KR101736200B1

KR101736200B1 - 전지팩

Info

Publication number: KR101736200B1
Application number: KR1020160013480A
Authority: KR
Inventors: 남긍현; 이우원; 김태신; 김희중
Original assignee: 세방전지(주)
Priority date: 2016-02-03
Filing date: 2016-02-03
Publication date: 2017-05-17

Abstract

본 발명의 바람직한 실시예는 다 수개의 전지셀이 연결되는 전지모듈과, 전지모듈의 이상유무 및 충전량을 감시 및 관리하는 비엠에스(BATTERY MANAGEMENT STYSTEM)를 수용하는 부품실장부재와, 전지모듈과 부품실장부재를 수용하는 케이스와, 케이스에서 전지모듈과 부품실장부재가 설치되는 영역을 구획하도록 상기 케이스의 내측에 착탈가능한 고정부재와, 케이스의 내측에 고정되어 부품실장부재에 수용된 비엠에스와 신호 연결되어 충전량과 이상 유무 메세지를 출력하는 표시수단과, 전원스위치와, 통신 커넥터중 하나 이상을 포함하는 디스플레이 부재와, 전지셀들을 직렬 또는 병렬로서 통전가능하도록 각 전지셀의 극주를 연결시키는 센싱보드 및 케이스의 외측에서 선택적으로 착탈 가능하고, 통신커넥터에 체결되어 무선통신으로 데이터를 송수신하는 통신부재를 포함하는 전지팩을 제공할 수 있다.

Description

전지팩{BATTERY PACK}

본 발명은 전지팩에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 전지팩에 부가되는 통신모듈과 전장부품을 착탈가능하도록 하여 조립공수를 줄일 수 있어 생산성을 개선시킬 수 있는 전지팩에 관한 것이다.

최근, 선진국을 중심으로 한 신재생 에너지 보급 확대 움직임에 맞추어, 에너지 저장 시스템(Energy Storage System)이 주목 받고 있다. 기존의 화력이나 원자력 발전과는 달리, 풍력 및 태양광 발전 같은 신재생 에너지는 바람의 세기 및 일조량 등 외부 환경에 따라 생성할 수 있는 전력량의 변동이 심하다.

따라서, 에너지 저장시스템은 생성된 에너지를 저장해 두었다가 필요한 시점에 안정적으로 전력 계통에 다시 공급해주는 장치로서 에너지 저장 시스템은 필요 불가결한 설비로 떠오르고 있다.

또한, 에너지 저장 시스템은 전력 수요가 적을 때 에너지를 저장하고, 과부하 또는 비상시에 전력을 공급함으로 써 전력 품질 및 에너지 사용 효율을 제고할 수 있다.

이러한 에너지 저장 시스템은 가정용 에너지 저장 시스템, 산업용 또는 상업용 중대형 에너지 저장 시스템, 발전소 및 변전소에 설치되는 초대용량의 에너지 저장 시스템 등을 예로 들 수 있다.

상기와 같은 에너지저장시스템은 이차전지로 이루어진 다수개의 전지셀이 직렬 또는 병렬로 연결되는 전지팩을 수용하는 전지팩 하우징간을 직렬 또는 병렬로 연결하여 공급가능한 전력을 증대시킬 수 있다.

이때 종래의 에너지저장시스템은 전지팩의 구동중에 발생되는 열에 의하여 전지셀의 고장이 발생될 수 있어 냉각팬이나 냉각수가 순환되는 냉각파이프를 구비해야 되었다.

따라서 종래(예를 들면, 등록특허공보 제10-1347985호)에는 전지팩을 수납하는 하우징에 다 수개의 통기공을 구비하여 별도의 냉각장치가 없어도 냉각이 가능한 구조를 갖도록 제안되었다.

하지만, 상기와 같은 종래의 기술은 다 수개의 전지셀이 직렬 또는 병렬로 연결되는 전지팩의 전장부품을 전지팩이 수납된 하우징 내측에 설치함에 따라 비좁은 공간내에 전장부품을 설치해야되기에 작업공간이 협소하여 그 과정이 용이하지 않은 문제점이 있었다.

또한, 종래에는 전지팩에 수납되는 전지셀의 크기나 양에 따라서 일치된 케이스만을 적용할 수 있었다. 즉, 종래에는 전지셀의 숫자에 따른 수납공간을 갖는 하우징이 고정적으로 사용됨에 따라 전지셀의 숫자가 증감될 경우에 이전 하우징을 사용하지 못하고 신규 하우징을 다시 제작해야되기에 제작비용이 증가되는 문제점이 있었다.

또한, 종래의 전지팩은 전장부품을 수용하는 별도의 공간을 갖지 못하고, 전장부품과 이에 연결되는 전선이 매우 복잡하게 연장됨에 따라 상호간의 전선의 꼬임이나 조립과정에서 손상을 줄 수 있어 별도로 전선을 정리해야되는 문제점이 있었다.

또한, 종래의 전지팩은 전장부품을 수용하는 별도의 공간을 구비하지 못하고, 통상적으로 전지모듈의 상측에 센싱보드와 함께 적층되는 구조로 고정됨에 따라 센싱보드나 전지모듈의 교체 또는 수리시에 전장부품과 센싱보드를 모두 분해시켜야 되기에 장시간이 소요되는 문제점이 있었다.

또한, 종래의 전지팩은 제조사 또는 사용자 측에서 전지팩의 이상유무 및 고장을 방지하기 위하여 근거리 무선통신이 가능하도록 통신모듈(예를 들면, 와이파이(WiFi) 모듈)을 구비하고 있으나, 종래의 통신모듈은 전지팩 케이스의 내측에서 고정된 것으로 이에 일치되는 케이스가 별도 설계되어야 한다. 따라서, 종래의 전지팩 케이스는 범용적으로 사용할 수 없고, 설계 비용이 추가되는 문제점이 있었다.

등록특허공보 제10-1347985호(2013.12.27일 등록) 등록특허공보 제10-1285712호(2013.07.12일 등록) 한국 공개특허공보 제10-2013-012353c4호(2013.11.18) 한국 공개특허공보 제10-2014-0090077호(2014.07.16)

본 발명은 종래기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 전지모듈의 수용되는 공간과 전장부품이 수용되는 공간을 임의대로 조절가능한 전지팩을 제공하는 것이다.

또한, 본 발명의 다른 목적은 전지셀의 통전을 위하여 설치되는 버스바와, 전장부품 및 이에 연결되는 전선의 조립 및 정리가 용이한 전지팩을 제공함에 있다.

또한, 본 발명의 또 다른 목적은 전지팩 케이스에 착탈 가능한 유선 또는 무선 통신용 통신모듈을 구비하여 전지팩 케이스를 범용적으로 사용할 수 있는 전지팩을 제공함에 있다.

그러므로, 본 발명은 상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 하기와 같은 실시예를 포함한다.

