KR20200113110A - Dual batter pack apparatus for electric vehicle - Google Patents

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조선임
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Abstract

The present invention relates to a dual battery pack apparatus for an electric bicycle, which mounts a first battery pack and a second battery pack on a frame of the electric bicycle, and when one of the two battery packs outputs a low-voltage signal, allows a user to convert and use the other, thereby increasing the driving distance of the electric bicycle and preventing an accident which may occur as a battery becomes discharged. More specifically, according to the present invention, the first battery pack is installed on the frame with a saddle, and the second battery pack is mounted on the frame connecting the saddle and a handle, thereby allowing a user to easily and conveniently charge, repair, replace, mount, separate, or use the saddle and any of the two battery packs. In addition, one side of the battery pack rotates on a place formed on the frame to put or take out the battery pack into or from the place such that power supply is connected by mounting the battery pack on the place so as to supply power and thus, a user can conveniently use the battery pack.

Description

전기 자전거용 듀얼 배터리 팩 장치{DUAL BATTER PACK APPARATUS FOR ELECTRIC VEHICLE}Dual battery pack device for electric bicycle {DUAL BATTER PACK APPARATUS FOR ELECTRIC VEHICLE}

본 발명은 전기 자전거용 듀얼 배터리 팩 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 전기 자전거의 프레임에 2개의 배터리 팩을 장착하고, 어느 하나의 배터리 백의 전압이 저전압이면 나머지 배터리 팩으로 전환하여 전력을 안정적으로 공급할 수 있게 구성하므로, 전기 자전거의 주행 거리를 늘리면서도 배터리 방전에 따른 사고를 미리 방지할 수 있게 한 것이다.The present invention relates to a dual battery pack device for an electric bicycle, and more particularly, two battery packs are mounted on a frame of an electric bicycle, and if the voltage of any one of the battery bags is a low voltage, it is switched to the remaining battery pack to stably power Since it is configured to be supplied, it is possible to prevent accidents due to battery discharge in advance while increasing the driving distance of the electric bicycle.

일반적으로 전기 자전거는 동력원으로 전기를 사용하여 모터 구동을 통해 필요한 운동력을 얻게 되므로, 전기 자전거에 전력을 공급할 수 있는 배터리 관리가 필요하다. 이에, 아래의 (특허문헌 1) 내지 (특허문헌 3)과 같이, 다양한 방법으로 배터리 팩을 관리한다.In general, electric bicycles use electricity as a power source to obtain necessary exercise power through motor driving, and thus battery management capable of supplying electric power to the electric bicycle is required. Thus, as shown in (Patent Document 1) to (Patent Document 3) below, the battery pack is managed in various ways.

(특허문헌 1) 한국공개특허 제10-2017-0004674호(Patent Document 1) Korean Patent Publication No. 10-2017-0004674

배터리 팩에 관한 것으로, 적어도 하나 이상의 배터리 셀을 포함하는 배터리, 상기 배터리의 전압 및 전류를 모니터링하고, 상기 배터리의 충전 및 방전을 제어하는 BMS, 상기 BMS의 제어신호에 대응하여 작동하는 충전 스위치 및 방전 스위치 및 기울기 센서를 포함하고, 상기 BMS는 상기 기울기 센서에서 감지된 기울기 정보를 이용하여 기울기 변동량을 측정하고, 상기 기울기 변동량이 미리 설정한 일정시간 동안 제1 임계값 이내이면 상기 방전 스위치를 턴-오프시킨다.It relates to a battery pack, comprising: a battery including at least one battery cell; a BMS that monitors voltage and current of the battery and controls charging and discharging of the battery; a charge switch that operates in response to a control signal of the BMS; and A discharge switch and a tilt sensor are included, and the BMS measures a tilt fluctuation amount using tilt information detected by the tilt sensor, and turns the discharge switch when the tilt fluctuation amount is within a first threshold for a predetermined period of time. -Turn it off.

