KR102029422B1 - Battery pack temperature detection sensor unit and Monitoring device of energy storage system with the same - Google Patents

Battery pack temperature detection sensor unit and Monitoring device of energy storage system with the same Download PDF

Info

Publication number
KR102029422B1
KR102029422B1 KR1020190039207A KR20190039207A KR102029422B1 KR 102029422 B1 KR102029422 B1 KR 102029422B1 KR 1020190039207 A KR1020190039207 A KR 1020190039207A KR 20190039207 A KR20190039207 A KR 20190039207A KR 102029422 B1 KR102029422 B1 KR 102029422B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
temperature
battery
battery pack
cylindrical battery
sensor
Prior art date
Application number
KR1020190039207A
Other languages
Korean (ko)
Inventor
강동원
Original Assignee
주식회사 담우광학전자기술
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 주식회사 담우광학전자기술 filed Critical 주식회사 담우광학전자기술
Application granted granted Critical
Publication of KR102029422B1 publication Critical patent/KR102029422B1/en

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/42Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
    • H01M10/48Accumulators combined with arrangements for measuring, testing or indicating the condition of cells, e.g. the level or density of the electrolyte
    • H01M10/486Accumulators combined with arrangements for measuring, testing or indicating the condition of cells, e.g. the level or density of the electrolyte for measuring temperature
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/42Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
    • H01M10/4221Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells with battery type recognition
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/42Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
    • H01M10/425Structural combination with electronic components, e.g. electronic circuits integrated to the outside of the casing
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/65Means for temperature control structurally associated with the cells
    • H01M10/653Means for temperature control structurally associated with the cells characterised by electrically insulating or thermally conductive materials
    • H01M2/1077
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/20Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/42Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
    • H01M10/425Structural combination with electronic components, e.g. electronic circuits integrated to the outside of the casing
    • H01M2010/4271Battery management systems including electronic circuits, e.g. control of current or voltage to keep battery in healthy state, cell balancing
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/42Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
    • H01M10/425Structural combination with electronic components, e.g. electronic circuits integrated to the outside of the casing
    • H01M2010/4278Systems for data transfer from batteries, e.g. transfer of battery parameters to a controller, data transferred between battery controller and main controller
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10Energy storage using batteries

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

The present invention relates to a sensor unit for detecting the temperature of a battery pack and a battery pack monitoring device of an energy storage system having the same, and more specifically, to a sensor unit for detecting the temperature of a battery pack, capable of measuring temperatures of all battery cells forming a battery pack of an energy storage system in real time. According to the present invention, temperatures of all battery cells forming a battery pack of an energy storage system can be measured in real time. In addition, temperatures of all battery cells forming a battery pack of an energy storage system of a container type can be collected and monitored in real time through the sensor unit for detecting the temperature of a battery pack. Accordingly, power is cut off through a battery management unit when abnormal overheating occurs in each of the battery cells, thereby preventing a fire and an explosion accident caused by the deterioration of the battery cells.

Description

배터리팩 온도검출용 센서유닛 및 이를 구비한 에너지저장시스템의 배터리팩 모니터링 장치{Battery pack temperature detection sensor unit and Monitoring device of energy storage system with the same}Battery pack temperature detection sensor unit and battery pack monitoring device of the energy storage system having the same {Battery pack temperature detection sensor unit and Monitoring device of energy storage system with the same}

본 발명은 배터리팩 온도검출용 센서유닛 및 이를 구비한 에너지저장시스템의 배터리팩 모니터링 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 에너지저장시스템의 배터리팩을 구성하는 모든 배터리 셀의 온도를 실시간으로 측정할 수 있는 배터리팩 온도검출용 센서유닛 및 이를 구비한 에너지저장시스템의 배터리팩 모니터링 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a sensor unit for detecting a battery pack temperature and a battery pack monitoring device of an energy storage system having the same, and more particularly, to measure in real time the temperature of all battery cells constituting the battery pack of the energy storage system. The present invention relates to a sensor pack for detecting a battery pack temperature and a battery pack monitoring device for an energy storage system having the same.

이차전지(Rechargeable Battery) 또는 축전지는 일차 전지와 달리 충전 및 방전을 반복적으로 수행하는 전지이다. 소용량의 전지는 휴대폰이나 노트북 컴퓨터 및 캠코더와 같이 휴대가 가능한 소형 전자기기에 사용되고, 대용량 이차 전지는 전기 자전거, 스쿠터, 전기자동차(Electric Vehicle) 및 지게차(Fork lift) 등의 모터 구동용 전원과 태양광발전, 풍력발전, 스마트그리드 시스템의 에너지 저장장치로 사용된다.Rechargeable batteries or accumulators are batteries that repeatedly perform charging and discharging, unlike primary batteries. Small-capacity batteries are used in portable electronic devices such as mobile phones, notebook computers, and camcorders. Large-capacity rechargeable batteries are used to power motors and solar power such as electric bicycles, scooters, electric vehicles, and fork lifts. It is used as an energy storage device for photovoltaic, wind power, and smart grid systems.

종래에는 이차 전지를 소형 전자기기에 사용하기 위하여 단위 셀로 사용하거나, 대용량 구현을 위하여 복수의 단위 셀들을 병렬 또는 직렬로 연결하여 배터리팩을 구성하고, 복수의 배터리팩 도는 복수의 배터리팩으로 구성된 배터리 랙을 함체에 수납하여 사용하고 있다.Conventionally, a secondary battery is used as a unit cell for use in a small electronic device, or a battery pack is configured by connecting a plurality of unit cells in parallel or in series to implement a large capacity, and a battery consisting of a plurality of battery packs or a plurality of battery packs. The rack is stored in an enclosure for use.

상술한 바와 같은 종래의 배터리 시스템을 구성하는 배터리팩은 충전 과정에서 배터리의 열화 또는 과충전 등의 이유로 인해 화재가 발생가 발생하거나 폭발하여 대형사고를 유발할 수 있어 배터리팩의 온도를 반복적으로 체크해야 한다. The battery pack constituting the conventional battery system as described above may cause a fire or explosion due to reasons such as deterioration or overcharging of the battery during the charging process, which may cause a large accident, so that the temperature of the battery pack must be repeatedly checked.

대한민국 등록특허 10-1706717Republic of Korea Patent Registration 10-1706717 대한민국 공개특허 10-2018-0018040Republic of Korea Patent Publication 10-2018-0018040 대한민국 공개특허 10-2017-0034497Republic of Korea Patent Publication 10-2017-0034497

본 발명은 상기와 같은 종래의 문제를 해결하기 위한 것으로서, 에너지저장시스템의 배터리팩을 구성하는 모든 배터리 셀의 온도를 실시간으로 측정할 수 있는 배터리팩 온도검출용 센서유닛을 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and an object thereof is to provide a battery pack temperature detection sensor unit that can measure the temperature of all the battery cells constituting the battery pack of the energy storage system in real time. .

