WO2023140448A1 - 드론용 배터리 보호팩 - Google Patents

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WO2023140448A1
WO2023140448A1 PCT/KR2022/011464 KR2022011464W WO2023140448A1 WO 2023140448 A1 WO2023140448 A1 WO 2023140448A1 KR 2022011464 W KR2022011464 W KR 2022011464W WO 2023140448 A1 WO2023140448 A1 WO 2023140448A1
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drone
air inlet
battery protection
installation surface
opening
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PCT/KR2022/011464
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이동환
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주식회사 보라스카이
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    • H01M50/14—Primary casings, jackets or wrappings of a single cell or a single battery for protecting against damage caused by external factors
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    • H01M50/30—Arrangements for facilitating escape of gases
    • H01M50/317—Re-sealable arrangements

Definitions

  • the present invention relates to a battery protection pack for a drone, and more particularly, to a battery protection pack for a drone capable of maintaining battery efficiency even in various temperature environments.
  • a drone is a type of flight unit that flies in the sky by rotating a plurality of propellers using battery power, and is configured to enable flight in various patterns according to user's remote control operation.
  • a drone is equipped with a battery for supplying power necessary for the rotation of the propeller. In order to fly the drone, the propeller must rotate very quickly, so the battery consumption is very high.
  • the efficiency of the battery has been improved, the power supply capability of the battery has been greatly improved, but the battery has a problem in that the efficiency is significantly lowered at low temperatures or in the environment.
  • Batteries are known to exhibit optimum efficiency at a temperature of 5 to 20 ° C., but in Korea, they face various temperatures due to geographical location or four seasons. In the use of drones, battery efficiency and safety are considered a big problem in winter when extremely low temperatures occur or in summer when high temperatures occur.
  • a technical problem to be achieved by the present invention is to provide a battery protection pack for drones that can maintain battery efficiency even in various temperature environments.
  • an embodiment of the present invention is provided in a drone, a battery for supplying electricity to the drone is accommodated therein, at least one installation surface exposed to the outside of the drone, and a first case having a plurality of air inlet and outlet holes formed through the at least one installation surface; And it provides a battery protection pack for drones, characterized in that it includes an opening and closing portion provided to be slidable outside the installation surface and having a control hole for opening and closing the air inlet and outlet hole.
  • the opening/closing unit may have a sliding panel provided outside the first installation surface of the at least one installation surface to reciprocate along a first direction, and penetrating such that the control hole corresponds to the air inlet hole, and a lever provided on the sliding panel and provided with an external force to move the sliding panel.
  • the air inlet hole and the control hole are formed at regular intervals along the first direction, and when the sliding panel is moved along the first direction and the control hole overlaps the air inlet hole, the air inlet hole is opened, and when the sliding panel covers the air inlet hole, the air inlet hole may be closed.
  • the cover portion provided in the first case to cover the opening and closing portion to prevent separation of the opening and closing portion may be further included.
  • the cover part may have a cover plate coupled to the first case part, an open hole formed through the cover plate so that the air inlet hole is always open, and a guide slit formed through the cover plate to expose the lever and extending along the first direction to guide movement of the lever in the first direction.
  • the installation surface is provided in plurality
  • the opening and closing part is further provided on a second installation surface among the plurality of installation surfaces
  • the opening and closing part is further provided to reciprocate outside the second installation surface
  • the second case portion includes a second case portion coupled to the first case portion, the second case portion has an attachment/detachment hole provided in an attachment/detachment groove provided in the drone, and the battery protection pack for the drone can be attached to or detached from the drone.
  • the first case part is coupled to the drone, and the battery protection pack for the drone may be integrally provided with the drone.
  • the degree of opening of the air inlet hole formed in the first case portion accommodating the battery may be adjusted by the opening/closing unit.
  • the air inlet hole can be opened so that outside air can flow into the air inlet hole, and the internal air whose temperature has risen through heat exchange with the battery can be discharged through the air inlet hole. Through this air-cooling process, the battery temperature can be prevented from rising.
  • FIG. 1 is a perspective view showing a battery protection pack for a drone according to a first embodiment of the present invention from one side.
  • FIG. 2 is a perspective view showing a battery protection pack for a drone according to a first embodiment of the present invention from the other side.
  • FIG 3 is an exploded perspective view of a battery protection pack for a drone according to a first embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is an exemplary view showing a state in which an air inlet hole is opened by an opening/closing unit in a battery protection pack for a drone according to a first embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 is an exemplary view showing a state in which an air inlet hole is closed by an opening and closing unit in a battery protection pack for a drone according to a first embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 is an exemplary diagram for explaining a locking groove and a locking protrusion in a battery protection pack for a drone according to a first embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 is an exemplary diagram for explaining an opening and closing operation of an air inlet hole according to a combination of a locking protrusion and a locking groove in a battery protection pack for a drone according to a first embodiment of the present invention.
  • FIG. 8 is a perspective view showing the inside of a first case part of a battery protection pack for a drone according to a first embodiment of the present invention.
  • FIG. 9 is a perspective view illustrating an example in which a plurality of opening/closing units are provided in a battery protection pack for a drone according to a first embodiment of the present invention.
  • FIG. 10 is an exploded perspective view showing the center of the opening and closing part added in FIG. 9 .
  • FIG. 11 is an exemplary view showing a battery protection pack for a drone according to a second embodiment of the present invention.
  • FIG. 1 is a perspective view showing a battery protection pack for a drone according to a first embodiment of the present invention from one side
  • FIG. 2 is a perspective view showing a battery protection pack for a drone according to a first embodiment of the present invention from the other side
  • FIG. 3 is an exploded perspective view of a battery protection pack for a drone according to the first embodiment of the present invention.
  • the drone battery protection pack is provided in the drone 10 and can accommodate the battery 20 supplying electricity to the drone 10 inside.
