(57)【要約】  本発明による補助バッテリー収納装置は、電気自動車に採用されるメインバッテリーのセルバランシングまたは低いＳＯＣ状態のメインバッテリーに電源を供給するために用いられる補助バッテリーを収納するための収納装置であって、上部が開放された箱形態であり、前記補助バッテリーが収納される内部空間を有するケース本体と、前記ケース本体の開放された上部を開閉できるように前記ケース本体に結合されるケース本体カバーと、前記ケース本体カバーの内側面に固定結合され、前記ケース本体カバーによって前記ケース本体の上部が閉められるとき、前記補助バッテリーの電源端子と接触する端子連結部材と、前記端子連結部材から前記メインバッテリーまで延びる電力ケーブルとを含む。
2020524884.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電気自動車に採用されるメインバッテリーのセルバランシング、または、低い充電状態のメインバッテリーに電源を供給するために用いられる補助バッテリーを収納するための収納装置であって、
上部が開放された箱形態であり、前記補助バッテリーが収納される内部空間を有するケース本体と、
前記ケース本体の開放された上部を開閉できるように前記ケース本体に結合されるケース本体カバーと、
前記ケース本体カバーの内側面に固定結合され、前記ケース本体カバーによって前記ケース本体の上部が閉められるとき、前記補助バッテリーの電源端子と接触する端子連結部材と、
前記端子連結部材から前記メインバッテリーまで延びる電力ケーブルと、
を含むことを特徴とする補助バッテリー収納装置。
【請求項２】
前記端子連結部材は、前記補助バッテリーの電源端子とレセプタクル方式で接続及び接続解除自在に設けられる突出型ピンを備えることを特徴とする請求項１に記載の補助バッテリー収納装置。
【請求項３】
前記ケース本体カバーを前記補助バッテリーに対して固定させる締結部材をさらに含み、
前記締結部材は、ヘッド部分に把持用リングを備えて前記ケース本体カバーと前記補助バッテリーとに一体的に連結される少なくとも一つのボルトであることを特徴とする請求項１又は２に記載の補助バッテリー収納装置。
【請求項４】
前記ケース本体は、少なくとも一側の側面板内に前記電力ケーブルが通過可能なケーブル通路が備えられることを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の補助バッテリー収納装置。
【請求項５】
前記ケース本体カバーは、前記ケース本体の一側の側面板にヒンジ結合され、
前記ケーブル通路の出入口を形成する二個の開口はそれぞれ前記ケース本体カバーがヒンジ結合された側面板の上端部及び外側部に位置し、前記開口が位置した前記側面板の上端部領域は他の部分より凹んで形成されたことを特徴とする請求項４に記載の補助バッテリー収納装置。
【請求項６】
前記ケース本体は相互対向する側面板にそれぞれ係止溝を備え、前記ケース本体カバーは前記係止溝に係合される係止突起を備えることで相互上下に結合され、
前記係止突起はそれぞれ電磁気力によって移動して前記係止溝に係合または係合解除されるように設けられることを特徴とする請求項４又は５に記載の補助バッテリー収納装置。
【請求項７】
前記ケース本体カバーは、
前記係止突起と所定の距離で離隔した位置に配置され、電磁気力によって前記係止突起が前記係止溝から離脱するように引き寄せる電磁石と、
前記係止突起が前記係止溝に係合されるように前記係止突起を前記係止溝に向かって弾性付勢させるバネと、
を含むことを特徴とする請求項６に記載の補助バッテリー収納装置。
【請求項８】
前記係止突起は、
前記係止溝に係合される係止顎部と、
前記係止顎部の反対方向に延設されて前記補助バッテリーの上面を上から下に支持するストッパ部と、
を含むことを特徴とする請求項６又は７に記載の補助バッテリー収納装置。
【請求項９】
前記ケース本体で前記補助バッテリーを予め設定された高さまで上昇または下降させる昇降ユニットをさらに含むことを特徴とする請求項１から８のいずれか一項に記載の補助バッテリー収納装置。
【請求項１０】
前記昇降ユニットは、
前記ケース本体の内部で前記補助バッテリーを支持する定盤形態の支持板と、