(특허문헌 2) 한국공개특허 제10-2017-0049164호(Patent Document 2) Korean Laid-Open Patent No. 10-2017-0049164

전기 자전거용 배터리 충전장치 및 그 제어방법에 관한 것으로, 전기 자전거용 배터리 충전장치는 전기 자전거의 전원으로 사용되는 배터리와, 외부 전원에 의해 제공된 전력을 배터리에 충전시키는 배터리 충전기와, 배터리에 충전되는 충전전압과 충전전류를 감지하는 감지부와, 배터리 충전기로부터 배터리에 충전되는 전원을 스위칭하는 스위칭부 및 감지부에 의해 감지된 충전전압과 충전전류를 근거로 배터리의 완충을 판단하고, 배터리가 완충되면 스위칭부를 제어하여 미리 설정된 시간 경과 후 배터리에 대한 충전 중지시키는 제어부를 포함한다.It relates to a battery charging device for an electric bicycle and a control method thereof, wherein the battery charging device for an electric bicycle includes a battery used as a power source for an electric bicycle, a battery charger for charging the battery with power provided by an external power source, and a battery charger for charging the battery. A sensing unit that detects the charging voltage and charging current, a switching unit that switches the power to be charged to the battery from the battery charger, and the charging voltage and charging current detected by the sensing unit determine the charging of the battery, and the battery is fully charged. Then, it includes a control unit for controlling the switching unit to stop charging the battery after a preset time elapses.

(특허문헌 3) 한국등록특허 제1920218호(Patent Document 3) Korean Patent Registration No. 1920218

전기 자전거용 배터리 케이스 조립체 및 이를 구비하는 전기 자전거에 관한 것으로, 배터리를 수납하는 케이스 몸체, 전기 자전거의 프레임 상부에 고정되며, 케이스 몸체에 대응하는 형상의 안착 공간부를 제공하여, 안착 공간부를 통해 상기 케이스 몸체를 결합시키는 고정 몸체를 포함하며, 케이스 몸체는, 배터리를 수납하는 중공을 갖는 수납부와, 수납부의 양단 개구를 막아 결합이 되는 제1, 2 커버를 포함하고, 고정 몸체는, 수납부의 적어도 하나의 측면과 하부 면에 접촉 지지가 되도록 상기 프레임을 통해 L 형상으로 고정 결합이 되는 안착 부재를 갖는 것을 특징으로 한다.It relates to a battery case assembly for an electric bicycle and an electric bicycle having the same, comprising: a case body for storing a battery, and a seating space portion having a shape corresponding to the case body and fixed to an upper portion of the frame of the electric bicycle, and the seating space portion It includes a fixed body that couples the case body, and the case body includes a storage unit having a hollow for receiving a battery, and first and second covers that are coupled by blocking openings at both ends of the storage unit, and the fixed body includes: It characterized in that it has a seating member that is fixedly coupled in an L shape through the frame so as to be supported in contact with at least one side surface and a lower surface of the payment.

이러한 종래 전기 자전거는, [도 1] 내지 [도 4]와 같이, 안장(S)을 장착하는 프레임(F)에 배터리 팩(B)을 장착한다. 이때, 배터리 팩(B)은 [도 2] 및 [도 3]과 같이 배터리를 2열로 나란하게 배치하여 구성하거나, [도 4]와 같이 3열로 나란하게 배치하여 구성한다. 도면에서, 도면부호 "H"는 배터리를 고정하는 홀더를 나타낸다.In such a conventional electric bicycle, as shown in Figs. 1 to 4, the battery pack B is mounted on the frame F on which the saddle S is mounted. At this time, the battery pack (B) is configured by arranging the batteries in two rows as shown in [Fig. 2] and [Fig. 3], or by arranging them in three rows as shown in [Fig. 4]. In the drawings, reference numeral "H" denotes a holder for fixing the battery.

하지만, 종래 전기 자전거는 다음과 같은 문제가 발생한다.However, the conventional electric bicycle has the following problems.

(1) 전기 자전거에 하나의 배터리 팩을 장착하여 사용하다가 어느 정도 방전이 되면 다시 충전하여 사용한다.(1) One battery pack is attached to the electric bicycle and used, and when discharged to a certain extent, recharge and use.

(2) 이에, 하나의 배터리 팩을 이용하여 사용할 수 있는 전력에 한계가 있다. 예를 들어, 한 번에 전기 자전거로 이동할 수 있는 거리에 한계가 있고, 또한 어느 정도 짧은 거리를 이동한 뒤에는 반드시 충전해야 하는 번거로움이 있다.(2) Therefore, there is a limit to the power that can be used using one battery pack. For example, there is a limit to the distance that can be traveled by an electric bicycle at one time, and there is also the hassle of charging it after moving a certain short distance.

(3) 또한, 기존 배터리 팩은 BMS(Battery Management System)로 관리하나, BMS에서 배터리 팩의 과충전과 과방전 등 배터리 셀의 온도 관리가 어려울 뿐만 아니라 과열 등으로 배터리 팩이 폭발할 우려가 있다.(3) In addition, existing battery packs are managed by BMS (Battery Management System), but in BMS, it is difficult to manage the temperature of the battery cells such as overcharging and overdischarging of the battery pack, and there is a risk of the battery pack exploding due to overheating.