  • a battery protection pack for a drone may include a first case part 100 and an opening/closing part 300.
  • the first case unit 100 may have at least one installation surface exposed to the outside of the drone 10 and a plurality of air inflow and outflow holes 120 formed through the at least one installation surface.
  • the opening/closing unit 300 is provided to be slidable outside the installation surface and may have a control hole 320 that opens and closes the air inlet/outlet hole 120 .
  • the first case unit 100 may be formed in a container shape with an open top.
  • the battery 20 may be accommodated in the accommodating space 101 (see FIG. 8 ) of the first case unit 100 .
  • the first case unit 100 may have at least one installation surface, and the installation surface may be a surface exposed to the outside of the drone 10 .
  • installation surfaces may include a bottom surface 102 , a first side surface 103 , and a second side surface 104 of the first case unit 100 .
  • Air inflow and outflow holes are formed on the installation surface, and since air cooling of the battery 20 is possible by air flowing in and out through the air inflow and outflow holes, in order to increase the air cooling efficiency by increasing the flow rate of air, the surface having the largest area is preferentially selected as the installation surface.
  • the first case unit 100 may have a first installation surface 110 and an air outlet hole 120 .
  • the first installation surface 110 may be formed on the bottom surface 102 of the first case part 100 .
  • the first installation surface 110 may be formed by being depressed from the bottom surface 102 , and thus, the first installation surface 110 may be formed stepwise on the bottom surface 102 of the first case unit 100 .
  • the air outlet holes 120 may be formed through the first installation surface 110 and may be formed at regular intervals along the first direction A1, which is the longitudinal direction of the first installation surface 110. When the area of the first installation surface 110 is sufficiently wide, the air inlet and outlet holes 120 may be formed in two rows as shown.
  • the opening/closing part 300 may have a sliding panel 310, an adjusting ball 320, and a lever 350.
  • the sliding panel 310 may form the body of the opening/closing part 300 .
  • control holes 320 may be formed to penetrate at regular intervals along the first direction A1 so as to correspond to the air inlet and outlet holes 120 .
  • the degree of opening of the air inlet hole 120 may be adjusted according to the relative positions of the control hole 320 and the air inlet hole 120 . For example, when the control hole 320 is positioned to exactly match the air inlet hole 120, the air inlet hole 120 can be completely opened.
  • the sliding panel 310 may be formed shorter than the length of the first installation surface 110 in the first direction A1, and through this, the sliding panel 310 may reciprocate along the first direction A1 on the first installation surface 110.
  • the opening/closing part 300 may further have a first rib 340 and a second rib 330 .
  • the first rib 340 may be formed to cross the center of the sliding panel 310 , and the second rib 330 may be formed along an edge of the sliding panel 310 . Through this, bending of the sliding panel 310 may be prevented and rigidity of the sliding panel 310 may be increased.
  • the lever 350 may be provided at one end of the bottom surface of the sliding panel 310 .
  • An external force for moving the sliding panel 310 may be provided to the lever 350 . That is, when the user holds the lever 350 and applies force in the first direction A1, the sliding panel 310 may move in the first direction A1.
  • the battery Bhopack for drones may include a cover part 400 .
  • the cover part 400 may have a cover plate 410 , an open hole 420 and a guide slit 430 .
  • the cover plate 410 may form the body of the cover part 400 .
  • the cover plate 410 may be coupled to the first installation surface 110 to cover the opening/closing unit 300 and prevent separation of the opening/closing unit 300 .
  • the cover part 400 may be fixed to the first case part 100 by a fastening member (not shown).
  • the open hole 420 may be formed through the cover plate 410 so that the air inlet hole 120 is always open.
  • the guide slit 430 may be formed through one side of the cover plate 410 to expose the lever 350 .
  • the guide slit 430 may extend along the first direction A1 and guide movement of the lever 350 in the first direction A1.
  • cover part 400 may further have a recessed rib 440 .
  • the recessed ribs 440 may be recessed into the lower surface 401 of the cover plate 410 and may increase the rigidity of the cover part 400 .
  • the battery protection pack for drones may further include a second case part 200 .
  • the second case unit 200 may be coupled to an upper portion of the first case unit 100 .
  • the second case part 200 may have an attachment/detachment hole 220 and a power connector 230 .
  • the attachment/detachment opening 220 may be provided on the upper portion of the second case portion 200 and may be detachable from the attachment/detachment groove 11 of the drone 10 . Through this, the drone battery protection pack can be attached to and detached from the drone 10 .
  • An electric wire (not shown) provided in the drone 10 may be provided through the power connector 230 and connected to the battery 20 .
  • the attachment/detachment hole 220 described above may be formed in the first case part 100, and through this, the first case part 100 may be directly attached to and detached from the drone 10 without the second case part 200.
  • FIG. 4 is an exemplary view showing a state in which the air inlet hole is opened by the opening and closing unit in the battery protection pack for drones according to the first embodiment of the present invention.
  • the air inlet hole 120 may be opened. In this state, internal and external air can freely flow in and out through the air outlet hole 120 .
  • the air inlet hole 120 is opened so that outside air flows into the air inlet hole 120, and the internal air whose temperature has risen through heat exchange with the battery is discharged through the air inlet hole 120.
  • the air inlet hole 120 Through such an air-cooling process, it is possible to prevent a battery temperature from rising and to maintain battery efficiency.
  • the air inlet hole 120 may be closed. In this state, the inflow of outside air through the air outlet hole 120 becomes impossible (see FIG. 5).
  • the temperature of the battery can be protected within a certain temperature range by closing the air inlet/outlet 120 to block external low-temperature air from entering through the air inlet/outlet 120 . In this way, it is possible to maintain relatively high battery efficiency compared to battery efficiency when the battery is directly exposed to a low-temperature environment.
