KR101374240B1 - 비엠에스모듈에 대한 전원공급완충부를 포함하는 배터리팩 - Google Patents

비엠에스모듈에 대한 전원공급완충부를 포함하는 배터리팩 Download PDF

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Abstract

본 발명에 따른 비엠에스모듈에 대한 전원공급완충부를 포함하는 배터리팩은 복수개의 배터리셀이 적층되어 형성되는 배터리팩모듈과, 상기 배터리팩모듈에 결합되는 셀피시비모듈과, 상기 셀피시비모듈에 결합되는 비엠에스모듈을 포함하며, 상기 셀피시비모듈과 비엠에스모듈 사이에는 전원공급완충부가 배치되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의해, 배터리팩에 의한 전원 공급 시 순간적으로 과부하가 발생되는 것을 방지할 수 있다.
또한, 셀피시비모듈과 비엠에스피시비모듈간의 연결구조를 단순화함으로써 작업의 불량율을 낮추고 내부 저항을 감소시킬 수 있으며, 셀피시비모듈과 비엠에스피시비모듈간의 견고한 결합을 이루면서도 외부의 충격력 작용시 완충력을 발휘할 수 있다.

Description

비엠에스모듈에 대한 전원공급완충부를 포함하는 배터리팩{BATTERY PACK COMPRISING POWER SUPPLY DAMPING PORTION FOR BATTERY MANAGEMENT SYSTEM MODULE}
본 발명은 전기자전거 또는 전기스쿠터용 배터리팩에 관한 발명으로서, 보다 상세하게는 배터리팩에 비엠에스모듈을 설치하여 전원을 공급하는 경우에, 순간적으로 과부하가 발생되는 것을 방지할 수 있도록 구성되는 비엠에스모듈에 대한 전원공급완충부를 포함하는 배터리팩에 관한 발명이다.
전기자전거 또는 전기스쿠터는 배터리팩에 의한 전원 공급에 의해 모터가 구동됨으로써 이동될 수 있다.
상기 배터리팩에 포함되는 배터리로서는 최근 리튬 배터리가 주로 이용되는데, 상기 리튬 배터리는 액체 전해질을 이용하는 리튬 이온 배터리와 고체 폴리머를 이용하는 리튬 폴리머 배터리가 있다.
상기 전기자전거 또는 전기스쿠터용 배터리팩은 상기 리튬 배터리를 10개 내외로 직렬 연결하여 하나의 팩의 형태로써 장착하게 된다.
상기 배터리팩에는 다수개의 배터리 셀 전압 측정을 위한 BMS(Battery Management System)모듈이 장착되는데, 도 1 에서와 같이 다수 개 배터리셀(110)의 연결을 위한 셀피시비모듈(120) 과 비엠에스모듈(130)의 단자부는 케이블(140)을 통해 연결된다.
상기와 같이 셀피시비모듈(120)에 비엠에스모듈(130)을 연결할 경우, - 단자부를 연결하고 이후 + 단자부를 연결되는 순간 순간적으로 과부하가 발생하게 된다.
특히, 양산 과정에서 배터리 셀전압 모니터링을 위해 상기 셀피시비모듈(120) 또는 배터리팩에 비엠에스모듈(130)이 수차례 접속, 비접속될 경우 순간적인 과부하의 인가 비인가를 반복하게 되어, 이로 인해 비엠에스모듈 또는 단자부가 손실되는 문제점이 발생되었다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 비엠에스모듈에 배터리팩에 의한 전원 공급 시 순간적으로 과부하가 발생되는 것을 방지할 수 있도록 구성되는 비엠에스모듈에 대한 전원공급완충부를 포함하는 배터리팩을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은, 셀피시비모듈과 비엠에스모듈간의 연결구조를 단순화함으로써, 작업의 불량율을 낮추고 내부 저항을 감소시킬 수 있는 전원공급완충부를 포함하는 배터리팩을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은, 셀피시비모듈과 비엠에스모듈간의 견고한 결합을 이루면서도 외부의 충격력 작용시 완충력을 발휘할 수 있는 전원공급완충부를 포함하는 배터리팩을 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 비엠에스모듈에 대한 전원공급완충부를 포함하는 배터리팩은 복수개의 배터리셀이 적층되어 형성되는 배터리팩모듈과, 상기 배터리팩모듈에 결합되는 셀피시비모듈과, 상기 셀피시비모듈에 결합되는 비엠에스모듈을 포함하며, 상기 셀피시비모듈과 비엠에스모듈 사이에는 전원공급완충부가 설치되는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 전원공급완충부는 저항과 컨덴서를 포함하여 구성된다.
여기서, 상기 셀피시비모듈과 비엠에스모듈은 볼트와 너트에 의해 기계적으로 고정되며, 상기 볼트와 너트 사이에는 완충부재가 삽입될 수 있다.
또한, 상기 전원공급완충부는 다이오드를 추가적으로 포함할 수 있다.
여기서, 상기 완충부재는 스프링 또는 스프링 와셔일 수 있다.
바람직하게는, 상기 배터리팩은 전기자전거 또는 전기 스쿠터용 배터리팩이다.
또한, 상기 볼트와 너트는 상기 셀피시비모듈과 상기 비엠에스 피시비모듈의 단자부에 배치될 수 있다.
본 발명에 의해, 배터리팩에 의한 전원 공급 시 순간적으로 과부하가 발생되는 것을 방지할 수 있다.
또한, 셀피시비모듈과 비엠에스피시비모듈간의 연결구조를 단순화함으로써 작업의 불량율을 낮추고 내부 저항을 감소시킬 수 있다.
또한, 셀피시비모듈과 비엠에스피시비모듈간의 견고한 결합을 이루면서도 외부의 충격력 작용시 완충력을 발휘할 수 있다.
첨부의 하기 도면들은, 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술적 사상을 이해시키기 위한 것이므로, 본 발명은 하기 도면에 도시된 사항에 한정 해석되어서는 아니 된다.
도 1 은 종래 전기자전거용 배터리팩의 사시도이며,
도 2 는 본 발명에 따른 전기자전거용 배터리팩의 사시도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 구성을 상세히 설명하기로 한다.
