KR20230043412A - 전기 차량용 배터리 프레임 - Google Patents

전기 차량용 배터리 프레임 Download PDF

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우현진
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Abstract

전기 차량용 배터리 프레임에 관한 발명이 개시된다. 본 발명에 따른 전기 차량용 배터리 프레임은: 배터리; 배터리를 차폭방향으로 지지하는 한 쌍의 배터리프레임부; 및 한 쌍의 배터리프레임부를 연결하는 보강부재를 포함하고, 보강부재는, 한 쌍의 배터리프레임부를 연결하는 복수개의 제1보강부재; 및 복수개의 제1보강부재를 연결하는 제2보강부재를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

전기 차량용 배터리 프레임{BATTERY FRAME FOR ELECTRIC VEHICLE}
본 발명은 전기 차량용 배터리 프레임에 관한 것으로, 보다 상세하게는 차량의 측면 충돌로부터 배터리를 보호할 수 있는 전기 차량용 배터리 프레임에 관한 것이다.
전기 차량용 배터리 프레임은 차량의 충돌로부터 실내 승객을 보호하는 것이다. 또한 전기 차량용 배터리 프레임에서 배터리를 지지하는 프레임부재는 차량 충돌시 변형되면서 배터리가 손상되지 않도록 막아주는 역할을 한다.
종래 기술에서 전기 차량용 배터리 프레임은 배터리 크로스 빔을 보강구조로 하여 차체의 사이드실과 체결하여 조립 관계가 복잡한 문제점이 있다. 따라서 이를 개선할 필요성이 있다.
본 발명의 배경기술은 대한민국 공개특허공보 제10-1896704호(2018.09.03 등록, 발명의 명칭: 배터리팩 마운팅 장치)에 개시되어 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 창출된 것으로, 본 발명의 목적은 차량의 측면 충돌로부터 배터리를 보호할 수 있는 전기 차량용 배터리 프레임을 제공하는 것이다.
본 발명에 따른 전기 차량용 배터리 프레임은: 배터리; 상기 배터리를 차폭방향으로 지지하는 한 쌍의 배터리프레임부; 및 한 쌍의 상기 배터리프레임부를 연결하는 보강부재를 포함하고, 상기 보강부재는, 한 쌍의 상기 배터리프레임부를 연결하는 복수개의 제1보강부재; 및 복수개의 상기 제1보강부재를 연결하는 제2보강부재를 포함한다.
본 발명에서 상기 제1보강부재는, 상기 배터리프레임부의 일측과 타측에 각각 연결되고, 차폭 방향으로 형성되는 제1보강프레임부; 및 상기 배터리프레임부의 일측과 타측에 각각에 연결된 상기 제1보강프레임부를 연결하는 연결프레임부를 포함한다.
본 발명에서 상기 제1보강프레임부는 상기 배터리프레임부의 상하방향으로 이격된 한 쌍으로 이루어진다.
본 발명에서 상기 연결프레임부는 상기 배터리프레임부에 각각 연결된 상기 제1보강프레임부를 연결하는 "X"자형으로 형성된다.
본 발명에서 상기 제2보강부재는 중공형으로 형성되고, 상기 배터리프레임부의 상하방향으로 이격된 한 쌍의 상기 제1보강프레임부에 연결된다.
본 발명에서 상기 제2보강부재와 상기 제1보강프레임부는 제1체결부재에 의해 연결된다.
본 발명에서 상기 제1보강프레임부와 상기 배터리프레임부는 제2체결부재에 의해 연결된다.
본 발명에서 상기 제1보강부재는 상기 배터리와 이격되게 배치된다.
본 발명에 따른 전기 차량용 배터리 프레임에 의하면, 배터리프레임부에 차폭방향으로 연결되는 보강부재의 제1보강부재에 의해 차량의 측방향 충돌로부터 배터리를 보호할 수 있다.
또한 본 발명에 따르면 제1보강부재의 X자형의 연결프레임부에 의해 차량의 측방향 충돌에너지를 분산시켜 배터리를 보호할 수 있다.
