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KR20210017355A - 하이브리드 차량의 배터리 및 연료탱크 배치구조 - Google Patents

하이브리드 차량의 배터리 및 연료탱크 배치구조 Download PDF

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KR20210017355A
KR20210017355A KR1020190096477A KR20190096477A KR20210017355A KR 20210017355 A KR20210017355 A KR 20210017355A KR 1020190096477 A KR1020190096477 A KR 1020190096477A KR 20190096477 A KR20190096477 A KR 20190096477A KR 20210017355 A KR20210017355 A KR 20210017355A
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KR
South Korea
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vehicle
battery
fuel tank
arrangement structure
hybrid vehicle
Prior art date
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Pending
Application number
KR1020190096477A
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English (en)
Inventor
류부열
김탁군
전현도
Original Assignee
현대자동차주식회사
기아자동차주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
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Priority to US16/689,940 priority patent/US11155149B2/en
Priority to CN201922133358.2U priority patent/CN212332348U/zh
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Abstract

하이브리드 차량의 배터리 및 연료탱크 배치구조가 개시된다. 차량의 길이 방향을 따라 전방에 배터리가 배치되어 차체에 장착되고 차량의 길이 방향을 따라 후방에 연료탱크가 배치되어 차체에 장착되어, 배터리와 연료탱크가 플로어 패널에 전후방으로 배치되어, 승객실의 확장 및 차체 안정성을 도모할 수 있다.

Description

하이브리드 차량의 배터리 및 연료탱크 배치구조{BATTERY AND FUEL TANK ARRANGEMENT STRUCTURE OF HYBRID VEHICLE}
본 발명은 하이브리드 차량의 배터리 및 연료탱크 배치구조에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 차량의 길이 방향을 따라 전방에 배터리가 배치되고, 후방에 연료 탱크가 배치되는 하이브리드 차량의 배터리 및 연료탱크 배치구조에 관한 것이다.
일반적으로, PHEV(Plug in Hybrid Electric Vehicle) 및 HEV(Hybrid Electric Vehicle)와 같은 하이브리드 차량은 가솔린 엔진에 별도의 전기 모터를 장착하여 가솔린 엔진과 전기 모터를 병행해서 구동시키는 차량을 의미하며, 비효율적인 주행환경에서 가솔린 엔진을 사용하여 주행중인 경우, 전기 모터를 충전시켜 전체 시스템의 효율성을 높일 수 있다.
이러한 하이브리드 차량의 경우, 엔진의 동력이 불필요한 상황에서는 엔진을 정지시킨 후 전기 모터만을 이용하여 주행하기 때문에, 자동차의 정숙성 및 연비를 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라, 유해 배출물을 또한 감소시킬 수 있다.
최근에는, 배기가스 규제치 강화 및 연비 증대와 같은 요구에 따라 유해 배출물을 감소시킬 수 있는 하이브리드 차량의 수요가 증가되고 있는 추세이다.
이와 같은 하이브리드 차량에서 배터리는 트렁크 룸에 통상적으로 탑재되고 있었지만, 차량 실내의 거주성 향상 및 배터리 원가절감을 위해 배터리의 탑재 위치가 변경되고 있는 바, 배터리 및 연료탱크의 효율적인 배치를 통해 차량의 상품성 및 안정성을 향상시킬 필요가 있었다.
이 배경기술 부분에 기재된 사항은 발명의 배경에 대한 이해를 증진하기 위하여 작성된 것으로서, 이 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 이미 알려진 종래기술이 아닌 사항을 포함할 수 있다.
본 발명은 상기 서술한 종래 기술의 문제점을 감안하여 안출된 것으로, 배터리 및 연료탱크의 전후방 적절한 배치로 차량의 조종 안정성을 향상시킬 수 있고, 배터리의 전방 배치로 관련 케이블의 중량 및 길이 저감을 통해 원가 절감을 도모할 수 있으며, 실내 공간의 확장으로 거주성도 향상시킬 수 있는 하이브리드 차량의 배터리 및 연료탱크 배치구조를 제공하고자 한다.
본 발명의 실시 예에 따른 하이브리드 차량의 배터리 및 연료탱크 배치구조는, 차량의 길이 방향을 따라 전방에 배터리가 배치되어 차체에 장착되고 차량의 길이 방향을 따라 후방에 연료탱크가 배치되어 차체에 장착될 수 있다.