  • FIG. 6 is an exemplary view for explaining the locking groove and the locking protrusion in the battery protection pack for drones according to the first embodiment of the present invention.
  • the first case part 100 may have a locking groove 130 .
  • the locking groove 130 may be recessed along the outer surface of the first installation surface 110 in a first direction (A1, see FIG. 3).
  • the opening/closing part 300 may have a locking protrusion 360 .
  • the protrusion 360 may protrude from the upper surface of the sliding panel 310 .
  • the locking protrusion 360 may be inserted into the locking groove 130, and when the locking protrusion 360 is inserted into the locking groove 130, the movement of the opening/closing unit 300 may be restricted.
  • the locking groove 130 may have a first locking groove 131 and a second locking groove 132 .
  • control hole 320 can be positioned so that the air inlet hole 120 is completely opened (see (a) in FIG. 7).
  • the first locking groove 131 and the locking protrusion 360 may be formed at equal intervals. In this case, since each locking protrusion 360 can be simultaneously inserted into each first locking groove 131, the binding force can be increased.
  • the second catching groove 132 may be formed spaced apart from the first catching groove 131 along the first direction.
  • the locking groove 130 may further have a third locking groove 133 .
  • the control hole 320 may be positioned such that only a portion of the air inlet hole 120 is opened (see (c) of FIG. 7).
  • the movement of the opening/closing unit 300 can be restricted, and through this, the degree of opening of the air inlet/outlet 120 by the opening/closing unit 300 can be stably maintained.
  • FIG. 8 is a perspective view showing the inside of a first case part of a battery protection pack for a drone according to a first embodiment of the present invention.
  • the first case part 100 may have a flow path groove 140 .
  • the passage groove 140 may be recessed in the bottom surface 105 of the first case unit 100 and may be formed to connect adjacent air inlet holes 120 among a plurality of air inlet holes 120 to each other.
  • the battery 20 may be provided in the accommodation space 101 of the first case unit 100 and may be supported by touching the bottom surface 105.
  • the flow path groove 140 guides the flow of air introduced into the air inlet hole 120 to contact the battery 20, thereby increasing the heat exchange area. Through this, heat exchange efficiency between the battery 20 and air may be increased, and battery efficiency may be maintained by inducing cooling of the battery 20 in a high-temperature environment.
  • FIG. 9 is a perspective view for explaining an example in which a plurality of opening and closing parts are provided in a battery protection pack for a drone according to a first embodiment of the present invention
  • FIG. 10 is an exploded perspective view showing the added opening and closing part in FIG.
  • the case where a plurality of installation surfaces are formed is demonstrated.
  • the battery protection pack for drones may have a second installation surface 150 .
  • the case where the second installation surface 150 is formed on the first side surface 103 of the first case unit 100 will be described, but the information to be described later can be equally applied even if the second installation surface 150 is formed on the second side surface 104.
  • the air inflow and outflow holes 151 may be formed in one row. And, the air inlet hole 151 may be formed along the longitudinal direction of the second installation surface 150 . Or, of course, the air inlet hole 151 may be formed in two rows by reducing the size.
  • an opening/closing unit 300a may be further provided on the second installation surface 150 .
  • the opening/closing unit 300a may be formed to correspond to the aforementioned opening/closing unit 300 . That is, an adjustment hole 320a may be formed through the sliding panel 310a of the opening/closing unit 300a to correspond to the air inlet/outlet 151 of the second installation surface 150, and a lever 350a may be formed.
  • cover part 400a may be coupled to the second installation surface 150 to cover the opening/closing part 300a.
  • An open hole 420a for preventing the air inlet/outlet 151 of the second installation surface 150 from being covered and a guide slit 430a for guiding the movement of the lever 350a may be formed in the cover plate 410a of the cover part 400a.
  • a passage groove 140a may be recessed on the inner surface of the first case unit 100 so that the neighboring air inlet/outlet holes 151 among the plurality of air inlet/outlet holes 151 are connected to each other.
  • air inflow and outflow holes formed on each installation surface may also be connected to each other by passage grooves. That is, the air outlet hole 120 formed on the first installation surface and the air outlet hole 151 formed on the second installation surface 150 may also be connected by the passage groove 140b.
  • Air inflow and outflow holes are further formed on the first side surface 103 as well as the bottom surface 102 of the first case unit 100, so that the amount of air inflow and outflow can be further increased, and the number of passage grooves increases. As a result, the heat exchange area between low-temperature air introduced from the outside and the battery is increased, and heat exchange efficiency can be further increased.
  • FIG. 11 is an exemplary view showing a battery protection pack for a drone according to a second embodiment of the present invention.
  • the first case unit 100 may be integrally coupled to the drone 10, and accordingly, the drone battery protection pack may be integrally provided with the drone 10.
  • the lower surface 102 of the first case unit 100 and the lower surface of the cover unit 400 may be provided on the same surface as the outer surface 13 of the drone 10 . Therefore, in this embodiment, the volume of the drone battery protection pack protruding outward from the drone 10 can be minimized, and thus air resistance can be reduced during drone flight.
  • most of the first case part 100 including the first side surface 103 and the second side surface 104, is provided inside the drone 10, and the first case part 100 can be directly coupled to the drone 10, so the configuration of the second case part 200 can be omitted.
  • the present invention can be applied to a battery protection pack for drones that enables drones to operate smoothly by maintaining high battery efficiency by performing an air-cooling process or a process of blocking external air even in various temperature environments such as high and low temperatures. Can be applied.

