KR101792819B1 - Relay Assembly for Battery Pack - Google Patents

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Abstract

본 발명은 전지팩에서, 복수의 전지셀들 또는 단위모듈들이 직렬로 연결되어 있는 전지모듈 둘 이상과 연결되어, 전지팩의 전원을 스위칭 하는 릴레이 어셈블리로서, 충방전시 전압 및 전류를 제어하는 소자들(‘제어소자들’)이 회로기판 상에 탑재되어 있는 상태로 전기절연성의 하우징 내부에 장착되어 있고, 상기 전지모듈의 단자들과 접속되는 모듈 접속용 부재, 및 전지팩의 파워 커넥터의 단자들과 접속되는 커넥터 접속용 부재들을 포함하고 있으며, 상기 전지모듈의 단자들과 접속되는 모듈 접속용 부재들의 단부들이 상기 하우징의 외부로 돌출되어 있는 것을 특징으로 하는 릴레이 어셈블리를 제공한다.The present invention relates to a relay assembly connected to two or more battery modules in which a plurality of battery cells or unit modules are connected in series to switch the power of a battery pack in a battery pack, A module connecting member connected to the terminals of the battery module and a terminal for connecting the power connector of the battery pack to the terminals of the battery module, And the end portions of the module connecting members connected to the terminals of the battery module protrude to the outside of the housing.

Description

전지팩용 릴레이 어셈블리{Relay Assembly for Battery Pack}Relay Assembly for Battery Pack [0001]

본 발명은 둘 이상의 전지모듈들이 장착되어 있는 전지팩에 포함되는 릴레이 어셈블리에 관한 것이다.The present invention relates to a relay assembly included in a battery pack in which two or more battery modules are mounted.

최근, 충방전이 가능한 이차전지는 와이어리스 모바일 기기의 에너지원으로 광범위하게 사용되고 있다. 또한, 이차전지는 화석 연료를 사용하는 기존의 가솔린 차량, 디젤 차량 등의 대기오염 등을 해결하기 위한 방안으로 제시되고 있는 전기자동차(EV), 하이브리드 전기자동차(HEV) 등의 동력원으로서도 주목받고 있다.BACKGROUND ART [0002] In recent years, rechargeable secondary batteries have been widely used as energy sources for wireless mobile devices. The secondary battery is also attracting attention as a power source for an electric vehicle (EV) and a hybrid electric vehicle (HEV), which are proposed as solutions for the air pollution of existing gasoline vehicles and diesel vehicles using fossil fuels .

소형 모바일 기기들에는 디바이스 1 대당 하나 또는 두서너 개의 전지셀들이 사용됨에 반하여, 자동차 등과 같은 중대형 디바이스에는 고출력 대용량의 필요성으로 인해, 다수의 전지셀을 전기적으로 연결한 전지모듈, 또는 상기 전지모듈을 다수개 연결한 전지팩이 사용된다.In the case of small mobile devices, one or two or more battery cells are used per device, whereas a middle or large-sized device such as an automobile is required to have a large capacity for a large battery, a battery module in which a plurality of battery cells are electrically connected, A battery pack connected to each other is used.

전지팩은 가능하면 작은 크기와 중량으로 제조되는 것이 바람직하므로, 높은 집적도로 충적될 수 있고 용량 대비 중량이 작은 각형 전지, 파우치형 전지 등이 전지모듈의 전지셀로서 주로 사용되고 있다.Since the battery pack is preferably made as small in size and weight as possible, a prismatic battery, a pouch-shaped battery, or the like, which can be charged with a high degree of integration and has a small weight to capacity, is mainly used as a battery cell of a battery module.

또한, 전지팩이 소정의 장치 내지 디바이스에서 요구되는 출력 및 용량을 제공하기 위해서는, 다수의 전지모듈들을 직렬 방식으로 전기적으로 연결하여야 하고 외력에 대해 안정적인 구조를 유지할 수 있어야 한다. In addition, in order for the battery pack to provide the output and capacity required for a predetermined device or device, a plurality of battery modules must be electrically connected in series and a stable structure against external force must be maintained.

따라서, 다수의 전지모듈들을 사용하여 전지팩을 구성하는 경우, 이들의 기계적 체결 및 전기적 접속을 위해 일반적으로 많은 부재들이 필요하므로, 이러한 부재들을 조립하는 과정은 매우 복잡하다. 더욱이, 기계적 체결 및 전기적 접속을 위한 다수의 부재들의 결합, 용접, 솔더링 등을 위한 공간이 요구되며, 그로 인해 시스템 전체의 크기는 커지게 된다. 이러한 크기 증가는 전지팩이 장착되는 장치 내지 디바이스의 공간상의 한계 측면에서 바람직하지 않다. 더욱이, 차량 등과 같이 한정된 내부공간에 효율적으로 장착되기 위해서는 더욱 콤팩트한 구조의 전지팩이 요구된다. Therefore, when a battery pack is constructed using a plurality of battery modules, a large number of members are generally required for mechanical fastening and electrical connection thereof, and the process of assembling such members is very complicated. Furthermore, a space is required for the joining of a plurality of members for mechanical fastening and electrical connection, welding, soldering, and the like, thereby increasing the overall size of the system. This increase in size is undesirable in terms of the space limitations of the device or device in which the battery pack is mounted. Furthermore, in order to be efficiently mounted in a limited internal space such as a vehicle, a battery pack with a more compact structure is required.