한국공개특허 제10-2017-0004674호 (공개일 : 2017.01.11)Korean Patent Publication No. 10-2017-0004674 (Publication date: 2017.01.11) 한국공개특허 제10-2017-0049164호 (공개일 : 2017.05.10)Korean Patent Publication No. 10-2017-0049164 (Publication date: 2017.05.10) 한국등록특허 제1920218호 (등록일 : 2018.11.14)Korean Patent Registration No. 1920218 (Registration Date: 2018.11.14)

본 발명은 이러한 점을 고려한 것으로, 전기 자전거의 프레임에 제1배터리 팩과 제2배터리 팩을 장착하고, 어느 하나가 저전압 신호가 출력하면 나머지 하나의 배터리 팩으로 전환하여 사용할 수 있게 구성하므로, 전기 자전거의 주행 거리를 늘리면서도 배터리가 방전함에 따라 발생할 수 있는 안전사고를 미리 방지할 수 있게 한 전기 자전거용 듀얼 배터리 팩 장치를 제공하는 데 그 목적이 있다.The present invention takes these points into consideration, and since the first battery pack and the second battery pack are mounted on the frame of an electric bicycle, and one of them outputs a low voltage signal, it is configured to be used by switching to the other battery pack. An object of the present invention is to provide a dual battery pack device for an electric bicycle capable of preventing a safety accident that may occur as a battery discharges while increasing the mileage of a bicycle.

특히, 본 발명은 제1배터리 팩을 안장을 장착한 프레임에 설치하고, 제2배터리 팩을 안정과 손잡이 사이를 연결하는 프레임에 장착하므로, 충전할 때나 수리나 교환 등을 할 때 쉽고 편리하게 장착하거나 분리하여 편리하게 사용할 수 있게 한 전기 자전거용 듀얼 배터리 팩 장치를 제공하는 데 다른 목적이 있다.In particular, in the present invention, since the first battery pack is installed on the frame on which the saddle is mounted, and the second battery pack is mounted on the frame connecting the stabilization and the handle, it is easily and conveniently installed when charging or when performing repairs or replacements. Another object is to provide a dual battery pack device for an electric bicycle that can be used conveniently by using or removing it.

또한, 본 발명은 배터리 팩의 한쪽을 프레임에 형성한 자리에 대고 회전시켜서 자리에 수납과 인출할 수 있게 구성하므로, 자리에 배터리 팩을 장착하면 전력을 공급할 수 있도록 전원연결이 이루어지게 하여 편리하게 사용할 수 있게 한 전기 자전거용 듀얼 배터리 팩 장치를 제공하는 데 또 다른 목적이 있다.In addition, the present invention is configured so that one side of the battery pack can be rotated against the seat formed on the frame so that it can be stored and withdrawn in the seat, so that the power connection is made so that power can be supplied when the battery pack is mounted in the seat. Another purpose is to provide a dual battery pack device for an electric bicycle that has been made available.

이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 전기 자전거용 듀얼 배터리 팩 장치는, 전기 자전거용 듀얼 배터리 팩 장치에서, 전압을 검출할 수 있는 전압 센서(11)를 갖추고 전기 자전거에 장착한 제1배터리 팩(10); 전기 자전거에 탈·장착할 수 있게 장착한 제2배터리 팩(20); 전기 자전거의 구동 모터(M)에 전력을 공급하되, 우선 제1배터리 팩(10)의 전력을 공급하고, 상기 전압 센서(11)의 저전압 신호에 따라 제2배터리 팩(10)의 전력을 공급하게 하는 스위칭 소자(30);를 포함하는 것을 특징으로 한다.The dual battery pack device for an electric bicycle according to the present invention for achieving this object is, in the dual battery pack device for an electric bicycle, a first battery pack equipped with a voltage sensor 11 capable of detecting a voltage and mounted on an electric bicycle. (10); A second battery pack 20 mounted to be detachably mounted on an electric bicycle; Power is supplied to the driving motor (M) of the electric bicycle, but first, power is supplied from the first battery pack (10), and power from the second battery pack (10) is supplied according to the low voltage signal from the voltage sensor (11). It characterized in that it comprises a; switching element 30 to make.

특히, 상기 제1배터리 팩(10)은, 안장을 장착하는 제1프레임(40)에 장착하고;, 상기 제2배터리 팩(20)은, 안장과 손잡이 사이를 연결하는 제2프레임(50)에 장착한 것을 특징으로 한다.In particular, the first battery pack 10 is mounted on a first frame 40 for mounting a saddle; and the second battery pack 20 is a second frame 50 connecting the saddle and the handle It characterized in that it is mounted on.