Abstract

본 발명의 일실시예는 다양한 기온 환경에서도 배터리 효율을 유지할 수 있는 드론용 배터리 보호팩을 제공한다. 여기서, 드론용 배터리 보호팩은 제1케이스부 그리고 개폐부를 포함한다. 제1케이스부는 드론에 구비되고, 내측에 드론에 전기를 공급하는 배터리가 수용되며, 드론의 외측으로 노출되는 적어도 하나의 설치면과, 적어도 하나의 설치면에 관통 형성되는 복수 개의 공기 유출입공을 가진다. 개폐부는 설치면의 외부에 슬라이딩 가능하도록 구비되며, 공기 유출입공을 개폐하는 조절공을 가진다.

Description

드론용 배터리 보호팩
본 발명은 드론용 배터리 보호팩에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 다양한 기온 환경에서도 배터리 효율을 유지할 수 있는 드론용 배터리 보호팩에 관한 것이다.
일반적으로 드론은 배터리의 전력을 이용하여 다수 개의 프로펠러를 회전시킴으로써 하늘을 비행하는 비행 유닛의 일종으로서, 사용자의 리모콘 조작에 따라 다양한 패턴의 비행이 가능하도록 구성된다.
드론에는 프로펠러의 회전에 필요한 전원을 공급하기 위한 배터리가 탑재되어 있는데, 드론을 비행시키기 위해서는 프로펠러가 매우 빠르게 회전되어야 하므로 배터리 소모량이 매우 많아지고 있다.
최근에는 배터리의 효율 개선이 이루어지면서 배터리의 전원공급능력이 많이 향상되고 있지만, 배터리는 저온 또는 환경에서 효율이 현저히 떨어지는 문제점이 있다.
배터리는 기온이 5 내지 20℃ 에서 최적 효율을 나타내는 것으로 알려져 있으나, 국내에서는 지리적 위치나 사계절로 인해서 다양한 기온에 직면하게 된다. 드론 사용에 있어서 극저온이 발생하는 겨울이나 고온이 발생하는 여름에는 배터리 효율 및 안전성이 큰 문제로 여겨지고 있다.
따라서, 기온에 따른 배터리의 안전성 및 효율을 개선하기 위한 기술이 요구된다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 다양한 기온 환경에서도 배터리 효율을 유지할 수 있는 드론용 배터리 보호팩을 제공하는 것이다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 기술적 과제를 달성하기 위하여, 본 발명의 일실시예는 드론에 구비되고, 내측에 상기 드론에 전기를 공급하는 배터리가 수용되며, 상기 드론의 외측으로 노출되는 적어도 하나의 설치면과, 상기 적어도 하나의 설치면에 관통 형성되는 복수 개의 공기 유출입공을 가지는 제1케이스부; 그리고 상기 설치면의 외부에 슬라이딩 가능하도록 구비되며, 상기 공기 유출입공을 개폐하는 조절공을 가지는 개폐부를 포함하는 것을 특징으로 하는 드론용 배터리 보호팩을 제공한다.
본 발명의 실시예에 있어서, 상기 개폐부는 상기 적어도 하나의 설치면 중 제1설치면의 외측에 제1방향을 따라 왕복 이동되도록 구비되고, 상기 조절공이 상기 공기 유출입공에 대응되도록 관통 형성되는 슬라이딩 패널과, 상기 슬라이딩 패널에 구비되고, 상기 슬라이딩 패널이 이동되도록 하는 외력이 제공되는 레버를 가질 수 있다.
본 발명의 실시예에 있어서, 상기 공기 유출입공 및 상기 조절공은 상기 제1방향을 따라 일정 간격으로 형성되고, 상기 슬라이딩 패널이 상기 제1방향을 따라 이동되어 상기 조절공이 상기 공기 유출입공에 겹쳐지면 상기 공기 유출입공은 개방되고, 상기 슬라이딩 패널이 상기 공기 유출입공을 덮으면 상기 공기 유출입공은 닫힐 수 있다.
본 발명의 실시예에 있어서, 상기 개폐부를 덮도록 상기 제1케이스부에 구비되어 상기 개폐부의 이탈을 방지하는 커버부를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 있어서, 상기 커버부는 상기 제1케이스부에 결합되는 커버 플레이트와, 상기 공기 유출입공이 항상 개방되도록 상기 커버 플레이트에 관통 형성되는 오픈 홀과, 상기 레버가 노출되도록 상기 커버 플레이트에 관통 형성되되, 상기 제1방향을 따라 연장 형성되어 상기 레버의 상기 제1방향 이동을 안내하는 안내 슬릿을 가질 수 있다.
본 발명의 실시예에 있어서, 상기 설치면은 복수 개로 마련되고, 상기 개폐부는 복수 개의 상기 설치면 중 제2설치면에 더 구비되며, 상기 개폐부는 상기 제2설치면의 외측에 왕복 이동되도록 더 구비될 수 있다.
본 발명의 실시예에 있어서, 상기 제1케이스부와 결합되는 제2케이스부를 포함하고, 상기 제2케이스부는 상기 드론에 구비되는 착탈홈에 착탈되는 착탈구를 가지고, 상기 드론용 배터리 보호팩은 상기 드론에 착탈될 수 있다.
본 발명의 실시예에 있어서, 상기 제1케이스부는 상기 드론에 결합되어 상기 드론용 배터리 보호팩은 상기 드론에 일체로 구비될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 배터리를 수용하는 제1케이스부에 형성되는 공기 유출입공의 개방 정도가 개폐부에 의해 조절될 수 있다.
따라서, 여름이나 고온환경에서는 공기 유출입공이 개방되도록 하여 외부의 공기가 공기 유출입공으로 유입되도록 하고, 배터리와 열교환되어 온도가 상승한 내부 공기는 공기 유출입공을 통해 배출되도록 할 수 있으며, 이와 같은 공냉 과정을 통해, 배터리 온도가 상승하는 것이 방지되도록 할 수 있다.