상기 차체를 구성하는 플로어 패널에는 차량의 높이 방향으로 융기하여 수용 공간을 형성하는 배터리 마운팅부와 연료탱크 마운팅부가 각각 구비되고 상기 배터리 마운팅부의 수용 공간에 상기 배터리가 수용되어 장착되고 상기 연료탱크 마운팅부의 수용 공간에 상기 연료탱크가 수용되어 장착될 수 있다.
상기 배터리는 차량의 길이 방향을 따른 전방에서 프런트 시트의 아래에 배치되고 상기 연료탱크는 리어 시트의 아래에 배치될 수 있다.
상기 플로어 패널의 차량의 폭 방향을 따른 좌우 양측에는 차량의 길이 방향을 따라 연장된 좌우 사이드 멤버가 결합되고 상기 좌우 사이드 멤버 사이의 공간에 상기 배터리와 상기 연료탱크가 배치될 수 있다.
상기 플로어 패널에는 차량의 높이 방향을 따라 상방으로 융기하는 터널부가 형성되고 상기 배터리와 상기 연료탱크는 상기 터널부를 중심으로 좌우 대칭되게 배치될 수 있다.
상기 좌우 사이드 멤버에는 차량의 폭 방향 외측으로 연장된 제1연장부가 구비되고 상기 제1연장부보다 차량의 길이 방향을 따른 후방에서 상기 좌우 사이드 멤버에는 차량의 폭 방향 외측 및 내측으로 연장된 제2연장부가 구비되며 상기 제1연장부와 제2연장부 사이의 공간에 상기 배터리가 배치되어 제1,2마운팅 부재를 통해 상기 플로어 패널에 장착될 수 있다.
상기 제1연장부와 제2연장부는 플로어 패널과 함께 박스형 폐단면을 형성할 수 있다.
상기 플로어 패널에는 프런트 시트가 시트 마운팅 부재를 통해 체결되고 상기 시트 마운팅 부재와 상기 제1마운팅 부재 및 제2마운팅 부재는 차량의 폭 방향으로 평행되고, 차량의 높이 방향으로 오버랩되게 배치되고 차량의 길이 방향을 따라 연장된 배기 라인의 도중에 설치되는 보조 소음기는 상기 제1연장부 및 상기 제2연장부 사이에 배치될 수 있다.
상기 연료탱크 마운팅부는 차량의 폭 방향으로 연장되어 상기 좌우 사이드 멤버를 연결하고 차량의 길이 방향을 따라 서로 이격되게 배치된 2개의 연결부재 사이의 공간에 형성될 수 있다.
상기 연료탱크 마운팅부의 전방에서 상기 플로어 패널이 차량의 높이 방향 상방으로 융기하여 격벽을 형성하고 상기 격벽의 후방으로 상기 연료탱크가 배치될 수 있다.
상기 좌우 사이드 멤버와 상기 제1.2마운팅 부재를 각각 연결하는 제1보강부재 및 제2보강부재가 더 구비될 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따른 하이브리드 차량의 배터리 및 연료탱크 배치구조에 의하면, 승객실의 확장으로 인해 가솔린 차량과 동일한 실내 상품성을 가질 수 있다.
일반 가솔린 차량과 동일한 연료탱크 및 후륜 서스펜션을 하이브리드 차량에 적용할 수 있고, 배터리의 중앙 하부 배치로 차량 무게 중심을 하향시켜 조종 안정성을 향상시킬 수 있다.
고전압 배터리의 전방 배치로 고전압 케이블 길이 축소에 따른 중량 및 원가 절감을 도모할 수 있고, 차체에 체결되는 배터리 지지부재가 로드 패스를 형성하여 차량의 충돌 안정성을 향상시킬 수 있다.
이 도면들은 본 발명의 예시적인 실시 예를 설명하는데 참조하기 위함이므로, 본 발명의 기술적 사상을 첨부한 도면에 한정해서 해석하여서는 아니 된다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 하이브리드 차량의 배터리 및 연료탱크를 차체에 장착하기 이전의 차체 저면도이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 하이브리드 차량의 배터리 및 연료탱크가 차체에 장착된 상태의 저면도이다.