또한 본 발명에 따르면 복수개의 제1보강부재를 연결하는 제2보강부재에 의해 제1보강부재와 배터리프레임부의 연결 상태를 유지시킬 수 있다.
또한 본 발명에 따르면 제1보강부재가 배터리로부터 이격되게 배치되어, 차량의 충돌에 의해 제1보강부재의 변형시 제1보강부재에 의해 배터리가 손상되는 것을 방지할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전기 차량용 배터리 프레임을 개략적으로 나타내는 사시도이다.
도 2는 도 1의 A-A를 개략적으로 나타내는 단면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 전기 차량용 배터리 프레임에서 배터리프레임부와 보강부재를 개략적으로 나타내는 사시도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 전기 차량용 배터리 프레임에서 배터리프레임부와 보강부재를 개략적으로 나타내는 정면도이다.
이하 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 전기 차량용 배터리 프레임을 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 전기 차량용 배터리 프레임을 개략적으로 나타내는 사시도이고, 도 2는 도 1의 A-A를 개략적으로 나타내는 단면도이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 전기 차량용 배터리 프레임에서 배터리프레임부와 보강부재를 개략적으로 나타내는 사시도이고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 전기 차량용 배터리 프레임에서 배터리프레임부와 보강부재를 개략적으로 나타내는 정면도이다.
도 1 내지 도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 전기 차량용 배터리 프레임은 배터리(100), 배터리프레임부(200), 보강부재(300)를 포함한다.
배터리(100)는 배터리프레임부(200)에 지지되는 것으로, 전력을 저장하고, 차량에 전력을 공급한다. 배터리(100)는 한 쌍의 배터리프레임부(200) 사이에 배치된다. 배터리(100)의 전후방 측은 전후방프레임부(250)에 의해 지지된다. 전후방프레임부(250)는 배터리프레임부(200)의 길이방향을 따라 이격된 한 쌍으로 이루어지고, 배터리(100)의 전후방을 지지한다.
배터리프레임부(200)는 배터리(100)를 차폭방향(도 1 기준 좌우방향)으로 지지하는 한 쌍으로 이루어진다. 즉 배터리프레임부(200)는 차폭방향으로 이격된 한 쌍으로 이루어지고, 일측(도 1 기준 좌측)의 배터리프레임부(200)는 배터리(100)의 좌측을 지지하고, 타측(도 1 기준 우측)의 배터리프레임부(200)는 배터리(100)의 우측을 지지한다.
보강부재(300)는 이격된 한 쌍의 배터리프레임부(200)를 연결한다. 보강부재(300)가 이격된 한 쌍의 배터리프레임부(200)를 연결하고, 차량의 측방향 충돌 시, 배터리프레임부(200)로부터 전달되는 충돌에너지(F)를 흡수, 분산시켜서 배터리를 보호할 수 있다.
보강부재(300)는 제1보강부재(310)와 제2보강부재(320)를 포함한다. 제1보강부재(310)는 이격된 한 쌍의 배터리프레임부(200)를 연결한다. 제1보강부재(310)는 제1보강프레임부(311)와 연결프레임부(313)를 포함한다.
제1보강부재(310)는 이격된 한 쌍의 배터리프레임부(200)를 배터리프레임부(200)의 길이방향을 따라 복수개로 연결한다. 제1보강부재(310)가 배터리프레임부(200)의 길이방향을 따라 복수개로 형성되어, 배터리프레임부(200)의 측방향 충격을 흡수, 분산시킬 수 있다. 본 발명의 도면에서 제1보강부재(310)는 배터리프레임부(200)의 길이방향을 따라 2개가 배치되는 것으로 도시되어 있으나, 이에 한정되지 않는다.
제1보강부재(310)는 상기 배터리(100)와 상하방향(도 4 기준)으로 이격되게 배치된다. 제1보강부재(310)가 배터리(100)와 이격되게 배치되어, 제1보강부재(310)로 전달된 충돌에너지(F)가 배터리(100)로 전달되는 것을 방지할 수 있다.