또한, 본 발명은 컨테이너 타입의 에너지저장시스템의 배터리팩을 구성하는 모든 배터리 셀의 온도를 배터리팩 온도검출용 센서유닛을 통해 실시간 수집 및 모니터링함으로써, 각 배터리 셀에 이상 과열이 발생하는 경우에는 배터리관리부를 통해 전원을 차단함으로써 배터리 셀의 열화로 인한 화재 및 폭발 사고를 미연에 방지할 수 있는 에너지저장시스템의 배터리팩 모니터링 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.In addition, the present invention by collecting and monitoring the temperature of all the battery cells constituting the battery pack of the container-type energy storage system through the battery pack temperature detection sensor unit in real time, when abnormal overheating occurs in each battery cell It is an object of the present invention to provide a battery pack monitoring device of an energy storage system that can prevent fire and explosion accidents due to deterioration of a battery cell by shutting off power through a management unit.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시 예에 따른 배터리팩 온도검출용 센서유닛은 서로 인접하게 배치된 복수의 배터리 셀들로 구성된 배터리팩에 설치되어 상기 배터리 셀 각각의 온도를 측정하는 것으로서, 서로 인접하는 배터리 셀들 사이의 공간으로 삽입되는 센서보드와; 상기 센서보드에 일 측이 접속되고, 타 측은 상기 배터리 셀의 외주면에 접촉되게 설치되는 온도센서;를 구비하고, 상기 센서보드는 고유의 식별정보가 부여되고 상기 온도센서에서 측정된 온도정보를 수신하는 제어칩과, 외부와 시리얼통신 가능하도록 지원하는 통신모듈을 구비하는 것을 특징으로 한다.The sensor unit for detecting a battery pack temperature according to an embodiment of the present invention for achieving the above object is installed in a battery pack consisting of a plurality of battery cells arranged adjacent to each other to measure the temperature of each of the battery cells A sensor board inserted into a space between battery cells adjacent to each other; One side is connected to the sensor board, the other side is provided with a temperature sensor installed in contact with the outer peripheral surface of the battery cell, the sensor board is given a unique identification information and receives the temperature information measured by the temperature sensor And a control module for supporting serial communication with the outside.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 실시 예에 따른 배터리팩 온도검출용 센서유닛은 서로 인접하게 배치된 복수의 배터리 셀로 구성된 배터리팩에 설치되어 상기 배터리 셀 각각의 온도를 측정하는 것으로서, 상기 배터리 셀들 사이의 공간으로 삽입되는 삽입부와; 일 측이 상기 삽입부의 내측에 매설 고정되고, 타 측은 상기 배터리 셀의 외주면에 접촉될 수 있도록 상기 삽입부의 외주면 측으로 노출되게 설치되어 상기 배터리 셀의 온도를 측정하는 온도센서와; 상기 삽입부에 설치되는 것으로 고유의 식별정보가 부여되고 상기 온도센서에서 측정된 온도정보를 수신하는 제어칩과, 외부와 시리얼통신 가능하도록 지원하는 통신모듈이 마련된 센서보드;를 구비하는 것을 특징으로 한다.Battery pack temperature detection sensor unit according to another embodiment of the present invention for achieving the above object is installed in a battery pack consisting of a plurality of battery cells disposed adjacent to each other to measure the temperature of each of the battery cells, An insertion unit inserted into a space between the battery cells; A temperature sensor, one side of which is buried and fixed to the inside of the insertion unit, the other side of which is installed to be exposed to the outer circumferential surface side of the insertion unit so as to contact the outer circumferential surface of the battery cell; And a sensor board provided with a unique identification information to be installed in the inserting unit, and a control chip configured to receive temperature information measured by the temperature sensor, and a communication module supporting serial communication with the outside. do.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 배터리팩 온도검출용 센서유닛은 서로 인접하게 배치된 복수의 배터리 셀로 구성된 배터리팩에 설치되어 상기 배터리 셀 각각의 온도를 측정하는 것으로서, 상기 배터리 셀들 사이의 공간으로 삽입되는 삽입부와; 일 측이 상기 삽입부의 내측에 고정되고, 타 측은 상기 배터리 셀의 외주면에 접촉될 수 있도록 상기 배터리 셀의 외주면과 마주하는 상기 삽입부의 외주면 측으로 노출되는 열전도패드와; 상기 삽입부와 상기 열전도패드 사이에 일 측이 상기 열전도패드와 접촉되게 설치되어 상기 열전도패드를 통해 전달되는 상기 배터리 셀의 온도를 측정하는 온도센서와; 상기 삽입부의 일 측에 설치되는 것으로 고유의 식별정보가 부여되고 상기 온도센서에서 측정된 온도정보를 수신하는 제어칩과, 외부와 시리얼통신 가능하도록 지원하는 통신모듈이 마련된 센서보드;를 구비하는 것을 특징으로 한다.The sensor unit for detecting a battery pack temperature according to another embodiment of the present invention for achieving the above object is installed in a battery pack consisting of a plurality of battery cells disposed adjacent to each other to measure the temperature of each of the battery cells An insertion unit inserted into a space between the battery cells; A heat conductive pad having one side fixed to an inner side of the insertion unit and the other side exposed to an outer circumferential surface side of the insertion unit facing the outer circumferential surface of the battery cell so as to be in contact with the outer circumferential surface of the battery cell; A temperature sensor installed at one side of the insertion unit and the thermal conductive pad in contact with the thermal conductive pad to measure a temperature of the battery cell transferred through the thermal conductive pad; It is provided on one side of the insertion unit is provided with a unique identification information and a control chip for receiving the temperature information measured by the temperature sensor, and a sensor board provided with a communication module for supporting serial communication with the outside; It features.

