JP2023505651A - スイッチタイプの電力遮断装置及びそれを含むバッテリーパック - Google Patents

Abstract

本発明による電力遮断装置は、外観を形成するハウジングと、ハウジングの内部に備えられる第１インターロック端子及び第２インターロック端子と、バッテリーパックの高電圧線路に接続される第１高電圧端子及び第２高電圧端子と、ハウジングの内外部にかけて配置されるスイッチレバーと、第１インターロック端子及び第２インターロック端子に接触し、スイッチレバーのオフ操作時、スイッチレバーによって動作して第１インターロック端子及び第２インターロック端子のいずれか一つから離れるように設けられる第１スイッチモジュールと、第１スイッチモジュールと連動し、第１高電圧端子と第２高電圧端子に接触し、第１インターロック端子及び第２インターロック端子のいずれか一つから離れた後、第１高電圧端子及び第２高電圧端子と離れるように設けられる第２スイッチモジュールと、を含み得る。

Description

本発明は、スイッチタイプの電力遮断装置に関し、より具体的には、バッテリーパックの生産、組立、修理及び運送などで発生し得る安全事故を防止するために、バッテリーパックの電力を受動で遮断する装置であって、使用の便宜性向上のためにスイッチタイプで構成した電力遮断装置及びそれを含むバッテリーパックに関する。

本出願は、２０２０年１１月１０日出願の韓国特許出願第１０－２０２０－０１４９６６３号に基づく優先権を主張し、該当出願の明細書及び図面に開示された内容は、すべて本出願に組み込まれる。

二次電池は、充電が不可能な一次電池とは異なり、充放電が可能な電池をいい、携帯電話、ＰＤＡ、ノートブックＰＣなどの小型先端電子機器分野だけではなく、電気自動車（ＥＶ）またはハイブリッド自動車（ＨＥＶ）の動力源として使用されている。

現在、一つのリチウム二次電池（セル）では電気車を駆動できるほどの十分な出力が得られない。電気車のエネルギー源に二次電池を適用するためには、複数個のリチウムイオン電池セルを直列及び／または並列で接続してバッテリーモジュールを構成し、通常、直列でバッテリーモジュールを接続し、これを機能的に維持させるＢＭＳ（Ｂａｔｔｅｒｙ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ Ｓｙｓｔｅｍ）、冷却システム、ＢＤＵ（Ｂａｔｔｅｒｙ Ｄｉｓｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ Ｕｎｉｔ）、電気配線ケーブルなどを含むバッテリーパックを構成する。

一方、自動車またはハイブリッド自動車などに搭載される高電圧バッテリーパックは、生産、組立、修理及び運送などで発生し得る安全事故を防止するために、通常、電力遮断装置を含む。電力遮断装置は、作業者が電気自動車のバッテリー電源を物理的な方法で遮断可能に構成された装置であって、当業界で、ＭＳＤ（Ｍａｎｕａｌ Ｓｅｒｖｉｃｅ Ｄｉｓｃｏｎｎｅｃｔ、マニュアルサービスディスコネクト）、安全プラグ（Ｓａｆｅｔｙ Ｐｌｕｇ）、サービスプラグ（Ｓｅｒｖｉｃｅ Ｐｌｕｇ）、ディスコネクトスイッチ（Ｄｉｓｃｏｎｎｅｃｔ Ｓｗｉｔｃｈ）などの多様な名称で通用されている。

一例として、従来技術による電力遮断装置は、図１のように、バッテリーパックの一側に固定されるように取り付けられるソケット２と、ソケット２に脱着されるプラグ１と、を含む。ソケット２は、バッテリーパックの高電圧ラインと接続されるＨＶ（±）端子（図示せず）を備え、プラグ１は、ＨＶ（±）端子を接続するコネクター（図示せず）を備えている。プラグ１をソケット２から脱去すると、ソケットのＨＶ（±）端子の接続が切られてバッテリーパックの電源が遮断される。

