KR20120050234A

KR20120050234A - 고전압 배터리의 차량 설치구조

Info

Publication number: KR20120050234A
Application number: KR1020100111636A
Authority: KR
Inventors: 이건구; 전윤철; 방준호
Original assignee: 현대자동차주식회사; 기아자동차주식회사
Priority date: 2010-11-10
Filing date: 2010-11-10
Publication date: 2012-05-18

Abstract

본 발명은 고전압 배터리의 차량 설치구조에 관한 것으로, 배터리 케이스(10)의 밑면이 중공구조의 사각빔(40)에 의해 지지되도록 설치된 구조가 됨에 따라 노면의 돌기(과속 방지턱 등)나 이물질 등에 의한 외부 충격시 상기 사각빔(40)이 1차 흡수하여 배터리 케이스(10)로 직접적인 충격전달을 방지하게 됨으로써 고전압 배터리(20)를 포함한 고전압 전장품을 효과적으로 보호할 수 있게 되고, 상기 배터리 케이스(10)의 내부 바닥면에 다수개의 스틸재질 보강브라켓(80)이 결합되어 설치된 구조가 됨에 따라 상기 배터리 케이스(10)의 횡강성을 크게 증대시킬 수 있게 되며, 상기 보강브라켓(80)에 고전압 배터리(20)가 고정되게 설치된 구조가 됨에 따라 상기 고전압 배터리(20)를 보다 안정적으로 설치할 수 있으면서 특히 외부 충격에 의한 상기 고전압 배터리(20)의 손상 및 파손을 최대한 예방할 수 있도록 된 것이다.

Description

고전압 배터리의 차량 설치구조{Structure for mounting high voltage battery in vehicle}

본 발명은 고전압 배터리의 차량 설치구조에 관한 것으로, 보다 상세하게는 고전압 배터리가 기밀이 유지된 배터리 케이스에 수납되고, 상기 배터리 케이스가 실외측에서 언더 플로어패널에 고정 설치된 고전압 배터리의 차량 설치구조에 관한 기술이다.

하이브리드 전기 자동차와 연료전지 자동차 그리고 전기 자동차는 모두 전기모터를 이용하여 차량을 구동시키는 차량으로서, 전기모터의 구동전력을 제공하는 고전압 배터리가 필수적으로 장착되는 바, 상기 고전압 배터리는 차량 운행 중에 충전과 방전을 반복하면서 필요한 전력을 공급하도록 구성되어 있다.

상기와 같은 고전압 배터리는 주로 트렁크룸의 공간에 설치된 구조가 주를 이루고 있으며, 이런 경우 외부로부터 침입하는 이물질 혹은 수분에 대한 기밀구조가 반영되어 있지 않은 것이 일반적이다.

최근에는 차량의 성능이 향상됨에 따라 이에 부합되도록 배터리 사이즈가 커지고 또한 수량이 증가하는 추세인 바, 이로 인해 공간이 협소한 트렁크룸에 더 이상 고전압 배터리를 설치하는 데에 있어 여러 가지 애로 사항이 발생하였으며, 이를 해결하기 위해 고전압 배터리를 기밀이 유지된 배터리 케이스에 수납하여 차량의 실외측에서 언더 플로어패널에 고정 설치한 구조가 제안되기도 하였다.

