KR20240034039A - 파워 릴레이 어셈블리 - Google Patents

Abstract

본 발명은 복수개의 버스바 중에서 선택된 버스바가 접촉불량방지연결부를 통해 릴레이에 접촉 불량 방지되도록 연결됨으로써, 릴레이에 대한 버스바의 접촉 안정성을 향상시키는 파워 릴레이 어셈블리에 대한 발명이 개시된다.
개시된 파워 릴레이 어셈블리는 지지플레이트와, 상기 지지플레이트에 장착 가능하게 고정되어 전류를 통전 가능하게 단속하는 릴레이와, 상기 릴레이가 배터리의 전원을 인버터에 공급 가능하도록 상기 릴레이를 상기 배터리와 상기 인버터에 전기적으로 연결하는 복수개의 버스바 및 상기 버스바 중에서 선택된 버스바가 상기 릴레이에 접촉 불량 방지 가능하게 통전되도록 상기 릴레이와 해당 버스바를 연결하는 접촉불량방지연결부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

파워 릴레이 어셈블리{POWER RELAY ASSEMBLY}

본 발명은 파워 릴레이 어셈블리에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 복수개의 버스바 중에서 선택된 버스바가 접촉불량방지연결부를 통해 릴레이에 접촉 불량 방지되도록 연결됨으로써, 릴레이에 대한 버스바의 접촉 안정성을 향상시키는 파워 릴레이 어셈블리에 관한 것이다.

일반적으로 전기 자동차는 전기를 사용하여 주행하는 자동차로서, 전기만으로 운행되는 전기 자동차(Electric Vehicle, EV)와, 전기와 화석 연료를 사용하는 하이브리드 전기 자동차(Hybrid Electric Vehicle, HEV) 등으로 구분된다.

이러한 전기 자동차는 고전압 배터리와 모터의 사이에 파워 릴레이 어셈블리(Power Relay Assembly)가 위치되며, 이와 같은 파워 릴레이 어셈블리는 고전압 배터리의 전원을 선택적으로 공급하는 역할을 한다.

즉, 파워 릴레이 어셈블리는 메인 릴레이(main relay), 프리차지 릴레이(pre-charge relay), 및 프리차지 레지스터(Pre-charge resistor) 등을 포함하며, 상술한 부품들은 버스바를 매개로 서로 전기적으로 연결된다.

메인 릴레이는 고전압 배터리와 모터 사이에서 전원을 공급 또는 차단하고, 프리 차지 릴레이 및 프리차지 레지스터는 초기 전류에 의한 장치의 손상을 방지한다. 그리고, 버스바는 낮은 임피던스와 높은 전류용량을 갖는 도체로, 2개 이상의 회로를 개별적으로 연결하거나 한 시스템 내의 여러 등량점을 연결할 수 있다.

그러나, 종래의 파워 릴레이 어셈블리는 단단한 금속 재질로 이루어진 버스바를 사용하기 때문에 버스바가 휘어지거나 굽힘 각도가 불량일 경우, 버스바가 불안정하게 접촉되기 때문에 버스바의 접촉 지점에서 접속 불량이 발생하는 문제점이 있다.

따라서, 이를 개선할 필요성을 요청된다.

관련 배경기술로는 대한민국 등록특허공보 제10-2411445호(2022.06.16. 등록, 명칭: 파워 릴레이 어셈블리)가 있다.