前記ケース本体の下面板を垂直に貫通して前記支持板に連結される昇降ロッドと、
前記昇降ロッドを上下方向に移動させる駆動モータと、
をさらに含むことを特徴とする請求項９に記載の補助バッテリー収納装置。
【請求項１１】
請求項１から１０のいずれか一項に記載の補助バッテリー収納装置を含む電気自動車。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、補助バッテリー収納装置に関し、より具体的には、補助バッテリーを安全且つ便利に交替することができる収納装置に関する。
本出願は、２０１８年３月１２日出願の韓国特許出願第１０−２０１８−００２８６０９号に基づく優先権を主張し、該当出願の明細書及び図面に開示された内容は、すべて本出願に組み込まれる。
【背景技術】
【０００２】
一般に、電気自動車のように高出力製品に装着されるバッテリーモジュールは負荷に高電圧を供給しなければならないため、直列または並列で連結された多数のセルを含む。
【０００３】
多数のセルが含まれたバッテリーモジュールが放電すれば、各セルの自己放電率の差のため、時間が経つにつれてそれぞれのセルの充電状態に差異が生じる。
【０００４】
このように充電状態に不均衡のある状態でバッテリーモジュールの放電が続けられれば、充電状態が低い特定セルが過放電してバッテリーモジュールが安定的に動作できなくなる。
【０００５】
従来、セル間の充電状態不均衡を解消するため、充電状態が相対的に高いセルを放電させてセル間の充電状態不均衡を解消するバック（ｂｕｃｋ）方式、または、充電状態が相対的に低いセルを充電させてセル間の充電状態不均衡を解消するブースト（ｂｏｏｓｔ）方式が広く使用されている。
【０００６】
バック方式は、セルバランシング過程でエネルギーが無駄使いされる問題があり、ブースト方式は、充電回路がそれぞれのセルと連結されなければならず、回路設計が複雑になる短所がある。
【０００７】
セルバランシング方法のうち、特許文献１に開示された補助バッテリーを使用する方式がある。
【０００８】
補助バッテリーを活用する方式は、充電状態が相対的に高いセルと補助バッテリーとを連結し、セルに貯蔵された電気エネルギーを放電させて補助バッテリーを充電する。すると、バック方式のセルバランシングが行われるが、この過程ではエネルギーの無駄使いがない。
【０００９】
また、補助バッテリーがある程度充電されれば、充電状態が相対的に低いセルと補助バッテリーとを連結し、補助バッテリーに貯蔵された電気エネルギーを放電させて充電状態の低いセルを充電する。すると、従来のブースト方式と異なって、充電電流を生成するための電流源が別になくても、補助バッテリーに貯蔵されたエネルギーを再活用してセルバランシングを具現することが可能になる。
【００１０】
しかし、補助バッテリーを用いたセルバランシング方式は補助バッテリーの充放電頻度数が多いため、補助バッテリーが早く退化する問題がある。バッテリーが退化すれば、内部抵抗が増加して熱が発生し、内部で副反応が生じてガスが発生するため、補助バッテリーが退化すればセルバランシングの安全性が低下する。
【００１１】
このような問題を解決するためには補助バッテリーを周期的に交替しなければならない。しかし、従来技術の場合、バッテリーの外装材の内部に補助バッテリーが複数のセルとともに装着されるため、補助バッテリーを交替するためにはバッテリーの外装材を分解しなければならず煩雑である。特に、電気自動車の場合、バッテリーが車体フレームの下部に装着されるため、補助バッテリーの交替のためには電気自動車を持ち上げるリフト装備と整備専門家の助けが必ず必要である。
【００１２】
これに対する解決策として、特許文献２に開示されたように、補助バッテリーの位置を自動車のボンネットや後方トランクに移し、電力ケーブルを使用して補助バッテリーとメインバッテリーモジュールとを電気的に連結した形態がある。
【００１３】
しかし、自動車のボンネットや後方トランクのように運転者が直接近づき易い空間に補助バッテリーが設けられていても、設置空間上の制約とそれによる配線の複雑さ、そして安全上の理由などにより、相変らず未熟練者が補助バッテリーを交替することは容易ではない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１４】
