KR101829350B1 - 배터리모듈용 센싱장치 - Google Patents

배터리모듈용 센싱장치 Download PDF

Info

Publication number
KR101829350B1
KR101829350B1 KR1020160183767A KR20160183767A KR101829350B1 KR 101829350 B1 KR101829350 B1 KR 101829350B1 KR 1020160183767 A KR1020160183767 A KR 1020160183767A KR 20160183767 A KR20160183767 A KR 20160183767A KR 101829350 B1 KR101829350 B1 KR 101829350B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
sensing unit
battery module
connecting means
circuit board
sensing
Prior art date
Application number
KR1020160183767A
Other languages
English (en)
Inventor
김정훈
Original Assignee
한국단자공업 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 한국단자공업 주식회사 filed Critical 한국단자공업 주식회사
Priority to KR1020160183767A priority Critical patent/KR101829350B1/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101829350B1 publication Critical patent/KR101829350B1/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/42—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
    • H01M10/48—Accumulators combined with arrangements for measuring, testing or indicating the condition of cells, e.g. the level or density of the electrolyte
    • H01M10/482—Accumulators combined with arrangements for measuring, testing or indicating the condition of cells, e.g. the level or density of the electrolyte for several batteries or cells simultaneously or sequentially
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/42—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
    • H01M10/425—Structural combination with electronic components, e.g. electronic circuits integrated to the outside of the casing
    • H01M2/206—
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/50—Current conducting connections for cells or batteries
    • H01M50/502—Interconnectors for connecting terminals of adjacent batteries; Interconnectors for connecting cells outside a battery casing
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M2220/00—Batteries for particular applications
    • H01M2220/20—Batteries in motive systems, e.g. vehicle, ship, plane
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10—Energy storage using batteries
    • Y02E60/12—
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/70—Energy storage systems for electromobility, e.g. batteries
    • Y02T10/7005—

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Battery Mounting, Suspending (AREA)
  • Secondary Cells (AREA)

Abstract

본 발명은 배터리모듈용 센싱장치에 관한 것이다. 본 발명은 본 발명은 배터리모듈(10)의 한쪽 외면에 설치되고 배터리모듈(10)에 내장된 배터리셀들 중 일부에 전기적으로 연결되는 복수의 제1연결버스바(55)가 구비된 제1센싱유닛(40)과, 상기 배터리셀의 길이방향을 따라 상기 배터리모듈(10)의 반대쪽 외면에 설치되고 나머지 배터리셀들에 전기적으로 연결되는 복수의 제2연결버스바(75)가 구비된 제2센싱유닛(70)과, 상기 배터리모듈(10)의 외면을 가로질러 상기 제1센싱유닛(40)과 제2센싱유닛(70)을 연결하는 연성평면케이블 재질의 연결수단(100)을 포함한다. 그리고 상기 제1센싱유닛(40)에는 센싱커넥터(53)가 구비되어 상기 제1연결버스바(55)에 의해 수집된 배터리셀들의 상태정보와 상기 제2연결버스바(75)에 의해 수집되고 상기 연결수단(100)을 통해서 전달된 배터리셀들의 상태정보를 외부로 전송할 수 있다. 본 발명의 센싱장치을 이용하면 배터리모듈(10)의 양쪽에 별도의 센싱커넥터(53)를 둘 필요가 없어 전체 구조가 간단해진다.