プラグの脱去時、高電圧によってＨＶ（±）端子でスパークが発生して安全上の問題が発生し得るため、通常の電力遮断装置は、高電圧インターロックピン（ＨＶＩＬ，Ｈｉｇｈ Ｖｏｌｔａｇｅ Ｉｎｔｅｒｌｏｃｋ Ｌｏｏｐ）をさらに含む。インターロックピン付きの電力遮断装置の場合、プラグを脱去するに際し、プラグ側のインターロックピンとソケット側のインターロックピンを先に分離した後、プラグ側の端子コネクターとソケットのＨＶ（±）端子を分離するように構成される。インターロックピンが分離されると、バッテリーパックの大電流の流れが遮断されるようになっており、プラグ側の端子コネクターとソケットのＨＶ（±）端子の分離時にスパークが発生しない。

しかし、このような従来の電力遮断装置は、プラグとソケットを毎度脱着しなければならないため煩わしく、プラグとソケットとを別に製作した後に組み立てる方式であることから、製造コストも高いという短所がある。

本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、電力遮断方式をスイッチ方式に変更して使用便宜性を向上させた電力遮断装置及びそれを含むバッテリーパックを提供することを目的とする。

本発明の他の技術的な課題は、本発明が属する技術分野における通常の知識を持つ者であれば、以下の説明、特許請求の範囲に示される手段及びその組合せによって実現することができる。

本発明による電力遮断装置は、外観を形成するハウジングと、ハウジングの内部に備えられ、バッテリーパックのインターロック回路に接続される第１インターロック端子及び第２インターロック端子と、バッテリーパックの高電圧線路に接続される第１高電圧端子及び第２高電圧端子と、ハウジングの内外部にかけて配置されるスイッチレバーと、第１インターロック端子及び第２インターロック端子に接触し、スイッチレバーのオフ操作時、スイッチレバーによって動作して第１インターロック端子及び第２インターロック端子のいずれか一つから離れるように設けられる第１スイッチモジュールと、第１スイッチモジュールと連動し、第１高電圧端子と第２高電圧端子に接触し、第１インターロック端子及び第２インターロック端子のいずれか一つから離れた後、第１高電圧端子及び第２高電圧端子と離れるように設けられる第２スイッチモジュールと、を含み得る。

第１スイッチモジュールは、第１インターロック端子の一端部に回転可能に結合し、スイッチレバーのオン／オフ位置によって第１インターロック端子の一端部を軸にしてシーソー動作するように設けられる第１可動コンタクトバーを含み、第２インターロック端子は、一端部が第１可動コンタクトバーの一端部と接触可能な位置に配置され得る。

第１可動コンタクトバーは、シーソー動作時に上昇または下降し、下降時に第２スイッチモジュールを押圧するように第１可動コンタクトバーの他端部に接続される押圧バーを含み、第２スイッチモジュールは、押圧バーの圧力を受けて第１スイッチモジュールと連動するように構成され得る。

押圧バーは、絶縁性材質から形成され得る。

第２スイッチモジュールは、垂直に配置される支持台と、支持台の一端部を軸にし、押圧バーが押されることによってシーソー動作するように設けられる第２可動コンタクトバーと、第２可動コンタクトバーにおいて支持台を基準で押圧バーが押される側の反対側に備えられ、第２可動コンタクトバーから下方へ延びるように設けられた一対の高電圧接続ピンと、を含み、第１高電圧端子及び第２高電圧端子は、一対の高電圧接続ピンの下部に配置され、第２可動コンタクトバーのシーソー動作によって一対の高電圧接続ピンと接触または接触解除され得る。

一対の高電圧接続ピンは、第２可動コンタクトバーにヒンジ結合し得る。

第２可動コンタクトバーは、絶縁性材質から形成された絶縁部と、電気伝導性材質から形成された伝導部を含み、絶縁部は、押圧バーと接触可能な位置まで延びるように形成され、伝導部は、一対の高電圧接続ピンと接続され得る。

第２スイッチモジュールは、絶縁部の下部で絶縁部を弾性的に支持する弾性部材をさらに含み得る。

第２スイッチモジュールは、伝導部と第１高電圧端子及び第２高電圧端子との間で、一対の高電圧接続ピンの垂直昇降をガイドする管状体の形態で設けられるピンガイド部材をさらに含み得る。

