(57)【要約】【課題】本発明は、自動車用高電圧二次電池の接地構造に関する。【解決手段】本発明は、自動車車体と電池パックの電位を等電位にするために、ＨＥＶ、ＥＶ、ＰＨＥＶなどの次世代自動車に備えられる車両用インバータと二次電池を含んで形成される電池パックとを、電線からなる接地線で連結することにより、自動車内に含まれる各種電気装置の安定した接地電位を確保し、電位差によって発生する危険要素を減らすことができる自動車用高電圧二次電池の接地構造に関する。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
自動車に備えられる二次電池を接地させて自動車全体の電位を等電位にするための自動車用高電圧二次電池の接地構造であって、
多数の前記二次電池が直列または並列に組み合わされて電池ケースに収容される電池パックと、
前記電池パックから出力されるＤＣ電圧をＡＣ電圧に変換し、変換されたＡＣ電圧を出力する車両用インバータと、を含んで形成され、
前記電池パックと車両用インバータとが、電線からなる接地線によって互いに連結されることを特徴とする自動車用高電圧二次電池の接地構造。
【請求項２】
前記電池ケースの一定領域に形成され、ボルトが挿入されるボルト挿入溝と、
前記車両用インバータの外部の一定領域に形成され、ボルトが挿入されるボルト挿入溝と、をさらに含み、
前記接地線の両端が、前記ボルト挿入溝に挿入されるボルトにそれぞれ巻かれて固定されることを特徴とする請求項１に記載の自動車用高電圧二次電池の接地構造。
【請求項３】
前記電池ケース及び車両用インバータに形成されるボルト挿入溝と前記ボルト挿入溝に挿入されるボルトとの間に、ワッシャーがさらに備えられることを特徴とする請求項２に記載の自動車用高電圧二次電池の接地構造。
【請求項４】
前記ワッシャーは、
歯形に形成された歯付きワッシャーであることを特徴とする請求項３に記載の自動車用高電圧二次電池の接地構造。
【請求項５】
前記接地線が最短長さとなるように連結されることを特徴とする請求項１から４の何れか一項に記載の自動車用高電圧二次電池の接地構造。
【請求項６】
前記接地線が連結されるように固定される電池ケースの一定領域が塗料によって塗装されていない状態であることを特徴とする請求項４に記載の自動車用高電圧二次電池の接地構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車用高電圧二次電池の接地構造に関し、より詳細には、自動車の各種電気装置の安定した接地電位を確保し、電位差によって発生する危険要素を減らすことができる自動車用高電圧二次電池の接地構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
通常、一次電池とは異なって充電及び放電が可能な二次電池は、デジタルカメラ、携帯電話、ノートパソコン、ハイブリッド自動車などの先端分野の開発により、研究が活発に進んでいる。二次電池としては、ニッケル-カドミウム電池、ニッケル-メタルハイドライド電池、ニッケル-水素電池、リチウム二次電池が挙げられる。
【０００３】
このうち、リチウム二次電池は、作動電圧が３．６Ｖ以上であって、携帯用電子機器の電源として用いられたり、または多数個が直列連結されて高出力のハイブリッド自動車に用いられる。上記のリチウム二次電池は、ニッケル−カドミウム電池やニッケル-メタルハイドライド電池に比べ、作動電圧が３倍高く、単位重量当たりのエネルギー密度の特性も優れているため、その使用が急速に増加している傾向にある。
【０００４】
一般に、広義のハイブリッド自動車は、互いに異なる二種類以上の動力源を効率的に組み合わせて自動車を駆動させるものを意味するが、殆どの場合は、燃料を用いるエンジンと電池の電力で駆動される電気モータにより駆動力を得る自動車を意味し、これをハイブリッド電気自動車、即ち、ＨＥＶ(hybrid electric vehicle)と呼んでいる。
【０００５】
また、上記のような電池は、ＨＥＶだけでなく、ＰＨＥＶ(plug-in hybrid electric vehicle)及びＥＶ(electric vehicle)などの次世代自動車にも適用可能である。
【０００６】