본 발명은, 고전압 배터리가 수납되는 배터리 케이스의 강성확보를 이룩하면서 배터리 케이스내에 보다 안정적으로 고전압 배터리가 설치될 수 있도록 하고, 상기 고전압 배터리가 수납된 배터리 케이스를 차량의 실외측에서 언더 플로어패널에 고정 설치할 때에 상기 배터리 케이스가 외부의 충격으로부터 충분히 보호받을 수 있는 구조를 갖도록 된 고전압 배터리의 차량 설치구조를 제공함에 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 기밀이 유지된 배터리 케이스내에 고전압 배터리가 수납되어 고정되고, 상기 고전압 배터리가 수납된 상기 배터리 케이스가 차량 외부에서 차체를 구성하는 바디패널에 고정 설치된 고전압 배터리의 차량 설치구조에 있어서, 상기 배터리 케이스의 내부 바닥면에는 상기 배터리 케이스의 횡강성을 증대시키기 위한 다수개의 보강브라켓이 일체로 결합되어 설치되고; 상기 보강브라켓에 상기 고전압 배터리가 고정되게 설치된 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 배터리 케이스는 플라스틱으로 형성된 상부케이스와; 상기 상부케이스와 박스구조를 이루도록 조립되고 상기 보강브라켓이 내부 바닥면에 결합된 스틸재질 하부케이스와; 상기 상부케이스와 상기 하부케이스 사이에 삽입 설치되어서 기밀을 유지하는 개스킷부재로 구성된 것을 특징으로 한다.

그리고, 상기 배터리 케이스의 밑면이 다수개의 스틸재질 사각빔에 의해 지지되고; 상기 사각빔의 단부에는 박스구조를 갖춘 마운팅브라켓이 결합되며; 상기 사각빔의 단부와 상기 마운팅브라켓이 볼트에 의해 관통되고; 상기 볼트가 상기 바디패널에 체결되어 설치되는 구조로, 상기 사각빔은 내부가 비어있는 구조로 형성된 것이 바람직하다.

본 발명에 의하면, 배터리 케이스의 밑면이 중공구조의 사각빔에 의해 지지되도록 설치된 구조가 됨에 따라 노면의 돌기나 이물질 등에 의한 외부 충격시 상기 사각빔이 1차 흡수하여 배터리 케이스로 직접적인 충격전달을 방지하게 됨으로써 고전압 배터리를 포함한 고전압 전장품을 효과적으로 보호할 수 있게 되고, 상기 배터리 케이스의 내부 바닥면에 다수개의 스틸재질 보강브라켓이 결합되어 설치된 구조가 됨에 따라 상기 배터리 케이스의 횡강성을 크게 증대시킬 수 있게 되며, 상기 보강브라켓에 고전압 배터리가 고정되게 설치된 구조가 됨에 따라 상기 고전압 배터리를 보다 안정적으로 설치할 수 있으면서 특히 외부 충격에 의한 상기 고전압 배터리의 손상 및 파손을 최대한 예방할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따라 고전압 배터리가 수납된 배터리 케이스가 차량의 실외측에서 언더 플로어패널에 고정 설치된 상태의 도면,
도 2는 본 발명에 따른 고전압 배터리와 배터리 케이스의 분해 시시도,
도 3은 본 발명에 따른 사각빔을 설명하기 위한 도 1의 Ⅰ-Ⅰ선 단면도,
도 4는 본 발명에 따른 보강브라켓을 설명하기 위한 도 2의 Ⅱ-Ⅱ선 단면도이다.

이하 본 발명의 실시예에 대해 첨부된 예시도면을 참조로 상세히 설명한다.

본 발명에 따른 고전압 배터리의 차량 설치구조는 도 1 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 기밀이 유지되도록 밀폐된 소정 체적을 가진 배터리 케이스(10)내에 고전압 배터리(20)가 수납되어 고정되고, 상기 고전압 배터리(20)가 수납된 상기 배터리 케이스(10)가 차량 외부에서 차체를 구성하는 바디패널에 고정 설치된 구조이다.

여기서, 차체를 구성하는 상기 바디패널은 언더 플로어패널(30)인 바, 상기 고전압 배터리(20)가 수납된 상기 배터리 케이스(10)는 차량의 실외측에서 상기 언더 플로어패널(30)에 고정 설치된 구조가 된다.

