JP2019512861A - 車両用バッテリーパック及びそれを含む自動車 - Google Patents

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Abstract

本発明による車両用バッテリーパックは、外観を形成するパックケース；前記パックケースの内部に設けられたＢＭＳ回路基板上に所定形態の導体パターンを形成した静電気誘導パターン、及び前記静電気誘導パターンと連結される放電端子；並びに前記ＢＭＳ回路基板上のデータ伝送端子に接続可能に設けられた第１接続部及び前記放電端子に接続可能に設けられた第２接続部を備えるパック側コネクタと、前記パック側コネクタとハーネスケーブルによって連結されて前記パックケースに貫設されたコネクタ装着用孔を通じて外部に露出するように前記パックケースに設けられる車両側コネクタとから構成された通信及び接地兼用ケーブルコネクタを含む。

Description

本発明は、バッテリーパックに関し、より具体的には、バッテリーパックの内外部でＥＳＤ（ｅｌｅｃｔｒｏｓｔａｔｉｃ ｄｉｓｃｈａｒｇｅ）が発生したとき、バッテリーパックに内蔵されているＢＭＳ（Ｂａｔｔｅｒｙ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ Ｓｙｓｔｅｍ）回路などのような電装品の損傷を防止できるバッテリーパックに関する。
本出願は、２０１６年１０月２４日出願の韓国特許出願第１０−２０１６−０１３８５５２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、すべて本出願に援用される。
近年、携帯型電子機器のような小型装置だけでなく、内燃機関及び／または電気モータを用いて駆動力を確保する電気自動車においても二次電池が広く適用されている。このような電気自動車にはハイブリッド自動車、プラグインハイブリッド自動車、及び内燃機関を設けず電気モータとバッテリーのみで駆動される純電気自動車などが含まれる。
電気自動車の場合、容量及び出力を高めるため多数の二次電池が電気的に連結される。特に、中大型装置には積層が容易であるという長所からパウチ型二次電池が多く用いられる。
現在、広く使用される二次電池の種類としては、リチウムイオン電池、リチウムポリマー電池、ニッケルカドミウム電池、ニッケル水素電池、ニッケル亜鉛電池などがある。このような単位二次電池セル、すなわち、単位バッテリーセルの作動電圧は約２．５Ｖ〜４．２Ｖである。したがって、これよりも高い出力電圧が求められる場合、複数のバッテリーセルを直列で連結してバッテリーパックを構成することがある。また、バッテリーパックに求められる充放電容量によっては多数のバッテリーセルを並列で連結してバッテリーパックを構成することもある。バッテリーパックに含まれるバッテリーセルの個数は、求められる出力電圧または充放電容量によって多様に設定できる。
一方、バッテリーパックは、自動車の駆動に必要な電力を出力するか又は再充電する過程で内部的に静電気が発生し得、また外部の環境要因によってバッテリーパックの外部で発生した静電気がバッテリーパックの内部に流入することもあり得る。例えば、ある要因によってバッテリーパック周辺の外部で静電気放電（ＥＳＤ）現象が起きる場合、静電気がバッテリーパックケースの空気抜き穴を通じてバッテリーパックの内部に流れ込むことがあり得る。また、外部で発生した静電気は、パックケースの外部に露出している正極及び負極端子を通じるか、または、パックケースの組立て用途で広く使用される金属性締結部材、すなわち、ボルトのような部品を介してバッテリーパックの内部に流れ込むこともあり得る。
このように、バッテリーパックの内部で発生するか、または、外部から流れ込んだ静電気がバッテリーパックの内部に蓄積される場合、静電気の影響を受けた電子装置には明確な理由なく障害が生じる可能性が非常に高くなる。特に、バッテリーパックの充放電及び全般的な制御機能を担当するＢＭＳ回路が損傷したり障害を起こせば、バッテリーパックの安定性に非常に致命的な影響を及ぼす恐れがある。
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、バッテリーパックの内外部でＥＳＤが発生したとき、バッテリーパックの内部に静電気が蓄積されないようにして、ＢＭＳ回路などのような電子装置の損傷を防止できるバッテリーパックを提供することを目的とする。