그리고, 겨울이나 저온환경에서는 공기 유출입공이 닫히도록 하여 외부의 저온 공기가 공기 유출입공으로 유입되지 않도록 차단함으로써 배터리의 온도를 일정 온도 범위에서 보호할 수 있기 때문에, 저온의 환경에 직접 노출되었을 때의 배터리 효율과 비교했을 때 상대적으로 높은 배터리 효율이 유지되도록 할 수 있다.
본 발명의 효과는 상기한 효과로 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 상세한 설명 또는 청구범위에 기재된 발명의 구성으로부터 추론 가능한 모든 효과를 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 드론용 배터리 보호팩을 일측에서 나타낸 사시도이다.
도 2는 본 발명의 제1실시예에 따른 드론용 배터리 보호팩을 타측에서 나타낸 사시도이다.
도 3은 본 발명의 제1실시예에 따른 드론용 배터리 보호팩의 분해 사시도이다.
도 4는 본 발명의 제1실시예에 따른 드론용 배터리 보호팩에서 개폐부에 의해 공기 유출입공이 개방된 상태를 나타낸 예시도이다.
도 5는 본 발명의 제1실시예에 따른 드론용 배터리 보호팩에서 개폐부에 의해 공기 유출입공이 닫힌 상태를 나타낸 예시도이다.
도 6은 본 발명의 제1실시예에 따른 드론용 배터리 보호팩에서 걸림홈 및 걸림돌기를 설명하기 위한 예시도이다.
도 7은 본 발명의 제1실시예에 따른 드론용 배터리 보호팩에서 걸림돌기 및 걸림홈의 결합에 따른 공기 유출입공의 개폐 동작을 설명하기 위한 예시도이다.
도 8은 본 발명의 제1실시예에 따른 드론용 배터리 보호팩의 제1케이스부의 내측을 나타낸 사시도이다.
도 9는 본 발명의 제1실시예에 따른 드론용 배터리 보호팩에서 개폐부가 복수 개가 마련되는 예를 설명하기 위한 사시도이다.
도 10은 도 9에서 추가된 개폐부를 중심으로 나타낸 분해사시도이다.
도 11은 본 발명의 제2실시예에 따른 드론용 배터리 보호팩을 나타낸 예시도이다.
이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명을 설명하기로 한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며, 따라서 여기에서 설명하는 실시예로 한정되는 것은 아니다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결(접속, 접촉, 결합)"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 부재를 사이에 두고 "간접적으로 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 구비할 수 있다는 것을 의미한다.
본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 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 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
이하 첨부된 도면을 참고하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 드론용 배터리 보호팩을 일측에서 나타낸 사시도이고, 도 2는 본 발명의 제1실시예에 따른 드론용 배터리 보호팩을 타측에서 나타낸 사시도이고, 도 3은 본 발명의 제1실시예에 따른 드론용 배터리 보호팩의 분해 사시도이다.
도 1 내지 도 3에서 보는 바와 같이, 드론용 배터리 보호팩은 드론(10)에 구비되고, 드론(10)에 전기를 공급하는 배터리(20)를 내측에 수용할 수 있다.
드론용 배터리 보호팩은 제1케이스부(100) 그리고 개폐부(300)를 포함할 수 있다.
제1케이스부(100)는 드론(10)의 외측으로 노출되는 적어도 하나의 설치면과, 적어도 하나의 설치면에 관통 형성되는 복수 개의 공기 유출입공(120)을 가질 수 있다.
그리고, 개폐부(300)는 설치면의 외부에 슬라이딩 가능하도록 구비되며, 공기 유출입공(120)을 개폐하는 조절공(320)을 가질 수 있다.
상세히, 제1케이스부(100)는 상부가 개방된 용기 형태로 형성될 수 있다. 제1케이스부(100)의 수용공간(101, 도 8 참조)에는 배터리(20)가 수용될 수 있다.
제1케이스부(100)는 적어도 하나의 설치면을 가질 수 있으며, 설치면은 드론(10)의 외측으로 노출되는 면일 수 있다.
도 1을 참조하면, 설치면으로는 제1케이스부(100)의 저면(102), 제1측면(103), 제2측면(104) 등이 될 수 있다. 설치면에는 공기 유출입공이 형성되고, 공기 유출입공을 통해 유출입되는 공기에 의해 배터리(20)의 공냉이 가능해지기 때문에, 공기의 유량을 증가시켜 공냉 효율을 높이기 위해서는 가장 면적이 넓은 면이 설치면으로 우선적으로 선정됨이 바람직하다.
이하에서는 상대적으로 가장 면적이 넓은 저면(102)에 제1설치면(110)이 형성된 경우로 설명한다.
제1케이스부(100)는 제1설치면(110) 및 공기 유출입공(120)을 가질 수 있다.
제1설치면(110)은 제1케이스부(100)의 저면(102)에 형성될 수 있다. 제1설치면(110)은 저면(102)으로부터 함몰되어 형성될 수 있으며, 이에 따라, 제1설치면(110)은 제1케이스부(100)의 저면(102)에 단차지게 형성될 수 있다.
공기 유출입공(120)은 제1설치면(110)에 관통 형성될 수 있으며, 제1설치면(110)의 길이 방향인 제1방향(A1)을 따라 일정 간격으로 형성될 수 있다. 제1설치면(110)의 면적이 충분히 넓은 경우, 공기 유출입공(120)은 도시된 바와 같이 2열로 형성될 수 있다.
개폐부(300)는 슬라이딩 패널(310), 조절공(320) 및 레버(350)를 가질 수 있다.
슬라이딩 패널(310)은 개폐부(300)의 몸체를 형성할 수 있다.
그리고, 조절공(320)은 공기 유출입공(120)에 대응되도록 제1방향(A1)을 따라 일정 간격으로 관통 형성될 수 있다. 조절공(320)과 공기 유출입공(120)의 상대 위치에 따라 공기 유출입공(120)의 개방 정도는 조절될 수 있다. 예를 들어, 조절공(320)이 공기 유출입공(120)에 정확하게 일치되도록 위치되면, 공기 유출입공(120)은 완전히 개방될 수 있다.