Description

배터리모듈용 센싱장치{Sensing apparatus for battery module}
본 발명은 배터리모듈용 센싱장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 자동차에 내장된 배터리모듈의 상태를 감지하고 제어하기 위한 배터리모듈용 센싱장치에 관한 것이다.
전기자동차에서 사용되는 배터리는 필요한 만큼의 전력을 공급하기 위하여 다수개의 배터리모듈로 구성된다. 상기 배터리모듈은 또한 다수개의 배터리셀들로 구성되는데, 상기 배터리셀들을 직렬로 연결하게 되면 상대적으로 큰 전력을 공급할 수 있다. 이를 위해 하나의 배터리팩에서 다수개의 배터리셀의 양극과 음극을 차례로 연결하기 위한 장치가 직렬연결장치이다.
그리고 전기자동차에서 사용되는 배터리모듈은 고전압을 발생시키기 때문에 그 과정에서 배터리셀들의 온도가 상승할 수 있고, 사용 중에 배터리셀들 중 일부의 전압이 떨어지는 현상이 발생하기도 한다. 따라서 배터리셀들의 상태를 모니터링하는 것이 중요하다.
하지만 종래에 배터리셀들의 상태를 감지하기 위한 센싱장치는 설치가 어렵고 구조가 복잡한 단점이 있었다. 복수의 배터리셀들은 배터리모듈 내에서 서로 엇갈려 배치되므로, 배터리셀들 중 일부는 배터리모듈의 앞부분에 구비된 커넥터를 통해서 외부로 전달되고, 나머지는 배터리모듈의 뒷부분에 구비된 커넥터를 통해 외부로 전달되기 때문이다. 결과적으로 센싱을 위한 커넥터 및 와이어링 장치도 배터리모듈의 앞부분과 뒷부분에서 각각 별도로 있어야 한다.
물론 와이어나 버스바 등을 이용해서 뒤쪽에서 센싱되는 배터리셀들의 단자를 앞쪽으로 연결하면, 배터리모듈의 앞부분에만 센싱장치를 설치하면 된다. 하지만 각 배터리셀들에 와이어나 버스바 등을 일일이 연결해야 하기 때문에 전체 구조가 복잡해지고 작업공수가 늘어나는 문제점이 있다.
대한민국 등록특허 제10-1186628호
본 발명은 상기한 바와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 배터리모듈의 상태를 감지하기 위한 센싱장치를 개선하여 모든 배터리셀들에 대한 센싱작업이 한쪽에서 일괄적으로 이루어질 수 있도록 하는 것이다.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 따르면, 본 발명은 배터리모듈의 한쪽 외면에 설치되고 배터리모듈에 내장된 배터리셀들 중 일부에 전기적으로 연결되는 복수의 제1연결버스바가 구비된 제1센싱유닛과, 상기 배터리셀의 길이방향을 따라 상기 배터리모듈의 반대쪽 외면에 설치되고 나머지 배터리셀들에 전기적으로 연결되는 복수의 제2연결버스바가 구비된 제2센싱유닛과, 상기 배터리모듈의 외면을 가로질러 상기 제1센싱유닛과 제2센싱유닛을 연결하는 연성평면케이블 재질의 연결수단과, 상기 제1센싱유닛에 구비되고 상기 제1연결버스바에 의해 수집된 배터리셀들의 상태정보와 상기 제2연결버스바에 의해 수집되고 상기 연결수단을 통해서 전달된 배터리셀들의 상태정보를 외부로 전송하기 위한 센싱커넥터를 포함하고, 상기 제1센싱유닛 또는 제2센싱유닛 중 적어도 어느 하나에는 장력조절수단이 구비되어, 상기 연결수단의 양쪽 끝 중 적어도 어느 한쪽을 선택적으로 당겨 연결수단의 전체 장력을 조절하며, 상기 연결수단의 양쪽 끝 부분이 상기 제1센싱유닛 및 제2센싱유닛의 장력조절수단에 가고정되어, 상기 제1센싱유닛, 제2센싱유닛 및 연결수단은 가조립된 상태로 상기 배터리모듈에 조립가능하다.
상기 제1센싱유닛 및 제2센싱유닛에는 각각 제1회로기판 및 제2회로기판이 설치되고, 연결수단의 양쪽 끝은 각각 제1회로기판 및 제2회로기판에 고정되어 전기적으로 연결된다.
상기 제1센싱유닛은 상기 배터리모듈의 한쪽 외면에 체결되는 제1하우징과, 상기 제1하우징의 안착부에 설치되고 복수의 제1연결버스바가 연결된 제1회로기판을 포함한다.
상기 제1하우징의 안착부 가장자리에는 복수의 고정후크가 탄성변형가능하게 구비되고, 상기 제1회로기판가 상기 안착부에 안착되면 상기 제1회로기판의 가장자리는 상기 고정후크에 걸린다.
복수의 상기 제1연결버스바는 상기 제1센싱유닛의 바깥쪽으로 돌출되어 상기 배터리셀의 셀단자 또는 셀단자들을 연결하는 셀버스바에 접촉된다.
상기 연결수단은 상기 배터리모듈의 상면에 구비된 가이드부를 따라 연장되고, 상기 제1센싱유닛 및 제2센싱유닛에는 상기 연결수단의 양단의 고정방향을 안내하는 고정가이드가 각각 돌출된다.
상기 제1하우징에는 상기 연결수단이 지나가는 경로 상에 안착가이드가 돌출되어 제1회로기판에 솔더링될 연결수단의 끝 부분의 방향을 설정한다.
삭제
삭제
상기 장력조절수단은 제1회로기판에 안착되어 연결수단의 끝부분을 제1회로기판 방향으로 눌러 고정하는 고정몸체와, 상기 고정몸체에 회전가능하게 연결되어 상기 고정몸체에 결합되거나 분리되는 회전몸체를 포함하고, 상기 회전몸체가 회전하여 상기 고정몸체에 결합되는 과정에서 상기 연결수단을 상기 고정몸체로부터 멀어지는 방향으로 밀어 연결수단의 장력을 증가시킨다.
상기 고정몸체와 상기 회전몸체 사이에는 연결공간이 개구되어 상기 연결수단이 통과하되, 상기 연결공간을 기준으로 상기 연결수단의 한쪽은 상기 고정몸체 하부와 제1회로기판 사이에 위치하고 다른쪽은 회전몸체의 바깥쪽을 덮은 상태로 연장된다.
위에서 살핀 바와 같은 본 발명에 의한 배터리모듈용 센싱장치에는 다음과 같은 효과가 있다.
본 발명의 센싱장치에는 배터리모듈의 양측에 제1 및 제2센싱유닛이 각각 설치되고, 연결수단이 이들 사이를 전기적으로 연결한다. 제1센싱유닛과 제2센싱유닛에서 각각 수집된 배터리셀들의 상태정보는 연결수단에 의해 취합되어 하나의 센싱커넥터를 통해 외부로 전달된다. 따라서 본 발명에 의하면 배터리모듈의 양쪽에 별도의 센싱커넥터를 둘 필요가 없어 전체 구조가 간단해지고, 센싱장치의 부품수 및 작업공수가 줄어든다.
특히, 연결수단이 연성평면케이블(FFC) 재질이므로, 연결수단을 배터리모듈 외면에 장착하는 작업이 용이하게 이루어질 수 있다.
그리고 본 발명에 의한 센싱장치의 제1 및 제2센싱유닛은 배터리모듈의 전면과 후면에 각각 설치되고, 연결수단도 배터리모듈의 내부가 아니라 외면에 안착되므로 센싱장치를 설치하기 위해 배터리모듈을 분리하는 등의 추가적인 작업이 불필요하다. 따라서 본 발명은 설치편의성이 매우 뛰어난 효과가 있다.
또한, 본 발명의 경우에 제1 및 제2센싱유닛이 연결수단의 양단에 가조립된 상태로 운송/보관되다가 배터리모듈에 장착될 수 있다. 따라서 본 발명에 의한 센싱장치는 그 자체가 하나의 모듈을 구성하므로 운송 및 보관 편의성이 좋다.
그리고 본 발명에서 연결수단은 어느 정도 여유 있는 길이를 가지고 제1 및 제2센싱유닛에 가조립되어 있다가, 배터리모듈에 장착된 후에 장력조절수단을 조작하면 연결수단의 장력을 높일 수 있다. 따라서 본 발명에 의한 센싱장치는 설치편의성이 높고, 연결수단이 배터리모듈에 밀착되므로 내구성과 안정성이 함께 좋아지는 효과가 있다.
또한 장력조절수단은 회전동작을 통해 연결수단의 장력을 간단하게 조절할 수 있다. 장력조절수단을 구성하는 회전몸체가 회전하는 과정에서 연결수단을 함께 당겨 장력을 증가시키므로, 작업자는 연결수단의 장력을 조절하기 위해 별도의 고정수단을 이용할 필요가 없고, 연결수단을 임의로 접거나 마는 동작도 불필요하다. 따라서 연결수단의 장력을 조절하는 작업성이 좋아지는 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 의한 배터리모듈용 센싱장치의 일실시례가 배터리모듈에 적용된 모습을 보인 사시도.
도 2는 도 1의 실시례가 배터리모듈로부터 분리된 상태를 보인 사시도.
도 3은 도 1의 실시례에서 제1센셍유닛의 구조를 확대하여 자세히 보인 사시도.
도 4는 도 1의 실시례에서 제2센셍유닛의 구조를 확대하여 자세히 보인 사시도.
도 5는 본 발명 실시례를 구성하는 장력조절수단을 이용해서 연결수단의 끝 부분을 당긴 상태로 고정한 모습을 보인 사시도.
도 6은 본 발명 실시례를 구성하는 장력조절수단의 구성을 보인 사시도.
도 7은 도 5의 I-I'선에 대한 단면도.
도 8 내지 도 10은 본 발명을 구성하는 장력조절수단을 이용해서 연결수단의 장력을 조절하는 모습을 순차적으로 보인 작업상태도.
이하, 본 발명의 일부 실시례들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명의 실시례를 설명함에 있어, 관련된 공지구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 실시례에 대한 이해를 방해한다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
또한, 본 발명의 실시례의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 또 다른 구성 요소가 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.