이때, 상기 제2배터리 팩(20)은, 평면 형상이 한 변이 직각인 사다리꼴 형태로 이루어져서 제2프레임(50)에 형성한 자리(51)에 삽입할 때, 직각 부분을 먼저 자리(51)에 대고 회전하여 삽입하거나 분리할 수 있게 한 것을 특징으로 한다.At this time, when the second battery pack 20 is formed in a trapezoidal shape in which one side is a right angle and is inserted into the seat 51 formed in the second frame 50, the right angle portion is first placed in the seat 51 It is characterized in that it can be inserted or removed by rotating against it.

본 발명에 따른 전기 자전거용 듀얼 배터리 팩 장치는 다음과 같은 효과가 있다.The dual battery pack device for an electric bicycle according to the present invention has the following effects.

(1) 듀얼 배터리 방식으로 구동 모터에 전력을 공급하므로, 전기 자전거에 충분한 전력을 공급할 수 있어 주행 거리를 늘릴 수 있다.(1) Since power is supplied to the drive motor by the dual battery method, sufficient power can be supplied to the electric bicycle, and the driving distance can be increased.

(2) 이에, 주행 중에 전력 공급이 중단되어 주행할 수 없거나 주행 중 발생할 수 있는 안전사고를 미리 예방할 수 있다.(2) Accordingly, it is possible to prevent in advance a safety accident that may occur during driving or unable to travel due to a power supply interruption during driving.

(3) 특히, 어느 하나의 배터리 팩이 저전압 상태이면 이를 감지하여 다른 배터리 팩으로 전환하여 전력 공급이 이루어지게 구성하므로, 배터리 팩이 과방전 등으로 발생할 수 있는 화재 등을 방지하여 안전하게 사용할 수 있다.(3) In particular, if one battery pack is in a low voltage state, it detects it and converts it to another battery pack to supply power, so it can be safely used by preventing fires that may occur due to overdischarge of the battery pack. .

(4) 전기 자전거의 프레임에 배터리 팩을 장착하고, 특히 프레임에서 쉽게 분리하거나 장착할 수 있게 구성하므로, 원하는 곳에서 쉽게 배터리 팩을 충전하여 편리하게 사용할 수 있다.(4) Since the battery pack is mounted on the frame of the electric bicycle, and in particular, it is configured so that it can be easily removed or installed from the frame, the battery pack can be easily charged and used in a desired place.

(5) 이때, 배터리 팩은 한쪽을 경사지게 형성하므로, 프레임에 형성한 자리 한쪽에 이 배터리 팩을 대고 회전시킴에 따라 간섭 없이 배터리 팩을 장착할 수 있을 뿐만 아니라 전력을 공급할 수 있는 상태가 되어 쉽고 편리하게 배터리 팩을 사용할 수 있다.(5) At this time, since the battery pack is formed with one side inclined, it is easy to install the battery pack without interference as well as supply power by placing this battery pack on one side of the frame and rotating it. You can use the battery pack conveniently.

(6) 두 개의 배터리 팩과 스위칭 소자를 통해 전기 자전거에 충분한 전력을 공급할 수 있으므로, 구조가 간단하면서도 편리하고 안전하게 전기 자전거를 사용할 수 있다.(6) Since it can supply enough power to the electric bicycle through two battery packs and a switching element, the electric bicycle can be used conveniently and safely with a simple structure.