【特許文献１】韓国特許公開第１０−２０１４−００２８３５０号公報
【特許文献２】韓国特許公開第１０−２０１６−００４６２２１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、未熟練者であっても補助バッテリーを容易に交替できるように、補助バッテリーの収納過程で補助バッテリーとメインバッテリーとの間を電気的に連結できる補助バッテリー収納装置を提供することを目的とする。
【００１６】
本発明の他の目的及び長所は、下記の説明によって理解でき、本発明の実施形態によってより明らかに分かるであろう。また、本発明の目的及び長所は、特許請求の範囲に示される手段及びその組合せによって実現することができる。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
本発明の一態様による補助バッテリー収納装置は、電気自動車に採用されるメインバッテリーのセルバランシング、または、低いＳＯＣ（Ｓｔａｔｅ ｏｆ Ｃｈａｒｇｅ）状態（低い充電状態）のメインバッテリーに電源を供給するために用いられる補助バッテリーを収納するための収納装置であって、上部が開放された箱形態であり、前記補助バッテリーが収納される内部空間を有するケース本体と、前記ケース本体の開放された上部を開閉できるように前記ケース本体に結合されるケース本体カバーと、前記ケース本体カバーの内側面に固定結合され、前記ケース本体カバーによって前記ケース本体の上部が閉められるとき、前記補助バッテリーの電源端子と接触する端子連結部材と、前記端子連結部材から前記メインバッテリーまで延びる電力ケーブルとを含む。
【００１８】
前記端子連結部材は、前記補助バッテリーの電源端子とレセプタクル方式で接続及び接続解除自在に設けられる突出型ピンを備え得る。
【００１９】
前記補助バッテリー収納装置は、前記ケース本体カバーを前記補助バッテリーに対して固定させる締結部材をさらに含み、前記締結部材は、ヘッド部分に把持用リングを備えて前記ケース本体カバーと前記補助バッテリーとに一体的に連結される少なくとも一つのボルトであり得る。
【００２０】
前記ケース本体は、少なくとも一側の側面板内に前記電力ケーブルが通過可能なケーブル通路が備えられ得る。
【００２１】
前記ケース本体カバーは、前記ケース本体の一側の側面板にヒンジ結合され、前記ケーブル通路の出入口を形成する二個の開口はそれぞれ前記ケース本体カバーがヒンジ結合された側面板の上端部及び外側部に位置し、前記開口が位置した前記側面板の上端部領域は他の部分より凹んで形成され得る。
【００２２】
前記ケース本体は相互対向する側面板にそれぞれ係止溝を備え、前記ケース本体カバーは前記係止溝に係合される係止突起を備えることで相互上下に結合され、前記係止突起はそれぞれ電磁気力によって移動して前記係止溝に係合または係合解除されるように設けられ得る。
【００２３】
前記ケース本体カバーは、前記係止突起と所定の距離で離隔した位置に配置され、電磁気力によって前記係止突起が前記係止溝から離脱するように引き寄せる電磁石と、前記係止突起が前記係止溝に係合されるように前記係止突起を前記係止溝に向かって弾性付勢させるバネとを含み得る。
【００２４】
前記係止突起は、前記係止溝に係合される係止顎部と、前記係止顎部の反対方向に延設されて前記補助バッテリーの上面を上から下に支持するストッパ部とを含み得る。
【００２５】
前記補助バッテリー収納装置は、前記ケース本体で前記補助バッテリーを予め設定された高さまで上昇または下降させる昇降ユニットをさらに含み得る。
【００２６】
前記昇降ユニットは、前記ケース本体の内部で前記補助バッテリーを支持する定盤形態の支持板と、前記ケース本体の下面板を垂直に貫通して前記支持板に連結される昇降ロッドと、前記昇降ロッドを上下方向に移動させる駆動モータとをさらに含み得る。
【００２７】
本発明の他の態様によれば、上述した補助バッテリー収納装置を含む電気自動車が提供される。
【発明の効果】
【００２８】