먼저 배터리모듈(10)에 대해 설명하면, 배터리모듈(10)은 내부에 다수의 배터리셀이 내장되어 있다. 배터리셀들은 각각 독립적인 것으로, 이들이 직렬연결되면 큰 전압을 발생시킬 수 있어 자동차의 모터를 비롯한 다양한 전장품에 전원을 공급하게 된다. 도 1과 도 2에는 배터리모듈(10)의 전체 형상이 도시되어 있고, 내장된 배터리셀은 도시되지 않은 상태이다.
배터리모듈(10) 내부에서 배터리셀들은 도 2의 화살표 ① 방향으로 설치된다. 그리고 다수개의 배터리셀들이 나란히 배치된다. 이러한 배터리셀들은 극성을 가지고 있기 때문에 어느 한쪽에 '+'극이 위치하면 반대쪽에는 '-'극이 위치한다. 예를 들어 도 2와 같이 좌측에 '+'극이 위치하면 반대쪽에는 '-'극이 있는 것이다. 그리고 이웃한 배터리셀은 이와 반대방향으로 배치된다. 즉 복수의 배터리셀들은 서로 번갈아가면서 반대방향으로 설치되는 것이다.
복수의 배터리셀들은 ICB(Interconnect Circuit Board)와 같은 장치에 의해 서로 전기적으로 연결된다. 그리고 이렇게 서로 연결된 배터리셀들의 상태는 항상 또는 필요시마다 모니터링될 수 있어야 한다. 본 발명의 센싱장치는 배터리셀들의 상태를 감지하기 위한 것이다.
도 2를 보면, 배터리모듈(10)의 배터리하우징(11)은 대략 육면체 형상이고, 그 상면(12)에는 가이드부(15)가 구비된다. 상기 가이드부(15)는 배터리하우징(11)의 상면(12)에, 배터리하우징(11)의 길이방향을 따라 길게 연장된 것으로, 연결수단(100)을 안내하는 역할을 한다. 연결수단(100)은 플렉시블한 재질이기 때문에 그 연장방향이 일정하게 안내될 필요가 있다. 상기 가이드부(15)는 배터리하우징(11)의 상면(12)에 돌출되거나 요입되어 이를 안내할 수 있다. 본 실시례에서 상기 가이드부(15)는 서로 나란히 연장되는 한 쌍의 가이드턱으로 구성된다.
상기 배터리모듈(10)의 전면(13)과 후면(14)에는 각각 다수의 설치보스(21)가 돌출된다. 상기 설치보스(21)는 제1센싱유닛(40)과 제2센싱유닛(70)의 설치를 위한 것으로, 배터리모듈(10)로부터 돌출되고 다수개로 구성된다. 상기 설치보스(21)에는 제1센싱유닛(40)과 제2센싱유닛(70)의 설치홀(42)이 끼워진다.
상기 배터리모듈(10)의 전면(13)과 후면(14)에는 배터리셀들을 연결한 셀버스바(23)의 일부가 노출된다. 상기 셀버스바(23)는 배터리모듈(10)을 구성하는 복수의 배터리셀들에 연결되어 이들을 직렬 연결하는 것이다. 본 발명의 센싱장치는 배터리셀들에 직접 연결되지 않고, 셀버스바(23)를 매개로 하여 연결된다. 물론 센싱장치가 배터리셀에 직접 연결되는 구조를 가질 수도 있다. 도면부호 25는 전원단자로, 배터리모듈(10)의 전원을 차량 내부로 전달하기 위해 링터미널이 결합되는 부분이다.
본 발명의 구조를 보면, 크게 제1센싱유닛(40)과 제2센싱유닛(70), 그리고 이들 사이를 연결하는 연결수단(100)으로 구성된다. 여기서 제1센싱유닛(40)과 제2센싱유닛(70)은 배터리모듈(10)의 서로 반대편에 설치된다. 제1센싱유닛(40)과 제2센싱유닛(70)의 구조는 동일한 부분이 많으므로, 서로 다른 부분에 대해서만 설명하기로 한다.
제1센싱유닛(40)을 살펴보면, 상기 제1센싱유닛(40)은 배터리모듈(10)의 한쪽 외면에 설치된다. 본 실시례에서는 편의상 제1센싱유닛(40)이 배터리모듈(10)의 전면(13)에 설치되는 것으로 한다. 상기 제1센싱유닛(40)은 배터리모듈(10)의 전면(13)에 설치되어 내장된 복수의 배터리셀들 중 일부에 전기적으로 연결된다. 제1센싱유닛(40)의 외관과 골격은 제1하우징(41)에 의해 만들어진다. 상기 제1하우징(41)은 대략 판상구조인데, 전기전도성이 낮은 재질이다. 상기 제1하우징(41)은 배터리모듈(10)의 전면(13)에 조립된다.
상기 제1하우징(41)에는 상기 설치보스(21)가 끼워지는 설치홀(42)이 다수개 있다. 상기 설치홀(42)은 상기 제1하우징(41)을 관통해서 복수개가 형성된다. 상기 제1하우징(41)의 내측에는 안착부(43)가 구비된다. 상기 안착부(43)는 상기 제1하우징(41)에서 상대적으로 안쪽으로 요입된 부분으로, 여기에는 아래에서 설명될 제1회로기판(50)이 설치된다. 상기 제1회로기판(50)은 배터리셀들의 상태를 센싱하기 위한 회로를 만든다.
상기 제1하우징(41)에는 기판조립보스(45)가 구비된다. 상기 기판조립보스(45)는 제1하우징(41)에서 돌출되어, 제1회로기판(50)에 끼워져 제1회로기판(50)을 고정해준다. 물론 제1회로기판(50)에도 기판조립보수에 대응되는 구멍이 형성되어 있다.
도 3을 보면, 상기 제1하우징(41)에는 고정후크(47)가 있다. 상기 고정후크(47)는 상기 제1하우징(41)의 안착부(43) 가장자리에는 탄성변형가능하게 구비된다. 상기 고정후크(47)는 일종의 외팔보 형태이며, 안착부(43)의 가장자리를 둘러 다수개가 구비되어 있다. 상기 고정후크(47)는 상기 제1회로기판(50)이 안착부(43)에 안착되는 과정에서 탄성변형되었다가 원형으로 복원된다. 원형으로 복원된 고정후크(47)는 제1회로기판(50)의 가장자리를 걸어 제1하우징(41)에서 분리되는 것을 방지한다.
상기 안착부(43)의 한쪽에는 설치펜스(48)가 구비된다. 상기 설치펜스(48)는 상기 안착부(43) 한쪽에 마련된 소정의 설치공간으로, 여기에는 아래에서 설명될 장력조절수단(60)이 설치된다. 설치펜스(48)는 대략 4각틀형태이고, 그 안쪽에 장력조절수단(60)이 삽입되어 고정된다. 도 8에서 보듯이 설치펜스(48) 안쪽 바닥면에는 장력조절수단(60)이 걸리는 고정구멍(49')이 형성되어 있다.
상기 설치펜스(48)에는 안착가이드(48')가 구비된다. 상기 안착가이드(48')는 설치펜스(48)의 한쪽에 돌출되는데, 서로 이격된 한 쌍으로 구성된다. 상기 안착가이드(48')는 연결수단(100)의 폭에 대응하는 폭을 갖기 때문에 이를 지나가는 연결수단(100)의 끝부분(102)의 방향을 안내할 수 있다. 즉, 연결수단(100)의 끝부분(102)이 제1회로기판(50)에 안착되는 방향을 솔더링 전에 미리 안내할 수 있는 것이다. 안착가이드(48') 사이에 위치한 연결수단(100)은 안착가이드(48')로 인해 연장되는 방향이 설정되므로, 정확한 위치에서 솔더링될 수 있다.
상기 제1회로기판(50)에는 센싱커넥터(53)가 있다. 상기 센싱커넥터(53)는 복수의 배터리셀들의 상태 정보를 외부로 전달하기 위한 것인데, 여기에는 외부로 정보를 전달할 상대커넥터(미도시)가 끼워지고, 상대커넥터에는 와이어가 연결되어 후방으로 연장된다. 도면부호 51은 써미스터 연결을 위한 보조커넥터이다.
상기 제1회로기판(50)에는 복수의 제1연결버스바(55)가 구비된다. 상기 제1연결버스바(55)는 상기 제1회로기판(50)에 연결되되 제1회로기판(50)의 아래쪽으로 돌출된다. 돌출된 제1연결버스바(55)는 앞서 설명한 배터리모듈(10)의 셀버스바(23)와 접촉하여 전기적으로 연결된다. 상기 제1연결버스바(55)가 배터리모듈(10)의 상태정보를 수집하는 역할을 한다. 본 실시례에서 상기 제1회로기판(50)에는 총 5개의 제1연결버스바(55)가 있는데, 이는 하나의 예시에 불과하다.
상기 제1회로기판(50)의 상부 양쪽에는 대전류버스바(56)가 있다. 상기 대전류버스바(56)는 배터리모듈(10)의 전원단자에 연결된 전원버스바(미도시)에 연결된다. 물론 상기 대전류버스바(56)도 배터리셀의 상태정보를 수집하는 역할을 함께 할 수도 있다.
상기 제1센싱유닛(40)에는 장력조절수단(60)이 설치된다. 상기 장력조절수단(60)은 설치펜스(48)의 안쪽에 고정되는데, 장력조절수단(60)을 이용하면 연결수단(100)의 장력을 조절할 수 있다. 후술하겠지만 , 상기 장력조절수단(60)에 구비된 회전몸체(66)가 회전하면서 연결수단(100)을 당긴 상태로 고정되면, 연결수단(100)의 장력이 증가하게 된다. 도면부호 49는 장력조절수단(60)을 설치펜스(48)에 고정하기 위한 걸림후크를 나타낸다.
상기 장력조절수단(60)은 제1센싱유닛(40)에만 설치되거나 제2센싱유닛(70)에만 설치될 수도 있지만, 본 실시례에서는 제1센싱유닛(40) 및 제2센싱유닛(70) 양쪽에 모두 장력조절수단(60)이 설치된다. 장력조절수단(60)의 구체적인 구조는 아래에서 다시 설명한다.
한편, 상기 제1센싱유닛(40)의 반대편에는 제2센싱유닛(70)이 설치된다. 상기 제2센싱유닛(70)의 전체 형상은 제1센싱유닛(40)과 대칭이다. 도 4에서 보듯이, 제2센싱유닛(70)도 제1과 마찬가지로 골격을 형성하는 제2하우징과, 여기에 조립되는 제2회로기판(80)으로 구성된다. 제2센싱유닛(70)의 구조 중에서 제1센싱유닛(40)과 동일한 부분은 70번대의 도면부호를 부여하였고, 자세한 설명은 생략하기로 한다.
상기 제2센싱유닛(70)도 제1센싱유닛(40)과 마찬가지로 다수개의 제2연결버스바(75)를 갖는다. 제2연결버스바(75)들은 제1센싱유닛(40)의 반대편에서 복수의 배터리셀들에 연결되어 그 상태를 감지한다. 상기 제2연결버스바(75)는 제2센싱유닛(70)의 하부로 돌출되어 있다.