[도 1]은 종래 배터리 팩을 장착한 전기 자전거의 일례를 보여주는 측면도이다.
[도 2]는 자전거에서 안장을 장착하는 프레임에 설치하는 종래 배터리 팩을 보여주는 단면도이다.
[도 3]은 2열 형태로 배터리를 배치한 종래 배터리 팩을 보여주는 도면으로, (a)는 정면도이고, (b)는 측면도이다.
[도 4]는 3열 형태로 배터리를 배치한 종래 배터리 팩을 보여주는 도면으로, (a)는 정면도이고, (b)는 측면도이다.
[도 5]는 본 발명에 따른 전기 자전거용 듀얼 배터리 팩 장치를 장착한 자전거의 측면도이다.
[도 6]은 본 발명에 따른 전기 자전거용 듀얼 배터리 팩 장치의 구성을 보여주는 블록도이다.
[도 7]은 본 발명에 따른 제2배터리 팩의 장착 상태를 개략적으로 보여주는 측면도이다.1 is a side view showing an example of an electric bicycle equipped with a conventional battery pack.
[Fig. 2] is a cross-sectional view showing a conventional battery pack installed in a frame for mounting a saddle in a bicycle.
[Fig. 3] is a diagram showing a conventional battery pack in which batteries are arranged in two rows, (a) is a front view, and (b) is a side view.
[Fig. 4] is a view showing a conventional battery pack in which batteries are arranged in a three-row form, in which (a) is a front view, and (b) is a side view.
[Fig. 5] is a side view of a bicycle equipped with a dual battery pack device for an electric bicycle according to the present invention.
6 is a block diagram showing the configuration of a dual battery pack device for an electric bicycle according to the present invention.
[Fig. 7] is a side view schematically showing a mounting state of a second battery pack according to the present invention.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 더욱 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 안 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 최고의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 따라 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings. Prior to this, terms or words used in the specification and claims should not be construed as being limited to their usual or dictionary meanings, and the inventor should appropriately define the concept of terms in order to describe his own invention in the best way. It should be interpreted as a meaning and concept consistent with the technical idea of the present invention according to the principle that it can be.

따라서 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 한가지 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원 시점에서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형례가 있을 수 있음을 이해하여야 한다.Therefore, the embodiments described in the present specification and the configurations shown in the drawings are only one of the most preferred embodiments of the present invention, and do not represent all the technical spirit of the present invention, and thus various equivalents that can replace them at the time of the present application And it should be understood that there may be variations.

[구성][Configuration]

본 발명에 따른 전기 자전거용 듀얼 배터리 팩 장치는, [도 5] 내지 [도 7]과 같이, 제1배터리 팩(10), 제2배터리 팩(20), 그리고 스위칭 소자(30)를 포함한다.The dual battery pack device for an electric bicycle according to the present invention includes a first battery pack 10, a second battery pack 20, and a switching element 30 as shown in FIGS. 5 to 7 .

특히, 상기 스위칭 소자(30)는 제1배터리 팩(10)의 저전압 신호를 검출할 때까지 제1배터리 팩(10)의 전력을 구동 모터(M)에 공급하고, 저전압 신호가 발생하면 제2배터리 팩(20)의 전력을 구동 모터(M)로 공급할 수 있게 전환함으로써, 전기 자전거의 주행 거리를 늘리면서도 배터리 팩을 안전하게 오랫동안 사용할 수 있게 한 것이다.In particular, the switching element 30 supplies the power of the first battery pack 10 to the driving motor M until the low voltage signal of the first battery pack 10 is detected, and when the low voltage signal is generated, the second By converting the power of the battery pack 20 to be supplied to the driving motor M, the battery pack can be safely used for a long time while increasing the driving distance of the electric bicycle.

또한, 제2배터리 팩(20)은 제2프레임(50)에 형성한 자리(51) 한쪽에 대고 회전시킴에 따라 장착과 더불어 전력 공급을 할 수 있게 구성하므로, 제2배터리 팩(20)을 쉽게 장착하여 사용하거나 분리하여 충전이나 수리 등을 할 수 있게 한 것이다.In addition, the second battery pack 20 is configured to be mounted and supply power by rotating it against one side of the seat 51 formed on the second frame 50, so that the second battery pack 20 It can be easily installed and used or removed to allow charging or repairing.

이하, 이러한 구성에 관해 첨부도면을 참조하여 더욱 상세하게 설명하면 다음과 같다. 여기서, 도면부호 "M"은 전기 자전거에서 주행에 사용하는 구동모터를 나타낸다.Hereinafter, this configuration will be described in more detail with reference to the accompanying drawings. Here, reference numeral "M" denotes a driving motor used for driving in an electric bicycle.

가. 제1배터리 팩end. 1st battery pack

제1배터리 팩(10)은, [도 5] 및 [도 6]과 같이, 전기 자전거에 장착하여 주행에 필요한 전력을 구동 모터(M)에 공급하는 통상의 기술로 제작한 배터리를 사용한다. 이러한 제1배터리 팩(10)은 본 발명이 속한 기술분야에서 전기 자전거에 전력을 공급하는 데 사용하는 것이라면 어떠한 것이라도 사용할 수 있다.The first battery pack 10 uses a battery manufactured by a conventional technique that is mounted on an electric bicycle and supplies electric power required for driving to the driving motor M, as shown in Figs. 5 and 6. Any such first battery pack 10 may be used as long as it is used to supply power to an electric bicycle in the technical field of the present invention.