제1보강프레임부(311)는 배터리프레임부(200)의 일측(도 1 기준 좌측)과 타측(도 1 기준 우측)에 각각 연결되고, 차폭방향으로 형성된다. 즉 배터리프레임부(200)의 일측(도 1 기준 좌측)에 연결된 제1보강프레임부(311)와 배터리프레임부(200)의 타측(도 1 l 기준 우측)에 연결된 제1보강프레임부(311)는 서로 이격된다.
연결프레임부(313)는 배터리프레임부(200)의 일측과 타측에 각각에 연결된 제1보강프레임부(311)를 연결한다. 연결프레임부(313)에 의해 이격된 한 쌍의 제1보강프레임부(311)가 일체를 이루게된다.
본 발명에서 제1보강프레임부(311)는 배터리프레임부(200)의 상하방향(도 4 기준)으로 이격된 한 쌍으로 이루어진다. 제1보강프레임부(311)가 이격된 한 쌍으로 이루어져, 중량이 감소되어 차량의 연비를 향상시킬 수 있다. 또한 상하로 이격된 제1보강프레임부(311) 사이로 제2보강부재(320)가 삽입되고, 제1보강프레임부(311)와 제2보강부재(320)가 제1체결부재(410)에 의해 연결된다.
연결프레임부(313)는 배터리프레임부(200)에 각각 연결된 제1보강프레임부(311)를 연결하는 "X"자형으로 형성된다. 연결프레임부(313)는 제1보강프레임부(311)를 연결하는 "X"자형으로 형성되어, 차량 충돌 시 차량의 충돌에너지(F)가 배터리프레임부(200)를 통해 제1보강프레임부(311)의 길이방향을 따라 이동되고, "X"자형의 연결프레임부(313)에서 분산되어 충돌에너지(F)를 완충시킬 수 있다.
제2보강부재(320)는 배터리프레임부(200)의 길이방향을 따라 배터리프레임부(200)에 복수개가 장착된 제1보강부재(310)를 연결한다. 도 1을 참조하면, 배터리프레임부(220)의 전방과 후방에 각각 장착된 제1보강부재(310)는 제2보강부재(320)에 의해 연결된다.
제2보강부재(320)는 중공형으로 형성되고, 배터리프레임부(200)의 상하방향으로 이격된 복수개의 제1보강프레임부(311)에 연결된다. 제2보강부재(320)가 복수개의 제1보강프레임부(311)를 연결하여, 제1보강프레임부(311)를 충돌에너지(F)로부터 보호할 수 있다.
본 발명에서 제2보강부재(320)는 중공형의 사각 기둥형으로 형성되어, 상하로 이격된 제1보강프레임부(311)에 면접촉되고, 중량이 감소되어 밀접 결합 상태를 유지하면서 차량의 연비를 향상시킬 수 있다.
제2보강부재(320)는 배터리(100)와 이격되게 배치된다. 제2보강부재(320)가 배터리(100)와 이격되게 배치되어, 제2보강부재(320)로 전달된 충돌에너지(F)가 배터리(100)로 전달되는 것을 방지할 수 있다.
제2보강부재(320)와 제1보강프레임부(311)는 제1체결부재(410)에 의해 연결된다. 제1체결부재(410)는 제1보강프레임부(311)와 제1체결부재(410)를 관통하여 제1보강프레임부(311)와 제1체결부재(410)를 연결한다. 제1체결부재(410)는 나사, 볼트, 핀 등의 형태로 이루어질 수 있다.
제1보강프레임부(311)와 배터리프레임부(200)는 제2체결부재(420)에 의해 연결된다. 제2체결부재(420)는 배터리프레임부(200)와 제2체결부재(420)를 관통하여 배터리프레임부(200)와 제2체결부재(420)를 연결한다. 제2체결부재(420)는 나사, 볼트, 핀 등의 형태로 이루어질 수 있다.
도 4를 참조하면, 차량의 측면 충돌로 인한 충돌에너지(F)는 배터리프레임부(200)를 통해 제1보강부재(310)로 전달된다.