슬라이딩 패널(310)은 제1설치면(110)의 제1방향(A1) 길이보다 짧게 형성될 수 있으며, 이를 통해, 슬라이딩 패널(310)은 제1설치면(110)에서 제1방향(A1)을 따라 왕복 이동될 수 있다.
개폐부(300)는 제1리브(340) 및 제2리브(330)를 더 가질 수 있다.
제1리브(340)는 슬라이딩 패널(310)의 중앙을 가로지르도록 형성될 수 있고, 제2리브(330)는 슬라이딩 패널(310)의 테두리를 따라 형성될 수 있다. 이를 통해, 슬라이딩 패널(310)의 휨을 방지하고, 슬라이딩 패널(310)의 강성이 증가될 수 있다.
레버(350)는 슬라이딩 패널(310) 저면의 일단부에 구비될 수 있다. 레버(350)로는 슬라이딩 패널(310)이 이동되도록 하는 외력이 제공될 수 있다. 즉, 사용자가 레버(350)를 잡고 제1방향(A1)으로 힘을 가하면 슬라이딩 패널(310)은 제1방향(A1)으로 이동될 수 있다.
그리고 드론용 배터리 브호팩은 커버부(400)를 포함할 수 있다.
커버부(400)는 커버 플레이트(410), 오픈 홀(420) 및 안내 슬릿(430)을 가질 수 있다.
커버 플레이트(410)는 커버부(400)의 몸체를 형성할 수 있다. 커버 플레이트(410)는 제1설치면(110)에 결합되어 개폐부(300)를 덮을 수 있으며, 개폐부(300)의 이탈을 방지할 수 있다. 커버부(400)는 체결부재(미도시)에 의해 제1케이스부(100)에 고정될 수 있다.
오픈 홀(420)은 공기 유출입공(120)이 항상 개방되도록 커버 플레이트(410)에 관통 형성될 수 있다.
안내 슬릿(430)은 레버(350)가 노출되도록 커버 플레이트(410)의 일측에 관통 형성될 수 있다. 안내 슬릿(430)은 제1방향(A1)을 따라 연장 형성될 수 있으며, 레버(350)의 제1방향(A1) 이동을 안내할 수 있다.
더하여, 커버부(400)는 함몰 리브(440)를 더 가질 수 있다. 함몰 리브(440)는 커버 플레이트(410)의 저면(401)에 함몰 형성될 수 있으며, 커버부(400)의 강성이 증가되도록 할 수 있다.
그리고, 드론용 배터리 보호팩은 제2케이스부(200)를 더 포함할 수 있다.
제2케이스부(200)는 제1케이스부(100)의 상부에 결합될 수 있다.
제2케이스부(200)는 착탈구(220) 및 파워 커넥터(230)를 가질 수 있다.
착탈구(220)는 제2케이스부(200)의 상부에 구비될 수 있고, 드론(10)의 착탈홈(11)에 착탈될 수 있다. 이를 통해, 드론용 배터리 보호팩은 드론(10)에 착탈될 수 있다.
드론(10)에 구비되는 전선(미도시)은 파워 커넥터(230)를 통해 구비되어 배터리(20)와 연결될 수 있다.
제1케이스부(100)의 상단부가 드론(10)에 직접 견고하게 결합이 가능하도록 형성된다면, 전술한 착탈구(220)는 제1케이스부(100)에 형성될 수 있고, 이를 통해, 제2케이스부(200)가 없이 제1케이스부(100)가 드론(10)에 직접 착탈될 수도 있다.
도 4는 본 발명의 제1실시예에 따른 드론용 배터리 보호팩에서 개폐부에 의해 공기 유출입공이 개방된 상태를 나타낸 예시도이고, 도 5는 본 발명의 제1실시예에 따른 드론용 배터리 보호팩에서 개폐부에 의해 공기 유출입공이 닫힌 상태를 나타낸 예시도이다.
먼저, 도 4에서 보는 바와 같이, 조절공(320)이 공기 유출입공(120)에 겹쳐지면 공기 유출입공(120)은 개방될 수 있다. 이 상태에서는 내외부의 공기가 공기 유출입공(120)을 통해 자유롭게 유출입이 가능해지게 된다.
따라서, 여름 또는 고온환경에서는 공기 유출입공(120)이 개방되도록 하여 외부의 공기가 공기 유출입공(120)으로 유입되도록 하고, 배터리와 열교환되어 온도가 상승한 내부 공기는 공기 유출입공(120)을 통해 배출되도록 할 수 있다. 이와 같은 공냉 과정을 통해, 배터리 온도가 상승하는 것이 방지되도록 할 수 있고, 배터리 효율이 유지되도록 할 수 있다.
한편, 레버(350)가 안내 슬릿(430)을 따라 이동됨으로써 개폐부(300)의 슬라이딩 패널(310)이 공기 유출입공(120)을 덮게 되면 공기 유출입공(120)은 닫힐 수 있다. 이 상태에서는 외부의 공기가 공기 유출입공(120)을 통해 유입이 불가능해지게 된다(도 5 참조).
따라서, 겨울 또는 저온환경에서는 공기 유출입공(120)이 닫히도록 하여 외부의 저온 공기가 공기 유출입공(120)을 통해 유입되지 않도록 차단함으로써 배터리의 온도를 일정 온도 범위에서 보호할 수 있다. 이렇게 되면, 저온의 환경에 직접 배터리가 노출되었을 때의 배터리 효율과 비교했을 때보다 상대적으로 높은 배터리 효율이 유지되도록 할 수 있다.