なお、本発明が解決しようとする技術的課題は、上記課題に制限されず、当業者であれば後述される発明の説明から言及されなかった他の課題を明らかに理解できるであろう。
本発明の一態様によれば、外観を形成するパックケース；前記パックケースの内部に設けられたＢＭＳ回路基板上に所定形態の導体パターンを形成した静電気誘導パターン、及び前記静電気誘導パターンと連結される放電端子；並びに前記ＢＭＳ回路基板上のデータ伝送端子に接続可能に設けられた第１接続部及び前記放電端子に接続可能に設けられた第２接続部を備えるパック側コネクタと、前記パック側コネクタとハーネスケーブルによって連結され、前記パックケースに貫設されたコネクタ装着用孔を通じて外部に露出するように前記パックケースに設けられる車両側コネクタとから構成された通信及び接地兼用ケーブルコネクタを含む車両用バッテリーパックが提供される。
前記パック側コネクタは、第１パック側コネクタ、及び前記第１パック側コネクタと別に分離された形態で設けられる第２パック側コネクタを含み、前記第１接続部は前記第１パック側コネクタで定義され、前記第２接続部は前記第２パック側コネクタで定義され得る。
前記パックケースの内部には、多数の二次電池を備えるセルアセンブリ、前記セルアセンブリの上部及び下部に位置して前記セルアセンブリを支持するエンドプレート、及び前記ＢＭＳ回路基板と前記エンドプレートとを電気的に連結するグラウンドワイヤをさらに含み得る。
前記ＢＭＳ回路基板には、前記グラウンドワイヤの一端が固定されるように取り付けられるワイヤ取付部が設けられ、前記ワイヤ取付部は前記静電気誘導パターン上に位置し得る。
前記ワイヤ取付部は前記ＢＭＳ回路基板の角領域に設けられ、前記静電気誘導パターンは前記ＢＭＳ回路基板のエッジ領域に沿って形成され得る。
前記ＢＭＳ回路基板には受動素子で構成された静電気放電フィルターが設けられ、前記静電気誘導パターンは、前記ワイヤ取付部を基準にして前記パック側コネクタに繋がる第１誘導パターン、及び前記静電気放電フィルターに繋がる第２誘導パターンを含み得る。
前記エンドプレートは、前記セルアセンブリの下部に配置される下部プレート、及び前記セルアセンブリを介在して前記下部プレートの上部に配置される上部プレートを含み、前記上部プレート、前記セルアセンブリ、前記下部プレートに連結されて前記上部プレートと前記セルアセンブリと下部プレートとを１つの本体として組み立てる長ボルト部材をさらに含み得る。
前記ＢＭＳ回路基板は、絶縁性フレームに取り付けられて前記上部プレートの上面に位置し得る。
前記パックケースは、前記エンドプレートと前記セルアセンブリが収納される内部空間を形成する下部ケース、及び前記下部ケースの上部を覆う上部ケースを含み、前記コネクタ装着用孔は前記上部ケースに設けられ得る。
前記長ボルト部材は、前記上部ケースに上下方向に形成されたボルト締結用孔を通過して、前記上部ケースと前記上部プレートと前記セルアセンブリと前記下部プレートとを１つの本体として組み立て得る。
前記データ伝送端子及び前記放電端子は、前記ＢＭＳ回路基板上に相互一定間隔を置いて規則的に配列される複数のピンから選択的に構成され、前記パック側コネクタは単数個であり、前記第１接続部及び前記第２接続部は個別的に前記ピンと接触する導電体形態で設けられ得る。
本発明の他の態様によれば、上述したバッテリーパックを含む自動車が提供される。前記自動車は、前記バッテリーパックの車両側コネクタと車体とを電気的に連結する接地ラインを備え得る。
本発明の一態様によれば、バッテリーパックの内外部でＥＳＤが発生したとき、バッテリーパックの内部に静電気が蓄積されないようにして、ＢＭＳ回路などのような電子装置の損傷を防止できるバッテリーパックを提供することができる。
さらに、本発明の他の態様によれば、従来提供されるバッテリーパックの内部から外部に配線される車両の通信用ケーブルコネクタを通信及び接地の用途で兼用することで効率性及び経済性を図ることができる。
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例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。