종래의 전지팩은 다수의 전지모듈들, 서비스 플러그, 릴레이 어셈블리를 연결하는 버스바 혹은 케이블 형태의 별도의 부품들을 포함하고 있다. 이들 부품들은 전지모듈들 사이, 전지모듈과 서비스 플러그 사이, 전지모듈과 릴레이 어셈블리 사이를 전기적으로 연결되는 부품들로서, 전지모듈의 개수와 연결하는 거리, 전지팩 내부 부품 배치 등에 따라 버스바 혹은 케이블의 종류와 길이 등이 달라진다. A conventional battery pack includes a plurality of battery modules, a service plug, and a bus bar or a separate component in the form of a cable connecting the relay assembly. These parts are electrically connected between the battery modules, between the battery module and the service plug, between the battery module and the relay assembly, depending on the number of battery modules and the distance of connection, The type and length are different.

일반적으로 하나의 전지팩을 구성할 시, 다양한 형태와 종류의 버스바 혹은 케이블을 각각 설계하여야 하고, 이러한 다양한 종류의 버스바 혹은 케이블로 인하여 전지팩의 조립이 복잡해지며, 각 부품을 연결하기 위한 조립 공간 확보로 인한 공간 손실, 개별 부품 비용, 관리 비용 등이 발생한다.Generally, when configuring a single battery pack, various types and types of bus bars or cables must be designed, and various types of bus bars or cables complicate the assembly of the battery pack. Space loss due to the securing of the assembly space, cost of individual parts, and management cost.

본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점과 과거로부터 요청되어온 기술적 과제를 해결하는 것을 목적으로 한다.SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to solve the above-mentioned problems of the prior art and the technical problems required from the past.

본 발명의 목적은, 전지팩에서 전지모듈들 및 기타 부품들을 연결하는 버스바 또는 케이블을 최대한 짧고 단순한 구조로 형성함으로써 조립공정을 간소화하고 제조비용을 절감할 수 있는 전지팩용 릴레이 어셈블리를 제공하는 것이다. It is an object of the present invention to provide a relay assembly for a battery pack which can simplify the assembling process and reduce the manufacturing cost by forming a bus bar or a cable connecting the battery modules and other parts in the battery pack in as short a structure as possible .

이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 릴레이 어셈블리는,According to an aspect of the present invention, there is provided a relay assembly comprising:

전지팩에서, 복수의 전지셀들 또는 단위모듈들이 직렬로 연결되어 있는 전지모듈 둘 이상과 연결되어, 전지팩의 전원을 스위칭 하는 릴레이 어셈블리로서,A relay assembly connected to two or more battery modules in which a plurality of battery cells or unit modules are connected in series to switch the power of a battery pack in a battery pack,

충방전시 전압 및 전류를 제어하는 소자들(‘제어소자들’)이 회로기판 상에 탑재되어 있는 상태로 전기절연성의 하우징 내부에 장착되어 있고; (&Quot; control elements ") for controlling voltage and current at the time of charging and discharging are mounted inside an electrically insulative housing with being mounted on a circuit board;

상기 전지모듈의 단자들과 접속되는 모듈 접속용 부재, 및 전지팩의 파워 커넥터의 단자들과 접속되는 커넥터 접속용 부재들을 포함하고 있고, A module connecting member connected to the terminals of the battery module, and connector connecting members connected to the terminals of the power connector of the battery pack,

상기 전지모듈의 단자들과 접속되는 모듈 접속용 부재들의 단부들이 상기 하우징의 외부로 돌출되어 있는 구조로 구성될 수 있다.And the end portions of the module connecting members connected to the terminals of the battery module protrude to the outside of the housing.

즉, 본 발명에서는, 다양한 버스 바 또는 케이블 등의 접속용 부재를 하나의 릴레이 어셈블리에 통합하고, 이들 접속용 부재들을 단순화함으로써, 전기적 연결을 위한 공간을 감소시켜 공간 효율성 및 조립 공정성을 향상시키는 구조를 제공한다. That is, in the present invention, a structure for integrating the connecting members such as various bus bars or cables into one relay assembly and simplifying these connecting members to reduce the space for electrical connection, thereby improving space efficiency and assembly processability Lt; / RTI >