도 6은 본 발명의 제1실시예에 따른 드론용 배터리 보호팩에서 걸림홈 및 걸림돌기를 설명하기 위한 예시도이고, 도 7은 본 발명의 제1실시예에 따른 드론용 배터리 보호팩에서 걸림돌기 및 걸림홈의 결합에 따른 공기 유출입공의 개폐 동작을 설명하기 위한 예시도이다.
도 6 및 도 7에서 보는 바와 같이, 제1케이스부(100)는 걸림홈(130)을 가질 수 있다. 걸림홈(130)은 제1설치면(110)의 외측면에 제1방향(A1, 도 3 참조)을 따라 함몰 형성될 수 있다.
그리고, 개폐부(300)는 걸림돌기(360)를 가질 수 있다. 걸림돌기(360)는 슬라이딩 패널(310)의 상면에 돌출 형성될 수 있다. 걸림돌기(360)는 걸림홈(130)에 삽입될 수 있으며, 걸림돌기(360)가 걸림홈(130)에 삽입되면, 개폐부(300)의 이동이 구속될 수 있다.
그리고, 걸림돌기(360)가 걸림홈(130)에 삽입된 상태에서 걸림돌기(360) 및 걸림홈(130)의 결합력보다 큰 외력이 레버(350, 도 3 참고)에 제공되면 걸림돌기(360)는 걸림홈(130)에서 빠져 나오게 되고, 개폐부(300)는 이동될 수 있다.
걸림홈(130)은 제1걸림홈(131) 및 제2걸림홈(132)을 가질 수 있다.
제1걸림홈(131)은 걸림돌기(360)가 삽입되면 공기 유출입공(120)이 완전히 개방되도록 조절공(320)이 위치되게 할 수 있다(도 7의 (a) 참조).
제1걸림홈(131) 및 걸림돌기(360)는 동일한 간격으로 형성될 수 있다. 이렇게 되면, 각각의 걸림돌기(360)는 각각의 제1걸림홈(131)에 동시에 삽입될 수 있기 때문에, 구속력이 증가될 수 있다.
제2걸림홈(132)은 제1걸림홈(131)과 제1방향을 따라 이격 형성될 수 있다. 제2걸림홈(132)에 걸림돌기(360)가 삽입되면 슬라이딩 패널(310)은 공기 유출입공(120)을 가리도록 위치될 수 있으며, 이를 통해, 조절공(320)은 완전히 닫힐 수 있다(도 7의 (b) 참조).
한편, 걸림홈(130)은 제3걸림홈(133)을 더 가질 수 있다. 제3걸림홈(133)은, 걸림돌기(360)가 삽입되면 공기 유출입공(120)의 일부분만 개방되도록 조절공(320)이 위치되도록 할 수 있다(도 7의 (c) 참조).
걸림홈(130) 및 걸림돌기(360)가 형성됨으로써, 개폐부(300)의 이동이 구속될 수 있으며, 이를 통해, 개폐부(300)에 의한 공기 유출입공(120)의 개방 정도가 안정적으로 유지될 수 있다.
도 8은 본 발명의 제1실시예에 따른 드론용 배터리 보호팩의 제1케이스부의 내측을 나타낸 사시도이다.
도 2와 함께 도 8을 더 포함하여 보는 바와 같이, 제1케이스부(100)는 유로 홈(140)을 가질 수 있다.
유로 홈(140)은 제1케이스부(100)의 바닥면(105)에 함몰 형성될 수 있으며, 복수 개의 공기 유출입공(120) 중 이웃하는 공기 유출입공(120)을 서로 연결하도록 형성될 수 있다.
배터리(20)는 제1케이스부(100)의 수용 공간(101)에 구비되고 바닥면(105)에 닿아 지지될 수 있는데, 유로 홈(140)은 공기 유출입공(120)으로 유입되는 공기의 흐름을 안내하여 배터리(20)와 접촉되도록 함으로써 열교환 면적이 증가되도록 할 수 있다. 이를 통해, 배터리(20)와 공기의 열교환 효율이 증가될 수 있으며, 고온 환경에서 배터리(20)의 냉각을 유도하여 배터리 효율이 유지되도록 할 수 있다.
도 9는 본 발명의 제1실시예에 따른 드론용 배터리 보호팩에서 개폐부가 복수 개가 마련되는 예를 설명하기 위한 사시도이고, 도 10은 도 9에서 추가된 개폐부를 중심으로 나타낸 분해사시도이다. 여기에서는 설치면이 복수 개가 형성된 경우에 대해서 설명한다.
도 9 및 도 10에서 보는 바와 같이, 드론용 배터리 보호팩은 제2설치면(150)을 가질 수 있다. 여기에서는, 제2설치면(150)이 제1케이스부(100)의 제1측면(103)에 형성된 경우로 설명하지만, 후술할 내용은 제2설치면(150)이 제2측면(104)에 형성되더라도 동일하게 적용될 수 있음은 물론이다.
제1케이스부(100)의 제1측면(103)은 저면(102)보다 상대적으로 면적이 작기 때문에, 공기 유출입공(151)은 1열로 형성될 수 있다. 그리고, 공기 유출입공(151)은 제2설치면(150)의 길이 방향을 따라 형성될 수 있다. 또는, 공기 유출입공(151)의 크기를 작게하여 2열로 형성될 수도 있음은 물론이다.
그리고, 제2설치면(150)에는 개폐부(300a)가 더 구비될 수 있다. 개폐부(300a)는 전술한 개폐부(300)에 대응되도록 형성될 수 있다. 즉, 개폐부(300a)의 슬라이딩 패널(310a)에는 제2설치면(150)의 공기 유출입공(151)에 대응되도록 조절공(320a)이 관통 형성되고, 레버(350a)가 형성될 수 있다.
그리고, 커버부(400a)는 개폐부(300a)를 덮도록 제2설치면(150)에 결합될 수 있다. 커버부(400a)의 커버 플레이트(410a)에는 제2설치면(150)의 공기 유출입공(151)이 가려지지 않도록 하는 오픈 홀(420a)과, 레버(350a)의 이동을 안내하는 안내 슬릿(430a)이 형성될 수 있다.
