KR20230151173A - 교체형 배터리 모듈 - Google Patents

교체형 배터리 모듈 Download PDF

Info

Publication number
KR20230151173A
KR20230151173A KR1020220050511A KR20220050511A KR20230151173A KR 20230151173 A KR20230151173 A KR 20230151173A KR 1020220050511 A KR1020220050511 A KR 1020220050511A KR 20220050511 A KR20220050511 A KR 20220050511A KR 20230151173 A KR20230151173 A KR 20230151173A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
hook
battery pack
battery module
engaging
inclined protrusion
Prior art date
Application number
KR1020220050511A
Other languages
English (en)
Inventor
정민용
Original Assignee
주식회사 엘지에너지솔루션
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 엘지에너지솔루션 filed Critical 주식회사 엘지에너지솔루션
Priority to KR1020220050511A priority Critical patent/KR20230151173A/ko
Priority to EP23796705.4A priority patent/EP4395031A1/en
Priority to CN202380014193.3A priority patent/CN118160137A/zh
Priority to PCT/KR2023/005420 priority patent/WO2023211058A1/ko
Publication of KR20230151173A publication Critical patent/KR20230151173A/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/20—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
    • H01M50/249—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders specially adapted for aircraft or vehicles, e.g. cars or trains
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L50/00—Electric propulsion with power supplied within the vehicle
    • B60L50/50—Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by batteries or fuel cells
    • B60L50/60—Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by batteries or fuel cells using power supplied by batteries
    • B60L50/64—Constructional details of batteries specially adapted for electric vehicles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L50/00—Electric propulsion with power supplied within the vehicle
    • B60L50/50—Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by batteries or fuel cells
    • B60L50/60—Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by batteries or fuel cells using power supplied by batteries
    • B60L50/66—Arrangements of batteries
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L53/00—Methods of charging batteries, specially adapted for electric vehicles; Charging stations or on-board charging equipment therefor; Exchange of energy storage elements in electric vehicles
    • B60L53/80—Exchanging energy storage elements, e.g. removable batteries
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/20—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
    • H01M50/204—Racks, modules or packs for multiple batteries or multiple cells
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/20—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
    • H01M50/244—Secondary casings; Racks; Suspension devices; Carrying devices; Holders characterised by their mounting method
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/20—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
    • H01M50/262—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders with fastening means, e.g. locks
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/20—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
    • H01M50/262—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders with fastening means, e.g. locks
    • H01M50/264—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders with fastening means, e.g. locks for cells or batteries, e.g. straps, tie rods or peripheral frames
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60Y—INDEXING SCHEME RELATING TO ASPECTS CROSS-CUTTING VEHICLE TECHNOLOGY
    • B60Y2200/00—Type of vehicle
    • B60Y2200/90—Vehicles comprising electric prime movers
    • B60Y2200/91—Electric vehicles
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M2220/00—Batteries for particular applications
    • H01M2220/20—Batteries in motive systems, e.g. vehicle, ship, plane
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/70—Energy storage systems for electromobility, e.g. batteries
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/7072—Electromobility specific charging systems or methods for batteries, ultracapacitors, supercapacitors or double-layer capacitors

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Battery Mounting, Suspending (AREA)

Abstract

본 발명은 배터리 팩의 교체가 신속히 이루어지는 교체형 배터리 모듈을 제공한다.