즉, 상기 배터리 케이스(10)의 밑면이 다수개의 스틸재질 사각빔(40)에 의해 지지되고, 상기 스틸재질 사각빔(40)의 단부에는 박스구조를 갖춘 마운팅브라켓(50)이 결합되며, 상기 사각빔(40)의 단부와 상기 마운팅브라켓(50)이 볼트(미도시)에 의해 관통되고, 상기 볼트가 바디패널인 상기 언더 플로어패널(30)에 체결됨에 따라, 상기 고전압 배터리(20)가 수납된 상기 배터리 케이스(10)가 차량의 실외측에서 상기 언더 플로어패널(30)에 고정 설치된 구조가 되는 것이다.

여기서, 상기 배터리 케이스(10)는 차량의 외측으로 노출되어 설치된 구조가 되기 때문에 외부로부터 이물질 및 수분이 유입되지 않도록 외부와의 연결이 차단된 기밀구조를 갖추어야 한다.

이를 위해, 상기 배터리 케이스(10)는 바깥 테두리를 따라 각각 플랜지(11a,12a)가 일체로 구비되고 상기 플랜지(11a,12a)가 서로 접촉한 상태에서 다수개의 볼트(60)와 너트(70)에 의해 결합됨에 따라 박스구조로 조립이 이루어지는 상부케이스(11) 및 하부케이스(12)와, 상기 상,하부케이스(11,12)의 플랜지(11a,12a)사이에 삽입 설치되어서 상기 상,하부케이스(11,12)가 조립될 때 상기 플랜지(11a,12a)사이의 기밀을 유지하는 개스킷부재(13)로 구성된다.

상기 상,하부케이스(11,12)의 플랜지(11a,12a)에는 상기 볼트(60)가 관통하는 볼트구멍(11b,12b)이 형성된다.

상기 상부케이스(11)는 중량 감소를 위해 플라스틱(plastic)으로 형성되고, 상기 하부케이스(12)는 외부로 노출되어서 도로와 직접 대면하는 부위이므로 강성 확보를 위해 스틸(steel)로 형성된다.

한편, 상기 사각빔(40)은 배터리 케이스(10)의 밑면 보다 상세하게는 하부케이스(12)의 밑면에 덧대여져서 배터리 케이스(10)를 지지하는 것으로, 내부가 비어있는 중공구조로 형성된 것이 특징이다.

상기와 같이 내부가 비어있는 중공구조의 사각빔(40)은 차량의 주행 중 노면의 돌기(과속 방지턱 등)나 이물질 등에 의한 외부 충격시 충격을 흡수하여 배터리 케이스(10)로 직접적인 충격전달을 방지하게 되며, 이를 통해 고전압 배터리(20)를 포함한 고전압 전장품을 보호할 수 있게 된다.

또한, 본 발명은 상기 배터리 케이스(10)의 내부 바닥면에 보다 상세하게는 상기 하부케이스(12)의 내부 바닥면에 상기 배터리 케이스(10)의 횡강성을 증대시키기 위한 다수개의 스틸재질 보강브라켓(80)이 일체로 결합되어 설치된 구조이고, 상기 보강브라켓(80)에 상기 고전압 배터리(20)가 고정되게 설치된 구조이다.

상기와 같이 보강브라켓(80)에 고전압 배터리(20)가 고정 설치되면, 상기 고전압 배터리(20)의 설치부 강성이 크게 증대함에 따라 보다 안정적인 설치구조를 갖출 수 있게 되고, 더 나아가 외부의 충격에 의해서도 쉽게 손상되거나 파손되는 현상을 예방할 수 있게 된다.

따라서, 본 발명에 따른 실시예는 고전압 배터리(20)가 기밀이 유지된 배터리 케이스(10)에 수납된 상태로 차량의 실외측에서 언더 플로어패널(30)에 고정 설치된 구조가 되는 바, 고전압 배터리를 공간이 협소한 크렁크룸에 설치하던 구조보다 작업의 편의성이 크게 향상되고, 더 나아가 트렁크룸의 여유공간을 다른 용도로 활용할 수 있는 장점이 있다.