本発明の一態様によれば、補助バッテリーをケース本体に入れてケース本体カバーを閉じるだけで、補助バッテリーとメインバッテリーとの間を電気的に連結でき、未熟練者であっても補助バッテリーを安全且つ容易に交替することができる。
【００２９】
また、本発明の一態様によれば、ケース本体カバーと補助バッテリーとの間隔が一定に維持されるように相互結合されるため、外部の衝撃や振動が与えられてもケース本体カバー上のコネクタと補助バッテリーの電源端子との間の電気的連結を安定的に維持することができる。
【００３０】
さらに、本発明の一態様によれば、ケース本体カバーの装着及び分離、並びに補助バッテリーのローディング及びアンローディングを非常に容易に行うことができる。
【００３１】
本明細書に添付される次の図面は、本発明の望ましい実施形態を例示するものであり、発明の詳細な説明とともに本発明の技術的な思想をさらに理解させる役割をするため、本発明は図面に記載された事項だけに限定されて解釈されてはならない。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明の一実施形態による補助バッテリー及び補助バッテリー収納装置の概略的な装着位置を説明するための図である。
【図２】本発明の一実施形態による補助バッテリー収納装置の構成を概略的に示した斜視図である。
【図３】本発明の一実施形態による補助バッテリー収納装置の概略的な断面図である。
【図４】図２に示された電力ケーブル及びケーブル通路の入口領域の拡大図である。
【図５】本発明の他の実施形態による補助バッテリー収納装置において、ケース本体カバーの装着及び分離、並びに補助バッテリーのローディング及びアンローディングを説明するための断面図である。
【図６】本発明の他の実施形態による補助バッテリー収納装置において、ケース本体カバーの装着及び分離、並びに補助バッテリーのローディング及びアンローディングを説明するための断面図である。
【図７】本発明の他の実施形態によるケース本体カバーの係止突起の作動前後を説明するための図である。
【図８】本発明の他の実施形態によるケース本体カバーの係止突起の作動前後を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００３３】
以下、添付された図面を参照して本発明の望ましい実施形態を詳しく説明する。これに先立ち、本明細書及び請求範囲に使われた用語や単語は通常的や辞書的な意味に限定して解釈されてはならず、発明者自らは発明を最善の方法で説明するために用語の概念を適切に定義できるという原則に則して本発明の技術的な思想に応ずる意味及び概念で解釈されねばならない。
【００３４】
したがって、本明細書に記載された実施形態及び図面に示された構成は、本発明のもっとも望ましい一実施形態に過ぎず、本発明の技術的な思想のすべてを代弁するものではないため、本出願の時点においてこれらに代替できる多様な均等物及び変形例があり得ることを理解せねばならない。
【００３５】
本明細書において、補助バッテリー３とは、電気自動車１に採用されるメインバッテリー２のセルバランシングまたは低いＳＯＣ状態のメインバッテリー２に電源を供給するために用いられるバッテリーを意味する。例えば、メインバッテリー２において、充電状態が相対的に高いセルに貯蔵された電気エネルギーを放電させることで他のセルとの充電状態を均等にするが、このとき、放電された電気エネルギーが補助バッテリー３に充電される。また、充電状態が相対的に低いセルと補助バッテリー３とを連結して、補助バッテリー３に貯蔵された電気エネルギーを放電させて充電状態が低いセルを充電することで、他のセルとの充電状態を均等にすることができる。
【００３６】
補助バッテリー３は、メインバッテリー２とは別に、メンテナンス及び非常時交替し易い位置に装着され得る。補助バッテリー収納装置５は、このような補助バッテリー３の収納及び保管に用いられる物品として理解され得る。勿論、本発明による補助バッテリー収納装置５は、前記補助バッテリー３と機能及び構造が類似する（一般自動車において始動や各種の便宜装置に電源を供給する役割をする）燃料電池の収納にも使用され得る。
【００３７】
図１に示されたように、メインバッテリー２は自動車の下部フレームに結合され、補助バッテリー３は自動車のボンネットや後方トランクに装着され得る。そして、メインバッテリー２と補助バッテリー３とは電力ケーブル４０を通じて電気的に連結される。