특히, 상기 제1배터리 팩(10)은, [도 5]와 같이, 전기 자전거에서 안장을 장착할 때 사용하는 제1프레임(40)에 설치하는 것이 바람직하다. 이때, 상기 제1배터리 팩(10)은 제1프레임(40) 안에 장착함으로써, 외부에 노출되지 않게 하면서도 견고한 제1프레임(40)을 통해 외부 충격에도 충분히 견딜 수 있게 구성하는 것이 바람직하다.Particularly, the first battery pack 10 is preferably installed on the first frame 40 used when mounting the saddle in an electric bicycle, as shown in FIG. 5. In this case, it is preferable that the first battery pack 10 is mounted in the first frame 40 so that it is not exposed to the outside and can sufficiently withstand external shocks through the sturdy first frame 40.

한편, 상기 제1배터리 팩(10)에는, [도 6]과 같이, 제1배터리 팩(10)의 전압을 검출할 수 있는 전압 센서(11)를 포함하는 것이 바람직하다. 전압 센서(11)는 제1배터리 팩(10)의 전압을 검출하여 충전이 필요할 정도이거나 전기 자전거를 구동하게 할 충분한 전력이 남아있지 않은 저전압 상태를 검출하는 센서이다. 이러한 전압 센서(11)의 저전압 검출 신호는 후술할 스위칭 소자(30)로 출력하여 전력 전환이 이루어지게 한다.Meanwhile, the first battery pack 10 preferably includes a voltage sensor 11 capable of detecting the voltage of the first battery pack 10 as shown in FIG. 6. The voltage sensor 11 is a sensor that detects the voltage of the first battery pack 10 to detect a low voltage state in which charging is necessary or sufficient power to drive the electric bicycle is not left. The low voltage detection signal of the voltage sensor 11 is output to the switching element 30 to be described later so that power conversion is performed.

이러한 상기 제1배터리 팩(10)은 전기 자전거에 사용하며 충·방전할 수 있게 제작한 것이라면 어떠한 것이라도 사용할 수 있으며, [도 2] 내지 [도 4]와 같이, 종래 전기 자전거에서 사용하던 배터리 팩을 그대로 사용하더라도 상관이 없다.The first battery pack 10 can be used as long as it is used for an electric bicycle and manufactured to be charged and discharged, and as shown in [Figs. 2] to [Fig. 4], a battery used in a conventional electric bicycle It doesn't matter if you use the pack as it is.

나. 제2배터리 팩I. 2nd battery pack

제2배터리 팩(20)은, [도 5] 내지 [도 7]과 같이, 전기 자전거를 구성하는 프레임에 장착한다.The second battery pack 20 is attached to the frame constituting the electric bicycle, as shown in Figs. 5 to 7.

특히, 상기 제2배터리 팩(20)은, [도 5]와 같이, 안장과 손잡이 사이를 연결하는 제2프레임(50)에 장착함으로써, 배터리 장착으로 전기 자전거의 프레임 강성이 약화하는 것을 방지하고, 제2프레임(50)에서 쉽게 제2배터리 팩(20)을 분리하거나 장착할 수 있게 한다.In particular, the second battery pack 20 is mounted on the second frame 50 connecting the saddle and the handle, as shown in [Fig. 5], so that the frame rigidity of the electric bicycle is prevented from being weakened by mounting the battery. , It is possible to easily remove or install the second battery pack 20 from the second frame 50.

또한, 이처럼 제2배터리 팩(20)을 분리하거나 장착할 수 있게 하려고, [도 7]과 같이, 제2 프레임(50)에는 자리(51)를 마련한다. 이때, 자리(51)는 한 변이 직각인 사다리꼴 형태가 되게 형성함으로써, 제2배터리 팩(20)의 한쪽을 자리(51) 한쪽에 대고 회전하여 장착할 때 간섭없이 쉽고 편리하게 장착할 수 있게 구성하는 것이 바람직하다. 이에, 상기 제2배터리 팩(20)도 전체 평면 형상이 직각 사다리꼴 형태로 제작하는 것이 바람직하다.In addition, in order to be able to detach or attach the second battery pack 20 as described above, a seat 51 is provided on the second frame 50 as shown in FIG. 7. At this time, the seat 51 is formed in a trapezoidal shape with one side at a right angle, so that one side of the second battery pack 20 can be rotated against one side of the seat 51 so that it can be easily and conveniently mounted without interference when mounting. It is desirable to do. Accordingly, it is preferable that the second battery pack 20 is also manufactured in a rectangular trapezoidal shape having an overall planar shape.