본 발명의 바람직한 실시예는 다 수개의 전지셀이 연결되는 전지모듈과, 전지모듈의 이상유무 및 충전량을 감시 및 관리하는 비엠에스(BATTERY MANAGEMENT STYSTEM)를 수용하는 부품실장부재와, 전지모듈과 부품실장부재를 수용하는 케이스와, 케이스에서 전지모듈과 부품실장부재가 설치되는 영역을 구획하도록 상기 케이스의 내측에 착탈가능한 고정부재와, 케이스의 내측에 고정되어 부품실장부재에 수용된 비엠에스와 신호 연결되어 충전량과 이상 유무 메세지를 출력하는 표시수단과, 전원스위치와, 통신 커넥터중 하나 이상을 포함하는 디스플레이 부재와, 전지셀들을 직렬 또는 병렬로서 통전가능하도록 각 전지셀의 극주를 연결시키는 센싱보드 및 케이스의 외측에서 선택적으로 착탈 가능하고, 통신커넥터에 체결되어 무선통신으로 데이터를 송수신하는 통신부재를 포함하고, 고정부재는 케이스의 바닥면에 밀착되도록 수평으로 연장된 바닥판과, 바닥판으로부터 직립되어 전지모듈과 부품실장부재가 수납되는 영역을 구획하는 직립판과, 직립판의 양측에서 절곡되어 케이스 내면에 밀착 및 고정되는 날개판을 포함하는 전지팩을 제공할 수 있다.

따라서, 본 발명은 전지모듈의 크기와 전장부품의 크기에 따라서 전지팩 케이스 내부공간을 임의대로 조절 가능함에 따라 전지모듈과 전장부품의 수량 및 용량을 증감시마다 별도의 구조 변형이나 설계의 변경 없이 사용가능한 효과가 있다.

또한, 본 발명은 센싱보드에 조립되는 전장부품 및 전선과, 극주버스바를 기판에 압입하여 고정 및 가이드할 수 있어 극주버스바, 전장부품의 고정 및 전선 정리와 같은 과정이 생략될 수 있어 조립시간이 단축되는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 통신모듈을 케이스 외부에서 착탈가능하도록 구비함에 따라 제조사에서 전지팩 케이스를 범용적으로 사용할 수 있어 별도 설계를 위한 시간을 단축하고, 제조라인을 통합할 수 있어 제조비용이 절감되는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 전지팩을 도시한 분해 사시도이다.
도 2는 본 발명의 전지팩에서 일부 확대 도면이다.
도 3은 본 발명의 고정부재와 부품실장부재를 수용한 케이스를 도시한 사시도이다.
도 4는 본 발명의 고정부재와 부품실장부재를 도시한 분해 사시도이다.
도 5는 본 발명의 고정부재가 케이스에 고정된 예를 도시한 사시도이다.
도 6은 본 발명의 디스플레이부재가 케이스에 고정된 예를 도시한 사시도이다.
도 7은 본 발명의 디스플레이부재를 도시한 사시도이다.
도 8은 본 발명의 센싱보드를 간략 도시한 사시도이다.
도 9는 본 발명의 극주버스바를 도시한 사시도이다.
도 10은 본 발명의 버스바를 도시한 도면이다.
도 11은 본 발명의 센싱보드의 일부를 확대 도시한 사시도이다.
도 12는 도 11의 배면 사시도이다.
도 13은 본 발명에서 버스바의 체결 상태를 도시한 단면도이다.
도 14는 본 발명에서 센싱보드의 전원연결부를 도시한 사시도이다.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제 하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

또한, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 도면 부호에 관계없이 동일한 구성 요소는 동일하거나 관련된 참조부호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.

이하에서는 본 발명에 따른 전지팩을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명의 전지팩을 도시한 사시도이다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 전지팩은 다 수개의 전지셀이 하나 이상의 열과 행으로 그룹화된 전지모듈(800)과, 전지모듈(800)을 수용하는 케이스(200)와, 케이스(200)를 밀폐시키는 커버(400)와, 전지모듈(800)의 전압, 온도 및 이상유무와 셀밸런싱을 수행하는 비엠에스(BATTERY MANAGEMENT SYSTEM)등이 실장되는 부품실장부재(100)와, 전지모듈(800)을 상호 간에 직렬 또는 병렬로 연결시키고 전장부품을 지지하는 센싱보드(300)를 포함한다.

케이스(200)는 부품실장부재와, 전지모듈과, 센싱보드가 수용되는 공간을 형성한다. 보다 상세한 구성은 도 2 내지 도 4를 참조하여 후술한다.

커버는 케이스(200)의 상부를 밀폐시킨다. 상세한 구성은 일반적으로 공지된 것을 적용함에 따라 그 상세한 설명을 생략한다.

전지모듈(800)은 양과 음의 전원을 출력하는 각각의 극주(811, 821)와, 내부의 가스가 배출되는 벤트홀(812, 822)을 각각 포함하는 다 수개의 전지셀(810~840)을 포함한다.

센싱보드(300)는 전지모듈에서 서로 인접된 전지셀에서 각각 돌출되는 양 또는 음의 전원을 출력하는 극주가 돌출되고, 전지셀의 전압이나 온도를 측정하는 온도센서 및/또는 전압센서를 고정 및 지지한다. 여기서 센싱보드(300)는 인접한 전지셀을 직렬 또는 병렬로 연결시키는 전도성 금속재질의 극주버스바(도 9 참조)가 상측에서 압입될 수 있다. 보다 상세한 구성은 후술한다.

통신부재(500)는 케이스(200)의 외측에서 착탈가능하도록 구비된다. 바람직하게로는 통신모듈은 와이파이(WiFi) 모듈로서 케이스(200) 외측에서 후술되는 디스플레이부재(700)(도 6 및 도 7 참조)의 통신커넥터(740)로 연결된다.

또한, 본 발명은 전지모듈의 충전량 및/또는 이상유무, 이상유무 메시지를 출력할 수 있고, 통신부재(500)의 착탈가능한 구조를 위하여 디스플레이부재(700)를 더 포함한다. 디스플레이부재(700)는 도 6과 도 7을 참조하여 후술한다.

본 발명은 상기와 같은 구성을 포함하며, 이중 케이스(200)와, 부품실장부재와, 고정부재(600)는 도 2 내지 도 5를 참조하여 설명한다.

도 2는 본 발명의 전지팩에서 일부 확대 도면, 도 3은 고정부재와 부품실장부재를 수용한 케이스를 도시한 사시도이다.

도 2 및 도 3을 참조하면, 케이스(200)는 외부 부하에 연결되는 전원단자(210)와, 회전가능하도록 고정된 손잡이(220)와, 본체에 비하여 확장된 면적을 갖고 지면(예를 들면, 전기차의 바닥면)에 고정되는 밑판(260), 밑판(260)과 케이스(200)본체를 고정시키는 고정브라켓(270)과, 고정브라켓(270) 및 밑판(260)을 지면에 고정시키는 케이스 고정수단(280)과 케이스(200) 내측에서 전지모듈(800)의 유동을 방지하는 모듈걸림편(250)을 포함한다.

전원단자(210)는 케이스(200)의 일면에서 돌출되어 전원버스바(380)에 연결되는 전원커넥터(211)를 구비하여 케이스(200)의 일면에 형성된 단자공(212)으로 돌출된다.

손잡이(220)는 케이스(200)의 양측에서 직립된 벽면에 각각 회전가능하도록 고정된다.

밑판(260)은 본체의 하측에서 보다 확장된 면적을 갖고 형성되어 본체의 하면에 고정된다. 여기서 밑판(260)은 외측 끝단에서 직립된 벽면으로 형성된다.