【００３８】
補助バッテリー３に故障などの問題が起きた場合、運転者はボンネットまたは後方トランクを開けて補助バッテリー３を交替することができる。本発明による補助バッテリー収納装置５は、前記補助バッテリー３をケーシングするための装置であって、補助バッテリー３を交替するとき、新しい補助バッテリー３の収納と同時に結線が行われるように構成されている。
【００３９】
詳しくは後述するが、本発明による補助バッテリー収納装置５によれば、新しい補助バッテリー３を収納装置に装着するだけで、補助バッテリー３がメインバッテリー２に電気的に連結されるため、未熟練者であっても補助バッテリー３を安全且つ容易に交替することができる。以下、図２〜図４を参照して、このような補助バッテリー収納装置５を詳しく説明する。
【００４０】
図２は本発明の一実施形態による補助バッテリー収納装置の構成を概略的に示した斜視図であり、図３は本発明の一実施形態による補助バッテリー収納装置の概略的な断面図であり、図４は図２に示された電力ケーブル及びケーブル通路の入口領域の拡大図である。
【００４１】
これら図面を参照すると、本発明の一実施形態による補助バッテリー収納装置５は、ケース本体１０、ケース本体カバー２０、端子連結部材３０及び電力ケーブル４０を含み、図１のように、例えばボンネットまたは後方トランクに配置され得る。
【００４２】
ケース本体１０は、下面板１３及び壁体を形成する四個の側面板１１、１２を含み、上部が開放された箱形態に提供できる。
【００４３】
補助バッテリー３は、このようなケース本体１０の内部に形成される内部空間に載置される。このとき、補助バッテリーの電源端子３ａは、ケース本体１０の開放された上部方向を向かうようにする。
【００４４】
ケース本体１０の下面板１３は、便宜上図示していないが、ブラケットのような部品によってボンネットまたはトランクの底面に水平に固定され得る。
【００４５】
ケース本体１０の側面板１１、１２は、ケース本体１０の内部空間を形成する。特に、側面板１１、１２は、補助バッテリー３がケース本体１０の内部空間内に完全に挿入されるように、少なくとも補助バッテリー３の高さよりも高く形成される。このようにケース本体１０に収納された補助バッテリー３を側面板１１、１２によって外部の衝撃などから保護することができる。また、前記側面板１１、１２は後述する電力ケーブル４０の配線経路として活用できる。
【００４６】
一方、本実施形態の場合、ケース本体１０が直方体の箱状に設計されているが、ケース本体１０は補助バッテリー３の体積または装着場所によってその形状が変更され得る。
【００４７】
ケース本体カバー２０は、ケース本体１０の開放された上部を閉める構成要素である。本実施形態によるケース本体カバー２０は、ケース本体１０の開放された上部面積に対応するサイズの板状体であって、ケース本体１０とヒンジ結合されるように提供される。
【００４８】
例えば、ケース本体カバー２０は、ケース本体１０の側面板１１、１２のうち一側の側面板１１とヒンジで回転可能に結合され、ケース本体１０の上部を開閉する役割をする。すなわち、ケース本体カバー２０の回転によってケース本体１０の上部を開閉することができる。
【００４９】
このようなケース本体カバー２０の内側面には、補助バッテリーの電源端子３ａと電気的に連結される部品である端子連結部材３０が固定結合される。
【００５０】
本実施形態による端子連結部材３０は、突出型ピン３１を備えた雄コネクタ形態で構成され、補助バッテリーの電源端子３ａは、前記突出型ピン３１とレセプタクル（ｒｅｃｅｐｔａｃｌｅ）方式で結合可能なソケット部を備えた雌コネクタ形態で構成される。
【００５１】
図３に示したように、端子連結部材３０は、ケース本体１０の上部がケース本体カバー２０で完全に閉められたとき、補助バッテリーの電源端子３ａと接続できるように、ケース本体カバー２０の内側面の中心部に配置される。
【００５２】
したがって、ケース本体１０の上部がケース本体カバー２０で閉められれば、端子連結部材３０の突出型ピン３１が補助バッテリーの電源端子３ａに接続され、ケース本体カバー２０を開けば、端子連結部材３０の突出型ピン３１が補助バッテリーの電源端子３ａから接続解除されるようになる。