또한, 상기 제2배터리 팩(20)은, [도 7]과 같이, 자리(51)에 삽입함에 따라 양단이 전기적으로 전력 공급을 할 수 있도록 양단에 전극(21, 22)을 구성하는 것이 바람직하다. 물론, 상기 자리(51)에도 이들 전극(21, 22)과 마주하는 위치에 접속 단자를 구성함으로써, 제2배터리 팩(20)을 자리(51)에 삽입하면 바로 전력을 사용할 수 있게 한다. 이러한 전극(21, 22)과 접속 단자는 어느 하나가 탄성 지지를 받게 구성하여 삽입하는 동작만으로도 쉽게 전기적으로 접속할 수 있는 통상의 기술을 이용하는 것이 바람직하다.In addition, the second battery pack 20, as shown in [Fig. 7], it is preferable to configure the electrodes 21 and 22 at both ends so that both ends can electrically supply power as they are inserted into the seat 51 Do. Of course, by configuring the connection terminal at the position facing the electrodes 21 and 22 in the seat 51 as well, power can be used immediately by inserting the second battery pack 20 into the seat 51. It is preferable to use a conventional technique in which one of the electrodes 21 and 22 and the connection terminal is configured to be elastically supported and can be easily electrically connected only by inserting.

그리고 상기 제2배터리 팩(20)은, [도 7]과 같이, 자리(51)에서 쉽게 분리할 수 있도록 분리 버튼(23)을 갖춘다. 분리 버튼(23)은 이를 누르면 고리와 같은 걸림 수단이 자리(51)에 형성한 고리나 구멍 등에 걸렸다가 이탈하면서 자리(51)에서 제2배터리 팩(20)을 분리할 수 있게 한다.In addition, the second battery pack 20 is provided with a release button 23 so that it can be easily removed from the seat 51 as shown in FIG. 7. When the release button 23 is pressed, the second battery pack 20 can be removed from the seat 51 while a locking means such as a ring is caught by a ring or hole formed in the seat 51 and then separated.

아울러, 상기 제2배터리 팩(20)에는, 도면에서는 도시하지 않았으나, 잠금 수단을 갖출 수도 있다. 이는, 제2배터리 팩(20)이 외부에 노출되도록 제2프레임(50)에 장착할 때 도난의 우려가 있으므로, 이를 방지하기 위한 것으로 잠금 수단은 본 발명이 속한 기술분야에서 사용하는 통상의 기술로 이루어진 것을 사용하는 것이 바람직하다. In addition, although not shown in the drawing, the second battery pack 20 may be provided with a locking means. This is to prevent theft when the second battery pack 20 is mounted on the second frame 50 so that it is exposed to the outside, and the locking means is a conventional technique used in the technical field to which the present invention belongs. It is preferable to use what is made of.

한편, 본 발명의 바람직한 실시예에서, 상기 제2배터리 팩(20)에도, 도면에서는 도시하지 않았으나, 제1배터리 팩(10)과 같이 저전압 상태인 것을 검출할 수 있는 전압 센서를 장착하여 구성할 수도 있다. 이는, 제1배터리 팩(10)과 제2배터리 팩(20) 중 어느 하나에서 구동모터(M)로 전력을 공급하다가 저전압 신호가 발생하면 나머지 배터리 팩으로 전환하여 구동모터(M)를 구동하게 제어하기 위함이다.Meanwhile, in a preferred embodiment of the present invention, the second battery pack 20 is also configured by mounting a voltage sensor capable of detecting a low voltage state, such as the first battery pack 10, although not shown in the drawing. May be. This is, when any one of the first battery pack 10 and the second battery pack 20 supplies power to the driving motor M, and when a low voltage signal is generated, it is switched to the remaining battery pack to drive the driving motor M. It is to control.

다. 스위칭 소자All. Switching element

스위칭 소자(30)는, [도 6]과 같이, 상술한 제1배터리 팩(10)과 제2배터리 팩(20)의 전력을 전기 자전거의 구동모터(M)에 인가할 때 어느 쪽을 먼저 인가하고 나중에 인가할 것인지를 제어한다.As shown in FIG. 6, when the switching element 30 applies the power of the first battery pack 10 and the second battery pack 20 to the driving motor M of the electric bicycle, whichever is first Controls whether to authorize and later authorize.