상기 제2센싱유닛(70)에는 센싱커넥터(53)가 없다. 제1센싱유닛(40)에 구비된 센싱커넥터(53)에 대응하는 구성이 제2센싱유닛(70)에는 없는 것인데, 이것은 제2센싱유닛(70)에 의해 수집된 배터리셀들의 정보는 연결수단(100)을 통해 제1센싱유닛(40) 방향으로 전달되기 때문이다. 제1센싱유닛(40)에 모인 배터리셀들의 정보는 센싱커넥터(53)를 통해 외부로 전달된다. 따라서 제2센싱유닛(70)은 배터리셀들의 정보를 모아 제1센싱유닛(40)에 전달하는 역할만 한다. 상기 제2센싱유닛(70)은 제1센싱유닛(40)에 연결되지 않은 나머지 배터리셀들에 연결되어 그 정보를 얻게 된다.
본 실시례에서 상기 제1센싱유닛(40)과 제2센싱유닛(70)이 얻는 정보는 배터리셀들의 전압상태이다. 제1센싱유닛(40)과 제2센싱유닛(70)에 의해 배터리셀들의 전압정보를 취합하여 이를 외부로 전달하고, 전달받은 측은 그 정보를 분석해서 필요하면 운행자에게 정보를 알린다. 예를 들어 배터리셀들의 전압이 일정 수준 이하라면 교체할 필요가 있기 때문에 이를 운행자에게 알리는 것이다. 물론, 상기 제1센싱유닛(40)과 제2센싱유닛(70)이 얻는 정보는 배터리셀들의 전압상태 뿐아니라, 온도정보를 비롯한 다양한 정보일 수 있다.
한편, 제1센싱유닛(40)과 제2센싱유닛(70) 사이에는 연결수단(100)이 구비된다. 상기 연결수단(100)은 제2센싱유닛(70)의 정보를 제1센싱유닛(40)으로 전달하는 역할을 한다. 상기 연결수단(100)은 상기 배터리모듈(10)의 외면을 가로질러 상기 제1센싱유닛(40)과 제2센싱유닛(70)을 연결하는데, 본 실시례에서 상기 연결수단(100)은 연성평면케이블로 구성된다. 상기 연결수단(100)은 배터리모듈(10)의 외면에 구비된 가이드부(15)에 안내되어 이동경로가 정해진다. 상기 연결수단(100)은 플랙시불한 재질이므로, 다루기 쉽고 설치가 용이하다. 물론, 상기 연결수단(100)은 다수가닥의 와이어묶음으로 구성되거나 FPC(flexible printed circuits)일 수도 있다. 즉, 연결수단(100)은 전기적 연결기능을 수행하는 다양한 재질이 가능하다. 다만 연성평면케이블과 같이 유연한 재질이면 유리하다.
상기 연결수단(100)의 양쪽 끝(102,102')은 제1센싱유닛(40) 및 제2센싱유닛(70) 방향으로 각각 절곡된다. 연결수단(100)은 유연한 재질이므로 양쪽 끝(102,102') 부분을 쉽게 휘어 제1센싱유닛(40)과 제2센싱유닛(70)에 고정할 수 있다. 도면부호 105는 제1회로기판(50)에 고정되는 솔더링부이고, 105'는 제2회로기판(80)에 고정되는 솔더링부이다. 이렇게 연결수단(100)이 제1회로기판(50) 및 제2회로기판(80)에 연결되면, 제2회로기판(80)에서 수집된 배터리셀들의 상태정보가 제1회로기판(50)에 전달되고, 센싱커넥터(53)를 통해 최종적으로 외부에 전달된다.
도 2에서 보는 바와 같이, 연결수단(100)의 양단에 연결된 제1센싱유닛(40)과 제2센싱유닛(70)은 하나의 모듈을 구성하고, 미리 가고정된 후에 배터리모듈(10)에 제공될 수 있다. 즉, 연결수단(100)의 양 끝 부분이 미리 제1센싱유닛(40)과 제2센싱유닛(70)에 결합된 상태로 보관/운송되다가 필요한 때에 배터리모듈(10)에 결합되어 사용되는 것이다. 즉, 먼저 상기 연결수단(100)의 양쪽 끝 부분이 상기 제1센싱유닛(40) 및 제2센싱유닛(70)의 장력조절수단(60)에 가고정되고, 가조립된 상태로 상기 배터리모듈(10)에 조립될 수 있는 것이다.
이때, 상기 장력조절수단(60)은 연결수단(100)을 어느 정도 느슨하게 유지하다가 배터리모듈(10)에 본 발명의 센싱장치를 설치한 후에 마지막 단계에서 연결수단(100)의 장력을 증가시켜 고정하게 된다.
다음으로 장력조절수단(60)에 대해 상세하게 설명하기로 한다. 도 5에는 장력조절수단(60)을 이용해서 연결수단(100)의 한 쪽 끝부분을 당겨 고정한 상태를 도시한 것이다. 장력조절수단(60)은 회전동작을 통해 연결수단(100)을 당겨 고정하는 기능을 한다. 보다 정확하게는 상기 장력조절수단(60)이 회전하여 고정되면, 그 고정에서 연결수단(100)을 절곡하여 접는다. 따라서 일방향으로 길게 연장되는 것에 비해서 연결수단(100)이 접힌 길이만큼 길이가 줄어 장력이 증가하는 것이다. 이와 같은 모습은 도 7에서 확인할 수 있다.
도 6에는 장력조절수단(60)의 구조가 도시되어 있다. 여기에서 보듯이, 장력조절수단(60)은 크게 고정몸체(61)와 회전몸체(66)로 구성된다. 고정몸체(61)는 제1센싱유닛(40)의 설치펜스(48)와 같이 특정한 위치에 고정되는 부분이고, 회전몸체(66)는 고정몸체(61)에 대해 상대회전하여 고정몸체(61)에 조립되거나 또는 고정몸체(61)로부터 멀어진다. 회전몸체(66)가 고정몸체(61)에 조립되면 연결수단(100)을 팽팽하게 당기고, 조립이 해제되는 팽팽하게 당긴 상태로 풀어진다. 도면부호 61'는 고정몸체(61)를 설치펜스(48)에 조립하기 위한 조립후크이다. 조립후크는 설치펜스(48)의 바닥면에 형성된 조립구멍에 끼워져 걸린다.
고정몸체(61)는 설치펜스(48)에 안착되어 연결수단(100)의 끝부분(102)을 설치펜스(48) 방향으로 눌러 고정한다. 고정몸체(61)에는 두 개의 장착부(62,63)가 있는데, 두 장착부(62,63)는 좌우 방향으로 길게 연장되고, 설치펜스(48)의 바닥면에 안착된다. 상기 두 장착부(62,63)는 세장형태를 갖고, 회전몸체(66)의 회전축과 나란한 방향을 갖는다. 상기 두 장착부(62,63) 중 어느 하나만 존재하고 나머지는 생략될 수도 있다. 또는 두 장착부(62,63) 모두 생략되고 후술할 탄성누름부(64)만 있어도 된다.
상기 두 장착부(62,63) 사이에는 탄성누름부(64)가 있다. 상기 탄성누름부(64)는 상기 두 장착부(62,63) 사이에, 두 장착부(62,63)와 나란한 방향으로 연장된다. 상기 탄성누름부(64)는 탄성변형가능하게 구비되어, 상기 연결수단(100)을 상기 제1회로기판(50) 외면 방향으로 탄성지지한다. 상기 탄성누름부(64)는 상기 제1회로기판(50) 방향으로 돌출된 형상을 갖기 때문에, 설치펜스(48)에 장력조절수단(60)이 고정되면 이미 탄성변형되어 연결수단(100)의 외면을 누른다. 도 7에는 탄성누름부(64)가 연결수단(100)을 누르고 있는 모습이 도시되어 있다.
상기 고정몸체(61)와 회전몸체(66) 사이에는 연결공간(65)이 개구된다. 상기 연결공간(65)은 연결수단(100)이 통과하는 부분이다. 상기 연결공간(65)을 상기 연결수단(100)이 통과하되, 상기 연결공간(65)을 기준으로 상기 연결수단(100)의 한쪽은 상기 고정몸체(61) 하부와 제1회로기판(50) 사이에 위치하고 다른 쪽은 회전몸체(66)의 바깥쪽을 덮은 상태로 연장된다.
도 6에 도시된 화살표는 연결수단(100)이 지나가는 경로를 표현한 것이다. 화살표A는 연결수단(100)이 진입하는 경로인데, 연결수단(100)이 회전몸체(66)의 바깥쪽을 덮는 방향으로 연장된다. 이어서 화살표B와 같이 상기 연결수단(100)은 연결공간(65)을 통과한다. 즉 연결수단(100)의 끝부분(102)이 연결공간(65)을 통과하여 장력조절수단(60)의 바닥 쪽으로 진입하는 것이다. 마지막으로 화살표C 방향으로 연결수단(100)이 연장된다. 화살표C 방향은 도면상으로는 아래쪽이지만 실제로는 장력조절수단(60)의 고정몸체(61)와 제1회로기판(50) 사이에 해당하는 공간이다. 이 상태에서 회전몸체(66)가 시계방향으로 회전되면 연결수단(100)은 회전몸체(66)에 딸려가면서 회전몸체(66)와 고정몸체(61) 사이에 접힌다.
이어서 회전몸체(66)를 살펴보면, 상기 회전몸체(66)는 몰드힌지(68)에 의해 고정몸체(61)에 연결된다. 회전몸체(66)는 고정몸체(61)에 조립되거나 조립이 해제될 수 있지만, 몰드힌지(68)가 있어서 고정몸체(61)로부터 완전히 분리되지는 않는다. 상기 회전몸체(66)는 고정몸체(61)에 대응되는 형태를 갖는데, 본 실시례에서는 대략 납작한 판상이다. 상기 회전몸체(66)의 양쪽 끝에는 체결돌부(67)가 있다. 상기 체결돌부(67)는 상기 고정몸체(61)에 있는 체결홀(63')에 끼워져 회전몸체(66)와 고정몸체(61) 사이를 조립시킨다. 체결돌부(67)에는 압착돌기(67')가 돌출되어 체결돌부(67)가 체결홀(63')에 강하게 끼워질 수 있다.
상기 회전몸체(66)에는 가이드돌부(69')가 구비된다. 상기 가이드돌부(69')는 상기 회전몸체(66)의 바깥쪽에 한 쌍으로 구비된다. 상기 가이드돌부(69')는 회전몸체(66)의 끝 부분에 돌출된 것으로, 그 사이로 연결수단(100)이 지나간다. 따라서 가이드돌부(69')는 연결수단(100)이 연장되는 방향을 안내할 수 있다. 도 9를 참조하면, 가이드돌부(69') 사이에 연결수단(100)이 위치한 것을 볼 수 있다.