도 3은 도 2의 A-A선 단면도이다.
도 4는 도 2의 B-B선 단면도이다.
도 도 5는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 하이브리드 차량의 배터리 및 연료탱크를 차체에 장착하기 이전의 차체 저면도이다.
이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시 예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시 예에 한정되지 않는다.
본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 붙이도록 한다.
도면에서 나타난 각 구성의 크기 및 두께는 설명의 편의를 위해 임의로 나타내었으므로, 본 발명이 반드시 도면에 도시된 바에 한정되지 않으며, 여러 부분 및 영역을 명확하게 표현하기 위하여 두께를 확대하여 나타내었다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 ““포함””한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
도 1 내지 도 4를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 하이브리드 차량의 배터리 및 연료탱크 배치구조는, 차체를 구성하는 플로어 패널(1)의 지면을 향한 저면에 배터리(2)와 연료탱크(3)가 장착된 것을 특징으로 한다.
즉 플로어 패널(1)의 차량의 길이 방향을 따른 전방에는 배터리 마운팅부(11)가 구비되고, 후방에는 연료탱크 마운팅부(12)가 구비되며, 상기배터리 마운팅(11)와 연료탱크 마운팅부(12)를 형성하는 플로어 패널(1)은 차량의 높이 방향으로 융기하여 수용 공간을 형성하며, 배터리 마운팅부(11)가 배터리(2)가 수용되어 플로어 패널(1)에 장착되고, 연료탱크 마운팅부(12)에 연료탱크(3)가 수용되어 플로어 패널(1)에 장착될 수 있다.
상기와 같이 배터리(2)와 연료탱크(3)가 플로어 패널(1)의 지면을 향하는 저면에 장착되면, 배터리(2)와 연료탱크(3)의 중량물에 의해 차량의 무게 중심이 낮아져서 차량의 주행 및 조정 안정성이 향상될 수 있다.
상기 배터리(2)는 차량의 길이 방향을 따라 전방에 배치되고, 연료탱크(3)는 후방에 배치될 수 있다. 상기 배터리(2)는 차량의 길이 방향을 따른 전방에서 프런트 시트(4)의 아래에 배치될 수 있고, 연료탱크(3)는 리어 시트(5)의 아래에 배치될 수 있다.
상기와 같이 배터리(2)가 전방에 배치되면, 배터리(2)의 전원을 구동원으로 사용하는 각종 전기장치 및 전자장치의 연결 케이블의 길이 및 중량을 저감할 수 있으므로, 원가 절감 및 연비 향상을 도모할 수 있다.
또한, 상기 배터리(2)의 플로어 패널 장착으로 차량의 실내 거주 공간을 침입하지 않으므로, 차량의 거주성 및 상품성을 향상시킬 수 있다.
상기 플로어 패널(1)의 차량의 폭 방향을 따른 좌우 양측에는 차량의 길이 방향을 따라 연장된 사이드 멤버(6,7)가 결합될 수 있고, 2개의 사이드 멤버(6,7) 사이의 공간에 배터리(2)와 연료탱크(3)가 배치될 수 있다.
이와 같이, 차체의 강성을 증대시키는 강건한 좌우 사이드 멤버(6,7) 사이의 공간에 배터리(2)와 연료탱크(3)가 장착됨에 따라 외부 충격으로부터 배터리(2)와 연료탱크(3)를 안전하게 보호할 수 있으므로, 배터리(2)와 연료탱크(3)의 충돌 안정성이 향상될 수 있다.
상기 플로어 패널(1)에는 차량의 높이 방향을 따라 상방으로 융기하는 터널부(13)가 형성될 수 있고, 상기 배터리(2)와 연료탱크(3)는 상기 터널부(13)를 중심으로 좌우 대칭되게 배치될 수 있다.이에 따라, 중량물인 배터리(2)와 연료탱크(3)에 의해 차체 균형이 향상되어, 차량의 조종 및 주행 안정성이 향상될 수 있다.
상기 사이드 멤버(6,7)에는 차량의 폭 방향 외측으로 연장된 제1연장부(61,71)가 구비되고, 상기 제1연장부(61,71)보다 차량의 길이 방향을 따른 후방에서 사이드 멤버(6,7)에는 차량의 폭 방향 외측 및 내측으로 연장된 제2연장부(62,72)가 구비될 수 있다.