【００５３】
勿論、端子連結部材３０の位置は補助バッテリーの電源端子３ａの位置に対応するように変更され得る。すなわち、端子連結部材３０の位置は、ケース本体１０の上部をケース本体カバー２０で閉めたとき、補助バッテリーの電源端子３ａと接触可能な位置であれば、ケース本体カバー２０内側面の如何なる位置であっても良い。また、雄コネクタと雌コネクタとの連結方式は、相互接触可能な連結方式であれば、レセプタクル方式だけでなく、接点コンタクト方式などの如何なる連結方式を適用しても良い。
【００５４】
一方、本発明による補助バッテリー収納装置は、ケース本体カバー２０でケース本体１０の上部が閉められた状態で、ケース本体カバー２０と補助バッテリー３とを固定する締結部材２０ａをさらに含むことができる。
【００５５】
前記締結部材２０ａとしては、ヘッド部分に把持用リングが取り付けられたボルトが採用される。図２のように、ケース本体カバー２０と補助バッテリー３の角領域とに相互一対一で対応するように設けられたボルト締結孔Ｈにボルトを挿入することで、ケース本体カバー２０と補助バッテリー３とを一体的に固定することができる。このとき、作業者が把持用リングを掴んでボルトを回し込むことができるため、レンチのような道具を使わずにボルト締結が可能である。
【００５６】
このように、ケース本体カバー２０と補助バッテリー３とをボルト締結することで、車両の運行時に衝撃や振動が与えられてもケース本体カバー２０と補助バッテリー３との間にクリアランスが生じない。したがって、雄コネクタ（端子連結部材３０の突出型ピン３１）と雌コネクタ（補助バッテリー３の電源端子３ａ）との接触状態を安定的に維持することができる。
【００５７】
電力ケーブル４０は、補助バッテリー３とメインバッテリー２とを電気的に連結する部品であって、補助バッテリー３をメインバッテリー２から分離して運転者が近づき易いトランク空間に位置させることができるようにする。
【００５８】
電力ケーブル４０は、一側が端子連結部材３０に連結され、他側は車体の下部フレームに設けられているメインバッテリー２に連結されて、ケース本体１０の上部をケース本体カバー２０で閉めることで、補助バッテリー３の電源をメインバッテリー２に伝達することができる。
【００５９】
図２及び図３に示したように、本実施形態による電力ケーブル４０は、端子連結部材３０からケース本体１０の側面板１１内を通過し、ケース本体１０の外方へと抜け出て、メインバッテリー２側に延びることができる。そのため、ケース本体の側面板１１は中空構造で設けられ、内部にケーブル通路を備えることができる。
【００６０】
前記ケーブル通路の出入口を形成する二個の開口は、それぞれケース本体カバー２０がヒンジ結合された側面板１１の上端部及び外側部に位置し、ケーブル通路は、前記側面板１１の上端部に位置した入口１４から下方にほぼ側面板１１の下端部に隣接した出口部分まで一直線に形成され得る。
【００６１】
ケーブル通路の入口１４が位置する側面板１１の上端部分は、上端の他の部分に比べて凹んで形成される。換言すれば、図４に示したように、ケーブル通路の入口１４に該当する側面板１１の上端部分は他の部分に比べて凹状に陥没した構造であり得る。
【００６２】
このようにケース本体１０の側面板１１内にケーブル通路が備えられることで、ケース本体１０内で電力ケーブル４０と補助バッテリー３との間の干渉を最大限に無くすことができ、また、ケース本体１０の上部をケース本体カバー２０で閉めるとき、電力ケーブル４０とケース本体カバー２０とが全く干渉しなくなる。
【００６３】
以上のような構造と作用を有する本発明による補助バッテリー収納装置５によれば、補助バッテリー３を外部衝撃から保護できるだけでなく、補助バッテリー３をケース本体１０に入れてケース本体カバー２０でケース本体１０を開閉することで、補助バッテリーの電源端子３ａが電力ケーブル４０に連結または連結解除されるため、従来のように安全装備を着用して結線作業を別途行う必要がなく、未熟練者であっても補助バッテリー３を安全且つ容易に交替することができる。
【００６４】