第１高電圧端子及び第２高電圧端子は、各々、対応する高電圧接続ピンが挿入されるように形成されたソケット部と、ソケット部から延びてハウジングの外部に露出する締結部と、を各々備え得る。

本発明の他の様態によると、前述した電力遮断装置を含むバッテリーパックが提供できる。

本発明の一面によると、スイッチ方式で安全かつ便利に電力を遮断可能な電力遮断装置が提供される。

即ち、本発明による電力遮断装置は、指力でスイッチレバーをオン／オフ操作することでインターロック端子と高電圧端子が順次に遮断されるように構成されることによって、使用者が安全かつ容易にバッテリーパックの電力を遮断することができる。

本発明の効果は、下記する本発明の実施例によってより明らかに理解されるであろう。また、本発明の特許請求の範囲に示される手段及びその組合せによって実現ことができる。

従来技術による電力遮断装置の構成を概略的に示した図である。 本発明の一実施例による電力遮断装置を装着したバッテリーパックを示した図である。 本発明の一実施例による電力遮断装置の斜視図である。 本発明の一実施例による電力遮断装置のオン状態の内部構成を概略的に示した図である。 図４に対応する図であり、電力遮断装置がオン状態にあるとき、端子間の接続状態を簡略に示した図である。 本発明の一実施例による電力遮断装置がオンからオフに移る過渡状態における内部構成を概略的に示した図である。 図６に対応する図であり、電力遮断装置がオンからオフに移る過渡状態における端子間の接続状態を簡略に示した図である。 本発明の一実施例による電力遮断装置のオフ状態における内部構成を概略的に示した図である。 図８に対応する図であり、電力遮断装置がオフ状態にあるときの端子の接続結状態を簡略に示した図である。

以下、添付された図面を参照して本発明の望ましい実施例を詳しく説明する。これに先立ち、本明細書及び特許請求の範囲に使われた用語や単語は通常的や辞書的な意味に限定して解釈されてはならず、発明者自らは発明を最善の方法で説明するために用語の概念を適切に定義できるという原則に則して本発明の技術的な思想に応ずる意味及び概念で解釈されねばならない。

したがって、本明細書に記載された実施例及び図面に示された構成は、本発明のもっとも望ましい一実施例に過ぎず、本発明の技術的な思想のすべてを代弁するものではないため、本出願の時点においてこれらに代替できる多様な均等物及び変形例があり得ることを理解せねばならない。

以下で説明する電力遮断装置１００は、当業界でＭＳＤ（Ｍａｎｕａｌ Ｓｅｒｖｉｃｅ Ｄｉｓｃｏｎｎｅｃｔ、マニュアルサービスディスコネクト）、安全プラグ（Ｓａｆｅｔｙ Ｐｌｕｇ）、サービスプラグ（Ｓｅｒｖｉｃｅ Ｐｌｕｇ）、ディスコネクトスイッチ（Ｄｉｓｃｏｎｎｅｃｔ Ｓｗｉｔｃｈ）などの多様な名称で称されるものであって、例えば、電気自動車用のバッテリーパック２００に含まれる構成要素であって、通常、非常時に使用者が高電圧バッテリーパック２００の電源を受動で遮断するときに使用する装置を意味する。

図２は、本発明の一実施例による電力遮断装置を装着したバッテリーパックを示した図であり、図３は、本発明の一実施例による電力遮断装置の斜視図であり、図４は、本発明の一実施例による電力遮断装置のオン状態の内部構成を概略的に示した図である。

これらの図面を参照すると、本発明の一実施例による電力遮断装置１００は、外観を形成するハウジング１０、ハウジング１０の内部に備えられる第１インターロック端子２１、第２インターロック端子２２、第１高電圧端子２３、第２高電圧端子２４、スイッチレバー３０、第１スイッチモジュール４０及び第２スイッチモジュール５０を含む。

電気自動車の場合、通常、バッテリーパック２００が車両座席の下部に搭載されることで、車両の後席シートの下端部にカバーを設け、カバーを開けるとすぐ電力遮断装置１００が見えるようにパックケース２１０の上部に電力遮断装置１００を設ける。