상기 회전몸체(66)의 길이방향을 따라 회전몸체(66)의 바깥쪽 외면에는 누름리브(69)가 돌출된다. 상기 누름리브(69)는 상기 회전몸체(66)가 상기 고정몸체(61)에 조립되면 상기 연결수단(100)을 눌러 장력을 증가시키는 역할을 한다. 상기 회전몸체(66)가 회전하여 고정몸체(61)에 조립되면 상기 누름리브(69)가 연결수단(100)을 회전몸체(66)로부터 멀어지는 방향으로 눌러주기 때문에 연결수단(100)의 장력이 커질 수 있다. 이와 같은 모습이 도 7에 도시되어 있다.
한편, 상기 고정몸체(61)와 회전몸체(66) 사이는 몰드힌지(68)가 연결한다. 상기 몰드힌지(68)는 장력조절수단(60)을 제조하는 과정에서 함께 일체로 만들어지는 것으로, 플렉시블한 재질이다. 상기 몰드힌지(68)에는 가변형홈(68')이 요입되어 있다. 상기 가변형홈(68')은 상기 몰드힌지(68)가 접히는 부분에 형성되어 몰드힌지(68)가 일정한 위치에서 접히게 유도한다. 상기 가변형홈(68')은 몰드힌지(68)의 중심부에서 후방으로 요입된 형태를 갖기 때문에, 몰드힌지(68)가 접히는 과정에서 가변형홈(68')을 기준으로 접힌다.
이하에서는 본 발명에 의한 배터리모듈용 센싱장치를 설치하고 이용하는 과정을 설명하기로 한다.
먼저 배터리모듈용 센싱장치는 배터리모듈(10)과는 별도로 관리될 수 있다. 배터리모듈(10)에 조립되기에 앞서, 먼저 센싱장치를 구성하는 제1센싱유닛(40)과 제2센싱유닛(70)에 연결수단(100)의 양단을 고정하여 이들을 함께 관리할 수 있는 것이다. 연결수단(100)의 양단에 구비된 솔더링부는 제1센싱유닛(40)의 제1회로기판(50)과 제2센싱유닛(70)의 제2회로기판(80)에 각각 솔더링되어 고정된다. 여기에 더하여 장력조절수단(60)이 제1센싱유닛(40)과 제2센싱유닛(70)에 조립되어 가고정된 상태이다.
이 상태로 센싱장치를 배터리모듈(10)에 조립한다. 보다 정확하게는, 배터리모듈(10)의 전면(13)과 후면(14)에 각각 구비된 설치보스(21)가 제1센싱유닛(40)과 제2센싱유닛(70)의 설치홀(42)에 끼워진다. 이 과정에서 배터리모듈(10)의 배터리셀들에 각각 구비된 셀버스바(23)에 제1센싱유닛(40)의 제1연결버스바(55)가 접촉되고, 반대편에서는 제2센싱유닛(70)의 제2연결버스바(75)에 셀버스바(23)들이 접촉된다.
그리고, 제1센싱유닛(40)과 제2센싱유닛(70)을 연결하는 연결수단(100)은 상기 배터리모듈(10)의 상면(12)을 따라 연장된다. 상기 배터리모듈(10)의 상면(12)에 구비된 가이드부(15)는 연결수단(100)을 안내하여 연결수단(100)이 배터리모듈(10)의 길이방향을 따라 안내되도록 한다. 상기 연결수단(100)은 유연한 재질이고, 아직 장력조절수단(60)을 이용하여 연결수단(100)을 팽팽하게 한 상태가 아니므로, 연결수단(100)과 제1센싱유닛(40) 및 제2센싱유닛(70)을 설치하는 작업은 용이하게 이루어질 수 있다.
센싱장치가 고정된 다음에는 장력조절수단(60)을 이용하면 연결수단(100)의 느슨한 상태를 팽팽하게 만들 수 있다. 이렇게 되면 상기 연결수단(100)은 배터리모듈(10)의 상면(12)에 밀착되고, 사용중에 다른 부품에 걸리거나 간섭될 염려를 줄일 수 있다.
이와 같이 제1센싱유닛(40), 제2센싱유닛(70) 및 연결수단(100)은 이미 서로 가조립되어 연결된 상태로 배터리모듈(10)에 장착된다. 제1센싱유닛(40), 제2센싱유닛(70) 및 연결수단(100)은 서로 가조립되는 과정을 살펴보면, 도 8과 같이 설치펜스(48)에 아직 장력조절수단(60)이 설치되기 전 단계에서 조립이 시작된다. 장력조절수단(60)의 조립에 앞서, 먼저 연결수단(100) 끝 부분에 장력조절수단(60)을 끼울 수 있다. 연결수단(100)과 장력조절수단(60)을 연결하기 전에 연결수단(100)을 제1회로기판(50)에 먼저 솔더링해버리면, 연결수단(100) 끝부분을 장력조절수단(60)에 끼울 수 없기 때문에, 작업자는 먼저 연결수단(100)의 끝부분(102)을 장력조절수단(60)의 연결공간(65) 사이로 통과시키고, 통과된 부분을 제1회로기판(50)에 솔더링하게 된다. 물론 반대편 끝 부분은 같은 방식으로 다른 장력조절수단(60)의 연결공간(65)을 통과한 후에 제2회로기판(80)에 솔더링된다.
이때, 설치펜스(48)에는 안착가이드(48')가 구비되어 있어서 상기 연결수단(100)의 끝부분(102)이 제1회로기판(50)에 안착되는 방향을 솔더링 전에 미리 안내할 수 있다. 즉 안착가이드(48') 사이에 위치한 연결수단(100)은 안착가이드(48')로 인해 연장되는 방향이 설정되므로, 정확한 위치에서 솔더링될 수 있는 것이다.
이 상태에서, 장력조절수단(60)이 설치펜스(48)에 조립된다. 장력조절수단(60)에 구비된 조립후크는 설치펜스(48)의 바닥면에 형성된 조립구멍에 끼워져 걸리고, 반대로 설치펜스(48)의 걸림후크(49)는 장력조절수단(60)의 외면을 걸어 서로 견고하게 고정한다. 연결수단(100)의 양쪽 끝부분은 이미 제1회로기판(50)과 제2회로기판(80)에 솔덜이되어 고정된 상태이다. 물론, 장력조절수단(60)을 설치펜스(48)에 먼저 조립한 후에 연결수단(100)의 양쪽 끝부분을 제1회로기판(50) 및 제2회로기판(80) 상에 각각 솔더링할 수도 있다.
이렇게 되면 제1센싱유닛(40), 제2센싱유닛(70)과 연결수단(100)은 서로 연결되어 하나의 조립체가 된다. 이처럼 가조립된 센싱장치를 배터리모듈(10)에 조립한다. 조립방법은 앞서 설명한 바와 같다.
도 9는 센싱장치가 배터리모듈(10)에 장착된 상태이다. 이에 보듯이 상기 연결수단(100)은 약간 느슨한 상태이다. 연결수단(100)의 길이에 여유가 있기 때문에 센싱장치를 배터리모듈(10)에 장착하는 작업은 용이하지만, 장착후에는 연결수단(100)의 여유길이가 문제가 될 수 있다. 다른 부품이나 공구가 연결수단(100)에 간섭될 수 있기 때문이다.
따라서 마지막으로 장력조절수단(60)을 조작해서 연결수단(100)의 장력을 증가시키는 작업이 필요하다. 즉 연결수단(100)을 팽팽하게 만드는 것인데, 이것은 장력조절수단(60)의 회전몸체(66)를 회전시키면 된다. 작업자는 도 9을 기준으로 회전몸체(66)를 시계방향, 즉 회전몸체(66)의 상단이 아래를 향하도록 회전시켜야 한다.
이때 연결수단(100)은 회전몸체(66)의 바깥쪽을 덮고 있으므로, 회전몸체(66)가 회전되면 연결수단(100)이 함께 밀려 접힌다. 보다 정확하게는 회전몸체(66)가 회전되면 연결수단(100)의 일부가 접히면서 회전몸체(66)와 고정몸체(61) 사이에 밀착되는 것이다. 이렇게 되면 연결수단(100)이 접히는 길이만큼 연결수단(100)의 전체 길이가 짧아지고, 앞서보다 팽팽한 상태가 된다. 이와 같은 작업이 제1센싱유닛(40)과 제2센싱유닛(70)에 구비된 장력조절수단(60)에 각각 이루어지고, 따라서 연결수단(100)의 길이가 필요한 정도로 짧아질 수 있다. 결과적으로 상기 연결수단(100)은 배터리모듈(10)의 상면(12)에 밀착된다.
이상에서, 본 발명에 따른 실시례를 구성하는 모든 구성 요소들이 하나로 결합하거나 결합하여 동작하는 것으로 설명되었다고 해서, 본 발명이 반드시 이러한 실시례에 한정되는 것은 아니다. 즉, 본 발명의 목적 범위 안에서라면, 그 모든 구성 요소들이 하나 이상으로 선택적으로 결합하여 동작할 수도 있다. 또한, 이상에서 기재된 "포함하다", "구성하다" 또는 "가지다" 등의 용어는, 특별히 반대되는 기재가 없는 한, 해당 구성 요소가 내재할 수 있음을 의미하는 것이므로, 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다. 기술적이거나 과학적인 용어를 포함한 모든 용어들은, 다르게 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미가 있다. 사전에 정의된 용어와 같이 일반적으로 사용되는 용어들은 관련 기술의 문맥상의 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 발명에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시례들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시례에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
앞선 실시례에서는 제1하우징(41)에 구비된 고정후크(47)가 제1회로기판(50)을 고정했다. 하지만, 제1회로기판(50)은 다른 방식, 예를 들어 체결구를 이용하거나 제1하우징(41)에 조립될 수도 있다. 그리고 제1센싱유닛(40)의 연결버스바나 대전류버스바(56)의 위치와 개수는 하나의 예에 불과하며 필요에 따라 변형가능한 것이다.
10: 배터리모듈 15: 가이드부
23: 셀버스바 25: 전원단자
40: 제1센싱유닛 41: 제1하우징
42: 설치홀 45: 기판조립보스
47: 고정후크 48: 설치펜스
48': 안착가이드 50: 제1회로기판
53: 센싱커넥터 60: 장력조절수단
61: 고정몸체 62,63: 장착부
64: 탄성누름부 65: 연결공간
66: 회전몸체 68: 몰드힌지
69: 누름리브 69': 가이드돌부
100: 연결수단 105,105': 솔더링부