Description

교체형 배터리 모듈 {Replaceable battery module}
본 발명은 교체형 배터리 모듈에 관한 것이다.
전 세계적으로 자원 및 인프라 부족ㆍ교통 혼잡ㆍ에너지 부족 등 각종 도시문제가 점차 심화될 것으로 전망하고 있으며 특히 친환경에너지 이용으로 환경오염 방지하기 위한 해결책으로 스마트시티가 부각되고 있다.
스마트시티 조성에는 교통혼잡, 주차공간 부족, 환경오염, 에너지운용 어려움 등의 문제 해결을 위한 도시 플랫폼의 구축이 필요함에 따라 최근 선진국을 중심으로 대도시 교통정체 및 주차부족 문제를 해결하는 소형 전기차에 대한 수요가 증가하고 있다.
전기차 LEV(Light Electric Vehicle) 시장은 높은 도입비용 문제를 해결하고 대도시 교통정체 및 주차 부족 문제의 해결책으로 제안되고 있으며, 관광지, 골프카트, 물류창고 및 시도별 대형시장 운수전동차 등 여러분야로 사용이 확대되고 있으며 렌트나 카쉐어링 형태로 관광산업 이용률도 증대되고 있는 추세이다.
특히, 소형 전기차의 경우 배터리 팩이 구비되며, 지속적인 구동을 위해서는 배터리 충전이 필요하다. 그러나, 배터리 충전에는 오랜 시간이 소요되는 단점이 있다.
최근, 배터리 충전 시간을 단축하기 위해 배터리 교체 방식이 고려되고 있다. 배터리 교체 방식은 사용된 배터리와 완충된 배터리를 교체하는 방식을 의미하며, 배터리 교체 방식은 짧은 시간 내에 배터리 교체가 가능하므로 전기차의 운전자에게 편리함을 제공할 수 있다.
본 발명은 비교적 간단한 결합 구조를 통해 배터리 팩의 교체가 신속히 이루어지는 교체형 배터리 모듈을 제공하는 것을 해결하고자 하는 과제로 한다.
상기 과제를 해결하기 위하여, 본 발명의 일 측면에 따르면, 외관면에 형성된 홈 및 상기 홈의 측벽과 연결된 후크형 걸림 부재를 포함하는 배터리 팩; 및 배터리 팩이 탈착 가능하게 장착되는 장착 공간 및 장착된 배터리 팩의 위치가 고정되도록 상기 후크형 걸림 부재와 억지끼움으로 걸림 고정되는 걸림 경사 돌기가 마련된 배터리 팩 장착부를 포함하는, 교체형 배터리 모듈이 제공된다.
이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명의 적어도 일 실시예와 관련된 교체형 배터리 모듈은, 억지끼움으로 걸림 고정되게 하는 비교적 간단한 후크 구조를 통해 배터리 팩의 탈착이 용이하여, 배터리 팩의 교체가 신속히 이루어지는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 교체형 배터리 모듈의 단면도이다.
도 2 및 3은 도 1에 도시된 교체형 배터리 모듈에서 배터리팩의 장착 과정을 설명하기 위한 작동 상태도이다.
본 명세서에서 사용되는 용어에 대해 간략히 설명하고, 본 발명에 대해 구체적으로 설명하기로 한다.
본 발명에서 사용되는 용어는 본 발명에서의 기능을 고려하면서 가능한 현재 널리 사용되는 일반적인 용어들을 선택하였으나, 이는 당 분야에 종사하는 기술자의 의도 또는 판례, 새로운 기술의 출현 등에 따라 달라질 수 있다. 또한, 특정한 경우는 출원인이 임의로 선정한 용어도 있으며, 이 경우 해당되는 발명의 설명 부분에서 상세히 그 의미를 기재할 것이다. 따라서, 본 발명에서 사용되는 용어는 단순히 용어의 명칭이 아닌, 그 용어가 가지는 의미와 본 발명의 전반에 걸친 내용을 토대로 정의되어야 한다.
명세서 전체에서 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한, 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있음을 의미한다. 또한, 명세서 전체에서 어떤 부분이 다른 부분과 "연결" 또는 "결합"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결" 또는 "직접적으로 결합"되어 있는 경우뿐 아니라, "그 중간에 다른 구성을 사이에 두고" 연결되어 있는 경우도 포함한다.