고정브라켓(270)은 'ㄴ'자 형으로서 직립된 벽면이 본체의 외면에 밀착 고정되고, 수평면이 밑판(260)의 상면에 고정된다. 여기서 고정브라켓(270)은 용접 또는 리벳이나 볼트 및 나사와 같은 도구로서 본체와 밑판(260)을 고정시킨다.

케이스 고정수단(280)은 고정브라켓(270)에서 밑판(260)의 상면에 밀착된 고정브라켓(270)이 수평면으로 삽입되어 밑판(260)을 연통하여 대상물(예를 들면, 전기차의 바닥면)로 삽입되어 전지팩을 고정시킨다.

모듈걸림편(250)은 케이스(200)의 내측벽면에서 하나 이상이 돌출되도록 형성된다. 모듈걸림편(250)은 내측에서 수용된 전지모듈(전지셀)이 흔들림이나 충격에 의하여 케이스(200) 에서 이탈되지 않도록 고정시키는 역할을 수행한다.

또한, 케이스(200)는 일면에서 디스플레이부재(700)의 전원스위치(730)와, 통신부재(500)가 연결되는 통신커넥터(740)가 노출될 수 있도록 관통형성된 스위치공(232)과 커넥터공(231)을 포함한다. 또한, 케이스(200)는 내측에서 열을 방열시키도록 하나 이상의 방열구(240)를 더 포함할 수 있다.

도 4는 고정부재와 부품실장부재를 도시한 분해 사시도, 도 5는 고정부재가 케이스에 고정된 예를 도시한 사시도이다.

도 4 및 도 5를 참조하면, 부품실장부재는 상호 결합되어 내측에 비엠에스가 실장되는 회로기판(120)을 수용하는 부품하우징(110, 110')과, 부품하우징(110, 110')의 일면에서 선택적으로 체결되는 보호모듈(140)과, 보호모듈(140)을 지지하여 부품하우징(110, 110')에 착탈가능하도록 체결되어 보호모듈(140)을 지지하는 착탈기판(130)과, 부품하우징(110, 110')의 상단에서 개구되어 센싱보드(300)에서 연장되는 전선이 인출입되는 인입개구(150)와, 부품하우징(110, 110')의 상단에서 오목형의 홈을 이루어 인입개구(150)를 형성하는 개구홈(160)과, 전류센서(180)를 포함한다.

부품하우징(110, 110')은 내측에서 비엠에스(BMS:BATTERY MANAGEMENT SYSYTEM)이스등이 실장되는 회로기판(120)을 수용하도록 내측 빈공간을 형성한다. 여기서 부품하우징(110, 110')은 제1하우징(110)과 제2하우징(110')으로서 분할되어 상호 체결된다. 예를 들면, 제1하우징(110)과 제2하우징(110')은 각각 비엠에스(BMS)를 이루는 부품을 실장할 수 있도록 회로기판(120)이 설치될 수 있다.

이를 위하여 부품하우징(110, 110')은 상호 대향된 위치에서 각각 형성되는 하나 이상이 고정편(112, 112')과, 고정부재(600)로 연장되는 하나 이상의 연결바(111)를 포함한다.

고정편(112, 112')은 상하좌우측면중 선택된 하나 이상에서 각각 하나 이상이 상호 대향된 위치에서 각각 형성된다. 고정편(112, 112')은 나사등이 연통될 수 있도록 관통형성된다.

연결바(111)는 부품하우징(110, 110')중 고정부재(600)에 인접한 제1하우징(110)의 상면에서 상호 이격된 한 쌍으로서 고정부재(600)측으로 연장되어 나사나 볼트와 같은 도구에 의하여 고정부재(600)에 결합된다.

전류센서(180)는 부품하우징(110, 110')의 상면에서 전원버스바(380)의 외측에서 전류를 측정할 수 있도록 빈공간으로 이루어진 중앙 사이로 양측 벽면과 상면을 이루도록 형성된다.

더욱 바람직하게로는 부품하우징(110, 110')의 상면에서 센싱보드(300)에 설치된 온도센서 및 전압센서에 연결되는 전선이 연결되는 부품커넥터(113)를 더 포함할 수 있다.

부품커넥터(113)는 부품하우징(110, 110')의 상면에 고정되어, 인입개구(150)를 통하여 인출된 전선과, 센싱보드(300)로 연장된 전선간을 연결시킨다.

인입개구(150)는 제2하우징(110')에서 오목형으로 형성되는 개구홈(160)에 의하여 형성되며, 더욱 바람직하게로는 이물질의 유입을 방지하기 위하여, 예를 들면, 플라스틱 재질로 이루어진 개구커버(도시되지 않음)로 밀폐될 수 있다. 개구커버(도시되지 않음)는 인입개구(150)를 선택적으로 밀폐 또는 개방시킬 수 있도록 나사와 같은 도구에 의하여 고정되는 것이 바람직하다.

착탈기판(130)은 부품하우징(110, 110')의 일면(예를 들면, 제2하우징(110')의 일면)에서 착탈가능하도록 고정된다. 이를 위하여 제2하우징(110')의 일면은 개방형성될 수 있다. 또한, 착탈기판(130)은 보호모듈(140)을 지지할 수 있도록 고정판(131)을 더 구비할 수 있다.

고정판(131)은, 예를 들면, 'ㄴ'자 형으로서 보호모듈(140)로 연결되는 전선의 인출입이 용이하도록 관통된 전선인출공(도시되지 않음)이 형성된다.

보호모듈(140)은, 예를 들면, 저항으로서 이상전원의 발생시에 비엠에스의 제어에 의하여 바이패스된 이상전원을 소모시키는 역할을 수행한다. 이와 같은 보호모듈(140)의 기능이나 회로는 일반적으로 공지된 구성이며, 본 발명은 이와 같은 보호모듈(140)을 사용자의 선택에 따라 선택적으로 추가할 수 있도록 하는 것이 주요지이다.

즉, 본 발명의 보호모듈(140)은 착탈기판(130)에 고정되어, 사용자의 선택에 의하여 부품하우징(110, 110')에 체결 또는 제거될 수 있다.

고정돌기(170)는 부품하우징(110, 110')의 하면에서 하나 이상이 돌출되어 후술되는 고정부재(600)의 돌기공(621)(하기 참조)에 삽입된다. 즉, 고정돌기(170)는 부품하우징(110, 110')을 고정부재(600)에 고정시킨다.

고정부재(600)는 하측에서 수평으로 연장되어 본체의 바닥면에 밀착고정되는 바닥판(620)과, 직립된 벽면으로 형성되는 직립판(610)과, 직림판의 양측에서 부품하우징(110, 110')측으로 절곡된 날개판(630)과, 직립판(610)의 상단에서 부품하우징(110, 110')측으로 절곡된 연결편(640)을 포함한다.

직립판(610)은 바닥판(620)의 일측 끝단에서 직립된 벽면으로 형성되어 전지모듈이 수용되는 공간과, 부품실장부재가 설치되는 공간을 구획한다.

바닥판(620)은 수평으로 연장되어 본체의 바닥면에 밀착된다. 여기서 바닥판(620)은 상술한 고정돌기(170)가 삽입될 수 있도록 하나 이상의 돌기공(621)을 더 포함한다.

