 초과하는 경우에, 제어기(ECU)는 차량이 주행중인 것으로 판단할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 차량의 고전압 배터리 소화 약제 공급 장치에서, 상기 유입 플러그 개방 기구(300)는, 상기 유입 플러그(310)와 상기 배터리 케이스(500) 사이에 형성되고, 상기 고온 가스 감지 장치(250)와 연결되어 상기 고온 가스 감지 장치(250)가 활성화되는 경우 팽창하는 주름관(bellows tube)(320)을 포함할 수 있다.
구체적으로, 상기 주름관(320)은 상기 압력 전달 배관(260)과 연결되어, 상기 압력 전달 배관(260)의 내부 압력에 의해 팽창하는 것으로 할 수 있다.
상기 유입 플러그(310)는 정상 상태(normal state)에서는 닫혀 있어, 배터리 케이스(500)를 소화 약제 공급 배관(420)과 차단하며, 배터리 케이스(500)를 밀봉된 상태로 유지한다. 이를 위해 상기 유입 플러그(310)의 상부에는 유입 플러그(310)를 밀봉된 상태로 유지하기 위한 탄성 스프링(330)이 연결될 수 있다. 즉, 상기 유입 플러그 개방 기구(300)는, 상기 유입 플러그(310)의 상기 주름관(320) 반대편에서 상기 유입 플러그(310)에 가압력을 형성하는 탄성 스프링(330)을 더 포함할 수 있다.
소화 약제 공급 배관(420)에는 빗물 배출 관로(430)가 연결되어, 유입 플러그(310)가 닫힌 상태에서는 소화 약제 공급 배관(420)을 통해 흐르는 빗물 등의 유체가 배출되도록 한다. 따라서, 유입 플러그(310)가 닫힌 상태에서는, 빗물받이(410)를 통해 빗물이 소화 약제 공급 배관(420)으로 흐르더라고, 이러한 빗물은 빗물 배출 관로(430)를 통해 배출된다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 차량의 고전압 배터리 소화 약제 공급 장치의 작동 상태를 도시하는 도면이다.
도 3에서는, 차량이 주행중이 아닌 경우로서, 제어기(ECU)에 의해 압력 전달 배관(260) 상의 압력 전달 배관 밸브(265)가 개방된 상태이다.
도 3에 도시된 바와 같이, 배터리 팩(510)에서 화재에 의해 고온 가스가 발생하면, 이러한 고온 가스는 배터리 케이스(500) 내부에서 고압을 형성하고, 이러한 고압의 가스는 화재 감지 기구(200)의 가스 배출 플러그(210)에 개방 압력을 가하게 된다. 이러한 개방 압력이 탄성 스프링(215)의 압력을 초과하게 되면, 가스 배출 플러그(210)가 개방되고, 배터리 케이스(500) 내부의 고온 가스는 가스 배출 플러그(210)를 통해 배터리 케이스(500)를 빠져나가게 된다.
가스 배출 플러그(210)를 빠져 나온 고온 가스는 가스 배출 배관(220)을 통해 외부로 배출되게 되는데, 이 과정에서 고온 가스 감지 장치(250)를 활성화하게 된다. 즉, 가스 배출 배관(220)에 설치된 압력 전달 기체 저장 용기(255)를 관통해 지나면서 압력 전달 기체 저장 용기(255)에 열을 전달하게 되고, 이에 따라 압력 전달 기체 저장 용기(255) 내부의 압력은 증가하게 된다.
압력 전달 배관 밸브(265)가 개방된 상태이므로, 압력 전달 기체의 증가된 압력은 압력 전달 배관(260)을 통해 유입 플러그 개방 기구(300)로, 구체적으로는 주름관(320)으로 전달된다.
따라서, 주름관(320)은 압력 전달 기체의 증가된 압력에 의해 탄성 스프링(330)의 탄성력을 이기고 확장될 수 있으며, 이에 따라 유입 플러그(310)를 탄성 스프링(330) 방향으로 밀어 개방하게 된다.
이러한 상태에서 외부의 소방수(fireman) 등이 소화 약제를 차량에 대해 분사하면, 분사된 소화 약제는 차량의 윈드쉴드(910)를 통해 흘러 빗물받이(410)에 모이고, 소화 약제 공급 배관(420)을 통해 유입 플러그(310)로 유동한다. 이 때 유입 플러그(310)가 개방된 상태이므로, 차량을 향해 분사된 소화 약제는 배터리 케이스(500) 내부로 자연스럽게 흘러들어갈 수 있게 되는 것이다.
따라서, 화재가 발생한 배터리 케이스(500) 내부로 소화 약제를 원활하게 공급할 수 있게 되므로, 고전압 배터리 팩(510)을 보유한 차량의 화재 시에 화재를 보다 신속히 진압(suppress)할 수 있다.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시 예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
200: 화재 감지 기구
210: 가스 배출 플러그 220: 가스 배출 배관
250: 고온 가스 감지 장치 255: 압력 전달 기체 저장 용기
260: 압력 전달 배관 265: 압력 전달 배관 밸브
310: 유입 플러그 300: 유입 플러그 개방 기구
320: 주름관 330: 탄성 스프링
410: 빗물받이 420: 소화 약제 공급 배관
430: 빗물 배출 관로
500: 배터리 케이스 510: 고전압 배터리 팩
900: 차체 910: 윈드쉴드
ECU: 제어기