이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어는 사전적인 의미로 한정 해석되어서는 아니되며, 발명자는 자신의 발명을 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절히 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여, 본 발명의 기술적 사상에 부합되는 의미와 개념으로 해석되어야 한다.
따라서, 본 명세서에 기재된 실시예 및 도면에 도시된 구성은 본 발명의 바람직한 실시예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 표현하는 것은 아니므로, 본 출원 시점에 있어 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 존재할 수 있음을 이해하여야 한다.
도 2 는 본 발명에 따른 전기자전거용 배터리팩의 사시도이다.
도 2 를 참조하면, 본 발명에 따른 비엠에스모듈에 대한 전원공급완충부(40)를 포함하는 배터리팩은 복수개의 배터리셀(2)이 적층되어 형성되는 배터리팩모듈(10)과, 상기 배터리팩모듈(10)에 결합되는 셀피시비모듈(20)과, 상기 셀피시비모듈(20)에 결합되는 비엠에스모듈(30)을 포함하며, 상기 셀피시비모듈(20)과 비엠에스모듈(30) 사이에는 전원공급완충부(40)가 배치되는 것을 특징으로 한다.
상기 배터리셀(2)은 바람직하게는 리튬 이온전지로 구성되며, 전기자전거용 또는 전기스쿠터용 배터리팩(10)은 통상 7개 내지 13개 내외의 배터리셀(2)을 적층하여 배터리팩모듈(10)을 구성한다.
상기 배터리셀(2)은 상기 셀피시비모듈(20)에 의해 전기적으로 연결되며, 상기 셀피시비모듈(20)은 상기 배터리셀(2)들의 단자부에 결합되어 직렬 또는 병렬의 연결상태로 상기 배터리셀(2)들을 연결함으로써, 전체 배터리팩(10)에 의해 동력을 발생하도록 구성된다.
상기 비엠에스(BMS:Battery Management System)모듈(30)은 상기 셀피시비모듈(20)로부터 개별 배터리셀(2)들의 전압값을 센싱하여 개별 배터리셀(2)의 과충전으로 인한 과열 또는 폭발 등을 방지하도록 구성된다.
이때, 상기 비엠에스모듈(30)은 상기 셀피시비모듈(20)과 핀커넥터(50)를 통해 전기적으로 연결되어 배터리셀의 전압값을 센싱하도록 구성된다.
상기와 같이 비엠에스모듈(30)과 셀피시비모듈(20)이 핀커넥터(50)를 통해 연결됨으로써, 비엠에스모듈(30)과 셀피시비모듈(20)간의 연결 작업이 단순해지면서도 상기 두 구성간의 전체 내부 저항을 감소시킬 수 있다.
한편, 상기 셀피시비모듈(20)과 비엠에스모듈(30)은 볼트(60)와 너트(65)를 통해 기계적으로 결합되며, 바람직하게는 상기 셀피시비모듈(20)과 비엠에스모듈(30)의 단자부분이 볼트(60)와 너트(65)를 통해 결합된다.
여기서, 상기 볼트(60)와 너트(65) 사이에는 스프링 또는 스프링와셔와 같은 완충부재(67)가 삽입된 상태로 상기 셀피시비모듈(20)과 비엠에스모듈(30)이 결합된다.
그리하여, 상기 셀피시비모듈(20)과 비엠에스모듈(30)간의 기계적 연결작업을 단순화하면서도, 상기 비엠에스모듈(30)에 외부로부터의 충격력이 작용될 경우에도 상기 완충부재(57)에 의해 충격력을 완화할 수 있다.
또한, 상기와 같이 셀피시비모듈(20)과 비엠에스모듈(30)의 단자 부분이 볼트(60)와 너트(65)를 통해 기계적으로 결합됨으로써, 상기 두 구성이 케이블을 통해 연결되는 종래 배터리팩에 비해 기계적 연결 작업이 매우 단순해져 작업시간이 감축되고, 전체 내부 저항을 감소시킬 수 있다.
또한, 종래 배터리팩에 비해 전체 구성이 컴팩트해지면서도 외부의 충격력에 대한 완충력을 발휘함으로써, 전기자전거 또는 전기스쿠터에 대한 착탈 결합이 반복되는 상황에서의 사용 수명을 보다 연장시킬 수 있다.
한편, 상기 셀피시비모듈(20)과 비엠에스모듈(30) 사이에는 전원공급완충부(40)가 배치됨으로써, 상기 비엠에스모듈(30)을 셀피시비모듈(20)에 연결시켜 전원을 공급할 경우에 순간적으로 과부하가 상기 비엠에스모듈(30)에 인가되는 것을 방지하도록 구성된다.
상기 전원공급완충부(40)는 저항(42)과 컨덴서(44)를 포함하여 구성됨으로써, 상기 배터리팩(10)으로부터 전원을 공급하더라도, 상기 저항(42)과 컨덴서(44)의 작용에 의해 짧은 시간이나마 전원공급시간이 지연되어 비엠에스모듈(30)로 전원이 공급된다.
따라서, 배터리팩에 의해 전원이 갑작스럽게 공급되는 종래 배터리팩에 비해, 순간적인 과부하에 의해 스파크가 발생되어 비엠에스모듈(30) 또는 그 단자부 및 케이블 등이 손상되는 것을 방지할 수 있다.
또한, 상기 전원공급완충부(40)에는 다이오드(46)를 배치시켜, 상기 셀피시비모듈(20)로부터 상기 비엠에스모듈(30)로만 전원이 공급되도록 구성된다.
여기서, 상기 전원공급완충부(40)를 통해 상기 셀피시비모듈(20)로부터 비엠에스모듈(30)로 전원이 공급되도록 하는 구성에 대해서는 다양한 변형 실시가 가능하다.
예를 들어, 상기 전원공급완충부(40)를 단자부분 또는 그 이외의 부분에 형성하되, 반드시 상기 전원공급완충부(40)를 통해서만 상기 셀피시비모듈(20)로부터 비엠에스모듈(30)로 전원이 공급되도록 구성되어야 한다.
이상, 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명의 기술적 사상은 이러한 것에 한정되지 않으며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해, 본 발명의 기술적 사상과 하기 될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형 실시가 가능할 것이다.
10: 배터리팩 20: 셀피시비모듈
30: 비엠에스모듈 40: 전원공급완충부
50: 핀커넥터 60: 단자부