아래에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시 예를 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계 없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
이하 첨부된 도면을 참고하여 본 발명을 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 교체형 배터리 모듈의 단면도이고, 도 2 및 3은 도 1에 도시된 교체형 배터리 모듈에서 배터리팩의 장착 과정을 설명하기 위한 작동 상태도이다. 구체적으로, 도 2는 배터리 팩이 장착 시 억지끼움 과정을 설명하기 위한 도면이고, 도 3은 배터리 팩의 장착 완료 상태를 나타낸 도면이다.
본 발명은 교체형 배터리 모듈에 관한 것이다. 상세하게, 상기 교체형 배터리 모듈은 전기차(LEV, light electronic vehicle) 또는 배터리 스왑 스테이션(또는 배터리 충전소라고도 함)에 적용되는 것일 수 있다.
본 발명에 따른 교체형 배터리 모듈은, 배터리 팩(100) 및 배터리 팩 장착부(200)를 포함한다. 상기 배터리 팩 장착부(200)는 전기차에 마련되거나, 배터리 충전소에 마련된 것일 수 있다. 또한, 상기 배터리 팩(100)는 배터리 팩 장착부(200)에 장착된 상태에서, 배터리 팩 장착부(200)와 전기적으로 연결될 수 있다.
배터리 팩(100)과 배터리 팩 장착부(200)가 서로 전기적으로 연결됨에 따라, 배터리 충전소로부터 배터리 팩(100)으로 전원 공급되어 배터리 팩의 충전이 이루어지거나, 배터리 팩(100)으로부터 전기차의 엔진(또는 전기 모터)으로 전원이 공급되도록 할 수 있다.
구체적으로, 상기 배터리 팩(100)은 외관면에 형성된 홈(110), 및 상기 홈(110)의 측벽과 연결된 후크형 걸림 부재(120)를 포함한다. 상기 배터리 팩(200)은 2세트의 홈(110)과 후크형 걸림 부재(120)를 포함할 수 있다.
본 발명에서 후크형 걸림 부재(120)는 갈고리 형상의 걸림 부재이고, 상기 후크형 걸림 부재(120)는 갈고리 부분이 배터리 팩(100)의 외측으로 향하도록 배치될 수 있다. 예를 들어, 갈고리 부분은 배터리 팩(100)의 장착 상태에서 배터리 팩 장착부(200)의 내면을 향하도록 배치될 수 있다.
상기 배터리 팩(100)은 내부에 복수 개의 이차 전지 셀(E)이 수용될 수 있다.
또한, 상기 배터리 팩(100)은 전단부의 폭(W1)과 후단부(W2)의 폭이 서로 상이할 수 있다. 상기 배터리 팩(100)의 전단부는 슬라이딩 장착 시 장착 공간에 먼저 들어가는 부분이며, 전단부의 반대 방향을 후단부라 한다. 상기 배터리 팩(100)은 장착 공간으로 진입이 용이하도록 전단부의 폭(W1)은 후단부의 폭(W2)에 비해 상대적으로 좁게 형성될 수 있다.
또한, 상기 배터리 팩(100)은 후단부 측에 손잡이(130)가 마련되어 있을 수 있다.
상기 배터리 팩 장착부(200)는 배터리 팩(100)이 탈착 가능하게 장착되는 장착 공간(210) 및 장착된 배터리 팩(100)의 위치가 고정되도록 상기 후크형 걸림 부재(120)와 억지끼움으로 걸림 고정되는 걸림 경사 돌기(220)가 마련된다. 상기 배터리 팩(100)의 장착 시, 억지끼움으로 걸림 고정되기 위하여, 장착 방향으로 일정 이상의 힘이 요구된다.
예를 들어, 배터리 팩(100) 장착 시, 후크형 걸림 부재(110)의 갈고리 부분이 걸림 경사 돌기(220)와 접촉되어 이동이 막히게 되는데, 이 때, 일정 이상의 힘을 가하면 후크형 걸림 부재(110)가 걸림 경사 돌기(220)를 통과하며 억지끼움으로 걸림 고정될 수 있다.