このような次世代自動車には、電気モータの駆動電力を提供するために、図１のようにリチウム二次電池で構成された高電圧の電池が必須に装着される。前記電池は、車両運行中に充／放電を繰り返しながら必要な電力を供給する。
【０００７】
通常、上記のような次世代自動車に備えられる高電圧電池は６８０Ｖ程度の非常に高い電圧を有するが、前記電池と自動車車体の電位が異なる場合、電気的に安定した状態を維持することが困難であるため、様々な問題が発生する恐れがある。
【０００８】
従来の電池パックの電圧を管理するための方法として、韓国登録特許第１０-０６９６６７３号には、電気エネルギーを利用する自動車に用いられることができる電池管理システムが開示されている。しかしこれは、自動車車体の電位と電池の電位を同一に維持させるための技術とは異なる。
【０００９】
従って、次世代自動車において、高電圧電池と自動車車体の電位を等電位にすることが非常に必要である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】韓国登録特許第１０−０６９６６７３号（登録日：２００７．０３．１２、名称：電池管理システム及びその駆動方法）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
本発明は、上記のような問題点を解決するために導き出されたものであって、本発明の目的は、自動車車体と電池パックの電位を等電位にするために、ＨＥＶ、ＥＶ、ＰＨＥＶなどの次世代自動車に備えられる車両用インバータと二次電池を含んで形成される電池パックとを、電線からなる接地線で連結することにより、自動車内に含まれる各種電気装置の安定した接地電位を確保し、電位差によって発生する危険要素を減らすことができる自動車用高電圧二次電池の接地構造を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明の自動車用高電圧二次電池の接地構造は、二次電池を接地させて自動車全体の電位を等電位にするための自動車用高電圧二次電池の接地構造であって、多数の前記二次電池が直列または並列に組み合わされて電池ケースに収容される電池パックと、前記電池パックから出力されるＤＣ電圧をＡＣ電圧に変換し、変換されたＡＣ電圧を出力する車両用インバータと、を含んで形成され、前記電池パックと車両用インバータとが、電線からなる接地線によって互いに連結されることを特徴とする。
【００１３】
また、前記自動車用高電圧二次電池の接地構造は、前記電池ケースの一定領域に形成され、ボルトが挿入されるボルト挿入溝と、前記車両用インバータの外部の一定領域に形成され、ボルトが挿入されるボルト挿入溝と、をさらに含み、前記接地線の両端が、前記ボルト挿入溝に挿入されるボルトにそれぞれ巻かれて固定されることを特徴とする。
【００１４】
また、前記自動車用高電圧二次電池の接地構造は、前記電池ケース及び車両用インバータに形成されるボルト挿入溝と前記ボルト挿入溝に挿入されるボルトとの間に、ワッシャーがさらに備えられることを特徴とする。
【００１５】
また、前記ワッシャーは、歯形に形成された歯付きワッシャーであることを特徴とする。
【００１６】
また、前記自動車用高電圧二次電池の接地構造は、前記接地線が最短長さとなるように連結されることを特徴とする。
【００１７】
また、前記自動車用高電圧二次電池の接地構造は、前記接地線が連結されるように固定される電池ケースの一定領域が塗料によって塗装されていない状態であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１８】
本発明の自動車用高電圧二次電池の接地構造は、自動車車体と電池パックの電位を等電位にするために、ＨＥＶ、ＥＶ、ＰＨＥＶなどの次世代自動車に備えられる車両用インバータと二次電池を含んで形成される電池パックとを、電線からなる接地線で連結することにより、自動車内に含まれる各種電気装置の安定した接地電位を確保し、電位差によって発生する危険要素を減らすことができるという長所がある。
【００１９】
また、本発明の自動車用高電圧二次電池の接地構造は、電池パックと車両用インバータとを連結して接地させることにより、自動車車体を連結して接地させる場合より電位差が少なく発生するため、車両の電気的安定性を向上させることができる。