本発明の一実施例によるバッテリーパックの斜視図である。 図１の上面図である。 図１に示された上部ケースと通信及び接地兼用ケーブルコネクタとを分離したバッテリーパックの斜視図である。 本発明の一実施例による主要構成品の結合前／結合後の状態を示した斜視図である。 本発明の一実施例による主要構成品の結合前／結合後の状態を示した斜視図である。 図５のＢＭＳ回路基板の主要構成のみを概略的に示した背面図である。 図５の部分拡大図である。 本発明の一実施例によるバッテリーパックと車両との接地構成を概略的に示した図である。 本発明の他の実施例によるＢＭＳ回路基板の主要構成のみを概略的に示した背面図である。 本発明のさらに他の実施例による通信及び接地兼用ケーブルコネクタの構成を示した斜視図である。 本発明のさらに他の実施例によるＢＭＳ回路基板の主要構成のみを概略的に示した背面図である。
以下、添付された図面を参照して本発明の望ましい実施例を詳しく説明する。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。
したがって、本明細書に記載された実施例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例に過ぎず、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。
本発明の実施形態は、通常の技術者に本発明をより完全に説明するために提供されるものであるため、図面における構成要素の形状及び大きさなどはより明確な説明のために誇張または省略されたり若しくは概略的に示されることがあり得る。したがって、各構成要素の大きさ又は比率は実際的な大きさ又は比率を専ら反映するものではない。
後述される本発明のバッテリーパックは、自動車のエネルギー源であって、自動車に備えられ得る。例えば、前記バッテリーパックは、電気自動車、ハイブリッド自動車、プラグインハイブリッド自動車などに備えられ得る。また、前記バッテリーパックは、前記自動車の外にも電力貯蔵装置などその他の装置、器具及び設備などに備えられ得る。
図１は本発明の一実施例によるバッテリーパックの斜視図であり、図２は図１の上面図であり、図３は図１に示された上部ケースと通信及び接地兼用ケーブルコネクタとを分離したバッテリーパックの斜視図であり、図４及び図５は本発明の一実施例による主要構成品の結合前／結合後の状態を示した斜視図である。
これら図面を参照すれば、本発明の一実施例によるバッテリーパック１０は、パックケース１００、パックケース１００の内部に収納されるセルアセンブリ２００、セルアセンブリ２００の上部及び下部に位置するエンドプレート３００、これらを１つの本体として組み立てる長ボルト部材４００、前記エンドプレート３００の上面に位置するＢＭＳ回路基板５００、ＢＭＳ回路基板５００に連結される通信及び接地兼用ケーブルコネクタ６００、及びグラウンドワイヤ７００を含むことができる。
パックケース１００は、バッテリーパック１０の外観を形成し、電気自動車２０に取り付けられる。パックケース１００は上部ケース１１０及び下部ケース１２０で構成され得る。下部ケース１２０は、１つの本体として組み立てられたセルアセンブリ２００とエンドプレート３００を含むその他の電装品を収納可能な内部空間を有するように設けられ、上部ケース１１０は前記下部ケース１２０の上部を覆えるように設けられる。
前記上部ケース１１０には電極端子締結用孔１１２及び長ボルト締結用孔１１１が形成される。バッテリーパック１０の正極端子及び負極端子は前記電極端子締結用孔１１２を通ってパックケース１００の上部に露出することができる。そして、バッテリーパック１０の正極端子及び負極端子は車両側駆動モータに繋がるパワーケーブルと連結される。長ボルト締結用孔１１１には、後述するが、上部ケース１１０とエンドプレート３００とセルアセンブリ２００とを１つの本体として組み立てるための長ボルト部材４００が上側から下側に挿嵌される。前記長ボルト部材４００のヘッド部分は、上部ケース１１０を押下可能に長ボルト締結用孔１１１より大径で形成され、上部ケース１１０の外部に露出することができる。
