KR20220012186A

KR20220012186A - 전기자동차 배터리 비상분리 시스템 및 방법

Info

Publication number: KR20220012186A
Application number: KR1020210093768A
Authority: KR
Inventors: 박경식
Original assignee: 박경식
Priority date: 2020-07-22
Filing date: 2021-07-16
Publication date: 2022-02-03

Abstract

본 발명은 전기자동차 배터리 비상분리 시스템 및 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 배터리 화재가 발생하거나 발생할 수 있는 비상 상황에서 전기자동차에서 주도적으로 신속하게 불타는 배터리모듈을 분리할 수 있는 비상분리 시스템을 구성하여 배터리 화재에서 발생할 수 있는 운전자와 차량의 안전을 확보하고, 불량 배터리모듈을 신속하게 분리하여 전기자동차 화재 이후에 발생할 수 있는 감전 등의 2차 피해를 방지할 수 있는 전기자동차 배터리 비상분리 시스템 및 방법에 관한 것이다.

Description

전기자동차 배터리 비상분리 시스템 및 방법 {Electric vehicle battery emergency separation system and method}

특히 전기자동차에서 발생할 수 있는 배터리 화재로부터 안전성을 확보할 수 있도록 화재 발생시 배터리모듈을 자동으로 분리하도록 구성할 뿐 아니라, 배터리모듈을 분리한 이후에는 보조배터리 전원과 컨덴서를 이용하여 지면으로 분리되어 불타고 있는 배터리모듈로부터 차량을 안전한 지역까지 신속하게 비상이동 시킴으로서 화재의 위험에서 벗어나는 전기자동차 배터리 비상분리 시스템 및 방법에 관한 것이다.

또한 앞으로 완전히 자율주행하는 전기자동차에서 운전자가 잠든 상태에서도 발생할 수 있는 배터리화재에서 안전을 확보함으로서 가까운 미래에 실용화될 자율주행 전기자동차의 화재에 대한 안전성을 확보하는 전기자동차 배터리 비상분리 시스템 및 방법에 관한 것이다.

전기자동차는 배터리에 저장된 전기 에너지를 동력원으로 하여 운행되는 자동차로서, 전기자동차는 화석 연료를 사용하는 기존의 자동차와 비교할 때, 유해 가스의 배출이 없는 친환경적인 특성을 가지고 있어 전기자동차의 생산과 이용이 점차 가속화되고 있으며 자율주행과 전기자동차의 결합도 활발하게 추진되고 있다.

하지만 전기자동차가 가진 많은 장점에도 불구하고 배터리를 차량에 고정한 배터리 일체형 전기자동차는 충전의 불편함이 클 뿐 아니라 배터리 충전이 반복될수록 배터리의 열화현상이 누적되어 화재 발생의 위험이 높아지는 안전상의 취약점이 있다.

배터리가 차량과 일체형으로 설치되는 전기자동차에서 충전의 불편함이 잘 알려져 있지만 이를 해결하기 위한 고속충전은 전력 공급망에 과부하를 일으켜 블랙아웃의 위험이 커질 뿐 아니라 전기 공급량의 극심한 불균형을 일으켜 전기요금을 인상하게 만들고 배터리의 수명도 크게 단축할 뿐 아니라 폐차 단계에서 배터리 분리와 재활용의 어려움이 발생하는 문제점이 많은 실정이다.

특히 전기자동차에서 화재를 일으키는 배터리 열화현상은 전기자동차의 배터리 충전과 방전을 반복하면서 발생하는 것으로 배터리의 내부에서 리튬이 양극과 음극에서 이온과 금속으로 변환되며 전기를 충전하고 방전하는 과정에서 양극과 음극을 절연시키는 분리막에 리튬이 금속으로 환원되며 리튬금속의 결정체인 덴드라이트가 형성되는데, 이렇게 덴드라이트가 형성되면 양극과 음극 사이의 절연 저항이 낮아져 배터리 내부로 전류가 조금씩 흘러서 열이 발생하여 배터리의 온도가 점차 높아지고, 이렇게 고온 상태가 발생하면 주변으로 급속하게 덴드라이트 형성을 촉진하여 배터리 품질을 악화시킨다.

이렇게 배터리의 품질이 악화되면 배터리의 가장 취약한 부분에서 절연 파괴가 발생하여 양극과 음극이 직접 연결되고 이 부분으로 순식간에 대량의 전류가 흐르며 폭발적인 고열이 발생하면서 배터리 화재가 발생하는데, 일단 배터리에 화재가 발생하면 배터리가 전기자동차 차량과 결합되어 있기 때문에 불타는 배터리를 분리하지 못하여 전기자동차 전체를 다 태우게 되므로 인명과 재산의 막대한 손실이 발생한다.

전기자동차에서 배터리 화재가 발생하는 비상상황에서 차량 스스로 배터리모듈을 비상분리하지 못하면 배터리 화재로부터 차량과 운전자를 보호하지 못하게 된다.

이에 본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 배터리모듈을 전기자동차에서 주도적으로 분리 결합할 수 있는 배터리 연결유닛을 전기자동차에 설치하여 전기자동차에서 직접 제어하도록 구성함으로서 화재가 발생하는 비상상황에서 배터리모듈을 전기자동차에서 독자적으로 분리하여 차량이 연소되는 것을 방지할 수 있는 전기자동차 배터리 비상분리 시스템과 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

또한, 비상분리되어 노면에 떨어진 불타는 배터리모듈에서 발생하는 화재 영향권에서 전기자동차를 신속하게 안전한 거리까지 떨어질 수 있도록 전기자동차를 비상 이동시켜 배터리모듈의 화재에서 전기자동차를 안전하게 보호할 수 있는 전기자동차 배터리 비상분리 시스템과 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