以下、本発明の他の実施形態による補助バッテリー収納装置５の構成について説明する。上述した実施形態と同じ参照符号は同一部材を示すため、同じ部材についての重なる説明は省略し、上述した実施例との相違点を中心に説明する。
【００６５】
図５及び図６は、本発明の他の実施形態による補助バッテリー収納装置５の断面図であって、ケース本体カバー２０の装着及び分離、並びに補助バッテリー３のローディング及びアンローディングを説明するための図である。また、図７及び図８は、本発明の他の実施形態によるケース本体カバー２０の係止突起２１の作動前後を説明するための図である。
【００６６】
本発明の他の実施形態による補助バッテリー収納装置５は、上述した実施形態よりも、作業者が便利に補助バッテリー３を交替できるように構成されている。上述した実施形態の場合、ケース本体カバー２０と補助バッテリー３とを固定するとき、作業者が直接ボルトを締結しなければならず、レンチのような道具がなければボルトの締結力が十分でないこともあり得る。一方、本実施形態の場合、開閉ボタンをターンオン／ターンオフさせることで、ケース本体カバー２０と補助バッテリー３とを固定及び固定解除でき、上述した実施形態の煩わしさを無くすことができる。
【００６７】
図５及び図６に示されたように、ケース本体１０を構成する二個の側面板１１、１２には係止溝１６が備えられ、ケース本体カバー２０には前記係止溝１６に係合される係止突起２１が備えられる。ケース本体カバー２０は、係止突起２１と係止溝１６との係合または解除によってケース本体１０を開閉することができる。このとき、係止突起２１は、電磁気力によって水平移動可能に構成されることで、係止溝１６に挿入または挿入解除できる。
【００６８】
図７及び図８のように、本実施形態のケース本体カバー２０は、内部に電磁石２２及び一対のバネ２３を備える。そして、係止突起２１は、上端部が前記一対のバネ２３と連結された状態で、ケース本体カバー２０に垂直に取り付けられる。
【００６９】
前記一対のバネ２３は、係止突起の幅方向に互いに所定の間隔で離隔して配置され、電磁石は係止突起２１と一定の間隔を維持しながら一対のバネ２３の間に配置される。このような電磁石２２と一対のバネ２３、及び係止突起２１が組み合わせられた四つの組立体がケース本体カバー２０の角領域四ヶ所にそれぞれ組み立てられ得る。
【００７０】
係止突起２１の作動メカニズムを簡略に説明する。電磁石２２はコイルが巻き取られた金属棒であって、コイルに電流が流れると電磁気力が発生する。したがって、図７のように、スイッチをターンオンして電磁石２２に電流を流せば、係止突起２１が電磁石２２に向かって引き寄せられて係止溝１６から離脱する。ここで、前記係止突起２１は少なくとも上端部が金属材質からなっている。
【００７１】
逆に、図８のように、スイッチをターンオフして電磁石２２に流れる電流を遮断すれば、バネ２３の弾性力によって係止突起２１が係止溝１６に向って弾性付勢して係止溝１６に係合される。
【００７２】
スイッチをターンオン／ターンオフする作動ボタンを図面に概念的に示したが、ケース本体カバー２０の外面に作動ボタンを配置するか、または、無線でスイッチをターンオン／ターンオフするように作動ボタンを構成しても良い。
【００７３】
特に、係止突起２１は、図５の拡大図に示したように、バネ２３に連結された状態でケース本体カバー２０に取り付けられる上端部、及び前記上端部の下側に位置する係止顎部２１ａとストッパ部２１ｂをさらに含むことができる。
【００７４】
係止顎部２１ａは、係止突起２１のうち実質的に係止溝１６に係合される部分である。すなわち、電磁石２２及びバネ２３による係止顎部２１ａの係止溝１６に対する位置によって、ケース本体カバー２０とケース本体１０との間の結合及び結合解除が決定される。
【００７５】
ストッパ部２１ｂは、係止顎部２１ａの反対方向に水平に延設された部分である。ストッパ部２１ｂは、少なくとも補助バッテリー３の上面に接触可能な位置まで延びることができる。図５に示したように、ケース本体カバー２０でケース本体１０の上部が閉められたとき、ストッパ部２１ｂが補助バッテリー３の上面を上から下に支持するようになる。
【００７６】