図示されたように、上部ケース１１０にはコネクタ装着用孔１１３がさらに形成される。コネクタ装着用孔１１３には通信及び接地兼用ケーブルコネクタ６００の一端が嵌め込まれ、前記通信及び接地兼用ケーブルコネクタ６００はバッテリーパック１０外部の通信ライン２４及び接地ライン２２と連結できる。
バッテリー情報は、前記通信ライン２４を通じて車両内外部の装置に伝送され、運転者は表示装置を通じて視覚的にバッテリーの温度、充放電状態などの情報を確認することができる。また、前記通信及び接地兼用ケーブルコネクタ６００は、バッテリーパック１０内部の静電気を外部に接地させるための用途で使用できるが、それについて詳しくは後述する。
セルアセンブリ２００は、図面の便宜上、詳しく図示していないが、多数の二次電池及び多数の二次電池を積層するためのカートリッジを含むことができる。
セルアセンブリ２００について簡略に説明すれば、セルアセンブリ２００は実質的に多数の二次電池の集合体であり得る。前記二次電池は、エネルギー密集度が高くて積層が容易なパウチ型二次電池であり得る。パウチ型二次電池は機械的剛性が足りないため、二次電池の支持及びその移動を防止するため、カートリッジを使用することができる。カートリッジは四角枠状の積層用フレーム及びそれに取り付けられる冷却プレートを含むことができる。例えば、１つのカートリッジの上面に少なくとも１つの二次電池セルを載置し、その上に他のカートリッジを配置した後、上部カートリッジと下部カートリッジとをスナップフィット（ｓｎａｐ−ｆｉｔ）方式で組み立てる。このようにセルアセンブリ２００は複数の二次電池とカートリッジとを上下方向に積層して構成できる。
図３と共に図４及び図５を参照すれば、エンドプレート３００は面積の広い略プレート状であり、セルアセンブリ２００の上部と下部とを覆うことができる。より具体的にエンドプレート３００は、前記セルアセンブリ２００の下部に配置される下部プレート３２０、及びセルアセンブリ２００を介在して下部プレート３２０の上部に配置される上部プレート３１０を含むことができる。
このようなエンドプレート３００は、セルアセンブリ２００を外部の衝撃などから保護する役割を果たす。したがって、エンドプレート３００は剛性を確保できるように鋼などの金属材質から製作することができる。
上述した上部プレート３１０、セルアセンブリ２００及び下部プレート３２０は、長ボルト部材４００によって１つの本体として組み立てることができる。例えば、上部プレート３１０には長ボルト部材４００を嵌めることができる孔が設けられ、前記孔の下の下部プレート３２０には長ボルト部材４００の螺子山を締結できる溝が設けられる。図４及び図５にはセルアセンブリ２００を省略して上部及び下部のエンドプレート３００のみが示されているが、上部プレート３１０と下部プレート３２０との間にはセルアセンブリ２００が位置することができる。このようなセルアセンブリ２００にも、長ボルト部材４００が上下に挿嵌可能な孔が設けられる。したがって、長ボルト部材４００は、前記上部プレート３１０及びセルアセンブリ２００の孔を通過して下部プレート３２０上の溝に締結できる。このように上部プレート３１０とセルアセンブリ２００と下部プレート３２０とが一体的に組み立てられることで、これら同士の結合を堅固にすることができる。
長ボルト部材４００によって１つの本体として組み立てられる構成品は、上記のように上部プレート３１０、セルアセンブリ２００、下部プレート３２０に限定されることもあり、本実施例のように、上部ケース１１０が付け加えられることもある。例えば、上部ケース１１０は、上述したように上部プレート３１０の孔の垂直上部に該当する個所に長ボルト締結用孔１１１を備える。長ボルト部材４００は、上下方向に前記長ボルト締結用孔１１１を通過して上部ケース１１０、上部プレート３１０、セルアセンブリ２００、下部プレート３２０に連結され、これらを１つの本体として組み立てる。このとき、上部ケース１１０は長ボルト部材４００のヘッド部分によってその上面が下部方向に押下され得る。
このように上部ケース１１０が上部プレート３１０、セルアセンブリ２００、下部プレート３２０と１つの本体として組み立てられることで、下部ケース１２０に対する上部ケース１１０の結合力及び気密性を強化させることができる。