Claims (11)

  1. 배터리모듈의 한쪽 외면에 설치되고 배터리모듈에 내장된 배터리셀들 중 일부에 전기적으로 연결되는 복수의 제1연결버스바가 구비된 제1센싱유닛과,
    상기 배터리셀의 길이방향을 따라 상기 배터리모듈의 반대쪽 외면에 설치되고 나머지 배터리셀들에 전기적으로 연결되는 복수의 제2연결버스바가 구비된 제2센싱유닛과,
    상기 배터리모듈의 외면을 가로질러 상기 제1센싱유닛과 제2센싱유닛을 연결하는 연성평면케이블 재질의 연결수단과,
    상기 제1센싱유닛에 구비되고 상기 제1연결버스바에 의해 수집된 배터리셀들의 상태정보와 상기 제2연결버스바에 의해 수집되고 상기 연결수단을 통해서 전달된 배터리셀들의 상태정보를 외부로 전송하기 위한 센싱커넥터를 포함하고,
    상기 제1센싱유닛 또는 제2센싱유닛 중 적어도 어느 하나에는 장력조절수단이 구비되어, 상기 연결수단의 양쪽 끝 중 적어도 어느 한쪽을 선택적으로 당겨 연결수단의 전체 장력을 조절하며,
    상기 연결수단의 양쪽 끝 부분이 상기 제1센싱유닛 및 제2센싱유닛의 장력조절수단에 가고정되어, 상기 제1센싱유닛, 제2센싱유닛 및 연결수단은 가조립된 상태로 상기 배터리모듈에 조립가능한 배터리모듈용 센싱장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 제1센싱유닛 및 제2센싱유닛에는 각각 제1회로기판 및 제2회로기판이 설치되고, 연결수단의 양쪽 끝은 각각 제1회로기판 및 제2회로기판에 고정되어 전기적으로 연결되는 배터리모듈용 센싱장치.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 제1센싱유닛은
    상기 배터리모듈의 한쪽 외면에 체결되는 제1하우징과,
    상기 제1하우징의 안착부에 설치되고 복수의 제1연결버스바가 연결된 제1회로기판을 포함하는 배터리모듈용 센싱장치.
  4. 제 3 항에 있어서, 상기 제1하우징의 안착부 가장자리에는 복수의 고정후크가 탄성변형가능하게 구비되고, 상기 제1회로기판이 상기 안착부에 안착되면 상기 제1회로기판의 가장자리는 상기 고정후크에 걸리는 배터리모듈용 센싱장치.
  5. 제 1 항에 있어서, 복수의 상기 제1연결버스바는 상기 제1센싱유닛의 바깥쪽으로 돌출되어 상기 배터리셀의 셀단자 또는 셀단자들을 연결하는 셀버스바에 접촉되는 배터리모듈용 센싱장치.
  6. 제 1 항에 있어서, 상기 연결수단은 상기 배터리모듈의 상면에 구비된 가이드부를 따라 연장되고, 상기 제1센싱유닛 및 제2센싱유닛에는 상기 연결수단의 양단의 고정방향을 안내하는 고정가이드가 각각 돌출되는 배터리모듈용 센싱장치.
  7. 제 3 항에 있어서, 상기 제1하우징에는 상기 연결수단이 지나가는 경로 상에 안착가이드가 돌출되어 제1회로기판에 솔더링될 연결수단의 끝 부분의 방향을 설정하는 배터리모듈용 센싱장치.
  8. 삭제
  9. 삭제
  10. 제 1 항에 있어서, 상기 장력조절수단은
    제1회로기판에 안착되어 연결수단의 끝부분을 제1회로기판 방향으로 눌러 고정하는 고정몸체와,
    상기 고정몸체에 회전가능하게 연결되어 상기 고정몸체에 결합되거나 분리되는 회전몸체를 포함하고,
    상기 회전몸체가 회전하여 상기 고정몸체에 결합되는 과정에서 상기 연결수단을 상기 고정몸체로부터 멀어지는 방향으로 밀어 연결수단의 장력을 증가시키는 배터리모듈용 센싱장치.
  11. 제 10 항에 있어서, 상기 고정몸체와 상기 회전몸체 사이에는 연결공간이 개구되어 상기 연결수단이 통과하되, 상기 연결공간을 기준으로 상기 연결수단의 한쪽은 상기 고정몸체 하부와 제1회로기판 사이에 위치하고 다른쪽은 회전몸체의 바깥쪽을 덮은 상태로 연장되는 배터리모듈용 센싱장치.