본 발명에 따른 교체형 배터리 모듈은 비교적 간단한 구조로 이루어진 후크형 걸림 부재(120)와 걸림 경사 돌기(220)를 통해 배터리 팩(100)이 배터리 팩 장착부(200) 억지끼움으로 걸림 고정시킴에 따라, 교체 편의성을 향상시키고, 교체 시간을 단축하는 효과가 있다.
예를 들어, 배터리 팩(100) 장착 시, 상기 후크형 걸림 부재(120)는 장착 방향으로 일정 이상의 힘이 가해질 때 억지끼움으로 걸림 경사 돌기(220)를 통과하고, 통과 완료되면 걸림 경사 돌기와 걸림 고정될 수 있다. 반대로, 장착된 배터리 팩(100)의 분리 시, 장착 방향의 반대 방향으로 일정 이상의 힘이 가해질 때, 걸림 고정된 후크형 걸림 부재(120)가 억지끼움으로 걸림 경사 돌기(220)를 통과하고, 통과 완료되면 걸림 고정이 해제될 수 있다.
하나의 예시에서, 상기 홈(110)은 일 측벽에서 홈의 바닥면(111)과 일정한 간격을 두고 홈(110)의 중심부로 연장되어 형성된 날개부(112)를 포함하고, 상기 후크형 걸림 부재(120)는 상기 날개부(112)에 연결될 수 있다. 상기 후크형 걸림 부재(120)는 홈의 바닥면(111)과 마주보는 날개부(112)의 내면에 연결될 수 있다.
상기 후크형 걸림 부재(120)와 날개부(112)의 내면을 연결하는 별도의 연결 부재(300)가 있을 수 있고, 상기 연결 부재(300)는 나사일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니고, 공지된 다양한 종류의 연결 부품이나 연결 방식을 제한 없이 사용할 수 있다.
상기 후크형 걸림 부재(120)는, 소정의 길이를 가지며, 일 단(121)은 상기 날개부(1120)와 연결되어 위치가 고정되고, 다른 일 단(122)은 위치 이동이 가능할 수 있다. 또한, 상기 다른 일 단(122)에는 갈고리 형상의 후크형 머리부가 마련될 수 있다.
구체적으로, 후크형 걸림 부재(120)는 상기 날개부(112)와 연결되어 위치가 고정되는 일 단(121) 및 후크형 머리부를 갖고, 홈의 바닥면(111)과 가까워지는 제1 방향 또는 홈의 바닥면(111)과 멀어지는 제2 방향으로 이동 가능하게 마련된 다른 일단(122)을 포함할 수 있다. 상기 후크형 머리부는 걸림 경사 돌기(220)와 억지끼움으로 걸림 고정될 수 있다. 상기 후크형 걸림 부재(120)의 다른 일단(122)은 외력에 의해 제1 방향으로 이동할 수 있고, 외력 해제 시 제2 방향으로 이동하면서 원래 위치로 복귀할 수 있다. 상기 외력은 예를 들어, 걸림 경사 돌기(120)를 통과할 때 걸림 경사 돌기(120)로부터 눌림 받는 힘일 수 있다.
일 구체예에서, 상기 후크형 걸림 부재(120)의 다른 일 단(122)은, 억지끼움으로 걸림 경사 돌기를 통과할 때, 상기 후크형 머리부가 걸림 경사 돌기(120)로부터 눌림 받아 제1 방향으로 이동하고, 통과 완료 시, 상기 후크형 머리부가 걸림 경사 돌기(120)로부터 눌림 받는 힘이 해제되어 제2 방향으로 이동할 수 있다.
하나의 예시에서, 상기 후크 머리부는 억지끼움으로 걸림 경사 돌기를 통과 가능하도록 하향 경사지게 형성된 제1 경사면을 갖는 억지끼움부(122a); 및 통과 완료 시, 걸림 경사 돌기와 걸림 고정되도록 상향 경사지게 형성된 제2 경사면을 갖는 걸림 고정부(122b)를 포함할 수 있다. 상기 걸림 고정부(122b)는 억지끼움부(122a) 보다 일 단(121) 측에 인접하게 위치할 수 있다. 상기 억지끼움부(122)의 제1 경사면의 경사 각도는 걸림 고정부(122b)의 제2 경사면의 경사 각도 보다 완만할 수 있다. 제1 경사면의 경사 각도에 따라 억지끼움에 필요한 힘이 변경될 수 있으며, 걸림 고정부(122b)의 제2 경사면의 경사 각도는 걸림 경사 돌기(220)와 걸림 고정 후 이탈을 방지하기 위해 일정 이상의 각도로 형성될 수 있다.