상기 릴레이 어셈블리를 구성하는 제어소자의 종류는 특별히 한정되지 않고 다양할 수 있으며, 예를 들어 과전류 및 고전압을 가역적으로 자동 차단하는 메인 릴레이(main relay), 초기 방전 과정에서 상기 메인 릴레이에 우선하여 접속되어 차량의 모터와 전장에 고전압의 전기가 갑자기 공급되는 것을 방지하기 위하여 공급되는 전압 및 전류를 강하시키는 보조 릴레이(free charge relay), 상기 보조 릴레이에 접속 또는 연결되어 전류 및 전압을 감소시키는 저항(resistance), 양극 또는 음극 회로의 경로 상에 위치하며 전지팩의 작동 상태를 확인하고 전지팩을 수선할 필요가 있을 때 수동으로 전기를 차단하는 서비스 플러그(service plug), 양극 또는 음극 접속회로 상에서 전류를 검출하여 BMS로 송부하는 전류 센서(current sensor) 등을 들 수 있다.The type of the control device constituting the relay assembly is not particularly limited and may be various. For example, a main relay for automatically reversing an overcurrent and a high voltage may be used. In the initial discharge process, A free charge relay for dropping the supplied voltage and current to prevent sudden supply of high voltage electricity to the motor and the electric field of the vehicle, a resistor connected to or connected to the auxiliary relay to reduce current and voltage a service plug located on the path of the positive or negative electrode circuit and checking the operation state of the battery pack and manually shutting off the electricity when it is necessary to repair the battery pack, And a current sensor for detecting the detected current value and sending it to the BMS.

상기 모듈 접속용 부재는 전지모듈의 단자들과 결합되어 전기적으로 접속되는 구조로서, 예를 들어 플레이트 형상의 버스 바 구조로 형성될 수 있다. 이러한 모듈 접속용 부재는 그것의 단부가 하우징의 외측으로 돌출되어 있으며, 돌출 단부에는 전지모듈의 단자와 결합을 위한 체결구가 천공되어 있을 수 있다. The module connecting member is configured to be electrically connected with the terminals of the battery module, and may be formed, for example, in a plate bus bar structure. The module connecting member may have an end protruding to the outside of the housing and a fastener for engaging with the terminal of the battery module may be formed at the protruding end.

또한, 전지팩의 파워 커넥터와 접속되는 커넥터 접속용 부재는 플레이트 형상의 구조로서, 그것의 단부에는 파워 커넥터의 단자와의 결합을 위한 체결구가 천공되어 있을 수 있다. Further, the connector connecting member connected to the power connector of the battery pack may have a plate-like structure, and a fastener for engaging with the terminal of the power connector may be formed at an end thereof.

하나의 구체적인 예에서, 상기 모듈 접속용 부재들은, 전지모듈들을 상호 전기적으로 연결하는 하나 이상의 제 1 접속부재와, 전지모듈과 메인 릴레이를 전기적으로 연결하는 둘 이상의 제 2 접속부재들을 포함할 수 있다. In one specific example, the module connecting members may include at least one first connecting member for electrically connecting the battery modules to each other, and at least two second connecting members for electrically connecting the battery module to the main relay .

상기 제 1 접속부재는 둘 이상일 수 있으며, 상기 둘 이상의 접속부재들은 그것의 단부들이 하우징의 중심을 기준으로 하우징의 양측으로 돌출되어있는 형상으로 하우징에 고정되어 있는 구조일 수 있다. The first connecting member may be more than two, and the two or more connecting members may be structured such that their ends are fixed to the housing in a shape projecting to both sides of the housing with respect to the center of the housing.

또한, 상기 제 2 접속부재들은 그것의 단부들이 하우징의 중심을 지나는 축을 기준으로 하우징의 양측으로 돌출되어 있는 구조일 수 있다. Further, the second connecting members may have a structure in which ends of the second connecting members protrude to both sides of the housing with respect to an axis passing through the center of the housing.

이러한 하우징의 외면에는 내측으로 만입되어 있는 만입부들이 형성되어 있고, 상기 모듈 접속용 부재들의 단부들과 커넥터 접속용 부재들의 단부들은 상기 만입부들 상에 위치하는 구조일 수 있다. 따라서, 전지모듈들이 릴레이 어셈블리에 연결될 때 상기 만입부들에 위치하는 모듈 접속용 부재들의 단부 및 커넥터 접속용 부재들의 단부에 전지모듈의 단자가 연결되므로, 연결부위에 따른 공간의 낭비를 최소화 하는 효과를 제공한다. The outer surface of the housing may be formed with indentations indented inwardly, and the ends of the module connecting members and the ends of the connector connecting members may be located on the indentations. Therefore, when the battery modules are connected to the relay assembly, the terminal of the battery module is connected to the ends of the module connecting members and the ends of the connector connecting members located in the indentations, to provide.

이 때, 하나의 만입부에는 하나의 단부가 위치하는 구조로 형성될 수 있다. At this time, one indent may be formed in one indentation.