고정돌기(170)와 돌기공(621)은 부품하우징(110, 110')을 고정부재(600)에 직립된 상태로서 결합시킬 수 있다.

날개판(630)은 직립판(610)의 양측에서 부품하우징(110, 110')측으로 절곡된다. 여기서 날개판(630)은 케이스(200)의 내측벽면에 밀착되며, 나사등의 도구가 케이스(200)와 연통될 수 있도록 체결공(631)이 형성될 수 있다.

연결편(640)은 직립판(610)의 상단에서 부품하우징(110, 110')측으로 연장형성되며, 제1하우징(110)의 상단에서 연장된 연결바(111)가 체결될 수 있도록 체결공(641)이 형성될 수 있다.

도 6은 본 발명의 디스플레이부재가 케이스에 고정된 예를 도시한 사시도, 도 7은 디스플레이부재를 도시한 사시도이다.

도 6 및 도 7을 참조하면, 디스플레이부재(700)는 케이스(200)의 내측 일면에 고정되어 충전량이나 이상유무 및 고장등에 관련된 메세지를 출력하거나, 케이스(200) 외측에서 통신부재(500)를 연결시킨다.

이를 위하여 디스플레이부재(700)는 상호 분할 또는 일체형으로 이루어진 디스플레이 하우징(710)과, 하우징의 외측으로 충전량 및/또는 메세지를 출력하는 표시수단(720)과, 전원스위치(730)와, 통신커넥터(740)와, 표시수단(720) 내지 통신커넥터(740)에 전기적 신호 및 제어신호를 출력하는 부품(반도체 소자 및/또는 IC)이 실장되는 디스플레이기판(도시되지 않음)을 구비한다.

디스플레이 하우징(710)은 표시수단(720) 내지 통신커넥터(740)가 연결되는 디스플레이 기판을 수용하는 공간을 이루어 케이스(200)의 내측 벽면에 고정된다.

전원스위치(730)는 전지모듈을 수동조작으로 온오프되어 전지모듈의 온오프명령을 출력한다. 이와 같은 온오프 명령은 디스플레이 기판을 통하여 부품하우징(110, 110')에 수용된 비엠에스로 전달된다.

통신커넥터(740)는 디스플레이 기판(도시되지 않음)에 고정되고, 통신커넥터(740)를 통하여 수신 또는 송신되는 신호는 디스플레이 기판(도시되지 않음)을 통하여 비엠에스(BMS)로 송수신 된다.

표시수단(720)은 비엠에스(BMS)의 제어에 따라서 충전량 및/또는 메세지를 출력한다. 예를 들면, 표시수단(720)은 하나 이상의 색상으로 발광하는 발광소자(LED)로서 서로 다른 색상으로 순차적으로 온오프시켜 충전량을 표시하거나, 또는 액정 디스플레이로서 설정된 문자나 기호, 숫자로서 이상유무나 고장을 표시하는 메세지를 출력할 수 있다.

아울러, 케이스(200)는 관리자가 커버(400)를 분해하지 않더라도 표시수단(720)의 출력 메세지 또는 충전량을 확인 가능하도록 관통형성된 표시공(도시되지 않음)을 더 구비할 수 있다.

전원스위치(730)는 디스플레이 하우징(710)의 전면에서 돌출되어 케이스(200)의 스위치공(232)을 통하여 케이스(200) 외측으로 노출된다.

통신커넥터(740)는 케이스(200)의 커넥터공(231)을 통하여 케이스(200) 외측으로 노출된다.

여기서 통신커넥터(740)는 통신부재(500)의 커넥터가 연결되며, 통신부재(500)로부터 수신 또는 송신되는 데이터가 입출력된다. 이와 같은 통신커넥터(740)의 송수신 신호는 부품실장부재에 수용된 비엠에스의 제어에 의하여 이루어질 수 있다.

도 8은 본 발명의 센싱보드, 도 9는 본 발명의 극주버스바를 도시한 사시도이다.

도 8 및 도 9를 참조하면, 센싱보드(300)는 기판(310)과, 전지셀(810~840)의 상면에서 양과 음의 전원을 출력하는 극주(811, 821)가 삽입 및 돌출되는 다 수개의 극주돌출부(330)와, 케이스(200)의 전원단자(210)로 연결되는 전원버스바(380)가 연결되는 전원연결부(350)(도 10 참조)와, 극주돌출부(330)로 돌출된 전지셀(810~840)의 극주(811, 821)를 상호 통전시키는 극주버스바(320)를 포함한다.

극주돌출부(330)는 상호 이격된 다 수개로서 인접된 두 개의 전지셀에서 서로 다른 극성 또는 동일 극성의 극주(811, 821)가 하측으로부터 돌출된다.

극주버스바(320)는 극주돌출부(330)로 돌출되는 서로 다른 전지셀(810~840)에서 각각 돌출된 극주(811, 821)에 체결되어 인접된 전지셀들을 전기적으로 통전시킨다. 극주버스바(320)는 전도성 금속재질로 이루어지거나, 전원의 통전이 가능한 패턴이 형성된 회로기판중 어느 하나로 적용될 수 있다.

상세히 설명하자면, 본 발명의 극주버스바(320)는 일방향으로 연장되는 버스바본체(321)와, 상호 이격된 한 쌍으로서 각각 서로 다른 극주(811, 821)가 체결되도록 관통형성된 한 쌍의 극주공(322))과, 버스바본체(321)에서 관통된 하나 이상의 결합공(323)을 포함한다.

버스바본체(321)는 전도성 금속판으로 길이방향으로 연장형성되며 극주돌출부(330)의 내면에 압입(억지끼움식)으로 삽입된다.

극주공(322)은 상호 이격된 한 쌍으로 형성되어 각각 서로 다른 전지셀(810~840)의 극주(811, 821)가 삽입된다.

결합공(323)은 극주돌출부(330)에 형성되는 결합돌기(332, 도 11 참조)가 삽입되도록 관통형성된다. 결합돌기(332)와 결합공(323)의 체결과정은 후술한다.

또한, 본 발명은 비엠에스(BMS)에서 이상전압 및 전류에 의한 고장, 고온등을 감지하게 위하여 연결되는 온도센서, 전압센서등의 전장부품을 가이드하기 위한 가이드부(340)를 더 포함하는 것이 바람직하다. 이는 도 10을 참조하여 설명한다.

도 10은 본 발명의 가이드부를 개략 도시한 평면도이다.

도 10을 참조하면, 가이드부(340)는 부품실장부재(100)로부터 연장된 다 수개의 전선을 가이드하도록 하향된 메인연결로(341, 342)와, 메인연결로(341, 342)에서 각 극주돌출부(330)측으로 연장되어 전장부품을 지지하는 가지로(343)를 포함한다.

메인연결로(341, 342)는 하나 이상으로서 기판(310)의 일측에서 반대쪽으로 연장되는 홈으로 형성되며, 바람직하게로는 동일방향으로 연장되는 극주돌출부(330)들을 사이에 두고 양측에서 각각 형성됨이 바람직하다.

예를 들면, 극주돌출부(330)는 제1전지셀(810)의 양의 극주(811)와 제2전지셀의 음의 극주(821)가 삽입되는 제1극주돌출부(330), 제2전지셀(820)의 양의 극주와 제3전지셀(23)의 음의 극주가 삽입되는 제2극주돌출부(330'), 제3전지셀(830)의 양의 극주와 제4전지셀(840)의 음의 극주가 돌출되는 제3극주돌출부(330'')를 예를 들어 설명한다.