또 하나의 예시에서, 상기 걸림 경사 돌기(220)는, 상기 억지끼움부(122a)의 제1 경사면과 대응하는 경사 각도로 상향 경사지게 형성된 외측 경사면(221); 및 상기 걸림 고정부(122b)의 제2 경사면과 대응하는 경사 각도로 하향 경사지게 형성된 내측 경사면(221)을 가질 수 있다. 상기 외측 경사면(221)은 내측 경사면(222) 보다 완만한 경사 각도를 가질 수 있다.
배터리 팩 장착 시, 상기 억지끼움부(122a)는 걸림 경사 돌기(220)의 외측 경사면(221)의 경사를 따라 슬라이딩 이동하면서 걸림 경사 돌기를 통과할 수 있다. 상기 억지끼움부(122a)가 걸림 경사 돌기(220)를 통과하는 과정에서 억지끼움이 이루어진다.
또 하나의 예로서, 장착된 배터리 팩의 분리 시, 걸림 고정부(122b)는 걸림 경사 돌기(220)의 내측 경사면(222)의 경사를 따라 슬라이딩 이동하면서 걸림 경사 돌기를 통과할 수 있다.
배터리 팩(100) 장착 시, 후크형 걸림 부재(120)는 걸림 경사 돌기(222)의 외측에서 내측으로 이동하고, 배터리 팩(100) 분리 시 후크형 걸림 부재(120)는 걸림 경사 돌기(222)의 내측에서 외측으로 이동할 수 있다. 상기 걸림 경사 돌기(222)의 외측은 배터리 팩(100)이 장착되는 입구와 인접하게 위치한 부분을 의미한다.
상기 후크형 걸림 부재(120)는 탄성 재질로 형성될 수 있다. 예를 들어, 상기 후크형 걸림 부재(120)는 POM 재질로 형성될 수 있다. 상기 후크형 걸림 부재(120)는 탄성 재질로 형성됨에 따라, 걸림 경사 돌기(220)로부터 눌림 받아 제1 방향으로 이동한 후 눌림 받는 힘이 해제되면 탄성 재질의 복원력에 의해 제2 방향으로 이동하면서 원래 위치로 복귀할 수 있다
본 발명에 따른 교체형 배터리 모듈은 배터리 팩 장착부와 결합하는 배터리 팩 장착부 커버(미도시)를 추가로 포함할 수 있다. 상기 배터리 팩 장착부 커버는 배터리 팩 장착부(200)의 장착 공간(210)이 밀폐되도록 상기 배터리 팩의 장착부(200)와 결합된다. 상기 배터리 팩 장착부 커버는 장착된 배터리 팩(100)의 이탈 방지 및 외부 충격에 의해 손상 되지 않도록 배터리 팩(100)을 보호하는 역할을 한다.
본 발명은 전술한 교체형 배터리 모듈이 구비된 전기차일 수 있다. 상기 전기차는 교체형 배터리 팩이 장착 가능하다면 그 종류는 특별히 제한되지 않으며, 소형, 중형 또는 대형 전기차일 수 있고, 바람직하게는 소형 전기차일 수 있다. 소형 전기차는 예를 들어, 전기 스쿠터, 전기 자전거 또는 퀵보드 등이 예시될 수 있다. 상기 교체형 배터리 모듈과 관련된 자세한 설명은 전술한 내용과 중복되므로 이하에서 생략하기로 한다. 전술한 교체형 배터리 팩을 포함하는 전기차는 오래된 배터리 팩을 새로운 배터리 팩으로 교체할 때, 교체 시간이 단축되는 장점을 갖는다.
본 발명은 또한 전술한 교체형 배터리 모듈이 구비된 배터리 스왑 스테이션에 관한 것이다. 상기 교체형 배터리 모듈과 관련된 자세한 설명은 전술한 내용과 중복되므로 이하에서 생략하기로 한다. 상기 배터리 스왑 스테이션은 배터리팩 장착부를 통해 배터리팩으로 전원을 공급하여 배터리팩이 충전되게 할 수 있다. 전술한 교체형 배터리 팩을 포함하는 배터리 스왑 스테이션은 오래된 배터리 팩을 장착하거나, 충전이 완료된 배터리 팩의 분리할 때 소모되는 교체 시간이 단축되는 장점을 갖는다.
위에서 설명된 본 발명의 바람직한 실시예는 예시의 목적을 위해 개시된 것이고, 본 발명에 대한 통상의 지식을 가지는 당업자라면 본 발명의 사상과 범위 안에서 다양한 수정, 변경, 부가가 가능할 것이며, 이러한 수정, 변경 및 부가는 하기의 특허청구범위에 속하는 것으로 보아야 할 것이다.
100: 배터리 팩
200: 배터리 팩 장착부