한편, 상기 전지모듈들 간의 전기적 연결을 수동으로 단전시킬 수 있는 서비스 플러그(service plug)의 단자들에 접속되는 플러그 접속용 부재들의 단부들이 상기 하우징의 외부로 추가적으로 돌출되어 있는 구조일 수 있다. 따라서, 상기 플러그 접속용 부재들의 단부에 서비스 플러그가 전기적으로 연결되는 구조일 수 있다. Meanwhile, end portions of the plug connecting members connected to the terminals of the service plug capable of manually disconnecting the electrical connections between the battery modules may be further protruded to the outside of the housing. Therefore, the service plug may be electrically connected to the end of the plug connecting members.

본 발명은 또한, 둘 이상의 전지모듈들, 및 상기 전지모듈들에 접속되어 있는 제 1 항에 따른 릴레이 어셈블리를 포함하고 있는 구조의 전지팩을 제공한다. The present invention also provides a battery pack having a structure including at least two battery modules, and a relay assembly according to claim 1 connected to the battery modules.

상기 전지팩은, 예를 들어, 상기 전지모듈들과 릴레이 어셈블리는 베이스 플레이트 상에 장착되어 있고, 상기 베이스 플레이트의 일측 단부에 파워 커넥터가 위치하는 구조로 이루어질 수 있다.In the battery pack, for example, the battery modules and the relay assembly are mounted on the base plate, and the power connector is located at one end of the base plate.

그리고, 상기 전지모듈들은 일측에 단자들이 형성되어 있는 구조일 수 있으며, 단자들이 형성되어 있는 일측이 상기 릴레이 어셈블리를 향하도록 베이스 플레이트상에 장착되어 있는 구조로 형성될 수 있다. In addition, the battery modules may have a structure in which terminals are formed on one side, and one side where terminals are formed is mounted on the base plate so as to face the relay assembly.

상기 전지모듈들은 하나 이상의 전지모듈을 포함하는 제 1 모듈 군과 하나의 이상의 전지모듈을 포함하는 제 2 모듈 군을 구성하고 있고, 상기 제 1 모듈 군과 제 2 모듈 군은 평면상으로 릴레이 어셈블리를 중심으로 서로 대칭되도록 위치하는 구조일 수 있다. The battery modules constitute a second module group including a first module group including one or more battery modules and one or more battery modules, and the first module group and the second module group include a relay assembly And may be positioned symmetrically with respect to the center.

이에 따라, 상기 릴레이 어셈블리의 모듈 접속용 부재의 단부들도 릴레이 어셈블리의 중심을 기준으로 서로 대칭되도록 양측에 형성되어 있는 구조일 수 있다. Accordingly, the ends of the module connecting member of the relay assembly may be formed on both sides so as to be symmetrical with respect to the center of the relay assembly.

구체적으로, 상기 제 1 모듈 군과 제 2 모듈 군은 각각 둘 이상의 전지모듈들을 포함하고 있고, 동일 모듈 군에 속하는 전지모듈들을 전기적으로 상호 연결하기 위한 모듈 접속용 부재의 단부들이 상기 모듈 군에 대면하는 릴레이 어셈블리의 외면 상에 위치하는 구조일 수 있다. Specifically, the first module group and the second module group include two or more battery modules, and the ends of the module connecting member for electrically interconnecting the battery modules belonging to the same module group face each other The relay assembly may be a structure that is located on the outer surface of the relay assembly.

한편, 상기 제 1 모듈 군 및 제 2 모듈 군에 접속하는 서비스 플러그가 릴레이 어셈블리에 추가로 장착되어 있는 구조일 수 있다. 상기 서비스 플러그는 제 1 모듈 군 및 제 2 모듈 군에 각각 수직 위치에서 릴레이 어셈블리에 추가로 장착되어 전기적으로 접속되어 있는 구조일 수 있다. Meanwhile, a service plug connected to the first module group and the second module group may be additionally mounted on the relay assembly. The service plug may be a structure in which the service plug is additionally mounted and electrically connected to the relay assembly at a vertical position in each of the first module group and the second module group.

이 때, 상기 서비스 플러그의 단자들에 접속되는 플러그 접속용 부재들의 단부들은 릴레이 어셈블리의 중심을 기준으로 커넥터 접속용 부재들의 단부들의 대향 위치에서 릴레이 어셈블리 상에 위치하는 구조일 수 있다. At this time, the ends of the plug connecting members connected to the terminals of the service plug may be located on the relay assembly at the opposite positions of the ends of the connector connecting members with respect to the center of the relay assembly.

한편, 상기 전지모듈은 둘 이상의 전지셀들이 카트리지에 장착된 상태에서 적층되어 있는 직육면체 형상의 전지모듈일 수 있다. 직육면체 형상의 전지모듈은 둘 이상이 상호 인접하여 배열되었을 때 전체적인 부피 증가를 최소한으로 하는 구조이다. The battery module may be a rectangular parallelepiped battery module in which two or more battery cells are stacked on a cartridge. The rectangular parallelepiped battery module has a structure in which the overall volume increase is minimized when two or more battery modules are arranged adjacent to each other.