이때, 제1극주돌출부(330)와 제2극주돌출부(330')는 기판(310)의 제1블럭(310a)의 상면에서 제1열로서 배치되고, 제2극주돌출부(330')와 제3극주돌출부(330'')는 기판(310)의 제2블럭(310b)에서 제2열로서 배치된다.

따라서, 메인연결로(341, 342)는 제1열과 제2열 사이로 연장되는 제1메인연결로(341)와, 제1열의 반대측에서 연장되는 제2메인연결로(342)를 포함할 수 있다.

가지로(343)는 메인연결로(341, 342)에서 각각의 극주돌출부(330~330'')로 연장되어 전장부품이 고정되는 공간과 연결된 전선(하네스)이 센싱보드(300)의 상측으로 노출되지 않고, 조립 및 전선의 정리가 용이하게 한다.

즉, 메인연결로(341, 342)는 전원연결부(350)에서 연장되는 각각의 전선이 상면으로 노출되지 않도록 지지하고, 가지로(343)는 메인연결로(341, 342)를 통하여 연장된 전선의 끝단에 형성되는 온도센서 및/또는 전압센서와 같은 전장부품을 지지한다.

상술한, 극주돌출부(330)와 메인연결로(341, 342) 및 가지로(343)는 상기와 같은 주요 개념을 달성하기 위하여 다양한 실시예로서 구현되며, 이중 하나의 실시예를 하기의 도 11 내지 도 14를 참조하여 보다 상세히 설명한다.

도 11은 본 발명의 센싱보드의 일부를 확대 도시한 사시도, 도 12는 도 11의 배면 사시도, 도 13은 본 발명에서 극주버스바의 체결 상태를 도시한 단면도, 도 14는 전원연결부를 도시한 사시도이다.

도 11 내지 도 14를 참조하면, 본 발명에 따른 센싱보드(300)는 전장부품과, 기판(310)과, 기판(310)의 상면에서 배치되는 극주돌출부(330)와, 극주돌출부(330)로 삽입되어 전지셀(810~840)간을 통전시키는 극주버스바(320)와, 기판(310)에서 극주돌출부(330)로 설치되는 전장부품과 전선을 안내 및 수용하는 가이드부(340)와, 전원버스바(380)가 연결되는 전원연결부(350)와, 전지셀(810~840)의 벤트홀(812, 822)에 일치되도록 관통형성된 벤트공(360)과, 뒤집어 졌을 때, 센싱보드(300)에 가해지는 충격을 흡수 및 전장부품을 보호하기 위한 보호돌기(370)를 포함한다.

전장부품(도시되지 않음)은 온도센서 및 전압센서로서 부품실장부재(100)에 구비되는 비엠에스와 연결된다. 이를 위하여 센싱보드(300)는 비엠에스(BMS)와 전장부품을 연결하도록 기판(310)에 설치된 커넥터(도시되지 않음)를 통하여 연결된다.

기판(310)은 상향된 상면을 이루는 제1블럭(310a)과, 제2블럭(310b)을 구성하고, 제1블럭(310a)과 제2블럭(310b)은 메인연결로(제1메인연결로(341))에 의하여 상호 이격 된다.

벤트공(360)은 다 수개로서 각각 전지셀의 벤트홀(812, 822)에 연통가능한 위치에 형성되어, 전지셀(810~840)에서 배출된 가스를 외부로 배출시킨다.

보호돌기(370)는 뒤집어졌을 경우에 센싱보드(300)에 가해지는 충격을 완화시킬 수 있도록 센싱보드(300)에서 상측으로 다 수개가 돌출된다. 즉, 보호돌기(370)는 전지팩이 뒤집어졌을 때, 센싱보드(300)가 지면(예를 들면, 커버(400))과 밀접하여 전달되는 충격을 완화시킬 수 있도록 이격된 공간을 형성한다.

가이드부(340)는 극주돌출부(330)를 사이에 두고 기판(310)의 일측에서 타측 끝단으로 연장되어 하나 이상의 전선을 안내하는 제1메인연결로(341) 및 제2메인연결로(342)와, 제1메인연결로(341) 및 제2메인연결로(342)중 적어도 하나에서 극주돌출부(330)로 연장되는 가지로(343)를 포함한다.

제1메인연결로(341)는 기판(310)의 제1블럭(310a)과 제2블럭(310b) 사이의 이격된 공간으로 형성되어 전장부품에 연결되는 전선을 수용 및 안내한다. 또한, 제2메인연결로(342)는 기판(310)의 최외측에서 연장되어 제1블럭(310a)의 극주돌출부(330)에 설치되는 전장부품에 연결되는 전선을 수용 및 안내한다.

여기서, 제1메인연결로(341)와 제2메인연결로(342)는 상측에서 측방으로 돌출되어 내측에 수용된 전선의 이탈을 방지할 수 있도록 하나 이상의 전선걸림편(341a, 342b)이 형성된다.

극주돌출부(330)는 제1블럭(310a) 및 제2블럭(310b)의 상면에서 하향된 홈으로서 내면을 이루고, 바닥면이 관통되어 하측에서 전지셀의 극주(811, 821)가 돌출되도록 관통형성되는 관통구(331)와, 관통구(331) 사이에서 연장되는 지지판(333)과, 지지판(333)에서 상향 돌출되어 극주버스바(320)가 체결되는 하나 이상의 결합돌기(332)가 포함된다.

또한, 극주돌출부(330)는 내면(334)에 돌출되어 밀착되는 극주버스바(320)의 측면을 가압 및 걸림시켜 이탈을 방지할 수 있도록 돌출되는 하나 이상의 걸림돌기(334a)를 더 포함한다.

지지판(333)은 관통구(331) 사이로 연장되어 상면에 돌출된 결합돌기(332)와, 결합돌기(332)에 체결된 극주버스바(320)를 지지한다.

결합돌기(332)는 하나 이상이며, 도시된 바를 참조하면, 서로 다른 직경을 갖고 상호 이격된 한 쌍으로 이루어짐이 바람직하다.

여기서 극주돌출부(330)는 제1메인연결로(341)에서 연장된 가지로(343)와, 제2메인연결로(342)에 각각 연통된다.

예를 들면, 가지로(343)는 제1메인연결로(341)에서 연장되는 안내홈(343a)과, 극주돌출부(330)에 연통되는 고정홈(343b)을 포함한다.

안내홈(343a)은 전장부품에 연결결되는 전선을 지지하기 위한 것으로서 고정홈(343b)에 비하여 보다 적은 폭을 갖고 형성되며, 바람직하게로는 직각 형태가 아닌 커브구간을 갖도록 형성됨이 바람직하다.

고정홈(343b)은 안내홈(343a)의 끝단에서 극주돌출부(330)의 내측으로 연통되도록 형성된다. 여기서 고정홈(343b)은, 예를 들면, 전장부품(온도센서 또는 전압센서)의 형상이나 크기에 따라 다양한 모양으로 형성될 수 있다. 바람직하게로는 바닥면이 개방되어 하측에 위치된 전지셀의 온도나 전압이나 전류의 측정할 수 있도록 한다.