제1연장부(61,71)와 제2연장부(62,72) 사이의 공간에 배터리(2)가 배치되어 2개의 제1,2마운팅 부재(31,32)를 통해 배터리(3)가 플로어 패널(1)에 장착될 수 있다.
즉, 사이드 멤버(6,7)사이의 공간에 배터리(2)가 삽입되고, 제1,2마운팅 부재(31,32)는 배터리(2) 위에 오버랩되어 상기 제1연장부(61,71)와 제2연장부(62,72)에 각각 체결될 수 있다.
제1연장부(61,71)와 제2연장부(62,72)는 플로어 패널(1)과 박스형 폐단면을 형성하여, 강성을 증대시킬 수 있다.
상기 플로어 패널(1)에는 프런트 시트(4)가 2개의 시트 마운팅 부재(8)를 통해 체결될 수 있다,
상기 시트 마운팅 부재(8)와 상기 제1마운팅 부재(31) 및 제2마운팅 부재(32)는 차량의 폭 방향으로 평행되고, 차량의 높이 방향으로 오버랩되게 배치되어, 배터리 마운팅부의 강성을 증대시킬 수 있다.
상기와 같이 차량의 길이 방향으로 연장된 사이드 멤버(6,7)의 제1연장부(61,71)와 제2연장부(62,72)에 배터리(2)를 마운팅하기 위한 제1,2마운팅 부재(31,32)가 차량의 폭 방향으로 연장되어 체결됨에 따라, 2개의 좌우 사이드 멤버(6,7)가 제1,2마운팅 부재(31,32)를 통해 서로 연결되어, 차량의 폭 방향 강성이 증대될 수 있다.
차량의 길이 방향을 따라 연장된 배기 라인(9)의 도중에 설치되는 보조 소음기(91)는 제1연장부(61)과 제2연장부(62) 사이에 배치될 수 있다.
또한, 상기 플로어 패널(1)의 배터리 마운팅부(11)는 배터리(2)의 일부를 삽입할 수 있도록 차량의 높이 방향 상방으로 융기되게 형성될 수 있다.
한편, 상기 연료탱크 마운팅부(12)는 차량의 폭 방향으로 연장되어 좌우 사이드 멤버(6,7)를 연결하고 차량의 길이 방향을 따라 서로 이격되게 배치된 2개의 연결부재(33,34) 사이의 공간에 형성될 수 있다.
또한, 상기 연료탱크 마운팅부(12)의 전방에는 플로어 패널(1)이 차량의 높이 방향 상방으로 융기하여 격벽(14)을 형성할 수 있고, 상기 격벽의 후방으로 연료탱크(3)가 배치될 수 있다.
한편, 도 5를 참조하면, 상기 일측 사이드 멤버(6)와 제1.2마운팅 부재(31,32)를 연결하는 제1보강부재(35)와, 상기 타측 사이드 멤버(7)와 제1.2마운팅 부재(31,32)를 연결하는 제2보강부재(36)가 더 구비될 수 있다.
상기와 같이 제1,2보강부재(35,36)가 더 구비되어, 차량의 강성이 증대되고, 제1,2보강부재(35,36)가 화살표로 도시한 바와 같이 충돌에 대한 로드 패스를 형성하여, 충돌 하중의 적절한 분산을 통해 충돌 안정성을 향상시킬 수 있다.
이상에서 본 발명의 실시 예들에 대하여 설명하였으나, 본 발명의 기술적 사상은 본 명세서에서 제시되는 실시 예에 제한되지 아니하며, 본 발명의 기술적 사상을 이해하는 당업자는 동일한 기술적 사상의 범위 내에서, 구성요소의 부가, 변경, 삭제, 추가 등에 의해서 다른 실시 예를 용이하게 제안할 수 있을 것이나, 이 또한 본 발명의 권리 범위 내에 든다고 할 것이다.
1: 플로어 패널
2: 배터리
3: 연료탱크
4: 프런트 시트
5: 리어 시트
6,7: 사이드 멤버
8: 시트 마운팅 부재
9: 배기 라인
11: 배터리 마운팅부
12: 연료탱크 마운팅부
13: 터널부
14: 격벽
31,32: 제1,2마운팅 부재
33,34: 연결부재
35,36: 보강부재
61,71: 제1연장부
62,72: 제2연장부
91: 보조 소음기

Claims (12)

  1. 차량의 길이 방향을 따라 전방에 배터리가 배치되어 차체에 장착되고
    차량의 길이 방향을 따라 후방에 연료탱크가 배치되어 차체에 장착된 하이브리드 차량의 배터리 및 연료탱크 배치구조.