Claims (12)

  1. 외관면에 형성된 홈 및 상기 홈의 측벽과 연결된 후크형 걸림 부재를 포함하는 배터리 팩; 및
    배터리 팩이 탈착 가능하게 장착되는 장착 공간 및 장착된 배터리 팩의 위치가 고정되도록 상기 후크형 걸림 부재와 억지끼움으로 걸림 고정되는 걸림 경사 돌기가 마련된 배터리 팩 장착부를 포함하는, 교체형 배터리 모듈.
  2. 제 1 항에 있어서, 배터리 팩 장착 시,
    장착 방향으로 일정 이상의 힘이 가해질 때 상기 후크형 걸림 부재는 억지끼움으로 걸림 경사 돌기를 통과하고, 통과 완료되면 걸림 경사 돌기와 걸림 고정되는, 교체형 배터리 모듈.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 홈은 일 측벽에서 홈의 바닥면과 일정한 간격을 두고 홈의 중심부로 연장되어 형성된 날개부를 포함하고,
    후크형 걸림 부재는 상기 날개부에 연결되는, 교체형 배터리 모듈.
  4. 제 3 항에 있어서, 상기 후크형 걸림 부재는
    상기 날개부와 연결되어 위치가 고정되는 일 단; 및
    후크형 머리부를 갖고, 홈의 바닥면과 가까워지는 제1 방향 또는 홈의 바닥면과 멀어지는 제2 방향으로 이동 가능하게 마련된 다른 일단을 포함하는, 교체형 배터리 모듈.
  5. 제 4 항에 있어서, 상기 후크형 걸림 부재의 다른 일단은,
    억지끼움으로 걸림 경사 돌기를 통과할 때, 상기 후크형 머리부가 걸림 경사 돌기로부터 눌림 받아 제1 방향으로 이동하고,
    통과 완료 시, 상기 후크형 머리부가 걸림 경사 돌기로부터 눌림 받는 힘이 해제되어 제2 방향으로 이동하는, 교체형 배터리 모듈.
  6. 제 4 항에 있어서, 상기 후크 머리부는
    억지끼움으로 걸림 경사 돌기를 통과 가능하도록 하향 경사지게 형성된 제1 경사면을 갖는 억지끼움부; 및
    통과 완료 시, 걸림 경사 돌기와 걸림 고정되도록 상향 경사지게 형성된 제2 경사면을 갖는 걸림 고정부를 포함하는, 교체형 배터리 모듈.
  7. 제 6 항에 있어서, 상기 걸림 경사 돌기는,
    상기 억지끼움부의 제1 경사면과 대응하는 경사 각도로 상향 경사지게 형성된 외측 경사면; 및
    상기 걸림 고정부의 제2 경사면과 대응하는 경사 각도로 하향 경사지게 형성된 내측 경사면을 갖는, 교체형 배터리 모듈.
  8. 제 7 항에 있어서, 배터리 팩 장착 시,
    억지끼움부는 걸림 경사 돌기의 외측 경사면의 경사를 따라 슬라이딩 이동하면서 걸림 경사 돌기를 통과하는, 교체형 배터리 모듈.
  9. 제 7 항에 있어서, 장착된 배터리 팩의 분리 시,
    걸림 고정부는 걸림 경사 돌기의 내측 경사면의 경사를 따라 슬라이딩 이동하면서 걸림 경사 돌기를 통과하는, 교체형 배터리 모듈.
  10. 제 1 항에 있어서, 상기 후크형 걸림 부재는 탄성 재질로 형성된, 교체형 배터리 모듈.
  11. 제 1 항에 따른 교체형 배터리 모듈이 구비된 전기차.
  12. 제 1 항에 따른 교체형 배터리 모듈이 구비된 배터리 스왑 스테이션.
KR1020220050511A 2022-04-25 2022-04-25 교체형 배터리 모듈 KR20230151173A (ko)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020220050511A KR20230151173A (ko) 2022-04-25 2022-04-25 교체형 배터리 모듈
EP23796705.4A EP4395031A1 (en) 2022-04-25 2023-04-21 Replaceable battery module
CN202380014193.3A CN118160137A (zh) 2022-04-25 2023-04-21 可更换电池模块
PCT/KR2023/005420 WO2023211058A1 (ko) 2022-04-25 2023-04-21 교체형 배터리 모듈