【００２０】
また、本発明の自動車用高電圧二次電池の接地構造は、電池パックと車両用インバータとをできるだけ最短距離で連結することにより、ＥＭＩ／ＥＭＣ問題を最小化することができるという長所がある。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】通常の高電圧電池を示した分解斜視図である。
【図２】電池パックが装着された自動車の平面図である。
【図３】本発明による自動車用高電圧二次電池の接地構造が適用されたハイブリッド自動車の平面図である。
【図４】本発明による自動車用高電圧二次電池の接地構造を示した正面図である。
【図５】本発明による他の自動車用高電圧二次電池の接地構造を示した分解斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、上述のような特徴を有する本発明による自動車用高電圧二次電池の接地構造を添付図面を参照して詳細に説明する。
【００２３】
図１は通常の高電圧電池を示した分解斜視図であり、図２は電池パックが装着されたハイブリッド自動車の平面図であり、図３は本発明による自動車用高電圧二次電池の接地構造が適用された自動車の平面図であり、図４は本発明による自動車用高電圧二次電池の接地構造を示した正面図であり、図５は本発明による他の自動車用高電圧二次電池の接地構造を示した分解斜視図である。
【００２４】
本発明による自動車用高電圧二次電池の接地構造１０は、ＨＥＶ、ＥＶ、ＰＨＥＶなどの次世代自動車に備えられる二次電池１１０を接地させて、自動車全体の電位を等電位にするためになされたものである。
【００２５】
本発明の自動車用高電圧二次電池の接地構造１０は、多数の前記二次電池１１０が直列または並列に組み合わされて電池ケース１２０に収容される電池パック１００と、前記電池パック１００から出力されるＤＣ電圧をＡＣ電圧に変換し、変換されたＡＣ電圧を出力する車両用インバータ２００と、を含んで形成される。
【００２６】
この際、本発明の自動車用高電圧二次電池の接地構造１０は、前記電池パック１００と車両用インバータ２００とが、電線からなる接地線３００によって互いに連結されて、電池パック１００と自動車全体の電位を等電位にする。
【００２７】
通常、ＨＥＶ、ＥＶ、ＰＨＥＶなどの次世代自動車が始動されると、全ての電装品に電気が供給され、これによって電池パック１００が活性化されて、車両用インバータ２００がモータに電気を供給してモータが始動される過程を経る。
【００２８】
前記車両用インバータ２００は、モータに電気を供給するだけでなく、自動車内でＴＶ、ノートパソコン、オーディオ機器などを使用する際に、車両用ＤＣ電気を家庭用ＡＣ電気に変換するためにも用いられる。
【００２９】
図３及び図４に図示されたように、本発明の自動車用高電圧二次電池の接地構造１０は、前記電池パック１００と車両用インバータ２００が接地線３００によって連結される。この際、前記電池ケース１２０の一定領域にボルト４００が挿入されるボルト挿入溝４１０が形成され、前記車両用インバータ２００の外部の一定領域にボルト４００が挿入されるボルト挿入溝４１０が形成されて、前記接地線３００の両端が前記ボルト挿入溝４１０に挿入されるボルト４００にそれぞれ巻かれて固定されることができる。
【００３０】
前記ボルト挿入溝４１０は、前記接地線３００を固定するためのボルト４００を挿入するために形成されるものであり、前記電池ケース１２０及び車両用インバータ２００の外部の一定領域に凹んで形成されるが、貫通されるのではない。
【００３１】
前記接地線３００は、前記車両用インバータ２００と前記電池パック１００の電位を等電位にするためのものであるため、両側端部の被覆が剥離された状態で前記ボルト４００に巻かれて固定される。
【００３２】
また、前記自動車用高電圧二次電池の接地構造１０において、前記接地線３００が連結されるように固定される電池ケース１２０の一定領域が、塗料によって塗装されていない状態であることが好ましい。
【００３３】