본 발명은 또한, 상기 전지팩을 포함하는 것을 특징으로 하는 디바이스를 제공하는 바, 상기 디바이스는 예를 들어 전기자동차, 하이브리드 전기자동차, 플러그-인 하이브리드 전기자동차, 전기오토바이, 및 전기자전거 중 하나일 수 있으나 이에 한정되지는 않는다.The present invention also provides a device comprising the battery pack, wherein the device is one of an electric vehicle, a hybrid electric vehicle, a plug-in hybrid electric vehicle, an electric motorcycle, and an electric bicycle But is not limited thereto.

이러한 디바이스의 구조 및 제작 방법은 당 업계에 공지되어 있으므로, 본 명세서에서는 그에 대한 자세한 설명을 생략한다. The structure and manufacturing method of such a device are well known in the art, so a detailed description thereof will be omitted herein.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 릴레이 어셈블리는, 다양한 버스 바 또는 케이블 등의 접속용 부재를 하나의 릴레이 어셈블리에 통합하고, 이들 접속용 부재들을 단순화함으로써, 전기적 연결을 위한 공간을 감소시켜 공간 효율성 및 조립 공정성을 향상시키는 구조를 제공한다. As described above, the relay assembly according to the present invention integrates connecting members such as various bus bars or cables into one relay assembly and simplifies these connecting members, thereby reducing the space for electrical connection, Efficiency and assembly fairness.

도 1은 본 발명의 하나의 실시예에 따른 릴레이 어셈블리의 모식도이다;
도 2는 도 1의 평면도이다;
도 3은 도 1의 투시도이다;
도 4는 도 1의 릴레이 어셈블리가 장착된 전지팩의 사시도이다;
도 5는 도 4에서 릴레이 어셈블리가 분리된 구조에 관한 사시도이다;
1 is a schematic diagram of a relay assembly according to one embodiment of the present invention;
Figure 2 is a plan view of Figure 1;
Figure 3 is a perspective view of Figure 1;
4 is a perspective view of a battery pack on which the relay assembly of FIG. 1 is mounted;
Fig. 5 is a perspective view of the structure in which the relay assembly is separated in Fig. 4; Fig.

이하에서는, 본 발명의 실시예에 따른 도면을 참조하여 설명하지만, 이는 본 발명의 더욱 용이한 이해를 위한 것으로, 본 발명의 범주가 그것에 의해 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings, but the present invention is not limited by the scope of the present invention.

도 1에는 본 발명의 하나의 실시예에 따른 릴레이 어셈블리의 모식도가 도시되어 있고, 도 2 및 도 3에는 각각 도 1의 평면도 및 투시도가 도시되어 있다. FIG. 1 is a schematic diagram of a relay assembly according to one embodiment of the present invention, and FIGS. 2 and 3 are respectively a plan view and a perspective view of FIG. 1.

이들 도면을 참조하면, 릴레이 어셈블리(100)는 제어소자들이 회로기판 상에 탑재되어 있는 상태로 하우징(110) 내부에 장착되어 있는 구조로서, 전지모듈의 단자들과 접속되는 모듈 접속용 부재들(120), 및 전지팩의 파워 커넥터의 단자들과 접속되는 커넥터 접속용 부재들(130)이 장착되어 있으며, 모듈 접속용 부재(120)의 단부들이 각각 하우징(110)의 외부로 돌출되어 있는 구조로 형성되어 있다. Referring to these figures, the relay assembly 100 is a structure in which control elements are mounted inside the housing 110 with the control elements mounted on the circuit board, and the module connecting members ( 120 and the connector connecting members 130 connected to the terminals of the power connector of the battery pack are mounted and the end portions of the module connecting member 120 protrude to the outside of the housing 110 Respectively.

릴레이 어셈블리(100) 내부의 제어소자들는 다양한 종류로 구성되며, 구체적으로, 과전류 및 고전압을 가역적으로 자동 차단하는 메인 릴레이(142), 초기 방전 과정에서 메인 릴레이에 우선하여 접속되어 차량의 모터와 전장 등에 고전압의 전기가 갑자기 공급되는 것을 방지하기 위하여 공급되는 전압 및 전류를 강하시키는 보조 릴레이(143), 보조 릴레이(143)에 접속 또는 연결되어 전류 및 전압을 감소시키는 저항(도시하지 않음), 및 양극 또는 음극 접속회로 상에서 전류를 검출하여 BMS로 송부하는 전류 센서(144)를 포함하고 있다. In detail, the main relay 142 automatically reverses the overcurrent and the high voltage. The main relay 142 is connected to the main relay in the initial discharge process, (Not shown) connected to or connected to the auxiliary relay 143 to reduce the current and the voltage, and an auxiliary relay 143 that is connected to or connected to the auxiliary relay 143, And a current sensor 144 for detecting a current on the anode or cathode connection circuit and sending it to the BMS.

모듈 접속용 부재들(120)은 전지모듈을 상호 전기적으로 연결하는 제 1 접속부재들(122) 및 전지모듈과 메인 릴레이(142)를 전기적으로 연결하는 제 2 접속부재들(124)로 분류된다. The module connecting members 120 are classified into first connecting members 122 for electrically connecting the battery modules to each other and second connecting members 124 for electrically connecting the battery modules to the main relay 142 .