상기 삽입부는 배터리 셀의 외주면 형상과 대응되게 내측으로 오목하게 인입되고, 상기 열전도패드의 일 면이 외부로 노출되게 설치되는 곡면부를 구비하고, 일 측의 곡면부에 설치된 열전도패드로부터 인접하는 타 측의 곡면부에 설치된 열전도패드로 열이 전달되는 것을 방지하도록 열전도율이 낮은 소재로 형성된 것을 특징으로 한다.The insertion part is recessed inwardly to correspond to the shape of the outer circumferential surface of the battery cell, and has a curved portion installed so that one surface of the thermal conductive pad is exposed to the outside, and the other side adjacent from the thermal conductive pad installed on the curved portion of one side. Characterized in that the thermal conductivity is formed of a low thermal conductivity material to prevent heat transfer to the thermal conductive pad is installed in the curved portion of the.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시 예에 따른 에너지저장시스템의 배터리팩 모니터링장치는 서로 인접하게 배치된 복수의 배터리 셀들로 구성된 배터리팩에 설치되어 상기 배터리 셀 각각의 온도를 측정하는 것으로서, 서로 인접하는 배터리 셀들 사이의 공간으로 삽입되고 고유의 식별정보가 부여되며 온도센서에서 측정된 온도정보를 수신하는 제어칩과 외부와 시리얼통신 가능하도록 지원하는 통신모듈을 구비하는 센서보드와, 상기 센서보드에 일 측이 접속되고, 타 측은 상기 배터리 셀의 외주면에 접촉되게 설치되는 온도센서를 구비하는 배터리팩 온도검출용 센서유닛과; 복수의 배터리팩으로 구성된 배터리 랙에 구비되어 배터리팩에 구비된 복수의 온도검출센서에서 전송되는 신호를 수신하는 제1중계부와; 복수의 배터리 랙이 적층된 배터리 함체에 각각 구비되어 배터리 랙에 각각 구비된 제1중계부에서 전송되는 신호를 수신하는 제2중계부와; 상기 배터리팩의 충방전을 제어하며, 복수의 배터리 함체에 구비된 제2중계부에서 전송되는 신호를 수신 및 모니터링하는 배터리관리부;를 구비하는 것을 특징으로 한다.Battery pack monitoring device of the energy storage system according to an embodiment of the present invention for achieving the above object is installed in a battery pack consisting of a plurality of battery cells disposed adjacent to each other to measure the temperature of each of the battery cells A sensor board having a control chip inserted into a space between adjacent battery cells and given unique identification information and receiving a temperature information measured by a temperature sensor, and a communication module supporting serial communication with the outside; A battery pack temperature detection sensor unit having one side connected to the sensor board and the other side having a temperature sensor installed in contact with an outer circumferential surface of the battery cell; A first relay unit provided in a battery rack including a plurality of battery packs to receive signals transmitted from a plurality of temperature detection sensors included in the battery packs; A second relay unit which is provided in a battery enclosure in which a plurality of battery racks are stacked, and receives a signal transmitted from a first relay unit respectively provided in the battery rack; And a battery manager for controlling charging and discharging of the battery pack, and receiving and monitoring a signal transmitted from a second relay unit provided in a plurality of battery enclosures.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 실시 예에 따른 에너지저장시스템의 배터리팩 모니터링장치는 서로 인접하게 배치된 복수의 배터리 셀로 구성된 배터리팩에 설치되어 상기 배터리 셀 각각의 온도를 측정하는 것으로서, 상기 배터리 셀들 사이의 공간으로 삽입되는 삽입부와, 일 측이 상기 삽입부의 내측에 매설 고정되고, 타 측은 상기 배터리 셀의 외주면에 접촉될 수 있도록 상기 삽입부의 외주면 측으로 노출되게 설치되어 상기 배터리 셀의 온도를 측정하는 온도센서와, 상기 삽입부에 설치되는 것으로 고유의 식별정보가 부여되고 상기 온도센서에서 측정된 온도정보를 수신하는 제어칩과, 외부와 시리얼통신 가능하도록 지원하는 통신모듈이 마련된 센서보드를 구비하는 배터리팩 온도검출용 센서유닛과; 복수의 배터리팩으로 구성된 배터리 랙에 구비되어 배터리팩에 구비된 복수의 온도검출센서에서 전송되는 신호를 수신하는 제1중계부와; 복수의 배터리 랙이 적층된 배터리 함체에 각각 구비되어 배터리 랙에 각각 구비된 제1중계부에서 전송되는 신호를 수신하는 제2중계부와; 상기 배터리팩의 충방전을 제어하며, 복수의 배터리 함체에 구비된 제2중계부에서 전송되는 신호를 수신 및 모니터링하는 배터리관리부;를 구비하는 것을 특징으로 한다.Battery pack monitoring device of the energy storage system according to another embodiment of the present invention for achieving the above object is installed in a battery pack consisting of a plurality of battery cells disposed adjacent to each other to measure the temperature of each of the battery cells as And an insertion portion inserted into the space between the battery cells, and one side of which is buried and fixed inside the insertion portion, and the other side is exposed to the outer peripheral surface side of the insertion portion so as to be in contact with the outer peripheral surface of the battery cell. A temperature sensor for measuring the temperature of the controller, a control chip configured to be provided with the identification information and receiving the temperature information measured by the temperature sensor, and a communication module for supporting serial communication with the outside. A sensor unit for detecting a battery pack temperature having a sensor board; A first relay unit provided in a battery rack including a plurality of battery packs to receive signals transmitted from a plurality of temperature detection sensors included in the battery packs; A second relay unit which is provided in a battery enclosure in which a plurality of battery racks are stacked, and receives a signal transmitted from a first relay unit respectively provided in the battery rack; And a battery manager for controlling charging and discharging of the battery pack, and receiving and monitoring a signal transmitted from a second relay unit provided in a plurality of battery enclosures.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 에너지저장시스템의 배터리팩 모니터링장치는 서로 인접하게 배치된 복수의 배터리 셀로 구성된 배터리팩에 설치되어 상기 배터리 셀 각각의 온도를 측정하는 것으로서, 상기 배터리 셀들 사이의 공간으로 삽입되는 삽입부와, 일 측이 상기 삽입부의 내측에 고정되고, 타 측은 상기 배터리 셀의 외주면에 접촉될 수 있도록 상기 배터리 셀의 외주면과 마주하는 상기 삽입부의 외주면 측으로 노출되는 열전도패드와, 상기 삽입부와 상기 열전도패드 사이에 일 측이 상기 열전도패드와 접촉되게 설치되어 상기 열전도패드를 통해 전달되는 상기 배터리 셀의 온도를 측정하는 온도센서와, 상기 삽입부의 일 측에 설치되는 것으로 고유의 식별정보가 부여되고 상기 온도센서에서 측정된 온도정보를 수신하는 제어칩과, 외부와 시리얼통신 가능하도록 지원하는 통신모듈이 마련된 센서보드를 구비하는 배터리팩 온도검출용 센서유닛과; 복수의 배터리팩으로 구성된 배터리 랙에 구비되어 배터리팩에 구비된 복수의 온도검출센서에서 전송되는 신호를 수신하는 제1중계부와; 복수의 배터리 랙이 적층된 배터리 함체에 각각 구비되어 배터리 랙에 각각 구비된 제1중계부에서 전송되는 신호를 수신하는 제2중계부와; 상기 배터리팩의 충방전을 제어하며, 복수의 배터리 함체에 구비된 제2중계부에서 전송되는 신호를 수신 및 모니터링하는 배터리관리부;를 구비하는 것을 특징으로 한다.Battery pack monitoring device of the energy storage system according to another embodiment of the present invention for achieving the above object is installed in a battery pack consisting of a plurality of battery cells disposed adjacent to each other to measure the temperature of each of the battery cells As the insert portion inserted into the space between the battery cells, and one side is fixed to the inside of the insert portion, the other side is the outer peripheral surface facing the outer peripheral surface of the battery cell to be in contact with the outer peripheral surface of the battery cell A thermal sensor that is exposed to the side, a temperature sensor configured to measure a temperature of the battery cell which is installed between the inserting portion and the thermal conductive pad so that one side is in contact with the thermal conductive pad and is transmitted through the thermal conductive pad, and the inserting portion Installed on the side is given unique identification information and measured by the temperature sensor And a control chip for receiving the beam distance, the battery pack temperature sensor unit for detecting that a sensor board provided with a communication module to support and to enable external serial communication; A first relay unit provided in a battery rack including a plurality of battery packs to receive signals transmitted from a plurality of temperature detection sensors included in the battery packs; A second relay unit which is provided in a battery enclosure in which a plurality of battery racks are stacked, and receives a signal transmitted from a first relay unit respectively provided in the battery rack; And a battery manager for controlling charging and discharging of the battery pack, and receiving and monitoring a signal transmitted from a second relay unit provided in a plurality of battery enclosures.

본 발명에 따른 배터리팩 온도검출용 센서유닛 및 이를 구비한 에너지저장시스템의 배터리팩 모니터링 장치는 에너지저장시스템의 배터리팩을 구성하는 모든 배터리 셀의 온도를 실시간으로 측정할 수 있는 장점이 있다.The sensor unit for detecting a battery pack temperature according to the present invention and a battery pack monitoring device of an energy storage system having the same have an advantage of measuring the temperature of all battery cells constituting the battery pack of the energy storage system in real time.

또한, 본 발명은 컨테이너 타입의 에너지저장시스템의 배터리팩을 구성하는 모든 배터리 셀의 온도를 배터리팩 온도검출용 센서유닛을 통해 실시간 수집 및 모니터링함으로써, 각 배터리 셀에 이상 과열이 발생하는 경우에는 배터리관리부를 통해 전원을 차단함으로써 배터리 셀의 열화로 인한 화재 및 폭발 사고를 미연에 방지할 수 있는 장점이 있다.In addition, the present invention by collecting and monitoring the temperature of all the battery cells constituting the battery pack of the container-type energy storage system through the battery pack temperature detection sensor unit in real time, when abnormal overheating occurs in each battery cell By shutting off the power through the management unit, there is an advantage in that a fire and explosion accident due to deterioration of the battery cell can be prevented in advance.

도 1은 본 발명에 따른 배터리팩 온도검출용 센서유닛이 장착되는 에너지저장시스템의 배터리 함체 및 배터리 랙을 나타낸 사시도.
도 2는 본 발명의 제1실시 예에 따른 배터리팩 온도검출용 센서유닛을 나타낸 사시도.
도 3은 도 2에 도시된 배터리팩 온도검출용 센서유닛의 설치 상태를 나타낸 평면도.
도 4는 본 발명의 제2실시 예에 따른 배터리팩 온도검출용 센서유닛의 설치 상태를 나타낸 사시도.
도 5는 도 4에 도시된 배터리팩 온도검출용 센서유닛의 설치 상태를 나타낸 측면도.
도 6은 본 발명의 제3실시 예에 따른 배터리팩 온도검출용 센서유닛의 설치 상태를 나타낸 측면도.
도 7은 본 발명의 제4실시 예에 따른 배터리팩 온도검출용 센서유닛의 설치 상태를 나타낸 측면도.
도 8은 본 발명의 제5실시 예 따른 배터리팩 온도검출용 센서유닛의 설치 상태를 나타낸 사시도.
도 9는 도 8에 도시된 배터리팩 온도검출용 센서유닛의 설치 상태를 나타낸 사시도.
도 10은 도 8에 도시된 배터리팩 온도검출용 센서유닛의 설치 상태를 나타낸 평면도.
도 11은 본 발명에 따른 에너지저장시스템의 배터리팩 모니터링 장치를 나타낸 도면.
1 is a perspective view showing a battery housing and a battery rack of an energy storage system equipped with a battery pack temperature detection sensor unit according to the present invention.
2 is a perspective view showing a sensor unit for detecting a battery pack temperature according to a first embodiment of the present invention.
3 is a plan view showing an installation state of the battery pack temperature detection sensor unit shown in FIG.
Figure 4 is a perspective view showing the installation state of the battery pack temperature detection sensor unit according to a second embodiment of the present invention.
5 is a side view showing an installation state of the battery pack temperature detection sensor unit shown in FIG.
Figure 6 is a side view showing the installation state of the battery pack temperature detection sensor unit according to a third embodiment of the present invention.
Figure 7 is a side view showing the installation state of the battery pack temperature detection sensor unit according to a fourth embodiment of the present invention.
8 is a perspective view showing the installation state of the battery pack temperature detection sensor unit according to a fifth embodiment of the present invention.
9 is a perspective view showing the installation state of the battery pack temperature detection sensor unit shown in FIG.
10 is a plan view showing an installation state of the battery pack temperature detection sensor unit shown in FIG.
11 is a view showing a battery pack monitoring device of the energy storage system according to the present invention.