図３〜図５を再度参照すれば、本実施例によるＢＭＳ回路基板５００は前記上部プレート３１０の上部に位置することができる。もちろん上部プレート３１０の上部にはＢＭＳ回路基板５００の外にもリレーアセンブリ、多数のバスバーなどの他の電装品も位置し得る。前記ＢＭＳ回路基板５００を含む他の電装品は（図３参照）絶縁性材質で製作された絶縁ボード８００上に取り付けられる。
前記絶縁ボード８００は、ＢＭＳ回路基板５００を含む前記電装品と金属材質の上部プレート３１０との間で絶縁体の役割をし、ＢＭＳ回路基板５００と前記電装品が組み立てられる場所を提供する。このような絶縁ボード８００の場合にも、上述したように長ボルト部材４００が挿嵌可能な孔を設け、上部ケース１１０、上部プレート３１０、セルアセンブリ２００、下部プレート３２０と共に一体的に組み立てることができる。
一方、ＢＭＳ（Ｂａｔｔｅｒｙ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ Ｓｙｓｔｅｍ）は二次電池の充放電動作を全般的に制御するバッテリー管理装置であって、バッテリーパック１０に通常含まれる構成要素であると言える。このようなＢＭＳは制御回路が印刷された印刷回路基板の形態で具現でき、ＢＭＳ回路基板５００にはメモリ、キャパシタ、抵抗、ダイオードなどの様々な素子を集約的に実装することができる。
特に、本発明の一実施例によるＢＭＳ回路基板５００上には、図６に示したように、バッテリー情報を外部装置に伝送するためのデータ伝送端子Ｐ１、及び所定形態の導体パターンを形成する静電気誘導パターン５１０と連結された放電端子Ｐ２をさらに設けることができる。
静電気誘導パターン５１０は、静電気が発生してＢＭＳ回路基板５００に電流が通電する場合、電流を通信及び接地兼用ケーブルコネクタ６００側に誘導する。静電気誘導パターン５１０は、ＢＭＳ回路、その他の素子との電気的干渉を最小化するため、ＢＭＳ回路基板５００の端部位に沿って前記ＢＭＳ回路、その他の素子を迂回するように形成することができる。放電端子Ｐ２はこのような静電気誘導パターン５１０の一端地点に位置することができる。
放電端子Ｐ２は、データ伝送端子Ｐ１と一定間隔離隔した位置に形成されるが、これは放電端子Ｐ２とデータ伝送端子Ｐ１との間に距離を置くことで相互間のノイズを最小化するためである。このような放電端子Ｐ２及びデータ伝送端子Ｐ１は通信及び接地兼用ケーブルコネクタ６００と電気的に連結できる。
図４及び図５を再度参照すれば、通信及び接地兼用ケーブルコネクタ６００は、パック側コネクタ６１０、車両側コネクタ６２０、そしてこれらを連結するハーネスケーブル６３０を含むことができる。
まず、車両側コネクタ６２０は、上部ケース１１０に備えられているコネクタ装着用孔１１３にスナップフィット方式で嵌め込まれる。前記車両側コネクタ６２０は、バッテリーパック１０の外部で別途のハーネスケーブル６３０コネクタと連結され、ケーブルの一部は通信ラインに沿って配線され、ケーブルの他の一部は接地ライン２２に沿って車体２６に接地できる。
ハーネスケーブル６３０は、データ伝送用途及び接地用途などの特性毎に分類された配線のたばであって、車両側コネクタ６２０とパック側コネクタ６１０とを電気的に連結する。前記配線のたばは１つの厚い外被内に保護されている。一方、本実施例において、ハーネスケーブル６３０は２つに分枝して、一方は第１パック側コネクタ６１１に連結され、他方は第２パック側コネクタ６１２に連結される。
パック側コネクタ６１０は、第１接続部６１１及び第２接続部６１２を含む。ここで、第１接続部６１１はデータ伝送端子Ｐ１に接続する構成要素であり、第２接続部６１２は放電端子Ｐ２に接続する構成要素であり得る。
具体的に、図４及び図５に示したように、パック側コネクタ６１０は２つのコネクタ、すなわち、第１パック側コネクタ６１１及び第２パック側コネクタ６１２で具現できる。ここで、前記第１接続部６１１は第１パック側コネクタ６１１で定義でき、第１パック側コネクタ６１１はデータ伝送ソケットＳ１に嵌め込まれて前記データ伝送端子Ｐ１に接続できる。そして、第２接続部６１２は第２パック側コネクタ６１２で定義でき、第２パック側コネクタ６１２は放電端子ソケットＳ２に嵌め込まれて前記放電端子Ｐ２に接続できる。
このように本実施例のパック側コネクタ６１０は別途の用途を有する２つのコネクタに分割されて、データ伝送端子Ｐ１と放電端子Ｐ２とに個別的に接続可能である。すなわち、本実施例の第１接続部６１１と第２接続部６１２とは構造的に分離された状態で、それぞれデータ伝送端子Ｐ１と放電端子Ｐ２とに接続されることで、相互間の電気的ノイズ又は衝撃を最小化させることができる。