본 발명은 상기와 같은 필요성에 의해 창출된 것으로서, 접촉불량방지연결부를 통하여 복수개의 버스바 중에서 선택된 버스바가 릴레이에 접촉 불량 방지되도록 연결됨으로써, 릴레이에 대한 버스바의 접촉 안정성을 향상시킬 수 있는 파워 릴레이 어셈블리를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 파워 릴레이 어셈블리는 지지플레이트와, 상기 지지플레이트에 장착 가능하게 고정되어 전류를 통전 가능하게 단속하는 릴레이와, 상기 릴레이가 배터리의 전원을 인버터에 공급 가능하도록 상기 릴레이를 상기 배터리와 상기 인버터에 전기적으로 연결하는 복수개의 버스바 및 상기 버스바 중에서 선택된 버스바가 상기 릴레이에 접촉 불량 방지 가능하게 통전되도록 상기 릴레이와 해당 버스바를 연결하는 접촉불량방지연결부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 접촉불량방지연결부는 상기 버스바에 체결 가능하게 연결되는 제1체결단자부와, 상기 릴레이에 체결 가능하게 연결되는 제2체결단자부 및 상기 제1체결단자부와 상기 제2체결단자부의 사이에 변형 가능하게 연결되는 편조선부재를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 편조선부재는 착탈연결부에 의해 상기 제1체결단자부와 상기 제2체결단자부에 착탈 가능하게 연결되며, 상기 착탈연결부는 상기 제1체결단자부와 상기 제2체결단자부에 각각 편조선부재를 수용하도록 함몰 형성되는 수용홈부와, 상기 제1체결단자부와 상기 제2체결단자부에 각각 힌지 연결되어 상기 수용홈부를 개폐 가능하게 커버하는 개폐커버부 및 상기 개폐커버부가 상기 수용홈부를 커버시 상기 편조선부재를 위치 고정시키도록 상기 제1체결단자부와 상기 제2체결단자부에 각각 로킹되도록 안내하는 위치고정로킹안내부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 위치고정로킹안내부는 상기 제1체결단자부와 상기 제2체결단자부에 각각 함몰 형성되는 걸림홈부와, 상기 걸림홈부에 탄성적으로 걸림 가능하게 수용되도록 상기 개폐커버부에 돌출 형성되는 걸림후크부 및 상기 걸림후크부가 상기 걸림홈부에 걸림시 상기 편조선부재에 박히도록 상기 개폐커버부에 돌출 형성되는 박힘고정요철을 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 파워 릴레이 어셈블리는 복수개의 버스바 중에서 선택된 버스바가 접촉불량방지연결부를 통해 릴레이에 접촉 불량 방지되도록 연결됨으로써, 릴레이에 대한 버스바의 접촉 안정성을 향상시키는 효과를 가진다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 파워 릴레이 어셈블리를 도시한 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 파워 릴레이 어셈블리를 도시한 분해 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 파워 릴레이 어셈블리에서 접촉불량방지연결부의 변형 예를 보인 도면이다.
도 4는 도 3의 분해 사시도이다.
도 5는 도 3의 결합 작동을 도시한 작동도이다.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 파워 릴레이 어셈블리의 일 실시예를 설명한다. 이 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다.

또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 파워 릴레이 어셈블리를 도시한 사시도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 파워 릴레이 어셈블리를 도시한 분해 사시도이며, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 파워 릴레이 어셈블리에서 접촉불량방지연결부의 변형 예를 보인 도면이고, 도 4는 도 3의 분해 사시도이며, 도 5는 도 3의 결합 작동을 도시한 작동도이다.

도 1 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 파워 릴레이 어셈블리는 지지플레이트(10), 릴레이(20), 버스바(30) 및 접촉불량방지연결부(40)를 포함한다.

지지플레이트(10)는 릴레이(20) 및 버스바(30)가 지지 가능하게 설치되는 공간을 제공하는 것으로서, 방열과 절연 가능한 재질로 이루어진다.

이때, 지지플레이트(10)에는 배터리의 양극과 접속 가능하게 연결되는 양극접속버스바(미도시)와, 배터리의 음극과 접속 가능하게 연결되는 음극접속버스바(미도시)가 고정 가능하게 장착된다.

그리고, 릴레이(20)는 지지플레이트(10)에 장착 가능하게 고정되어 전류를 통전 가능하게 단속한다.

이러한 릴레이(20)는 양극접속버스바를 통해 배터리의 직류 전원을 공급하거나 차단하는 제1메인릴레이(21)와, 음극접속버스바를 통해 배터리의 직류 전원을 공급하거나 차단하는 제2메인릴레이(22)를 구비한다.