또한, 본 발명은 고전압 배터리(20)가 수납된 배터리 케이스(10)가 외부와의 연결이 완전히 차단된 상태로 기밀 유지 가능하게 설치된 구조인 바, 이로 인해 외부의 이물질 및 수분이 상기 배터리 케이스(10)의 내부로 침투되는 것이 방지됨에 따라 고전압 배터리(20)의 수명을 크게 향상시킬 수 있는 장점이 있다.

또한, 본 발명은 배터리 케이스(10)를 구성하는 상부케이스(11)가 플라스틱으로 형성됨에 따라 중량 감소 및 원가를 크게 절감시킬 수 있는 장점도 있다.

또한, 본 발명은 배터리 케이스(10)의 밑면이 중공구조의 사각빔(40)에 의해 지지되도록 설치된 구조가 됨에 따라 노면의 돌기(과속 방지턱 등)나 이물질 등에 의한 외부 충격시 상기 사각빔(40)이 1차 흡수하여 배터리 케이스(10)로 직접적인 충격전달을 방지하게 됨으로써 고전압 배터리(20)를 포함한 고전압 전장품을 효과적으로 보호할 수 있는 장점도 있다.

또한, 본 발명은 배터리 케이스(10)의 내부 바닥면에 다수개의 스틸재질 보강브라켓(80)이 결합되어 설치된 구조가 됨에 따라 상기 배터리 케이스(10)의 횡강성을 크게 증대시킬 수 있게 된다.

또한, 본 발명은 상기 보강브라켓(80)에 고전압 배터리(20)가 고정되게 설치된 구조가 됨에 따라 상기 고전압 배터리(20)를 보다 안정적으로 설치할 수 있게 되며, 이를 통해 외부 충격에 의한 상기 고전압 배터리(20)의 손상 및 파손을 최대한 예방할 수 있는 장점이 있다.

10 - 배터리 케이스 11 - 상부케이스
12 - 하부케이스 20 - 고전압 배터리
30 - 언더 플로어패널 40 - 사각빔
80 - 보강브라켓

Claims

기밀이 유지된 배터리 케이스내에 고전압 배터리가 수납되어 고정되고, 상기 고전압 배터리가 수납된 상기 배터리 케이스가 차량 외부에서 차체를 구성하는 바디패널에 고정 설치된 고전압 배터리의 차량 설치구조에 있어서,
상기 배터리 케이스의 내부 바닥면에는 상기 배터리 케이스의 횡강성을 증대시키기 위한 다수개의 보강브라켓이 일체로 결합되어 설치되고;
상기 보강브라켓에 상기 고전압 배터리가 고정되게 설치된 것
을 특징으로 하는 고전압 배터리의 차량 설치구조.
청구항 1에 있어서, 상기 배터리 케이스는
플라스틱으로 형성된 상부케이스와;
상기 상부케이스와 박스구조를 이루도록 조립되고 상기 보강브라켓이 내부 바닥면에 결합된 스틸재질 하부케이스와;
상기 상부케이스와 상기 하부케이스 사이에 삽입 설치되어서 기밀을 유지하는 개스킷부재
로 구성된 것을 특징으로 하는 고전압 배터리의 차량 설치구조.
청구항 1에 있어서, 상기 배터리 케이스의 밑면이 다수개의 스틸재질 사각빔에 의해 지지되고;
상기 사각빔의 단부에는 박스구조를 갖춘 마운팅브라켓이 결합되며;
상기 사각빔의 단부와 상기 마운팅브라켓이 볼트에 의해 관통되고;
상기 볼트가 상기 바디패널에 체결되어 설치되는 것
을 특징으로 하는 고전압 배터리의 차량 설치구조.
청구항 3에 있어서, 상기 사각빔은 내부가 비어있는 구조로 형성된 것을 특징으로 하는 고전압 배터리의 차량 설치구조.
청구항 1에 있어서, 상기 배터리 케이스는 차량의 실외측에서 차체를 구성하는 언더 플로어패널에 고정 설치된 것
을 특징으로 하는 고전압 배터리의 차량 설치구조.