そして、上述した通信及び接地兼用ケーブルコネクタ６００、及び放電端子Ｐ２によれば、バッテリーパック１０の内部に静電気が発生してＢＭＳ回路基板５００に電流が通電する場合、電流は静電気誘導パターン５１０、放電端子Ｐ２、第２パック側コネクタ６１２、ハーネスケーブル６３０、車両側コネクタ６２０の順にバッテリーパック１０の外部に流れ出ることができる。また、電流はバッテリーパック１０の外部で接地ライン２２に沿って車両の車体２６に接地できる。
また、本発明によるバッテリーパック１０は、ＢＭＳ回路基板５００とエンドプレート３００とを電気的に連結するグラウンドワイヤ７００をさらに含むことができる。
グラウンドワイヤ７００は、図５及び図７に示したように、その一端はＢＭＳ回路基板５００のワイヤ取付部５２０に固定され、他端はエンドプレート３００のワイヤ結合突起に固定される。本実施例において、グラウンドワイヤ７００をねじ及びナットを用いて固定したが、他の類似の固定手段を使用しても良い。
本実施例では、ＢＭＳ回路基板５００とエンドプレート３００とを繋ぐグラウンドワイヤ７００が１本であり、それに合わせてワイヤ取付部５２０も１つが構成されて静電気誘導パターン５１０上に位置したが、グラウンドワイヤ７００を２本以上設け、それに合わせてワイヤ取付部５２０も２つ以上設けても良い。
上述したように、エンドプレート３００は金属材質の上部プレート３１０及び下部プレート３２０を含み、上部プレート３１０及び下部プレート３２０は長ボルト部材４００で１つの本体として連結される。このようなエンドプレート３００は、バッテリーパック１０の内部で１つの接地の役割を果たすことができる。すなわち、ＢＭＳ回路に比べてエンドプレート３００は相対的に非常に大きい低抗体を形成するため、バッテリーパック１０の内部で静電気が発生したとき、エンドプレート３００が接地になり得る。
このようにエンドプレート３００が接地として機能することで、ＢＭＳ回路基板５００などの電子装置を保護することができる。しかし、この場合にもエンドプレート３００に電荷が蓄積され得るため、静電気放電（ＥＳＤ）による危険性は残り得る。また、周辺の環境要因によってバッテリーパック１０の外部から静電気放電現象による電荷がバッテリーパック１０の内部に流れ込むこともある。
本発明の一実施例によるバッテリーパック１０の場合、ワイヤ取付部５２０が静電気誘導パターン５１０上に位置するため、上記のようにバッテリーパック１０の外部から静電気が流入した状況でも通信及び接地兼用ケーブルコネクタ６００を通じて静電気をバッテリーパック１０の外部に流すことができる。
例えば、ある要因によってバッテリーパック１０の外部で静電気が発生した場合、図５に示したように、長ボルト部材４００のヘッド部分を通じてバッテリーパック１０の内部に電流が流れ込むことがある。本実施例において、金属素材の上部プレート３１０と下部プレート３２０とは長ボルト部材４００で連結されている。したがって電流は、図５の流れ線のように、長ボルト部材４００、上部プレート３１０または下部プレート３２０、上部プレート３１０のワイヤ連結用突起３１１、グラウンドワイヤ７００、静電気誘導パターン５１０、放電端子Ｐ２、第２パック側コネクタ６１０、ハーネスワイヤ、車両側コネクタ６２０の順に流れてバッテリーパック１０の外部に流れ出ることができる。勿論、バッテリーパック１０の外部では、図８のように、電流が自動車２０の車体２６に流れるように、接地ライン２２をデータ通信ライン２４と別途に構成することができる。
本発明のバッテリーパック１０は、このようにバッテリーパック１０の内部に静電気が蓄積されないため、ＢＭＳ回路及びその他の電子装置の静電気放電（ＥＳＤ）に対する信頼性を向上させることができる。
図９は、本発明の他の実施例によるＢＭＳ回路基板の主要構成のみを概略的に示した背面図である。
上述した実施例による図６と同じ部材番号は同じ部材を示し、同じ部材についての重複する説明は省略する。
図９を参照すれば、本発明の他の実施例によるＢＭＳ回路基板５００上には静電気放電フィルター５３０がさらに備えられる。静電気放電フィルター５３０は、ＢＭＳ回路基板５００上の他の素子に影響を及ぼさずに電気エネルギーを消耗することで静電気を放電させる手段であって、ダイオード、抵抗、キャパシタなどの受動素子の選択的組合せで構成することができる。