KR1020160183767A 2016-12-30 2016-12-30 배터리모듈용 센싱장치 KR101829350B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020160183767A KR101829350B1 (ko) 2016-12-30 2016-12-30 배터리모듈용 센싱장치

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020160183767A KR101829350B1 (ko) 2016-12-30 2016-12-30 배터리모듈용 센싱장치

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR101829350B1 true KR101829350B1 (ko) 2018-02-14

Family

ID=61229535

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020160183767A KR101829350B1 (ko) 2016-12-30 2016-12-30 배터리모듈용 센싱장치

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101829350B1 (ko)

Cited By (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101944111B1 (ko) * 2018-04-24 2019-01-30 주식회사 경신 차량용 배터리 셀의 전압 측정장치
KR20190061378A (ko) * 2017-11-27 2019-06-05 주식회사 유라코퍼레이션 연성회로기판 및 이를 이용하는 배터리팩
WO2019172545A1 (ko) * 2018-03-07 2019-09-12 주식회사 엘지화학 배터리 모듈, 이러한 배터리 모듈을 포함하는 배터리 팩 및 이러한 배터리 팩을 포함하는 자동차
WO2019177275A1 (ko) * 2018-03-13 2019-09-19 주식회사 엘지화학 배터리 모듈, 이러한 배터리 모듈을 포함하는 배터리 팩 및 이러한 배터리 팩을 포함하는 자동차
WO2019190072A1 (ko) * 2018-03-30 2019-10-03 주식회사 엘지화학 조립성이 향상된 버스바 프레임을 구비한 배터리 모듈
KR20200040619A (ko) 2018-10-10 2020-04-20 주식회사 엘지화학 공간 절약형 icb 조립체를 적용한 배터리 모듈
KR102116300B1 (ko) * 2019-11-25 2020-06-01 주식회사 경신전선 친환경자동차의 배터리팩용 센싱회로장치
KR102116301B1 (ko) * 2019-11-25 2020-06-01 주식회사 경신전선 친환경자동차의 배터리팩용 센싱회로장치
KR20200067420A (ko) * 2018-12-04 2020-06-12 주식회사 유라코퍼레이션 인쇄회로기판 및 그 생산 방법
EP3675271A1 (en) * 2018-12-29 2020-07-01 Contemporary Amperex Technology Co., Limited Battery module
KR20200085245A (ko) * 2020-06-26 2020-07-14 주식회사 유라코퍼레이션 인쇄회로기판
EP3772124A4 (en) * 2019-06-18 2021-06-23 Lg Chem, Ltd. BATTERY MODULE AND BATTERY PACK INCLUDING IT
WO2021149299A1 (ja) * 2020-01-23 2021-07-29 三洋電機株式会社 電源装置とこの電源装置を備える電動車両及び蓄電装置
KR20220096619A (ko) * 2020-12-31 2022-07-07 주식회사 유라코퍼레이션 회로기판
US11489235B2 (en) 2018-04-25 2022-11-01 Lg Energy Solution, Ltd. Battery module and battery pack including the same
US11894576B2 (en) 2018-12-05 2024-02-06 Lg Energy Solution, Ltd. Battery module including connector having bidirectional coupling structure