제2설치면(150)에서도 복수 개의 공기 유출입공(151) 중 이웃하는 공기 유출입공(151)이 서로 연결되도록, 제1케이스부(100)의 내측면에는 유로 홈(140a)이 함몰 형성될 수 있다.
그리고, 복수 개의 설치면이 형성되는 경우, 각 설치면에 형성되는 공기 유출입공도 유로 홈에 의해 서로 연결될 수 있다. 즉, 제1설치면에 형성되는 공기 유출입공(120) 및 제2설치면(150)에 형성되는 공기 유출입공(151)도 유로 홈(140b)에 의해 연결될 수 있다.
공기 유출입공이 제1케이스부(100)의 저면(102)뿐만 아니라 제1측면(103)에도 더 생김으로써, 공기의 유출입량이 더 증가될 수 있고, 유로 홈의 개수가 증가함으로써 외부에서 유입된 저온의 공기와 배터리와의 열교환 면적이 증가하게 되어 열교환 효율은 더욱 증가될 수 있다.
도 11은 본 발명의 제2실시예에 따른 드론용 배터리 보호팩을 나타낸 예시도이다.
도 11에서 보는 바와 같이, 본 실시예에서는 제1케이스부(100)가 드론(10)에 일체형으로 결합될 수 있고, 이에 따라 드론용 배터리 보호팩은 드론(10)에 일체로 구비될 수 있다.
그리고, 제1케이스부(100)의 저면(102) 및 커버부(400)의 하면은 드론(10)의 외측면(13)과 동일면 상에 구비될 수 있다. 따라서, 본 실시예에서는 드론용 배터리 보호팩이 드론(10)의 외측으로 돌출되는 부피가 최소화될 수 있고, 이에 따라, 드론 비행시에 공기의 저항이 감소될 수 있다.
본 실시예에서는 제1케이스부(100)의 제1측면(103) 및 제2측면(104)을 포함한 대부분이 드론(10)의 내측에 구비되고, 제1케이스부(100)가 드론(10)에 직접 결합될 수 있기 때문에, 제2케이스부(200)의 구성은 생략될 수 있다.
전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.
본 발명의 범위는 후술하는 청구범위에 의하여 나타내어지며, 청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
본 발명은 고온 및 저온 등 다양한 기온 환경에서도 공냉과정 또는 외부의 공기를 차단하는 과정을 수해함으로써 높은 배터리 효율이 유지될 수 있도록 하여 드론이 원활한 구동을 수행할 수 있도록 하는 드록용 배터리 보호팩에 적용할 수 있다.

Claims (8)

  1. 드론에 구비되고, 내측에 상기 드론에 전기를 공급하는 배터리가 수용되며, 상기 드론의 외측으로 노출되는 적어도 하나의 설치면과, 상기 적어도 하나의 설치면에 관통 형성되는 복수 개의 공기 유출입공을 가지는 제1케이스부; 그리고
    상기 설치면의 외부에 슬라이딩 가능하도록 구비되며, 상기 공기 유출입공을 개폐하는 조절공을 가지는 개폐부를 포함하는 것을 특징으로 하는 드론용 배터리 보호팩.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 개폐부는
    상기 적어도 하나의 설치면 중 제1설치면의 외측에 제1방향을 따라 왕복 이동되도록 구비되고, 상기 조절공이 상기 공기 유출입공에 대응되도록 관통 형성되는 슬라이딩 패널과,
    상기 슬라이딩 패널에 구비되고, 상기 슬라이딩 패널이 이동되도록 하는 외력이 제공되는 레버를 가지는 것을 특징으로 하는 드론용 배터리 보호팩.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 공기 유출입공 및 상기 조절공은 상기 제1방향을 따라 일정 간격으로 형성되고,
    상기 슬라이딩 패널이 상기 제1방향을 따라 이동되어 상기 조절공이 상기 공기 유출입공에 겹쳐지면 상기 공기 유출입공은 개방되고, 상기 슬라이딩 패널이 상기 공기 유출입공을 덮으면 상기 공기 유출입공은 닫히는 것을 특징으로 하는 드론용 배터리 보호팩.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 개폐부를 덮도록 상기 제1케이스부에 구비되어 상기 개폐부의 이탈을 방지하는 커버부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 드론용 배터리 보호팩.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 커버부는
    상기 제1케이스부에 결합되는 커버 플레이트와,
    상기 공기 유출입공이 항상 개방되도록 상기 커버 플레이트에 관통 형성되는 오픈 홀과,
    상기 레버가 노출되도록 상기 커버 플레이트에 관통 형성되되, 상기 제1방향을 따라 연장 형성되어 상기 레버의 상기 제1방향 이동을 안내하는 안내 슬릿을 가지는 것을 특징으로 하는 드론용 배터리 보호팩.
  6. 제2항에 있어서,
    상기 설치면은 복수 개로 마련되고,
    상기 개폐부는 복수 개의 상기 설치면 중 제2설치면에 더 구비되며,
    상기 개폐부는 상기 제2설치면의 외측에 왕복 이동되도록 더 구비되는 것을 특징으로 하는 드론용 배터리 보호팩.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 제1케이스부와 결합되는 제2케이스부를 포함하고,
    상기 제2케이스부는 상기 드론에 구비되는 착탈홈에 착탈되는 착탈구를 가지고, 상기 드론용 배터리 보호팩은 상기 드론에 착탈되는 것을 특징으로 하는 드론용 배터리 보호팩.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 제1케이스부는 상기 드론에 결합되어 상기 드론용 배터리 보호팩은 상기 드론에 일체로 구비되는 것을 특징으로 하는 드론용 배터리 보호팩.
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