電力遮断装置１００のハウジング１０は、構成品を収納及び保護するための箱状の本体部１１と本体部１１の下部に備えられる板状のフランジ部１２からなり得る。パックケース２１０は、上面に通孔を備える。通孔からバッテリーパック２００の内部に、電線、フレキシブルバスバー（または高電圧ケーブル）などを取り出して電力遮断装置１００の端子に接続する。そして、通孔をハウジング１０のフランジ部１２で覆ってボルト締結方式でパックケース２１０の上部に電力遮断装置１００を設け得る。

詳しくは後述するが、本発明による電力遮断装置１００は、スイッチ方式で高電圧バッテリーパック２００の電源が遮断可能に構成されており、従来の着脱式の電力遮断装置よりも使用者の便宜性にさらに優れている。

例えば、従来の脱着式の電力遮断装置は、バッテリーパック２００の電源を遮断するためには、先ず、インターロックピンを解除してプラグをソケットから脱去しなければならない。しかし、本発明による電力遮断装置１００は、指力でスイッチレバー３０をオフ位置へ倒すだけでよい。

以下、このような電力遮断装置１００の主要構成及び作動について詳しく説明する。

第１インターロック端子２１及び第２インターロック端子２２は、バッテリーパック２００のインターロック回路に接続される端子である。ここで、インターロック回路とは、装置が定常状態から外れて発生する異常状況を知らせ、即時に装備を停止して使用者の安全を守る役割を果たす回路を指す。バッテリーパック２００のインターロック回路は、第１インターロック端子２１と第２インターロック端子２２との接続状態を感知する制御部（例えば、バッテリー管理システム（ＢＭＳ））と、制御部によって制御されるパワーリレー装置を含んで構成され得る。例えば、第１インターロック端子２１と第２インターロック端子２２との接続が切れる場合、定常状態から外れたと判断してＢＭＳがパワーリレー装置をオフしてバッテリーパック２００の大電流の流れを遮断する。このようなインターロック回路の構成は、当業界において公知であるため、詳しい説明は省略する。

第１高電圧端子２３及び第２高電圧端子２４は、バッテリーパック２００の高電圧線路に接続される端子である。例えば、バッテリーパック２００の内部には、通常、直列形態でバッテリーモジュールが接続されるが、バッテリーモジュールのうち二つのバッテリーモジュールの間のケーブルを切り、ケーブルの一方は第１高電圧端子２３に接続し、ケーブルの他方は第２高電圧端子２４に接続する。したがって、電力遮断装置１００の内部で第１高電圧端子２３と第２高電圧端子２４との接続を切ると、バッテリーパック２００の電源が遮断される。

この際、大電流が流れている状態で第１高電圧端子２３と第２高電圧端子２４との接続を切る場合、強いスパークが発生して作業者に危険をもたらし、電力遮断装置１００が破損し得る。これによって、高電圧バッテリーパック２００の電源を遮断するときは、安全のために第１高電圧端子２３と第２高電圧端子２４との接続を切る前にインターロック回路を遮断してＢＭＳから制御信号を伝送してパワーリレーをオフして大電流の流れを前もって遮断する必要がある。

このためには、スイッチ方式の電力遮断装置１００の場合にも既存の脱着方式の電力遮断装置と同様に、第１インターロック端子２１と第２インターロック端子２２の接続が切れ、その後に時間差を置いて第１高電圧端子２３と第２高電圧端子２４との接続が切れるように構成しれなければならない。

このような作動メカニズムを具現するための手段として、本発明による電力遮断装置１００は、スイッチレバー３０によって作動する第１スイッチモジュール４０と、第１スイッチモジュール４０と連動する第２スイッチモジュール５０と、を含む。

スイッチレバー３０は、ハウジング１０の外部に露出する取っ手３１と、取っ手３１からハウジング１０の内部の所定の位置まで延びて形成されたロッド部３２を含み、支持点を中心にして所定の角度範囲内で、正・逆方向へ回転可能に設けられ得る。例えば、図４のように、スイッチレバー３０の取っ手３１を左側または右側へ所定の角度で倒すことができるように設けられ得る。

第１スイッチモジュール４０は、第１インターロック端子２１及び第２インターロック端子２２に接触し、スイッチレバー３０のオフ操作時、スイッチレバー３０によって動作して第１インターロック端子２１及び第２インターロック端子２２のいずれか一つから離れるように設けられ得る。