또한, 자율주행하는 전기자동차에서도 발생할 수 있는 배터리화재에 대하여 충분한 안전성을 확보하여 자율주행의 안전성을 높일 수 있는 전기자동차 배터리 비상분리 시스템과 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명의 과제들은 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상술한 과제를 해결하기 위하여, 본 발명에 따른 전기자동차 배터리 비상분리 시스템은, 배터리모듈을 교환하는 전기자동차에는, 차량 바닥면에 설치되어 하부 면으로 상기 배터리모듈을 수용하는 배터리공간과, 상기 배터리공간에서 상기 배터리모듈을 상기 전기자동차에 탈착하는 연결유닛과, 상기 연결유닛에 포함되어 상기 배터리모듈과 탈착에 필요한 체결과 해제를 직접 수행하는 체결장치와, 상기 체결장치를 작동하는 구동유닛과, 상기 구동유닛을 제어하는 제어유닛으로 구성되고, 상기 배터리모듈에는, 상기 체결장치의 체결과 해제에 대응하는 결합구가 구성되어 상기 체결장치가 상기 결합구를 체결하고 해제하여 상기 전기자동차에서 주도적으로 상기 배터리모듈을 탈착한다.

또한, 상기 배터리모듈은 상부 모서리에 구비되는 삽입 바퀴를 더 포함할 수 있다.

또한, 상기 연결유닛은 전기를 연결하는 제1 연결유닛과 냉각수를 연결하는 제2 연결유닛으로 구성하고, 상기 결합구는 전기를 연결하는 제1 결합구와 냉각수를 연결하는 제2 결합구로 구성하여, 상기 제1 결합구와 상기 제2 결합구로 전기와 냉각수의 연결이 구분되도록 구성할 수 있다.

또한, 상기 결합구는 상기 배터리모듈에 암나사를 형성하여 구성하고, 상기 체결장치는 상기 암나사에 대응하는 숫나사를 형성하여 구성하고 상기 전기자동차에서 상기 숫나사를 정회전하거나 역회전하여 상기 전기자동차와 상기 배터리모듈을 결합하거나 분리하도록 구성할 수 있다.

또한, 상기 결합구는 상기 배터리모듈의 마주보는 측면 2면 또는 4면에 결합홈을 형성하여 구성하고, 상기 체결장치로 각각의 상기 결합홈과 대응하는 2개 또는 4개의 결합돌기를 형성하여 구성하고, 상기 구동유닛으로 상기 결합돌기를 상기 결합홈에 삽입하여 체결하거나 빼내서 해제하여 상기 전기자동차가 상기 배터리모듈을 결합하거나 분리하도록 구성할 수 있다.

또한, 상기 배터리모듈에서 화재 발생의 비상상황이 발생하는 경우, 상기 제어유닛으로 상기 체결장치의 체결을 해제하여 상기 배터리모듈을 분리시키면 상기 배터리모듈이 중력으로 상기 배터리공간에서 인출되고 상기 전기자동차의 하부 평면으로 낙하하여 이격할 수 있다.

또한, 상기 제어유닛은, 비상분리된 상기 배터리모듈에서 상기 전기자동차를 비상이동하는 비상이동제어를 수행하고, 상기 전기자동차 비상이동에 필요한 전기를 상기 전기자동차의 보조배터리 전원으로 공급할 수 있다.

또한, 비상이동에 필요한 전기 공급은, 1단계로 복수의 컨덴서에 상기 보조배터리의 저압 전기를 저장하고, 2단계로 저압 전기를 저장한 상기 컨덴서를 직렬연결하여 비상이동에 필요한 고압 전기를 출력하도록 구성할 수 있다.

또한, 상기 전기자동차는 운전자가 운전하지 않고 차량 스스로 주행하는 자율주행 차량일 수 있다.

본 발명에 따른 전기자동차 배터리 비상문리 방법은, 상기 배터리모듈에서 화재가 발생하거나 화재가 발생할 고온으로 가열되는 비상상황을 상기 전기자동차에 설치된 제어유닛에서 인지하는 화재인지 단계와, 비상상황을 인지한 상기 제어유닛이 상기 배터리모듈의 결합구를 체결하고 있는 체결장치를 해제하여 상기 전기자동차에서 능동적으로 상기 배터리모듈을 분리 상태로 만드는 비상분리단계와, 비상분리된 상기 배터리모듈이 중력에 의하여 상기 배터리공간에서 인출되고 자유낙하로 하강하여 상기 전기자동차 하부 평면으로 이격하는 배터리낙하 단계를 포함한다.

또한 상기 배터리낙하 단계 이후에, 상기 전기자동차에 설치한 컨덴서에서 전기를 공급하여 자유낙하로 이격되어 불타고 있는 상기 배터리모듈로부터 멀리 떨어져 안전한 곳으로 차량이 이동하는 비상이동 단계를 포함할 수 있다.

본 발명의 전기자동차 배터리 비상분리 시스템과 방법에 따르면 다음과 같은 효과가 하나 혹은 그 이상 있다.

첫째, 전기자동차의 배터리모듈에서 화재가 발생하거나 화재로 진행할 위험성을 전기자동차의 제어유닛이 인지하면 전기자동차에서 설치된 연결유닛의 체결장치를 능동적으로 개방하고 배터리모듈을 지면으로 낙하시켜 화재가 나는 배터리모듈을 전기자동차에서 신속하게 분리할 수 있는 이점이 있다.

둘째, 전기자동차와 배터리모듈이 분리된 상태에서도 보조배터리 전원을 이용하여 분리되어 불타는 배터리모듈로부터 충분히 안전한 거리로 이동시켜 배터리의 화재가 차량의 화재로 진행되는 것을 막아 지금까지 전기자동차의 최대 불안 요인인 배터리 화재에 안전하게 대응할 수 있는 이점이 있다.

셋째, 자율주행 전기자동차에서 주행도중 발생할 수 있는 배터리 화재에도 자율전기차가 능동적으로 대응할 수 있어서 자율주행으로 운전자가 잠들 수 있는 상황에서도 전기자동차가 배터리 화재의 위험을 스스로 극복할 수 있어 자율주행 전기자동차의 안전성과 신뢰성을 높이는 이점이 있다.