아울러, 버스바(30)는 복수개로 구비되고, 릴레이(20)가 배터리의 전원을 인버터에 공급 가능하도록 릴레이(20)를 배터리와 인버터에 전기적으로 연결한다. 이러한 버스바(30)는 전기 전도성이 높은 금속 재질로 이루어지며, 릴레이(20)의 위치에 따라 다양한 형상으로 형성될 수 있다.

구체적으로, 버스바(30)는 릴레이(20)가 배터리의 전원을 인가받도록 릴레이(20)와 배터리를 서로 연결 가능하게 하는 한 쌍의 배터리연결버스바(31)와, 릴레이(20)가 배터리연결버스바(31)로부터 전달받은 배터리의 전원을 인터버에 공급하도록 릴레이(20)와 인버터를 서로 연결 가능하게 하는 한 쌍의 인버터연결버스바(32)를 포함한다.

한편, 접촉불량방지연결부(40)는 버스바(30) 중에서 선택된 버스바(30)가 릴레이(20)에 접촉 불량 방지 가능하게 통전되도록 릴레이(20)와 해당 버스바(30)를 연결한다.

구체적으로, 접촉불량방지연결부(40)는 버스바(30)에 체결 가능하게 연결되는 제1체결단자부(41)와, 릴레이(20)에 체결 가능하게 연결되는 제2체결단자부(42) 및 제1체결단자부(41)와 제2체결단자부(42)의 사이에 변형 가능하게 연결되는 편조선부재(43)를 포함한다. 여기서, 편조선부재(43)는 주석이 코팅된 구리 소선의 여러 가닥을 편조기를 통해 편조한 것으로서, 전류를 통전시키기 위한 케이블 역할을 수행한다.

이에 따라, 버스바(30)에 안착 가능하게 체결되는 제1체결단자부(41)의 위치와 릴레이(20)에 안착 가능하게 체결되는 제2체결단자부(42)의 위치가 달라 높이의 차이가 발생하거나 버스바(30)의 휨으로 인해 제1체결단자부(41)가 경사지게 배치되더라도 제1체결단자부(41)와 제2체결단자부(42)는 편조선부재(43)의 변형을 통하여 버스바(30)와 릴레이(20)에 안정적으로 접촉 가능하게 연결될 수 있게 된다.

이때, 편조선부재(43)의 둘레면에는 절연튜브(미도시)가 구비되어 쇼트가 발생하는 것을 방지할 수 있다.

아울러, 편조선부재(43)는 착탈연결부(50)에 의해 제1체결단자부(41)와 제2체결단자부(42)에 착탈 가능하게 연결될 수 있다.

이러한 착탈연결부(50)는 제1체결단자부(41)와 제2체결단자부(42)에 각각 편조선부재(43)를 수용하도록 함몰 형성되는 수용홈부(51)와, 제1체결단자부(41)와 제2체결단자부(42)에 각각 힌지 연결되어 수용홈부(51)를 개폐 가능하게 커버하는 개폐커버부(52) 및 개폐커버부(52)가 수용홈부(51)를 커버시 편조선부재(43)를 위치 고정시키도록 제1체결단자부(41)와 제2체결단자부(42)에 각각 로킹되도록 안내하는 위치고정로킹안내부(53)을 포함한다.

여기서, 위치고정로킹안내부(53)는 제1체결단자부(41)와 제2체결단자부(42)에 각각 함몰 형성되는 걸림홈부(54)와, 걸림홈부(54)에 탄성적으로 걸림 가능하게 수용되도록 개폐커버부(52)에 돌출 형성되는 걸림후크부(55) 및 걸림후크부(55)가 걸림홈부(54)에 걸림시 편조선부재(43)에 박히도록 개폐커버부(52)에 돌출 형성되는 박힘고정요철(56)을 포함한다.

즉, 수용홈부(51)에 편조선부재(43)가 수용된 상태에서 개폐커버부(52)가 수용홈부(51)를 커버하도록 개폐커버부(52)를 회동시키면 박힘고정요철(56)은 편조선부재(43)에 박혀 편조선부재(43)를 길이 방향으로 이동 방지시키고, 걸림후크부(55)는 걸림홈부(54)에 걸리도록 수용되어 편조선부재(43)의 박힘 상태를 유지시킨다.

이로써, 현장에서 릴레이(20)와 버스바(30)의 이격 거리 및 높이 차이에 적절하게 대응할 수 있는 길이를 갖는 편조선부재(43)를 재단한 후에 편조선부재(43)의 길이 방향 양측을 제1체결단자부(41)와 제2체결단자부(42)에 각각 간편하게 연결시킬 수 있으므로, 조립 작업성을 향상시킬 수 있게 된다.

본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다.

따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.

10: 지지플레이트 20: 릴레이
21: 제1메인릴레이 22: 제2메인릴레이
30: 버스바 31: 배터리연결버스바
32: 인버터연결버스바 40: 접촉불량방지연결부
41: 제1체결단자부 42: 제2체결단자부
43: 편조선부 50: 착탈연결부
51: 수용홈부 52: 개폐커버부
53: 위치고정로킹안내부 54: 걸림홈부
55: 걸림후크부 56: 박힘고정요철

Claims (4)

1. 지지플레이트;
   상기 지지플레이트에 장착 가능하게 고정되어 전류를 통전 가능하게 단속하는 릴레이;
   상기 릴레이가 배터리의 전원을 인버터에 공급 가능하도록 상기 릴레이를 상기 배터리와 상기 인버터에 전기적으로 연결하는 복수개의 버스바; 및
   상기 버스바 중에서 선택된 버스바가 상기 릴레이에 접촉 불량 방지 가능하게 통전되도록 상기 릴레이와 해당 버스바를 연결하는 접촉불량방지연결부;
   를 포함하는 것을 특징으로 하는 파워 릴레이 어셈블리.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 접촉불량방지연결부는,
   상기 버스바에 체결 가능하게 연결되는 제1체결단자부;
   상기 릴레이에 체결 가능하게 연결되는 제2체결단자부; 및
   상기 제1체결단자부와 상기 제2체결단자부의 사이에 변형 가능하게 연결되는 편조선부재;
   를 포함하는 것을 특징으로 하는 파워 릴레이 어셈블리.
   
3. 제3항에 있어서,
   상기 편조선부재는 착탈연결부에 의해 상기 제1체결단자부와 상기 제2체결단자부에 착탈 가능하게 연결되며,
   상기 착탈연결부는,
   상기 제1체결단자부와 상기 제2체결단자부에 각각 편조선부재를 수용하도록 함몰 형성되는 수용홈부;
   상기 제1체결단자부와 상기 제2체결단자부에 각각 힌지 연결되어 상기 수용홈부를 개폐 가능하게 커버하는 개폐커버부; 및
   상기 개폐커버부가 상기 수용홈부를 커버시 상기 편조선부재를 위치 고정시키도록 상기 제1체결단자부와 상기 제2체결단자부에 각각 로킹되도록 안내하는 위치고정로킹안내부;
   를 포함하는 것을 특징으로 하는 파워 릴레이 어셈블리.
   
4. 제3항에 있어서,
   상기 위치고정로킹안내부는,
   상기 제1체결단자부와 상기 제2체결단자부에 각각 함몰 형성되는 걸림홈부;
   상기 걸림홈부에 탄성적으로 걸림 가능하게 수용되도록 상기 개폐커버부에 돌출 형성되는 걸림후크부; 및
   상기 걸림후크부가 상기 걸림홈부에 걸림시 상기 편조선부재에 박히도록 상기 개폐커버부에 돌출 형성되는 박힘고정요철;
   을 포함하는 것을 특징으로 하는 파워 릴레이 어셈블리.
   

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