具体的には、本実施例による第１スイッチモジュール４は、第１可動コンタクトバー４１、バネＳ１、Ｓ２及び押圧バー４３を含んで構成され、第１インターロック端子２１と第２インターロック端子２２は、第１可動コンタクトバー４１の下部に配置され、垂直方向へ平行に延びて配置される金属の棒状で構成され得る。そして、第１インターロック端子２１の下端及び第２インターロック端子２２の下端に各々、ワイヤＬ１、Ｌ２を接続する。ワイヤＬ１、Ｌ２は、第１インターロック端子２１及び第２インターロック端子２２をバッテリーパック２００のインターロック回路に接続するのに用いられ得る。

第１可動コンタクトバー４１は、金属素材からなる棒状の伝導体であり、ほぼ中央部分が第１インターロック端子２１の一端部にヒンジ結合し、第１インターロック端子２１の一端部を軸にして回転可能に構成され得る。また、第１可動コンタクトバー４１は、スイッチレバー３０の回転時、円滑な接触距離の確保のために、左側と右側に斜面を有する突起部４１ｂをさらに備え得る。

バネは、第１バネＳ１及び第２バネＳ２を含み、第１バネＳ１及び第２バネＳ２は、第１インターロック端子２１を中心にして第１可動コンタクトバー４１の右側と左側の下方に配置され得る。二つのバネは、第１可動コンタクトバー４１の回転半径を制限し、スイッチレバー３０の押圧力に対抗する力を提供する。このために、スイッチレバー３０を倒すには、所定の力が必要である。

例えば、外部からの衝撃または作業者のミスによる意図せぬスイッチレバー３０の動きを防止するために、スイッチレバー３０の上にカバーを着せるか、または弾性係数が比較的大きいバネを使用してスイッチレバー３０を倒すのに必要な力を１０ｋｇｆ～１５ｋｇｆに設定することが望ましい。即ち、少なくとも１０ｋｇｆ以下の力ではスイッチレバー３０が動かないようにすることが望ましい。

スイッチレバー３０は、取っ手３１をオン位置へ倒すと、ロッド部３２が第１可動コンタクトバー４１の右側を押圧するようになり、取っ手３１をオフ位置へ倒すと、ロッド部３２が第１可動コンタクトバー４１の左側を押圧するようになる。したがって、スイッチレバー３０のオン／オフ位置によって第１可動コンタクトバー４１が第１インターロック端子２１の一端部を軸にしてシーソー動作するようになる。

第２インターロック端子２２は、図４のように、スイッチレバー３０がオン位置にあるとき、一端部が第１可動コンタクトバー４１の一端部４１ａに接触可能な位置に配置される。第２インターロック端子２２は、伝導体である第１可動コンタクトバー４１と接触しているとき、第１インターロック端子２１と通電可能になる。

オン位置のスイッチレバー３０の取っ手３１を右側へ倒すと、第１可動コンタクトバー４１がシーソー動作して第１可動コンタクトバー４１の一端部４１ａが上昇して第２インターロック端子２２から離れるようになる。この場合、第１インターロック端子２１と第２インターロック端子２２との電気的接続が切れ、これによってインターロック回路が非接続状態になる。

押圧バー４３は、第１可動コンタクトバー４１の他端部から下方へ延びて形成された棒状部材であって、第１可動コンタクトバー４１の他端部にヒンジ結合し得る。このような押圧バー４３は、第１可動コンタクトバー４１のシーソー動作によって上昇または下降し、下降時に第２スイッチモジュール５０を押圧するように構成される。押圧バー４３が第２スイッチモジュール５０と接触しても第１スイッチモジュール４０と第２スイッチモジュール５０との間に電流が流れないように押圧バー４３を絶縁性材質で製作することが望ましい。

第２スイッチモジュール５０は、押圧バー４３の下降時に圧力を受けて第１スイッチモジュール４０と連動し、第１高電圧端子２３及び第２高電圧端子２４に接触し、第１インターロック端子２１及び第２インターロック端子２２のいずれか一つから離れた後、第１高電圧端子２３と第２高電圧端子２４と離れるように構成され得る。