이하, 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 배터리팩 온도검출용 센서유닛 및 이를 구비한 에너지저장시스템의 배터리팩 모니터링장치에 대하여 상세하게 설명한다. Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail with respect to a battery pack temperature detection sensor unit and a battery pack monitoring device of the energy storage system having the same according to an embodiment of the present invention.

도 1 및 도 2에는 본 발명의 일 실시 예에 따른 배터리팩 온도검출용 센서유닛이 도시되어 있다. 도 1 및 도 2를 참고하면, 배터리팩 온도검출용 센서유닛(10)은 서로 인접하게 배치된 복수의 배터리 셀(C)들로 구성된 배터리팩(P)에 설치되어 배터리 셀(C) 각각의 온도를 측정하는 것으로서, 센서보드(110)와, 온도센서(120)를 포함하여 구성된다.1 and 2 illustrate a sensor unit for detecting a battery pack temperature according to an embodiment of the present invention. 1 and 2, the battery pack temperature detection sensor unit 10 is installed in a battery pack P composed of a plurality of battery cells C disposed adjacent to each other, so that each of the battery cells C may be installed. As measuring the temperature, the sensor board 110, and comprises a temperature sensor 120.

본 실시 예에서 배터리 셀(C)은 원통 형상으로 형성된 것을 적용하였다.In this embodiment, the battery cell C is formed in a cylindrical shape.

센서보드(110)는 서로 인접하는 배터리 셀(C)들 사이의 공간으로 삽입되는 부분으로서, 배터리 셀(C)들 사이의 공간(S)보다 좁거나 거의 대응되는 폭을 갖고 배터리 셀(C)의 길이와 대응되는 길이를 갖도록 형성된다. The sensor board 110 is a portion inserted into the space between the battery cells C adjacent to each other, and has a width that is narrower or substantially corresponding to the space S between the battery cells C and has a corresponding width. It is formed to have a length corresponding to the length of.

센서보드(110)에는 고유의 식별정보가 부여되고 온도센서(120)에서 측정된 배터리셀 각각의 온도정보를 수신하며 전원 및 통신 제어를 위한 제어칩과, 외부와 시리얼통신 가능하도록 지원하는 통신모듈이 장착되어 있다.The sensor board 110 is provided with unique identification information and receives temperature information of each battery cell measured by the temperature sensor 120, a control chip for power and communication control, and a communication module supporting serial communication with the outside. Is equipped.

센서보드(110)에는 전원공급을 위한 2개의 전원포트와, 시리얼통신을 위한 2개의 통신포트가 구비된다. 전원포트와 통신포트에는 인접하는 센서보드(110) 상호 간을 병렬접속시키기 위해 2개의 전원선과 2개의 통신선으로 구성된 점퍼코드(JC)가 접속된다. The sensor board 110 includes two power ports for power supply and two communication ports for serial communication. A jumper cord (JC) composed of two power lines and two communication lines are connected to the power port and the communication port in order to connect adjacent sensor boards 110 to each other in parallel.

온도센서(120)는 복수의 접속리드가 센서보드(110)에 접속되고, 타 측은 배터리 셀(C)의 외주면에 접촉되게 설치되어 배터리 셀(C)의 온도를 실시간 측정한다.The temperature sensor 120 is connected to the plurality of connection leads to the sensor board 110, the other side is installed in contact with the outer peripheral surface of the battery cell (C) to measure the temperature of the battery cell (C) in real time.

한편, 도 3 및 도 4에는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 배터리팩 온도검출용 센서유닛(20)이 도시되어 있다. 도 3 및 도 4를 참고하면, 배터리팩 온도검출용 센서유닛(20)은 서로 인접하게 배치된 복수의 배터리 셀(C)로 구성된 배터리팩(P)에 설치되어 배터리 셀(C) 각각의 온도를 측정하는 것으로서, 삽입부(210)와, 온도센서(220)와, 센서보드(230)를 포함하여 구성된다.3 and 4 illustrate a sensor pack 20 for detecting a battery pack temperature according to another embodiment of the present invention. 3 and 4, the sensor unit 20 for detecting a battery pack temperature is installed in a battery pack P including a plurality of battery cells C disposed adjacent to each other, and thus the temperature of each battery cell C. As to measure, the insertion unit 210, the temperature sensor 220, and comprises a sensor board 230.

본 실시 예에서 배터리 셀(C)은 직사각 형상으로 형성된 것을 적용하였다.In this embodiment, the battery cell C is formed in a rectangular shape.

삽입부(210)는 배터리 셀(C)들 사이에 개재 및 삽입될 수 있도록 평판 형상으로 형성되고, 배터리 셀(C)의 길이와 대응되는 길이로 형성된다. 삽입부(210)는 온도센서(220)가 배터리 셀(C)의 외주면에 밀착될 수 있도록 적당한 탄성을 갖고, 열전도율이 매우 낮은 소재를 적용하는 것이 바람직하다.The insertion unit 210 is formed in a flat plate shape so as to be interposed and inserted between the battery cells C, and has a length corresponding to the length of the battery cell C. Insertion portion 210 is preferably a material having a moderate elasticity, very low thermal conductivity so that the temperature sensor 220 is in close contact with the outer peripheral surface of the battery cell (C).

온도센서(220)는 일 측이 삽입부(210)의 일 면 내측에 매설 고정되고, 타 측은 배터리 셀(C)의 외주면에 접촉될 수 있도록 삽입부(210)의 일 면 측으로 노출되게 설치되어 배터리 셀(C)의 온도를 실시간 측정한다.One side of the temperature sensor 220 is buried and fixed to the inside of one surface of the insertion portion 210, the other side is installed to be exposed to one surface side of the insertion portion 210 to be in contact with the outer peripheral surface of the battery cell (C) The temperature of the battery cell C is measured in real time.

센서보드(230)는 삽입부(210)의 일 측에 설치되는 것으로 고유의 식별정보가 부여되고 온도센서(220)에서 측정된 온도정보를 수신하는 제어칩과, 외부와 시리얼통신 가능하도록 지원하는 통신모듈이 마련된다.The sensor board 230 is installed on one side of the inserting unit 210, and is provided with unique identification information and a control chip for receiving temperature information measured by the temperature sensor 220, and supporting serial communication with the outside. Communication module is provided.

센서보드(230)에는 고유의 식별정보가 부여되고 온도센서(220)에서 측정된 배터리셀 각각의 온도정보를 수신하며 전원 및 통신 제어를 위한 제어칩과, 외부와 시리얼통신 가능하도록 지원하는 통신모듈이 장착되어 있다.The sensor board 230 is provided with unique identification information and receives temperature information of each battery cell measured by the temperature sensor 220, a control chip for power and communication control, and a communication module supporting serial communication with the outside. Is equipped.

센서보드(230)에는 전원공급을 위한 2개의 전원포트와, 시리얼통신을 위한 2개의 통신포트가 구비된다. 전원포트와 통신포트에는 인접하는 센서보드(230) 상호 간을 병렬접속시키기 위해 2개의 전원선과 2개의 통신선으로 구성된 점퍼코드(JC)가 접속된다. The sensor board 230 is provided with two power ports for power supply and two communication ports for serial communication. A jumper cord (JC) composed of two power lines and two communication lines are connected to the power port and the communication port in order to connect adjacent sensor boards 230 to each other in parallel.

본 실시 예에 따른 배터리팩 온도검출용 센서유닛(20)은 삽입부(210)를 서로 인접하는 배터리 셀(C)들 사이에 개재하되, 온도센서(220)가 설치된 삽입부(210)의 일 면이 일 측의 배터리 셀(C) 외주면에 접하도록 설치한 구조를 적용하였다.The sensor unit 20 for detecting the battery pack temperature according to the present embodiment is interposed between the battery cells C adjacent to the inserting portion 210, but the one of the inserting portion 210 in which the temperature sensor 220 is installed. The structure is installed so that the surface is in contact with the outer peripheral surface of the battery cell (C) of one side.

이와 다르게 배터리팩 온도검출용 센서유닛(30)은 도 5에 도시된 바와 같이 서로 인접하는 일 측과 타 측의 배터리 셀(C) 사이에 개재하되, 삽입부(210)의 서로 대향되는 일 면과 타 면에 각각 온도센서(220)들을 설치하여 하나의 삽입부(210)에 설치된 온도센서(220)들을 통해 서로 인접하는 일 측과 타 측 배터리 셀(C)들 각각의 온도를 측정할 수 있도록 할 수 있다. Unlike this, the battery pack temperature detection sensor unit 30 is interposed between the battery cells C on one side and the other side adjacent to each other, as shown in FIG. 5, and one surface of the insertion unit 210 facing each other. The temperature sensors 220 are installed on the other side and the other surface, respectively, and the temperature of one side and the other battery cell C adjacent to each other can be measured through the temperature sensors 220 installed in one insertion unit 210. You can do that.

또한, 배터리팩 온도검출용 센서유닛(40)은 도 6에 도시된 바와 같이 서로 대향되는 일 면과 타 면에 각각 온도센서(220)들이 설치된 삽입부(210)를 배터리 셀(C)들 사이의 모든 개소에 연속으로 개재 및 설치하지 않고, 한 개소를 건너 불연속적으로 설치될 수 있다. 일 예로, 도 6에 도시된 바와 같이 홀수번째 배터리 셀(C)과 그 다음의 배터리 셀(C) 사이에 설치되거나, 짝수번째 배터리 셀(C)과 그 이전의 배터리 셀(C) 사이에 설치될 수 있다.In addition, as shown in FIG. 6, the battery pack temperature detection sensor unit 40 includes an inserting portion 210 having temperature sensors 220 installed on one surface and the other surface facing each other, between the battery cells C. As shown in FIG. It can be installed discontinuously across one place without intervening and installing in all the places of. For example, as illustrated in FIG. 6, an odd numbered battery cell C and a next battery cell C may be installed, or an even numbered battery cell C and a previous battery cell C may be installed. Can be.

한편, 도 7 내지 도 9에는 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 배터리팩 온도검출용 센서유닛(50)이 도시되어 있다. 도 7 내지 도 9를 참조하면, 본 실시 예에 따른 배터리팩 온도검출용 센서유닛(50)은 서로 인접하게 배치된 복수의 원통형 배터리 셀(C)로 구성된 배터리팩(P)에 설치되어 배터리 셀(C)들 각각의 온도를 측정하는 것으로서 삽입부(510)와, 열전도패드(520)와, 온도센서(530)와, 센서보드(540)를 포함하여 구성된다.On the other hand, Figure 7 to Figure 9 shows a battery pack temperature detection sensor unit 50 according to another embodiment of the present invention. 7 to 9, the battery pack temperature detection sensor unit 50 according to the present embodiment is installed in a battery pack P composed of a plurality of cylindrical battery cells C disposed adjacent to each other, and thus the battery cell. (C) Measures the temperature of each of the insert portion 510, the thermal conductive pad 520, the temperature sensor 530, and comprises a sensor board 540.

삽입부(510)는 배터리 셀(C)들 사이의 공간(S)으로 삽입되는 것으로서, 원통형 배터리 셀(C) 4개를 서로 인접하게 배치할 때, 각 배터리 셀(C)들 사이에 형성되는 공간(S)의 형상과 대응되는 단면 형상을 가지며, 배터리 셀(C)의 상하 길이보다 짧은 길이를 가져 배터리 셀(C)들 사이의 공간(S)으로 완전히 진입될 수 있게 형성된다. The inserting portion 510 is inserted into the space S between the battery cells C. When the four cylindrical battery cells C are disposed adjacent to each other, the insertion part 510 is formed between the battery cells C. FIG. It has a cross-sectional shape corresponding to the shape of the space (S), and has a length shorter than the vertical length of the battery cell (C) is formed so as to completely enter the space (S) between the battery cells (C).

삽입부(510)의 외주면에는 원통형 배터리 셀(C)의 외주면 형상과 대응되게 삽입부(510)의 중심을 향해 내측으로 오목하게 인입되고 후술하는 열전도패드(520)의 일 면이 외부로 노출되게 설치되는 곡면부(511)가 네 방향으로 형성된다. The outer circumferential surface of the insertion portion 510 is recessed inwardly toward the center of the insertion portion 510 to correspond to the outer circumferential surface shape of the cylindrical battery cell C, and one surface of the thermal conductive pad 520 to be described later is exposed to the outside. The curved surface portion 511 is provided in four directions.

삽입부(510)는 일 측의 곡면부(511)에 설치된 열전도패드(520)로부터 인접하는 타 측의 곡면부(511)에 설치된 열전도패드(520)로 열이 전달되는 것을 방지하도록 열전도율이 낮은 소재로 형성된다. 삽입부(510)는 외력에 의해 형상이 변형될 수 있도록 탄성을 갖는 소재로 형성될 수 있다.The insertion part 510 has a low thermal conductivity to prevent heat from being transferred from the heat conduction pad 520 provided at the curved portion 511 on one side to the heat conduction pad 520 provided at the curved surface 511 on the other side. It is formed of a material. Insertion portion 510 may be formed of a material having elasticity so that the shape can be deformed by an external force.

열전도패드(520)는 삽입부(510)의 각 곡면부(511)에 설치되는 것으로서, 일 측이 삽입부(510)의 내측으로 인입되어 고정되고, 타 측은 배터리 셀(C)의 외주면에 접촉될 수 있도록 배터리 셀(C)의 외주면과 마주하는 삽입부(510)의 외주면 측으로 노출되게 설치된다. 본 실시 예에서 열전도패드(520)는 삽입부(510)에 구비된 4개의 곡면부(511)에 각각 설치된다.The thermal conductive pad 520 is installed on each curved portion 511 of the inserting portion 510, and one side thereof is inserted into the inserting portion 510 to be fixed and the other side contacts the outer circumferential surface of the battery cell C. It is installed to be exposed to the outer peripheral surface side of the insertion portion 510 facing the outer peripheral surface of the battery cell (C). In the present embodiment, the thermal conductive pads 520 are installed on the four curved portions 511 of the insertion portion 510, respectively.

열전도패드(520)는 삽입부(510)의 외주면 측으로 노출되는 일 면 전체가 배터리 셀(C)의 외주면에 밀착될 수 있도록 배터리 셀(C)의 외주면 형상과 대응되게 형성된다.The thermal conductive pad 520 is formed to correspond to the shape of the outer circumferential surface of the battery cell C such that the entire surface exposed to the outer circumferential surface side of the insertion part 510 may be in close contact with the outer circumferential surface of the battery cell C.

그리고, 열전도패드(520)는 삽입부(510)로부터 이탈되는 것을 방지하도록 좌우 폭 방향 양측 단부가 삽입부(510)의 내측으로 절곡된 절곡부(521)를 가지며, 이 절곡부(521)는 삽입부(510) 내측으로 삽입 및 고정된다.In addition, the thermal conductive pad 520 has a bent portion 521 in which both ends of the left and right width directions are bent into the insertion portion 510 to prevent the heat conductive pad 520 from being separated from the insertion portion 510. The insertion part 510 is inserted into and fixed to the inside.

온도센서(530)는 삽입부(510)와 열전도패드(520) 사이에 일 측이 열전도패드(520)와 접촉되게 설치 및 삽입부(510) 내부에 고정되며, 열전도패드(520)를 통해 전달되는 배터리 셀(C)의 온도를 측정한다. 온도센서(530)는 후술하는 센서보드(540)에 접속된다. The temperature sensor 530 is installed and fixed inside the insertion unit 510 such that one side is in contact with the thermal conductive pad 520 between the insertion unit 510 and the thermal conductive pad 520, and is transferred through the thermal conductive pad 520. The temperature of the battery cell C is measured. The temperature sensor 530 is connected to the sensor board 540 described later.

센서보드(540)는 삽입부(510)의 중앙에 구비된 설치구에 탈착 가능하게 설치되어 온도센서(530)에서 측정된 온도정보를 수신한다. 그리고, 센서보드(540)에는 센서보드(540)들 상호간 식별을 위한 고유의 식별정보가 부여되며, 인접하는 센서보드(540)와 연결된다.The sensor board 540 is detachably installed at an installation port provided at the center of the insertion unit 510 to receive temperature information measured by the temperature sensor 530. The sensor board 540 is provided with unique identification information for identifying the sensor boards 540 and is connected to the adjacent sensor board 540.

센서보드(540)에는 외부와 시리얼통신을 위한 통신모듈이 구비되며, 전원공급을 위한 2개의 전원포트와, 시리얼통신을 위한 2개의 통신포트가 구비된다. 전원포트와 통신포트에는 인접하는 센서보드(540) 상호 간을 병렬접속시키기 위해 2개의 전원선과 2개의 통신선으로 구성된 점퍼코드(JC)가 접속된다. 그리고, 센서보드(540)에는 전원 및 통신 제어를 위한 제어칩이 실장된다.The sensor board 540 is provided with a communication module for serial communication with the outside, and is provided with two power ports for power supply and two communication ports for serial communication. A jumper cord (JC) composed of two power lines and two communication lines are connected to the power port and the communication port to parallelly connect adjacent sensor boards 540 to each other. The sensor board 540 is equipped with a control chip for power and communication control.

본 발명에 따른 배터리팩 온도검출용 센서유닛(50)은 배터리팩(P)을 구성하는 배터리 셀(C)의 개수에 따라 배터리팩(P)에 복수가 장착될 수 있다. 도시된 바와 같이 배터리팩(P)을 구성하는 배터리 셀(C)의 개수가 8개인 경우에는 서로 인접하는 4개의 배터리 셀(C) 사이에 하나가 설치되고, 다른 4개의 배터리 셀(C) 사이에 하나가 설치된다. The battery pack temperature detection sensor unit 50 according to the present invention may be mounted in a plurality in the battery pack P according to the number of battery cells C constituting the battery pack P. As illustrated, when the number of battery cells C constituting the battery pack P is eight, one is installed between four battery cells C adjacent to each other, and the other four battery cells C are interposed. One is installed.

본 실시 예에서는 배터리 셀(C) 8개가 하나의 배터리팩(P)을 구성하고, 12개의 배터리팩(P)이 하나의 배터리 랙(R)을 구성하도록 된 구조를 적용하였으며, 이에 따라 하나의 배터리 랙(R)에는 모두 24개의 배터리팩 온도검출용 센서유닛(50)이 설치된다.In the present embodiment, a structure in which eight battery cells C constitute one battery pack P and 12 battery packs P constitute one battery rack R is applied. In the battery rack R, all 24 battery pack temperature detection sensor units 50 are installed.

한편, 도 10 및 도 11에는 본 발명에 따른 에너지저장시스템의 배터리팩 모니터링 장치가 도시되어 있다.Meanwhile, FIGS. 10 and 11 illustrate a battery pack monitoring apparatus of an energy storage system according to the present invention.

도 10 및 도 11을 참조하면, 본 발명에 따른 에너지저장시스템의 배터리팩 모니터링 장치(1)는 복수의 배터리팩 온도검출용 센서유닛과, 제1중계부(2)와, 제2중계부(3)와, 배터리관리부(4)를 구비한다.10 and 11, the battery pack monitoring apparatus 1 of the energy storage system according to the present invention includes a plurality of sensor packs for detecting battery pack temperature, a first relay unit 2, and a second relay unit ( 3) and a battery manager 4.

본 발명에 따른 에너지저장시스템의 배터리팩 모니터링 장치의 배터리팩 온도검출용 센서유닛은 도 1 내지 도 9을 참조하여 설명한 본 발명의 배터리팩 온도검출용 센서유닛들(10, 20, 30, 40, 50) 중에서 어느 하나를 적용할 수 있다.The battery pack temperature detection sensor unit of the battery pack monitoring device of the energy storage system according to the present invention is the battery pack temperature detection sensor units 10, 20, 30, 40, of the present invention described with reference to FIGS. 50) may be applied.

제1중계부(2)는 도 8 내지 도 10에 도시된 바와 같이 복수의 배터리팩(P)으로 구성된 배터리 랙(R)에 각각 구비되어 배터리팩(P)에 구비된 복수의 배터리팩 온도검출용 센서유닛(50)에서 전송되는 신호를 수신하며, 수신된 신호를 후술하는 제2중계부(3)로 송신한다. 제1중계부(2)는 복수의 배터리 랙(R)에 각각 구비되며, 제1중계부(2)들 상호간 식별을 위한 고유의 식별정보가 부여된다.As shown in FIGS. 8 to 10, the first relay unit 2 is provided in a battery rack R composed of a plurality of battery packs P to detect temperature of a plurality of battery packs provided in the battery pack P, respectively. Receives a signal transmitted from the sensor unit 50, and transmits the received signal to the second relay unit 3 to be described later. The first relay unit 2 is provided in each of the plurality of battery racks R, and unique identification information for identifying the first relay units 2 is provided.

제2중계부(3)는 복수의 배터리 랙(R)이 적층된 배터리 함체(B) 또는 컨테이너에 각각 구비되어 배터리 랙(R)에 각각 구비된 복수의 제1중계부(2)에서 전송되는 신호를 수신하며, 수신된 신호를 후술하는 배터리관리부(4)로 송신한다. 제2중계부(3)는 복수의 배터리 함체(B) 또는 컨테이너에 각각 구비되며, 제2중계부(3)들 상호간 식별을 위한 고유의 식별정보가 부여된다.The second relay unit 3 is provided in each of the battery housing (B) or the container in which the plurality of battery racks (R) are stacked is transmitted from the plurality of first relay unit (2) respectively provided in the battery rack (R) Receives a signal, and transmits the received signal to the battery management unit 4 to be described later. The second relay unit 3 is provided in each of the plurality of battery housings B or containers, and is provided with unique identification information for mutual identification of the second relay units 3.

배터리관리부(4)는 에너지저장시스템의 배터리팩(P) 및 배터리 랙(R)의 충방전을 제어하며, 복수의 배터리 함체(B) 또는 컨테이너에 구비된 제2중계부(3)들에서 전송되는 신호를 수신 및 취합하며, 수신된 신호를 이용하여 배터리팩(P)의 위치별 발열 또는 온도 상황을 모니터링한다.The battery manager 4 controls charging and discharging of the battery pack P and the battery rack R of the energy storage system, and is transmitted from the second relay units 3 provided in the plurality of battery enclosures B or containers. Receives and collects the signals, and monitors the heat generation or temperature situation of each location of the battery pack P using the received signals.

배터리관리부(4)는 복수의 배터리 함체(B) 또는 컨테이너에 각각 구비된 복수의 제2중계부(3)와 유선 또는 무선 시리얼통신방식으로 통신하고, 제2중계부(3) 각각은 복수의 배터리 랙(R)에 각각 구비된 복수의 제1중계부(2)와 유선 시리얼통신방식으로 통신하며, 제1중계부(2) 각각은 복수의 배터리팩(P)에 각각 구비된 복수의 센서보드(540)와 유선 시리얼통신 방식으로 통신한다.The battery manager 4 communicates with the plurality of second relay units 3 provided in the plurality of battery housings B or the containers in a wired or wireless serial communication manner, and each of the second relay units 3 includes a plurality of A plurality of first relays 2 provided in the battery racks R communicate with each other via wired serial communication, and each of the first relays 2 includes a plurality of sensors respectively provided in the plurality of battery packs P. Communicates with the board 540 in a wired serial communication method.

배터리관리부(4)는 복수의 제2중계부(3)들과 1:N 시리얼통신을 수행하고, 제2중계부(3)는 복수의 제1중계부(2)들과 1:N 시리얼통신을 수행하며, 제1중계부(2)는 복수의 센서보드(540)들과 1:N 시리얼통신을 수행한다.The battery manager 4 performs 1: N serial communication with the plurality of second relay units 3, and the second relay unit 3 performs 1: N serial communication with the plurality of first relay units 2. The first relay unit 2 performs 1: N serial communication with the plurality of sensor boards 540.