本実施例において、静電気誘導パターン５１０は、ワイヤ取付部５２０を基準にしてパック側コネクタ６１０に繋がる第１誘導パターン５１１、及び静電気放電フィルター５３０に繋がる第２誘導パターン５１２を含む。したがって、外部からＢＭＳ回路基板５００に通電する電流は第１誘導パターン５１１及び第２誘導パターン５１２に沿って両方向に流れ、この場合、静電気放電フィルター５３０による静電気放電と、通信及び接地兼用ケーブルコネクタ６００を通じる静電気の外部放出及び車両の車体接地とが同時になされ得る。
このような本発明の他の実施例の場合、静電気放電フィルター５３０という回路保護手段をさらに備えることで、ＢＭＳ回路の静電気放電（ＥＳＤ）に対する信頼性を一層高めることができる。
図１０は本発明のさらに他の実施例による通信及び接地兼用ケーブルコネクタの構成を示した斜視図であり、図１１は本発明のさらに他の実施例によるＢＭＳ回路基板の主要構成のみを概略的に示した背面図である。
これらの図面を参照すれば、本発明のさらに他の実施例によるデータ伝送端子Ｐ１と放電端子Ｐ２は、ＢＭＳ回路基板５００上に相互一定間隔を置いて規則的に配列される複数のピンから選択的に構成することができる。また、パック側コネクタ６１０は１つで構成され、この場合、第１接続部６１１と第２接続部６１２は個別的に前記ピンと接触する導電体の形態で設けることができる。
例えば、第１接続部６１１はデータ伝送端子Ｐ１に該当する一連のピンに対応する導電体であり得、第２接続部６１２は放電端子Ｐ２に該当するピンに対応する導電体であり得る。
本実施例によれば、１つのパック側コネクタ６１０をＢＭＳ基板５００上に備えられる１つのソケットにプラグ−イン方式で嵌め込むことで、第１接続部６１１と第２接続部６１２をそれぞれデータ伝送端子Ｐ１と放電端子Ｐ２に接続することができる。
本発明の技術思想によれば、第１接続部６１１と第２接続部６１２とは概念的に区分可能な要素であって、上述した実施例のように、個別コネクタの形態で具現されず、１つのパック側コネクタ６１０内の個別導電体の形態で具現されても良い。この場合、データ伝送端子Ｐ１と放電端子Ｐ２は、それぞれ前記個別導電体に対応するように一連の複数のピンから選択的に構成できる。
本発明のさらに他の実施例の場合、上述した他の実施例に比べて、ＢＭＳ回路基板５００の設計上、空間自由度が高まり、データ伝送端子Ｐ１及び放電端子Ｐ２の連結に１つのコネクタのみを使用するため、端子とコネクタとの間の連結を一層容易にすることができる。
以上、本発明の望ましい実施例を図示して説明したが、本発明が上述した特定の望ましい実施例に限定されることはなく、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本発明が属する技術分野で通常の知識を持つ者によって多様な変形実施が可能であり、そのような変更が特許請求の範囲の記載範囲内に含まれることは言うまでもない。
一方、本明細書において、上、下、左、右などのように方向を示す用語が用いられているが、このような用語は説明の便宜上用いられただけで、観測者が眺める位置や対象が置かれている位置などによって表現が変わり得ることは当業者にとって自明であるだろう。
１０ バッテリーパック
２０ 電気自動車
２２ 接地ライン
２４ データ通信ライン
２６ 車体
１００ パックケース
１１０ 上部ケース
１１１ 長ボルト締結用孔
１１２ 電極端子締結用孔
１１３ コネクタ装着用孔
１２０ 下部ケース
２００ セルアセンブリ
３００ エンドプレート
３１０ 上部プレート
３１１ ワイヤ連結用突起
３２０ 下部プレート
４００ 長ボルト部材
５００ ＢＭＳ回路基板
５１０ 静電気誘導パターン
５１１ 第１誘導パターン
５１２ 第２誘導パターン
５２０ ワイヤ取付部
５３０ 静電気放電フィルター
６００ 接地兼用ケーブルコネクタ
６１０ 第２パック側コネクタ
６１１ 第１接続部、第１パック側コネクタ
６１２ 第２接続部、第２パック側コネクタ
６２０ 車両側コネクタ
６３０ ハーネスケーブル
７００ グラウンドワイヤ
８００ 絶縁ボード
Ｐ１ データ伝送端子
Ｓ１ データ伝送ソケット
Ｐ２ 放電端子