具体的には、本実施例による第２スイッチモジュール５０は、支持台５３と、第２可動コンタクトバー５１と、一対の高電圧接続ピン５２ａ、５２ｂと、第３バネＳ３と、ピンガイド部材５４と、を含む。

支持台５３は、ハウジング１０の内部で垂直配置される棒状部材であって、第２可動コンタクトバー５１を支持し、その一端部は、第２可動コンタクトバー５１の回転軸として作用する。

第２可動コンタクトバー５１は、支持台５３に交差する方向に配置され、ほぼ中央部分が支持台５３の一端部にヒンジ結合する。したがって、第２可動コンタクトバー５１が第１可動コンタクトバー４１と類似に支持台５３の一端部を軸にして回転可能である。

また、第２可動コンタクトバー５１は、二種の材質から形成され得る。即ち、第２可動コンタクトバー５１は、絶縁性材質から形成された絶縁部５１ａと、電気伝導性材質から形成された伝導部５１ｂと、を含む。図４のように、第２可動コンタクトバー５１は、右側が絶縁部５１ａとして形成され、左側が伝導部５１ｂとして形成され得る。絶縁部５１ａは、押圧バー４３と接触可能な位置まで延び、その下部は、第３バネによって維持され得る。ここで、第３バネＳ３は、弾性復元力を有する他の類型の弾性部材で代替可能である。伝導部５１ｂは、均衡のために絶縁部５１ａと反対方向へ絶縁部５１ａの長さだけ延び得る。

一対の高電圧接続ピン５２ａ、５２ｂは、伝導部５１ｂにヒンジ結合し、伝導部５１ｂに交差する下向へ延びるように設けられ得る。

ピンガイド部材５４は、高電圧接続ピン５２ａ、５２ｂが通過可能な管状体の部材であって、伝導部５１ｂと第１高電圧端子２３及び第２高電圧端子２４との間で一対の高電圧接続ピン５２ａ、５２ｂの垂直昇降をガイドする役割を果たす。

本実施例の第１高電圧端子２３及び第２高電圧端子２４は、各々に対応する高電圧接続ピン５２ａ、５２ｂが挿入されるように形成されたソケット部２３ａ、２４ａと、ソケット部２３ａ、２４ａから延びてハウジング１０の外部に露出する締結部２３ｂ、２４ｂと、を各々備え得る。例えば、第１高電圧端子２３の締結部２３ｂとバッテリーモジュールの負極ターミナル（図示せず）とはフレキシブルバスバーによって接続され、第２高電圧端子２４の締結部２４ｂと他のバッテリーモジュールの正極ターミナル（図示せず）は、他のフレキシブルバスバーによって接続され得る。

上述した第２スイッチモジュール５０は、スイッチレバー３０がオン状態で第３バネＳ３によって第２可動コンタクトバー５１が水平に支持され、一対の高電圧接続ピン５２ａ、５２ｂは各々、第１高電圧端子２３と第１高電圧端子２３に接触するように構成され得る。そして、スイッチレバー３０がオフ状態で押圧バー４３が押されることによって第３バネＳ３が圧縮されながら絶縁部５１ａが下降し、伝導部５１ｂは上昇するようになる。この際、一対の高電圧接続ピン５２ａ、５２ｂが第１高電圧端子２３及び第２高電圧端子２４と接触解除され得る。

続いて、図４～図９を参照し、このような構成を有する電力遮断装置１００の使用例を説明すると、以下のようである。

バッテリーパック２００の電力遮断装置１００は、平常時にはオン状態にある。この際、図４及び図５を参照すると、スイッチレバー３０が第１可動コンタクトバー４１の右側を押圧しており、第１可動コンタクトバー４１の一端部４１ａが回転軸の下方へ下降して第２インターロック端子２２に接触し、第１可動コンタクトバー４１の他端部は回転軸の上方へ上昇して押圧バー４３と第２スイッチモジュール５０は非接続状態になる。これによって、第１インターロック端子２１及び第２インターロック端子２２は、第１可動コンタクトバー４１を介して互いに通電可能な状態になり、第１高電圧端子２３及び第２高電圧端子２４は、第２可動コンタクトバー５１を介して互いに通電可能な状態になる。