본 발명의 효과들은 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전기자동차 배터리 비상분리 시스템의 배터리모듈이 전기자동차에 결합한 상태를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 전기자동차 배터리 비상분리 시스템의 배터리모듈을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 전기자동차 배터리 비상분리 시스템의 배터리모듈이 전기자동차에서 비상분리한 상태를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 4는 배터리모듈을 외부 교체장치로 교환하는 전기자동차의 구성을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 전기자동차 배터리 비상분리 방법의 순서도이다.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.

본 명세서에 첨부된 도면에 도시된 구성요소의 크기나 형상 등은 설명의 명료성과 편의성을 위하여 과장되게 도시될 수 있다. 각 도면에서 동일한 구성은 동일한 참조부호로 도시한 경우가 있음을 유의하여야 한다. 또한, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 공지 기술의 기능 및 구성에 관한 상세한 설명은 생략될 수 있다.

본 명세서에서 사용된 용어는 특정 실시예를 설명하기 위하여 사용되며, 본 발명을 제한하기 위한 것이 아니다. 본 명세서에서 사용된 바와 같이 단수 형태는 문맥상 다른 경우를 분명히 지적하는 것이 아니라면, 복수의 형태를 포함할 수 있다. 또한, 본 명세서 전체에서 어떤 부분이 어떤 구성요소를 '포함'한다고 할 때 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.

어떠한 구성 요소가 다른 구성 요소에 '연결되어' 있다거나 '접속되어' 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성 요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성 요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떠한 구성 요소가 다른 구성요소에 '직접 연결되어' 있다거나 또는 '직접 접속되어' 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성 요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. 구성 요소들 간의 관계를 설명하기 위한 다른 표현들도 마찬가지로 해석되어야 한다.

본 명세서에서 사용되는 상단, 하단, 상면, 하면 또는 상부, 하부 등의 용어는 구성 요소들에 있어서 상대적인 위치를 구별하기 위해 사용되는 것이다. 예를 들어, 편의 상 도면상의 위쪽을 상부, 도면상의 아래쪽을 하부로 명명하는 경우 실제에 있어서는 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 상부는 하부로 명명될 수 있고, 하부는 상부로 명명될 수 있다.

본 명세서에서 기재한 ~제1~, ~제2~ 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성 요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지 않는다. 상기 용어들은 각 구성요소가 서로 다른 구성 요소들임을 구분하기 위해서 지칭한 것일 뿐, 제조된 순서에 구애받지 않는 것이며, 발명의 상세한 설명과 청구범위에서 그 명칭이 일치하지 않을 수 있다.

본 명세서에서 사용되는 기술적이거나 과학적인 용어를 포함한 모든 용어들은, 다르게 정의되지 않는 한 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 갖는 것으로 해석되어야 하며, 본 명세서에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

본 명세서의 전반에 걸쳐 사용되는 용어인 '배터리모듈'은 리튬 배터리로 이루어지는 배터리셀이 전기자동차(1)의 전력 소비량에 맞춰 수개에서 수십개가 연결되어 합쳐진 배터리팩을 다시 수개에서 수십개 연결하여 전기자동차(1)에 탈착 가능하도록 구비한 것을 의미한다. 이러한 집합 과정에서 배터리셀만 수십개에서 수백개를 연결하여 직접 배터리모듈을 구성할 수도 있다.

먼저 전기자동차의 화재가 발생하는 배터리 문제를 살펴보면, 첫째 전기자동차의 배터리가 충전과 방전을 반복하면 배터리 내부에서 양극과 음극을 이동하는 리튬이온이 100% 이동하지 못하고 분리막에 리튬 금속을 축적하면서 점차 도전성 덴드라이트가 크게 형성되는 배터리 열화현상이 진행되는데 이 열화가 심해지면 이 덴드라이트가 양극과 음극 사이의 절연을 파괴하여 화재가 발생하는 문제가 있고, 둘째 일단 배터리에서 화재가 발생한 이후에는 배터리에서 계속 고열을 발생하므로 쉽게 소화가 되지 않고 화재를 계속 발생시켜 차량을 전소시킬 뿐 아니라 고압전기에 의한 감전 위험도 높아 인명구조나 사고처리를 방해하고 탑승자나 소방관을 위험에 빠뜨리는 문제가 있다.

즉 전기자동차의 주행거리가 증가할수록 배터리의 화재 발생 가능성이 증가하는 것이 첫 번째 문제점이고, 발생한 배터리의 화재가 차량으로 이전될 수 있는 배터리의 장착 구조가 두 번째 문제점이다.

이러한 전기자동차 화재를 감소하기 위하여 자동차 회사에서는 배터리 충전용량을 10% 정도 줄여서 사용하는 임시적인 방법을 사용하는데, 이는 배터리의 용량을 저하시켜 운전자의 불만이 높고, 배터리 열화에 의한 화재 발생의 원인을 근본적으로 해결하지 못할 뿐 아니라, 배터리 화재 발생 이후에 발생하는 전기자동차 차량으로 화재가 이전되고 인명피해가 발생하는 등의 두 번째 문제점에는 아무런 효과가 없는 실정이다.

주행거리가 증가할수록 배터리 화재 발생의 가능성이 증가하는 전기자동차 배터리의 안전 문제를 충분히 고려하지 않고 차량 생산성과 배터리 충전만 고려하여 배터리를 차량에 고정시키기 때문에 일단 배터리에 화재가 발생하면 차량 스스로 배터리를 신속하게 분리할 수 없어서 차량이 전소되는 위험한 문제를 해결하지 못하고 있는 것이다.