제 1 접속부재들(122)은 플레이트 형상의 버스 바 구조로서, 양 단부가 하우징(110)의 외측으로 노출되어 있고, 노출된 단부에는 전지모듈의 단자와 결합을 위한 체결구(123)가 형성되어 있다. 이러한 제 1 접속부재들(122)은 하우징(110)을 중심을 기준으로 하우징(110)의 양측에 대칭되도록 결합되어 있다. The first connecting members 122 are formed in a plate-shaped bus bar structure. Both ends of the first connecting members 122 are exposed to the outside of the housing 110, and fasteners 123 are formed at exposed ends of the connecting members 122 . The first connecting members 122 are coupled to the housing 110 so as to be symmetrical to both sides of the housing 110 with respect to the center.

또한, 제 2 접속부재들(124)은 일측 단부가 메인 릴레이(142)와 접속되어 있고, 반대측 단부는 하우징(110)의 외측으로 돌출되어 전지모듈과 연결되며, 외측으로 돌출된 단부에는 전지모듈의 단자와 결합을 위한 체결구(125)가 형성되어 있다. The other end of the second connecting members 124 is connected to the main relay 142 and the other end of the second connecting members 124 protrudes to the outside of the housing 110 and is connected to the battery module. A fastener 125 is provided for coupling with the terminal of the motor.

하우징(110)의 외면에는, 평면상으로, 하우징(110)의 내측 방향으로 만입되어 있는 만입부가 형성되어 있으며, 모듈 접속용 부재들(120)의 외측으로 노출된 단부는 만입부에 위치하고 있다. On the outer surface of the housing 110, a depressed portion formed in a plane on the inner side of the housing 110 is formed, and an end portion exposed to the outside of the module connecting members 120 is located in the recessed portion.

전지팩의 파워 커넥터와 접속되는 커넥터 접속용 부재는 플레이트 형상의 구조로서, 일측이 메인 릴레이와 접속되어 있고, 타측 단부에는 파워 커넥터의 단자와의 결합을 위한 체결구가 형성되어 있다. The connector connecting member connected to the power connector of the battery pack has a plate-like structure, one side of which is connected to the main relay, and the other end of which is provided with a fastener for engaging with the terminal of the power connector.

도 4에는 도 1의 릴레이 어셈블리가 장착된 전지팩의 사시도가 도시되어 있고, 도 5는 도 4에서 릴레이 어셈블리가 분리된 구조에 관한 사시도가 도시되어 있다. FIG. 4 is a perspective view of a battery pack in which the relay assembly of FIG. 1 is mounted, and FIG. 5 is a perspective view of a structure in which the relay assembly is separated in FIG.

도 4 및 도 5를 참조하면, 전지팩(200)은 다수의 전지모듈들(210)과 릴레이 어셈블리(100)가 베이스 플레이트(220) 상에 장착되어 있고, 베이스 플레이트(220)의 일측 단부에 파워 커넥터(230)가 위치하는 구조로 이루어져 있다. \4 and 5, a battery pack 200 includes a plurality of battery modules 210 and a relay assembly 100 mounted on a base plate 220, and a plurality of battery modules 210 and a relay assembly 100 are mounted on one end of the base plate 220 And the power connector 230 is located. \

전지모듈들(210)은 대략 직육면체 구조로서, 일측에 단자들(212)이 형성되어 있고, 단자들(212)이 형성되어 있는 일측이 릴레이 어셈블리(100)를 향하도록 베이스 플레이트(220)상에 장착되어 있다. The battery modules 210 have a substantially rectangular parallelepiped structure in which terminals 212 are formed on one side and one side where the terminals 212 are formed faces the relay assembly 100 on the base plate 220 Respectively.

이러한 전지모듈들(210)은 릴레이 어셈블리(100)의 양측에 각각 2 개씩 접속되어 있으며, 릴레이 어셈블리(100)의 중심을 기준으로 서로 대칭되도록 베이스 플레이트(220) 상에 장착되어 있다. Each of the battery modules 210 is connected to both sides of the relay assembly 100 and is mounted on the base plate 220 so as to be symmetrical with respect to the center of the relay assembly 100.

그리고, 릴레이 어셈블리(100)의 후면에는 서비스 플러그(240)가 장착되어 있고, 이러한 서비스 플러그(240)는 전지모듈들(210)과 전기적으로 연결되어 있다. A service plug 240 is mounted on the rear surface of the relay assembly 100 and the service plug 240 is electrically connected to the battery modules 210.

파워 커넥터(230)는 릴레이 어셈블리(100)의 커넥터 접속용 부재(130) 와 접속 케이블(232)에 의해 연결되어 있다.
The power connector 230 is connected to the connector connecting member 130 of the relay assembly 100 by a connection cable 232.