  2. 제1 항에있어서,
    상기 차체를 구성하는 플로어 패널에는 차량의 높이 방향으로 융기하여 수용 공간을 형성하는 배터리 마운팅부와 연료탱크 마운팅부가 각각 구비되고
    상기 배터리 마운팅부의 수용 공간에 상기 배터리가 수용되어 장착되고
    상기 연료탱크 마운팅부의 수용 공간에 상기 연료탱크가 수용되어 장착된 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량의 배터리 및 연료탱크 배치구조.
  3. 제1 항에 있어서,
    상기 배터리는 차량의 길이 방향을 따른 전방에서 프런트 시트의 아래에 배치되고
    상기 연료탱크는 리어 시트의 아래에 배치된 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량의 배터리 및 연료탱크 배치구조.
  4. 제2 항에 있어서,
    상기 플로어 패널의 차량의 폭 방향을 따른 좌우 양측에는 차량의 길이 방향을 따라 연장된 좌우 사이드 멤버가 결합되고
    상기 좌우 사이드 멤버 사이의 공간에 상기 배터리와 상기 연료탱크가 배치된 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량의 배터리 및 연료탱크 배치구조.
  5. 제2 항에 있어서,
    상기 플로어 패널에는 차량의 높이 방향을 따라 상방으로 융기하는 터널부가 형성되고
    상기 배터리와 상기 연료탱크는 상기 터널부를 중심으로 좌우 대칭되게 배치된 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량의 배터리 및 연료탱크 배치구조.
  6. 제4 항에 있어서,
    상기 좌우 사이드 멤버에는 차량의 폭 방향 외측으로 연장된 제1연장부가 구비되고
    상기 제1연장부보다 차량의 길이 방향을 따른 후방에서 상기 좌우 사이드 멤버에는 차량의 폭 방향 외측 및 내측으로 연장된 제2연장부가 구비되며
    상기 제1연장부와 제2연장부 사이의 공간에 상기 배터리가 배치되어 제1,2마운팅 부재를 통해 상기 플로어 패널에 장착된 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량의 배터리 및 연료탱크 배치구조.
  7. 제6 항에 있어서,
    상기 제1연장부와 제2연장부는 플로어 패널과 함께 박스형 폐단면을 형성하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량의 배터리 및 연료탱크 배치구조.
  8. 제 6항에 있어서,
    상기 플로어 패널에는 프런트 시트가 시트 마운팅 부재를 통해 체결되고
    상기 시트 마운팅 부재와 상기 제1마운팅 부재 및 제2마운팅 부재는 차량의 폭 방향으로 평행되고, 차량의 높이 방향으로 오버랩되게 배치된 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량의 배터리 및 연료탱크 배치구조.
  9. 제6 항에 있어서,
    차량의 길이 방향을 따라 연장된 배기 라인의 도중에 설치되는 보조 소음기는 상기 제1연장부 및 상기 제2연장부 사이에 배치된 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량의 배터리 및 연료탱크 배치구조.
  10. 제4 항에 있어서,
    상기 연료탱크 마운팅부는 차량의 폭 방향으로 연장되어 상기 좌우 사이드 멤버를 연결하고 차량의 길이 방향을 따라 서로 이격되게 배치된 2개의 연결부재 사이의 공간에 형성되는 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량의 배터리 및 연료탱크 배치구조.
  11. 제10 항에 있어서,
    상기 연료탱크 마운팅부의 전방에서 상기 플로어 패널이 차량의 높이 방향 상방으로 융기하여 격벽을 형성하고
    상기 격벽의 후방으로 상기 연료탱크가 배치된 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량의 배터리 및 연료탱크 배치구조.
  12. 제10 항에 있어서,
    상기 좌우 사이드 멤버와 상기 제1.2마운팅 부재를 각각 연결하는 제1보강부재 및 제2보강부재가 더 구비된 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량의 배터리 및 연료탱크 배치구조.

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