특히 전기자동차의 화재에 대한 위험은 앞으로 자율자동차가 도래하는 경우 운전자가 주행 도중 잠들 수 있는 상황에서 발생할 수 있는 배터리 화재는 매우 심각한 안전상의 문제가 될 수 있으므로, 화재가 발생하는 배터리를 전기자동차에서 주도적으로 신속하게 분리하고 차량을 안전한 지역까지 비상이동하여 배터리에서 발생한 화재가 차량으로 이전되는 위험을 방지하는 비상분리 시스템이 반드시 필요하다.

이하, 본 발명의 실시예들에 의한 전기자동차 배터리 비상분리 시스템 및 방법을 설명하기 위하여 도면들을 참고하여 본 발명에 대해 설명하도록 한다.

본 명세서에서 ‘상승’과 ‘하강’은 배터리모듈이 정상적인 교환에서 수직적으로 이동하는 과정을 표현하며 중력가속도가 그대로 작용하는 비정상적인 수직 이동은 ‘낙하’로 표현한다. 또, ‘삽입’과 ‘인출’은 배터리모듈이 배터리공간에 들어가고 나오는 단계를 표현하며, ‘결합’과 ‘분리’는 배터리모듈이 배터리공간에 밀착된 상태를 표현하지만 전후과정에 종속되는데 체결 이전 상태를 결합으로 해제 이후 상태를 분리로 표현한다. ‘체결’과 ‘해제’는 체결장치와 결합구가 서로 잠금 상태로 되거나 반대로 풀림 상태로 되는 단계를 표현한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전기자동차 배터리 비상분리 시스템에서 배터리모듈이 전기자동차에 결합한 상태를 개략적으로 나타낸 도면이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 전기자동차 배터리 비상분리 시스템의 배터리모듈을 개략적으로 나타낸 도면이다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 전기자동차(1)는 배터리모듈(200)을 교환하는 전기자동차(1)의 하부에 형성되는 배터리공간(100), 상기 배터리공간(100)에 탈착 가능한 배터리모듈(200)을 포함하며 배터리모듈(200)에 저장된 전기에너지를 이용하여 주행모터를 회전시키고 주행모터(20)에 연결된 바퀴(10)로 자동차 이동평면(2)을 주행하거나 자동차 이동평면(2)에 정차하게 된다.

배터리모듈(100)을 교환하여 충전하는 전기자동차(1)에는, 차량 바닥면에 설치되어 하부 면으로 배터리모듈(200)을 수용하는 배터리공간(100), 배터리공간에서 배터리모듈(200)을 전기자동차(1)와 연결하는 연결유닛(110,120), 연결유닛에서 배터리모듈의 결합구(211,221)와 체결과 해제를 직접 수행하는 체결장치(111,121), 체결장치를 작동하는 구동유닛(113,123), 구동유닛을 제어하는 제어유닛(130)으로 구성되고, 배터리모듈(200)에는 체결장치(111,121)와 대응 구조를 가진 결합구(211,221)가 구성된다.

이렇게 구성되는 전기자동차 배터리 비상분리 시스템은 모터와 감속기로 구성되는 구동유닛(113,123)으로 작동되는 체결장치(111,121)로 배터리모듈(200)의 결합구(211,221)와 체결하고 해제하여 전기자동차(1)에서 주도적으로 배터리모듈(200)을 탈착한다.

배터리공간(100)은 전기자동차(1) 하부에 형성되어 배터리모듈(200)을 수용할 수 있다. 배터리공간(100)은 후술할 배터리모듈(200)의 삽입 바퀴(230)도 수용되도록 가장자리부의 상단을 안쪽으로 더 깊게 파이도록 형성될 수 있다. 배터리공간(100)의 상단에 배터리모듈(200)을 탈착 가능하게 연결하는 제1 연결유닛(110)과 제2 연결유닛(120)을 포함할 수 있으며, 제1 연결유닛(110)에는 탈착에 필요한 체결과 해제 작동을 하는 요철형 돌기 형상의 제1 체결장치(111)가 포함되고 제2 연결유닛(120)에는 탈착에 필요한 체결과 해제 작동을 하는 요철형 돌기 형상의 제2 체결장치(121)가 포함될 수 있다.

제1 연결유닛(110)을 통하여 배터리모듈(200)의 전기를 전기자동차(1)로 공급하기 위한 자동차 전기 공급선(112)이 연결되고, 제2 연결유닛(120)을 통하여 전기자동차(1)에 저장된 냉각수를 배터리모듈(200)에 공급하기 위한 자동차 냉각수 배관(122)이 연결되도록 구분하여 구성한다.

냉각수는 전기자동차(1)에 설치되는 히트펌프(미도시)에 의하여 계절에 따라 가열 또는 냉각되어 일정한 온도로 배터리모듈(200)로 공급되어 순환하면서 배터리모듈(200)은 항상 최적 온도를 유지할 수 있다. 이에 따라 온도에 민감한 리튬 배터리에 과열을 방지할 수 있으며 화재 발생의 위험도 감소시킬 수 있다.

제1 연결유닛(110)과 제2 연결유닛(120)에는 각각 제1 구동유닛(113)과 제2 구동유닛(123)이 설치되어 전기자동차(1)에 설치된 제어유닛(130)의 제어에 따라 각각 제1 체결장치(111)와 제2 체결장치(121)를 작동시킬 수 있다. 즉, 배터리모듈(200)이 후술할 삽입유닛(400)에 의하여 배터리공간(100)으로 삽입되어 결합되면 제1 체결장치(111)와 제2 체결장치(121)가 각각 후술할 제1 결합구(211) 및 제2 결합구(221)와 결합하게 되고 제어유닛(130)의 제어에 따라 각각 제1 구동유닛(113)과 제2 구동유닛(123)이 동작하여 제1 체결장치(111) 및 제2 체결장치(121)를 작동시키면 각각 제1 결합구(211) 및 제2 결합구(221)와 체결되어 배터리모듈(200)이 배터리공간(100)에 고정되고 연결이 완료된다.