従って、前記自動車用高電圧二次電池の接地構造１０は、前記接地線３００の端部と前記電池ケース１２０とを連結する際に、連結される部位の塗装を剥離して連結する。また、接地線３００と連結される車両用インバータ２００の外部の一定領域も同様に、塗装されていない状態であることが好ましい。
【００３４】
図４に図示されたように、前記自動車用高電圧二次電池の接地構造１０は、固定性を向上させるために、前記電池ケース１２０及び車両用インバータ２００に形成されるボルト挿入溝４１０と前記ボルト挿入溝４１０に挿入されるボルト４００との間に、ワッシャー５００をさらに備えることができる。
【００３５】
特に、前記ワッシャー５００は、図５に図示されたように、内面または外面が歯形に形成された歯付きワッシャー５００であることができる。この場合、外れ防止の効果がより優れるため、前記ボルト４００及び接地線３００の両端が安定して固定されることができる。
【００３６】
一方、前記接地線３００は、通常の電線をそのまま用いることもできるが、両側端部の被覆が剥離されて電流が流れる芯線が露出した状態の前記接地線３００に、ターミナル３１０を圧着及び固定して用いることもできる。
【００３７】
この際、前記接地線３００の両端に圧着及び固定されて連結されるターミナル３１０は、前記ボルト４００を囲むように「Ｃ」字状に形成されてもよく、図５に図示されたように「Ｏ」字状に形成され、内部の中空領域に前記ボルト４００が挿入されてワッシャー５００とともに固定されることもできる。
【００３８】
一方、本発明の自動車用高電圧二次電池の接地構造１０は、前記接地線３００が最短長さとなるように連結されることが好ましい。
【００３９】
図３に図示されたように、前記電池パックと車両用インバータ２００との間に連結された接地線３００は、ＥＭＩ(Electro Magnetic Interference)またはＥＭＣ(Electro Magnetic Compatibility)で問題が生じないように最短距離で接地されることが好ましく、そのために車両用インバータ２００と連結される。
【００４０】
これにより、本発明の自動車用高電圧二次電池の接地構造１０は、前記接地線３００が、前記電池パック１００と前記車両用インバータ２００との間の距離が最短距離となる部分に連結されることが好ましく、上記のようにボルト４００を用いて固定する場合、前記ボルト挿入溝４１０は、前記電池ケース１２０の最外側の一定領域と前記電池ケース１２０に最も隣接した最外側の一定領域に形成されることが好ましい。
【００４１】
これにより、本発明の自動車用高電圧二次電池の接地構造１０は、自動車車体と電池パック１００の電位を等電位にするために、車両用インバータ２００と二次電池１１０を含んで形成される電池パック１００とを、電線からなる接地線３００で連結することにより、自動車内に含まれる各種電気装置の安定した接地電位を確保し、電位差によって発生する危険要素を減らすことができるという長所がある。
【００４２】
また、本発明の自動車用高電圧二次電池の接地構造１０は、電池パック１００と車両用インバータ２００とを連結して二次電池を接地させることにより、自動車車体を連結して接地させる場合より電位差が少なく発生するため、車両の電気的安定性を向上させることができる。
【００４３】
また、本発明の自動車用高電圧二次電池の接地構造１０は、電池パック１００と車両用インバータ２００とをできるだけ最短距離で連結することにより、ＥＭＩ／ＥＭＣ問題を最小化することができるという長所がある。
【００４４】
本発明は上記の実施例に限定されず、適用範囲が多様であることは勿論であり、請求範囲にて請求する本発明の旨を外れることなく、本発明に属する分野において通常の知識を有するものであれば、様々な変形実施が可能であるということは勿論である。
【符号の説明】
【００４５】
１０  高電圧二次電池の接地構造
１００  電池パック
１１０  二次電池
１２０  電池ケース
２００  車両用インバータ
３００  接地線
３１０  ターミナル
４００  ボルト
４１０  ボルト挿入溝
５００  ワッシャー
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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