본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기 내용을 바탕으로 본 발명의 범주 내에서 다양한 응용 및 변형을 가하는 것이 가능할 것이다.It will be understood by those of ordinary skill in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims.

Claims (23)

전지팩에서, 복수의 전지셀들 또는 단위모듈들이 직렬로 연결되어 있는 전지모듈 둘 이상과 연결되어, 전지팩의 전원을 스위칭 하는 릴레이 어셈블리로서,
충방전시 전압 및 전류를 제어하는 소자들('제어소자들')이 회로기판 상에 탑재되어 있는 상태로 전기절연성의 하우징 내부에 장착되어 있고;
상기 전지모듈의 단자들과 접속되는 모듈 접속용 부재, 및 전지팩의 파워 커넥터의 단자들과 접속되는 커넥터 접속용 부재들을 포함하고 있고,
상기 전지모듈의 단자들과 접속되는 모듈 접속용 부재들의 단부들이 상기 하우징의 외부로 돌출되어 있고,
상기 제어소자들은, 과전류 및 고전압을 가역적으로 자동 차단하는 메인 릴레이(main relay), 초기 방전 과정에서 상기 메인 릴레이에 우선하여 접속되어 전압 및 전류를 강하시키는 보조 릴레이(free charge relay), 상기 보조 릴레이에 접속되어 전류 및 전압을 감소시키는 저항(resistance), 및 양극 또는 음극 접속회로 상에서 전류를 검출하는 전류 센서(current sensor)를 포함하고 있으며,
상기 모듈 접속용 부재들은, 전지모듈들을 상호 전기적으로 연결하는 하나 이상의 제 1 접속부재와, 전지모듈과 메인 릴레이를 전기적으로 연결하는 둘 이상의 제 2 접속부재들을 포함하고 있고,
상기 제 1 접속부재는 둘 이상이고, 상기 둘 이상의 접속부재들은 그것의 단부들이 하우징의 중심을 기준으로 하우징의 양측으로 돌출되어 있고, 상기 제 2 접속부재들은 그것의 단부들이 하우징의 중심을 지나는 축을 기준으로 하우징의 양측으로 돌출되어 있으며,
상기 하우징의 외면에는 만입부들이 형성되어 있고, 상기 모듈 접속용 부재들의 단부들과 커넥터 접속용 부재들의 단부들은 상기 만입부들 상에 위치하고 있으며, 하나의 만입부에는 하나의 단부가 위치하는 것을 특징으로 하는 릴레이 어셈블리.
A relay assembly connected to two or more battery modules in which a plurality of battery cells or unit modules are connected in series to switch the power of a battery pack in a battery pack,
(&Quot; control elements ") for controlling voltage and current at the time of charging and discharging are mounted inside an electrically insulative housing with being mounted on a circuit board;
A module connecting member connected to the terminals of the battery module, and connector connecting members connected to the terminals of the power connector of the battery pack,
End portions of module connecting members connected to the terminals of the battery module protrude to the outside of the housing,
The control elements include a main relay for automatically reversing the overcurrent and the high voltage, a free charge relay connected in priority to the main relay for dropping the voltage and the current in the initial discharge process, And a current sensor connected to the anode or cathode connection circuit for detecting current on the anode or cathode connection circuit,
Wherein the module connecting members include at least one first connecting member for electrically connecting the battery modules to each other and at least two second connecting members for electrically connecting the battery module to the main relay,
Wherein the first connecting member is at least two and the two or more connecting members protrude on both sides of the housing with respect to the center of the housing, the second connecting members are arranged such that their ends pass through the center of the housing Protruding on both sides of the housing as a reference,
Wherein the ends of the module connecting members and the ends of the connector connecting members are located on the indentations and one end is located on one indentation portion Relay assembly.
삭제delete 제 1 항에 있어서, 상기 모듈 접속용 부재는 플레이트 형상의 버스 바인 것을 특징으로 하는 릴레이 어셈블리.The relay assembly according to claim 1, wherein the module connecting member is a plate-shaped bus bar. 제 1 항에 있어서, 상기 하우징 외부로 돌출된 모듈 접속용 부재의 단부에는 전지모듈의 단자와의 결합을 위한 체결구가 천공되어 있는 것을 특징으로 하는 릴레이 어셈블리.The relay assembly according to claim 1, wherein an end of the module connecting member protruding outside the housing is provided with a fastener for engaging with the terminal of the battery module. 제 1 항에 있어서, 상기 커넥터 접속용 부재는 플레이트 형상으로 이루어져 있는 것을 특징으로 하는 릴레이 어셈블리.The relay assembly according to claim 1, wherein the connector connecting member is formed in a plate shape. 제 1 항에 있어서, 상기 커넥터 접속용 부재의 단부에는 커넥터의 단자와의 결합을 위한 체결구가 천공되어 있는 것을 특징으로 하는 릴레이 어셈블리.The relay assembly according to claim 1, wherein a fastener for engaging with a terminal of the connector is formed at an end of the connector connecting member. 