배터리모듈(200)을 분리할 때에는 제어유닛(130)의 제어에 따라 제1 구동유닛(113)과 제2 구동유닛(123)이 반대 방향으로 동작하면 제1 체결장치(111) 및 제2 체결장치(121)가 반대로 회전하면서 각각 제1 결합구(211) 및 제2 결합구(221)와 연결이 해제될 수 있다.

방전된 배터리모듈을 충전된 배터리모듈로 교환하기 위하여 수행하는 정상적인 분리에서는 미리 외부의 삽입유닛(400)이 배터리모듈(200)을 받치고 있기 때문에 연결이 해제되어 배터리모듈(200)이 분리되어도 배터리모듈(200)의 무게를 외부의 삽입유닛(400)으로 지지하여 천천히 하강하지만, 배터리 화재가 발생하여 불타는 배터리모듈을 격리하기 위하여 수행하는 비상적인 분리에서는 배터리모듈의 무게를 지지하는 것이 없어서 연결이 해제되면 배터리모듈이 분리되면 배터리공간(100)에서 그대로 허공에서 뜬 상태가 되어서 중력에 의하여 배터리모듈(200)은 배터리공간(100)에서 인출되고 자유낙하로 하강하여 바로 자동차 이동평면(2)으로 떨어져 빠르게 이격되다.

도 2를 참조하면, 상기 배터리공간(100)에 결합하는 배터리모듈(200)은 배터리모듈(200)의 상면에 형성되어 상기 제1 체결장치(111)와 결합되는 제1 결합구(211) 및 배터리모듈(200)의 상면에 형성되어 상기 제2 체결장치(121)와 결합되는 제2 결합구(221)를 포함할 수 있다.

상기 제1 결합구(211) 및 제2 결합구(221)는 도 1에 도시된 바와 같이 요철형 결합구멍을 가지도록 형성되어 상술한 바와 같이 각각 제1 체결장치(111) 및 제2 체결장치(121)와 체결 및 해제되어서 배터리모듈(200)이 배터리공간(100)에서 탈착가능하도록 할 수 있다.

또한, 상기 제1 결합구(211)는 배터리모듈(200)의 전기를 전기자동차(1)로 공급하는 배터리 전기 공급선(212)이 설치되고, 상기 제2 결합구(221)는 전기자동차(1)의 히트펌프에 저장된 냉각수를 공급받는 배터리 냉각수 배관(222)이 설치될 수 있다.

배터리모듈(200)이 배터리공간(100)에 연결되면 자동차 전기 공급선(112)과 배터리 전기 공급선(212)도 서로 연결되어 배터리모듈(200)의 전기를 전기자동차(1)로 공급하고, 자동차 냉각수 배관(122)과 배터리 냉각수 배관(222)도 서로 연결되어 전기자동차(1)의 히트펌프에서 만든 냉각수를 배터리모듈(200)로 공급할 수 있다.

배터리공간(100)에는 전기를 연결하는 제1 연결유닛(110)과 냉각수를 연결하는 제2 연결유닛(120)으로 구성하고, 배터리모듈(200)에는 전기를 연결하는 제1 결합구(211)와 냉각수를 연결하는 제2 결합구(221)로 구성하면서 상기 제1 결합구(211)와 상기 제2 결합구(221)를 상기 배터리모듈(200)의 상면에 각각 구분하여 배치하여 전기와 냉각수의 연결이 구분될 수 있도록 구성한다.

또한, 배터리모듈(200)은 도 2에 도시된 바와 같이 상부 모서리에 구비되는 삽입 바퀴(230)를 더 포함할 수 있다. 삽입 바퀴(230)는 배터리모듈(200)이 삽입 유닛에 의하여 배터리공간(100)에 삽입되는 과정에서 발생하는 걸림 현상을 방지하고 신속하게 삽입되도록 도와줄 뿐 아니라, 분리된 배터리모듈(200)을 인출하는 과정에서도 배터리공간(100)과 배터리모듈(200) 사이에서 마찰이 발생하지 않고 신속하게 인출될 수 있도록 하는 역할을 수행한다.

삽입 바퀴(230)를 배터리모듈(200)이 가장자리부보다 약간 더 돌출되게 설치함으로서 삽입과 인출 과정에서 걸림 현상이 발생하지 않고 신속하고 정확하게 배터리모듈(200)이 배터리공간(100)에 삽입되고 인출될 수 있다.

본 실시예에서는 결합구(211,221)가 오목하고 체결장치(111,121)가 볼록한 형태로 구성되어 있으나 이를 반대로 결합구 쪽이 볼록하고 체결장치 쪽이 오목하게 구성할 수도 있으며, 언제나 전기자동차에 설치된 제어장치(130)로 전기자동차에 설치된 체결장치(111,121)로 체결과 해제를 수행함으로서 전기자동차(1) 쪽에서 주도적으로 배터리모듈(200)을 결합하고 분리할 수 있도록 구성한다.

이러한 체결장치(111,121)와 결합구(211,221)의 구조는 일반적으로 사용되는 압력용기의 뚜껑을열고 닫는 장치에 사용되는 방식을 사용할 수 있다.

또 다른 제2 실시예(미도시)로, 결합구는 상기 배터리모듈에 암나사를 형성하여 구성하고, 체결장치는 결합구인 암나사에 대응하는 숫나사를 형성하여 구성하고, 전기자동차에서 구동유닛으로 숫나사를 정회전하거나 역회전하여 전기자동차와 배터리모듈을 체결하거나 해제하도록 구성할 수 있다.

또 다른 제3 실시예(미도시)로, 결합구는 배터리모듈의 마주보는 측면 2면 또는 4면에 결합홈을 형성하여 구성하고, 체결장치로 각각의 결합홈과 대응하도록 배터리공간의 2면 또는 4면의 측면에서 구동유닛에 의하여 튀어나오고 들어가는 2개 또는 4개의 결합돌기를 형성하여 구성하고, 구동유닛으로 결합돌기를 결합홈에 삽입하거나 빼내서 전기자동차가 배터리모듈을 체결하거나 해제하도록 구성할 수 있다.

위에서 설명한 실시예는 각각 단독으로 구성할 수 있지만 필요에 따라서 두 개 또는 3개 모두를 동시에 복합적으로 구성할 수도 있다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 전기자동차 배터리 비상분리 시스템에서 배터리모듈이 전기자동차로부터 비상분리한 상태를 개략적으로 나타낸 도면으로, 도 1과 도 3을 비교하면 전기자동차 화재 발생에 의한 배터리 비상분리 상태를 쉽게 이해할 수 있다.

도 1의 상태로 자동차 이동평면(2)을 주행하는 전기자동차(1)에서 배터리모듈(200)의 이상이 발생하여 화재가 발생하거나 화재 발생의 전조현상인 고온가열의 비상상황이 발생하는 경우, 이를 인지한 제어유닛(130)은 구동유닛(113,123)을 작동시켜 체결장치(111,121)의 체결을 해제하여 배터리모듈(200)을 분리시키고, 분리된 배터리모듈(200)은 중력으로 상기 배터리공간(100)에서 인출되고 상기 전기자동차의 하부 평면인 자동차 이동평면(2)으로 낙하하여 도 3과 같이 차량과 이격된 상태가 된다.

이렇게 배터리모듈(200)의 화재를 감지한 제어장치(130)가 신속하게 배터리모듈(200)을 전기자동차(1)의 배터리공간(100)에서 분리하여 자동차 이동평면(2)까지 낙하시킴으로서 배터리의 화재에 빠르게 대응하여 배터리모듈(200)에 화재가 발생하여도 차량으로 화재가 번지지 않도록 이격하여 전기자동차의 배터리 화재에 대한 안전을 확보할 수 있다.

또한 배터리모듈 화재 발생에 보다 안전한 대응을 위하여, 제어유닛(130)은 비상분리되어 자동차 이동평면(2)에서 불타는 배터리모듈(200)이 놓인 위치에서 전기자동차를 안전한 위치로 주행바퀴(10)와 주행모터(20)를 작동하여 비상이동하는 비상이동제어를 수행하고, 전기자동차의 보조배터리 전원으로 주행모터(20)에 전기자동차 비상이동에 필요한 전기를 공급하도록 구성할 수 있다.

특히, 비상이동을 위한 주행모터(20)에 고압의 전기가 필요한 경우 전기 공급은 복수의 컨덴서를 병렬연결하여 보조배터리의 저압 전기를 저장한 다음, 저압 전기를 저장한 컨덴서를 직렬연결하여 비상이동에 필요한 주행모터(20)로 고압 전기를 출력하도록 구성하여 배터리모듈이 분리된 상태에서도 전기자동차 차량이 배터리모듈의 화재 영향권에서 신속하게 벗어나 안전한 장소로 대피할 수 있도록 구성한다.

컨덴서는 얇은 금속판을 이용하여 전기를 저장할 수 있는 장치로서 전류와 전압의 위상 차이를 만드는 등 다양한 용도로 사용되는 부품이지만 이 컨덴서의 다양한 기능 가운데 전기저장능력을 극대화한 컨덴서인 슈퍼커패시터를 이용하여 전기를 저장하여 공급할 수 있도록 직렬연결 회로와 병렬연결 회로를 선택적으로 사용함으로서 보조배터리의 저압전기로 충전하여 주행모터에 필요한 고압전기를 공급하도록 구성할 수 있으며, 이렇게 컨덴서를 구성하면 50m 정도의 비상이동에 필요한 전기를 공급할 수 있을 뿐 아니라 전기자동차의 주행과 제동에서 발생하는 순간적인 전기의 공급량 변동을 조절하는 버퍼 역할도 수행하여 전기자동차의 성능을 개선할 수 있다.

이렇게 보조배터리 전원을 이용하여 화재발생에서 배터리모듈을 비상분리할 뿐 아니라 더 나아가 신속하게 컨덴서를 충전하여 비상이동까지 수행함으로서 불타는 배터리모듈의 위치에서 신속하게 벗어나서 안전한 공간으로 대피할 수 있게 된다.

배터리모듈을 비상분리하고 비상분리한 전기자동차를 비상이동하면 운전자가 운전하지 않고 차량 스스로 주행하는 자율주행 차량인 전기자동차에서 예상할 수 없는 배터리 화재로부터 충분한 안전성을 확보할 수 있게 되므로 전기자동차 배터리 비상분리 시스템은 전기자동차를 이용한 완전한 자율주행 단계의 안전성 확보에 크게 기여할 것이다.

특히 자율주행 기술개발의 5단계인 완전 자율주행에서는 운전자가 잠든 상태로 자동차가 자율주행할 수 있는 상태이므로 완전 자율주행하는 전기자동차에서 배터리의 화재가 발생한다면 그대로 차량까지 전소가 될 수 있어서 운전자의 안전을 크게 위협하는 문제가 될 수 있으므로 전기자동차가 배터리 화재에서 스스로 비상분리하고 비상이동하여 위험을 극복할 수 있다면 자율주행에서 전기자동차의 안전성과 신뢰성을 확보할 수 있게 된다.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 전기자동차 배터리 비상분리 시스템이 적용되는 차량에서 정상적인 배터리모듈을 삽입하고 분리하는 과정을 개략적으로 나타낸 도면이다.

도 4를 이용하여 정상적인 배터리모듈(200)을 외부의 삽입유닛(400)으로 결합하고 분리하는 과정을 간단하게 설명하면, 전기자동차(1)의 하부에서 삽입 유닛(400)이 배터리공간(100)에 연결된 배터리모듈(200)의 하부를 지지하면, 전기자동차 내부에서 제어유닛(130)이 구동유닛(113,123)을 작동시켜 체결장치(111,121)를 해제하고 배터리모듈(200)을 분리하여 삽입유닛(400)에 배터리모듈(200)이 실리게 되며, 이 상태에서 삽입유닛(400)을 내리면 배터리모듈(200)이 하강하여 수평이동유닛(300)들이 배치된 배터리 이동평면에 착지하게 된다.

배터리 이동평면에서는 방전된 배터리모듈과 충전된 배터리모듈이 수평이동유닛을 이용하여 이동하며 서로 교환이 이루어진다. 교환된 충전된 배터리모듈을 다시 삽입 유닛(400)으로 상승시켜 배터리모듈(200)을 배터리공간(100)로 삽입하여 결합이 완료되면 전기자동차(1) 내부의 체결장치(111,121)를 작동하여 배터리모듈(200)의 삽입구(211,221)와 체결하여 배터리모듈(200)이 배터리공간(100)에 연결된다.

정상적인 배터리모듈(200)의 교환에서 결합구(211,221)와 체결장치(111,121)의 결합과 체결과 해제와 분리는 전기자동차(1)가 수행하고 배터리모듈(200)의 결합을 위한 상승과 삽입 그리고 분리된 배터리모듈(200)의 인출과 하강은 외부장치인 삽입유닛(400)으로 수행함으로서 전기자동차(1)와 외부장치인 삽입유닛(400)이 서로 역할을 분담하면 외부장치만으로 교체하는 경우보다 신속하게 교체하여 1분 이내에 배터리모듈(200)을 교체할 수 있다.

배터리모듈 교환은 수평이동유닛(300)으로 수행하는데, 이 과정에서 수평이동유닛(300)은 메카넘휠의 회전조합을 이용하면 배터리공간(100)와 배터리모듈(200) 사이의 삽입 오차를 10mm 이내가 되도록 배터리모듈(200) 이동을 제어할 수 있으므로 배터리모듈(200)의 삽입 바퀴(230) 직경을 최대 삽입오차의 4배인 40mm 이상으로 사용하는 것이 바람직하다.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 전기자동차 배터리 비상분리 방법의 순서도이다.

도 5에 도시된 방법은 도 1 내지 3에 도시된 본 발명의 일 실시예에 따른 전기자동차 배터리 비상분리 시스템에 의해 수행될 수 있다. 따라서, 본 발명의 일 실시예에 따른 전기자동차 배터리 비상분리 방법을 수행하기 위한 상기 전기자동차 배터리 비상분리 시스템에 대한 설명은 상술한 바 있으므로 동일한 부호를 사용하되 중복되는 상세한 설명은 생략하도록 한다.

도 5를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 전기자동차 배터리 비상분리 방법은 화재인지 단계(S100), 비상분리 단계(S200), 배터리이격 단계(S300), 비상이동 단계(S400) 및 후처리 단계(S500)를 포함한다.

먼저, 화재인지 단계(S100)는 배터리모듈(200)에서 화재가 발생하거나 화재가 발생할 고온으로 가열되는 비상상황을 상기 전기자동차(1)에 설치된 제어유닛(130)에서 인지하는 단계이다.

비상분리 단계(S200)는 비상 상황을 인지한 제어유닛(130)이 배터리모듈(200)의 결합구(211,221)를 체결하고 있는 체결장치(111,121)를 해제하여 전기자동차(1)에서 능동적으로 배터리모듈(200)을 분리 상태로 만드는 단계이다. 비상분리단계(S200) 이전에 전기자동차(1)의 주변에 배터리모듈(200)의 화재 발생과 비상분리를 비상등이나 경보기로 알릴 수 있는 경보발생 단계를 추가로 구성할 수 있다.

배터리낙하 단계(S300)는 비상 분리된 배터리모듈(200)이 중력에 의하여 배터리공간(100)에서 인출되고 자유낙하로 하강하여 상기 전기자동차 하부의 자동차 이동평면(2)으로 이격하는 단계이다.

비상이동 단계(S400)는 전기자동차(1)에 설치한 컨덴서에서 주행모터(20)에 전기를 공급하여 자유낙하로 이격되어 자동차 이동평면(2)에서 불타고 있는 배터리모듈(200)로부터 멀리 떨어져 안전한 곳으로 차량이 이동하는 단계이다. 주행모터(20)의 비상이동에 고압의 전기가 필요한 경우 전기 공급은 복수의 컨덴서에 보조배터리의 저압 전기를 저장한 다음, 저압 컨덴서를 직렬연결하여 비상이동에 필요한 고압 전기를 주행모터(20)로 출력하도록 구성하면 배터리모듈이 없는 상태에서도 전기자동차(1) 차량이 배터리모듈의 화재에서 벗어나 안전한 장소로 대피할 수 있다.

후처리 단계(S500)는 화재가 발생한 배터리모듈(200)의 화재를 진압하고 배터리모듈의 고열을 냉각하는 단계로, 자동차 이동평면(2)에 이격된 배터리모듈(200)에 물을 뿌려 화재를 진압하는 배터리소화 단계와 자동차 이동평면(2)에 놓인 배터리모듈(200) 외부에 제방을 설치하는 제방설치 단계와 제방의 내부에 물을 채워 배터리모듈(200)을 냉각시키는 배터리냉각 단계로 구성할 수 있다.

한번 불이 붙은 배터리모듈(200)은 24시간 까지 계속 열을 방출할 수 있어서 계속 화재를 일으킬 수 있기 때문에 배터리모듈(200)을 물에 담가서 냉각시키며 충분한 시간동안 완전하게 열을 방출하는 것이 배터리 화재를 종료시키는 가장 안전하고 효과적인 방법이다.

또한 배터리모듈(200)을 빨리 물로 냉각시켜 잔류물을 최대한 보존하고 회수하면 화재가 발생한 배터리의 불량 원인을 파악할 수 있어서 배터리 화재를 방지하기 위한 기술개발에 활용할 수 있는 효과가 있다.

상술한 바와 같이 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어서는 안 될 것이다.

1: 전기자동차
2: 자동차 이동평면
10: 주행바퀴
20: 주행모터
100: 배터리공간
110: 제1 연결유닛
111: 제1 체결장치
112: 자동차 전기 공급선
113: 제1 구동유닛
120: 제2 연결유닛
121: 제2 체결장치
122: 자동차 냉각수 공급 배관
123: 제2 구동유닛
130 : 제어유닛
200: 배터리모듈
211: 제1 결합구
212: 배터리 전기 공급선
221: 제2 결합구
222: 배터리 냉각수 공급 배관
230: 삽입 바퀴
300: 수평 이동 유닛
400: 삽입 유닛

Claims

배터리모듈을 교환하는 전기자동차에는,
차량 바닥면에 설치되어 하부 면으로 상기 배터리모듈을 수용하는 배터리공간;
상기 배터리공간에서 상기 배터리모듈을 상기 전기자동차에 탈착하는 연결유닛;
상기 연결유닛에 포함되어 상기 배터리모듈과 탈착에 필요한 체결과 해제를 직접 수행하는 체결장치;
상기 체결장치를 작동하는 구동유닛;
상기 구동유닛을 제어하는 제어유닛; 으로 구성되고
상기 배터리모듈에는,
상기 체결장치의 체결과 해제에 대응하는 결합구; 가 구성되어
상기 체결장치가 상기 결합구를 체결하고 해제하여 상기 전기자동차에서 주도적으로 상기 배터리모듈을 탈착하는 전기자동차 배터리 비상분리 시스템.
제1항에 있어서,
상기 배터리모듈은 상부 모서리에 구비되는 삽입 바퀴를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전기자동차 배터리 교체 시스템.
제1항에 있어서,
상기 연결유닛은 전기를 연결하는 제1 연결유닛과 냉각수를 연결하는 제2 연결유닛으로 구성하고,
상기 결합구는 전기를 연결하는 제1 결합구와 냉각수를 연결하는 제2 결합구로 구성하여,
상기 제1 결합구와 상기 제2 결합구로 전기와 냉각수의 연결이 구분되도록 구성하는 것을 특징으로 하는 전기자동차 배터리 비상분리 시스템.
제1항에 있어서,
상기 결합구는 상기 배터리모듈에 암나사를 형성하여 구성하고
상기 체결장치는 상기 암나사에 대응하는 숫나사를 형성하여 구성하고
상기 전기자동차에서 상기 숫나사를 정회전하거나 역회전하여 상기 전기자동차와 상기 배터리모듈을 결합하거나 분리하도록 구성하는 것을 특징으로 하는 전기자동차 배터리 비상분리 시스템.
제1항에 있어서,
상기 결합구는 상기 배터리모듈의 마주보는 측면 2면 또는 4면에 결합홈을 형성하여 구성하고,
상기 체결장치로 각각의 상기 결합홈과 대응하는 2개 또는 4개의 결합돌기를 형성하여 구성하고,
상기 구동유닛으로 상기 결합돌기를 상기 결합홈에 삽입하여 체결하거나 빼내서 해제하여 상기 전기자동차가 상기 배터리모듈을 결합하거나 분리하도록 구성하는 것을 특징으로 하는 전기자동차 배터리 비상분리 시스템.
제1항에 있어서,
상기 배터리모듈에서 화재 발생의 비상상황이 발생하는 경우,
상기 제어유닛으로 상기 체결장치의 체결을 해제하여 상기 배터리모듈을 분리시키면 상기 배터리모듈이 중력으로 상기 배터리공간에서 인출되고 상기 전기자동차의 하부 평면으로 낙하하여 이격하는 것을 특징으로 하는 전기자동차 배터리 비상분리 시스템.
제6항에 있어서,
상기 제어유닛은,
비상분리된 상기 배터리모듈에서 상기 전기자동차를 비상이동하는 비상이동제어를 수행하고,
상기 전기자동차 비상이동에 필요한 전기를 상기 전기자동차의 보조배터리 전원으로 공급하는 것을 특징으로 하는 전기자동차 배터리 비상분리 시스템.
제7항에 있어서,
비상이동에 필요한 전기 공급은,
1단계로 복수의 컨덴서에 상기 보조배터리의 저압 전기를 저장하고,
2단계로 저압 전기를 저장한 상기 컨덴서를 직렬연결하여 비상이동에 필요한 고압 전기를 출력하도록 구성하는 것을 특징으로 하는 전기자동차 배터리 비상분리 시스템.
제1항 내지 제8항의 어느 한 항에 있어서,
상기 전기자동차는 운전자가 운전하지 않고 차량 스스로 주행하는 자율주행 차량인 것을 특징으로 하는 전기자동차 배터리 비상분리 시스템.
배터리공간에서 배터리모듈을 교환하는 전기자동차에서,
상기 배터리모듈에서 화재가 발생하거나 화재가 발생할 고온으로 가열되는 비상상황을 상기 전기자동차에 설치된 제어유닛에서 인지하는 화재인지 단계;
비상상황을 인지한 상기 제어유닛이 상기 배터리모듈의 결합구를 체결하고 있는 체결장치를 해제하여 상기 전기자동차에서 능동적으로 상기 배터리모듈을 분리 상태로 만드는 비상분리단계;
비상분리된 상기 배터리모듈이 중력에 의하여 상기 배터리공간에서 인출되고 자유낙하로 하강하여 상기 전기자동차 하부 평면으로 이격하는 배터리낙하 단계; 로 이루어지는 전기자동차 배터리 비상분리 방법.
제10항에 있어서,
상기 배터리낙하 단계 이후에,
상기 전기자동차에 설치한 컨덴서에서 전기를 공급하여 자유낙하로 이격되어 불타고 있는 상기 배터리모듈로부터 멀리 떨어져 안전한 곳으로 차량이 이동하는 비상이동 단계; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 전기자동차 배터리 비상분리 방법.