이때, 센서보드(540)들에서 제1중계부(2)로 송출되는 신호에는 각 센서보드(540)의 식별정보와, 해당 센서보드(540)가 설치된 배터리 셀(C)의 온도정보가 포함된다. 그리고, 제1중계부(2)들에서 제2중계부(3)로 송출되는 신호에는 제1중계부(2)들 각각의 식별정보와, 제1중계부(2)들 각각에 종속된 센서보드(540)들의 식별정보 및 온도정보가 모두 포함된다.In this case, the signal transmitted from the sensor boards 540 to the first relay unit 2 includes identification information of each sensor board 540 and temperature information of the battery cell C in which the corresponding sensor board 540 is installed. do. The signal transmitted from the first relay units 2 to the second relay unit 3 includes identification information of each of the first relay units 2 and a sensor dependent on each of the first relay units 2. Both the identification information and the temperature information of the boards 540 are included.

그리고, 제2중계부(3)들에서 배터리관리부(4)로 송출되는 신호에는 제2중계부(3)들 각각의 식별정보와, 제2중계부(3)들 각각에 종속된 제1중계부(2)들의 식별정보, 해당 제1중계부(2)들 각각에 종속된 센서보드(540)들의 식별정보 및 온도정보가 모두 포함된다.The signal transmitted from the second relay units 3 to the battery management unit 4 includes identification information of each of the second relay units 3 and a first relay subordinate to each of the second relay units 3. The identification information of the units 2, the identification information of the sensor boards 540 dependent on each of the first relay units 2, and the temperature information are all included.

따라서, 배터리관리부(4)는 배터리팩(P)에 설치된 모든 센서보드(540)의 식별정보를 통한 센서보드(540)의 위치정보 및 각 센서보드(540)가 위치하는 배터리 셀(C)의 온도정보를 수신하며, 수신된 정보를 종합하여 배터리 셀(C)의 온도정보 및 위치정보를 확인할 수 있으며, 일 측 배터리 셀(C)의 온도가 설정된 온도 이상으로 상승하면 화재 및 폭발 방지를 위해 즉시 전원을 차단하고, 경보를 제공함으로써 신속한 후속처리가 이루어질 수 있도록 한다.Therefore, the battery management unit 4 is the location information of the sensor board 540 through the identification information of all the sensor board 540 installed in the battery pack (P) and of the battery cell (C) where each sensor board 540 is located. Receives temperature information, and can check the temperature information and location information of the battery cell (C) by combining the received information, and if the temperature of one battery cell (C) rises above the set temperature to prevent fire and explosion Power off immediately and provide alerts to ensure rapid follow-up.

이상에서 설명한 본 발명에 따른 배터리팩 온도검출용 센서유닛 및 이를 구비한 에너지저장시스템의 배터리팩 모니터링장치는 첨부된 도면을 참조로 설명하였으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시 예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. The battery pack temperature detection sensor unit and the battery pack monitoring apparatus of the energy storage system having the same according to the present invention described above have been described with reference to the accompanying drawings, which are merely exemplary and common knowledge in the art. Those skilled in the art will appreciate that various modifications and equivalent other embodiments are possible therefrom.

따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호의 범위는 첨부된 청구범위의 기술적 사상에 의해서만 정해져야 할 것이다.Therefore, the true technical protection scope of the present invention should be defined only by the technical spirit of the appended claims.

1 : 에너지저장시스템의 배터리팩 모니터링장치
2 : 제1중계부
3 : 제2중계부
4 : 배터리관리부
B : 배터리 함체
C : 배터리 셀
P : 배터리팩
R : 배터리 랙
100 ~ 500 : 센서유닛
110, 230, 540 : 센서보드
120, 220, 530 : 온도센서
210, 510 : 삽입부
520 : 열전도패드
1: Battery pack monitoring device of energy storage system
2: first relay unit
3: second relay unit
4: Battery management unit
B: battery compartment
C: battery cell
P: Battery Pack
R: battery rack
100 ~ 500: Sensor unit
110, 230, 540: sensor board
120, 220, 530: Temperature sensor
210, 510: Insertion part
520: thermal pad

Claims (8)

서로 인접하게 배치된 복수의 원통형 배터리 셀들로 구성된 배터리팩에 설치되어 상기 원통형 배터리 셀 각각의 온도를 측정하는 것으로서,
서로 인접하는 상기 원통형 배터리 셀들 사이의 공간으로 삽입되고, 상기 원통형 배터리 셀들 사이의 공간보다 좁거나 대응되는 폭을 가지는 센서보드와;
상기 센서보드에 일 측이 접속되고, 타 측은 상기 원통형 배터리 셀의 외주면에 접촉되게 설치되는 온도센서;를 구비하고,
상기 센서보드는 고유의 식별정보가 부여되고 상기 온도센서에서 측정된 온도정보를 수신하는 제어칩과, 외부와 시리얼통신 가능하도록 지원하는 통신모듈을 구비하며, 점퍼코드에 의해 상호 병렬 접속된 것을 특징으로 하는 배터리팩 온도검출용 센서유닛.
As installed in a battery pack consisting of a plurality of cylindrical battery cells adjacent to each other to measure the temperature of each cylindrical battery cell,
A sensor board inserted into a space between the cylindrical battery cells adjacent to each other, the sensor board having a narrower or corresponding width than the space between the cylindrical battery cells;
One side is connected to the sensor board, the other side is provided with a temperature sensor which is installed in contact with the outer peripheral surface of the cylindrical battery cell,
The sensor board is provided with a unique identification information and a control chip for receiving the temperature information measured by the temperature sensor, and a communication module for supporting serial communication with the outside, characterized in that connected to each other in parallel by a jumper code Sensor unit for battery pack temperature detection.
서로 인접하게 배치된 복수의 원통형 배터리 셀로 구성된 배터리팩에 설치되어 상기 원통형 배터리 셀 각각의 온도를 측정하는 것으로서,
상기 원통형 배터리 셀들 사이의 공간으로 삽입되는 삽입부와;
일 측이 상기 원통형 삽입부의 내측에 매설 고정되고, 타 측은 상기 원통형 배터리 셀의 외주면에 접촉될 수 있도록 상기 삽입부의 외주면 측으로 노출되게 설치되어 상기 원통형 배터리 셀의 온도를 측정하는 온도센서와;
상기 삽입부에 설치되는 것으로 고유의 식별정보가 부여되고 상기 온도센서에서 측정된 온도정보를 수신하는 제어칩과, 외부와 시리얼통신 가능하도록 지원하는 통신모듈이 마련되며, 점퍼코드에 의해 상호 병렬 접속되는 센서보드;를 구비하며,
상기 삽입부는 상기 원통형 배터리 셀들 사이에 형성되는 공간 형상과 대응되는 단면 형상을 갖고, 네 방향에 각각 상기 원통형 배터리셀의 외주면 형상과 대응되게 상기 삽입부의 중심을 향해 내측으로 오목하게 인입되는 곡면부가 구비되고, 외력에 의해 형상이 변경될 수 있도록 탄성을 갖는 것을 특징으로 하는 배터리팩 온도검출용 센서유닛.
As installed in a battery pack consisting of a plurality of cylindrical battery cells disposed adjacent to each other to measure the temperature of each cylindrical battery cell,
An insertion portion inserted into a space between the cylindrical battery cells;
A temperature sensor, one side of which is buried and fixed to the inside of the cylindrical insert, and the other side of which is exposed to the outer circumferential surface of the insert so as to be in contact with the outer circumferential surface of the cylindrical battery cell;
Installed in the insertion unit is provided with a unique identification information and the control chip for receiving the temperature information measured by the temperature sensor, and a communication module for supporting serial communication with the outside is provided, the parallel connection by a jumper code Is provided with a sensor board,
The insertion portion has a cross-sectional shape corresponding to a space shape formed between the cylindrical battery cells, and has a curved portion recessed inward toward the center of the insertion portion to correspond to the outer circumferential surface shape of the cylindrical battery cell in four directions, respectively. The sensor unit for detecting a battery pack temperature, characterized in that the elasticity so that the shape can be changed by an external force.
서로 인접하게 배치된 복수의 원통형 배터리 셀로 구성된 배터리팩에 설치되어 상기 원통형 배터리 셀 각각의 온도를 측정하는 것으로서,
상기 원통형 배터리 셀들 사이의 공간으로 삽입되는 삽입부와;
일 측이 상기 삽입부의 내측에 고정되고, 타 측은 상기 원통형 배터리 셀의 외주면에 접촉될 수 있도록 상기 원통형 배터리 셀의 외주면과 마주하는 상기 삽입부의 외주면 측으로 노출되는 열전도패드와;
상기 삽입부와 상기 열전도패드 사이에 일 측이 상기 열전도패드와 접촉되게 설치되어 상기 열전도패드를 통해 전달되는 상기 원통형 배터리 셀의 온도를 측정하는 온도센서와;
상기 삽입부의 일 측에 설치되는 것으로 고유의 식별정보가 부여되고 상기 온도센서에서 측정된 온도정보를 수신하는 제어칩과, 외부와 시리얼통신 가능하도록 지원하는 통신모듈이 마련되며, 점퍼 코드에 의해 상호 병렬 접속되는 센서보드;를 구비하고,
상기 삽입부는 상기 원통형 배터리 셀들 사이에 형성되는 공간 형상과 대응되는 단면 형상을 갖고, 네 방향에 각각 상기 원통형 배터리셀의 외주면 형상과 대응되게 상기 삽입부의 중심을 향해 내측으로 오목하게 인입되고 상기 열전도패드의 일 면이 외부로 노출되게 설치되는 곡면부가 구비되고, 외력에 의해 형상이 변경될 수 있도록 탄성을 갖는 것을 특징으로 하는 배터리팩 온도검출용 센서유닛.
As installed in a battery pack consisting of a plurality of cylindrical battery cells disposed adjacent to each other to measure the temperature of each cylindrical battery cell,
An insertion portion inserted into a space between the cylindrical battery cells;
A heat conductive pad having one side fixed to an inner side of the insertion unit and the other side exposed to an outer circumferential surface side of the insertion unit facing the outer circumferential surface of the cylindrical battery cell so as to be in contact with the outer circumferential surface of the cylindrical battery cell;
A temperature sensor installed at one side between the inserting portion and the thermal conductive pad in contact with the thermal conductive pad to measure a temperature of the cylindrical battery cell transferred through the thermal conductive pad;
It is provided on one side of the insertion unit is provided with a unique identification information and the control chip for receiving the temperature information measured by the temperature sensor, and a communication module for supporting serial communication with the outside is provided, by a jumper code A sensor board connected in parallel;
The insertion part has a cross-sectional shape corresponding to a space shape formed between the cylindrical battery cells, and is recessed inwardly toward the center of the insertion part so as to correspond to the outer circumferential surface shape of the cylindrical battery cell in four directions, respectively, and the thermal conductive pad. The sensor unit for detecting the battery pack temperature, characterized in that it is provided with a curved portion that is installed so that one side of the surface is exposed to the outside, the shape can be changed by an external force.
삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete
KR1020190039207A 2018-10-16 2019-04-03 Battery pack temperature detection sensor unit and Monitoring device of energy storage system with the same KR102029422B1 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020180123403 2018-10-16
KR20180123403 2018-10-16