더욱 바람직하게로는 고정홈(343b)은 극주돌출부(330)에 삽입된 극주버스바(320)에 근접하도록 극주돌출부(330)의 결합돌기(332)와 일치된 위치로 형성되는 것이 바람직하다.

또한, 본 발명은 제1메인연결로(341)와 제2메인연결로(342)에서 극주돌출부(330)와의 간격이나 공간의 활용도를 고려하여 상술한 가지로(343)를 각각 부가하여 전장부품을 안내할 수 있지만, 도 10 및 도 11에 도시된 바와 같이 제2메인연결로(342)와 극주돌출부(330)간의 간격이 적을 경우엔 가지로(343)를 형성하지 않고, 직접 연통시킴도 가능하다.

즉, 제2메인연결로(342)는 가지로(343)를 더 구비하여 극주돌출부(330)로 연장되도록 형성됨도 가능하고, 제2메인연결로(342)에서 직접 극주돌출부(330)로 연통될 수 있다.

이중, 첨부된 도면은 제2메인연결로(342)에서 극주돌출부(330)로 직접 연통되는 구성을 예로서 도시되었다. 이하에서는 도면에 도시된 바를 참조하여 설명한다.

또한, 제2메인연결로(342)는 가지로(343)가 연장된 극주돌출부(330)의 일측 내면과 반대쪽에 위치된 내면으로 연통된다. 여기서 제2메인연결로(342)는 전장부품이 설치되도록 바닥면이 관통되는 설치구(342a)를 형성한다. 이때, 설치구(342a)는 극주돌출부(330)에 삽입된 극주버스바(320)에 근접하여 온도 또는 전압을 감지하기 위하여 결합돌기(332)에 연결될 수 있도록 근접한 위치에 형성될 수 있다.

만약, 설치구(342a)에 전압센서 또는 전류센서(180)가 설치되었을 경우에는 극주버스바(320)가 체결된 결합돌기(332) 또는 극주버스바(320)에 연결시켜 센싱함도 가능하다.

여기서, 결합돌기(332)는 상술한 바와 같이 서로 다른 직경을 갖도록 형성된다. 예를 들면, 전압센서의 경우 극주버스바(320)를 통하여 통전되는 전압을 감지하기 위하여 극주버스바(320)에 직접 밀착되는 것보다 결합돌기(332)에 연결 또는 접촉되도록 고정시킴도 가능하다. 이를 위하여 결합돌기(332)는 전도성 금속으로 이루어짐을 당연하다.

이때, 전압센서가 연결되는 결합돌기(332)의 경우에는 열저항이나 면저항을 고려함에 따라 온도센서에 비하여 그 직경을 적게 형성할 수 있다.

반대로, 온도센서가 밀착 또는 근접하게 위치에 형성되는 결합돌기(332)는 극주부스바(320)의 방열을 위하여 직경을 확장할 수 있다.

극주버스바(320)는, 도 13을 참조하면, 극주돌출부(330)의 상측으로부터 삽입되어 걸림돌기(332)의 하측으로 인입된다. 즉, 본 발명의 극주버스바(320)는 작업자가 용접이나 고정수단(나사나, 볼트)와 같은 별도의 치구 없이 압력을 가하여 억지끼움식으로 체결된다.

이때, 극주버스바(320)는 중심부에 위치된 결합공(323)에 결합돌기가 삽입되고, 양측 끝단에 위치된 극주공(322)에 하측의 전지셀의 극주(811, 821)가 삽입되도록 설치된다. 아울러 극주버스바(320)는 극주돌출부(330)의 내면에 형성된 하나 이상의 걸림돌기에 의하여 이탈되지 않도록 고정된다.

전원연결부(350)는 최외각에 형성되는 최외각 극주돌출부(330a, 330b)로 체결되는 전원버스바(380)를 지지하는 지지블럭(351)과, 지지블럭(351)에 삽입되어 전원버스바(380)를 고정시키는 고정블럭(353)과, 고정블럭(353)을 고정시키는 고정수단이 체결되는 지지봉(352)을 포함한다.

지지블럭(351)은 양측 모서리에서 각각 직립된 지지벽(351b) 사이에 지지봉이 고정되는 하나 이상의 상단(351c)과, 상단과 상단과 사이에서 하향된 단차를 이루어 전원버스바(380)가 삽입되는 삽입단(351a)을 포함한다.

지지봉(352)은 지지블럭(351)의 상단(351c)에 직립되도록 고정되며, 상면에서 하향된 고정공이 형성된다. 지지봉(352)의 고정공은 고정블럭(353)을 연통하여 삽입되는 나사 또는 리벳등의 고정수단(도시되지 않음)이 체결된다.

고정블럭(353)은 상면에서 개구되어 하측에서 삽입단(351a)에 삽입된 전원버스바(380)의 상면을 노출시키도록 상하측으로 개구된 측정개구(353b)와, 측정개구(353b)의 외벽면을 이루어 삽입단(351a)의 상측으로 하향 연장되는 가압관(353a)과, 양측으로 연장된 날개(353d)에서 지지봉(352)의 고정공에 연통되도록 관통형성된 체결공(353c)을 포함한다.

고정블럭(353)은 삽입단(351a)의 상측에 가압관(353a)이 위치되고, 체결공(353c)이 형성된 날개(353d)가 지지봉(352)의 상단(351c)에 위치되도록 체결된다. 여기서 측정개구(353b)는 상측에서 삽입단(351a)을 통하여 최외극 극주돌출부(330a, 330b)로 연장되는 전원버스바(380)를 시각적으로 확인할 수 있어 전원버스바(380)를 통한 전지팩의 출력전압의 측정이 가능하도록 형성된다.

또한, 고정블럭(353)의 가압관(353a)은 지지봉(352)을 연통하여 고정수단이 체결되면, 삽입단(351a)에 놓여진 전원버스바(380)를 가압하여 고정시킨다.

또한, 본 발명은 고정블럭(353)과 지지블럭(351) 및 지지봉(352)을 이루어진 전원 연결부를 구비함에 따라 전원버스바(380)의 고정 및 조립이 용이하게 이루어질 수 있다.

본 발명은 위와 같은 구성을 포함하며, 이와 같은 구성을 통하여 달성되는 작용 및 효과를 설명한다. 작용 및 효과는 조립공정의 예를 들어 설명한다.

먼저, 작업자는 하나 이상의 전지셀을 상호 밀착되도록 케이스(200)의 내부에 배치한다. 도 1에 도시된 바는 다 수개의 전지셀이 2열로서 배치된 실시예를 도시한 것이나, 1열 또는 3열로 배치될 수 있다.

이와 같은 전지셀의 배치는 메인연결로(341, 342) 및 가지로(343)의 배치가 선택적으로 이루어질 수 있다. 예를 들면, 전지셀이 2 열로 배치되면, 각 극주돌출부(330)에 고정되는 전장부품의 숫자에 따라서 가지로(343)에 의한 전장부품의 연결 및 설치하거나 또는 메인연결로(341, 342)와 극주돌출부(330)를 직접 연통시켜 배치할 수 있다.

따라서, 이하에서는 2열로 배치된 전지셀을 구비된 전지모듈(800)에서 제1열의 전지셀과 센싱보드(300)의 조립공정을 일예로서 설명한다.