Ｓ２ 放電端子ソケット

Claims (12)

  1. 外観を形成するパックケース、
    前記パックケースの内部に設けられたＢＭＳ回路基板上に所定形態の導体パターンを形成した静電気誘導パターン、及び前記静電気誘導パターンと連結される放電端子、並びに、
    前記ＢＭＳ回路基板上のデータ伝送端子に接続可能に設けられた第１接続部及び前記放電端子に接続可能に設けられた第２接続部を備えるパック側コネクタと、前記パック側コネクタとハーネスケーブルによって連結され、前記パックケースに貫設されたコネクタ装着用孔を通じて外部に露出するように前記パックケースに設けられる車両側コネクタとから構成された通信及び接地兼用ケーブルコネクタ
    を含むことを特徴とする車両用バッテリーパック。
  2. 前記パック側コネクタは、第１パック側コネクタ、及び前記第１パック側コネクタと別に分離された形態で設けられる第２パック側コネクタを含み、
    前記第１接続部は前記第１パック側コネクタで定義され、前記第２接続部は前記第２パック側コネクタで定義されることを特徴とする請求項１に記載の車両用バッテリーパック。
  3. 前記パックケースの内部には、多数の二次電池を備えるセルアセンブリ、前記セルアセンブリの上部及び下部に位置して前記セルアセンブリを支持するエンドプレート、及び前記ＢＭＳ回路基板と前記エンドプレートとを電気的に連結するグラウンドワイヤをさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の車両用バッテリーパック。
  4. 前記ＢＭＳ回路基板には、前記グラウンドワイヤの一端が固定されるように取り付けられるワイヤ取付部が設けられ、前記ワイヤ取付部は前記静電気誘導パターン上に位置することを特徴とする請求項３に記載の車両用バッテリーパック。
  5. 前記ワイヤ取付部は前記ＢＭＳ回路基板の角領域に設けられ、前記静電気誘導パターンは前記ＢＭＳ回路基板のエッジ領域に沿って形成されることを特徴とする請求項４に記載の車両用バッテリーパック。
  6. 前記ＢＭＳ回路基板には受動素子で構成された静電気放電フィルターが設けられ、
    前記静電気誘導パターンは、前記ワイヤ取付部を基準にして前記パック側コネクタに繋がる第１誘導パターン、及び前記静電気放電フィルターに繋がる第２誘導パターンを含むことを特徴とする請求項４に記載の車両用バッテリーパック。
  7. 前記エンドプレートは、前記セルアセンブリの下部に配置される下部プレート、及び前記セルアセンブリを介在して前記下部プレートの上部に配置される上部プレートを含み、
    前記上部プレート、前記セルアセンブリ、前記下部プレートに連結されて前記上部プレートと前記セルアセンブリと下部プレートとを１つの本体として組み立てる長ボルト部材をさらに含むことを特徴とする請求項３に記載の車両用バッテリーパック。
  8. 前記ＢＭＳ回路基板は、絶縁性フレームに取り付けられて前記上部プレートの上面に位置することを特徴とする請求項７に記載の車両用バッテリーパック。
  9. 前記パックケースは、前記エンドプレートと前記セルアセンブリが収納される内部空間を形成する下部ケース、及び前記下部ケースの上部を覆う上部ケースを含み、前記コネクタ装着用孔は前記上部ケースに設けられることを特徴とする請求項７に記載の車両用バッテリーパック。
  10. 前記長ボルト部材は、前記上部ケースに上下方向に形成されたボルト締結用孔を通過して、前記上部ケースと前記上部プレートと前記セルアセンブリと前記下部プレートとを１つの本体として組み立てることを特徴とする請求項９に記載の車両用バッテリーパック。
  11. 前記データ伝送端子及び前記放電端子は、前記ＢＭＳ回路基板上に相互一定間隔を置いて規則的に配列される複数のピンから選択的に構成され、前記パック側コネクタは単数個であり、前記第１接続部及び前記第２接続部は個別的に前記ピンと接触する導電体形態で設けられることを特徴とする請求項１に記載の車両用バッテリーパック。
  12. 請求項１〜請求項１１のうちいずれか１項に記載の車両用バッテリーパック、及び前記車両側コネクタと車体とを電気的に連結する接地ラインを含むことを特徴とする自動車。
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