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020220050511A KR20230151173A (ko) 2022-04-25 2022-04-25 교체형 배터리 모듈

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20230151173A true KR20230151173A (ko) 2023-11-01

Family

ID=88519322

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020220050511A KR20230151173A (ko) 2022-04-25 2022-04-25 교체형 배터리 모듈

Country Status (4)

Country Link
EP (1) EP4395031A1 (ko)
KR (1) KR20230151173A (ko)
CN (1) CN118160137A (ko)
WO (1) WO2023211058A1 (ko)

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101338913B1 (ko) * 2011-12-16 2013-12-10 주식회사 모텍스 전기 자동차용 배터리의 탈착장치
US20140242449A1 (en) * 2013-02-28 2014-08-28 Samsung Sdi Co., Ltd. Pack Case for Battery
KR102249488B1 (ko) * 2018-03-12 2021-05-06 주식회사 엘지화학 훅 구조가 적용된 에너지 저장 장치 및 이를 포함하는 에너지 저장 시스템
KR20200056714A (ko) * 2018-11-15 2020-05-25 주식회사 엘지화학 후크 결합구조 및 이를 사용한 배터리 팩 케이스
CN209843778U (zh) * 2019-04-30 2019-12-24 厦门厦杏摩托有限公司 可快速更换电瓶的电瓶盒机构
KR102434204B1 (ko) 2020-10-16 2022-08-19 대모 엔지니어링 주식회사 휠로더용 물 분사장치

Also Published As

Publication number Publication date
CN118160137A (zh) 2024-06-07
EP4395031A1 (en) 2024-07-03
WO2023211058A1 (ko) 2023-11-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101470229B1 (ko) 배터리팩 고정 장치
CN201405719Y (zh) 电动车的电池包组件
CN201188435Y (zh) 一种车用电池的定位机构
CN101890900A (zh) 电动车的电池包组件
JP6513200B2 (ja) 電動車両
KR20230151173A (ko) 교체형 배터리 모듈
CN111094056B (zh) 一种电动自行车充电站
CN105172610A (zh) 电动车的充换电架构及方法
CN211125207U (zh) 预充电阻固定盒
KR20230151169A (ko) 교체형 배터리 모듈
CN219534777U (zh) 一种电动汽车用多车型兼容换电电池箱
KR20150134769A (ko) 슬라이딩 장착 방식의 전지팩을 포함하는 전기 자전거
CN209096453U (zh) 多车型电动乘用车动力电池快换电池限位装置
KR101828160B1 (ko) 무가선 노면 전차 시스템
KR20120101939A (ko) 전기 자동차용 트레일러 시스템
TW202422932A (zh) 可替換電池模組
JP2019156081A (ja) 交換型の車載用蓄電池の取付構造
CN210404215U (zh) 一种可充电的巡检机构
CN111152683B (zh) 一种可拆卸电池装置及可充换电池的电动汽车
CN218878471U (zh) 行走限位机构及包含其的换电小车
CN219106402U (zh) 一种电池包及电动车辆
KR102596231B1 (ko) 배터리 격실을 구비한 전기 자동차
CN215989058U (zh) 电动车辆
KR20210084970A (ko) 전기상용차 배터리 교체장치
CN213323510U (zh) 一种方便安装电池的电动车车架