먼저, 작업자는 케이스(200) 내부에 고정부재(600)를 설치한다. 즉, 작업자는 고정부재(600)의 바닥판(620)을 본체(201)의 바닥면에 안착시키고, 날개판(630)의 체결공(631)을 모듈고정공(233)에 일치시켜 케이스 본체(201) 내면에 밀착되도록 한 뒤에 나사를 연통 삽입한다.

또한, 작업자는 부품하우징(110, 110')의 내측에 비엠에스가 실장된 회로기판(120)을 각각 고정 및 수용한다. 이때, 회로기판(120)은 인입개구(150)로 인입된 센싱보드(300)로부터 연장된 전선이 연결된다.

여기서, 부품하우징(110, 110')은 사용자의 선택에 의하여 보호모듈(140)을 추가할 수 있다. 예를 들면, 제2하우징(110')의 일면은 내측에서 수용된 회로기판(120)과 연결될 수 있도록 개구가 형성되고, 착탈기판(130)은 나사나 기타 고정치구를 이용하여 제2하우징(110')의 일면에 고정된다. 이때, 착탈기판(130)은 'ㄴ'자형의 고정판(131)을 구비하여 보호모듈(140)을 지지하고, 동시에 보호모듈(140)과 회로기판(120)간의 전기적 연결을 위한 전선 연결구조가 구비됨은 당연하다.

이후, 작업자는 부품하우징(110, 110')의 연결바(111)를 연결편(640)의 상단에 위치시키고, 고정돌기(170)를 바닥판(620)의 돌기공(621)에 체결하여 부품하우징(110, 110')을 안착시킨다. 따라서, 고정부재(600)와 부품하우징(110, 110')을 상호 체결함과 동시에 케이스(200) 내면에 고정시키는 작업이 완료된다.

또한, 디스플레이부재(700)는 작업자가 디스플레이 하우징(710)을 케이스(200)의 일면에 고정시킨다. 이때 디스플레이부재(700)의 통신커넥터(740)는 케이스(200)의 커넥터공(231), 전원스위치(730)는 스위치공(232)을 통하여 외측으로 노출된다.

따라서, 작업자는 케이스(200) 외측에 노출된 통신커넥터(740)에 통신부재(500)를 연결하면, 통신부재(500)의 조립이 완료된다. 또는 통신부재(500)는 사용자의 요청에 의하여 구비되지 않을 수 있거나, 설치후 통신부재(500)를 분리함도 가능하다. 이를 위하여 통신부재(500)는 케이스(200) 외면에 착탈가능하도록 고정될 수 있도록 케이스(200)와 통신부재(500)의 하우징에 각각 대향된 위치에서 나사공이 형성되는 고정구조(예를 들면, 부품하우징(110, 110')의 고정편(112, 112'))을 추가할 수 있다.

또한, 작업자는 고정부재(600)를 설치함에 따라 전지모듈과 부품실장부재(100)의 설치 영역이 구획되면, 구획된 영역에 전지모듈(800)을 수납시킨다. 이때, 전지모듈(800)은 케이스(200)의 내면에 돌출된 모듈걸림편(250)의 하측에 위치된다. 여기서 모듈걸림편(250)은 케이스(200) 내측으로 돌출됨에 따라 전지모듈이 충격이나 흔들림에 의하여 이탈을 방지할 수 있다.

이후, 작업자는 케이스(200)에 전지셀(810~840)이 모두 수납되면, 각 극주돌출부(330)가 인접된 한 쌍의 전지셀(21, 22)에서 돌출되는 극주(811, 821)가 상부로 돌출되도록 설치된다. 이때, 전지셀의 벤트홀(812, 822)은 벤트공(360)에 일치된다.

또한, 센싱보드(300)의 극주돌출부(330)는 각각 인접된 전지셀별로 형성된 양 또는 음의 전원을 출력하는 극주(811, 821)가 삽입되어 상측으로 돌출된다.

작업자는 상기와 같이 센싱보드(300)의 설치가 완료되면, 극주버스바(320)를 각각 극주돌출부(330)로 압입시킨다. 즉, 작업자는 극주돌출부(330)의 결합돌기(332)와 극주버스바(320)의 결합공(323)을 일치시키고, 극주(811, 821)와 극주공(322)을 일치시킨 뒤에 버스바본체(321)가 걸림돌기(334a)를 거쳐 지지판(333)의 상면에 밀착될 때까지 힘을 가한다.

그리고, 작업자는 극주버스바(320)의 설치가 완료되면, 전장부품에 연결된 전선을 제1메인연결로(341)와 제2메인연결로(342)로 삽입한다. 삽입된 전선은 제1메인연결로(341)와 제2메인연결로(342)의 상측에서 돌출된 하나 이상의 전선걸림편(341a, 342b)에 의하여 기판(310)의 상면으로 유출됨이 방지된다.

아울러, 제1메인연결로(341)를 통하여 연결되는 전장부품은 해당 극주돌출부(330)에 연결되는 가지로(343)의 고정홈(343b)에 설치된다. 이때, 전장부품은 결합돌기(332) 또는 극주버스바(320)와 밀착되거나 연결되도록 설치된다.

이때, 본 발명의 가지로(343)는 커브구간을 갖도록 형성됨에 따라 전선의 꼬임이나 꺽여지는 현상을 방지할 수 있다.

또한, 제2메인연결로(342)를 통하여 연결되는 전장부품은 극주돌출부(330)로 연통되는 설치구(342a)로 설치된다. 이때, 전선은 제2메인연결로(342)의 내측에 수용된다.

그러므로, 본 발명은 상기와 같은 전장부품의 설치 공정이 완료되면, 메인연결로 및 가지로(343)에 의하여 전선 및 전장부품이 수납됨에 따라 센싱보드(300)의 상면에 전장부품 및 전선이 노출되지 않아 별도로 전선을 정리하는 과정이 생략될 수 있다.

또한, 작업자는 최외각 극주돌출부(330a, 330b)에 전원버스바(380)를 고정시키는 작업을 진행한다. 먼저, 작업자는 전원버스바(380)를 최외각 극주돌출부(330a, 330b)에서 돌출된 극주(도시되지 않음)를 극주공(181)에 체결하여 삽입단(351a)에 설치한다. 그리고, 작업자는 상향된 지지봉(352)의 상면과 양 날개(353d)에 위치된 체결공(353c)을 일치시킨 뒤에 고정블럭(353)을 체결한다.

이때, 고정블럭(353)의 측정개구(353b)는 삽입단(351a)에 안착된 전원버스바(380)의 상측을 노출시키고, 가압관(353a)은 삽입단(351a)에 놓여진 전원버스바(380)를 가압한다. 또한, 전원버스바(380)는 부품하우징(110, 110')의 상측에 고정된 전류센서(180)를 통과하도록 고정된다.

따라서, 작업자 또는 관리자가 전지팩의 수리나 관리를 위하여 전지팩의 출력전원을 측정시에 고정블럭(353)을 해체하지 않더라도 전원버스바(380)에 접촉할 수 있어 출력전원에 대한 측정이 가능하다.

아울러, 상기와 같이 센싱보드(300)의 가이드부로 삽입된 전선은 전원연결부를 통하여 부품하우징(110, 110')의 전선케넥터로 연결된다. 또한, 전선커넥터는 부품하우징(110, 110')의 내측에서 인입개구(150)를 통하여 회로기판(120)으로 연결되는 전선이 연결된다.