即ち、スイッチレバー３０がオン位置にあるときは、インターロック回路と高電圧線路が両方とも接続しており、バッテリーパック２００の電源が電気自動車の負荷に供給される（図５において、ＨＶＩＬ１は第１インターロック端子２１、ＨＶＩＬ２は第２インターロック端子２２、ＨＶ＋は第１高電圧端子２３、ＨＶ－は第２高電圧端子２４に対応する。）。

バッテリーパック２００の電力を遮断しようとするとき、スイッチレバー３０をオフ位置へ倒す。この際、スイッチレバー３０を２段階に分けて倒す。例えば、図６のように、スイッチレバー３０を倒して垂直に立てた後、一定時間の間隔を置いて、図８のようにスイッチレバー３０をオフ位置へ完全に倒す。ここで、スイッチレバー３０を倒して垂直に立てる段階が１段階になり、スイッチレバー３０をオフ位置に完全に倒す段階が２段階になる。

図６及び図７を参照すると、１段階でスイッチレバー３０は、第１可動コンタクトバー４１の回転軸部分を押圧する。したがって、第１可動コンタクトバー４１の一端部４１ａが回転軸の高さに上昇して第２インターロック端子２２から離れ、第１可動コンタクトバー４１の他端部は回転軸の高さに下降する。この際、押圧バー４３は、第２可動コンタクトバー５１の上面に近接するか、または単に接触する位置まで下降し得る。

これによって、第１インターロック端子２１及び第２インターロック端子２２は互いに通電不能状態になり、電源供給遮断信号がＢＭＳに伝送される。ＢＭＳの制御信号に応じてパワーリレーがオフされ、第１高電圧端子２３及び第２高電圧端子２４が接続されても大電流の流れが切れる。

図８及び図９を参照すると、２段階でスイッチレバー３０は第１可動コンタクトバー４１の左側を押圧する。したがって、第１可動コンタクトバー４１の一端部が回転軸の上方へさらに上昇し、第１可動コンタクトバー４１の他端部は回転軸の下方へさらに下降する。この際、第２可動コンタクトバー５１の絶縁部５１ａが押圧バー４３によって押され、回転軸の下方に下降し、反対側の第２可動コンタクトバー５１の伝導部５１ｂは回転軸の上方へ上昇するようになり、一対の高電圧接続ピン５２ａ、５２ｂが第１高電圧端子２３及び第２高電圧端子２４から離れるようになる。

したがって、スイッチレバー３０がオフ位置へ倒されると、第１高電圧端子２３及び第２高電圧端子２４も通電不能状態になり、物理的にバッテリーパック２００の電源が確かに遮断される。

以上、説明したように、本発明による電力遮断装置１００を用いると、従来の着脱方式の電力遮断装置１００よりも作業者が便利かつ安全にバッテリーパック２００の電源を遮断して必要な作業を行うことができる。

一方、本発明によるバッテリーパックは上述した電力遮断装置、電力遮断装置と直列方式で接続される複数個のバッテリーモジュール、バッテリーモジュールの温度を管理するための冷却システム、バッテリーモジュールの充放電を制御するための各種装置（図示せず）、例えば、ＢＭＳ（Ｂａｔｔｅｒｙ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ Ｓｙｓｔｅｍ）、電流センサー、ヒューズ、そして、構成品を収納及び設置するためのパックケースを含んで構成され得る。

バッテリーパックは、電気自動車やハイブリッド自動車のような自動車に適用可能である。即ち、本発明のバッテリーパックは、電気自動車の駆動エネルギー源として使用可能である。

以上、本発明を限定された実施例と図面によって説明したが、本発明はこれに限定されず、本発明の属する技術分野で通常の知識を持つ者によって本発明の技術思想と特許請求の範囲の均等範囲内で多様な修正及び変形が可能であることは言うまでもない。

なお、本明細書において、上、下、左、右、前、後のような方向を示す用語が使用されたが、説明の便宜のためのものであるだけで、対象となる事物の位置や観測者の位置などによって変わり得ることは、当業者にとって自明である。