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 제 1 항에 있어서, 전지모듈들 간의 전기적 연결을 수동으로 단전시킬 수 있는 서비스 플러그(service plug)의 단자들에 접속되는 플러그 접속용 부재들의 단부들이 상기 하우징의 외부로 추가적으로 돌출되어 있는 것을 특징으로 하는 릴레이 어셈블리.The battery module according to claim 1, characterized in that end portions of plug connecting members connected to terminals of a service plug capable of manually disconnecting electrical connections between battery modules are additionally protruded to the outside of the housing Relay assembly. 둘 이상의 전지모듈들, 및 상기 전지모듈들에 접속되어 있는 제 1 항에 따른 릴레이 어셈블리를 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 전지팩.And a relay assembly according to claim 1 connected to at least two battery modules and to the battery modules. 제 13 항에 있어서, 상기 전지모듈들과 릴레이 어셈블리는 베이스 플레이트 상에 장착되어 있고, 상기 베이스 플레이트의 일측 단부에 파워 커넥터가 위치하는 것을 특징으로 하는 전지팩.14. The battery pack according to claim 13, wherein the battery modules and the relay assembly are mounted on a base plate, and a power connector is located at one end of the base plate. 제 13 항에 있어서, 상기 전지모듈들은 일측에 단자들이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 전지팩.14. The battery pack according to claim 13, wherein the battery modules have terminals formed on one side thereof. 제 13 항에 있어서, 상기 전지모듈들은 하나 이상의 전지모듈을 포함하는 제 1 모듈 군과 하나의 이상의 전지모듈을 포함하는 제 2 모듈 군을 구성하고 있고, 상기 제 1 모듈 군과 제 2 모듈 군은 평면상으로 릴레이 어셈블리를 중심으로 서로 대칭되도록 위치하고 있는 것을 특징으로 하는 전지팩.The battery module according to claim 13, wherein the battery modules constitute a second module group including a first module group including one or more battery modules and one or more battery modules, And are positioned so as to be symmetrical with respect to each other with respect to the relay assembly in plan view. 제 16 항에 있어서, 상기 제 1 모듈 군과 제 2 모듈 군은 각각 둘 이상의 전지모듈들을 포함하고 있고, 동일 모듈 군에 속하는 전지모듈들을 전기적으로 상호 연결하기 위한 모듈 접속용 부재의 단부들이 상기 모듈 군에 대면하는 릴레이 어셈블리의 외면 상에 위치하는 것을 특징으로 하는 전지팩. 17. The battery module according to claim 16, wherein the first module group and the second module group each include two or more battery modules, and the ends of the module connecting member for electrically interconnecting the battery modules belonging to the same module group, Wherein the relay assembly is located on an outer surface of the relay assembly facing the group. 제 16 항에 있어서, 상기 제 1 모듈 군 및 제 2 모듈 군에 접속하는 서비스 플러그가 릴레이 어셈블리에 추가로 장착되어 있는 것을 특징으로 하는 전지팩.17. The battery pack according to claim 16, wherein a service plug connected to the first module group and the second module group is further mounted on the relay assembly. 제 18 항에 있어서, 상기 서비스 플러그는 제 1 모듈 군 및 제 2 모듈 군에 각각 수직 위치에서 릴레이 어셈블리에 추가로 장착되어 있는 것을 특징으로 하는 전지팩.19. The battery pack according to claim 18, wherein the service plug is further attached to the relay assembly at a vertical position in each of the first module group and the second module group. 제 19 항에 있어서, 상기 서비스 플러그의 단자들에 접속되는 플러그 접속용 부재들의 단부들은 릴레이 어셈블리의 중심을 기준으로 커넥터 접속용 부재들의 단부들의 대향 위치에서 릴레이 어셈블리 상에 위치하는 것을 특징으로 하는 전지팩.The battery pack according to claim 19, wherein the ends of the plug connecting members connected to the terminals of the service plug are located on the relay assembly at opposite positions of the ends of the connector connecting members with respect to the center of the relay assembly. pack. 제 13 항에 있어서, 상기 전지모듈은 둘 이상의 전지셀들이 카트리지에 장착된 상태에서 적층되어 있는 직육면체 형상의 전지모듈인 것을 특징으로 하는 전지팩.The battery pack according to claim 13, wherein the battery module is a rectangular parallelepiped battery module in which two or more battery cells are stacked in a state in which the battery cells are mounted on the cartridge. 제 13 항에 따른 전지팩을 포함하는 것을 특징으로 하는 디바이스.A device comprising a battery pack according to claim 13. 제 22 항에 있어서, 상기 디바이스는 전기자동차, 또는 하이브리드 전기자동차, 또는 플러그-인 하이브리드 전기자동차, 또는 전기오토바이, 또는 전기자전거인 것을 특징으로 하는 디바이스.23. The device of claim 22, wherein the device is an electric vehicle, or a hybrid electric vehicle, or a plug-in hybrid electric vehicle, or an electric motorcycle, or an electric bicycle.
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