이와 같이, 본 발명은 전지셀이 수납되는 공간과 전장부품이 실장되는 부품실장영역을 고정부재(600)로서 사용자가 임의대로 구획 설정할 수 있어 전지셀의 갯수가 증가 또는 감소된다 할지라도, 케이스(200)의 크기나 구조를 변경하지 않더라도 사용이 가능하다.

또한, 본 발명은 디스플레이부재(700)를 통하여 충전량과, 이상유무등의 메세지를 확인할 수 있고, 수동조작에 의한 전원스위치(730)를 구비할 수 있어 사용 및 관리가 편리할 수 있다.

또한, 본 발명은 보호모듈(140) 및 통신부재(500)를 착탈가능한 구조로 설치함에 따라 사용자의 선택에 따라 탈부착할 수 있어 사용자에게 불필요한 기능을 추가하지 않아 구매비용을 절감시킬 수 있다.

예를 들면, 보호모듈(140)은 전기차 경사진 길을 주행시에 발생되는 이상전원을 보호하기 위한 장치이다. 따라서, 전기차의 주행경로가 평지로만 이루어졌을 경우에 위와 같은 보호모듈(140)을 구비할 필요가 없다.

또는, 통신부재(500)는 원거리에 위치된 관리자가 전기차의 이상유무나 고장, 상시 측정을 위한 모니터링을 위하여 구비될 수 있다. 하지만, 위와 같은 원격 모니터링이 필요하지 않을 경우에 통신부재(500)를 장착하지 않아도 된다.

따라서, 구매자는 자신이 상황에 따라 필요한 기능을 추가 또는 불필요한 기능을 장착하지 않기에 종래와 달리 구매비용을 절감시킬 수 있고, 제조사는 보호모듈(140)이 장착되는 경우, 통신부재(500)가 장착되는 경우마다 케이스(200)의 구조를 별도 제작하지 않고, 하나의 케이스(200)로서 범용적으로 사용할 수 있어 제조비용이 절감된다.

100 : 부품실장부재 110, 110' : 부품하우징
111 : 연결바 112, 112' : 고정편
113 : 부품커넥터 120 : 회로기판
130 : 착탈기판 140 : 보호모듈
150 : 인입개구 160 : 개구홈
170 : 고정돌기 200 : 케이스
210 : 전원단자 211 : 전원커넥터
212 : 단자공 220 : 손잡이
231 : 커넥터공 232 : 스위치공
233 : 모듈고정공 240 : 방열구
250 : 모듈걸림편 260 : 밑판
270 : 고정브라켓 280 : 케이스 고정수단
300: 센싱보드 310 : 기판
320 : 극주버스바 330, 330a, 330b : 극주돌출부
331 : 관통구 332 : 결합돌기
333 : 지지판 334 : 내면
340 : 가이드부 341 : 제1메인연결로
342 : 제2메인연결로 342a : 설치구
343 : 가지로 343a : 안내홈
343b : 고정홈 350 : 전원연결부
360 : 벤트공 370 : 보호돌기
380 : 전원버스바 400 : 커버
500 : 통신부재 600 : 고정부재
610 : 직립판 620 : 바닥판
621 : 돌기공 630 : 날개판
640 : 연결편 631, 641 : 체결공
700 : 디스플레이부재 710 : 디스플레이 하우징
711 : 체결공 720 : 표시수단
730 : 전원스위치 740 : 통신커넥터
800 : 전지모듈

Claims

다 수개의 전지셀이 연결되는 전지모듈;
상기 전지모듈의 이상유무 및 충전량을 감시 및 관리하는 비엠에스(BATTERY MANAGEMENT STYSTEM)를 수용하는 부품실장부재;
상기 전지모듈과 부품실장부재를 수용하는 케이스;
상기 케이스에서 상기 전지모듈과 부품실장부재가 설치되는 영역을 구획하도록 상기 케이스의 내측에 착탈가능한 고정부재;
상기 케이스의 내측에 고정되어 상기 부품실장부재에 수용된 비엠에스와 신호 연결되어 충전량과 이상 유무 메세지를 출력하는 표시수단과, 전원스위치와, 통신 커넥터중 하나 이상을 포함하는 디스플레이 부재;
상기 전지셀들을 직렬 또는 병렬로서 통전가능하도록 각 전지셀의 극주를 연결시키는 센싱보드; 및
상기 케이스의 외측에서 선택적으로 착탈 가능하고, 상기 통신커넥터에 체결되어 무선통신으로 데이터를 송수신하는 통신부재를 포함하고,
상기 고정부재는
상기 케이스의 바닥면에 밀착되도록 수평으로 연장된 바닥판;
상기 바닥판으로부터 직립되어 상기 전지모듈과 부품실장부재가 수납되는 영역을 구획하는 직립판; 및
상기 직립판의 양측에서 절곡되어 상기 케이스 내면에 밀착 및 고정되는 날개판을 포함하는 전지팩.
삭제
제1항에 있어서, 상기 부품실장부재는
상기 비엠에스가 실장되는 회로기판을 수용하도록 부품하우징;
상기 부품하우징의 하면에서 하나 이상이 돌출되어 상기 고정부재에서 수평 연장된 바닥판에 형성된 돌기공에 삽입되는 고정돌기;
상기 부품하우징의 상단에서 상기 고정부재의 상측으로 연장 및 고정되는 연결바; 및
상기 부품하우징의 상면에서 상기 센싱보드에 설치되는 전장부품에 연결되는 전선이 인입되도록 형성된 인입개구를 포함하는 전지팩.
제3항에 있어서, 상기 부품하우징의 일면에서 착탈가능하도록 고정되는 착탈기판; 및 상기 착탈기판에 의해 지지 되어 이상전원을 소모시키는 보호모듈을 더 포함하는 전지팩.
제3항에 있어서, 상기 부품실장부재는
상기 부품하우징의 상단에서 상기 센싱보드와 상기 케이스의 외측에 고정된 전원단자 사이를 연결하는 전원버스바가 내측을 관통하도록 상면과 양측 벽면을 이루어 상기 전원버스바에서 통전되는 전류를 측정하는 전류센서를 더 포함하는 전지팩.
제1항에 있어서, 상기 통신부재는
와이파이(WiFi) 모듈인 것을 특징으로 하는 전지팩.
제3항에 있어서, 상기 부품하우징은
체결 및 분리가능한 한 쌍으로 이루어진 것을 특징으로 하는 전지팩.
제1항에 있어서, 상기 센싱보드는
기판;
상기 기판에서 상기 전지셀의 극주가 돌출되도록 개구 형성되는 다 수개의 극주돌출부;
상기 극주돌출부로 압입되어 상기 극주돌출부로 돌출된 서로 다른 전지셀의 극주 사이를 통전가능하도록 연결하는 극주버스바;
상기 전지셀의 온도, 전압, 전류중 하나 이상을 측정하는 전장부품과, 상기 전장부품에 연결되는 전선; 및
상기 전장부품 및 전선을 내측에 수용 및 안내하도록 상기 기판에서 내향된 홈으로 연장되는 가이드부를 더 포함하는 전지팩.