Claims (11)

1. バッテリーパックの電力を受動で遮断するための電力遮断装置であって、
   外観を形成するハウジングと、
   前記ハウジングの内部に備えられ、前記バッテリーパックのインターロック回路に接続される第１インターロック端子及び第２インターロック端子と、前記バッテリーパックの高電圧線路に接続される第１高電圧端子及び第２高電圧端子と、
   前記ハウジングの内外部にかけて配置されるスイッチレバーと、
   前記第１インターロック端子及び前記第２インターロック端子に接触し、前記スイッチレバーのオフ操作時、前記スイッチレバーによって動作して前記第１インターロック端子及び前記第２インターロック端子のいずれか一つから離れるように設けられる第１スイッチモジュールと、
   前記第１スイッチモジュールと連動し、前記第１高電圧端子と前記第２高電圧端子に接触し、前記第１インターロック端子及び前記第２インターロック端子のいずれか一つから離れた後、前記第１高電圧端子及び前記第２高電圧端子と離れるように設けられる第２スイッチモジュールと、を含む電力遮断装置。
2. 前記第１スイッチモジュールは、
   前記第１インターロック端子の一端部に回転可能に結合し、前記スイッチレバーのオン／オフ位置によって前記第１インターロック端子の一端部を軸にしてシーソー動作するように設けられる第１可動コンタクトバーを含み、
   前記第２インターロック端子は、一端部が前記第１可動コンタクトバーの一端部と接触可能な位置に配置される、請求項１に記載の電力遮断装置。
3. 前記第１可動コンタクトバーは、シーソー動作時に上昇または下降し、下降時に前記第２スイッチモジュールを押圧するように前記第１可動コンタクトバーの他端部に接続される押圧バーを含み、
   前記第２スイッチモジュールは、前記押圧バーの圧力を受けて前記第１スイッチモジュールと連動する、請求項２に記載の電力遮断装置。
4. 前記押圧バーが、絶縁性材質から形成された、請求項３に記載の電力遮断装置。
5. 前記第２スイッチモジュールは、
   垂直に配置される支持台と、
   前記支持台の一端部を軸にし、前記押圧バーが押されることによってシーソー動作するように設けられる第２可動コンタクトバーと、
   前記第２可動コンタクトバーにおいて前記支持台を基準で前記押圧バーが押される側の反対側に備えられ、前記第２可動コンタクトバーから下方へ延びるように設けられた一対の高電圧接続ピンと、を含み、
   前記第１高電圧端子及び前記第２高電圧端子は、前記一対の高電圧接続ピンの下部に配置され、前記第２可動コンタクトバーのシーソー動作によって前記一対の高電圧接続ピンと接触または接触解除される、請求項３または４に記載の電力遮断装置。
6. 前記一対の高電圧接続ピンは、前記第２可動コンタクトバーにヒンジ結合している、請求項５に記載の電力遮断装置。
7. 前記第２可動コンタクトバーは、絶縁性材質から形成された絶縁部と、電気伝導性材質から形成された伝導部を含み、
   前記絶縁部は、前記押圧バーと接触可能な位置まで延びるように形成され、前記伝導部は、前記一対の高電圧接続ピンと接続された、請求項５または６に記載の電力遮断装置。
8. 前記第２スイッチモジュールは、
   前記絶縁部の下部で前記絶縁部を弾性的に支持する弾性部材をさらに含む、請求項７に記載の電力遮断装置。
9. 前記第２スイッチモジュールは、
   前記伝導部と前記第１高電圧端子及び前記第２高電圧端子との間で、前記一対の高電圧接続ピンの垂直昇降をガイドする管状体の形態で設けられるピンガイド部材をさらに含む、請求項７または８に記載の電力遮断装置。
10. 前記第１高電圧端子及び前記第２高電圧端子は、各々、
    対応する前記一対の高電圧接続ピンが挿入されるように形成されたソケット部と、前記ソケット部から延びて前記ハウジングの外部に露出する締結部と、を各々備える、請求項５から９のいずれか一項に記載の電力遮断装置。
11. 請求項１から１０のいずれか一項に記載の電力遮断装置を含む、バッテリーパック。

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