Claims (14)

  1. 차량의 차체 외측에 설치되고 고전압 배터리 팩을 내장하는 배터리 케이스에 화재 발생시 소화 약제를 공급하기 위한 장치로서,
    상기 배터리 팩의 화재 발생을 감지하는 화재 감지 기구;
    상기 배터리 케이스에 형성되고, 개방되는 경우 상기 배터리 케이스 외부로부터 내부로 소화 약제가 유입될 수 있는 유입 플러그;
    상기 소화 약제를 상기 유입 플러그로 가이드하도록 구성되는 소화 약제 공급 배관; 및
    상기 화재 감지 기구에서 화재가 감지되는 경우 상기 유입 플러그를 개방하는 유입 플러그 개방 기구;를 포함하는, 차량의 고전압 배터리 소화 약제 공급 장치.
  2. 제1항에서,
    상기 화재 감지 기구는 상기 배터리 팩의 화재 발생시 배출되는 고온 가스에 의해 압력 전달 기체를 가열하고,
    상기 유입 플러그 개방 기구는 상기 화재 감지 기구에서 공급되는 압력 전달 기체의 압력을 이용하여 상기 유입 플러그를 개방하는, 차량의 고전압 배터리 소화 약제 공급 장치.
  3. 제1항에서,
    상기 화재 감지 기구는,
    상기 배터리 팩의 화재 발생시 상기 배터리 팩에서 발생되는 고온 가스의 압력에 의해 개방되어, 상기 고온 가스를 상기 배터리 케이스로부터 배출하는 가스 배출 플러그; 및
    상기 가스 배출 플러그에 연결되어 상기 가스 배출 플러그로부터 배출되는 가스를 외부로 배출하는 고온 가스 배출 배관; 및
    상기 고온 가스 배출 배관에 흐르는 고온 가스에 의해 활성화되는 고온 가스 감지 장치;를 포함하는, 차량의 고전압 배터리 소화 약제 공급 장치.
  4. 제3항에서,
    상기 고온 가스 감지 장치는,
    상기 고온 가스 배출 배관 상에 설치되고, 압력 전달 기체가 저장되며, 상기 고온 가스 배출 배관을 흐르는 고온의 가스에 의해 가열되는 압력 전달 기체 저장 용기;
    상기 압력 전달 기체 저장 용기와 상기 유입 플러그 개방 기구를 연결하는 압력 전달 배관;
    상기 압력 전달 배관 상에 배치되어 상기 압력 전달 배관을 통한 압력 전달을 허용 및 차단하는 압력 전달 배관 밸브; 및
    차량의 주행 상태에 따라 상기 압력 전달 배관 밸브를 개방 또는 폐쇄하는 제어기;를 포함하는, 차량의 고전압 배터리 소화 약제 공급 장치.
  5. 제4항에서,
    상기 제어기는, 상기 차량이 주행중이 아닌 경우 상기 압력 전달 배관 밸브를 열리도록 제어하는, 차량의 고전압 배터리 소화 약제 공급 장치.
  6. 제5항에서,
    상기 제어기는, 상기 차량이 주행중인 경우 상기 압력 전달 배관 밸브를 닫도록 제어하는, 차량의 고전압 배터리 소화 약제 공급 장치.
  7. 제5항에서,
    상기 차량이 주행중인가의 판단은, 차속을 기초로 판단하는, 차량의 고전압 배터리 소화 약제 공급 장치.
  8. 제5항에서,
    상기 차량이 주행중인가의 판단은, 상기 차량의 고전압 배터리 팩의 충전 소모량을 기초로 판단하는, 차량의 고전압 배터리 소화 약제 공급 장치.
  9. 제3항에서,
    상기 유입 플러그 개방 기구는,
    상기 유입 플러그와 상기 배터리 케이스 사이에 형성되고, 상기 고온 가스 감지 장치와 연결되어 상기 고온 가스 감지 장치가 활성화되는 경우 팽창하는 주름관;를 포함하는, 차량의 고전압 배터리 소화 약제 공급 장치.
  10. 제4항에서,
    상기 유입 플러그 개방 기구는,
    상기 유입 플러그와 상기 배터리 케이스 사이에 형성되고, 상기 압력 전달 배관과 연결되어 상기 압력 전달 배관의 내부 압력에 의해 팽창하는 주름관;를 포함하는, 차량의 고전압 배터리 소화 약제 공급 장치.
  11. 제9항에서,
    상기 유입 플러그 개방 기구는,
    상기 유입 플러그의 상기 주름관 반대편에서 상기 유입 플러그에 가압력을 형성하는 탄성 스프링을 더 포함하는, 차량의 고전압 배터리 소화 약제 공급 장치.
  12. 제1항에서,
    상기 소화 약제 공급 배관의 상기 배터리 케이스 반대측 종단은 상기 차량의 윈드쉴드 아래쪽에 형성되는 빗물받이에 연결되는, 차량의 고전압 배터리 소화 약제 공급 장치.
  13. 제4항에서,
    상기 압력 전달 기체는 화학 반응에 비활성인 불활성 가스인, 차량의 고전압 배터리 소화 약제 공급 장치.
  14. 제4항에서,
    상기 압력 전달 기체는 아르곤(Ar)인, 차량의 고전압 배터리 소화 약제 공급 장치.

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