제1보강부재(310)에서 상하로 이격된 제1보강프레임부(311)를 따라 충돌에너지(F)는 분산된다. 제1보강프레임부(311)의 길이방향(도 4 기준 좌우방향)으로 이동된 충돌에너지(F)는 연결프레임부(313)에서 다시 분산된다. 따라서 배터리프레임부(200)로부터 전달된 충돌에너지(F)를 분산 또는 감소시켜 배터리(100)의 손상을 방지할 수 있다. 또한 제1보강부재(310)로 전달된 충돌에너지(F)는 제2보강부재(320)로 분산된다.
본 발명에 따른 전기 차량용 배터리 프레임에 의하면, 배터리프레임부(200)에 차폭방향으로 연결되는 보강부재(300)의 제1보강부재(310)에 의해 차량의 측방향 충돌로부터 배터리를 보호할 수 있다.
또한 본 발명에 따르면 제1보강부재(310)의 X자형의 연결프레임부(313)에 의해 차량의 측방향 충돌에너지를 분산시켜 배터리(100)를 보호할 수 있다.
또한 본 발명에 따르면 복수개의 제1보강부재(310)를 연결하는 제2보강부재(320)에 의해 제1보강부재(310)와 배터리프레임부(200)의 연결 상태를 유지시킬 수 있다.
또한 본 발명에 따르면 제1보강부재(310)가 배터리(100)로부터 이격되게 배치되어, 차량의 충돌에 의해 제1보강부재(310)의 변형시 제1보강부재(310)에 의해 배터리(100)가 손상되는 것을 방지할 수 있다.
이상, 본 발명의 특정 실시예에 대하여 상술하였지만, 본 발명의 사상 및 범위는 이러한 특정 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 청구범위에 기재된 본 발명의 요지를 변경하지 않는 범위 내에서 다양하게 수정 및 변형이 가능하다.
100: 배터리 200: 배터리프레임부
250: 전후방프레임부 300: 보강부재
310: 제1보강부재 311: 제1보강프레임부
313: 연결프레임부 320: 제2보강부재
410: 제1체결부재 420: 제2체결부재

Claims (8)

  1. 배터리;
    상기 배터리를 차폭방향으로 지지하는 한 쌍의 배터리프레임부; 및
    한 쌍의 상기 배터리프레임부를 연결하는 보강부재를 포함하고,
    상기 보강부재는,
    한 쌍의 상기 배터리프레임부를 연결하는 복수개의 제1보강부재; 및
    복수개의 상기 제1보강부재를 연결하는 제2보강부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 전기 차량용 배터리 프레임.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1보강부재는,
    상기 배터리프레임부의 일측과 타측에 각각 연결되고, 차폭 방향으로 형성되는 제1보강프레임부; 및
    상기 배터리프레임부의 일측과 타측에 각각에 연결된 상기 제1보강프레임부를 연결하는 연결프레임부를 포함하는 것을 특징으로 하는 전기 차량용 배터리 프레임.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제1보강프레임부는 상기 배터리프레임부의 상하방향으로 이격된 한 쌍으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 전기 차량용 배터리 프레임.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 연결프레임부는 상기 배터리프레임부에 각각 연결된 상기 제1보강프레임부를 연결하는 "X"자형으로 형성되는 것을 특징으로 하는 전기 차량용 배터리 프레임.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 제2보강부재는 중공형으로 형성되고, 상기 배터리프레임부의 상하방향으로 이격된 한 쌍의 상기 제1보강프레임부에 연결되는 것을 특징으로 하는 전기 차량용 배터리 프레임.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 제2보강부재와 상기 제1보강프레임부는 제1체결부재에 의해 연결되는 것을 특징으로 하는 전기 차량용 배터리 프레임.
  7. 제3항에 있어서,
    상기 제1보강프레임부와 상기 배터리프레임부는 제2체결부재에 의해 연결되는 것을 특징으로 하는 전기 차량용 배터리 프레임.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 제1보강부재는 상기 배터리와 이격되게 배치되는 것을 특징으로 하는 전기 차량용 배터리 프레임.
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