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR102029422B1 true KR102029422B1 (en) 2019-10-07

Family

ID=68422249

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020190039207A KR102029422B1 (en) 2018-10-16 2019-04-03 Battery pack temperature detection sensor unit and Monitoring device of energy storage system with the same

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102029422B1 (en)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20210050140A (en) 2019-10-28 2021-05-07 (주)한국전자기술 Apparatus and method for detecting malfunction of battery pack
KR20220001197A (en) * 2020-06-29 2022-01-05 주식회사 유라테크 Battery Temperature Sensor
KR20220037655A (en) 2020-09-18 2022-03-25 주식회사 온오프시스템 Hybrid battery monitoring device employing optical fiber and thermal imaging camera
WO2023101509A1 (en) * 2021-12-02 2023-06-08 주식회사 엘지에너지솔루션 Temperature sensing member, and battery module and battery pack including same
KR102634703B1 (en) 2023-07-24 2024-02-08 (주)빅트론 A pad type sensing device for detecting temperature and gas

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH04181661A (en) * 1990-11-15 1992-06-29 Seiko Epson Corp Battery device with battery pack
KR20140102785A (en) * 2013-02-14 2014-08-25 에스케이이노베이션 주식회사 Battery module case and battery module having the same
KR101706717B1 (en) 2016-11-04 2017-03-09 주식회사 아하정보통신 Fire preventing device for battery pack of energy storage system
KR20170034497A (en) 2015-09-21 2017-03-29 (주)엠에스테크비젼 Apparatus for preventing overheating of battery pack and method for preventing overheating of battery pack
KR20170081868A (en) * 2016-01-05 2017-07-13 삼성전자주식회사 Battery control appratus and battery control system
KR20180018040A (en) 2016-08-12 2018-02-21 주식회사 엘지화학 Apparatus and method for temperature monitoring for a battery pack

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH04181661A (en) * 1990-11-15 1992-06-29 Seiko Epson Corp Battery device with battery pack
KR20140102785A (en) * 2013-02-14 2014-08-25 에스케이이노베이션 주식회사 Battery module case and battery module having the same
KR20170034497A (en) 2015-09-21 2017-03-29 (주)엠에스테크비젼 Apparatus for preventing overheating of battery pack and method for preventing overheating of battery pack
KR20170081868A (en) * 2016-01-05 2017-07-13 삼성전자주식회사 Battery control appratus and battery control system
KR20180018040A (en) 2016-08-12 2018-02-21 주식회사 엘지화학 Apparatus and method for temperature monitoring for a battery pack
KR101706717B1 (en) 2016-11-04 2017-03-09 주식회사 아하정보통신 Fire preventing device for battery pack of energy storage system

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20210050140A (en) 2019-10-28 2021-05-07 (주)한국전자기술 Apparatus and method for detecting malfunction of battery pack
KR20220001197A (en) * 2020-06-29 2022-01-05 주식회사 유라테크 Battery Temperature Sensor
KR102541990B1 (en) * 2020-06-29 2023-06-12 주식회사 유라테크 Battery Temperature Sensor
KR20220037655A (en) 2020-09-18 2022-03-25 주식회사 온오프시스템 Hybrid battery monitoring device employing optical fiber and thermal imaging camera
WO2023101509A1 (en) * 2021-12-02 2023-06-08 주식회사 엘지에너지솔루션 Temperature sensing member, and battery module and battery pack including same
KR102634703B1 (en) 2023-07-24 2024-02-08 (주)빅트론 A pad type sensing device for detecting temperature and gas

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102029422B1 (en) Battery pack temperature detection sensor unit and Monitoring device of energy storage system with the same
KR101720614B1 (en) Battery pack
US9413042B2 (en) Monitoring system for an energy storage cell
US20150023392A1 (en) Battery pack
US9537181B2 (en) Battery pack
WO2016105013A1 (en) Bms integrated compact secondary battery module
WO2009157676A2 (en) Middle or large-sized battery pack with improved safety
KR20150048501A (en) Battery Pack
JP2011243561A (en) Battery pack
KR101262029B1 (en) Battery Pack of Improved Safety
EP3528314B1 (en) Vehicular battery pack
WO2017061709A1 (en) Battery module and battery pack comprising same
US9543555B2 (en) Battery module
EP3528313B1 (en) Vehicular battery pack
AU2021230398B2 (en) Apparatus, system and methods for batteries
KR102655770B1 (en) Battery pack and vehicle comprising the battery pack
KR20210058540A (en) Battery Rack
KR20210112650A (en) Battery module and battery pack including the same
WO2015046934A1 (en) Voltage sensing assembly and battery module including same
KR101750488B1 (en) Abnormal-temperature Sensing Assembly Comprising Series-connected PTC Thermistors and Battery Pack Comprising the Same
KR102628761B1 (en) Battery cell temperature measuring device of battery pack
CN112366405B (en) Battery pack
CN114221053A (en) Lithium battery strain monitoring device, power battery pack and electricity storage station
EP2500963A1 (en) Battery-pack
CN219040557U (en) Battery module and anti-burning monitoring system thereof

Legal Events

Date Code Title Description
GRNT Written decision to grant