Claims (7)

  1. 복수개의 배터리셀이 적층되어 형성되는 배터리팩모듈과;
    상기 배터리팩모듈에 결합되는 셀피시비모듈과;
    상기 셀피시비모듈에 결합되는 비엠에스모듈을 포함하며,
    상기 셀피시비모듈과 비엠에스모듈 사이에는 전원공급완충부가 설치되며,
    상기 전원공급완충부는 저항과 컨덴서를 포함하여 구성되고,
    상기 셀피시비모듈과 비엠에스모듈은 볼트와 너트에 의해 기계적으로 고정되되, 상기 볼트와 너트 사이에는 완충부재가 삽입되는 것을 특징으로 하는 비엠에스모듈에 대한 전원공급완충부를 포함하는 배터리팩.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 전원공급완충부는 다이오드를 추가적으로 포함하는 것을 특징으로 하는 비엠에스모듈에 대한 전원공급완충부를 포함하는 배터리팩.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 완충부재는 스프링 또는 스프링 와셔인 것을 특징으로 하는 비엠에스모듈에 대한 전원공급완충부를 포함하는 배터리팩.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 배터리팩은 전기자전거 또는 전기 스쿠터용 배터리팩인 것을 특징으로 하는 비엠에스모듈에 대한 전원공급완충부를 포함하는 배터리팩.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 볼트와 너트는 상기 셀피시비모듈과 상기 비엠에스 피시비모듈의 단자부에 배치되는 것을 특징으로 하는 비엠에스모듈에 대한 전원공급완충부를 포함하는 배터리팩.
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