Cited By (33)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102087699B1 (ko) 2017-11-27 2020-04-28 주식회사 유라코퍼레이션 연성회로기판 및 이를 이용하는 배터리팩
KR20190061378A (ko) * 2017-11-27 2019-06-05 주식회사 유라코퍼레이션 연성회로기판 및 이를 이용하는 배터리팩
US11522246B2 (en) 2018-03-07 2022-12-06 Lg Energy Solution, Ltd. Battery module, battery pack including same battery module, and automobile including same battery pack
WO2019172545A1 (ko) * 2018-03-07 2019-09-12 주식회사 엘지화학 배터리 모듈, 이러한 배터리 모듈을 포함하는 배터리 팩 및 이러한 배터리 팩을 포함하는 자동차
CN111052439B (zh) * 2018-03-07 2023-02-17 株式会社Lg新能源 电池模块、包括相同电池模块的电池组和包括相同电池组的车辆
US11923562B2 (en) 2018-03-07 2024-03-05 Lg Energy Solution, Ltd. Battery module, battery pack including same battery module, and automobile including same battery pack
CN111052439A (zh) * 2018-03-07 2020-04-21 株式会社Lg化学 电池模块、包括相同电池模块的电池组和包括相同电池组的车辆
US11342607B2 (en) 2018-03-13 2022-05-24 Lg Energy Solution, Ltd. Battery module, battery pack comprising battery module and vehicle comprising battery pack
WO2019177275A1 (ko) * 2018-03-13 2019-09-19 주식회사 엘지화학 배터리 모듈, 이러한 배터리 모듈을 포함하는 배터리 팩 및 이러한 배터리 팩을 포함하는 자동차
US11894536B2 (en) 2018-03-13 2024-02-06 Lg Energy Solution, Ltd. Battery module, battery pack comprising battery module and vehicle comprising battery pack
KR102340898B1 (ko) 2018-03-30 2021-12-16 주식회사 엘지에너지솔루션 조립성이 향상된 버스바 프레임을 구비한 배터리 모듈
US11545727B2 (en) 2018-03-30 2023-01-03 Lg Energy Solution, Ltd. Easier to assemble battery module including bus bar frame
KR20190114406A (ko) * 2018-03-30 2019-10-10 주식회사 엘지화학 조립성이 향상된 버스바 프레임을 구비한 배터리 모듈
WO2019190072A1 (ko) * 2018-03-30 2019-10-03 주식회사 엘지화학 조립성이 향상된 버스바 프레임을 구비한 배터리 모듈
KR101944111B1 (ko) * 2018-04-24 2019-01-30 주식회사 경신 차량용 배터리 셀의 전압 측정장치
EP3573170A1 (en) * 2018-04-24 2019-11-27 Kyungshin Co., Ltd. Voltage measuring device for battery cell of vehicle
CN110400979A (zh) * 2018-04-24 2019-11-01 株式会社京信 用于车辆电池的电压测量装置
CN110400979B (zh) * 2018-04-24 2022-09-23 株式会社京信 用于车辆电池的电压测量装置
US10955480B2 (en) 2018-04-24 2021-03-23 Kyungshin Co., Ltd. Voltage measuring device for battery cell of vehicle
US11489235B2 (en) 2018-04-25 2022-11-01 Lg Energy Solution, Ltd. Battery module and battery pack including the same
KR20200040619A (ko) 2018-10-10 2020-04-20 주식회사 엘지화학 공간 절약형 icb 조립체를 적용한 배터리 모듈
KR102151193B1 (ko) * 2018-12-04 2020-09-02 주식회사 유라코퍼레이션 인쇄회로기판 및 그 생산 방법
KR20200067420A (ko) * 2018-12-04 2020-06-12 주식회사 유라코퍼레이션 인쇄회로기판 및 그 생산 방법
US11894576B2 (en) 2018-12-05 2024-02-06 Lg Energy Solution, Ltd. Battery module including connector having bidirectional coupling structure
EP3675271A1 (en) * 2018-12-29 2020-07-01 Contemporary Amperex Technology Co., Limited Battery module
EP3772124A4 (en) * 2019-06-18 2021-06-23 Lg Chem, Ltd. BATTERY MODULE AND BATTERY PACK INCLUDING IT
KR102116301B1 (ko) * 2019-11-25 2020-06-01 주식회사 경신전선 친환경자동차의 배터리팩용 센싱회로장치
KR102116300B1 (ko) * 2019-11-25 2020-06-01 주식회사 경신전선 친환경자동차의 배터리팩용 센싱회로장치
WO2021149299A1 (ja) * 2020-01-23 2021-07-29 三洋電機株式会社 電源装置とこの電源装置を備える電動車両及び蓄電装置
KR102187081B1 (ko) * 2020-06-26 2020-12-04 주식회사 유라코퍼레이션 인쇄회로기판
KR20200085245A (ko) * 2020-06-26 2020-07-14 주식회사 유라코퍼레이션 인쇄회로기판
KR20220096619A (ko) * 2020-12-31 2022-07-07 주식회사 유라코퍼레이션 회로기판
KR102583246B1 (ko) 2020-12-31 2023-09-26 주식회사 유라코퍼레이션 회로기판

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101829350B1 (ko) 배터리모듈용 센싱장치
JP7381793B2 (ja) 配線モジュール
US10615396B2 (en) Battery connection module
US9385401B2 (en) Rechargeable battery pack and electrical hand tool device
KR101329250B1 (ko) 배터리모듈용 직렬연결장치의 셀버스바 고정구조
JP5345913B2 (ja) 電源装置のカバー構造
US9312530B2 (en) Battery connection member and battery connection body
JP5613074B2 (ja) バスバモジュール及び電源装置
JPH09259964A (ja) 面接触コネクタ
KR20180010576A (ko) 배터리 모듈
JP2017084766A (ja) バスバモジュール及び電池パック
JP2014060044A (ja) 電池用配線モジュール
JP6571621B2 (ja) 電池モジュール
JP2020061273A (ja) バスバーモジュール及びバスバーモジュールの組立方法
WO2017154553A1 (ja) 蓄電モジュールと制御機器との接続構造
KR101879825B1 (ko) 케이블의 장력조절장치
JP2015056910A (ja) 配線モジュール
CN211433433U (zh) 接触式通电电动牙刷
CN110559098A (zh) 接触式通电电动牙刷
CN115189178B (zh) 一种易于维护的快装式光伏接线盒
JP5393551B2 (ja) 作業機における電気部品接続機構
CN110400979B (zh) 用于车辆电池的电压测量装置
KR101858080B1 (ko) 정션박스 조립체가 구비되는 태양전지 모듈
CN220963192U (zh) 一种漏电断路器
JPH06215831A (ja) コネクタ構造

Legal Events

Date Code Title Description
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant