KR20220168901A

KR20220168901A - 차량의 고전압배터리 장착 구조

Info

Publication number: KR20220168901A
Application number: KR1020210078964A
Authority: KR
Inventors: 신경훈; 최용환; 오유리; 김우현; 임해규; 정지웅
Original assignee: 현대자동차주식회사; 기아 주식회사
Priority date: 2021-06-17
Filing date: 2021-06-17
Publication date: 2022-12-26
Also published as: CN115498344A

Abstract

본 발명은 차체패널의 하측에 위치하는 배터리케이스; 상기 차체패널에 고정된 제1체결부재; 하측으로부터 상기 배터리케이스를 관통하여 상기 제1체결부재를 매개로 상기 차체패널에 결합되는 제2체결부재; 내부에 상기 제2체결부재가 관통하는 중공부를 구비하고, 상기 배터리케이스의 상부커버와 상기 차체패널 사이를 지지하도록 설치된 제3체결부재를 포함하여 구성된다.

Description

차량의 고전압배터리 장착 구조{HIGH VOLTAGE BATTERY MOUNTING STRUCTURE FOR VEHICLE}

본 발명은 전기차 등에 사용되는 고전압배터리를 차량에 탑재하는 구조에 관한 기술이다.

전기차에 탑재되는 고전압배터리는 가급적 높은 에너지 저장 용량을 가지는 것이 바람직하여, 주로 전륜과 후륜 사이의 플로어 하측에 상당한 공간을 확보하여 탑재하게 된다.

상기한 바와 같이 차량의 플로어 하측에 탑재되는 고전압배터리는 차량 하측의 외부로부터 가해지는 충격 등에 대해 안전성을 확보할 수 있도록 장착되어야 한다.

상기 발명의 배경이 되는 기술로서 설명된 사항들은 본 발명의 배경에 대한 이해 증진을 위한 것일 뿐, 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 이미 알려진 종래기술에 해당함을 인정하는 것으로 받아들여져서는 안 될 것이다.

KR

1020140045778

A

본 발명은 차량의 플로어 하측에 고전압배터리를 견고하고 안전하게 장착할 수 있도록 하여, 고전압배터리의 손상 및 파손을 방지할 수 있도록 함으로써, 고전압배터리의 안전성을 확보하여, 궁극적으로 전기차의 내구성을 충분히 확보할 수 있도록 한 차량의 고전압배터리 장착 구조를 제공함에 그 목적이 있다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명 차량의 고전압배터리 장착 구조는,

차체패널의 하측에 위치하는 배터리케이스;

상기 차체패널에 고정된 제1체결부재;

하측으로부터 상기 배터리케이스를 관통하여 상기 제1체결부재를 매개로 상기 차체패널에 결합되는 제2체결부재;

내부에 상기 제2체결부재가 관통하는 중공부를 구비하고, 상기 배터리케이스의 상부커버와 상기 차체패널 사이를 지지하도록 설치된 제3체결부재;

를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.

상기 제1체결부재는 상기 차체패널에 결합되는 플랜지부와, 상기 플랜지부의 중앙에 상기 제2체결부재가 나사 결합되는 나사부를 구비할 수 있다.

상기 제1체결부재의 플랜지부는 상기 차체패널의 상측면에 결합되고;

상기 나사부는 상기 차체패널을 하측으로 관통할 수 있다.

상기 제1체결부재의 플랜지부는 상기 차체패널의 하측면에 결합되고;

상기 나사부는 상기 플랜지부로부터 하측의 상기 배터리케이스를 향하여 돌출될 수 있다.

상기 배터리케이스의 내부에는, 배터리케이스의 상부와 하부 사이를 지지하며, 상기 제2체결부재를 내부로 관통시키는 마운팅파이프가 구비될 수 있다.

상기 마운팅파이프의 상단은 상기 배터리케이스의 상부커버 하측면을 지지하고, 상기 제3체결부재와 결합될 수 있다.

상기 제3체결부재는 하측연장부가 상기 배터리케이스 상부커버의 관통구를 통하여 상기 마운팅파이프에 결합되며;

상기 중공부 직경이 상기 제2체결부재의 섕크부 외경보다 크고, 상기 관통구 내경보다 작게 형성될 수 있다.

상기 제3체결부재의 하측연장부 외측에는 나사산이 구비되어, 상기 마운팅파이프에 나사 결합될 수 있다.

상기 제3체결부재의 내경부에는, 상기 차체패널의 상측으로부터 체결되는 체결요소에 결합될 수 있는 나사산으로 이루어진 예비체결부가 구비될 수 있다.

상기 배터리케이스의 내부에는 수용된 배터리모듈의 하측을 지지하는 미드플레이트가 구비되고;

상기 제2체결부재가 관통하며, 상기 미드플레이트의 하측과 상기 마운팅파이프의 하단을 연결하도록 형성된 마운팅서포트가 구비될 수 있다.

상기 마운팅서포트는 상기 제2체결부재의 머리부가 수용되도록 상측으로 함몰된 함몰부를 구비하고;

상기 마운팅파이프의 하단은 상기 마운팅서포트의 함몰부 상측에 지지될 수 있다.

본 발명은 차량의 플로어 하측에 고전압배터리를 견고하고 안전하게 장착할 수 있도록 하여, 고전압배터리의 손상 및 파손을 방지할 수 있도록 함으로써, 고전압배터리의 안전성을 확보하여, 궁극적으로 전기차의 내구성을 충분히 확보할 수 있도록 한다.

도 1은 본 발명에 따라 고전압배터리가 차량에 장착된 구조를 설명한 도면,
도 2는 도 1의 배터리케이스를 분해하여 도시한 도면,
도 3은 도 1의 배터리케이스의 하측면도,
도 4는 도 2의 Ⅳ-Ⅳ선 단면도,
도 5는 본 발명 차량의 고전압배터리 장착 구조의 다른 실시예를 도시한 단면도이다.

본 명세서 또는 출원에 개시되어 있는 본 발명의 실시 예들에 대해서 특정한 구조적 내지 기능적 설명들은 단지 본 발명에 따른 실시 예를 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로, 본 발명에 따른 실시 예들은 다양한 형태로 실시될 수 있으며 본 명세서 또는 출원에 설명된 실시 예들에 한정되는 것으로 해석되어서는 아니 된다.

본 발명에 따른 실시 예는 다양한 변경을 가할 수 있고 여러가지 형태를 가질 수 있으므로 특정실시 예들을 도면에 예시하고 본 명세서 또는 출원에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명의 개념에 따른 실시 예를 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

제1 및/또는 제2 등의 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성 요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안된다. 상기 용어들은 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소로부터 구별하는 목적으로만, 예컨대 본 발명의 개념에 따른 권리 범위로부터 이탈되지 않은 채, 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소는 제1 구성요소로도 명명될 수 있다.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. 구성요소들 간의 관계를 설명하는 다른 표현들, 즉 "~사이에"와 "바로 ~사이에" 또는 "~에 이웃하는"과 "~에 직접 이웃하는" 등도 마찬가지로 해석되어야 한다.

본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 설시된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미이다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미인 것으로 해석되어야 하며, 본 명세서에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 설명함으로써, 본 발명을 상세히 설명한다. 각 도면에 제시된 동일한 참조부호는 동일한 부재를 나타낸다.

도 1 내지 도 4를 참조하면, 본 발명 차량의 고전압배터리 장착 구조는, 배터리케이스(1)가 차체(3)의 하측에 장착되는 구조이다.

즉, 본 발명 고전압배터리 장착 구조는, 차체패널(5)의 하측에 위치하는 배터리케이스(1); 상기 차체패널(5)에 고정된 제1체결부재(7); 하측으로부터 상기 배터리케이스(1)를 관통하여 상기 제1체결부재(7)를 매개로 상기 차체패널(5)에 결합되는 제2체결부재(9); 내부에 상기 제2체결부재(9)가 관통하는 중공부(11)를 구비하고, 상기 배터리케이스(1)의 상부커버(13)와 상기 차체패널(5) 사이를 지지하도록 설치된 제3체결부재(15)를 포함하여 구성된 것이다.

상기 배터리케이스(1)는 내부에 배터리모듈(17)을 주위를 감싸도록 구비된 케이스프레임(19)과, 상기 케이스프레임(19)의 상측을 마감하는 상기 상부커버(13)와, 상기 케이스프레임(19) 하측을 마감하여 상기 배터리모듈(17)의 하측을 지지하도록 설치된 미드플레이트(21)와, 상기 미드플레이트(21)의 하측에 쿨링패널(23)을 사이에 두고 쉴드플레이트(25)가 설치되는 구성이다.

상기 쿨링패널(23)은 상기 미드플레이트(21)와 함께 냉매의 유동로를 형성하도록 구성되어, 냉매의 유동을 통한 배터리모듈(17)의 냉각이 가능하도록 한다.

즉, 본 발명의 고전압배터리 장착구조는 상기한 바와 같이 구성된 배터리케이스(1)를 상기 제2체결부재(9)가 하측으로부터 관통하여, 상기 제1체결부재(7)에 체결됨으로써, 차체(3)에 견고하게 결합되도록 하고, 상기 제3체결부재(15)가 상기 배터리케이스(1)의 상부커버(13)와 차체패널(5) 사이에서 상기 제1체결부재(7)와 제2체결부재(9) 사이의 압축력을 지지하도록 설치되는 것이다.

따라서, 상기 배터리케이스(1) 내부에 다수의 배터리모듈(17)을 안정된 상태로 수용하여, 손상 및 파손을 방지할 수 있도록 함으로써, 고전압배터리의 안전성을 확보하여, 궁극적으로 전기차의 내구성을 충분히 확보할 수 있게 되는 것이다.

상기 제1체결부재(7)는 상기 차체패널(5)에 결합되는 플랜지부(27)와, 상기 플랜지부(27)의 중앙에 상기 제2체결부재(9)가 나사 결합되는 나사부(29)를 구비한 구성이다.

도 4에 표시된 실시예에서, 상기 제1체결부재(7)의 플랜지부(27)는 상기 차체패널(5)의 상측면에 결합되고; 상기 나사부(29)는 상기 차체패널(5)을 하측으로 관통하는 구성이다.

이와 달리 도 5에 표시된 다른 실시예에서는 상기 제1체결부재(7)의 플랜지부(27)가 상기 차체패널(5)의 하측면에 결합되고, 상기 나사부(29)는 상기 플랜지부(27)로부터 하측의 상기 배터리케이스(1)를 향하여 돌출된 구성이다.

상기 제1체결부재(7)의 플랜지부(27)는 용접 등의 방식으로 상기 차체패널(5)에 결합되어, 차체(3)와 일체화 될 수 있을 것이다.

상기 배터리케이스(1)의 내부에는, 배터리케이스(1)의 상부와 하부 사이를 지지하며, 상기 제2체결부재(9)를 내부로 관통시키는 마운팅파이프(31)가 구비된다.

상기 마운팅파이프(31)의 상단은 상기 배터리케이스(1)의 상부커버(13) 하측면을 지지하고, 상기 제3체결부재(15)와 결합되는 구조이다.

본 실시예에서, 상기 제3체결부재(15)의 하측연장부(33) 외측에는 나사산이 구비되어, 상기 마운팅파이프(31)에 나사 결합되는 구조이다.

따라서, 상기 마운팅파이프(31)는 상기 제3체결부재(15)와 견고한 결합상태를 형성하면서, 상기 제1체결부재(7)와 제2체결부재(9) 사이에 작용하는 압축력을 견고하게 지지하는 역할을 하여, 배터리케이스(1)가 차체(3)에 견고한 결합상태를 지속적으로 안정되게 유지할 수 있도록 함과 아울러 배터리모듈(17)이 수용된 공간을 안정되게 지지하는 역할을 수행하게 된다.

상기 제3체결부재(15)는 하측연장부(33)가 상기 배터리케이스(1) 상부커버(13)의 관통구(35)를 통하여 상기 마운팅파이프(31)에 결합되며, 상기 중공부(11) 직경이 상기 제2체결부재(9)의 섕크부(37) 외경보다 크고, 상기 관통구(35) 내경보다 작게 형성된다.

따라서, 상기 제3체결부재(15)는 상기 마운팅파이프(31)와 함께 상기 제1체결부재(7)와 제2체결부재(9) 사이에 작용하는 압축력을 견고하게 지지하면서, 상기 중공부(11)의 내측으로 상기 제2체결부재(9)가 간섭되지 않고 통과할 수 있도록 한다.

한편, 상기 제3체결부재(15)의 내경부에는, 상기 차체패널(5)의 상측으로부터 체결되는 체결요소에 결합될 수 있는 나사산으로 이루어진 예비체결부(39)가 구비될 수 있다.

상기 예비체결부(39)는 예컨대, 상기 제1체결부재(7)와 제2체결부재(9)에 의하지 않고, 차체 쪽으로부터 상기 차체패널(5)을 관통하여 삽입되는 별도의 다른 체결부재가 결합되면서, 결합구조를 형성할 수 있도록 예비적으로 구비해 둠으로써, 다른 방식의 고전압배터리 장착 구조에 용이하게 전용할 수 있도록 하는 것이다.

상기 배터리케이스(1)의 하측에는 상기 제2체결부재(9)가 관통하며, 상기 미드플레이트(21)의 하측과 상기 마운팅파이프(31)의 하단을 연결하도록 형성된 마운팅서포트(41)가 구비된다.

본 실시예에서, 상기 마운팅서포트(41)는 상기 제2체결부재(9)의 머리부(45)가 수용되도록 상측으로 함몰된 함몰부(43)를 구비하고, 상기 마운팅파이프(31)의 하단은 상기 마운팅서포트(41)의 함몰부(43) 상측에 지지되는 구조이다.

따라서, 상기 제2체결부재(9)의 머리부(45)가 상측으로 작용하는 압력은 상기 마운팅서포트(41)를 통해 상기 마운팅파이프(31)로 전달되며, 상기 마운팅서포트(41)는 상기 미드플레이트(21)의 하측을 지지하는 견고한 지지구조를 형성하게 된다.

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 당업계에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 자명할 것이다.

1; 배터리케이스
3; 차체
5; 차체패널
7; 제1체결부재
9; 제2체결부재
11; 중공부
13; 상부커버
15; 제3체결부재
17; 배터리모듈
19; 케이스프레임
21; 미드플레이트
23; 쿨링패널
25; 쉴드플레이트
27; 플랜지부
29; 나사부
31; 마운팅파이프
33; 하측연장부
35; 관통구
37; 섕크부
39; 예비체결부
41; 마운팅서포트
43; 함몰부
45; 머리부

Claims

차체패널의 하측에 위치하는 배터리케이스;
상기 차체패널에 고정된 제1체결부재;
하측으로부터 상기 배터리케이스를 관통하여 상기 제1체결부재를 매개로 상기 차체패널에 결합되는 제2체결부재;
내부에 상기 제2체결부재가 관통하는 중공부를 구비하고, 상기 배터리케이스의 상부커버와 상기 차체패널 사이를 지지하도록 설치된 제3체결부재;
를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 차량의 고전압배터리 장착 구조.
청구항 1에 있어서,
상기 제1체결부재는 상기 차체패널에 결합되는 플랜지부와, 상기 플랜지부의 중앙에 상기 제2체결부재가 나사 결합되는 나사부를 구비한 것
을 특징으로 하는 차량의 고전압배터리 장착 구조.
청구항 2에 있어서,
상기 제1체결부재의 플랜지부는 상기 차체패널의 상측면에 결합되고;
상기 나사부는 상기 차체패널을 하측으로 관통하는 것
을 특징으로 하는 차량의 고전압배터리 장착 구조.
청구항 2에 있어서,
상기 제1체결부재의 플랜지부는 상기 차체패널의 하측면에 결합되고;
상기 나사부는 상기 플랜지부로부터 하측의 상기 배터리케이스를 향하여 돌출된 것
을 특징으로 하는 차량의 고전압배터리 장착 구조.
청구항 1에 있어서,
상기 배터리케이스의 내부에는, 배터리케이스의 상부와 하부 사이를 지지하며, 상기 제2체결부재를 내부로 관통시키는 마운팅파이프가 구비된 것
을 특징으로 하는 차량의 고전압배터리 장착 구조.
청구항 5에 있어서,
상기 마운팅파이프의 상단은 상기 배터리케이스의 상부커버 하측면을 지지하고, 상기 제3체결부재와 결합되는 것
을 특징으로 하는 차량의 고전압배터리 장착 구조.
청구항 6에 있어서,
상기 제3체결부재는 하측연장부가 상기 배터리케이스 상부커버의 관통구를 통하여 상기 마운팅파이프에 결합되며;
상기 중공부 직경이 상기 제2체결부재의 섕크부 외경보다 크고, 상기 관통구 내경보다 작게 형성되는 것
을 특징으로 하는 차량의 고전압배터리 장착 구조.
청구항 7에 있어서,
상기 제3체결부재의 하측연장부 외측에는 나사산이 구비되어, 상기 마운팅파이프에 나사 결합되는 것
을 특징으로 하는 차량의 고전압배터리 장착 구조.
청구항 7에 있어서,
상기 제3체결부재의 내경부에는, 상기 차체패널의 상측으로부터 체결되는 체결요소에 결합될 수 있는 나사산으로 이루어진 예비체결부가 구비된 것
을 특징으로 하는 차량의 고전압배터리 장착 구조.
청구항 6에 있어서,
상기 배터리케이스의 내부에는 수용된 배터리모듈의 하측을 지지하는 미드플레이트가 구비되고;
상기 제2체결부재가 관통하며, 상기 미드플레이트의 하측과 상기 마운팅파이프의 하단을 연결하도록 형성된 마운팅서포트가 구비된 것
을 특징으로 하는 차량의 고전압배터리 장착 구조.
청구항 10에 있어서,
상기 마운팅서포트는 상기 제2체결부재의 머리부가 수용되도록 상측으로 함몰된 함몰부를 구비하고;
상기 마운팅파이프의 하단은 상기 마운팅서포트의 함몰부 상측에 지지되는 것
을 특징으로 하는 차량의 고전압배터리 장착 구조.