즉, 상기 스위칭 소자(30)는, [도 6]과 같이, 항상 제1배터리 팩(10)의 전력을 구동모터(M)에 인가할 수 있게 하고, 때에 따라 상술한 전압 센서(11)에서 제1배터리 팩(10)의 잔여 전압이 낮아 저전압 상태인 것을 검출하면 제2배터리 팩(20)의 전압이 구동모터(M)에 인가하게 하여 배터리 팩의 보호와 더불어 전기 자전거가 오랫동안 안정적으로 주행할 수 있게 한 것이다.That is, the switching element 30 allows the power of the first battery pack 10 to be always applied to the driving motor M, as shown in FIG. 6, and in some cases, the voltage sensor 11 described above When it detects that the residual voltage of the first battery pack 10 is low and is in a low voltage state, the voltage of the second battery pack 20 is applied to the driving motor M to protect the battery pack and keep the electric bicycle stable for a long time. I made it possible.

이러한 스위칭 소자(30)는 이처럼 제1배터리 팩(10)과 제2배터리 팩(20)으로 전환시킬 수 있는 것이라면 기계 방식으로 작동하거나 회로나 전기 소자 방식으로 이루어진 것이라도 모두 사용할 수 있다.As long as the switching element 30 can be converted into the first battery pack 10 and the second battery pack 20 as described above, it may be operated in a mechanical manner or may be formed in a circuit or electrical element method.

이상과 같이 본 발명은 전기 자전거에 전력 공급을 위해 제1배터리 팩과 제2배터리 팩을 갖추고, 어느 하나의 배터리 팩이 저전압 상태이면 나머지 배터리 팩으로 전환하여 사용할 수 있게 구성하므로, 주행 거리를 늘리면서도 과방전 등으로 발생할 수 있는 화재와 같은 안전사고를 미리 방지할 수 있게 된다.As described above, the present invention includes a first battery pack and a second battery pack to supply power to an electric bicycle, and if any one of the battery packs is in a low voltage state, it is configured to be used by switching to the remaining battery packs, thereby increasing the driving distance. It is possible to prevent safety accidents such as fires that may occur due to over-discharge in advance.

10 : 제1배터리 팩
11 : 전압 센서
20 : 제2배터리 팩
30 : 스위칭 소자
40 : 제1프레임
50 : 제2프레임
51 : 자리10: first battery pack
11: voltage sensor
20: second battery pack
30: switching element
40: first frame
50: second frame
51: seat

Claims (3)

전기 자전거용 듀얼 배터리 팩 장치에서,
전압을 검출할 수 있는 전압 센서(11)를 갖추고 전기 자전거에 장착한 제1배터리 팩(10);
전기 자전거에 탈·장착할 수 있게 장착한 제2배터리 팩(20); 및
전기 자전거의 구동 모터(M)에 전력을 공급하되, 우선 제1배터리 팩(10)의 전력을 공급하고, 상기 전압 센서(11)의 저전압 신호에 따라 제2배터리 팩(10)의 전력을 공급하게 하는 스위칭 소자(30);를 포함하는 것을 특징으로 하는 전기 자전거용 듀얼 배터리 팩 장치.
In the dual battery pack unit for electric bicycles,
A first battery pack 10 mounted on an electric bicycle equipped with a voltage sensor 11 capable of detecting a voltage;
A second battery pack 20 mounted to be detachably mounted on an electric bicycle; And
Power is supplied to the driving motor (M) of the electric bicycle, but first, power is supplied from the first battery pack (10), and power from the second battery pack (10) is supplied according to the low voltage signal from the voltage sensor (11). A dual battery pack device for an electric bicycle comprising a;
 제1항에서,
상기 제1배터리 팩(10)은, 안장을 장착하는 제1프레임(40)에 장착하고,
상기 제2배터리 팩(20)은, 안장과 손잡이 사이를 연결하는 제2프레임(50)에 장착한 것을 특징으로 하는 전기 자전거용 듀얼 배터리 팩 장치.
In claim 1,
The first battery pack 10 is mounted on a first frame 40 on which a saddle is mounted,
The second battery pack (20) is a dual battery pack device for an electric bicycle, characterized in that mounted on the second frame (50) connecting between the saddle and the handle.
 제1항 또는 제2항에서,
상기 제2배터리 팩(20)은,
평면 형상이 한 변이 직각인 사다리꼴 형태로 이루어져서 제2프레임(50)에 형성한 자리(51)에 삽입할 때, 직각 부분을 먼저 자리(51)에 대고 회전하여 삽입하거나 분리할 수 있게 한 것을 특징으로 전기 자전거용 듀얼 배터리 팩 장치.In claim 1 or 2,
The second battery pack 20,
The planar shape is formed in a trapezoidal shape with one side at a right angle, and when inserted into the seat 51 formed in the second frame 50, the right angle portion is first rotated against the seat 51 to allow insertion or separation. As a dual battery pack device for electric bicycles.
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