ケース本体カバー２０はケース本体１０と係合され、補助バッテリー３はケース本体カバー２０のストッパ部２１ｂによって上から下に支持されるため、ケース本体カバー２０と補助バッテリー３との間隔を一定に維持することができる。したがって、ケース本体カバー２０の雄コネクタと補助バッテリーの電源端子３ａである雌コネクタとの間のガタツキを防止することができる。
【００７７】
一方、本発明の他の実施形態による補助バッテリー収納装置５は、補助バッテリー３の下部を支持し、ケース本体１０の内部空間で補助バッテリー３を予め設定された高さまで上昇または下降させる昇降ユニット５０をさらに含むことができる。前記昇降ユニット５０は、補助バッテリー３をケース本体１０に挿し込むか又は引き出すとき、作業者の手数を低減させることができる。特に、ケース本体１０の内部空間が深く、補助バッテリー３の容量が非常に大きくて重い場合、活用度が高い。
【００７８】
図５及び図６を参照すると、昇降ユニット５０は、補助バッテリー３の下面に接触配置される定盤形態の支持板５１、前記支持板５１に垂直に連結される昇降ロッド５２、昇降ロッド５２を上下方向に移動させる駆動モータ５３を含むことができる。
【００７９】
支持板５１は、補助バッテリー３の下面に対応するサイズの板状体であって、補助バッテリー３を安定的に支持できるように略定盤で製造される。支持板５１の上面には補助バッテリー３との密着力確保のためゴムパッドがさらに介在されても良い。
【００８０】
昇降ロッド５２は、一側が支持板５１の下部に連結され、ケース本体１０の下面板１３を貫通して他側が駆動モータ５３に連結される。昇降ロッド５２は、二個以上が備えられ、駆動モータ５３によって垂直方向に移動される。例えば、昇降ロッド５２は、ラックアンドピニオン（ｒａｃｋ ａｎｄ ｐｉｎｉｏｎ）方式で昇降され得る。
【００８１】
駆動モータ５３は、昇降ロッド５２を上下方向に移動させる構成要素である。詳しくは図示していないが、例えば、駆動モータ５３がピニオンを回転させれば、ピニオンは昇降ロッド５２に該当するラックを上下方向に移動させるメカニズムが適用され得る。駆動モータ５３による昇降ユニット５０の代案としては、垂直方向の推進力を発生させる空圧または油圧アクチュエータなどが使用され得る。
【００８２】
駆動モータ５３は、ケース本体１０が置かれる支持面の下に埋設され得る。例えば、駆動モータ５３を作動させるスイッチは、係止突起２１を操作するためのスイッチとともに、ケース本体カバー２０またはケース本体１０の側面に配置され得る。
【００８３】
以上のような本発明の他の実施形態による補助バッテリー収納装置５の構成と作動によれば、上述した実施形態に比べて、ケース本体１０に対するケース本体カバー２０の着脱、ケース本体カバー２０と補助バッテリー３との間の固定、そして補助バッテリー３のローディング及びアンローディングを非常に容易に行うことができる。
【００８４】
このような補助バッテリー収納装置５は、補助バッテリー３またはこれと類似の燃料電池を使用する電気自動車やハイブリッド自動車のような自動車に適用することができる。
【００８５】
以上のように、本発明を望ましい実施形態と図面によって説明したが、本発明は上述した特定の望ましい実施形態に限定されず、本発明が属する技術分野で通常の知識を持つ者であれば、特許請求の範囲で請求する本発明の要旨から逸脱することなく多様な変形実施が可能であり、そのような変更も請求範囲の記載の範囲内であることは言うまでもない。
【００８６】
一方、本明細書において、上、下、左、右などのように方向を表す用語が使われたが、このような用語は説明の便宜上使用されたものであって、観測者の位置や対象になる物の位置などによって変わり得ることは本発明の当業者にとって自明である。
【符号の説明】
【００８７】
１    電気自動車
２    メインバッテリー
３    補助バッテリー
５    補助バッテリー収納装置
１０  ケース本体
２０  ケース本体カバー
３０  端子連結部材
４０  電力ケーブル
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【国際調査報告】
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