KR102224592B1 - Battery pack of matrix structure for electromobile - Google Patents

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Abstract

본 발명의 매트릭스 구조의 배터리 팩을 갖는 전기 자동차용 배터리 장치는 내부 공간을 갖는 외부 케이스; 상기 외부 케이스의 일면에 매트릭스 구조를 이루는 다수 개의 배터리 셀을 장착하기 위해 형성된 다수 개의 삽입슬롯; 및 상기 삽입슬롯 내에 삽입되는 상기 배터리 셀의 전극과 전기적으로 연결되도록 형성된 접촉단자를 포함하는 것을 특징으로 한다. 본 발명의 매트릭스 구조의 배터리 팩을 갖는 전기 자동차용 배터리 장치를 이용하면, 적은 비용으로 배터리 팩을 형성할 수 있어 전기 자동차의 생산 비용을 절감할 수 있다. 또한 배터리 셀 단위 또는 배터리 모듈 단위로 설치하기 때문에 배터리 셀을 낱개별 또는 모듈 단위로 교체할 수 있어 유지 보수가 용이하다. 또한 배터리 셀이 장착된 내장 케이지는 서랍형태 또는 회동식으로 입출되기 때문에 유지 보수시 교체가 용이하다.The battery device for an electric vehicle having a battery pack having a matrix structure of the present invention includes an outer case having an inner space; A plurality of insertion slots formed to mount a plurality of battery cells forming a matrix structure on one surface of the outer case; And a contact terminal formed to be electrically connected to an electrode of the battery cell inserted into the insertion slot. When the battery device for an electric vehicle having a battery pack having a matrix structure of the present invention is used, the battery pack can be formed at a low cost, and thus the production cost of the electric vehicle can be reduced. In addition, since it is installed in units of battery cells or units of battery modules, battery cells can be replaced individually or in units of modules, so maintenance is easy. In addition, since the built-in cage equipped with the battery cell is in and out of the drawer type or in a rotating type, it is easy to replace during maintenance.

Description

매트릭스 구조의 배터리 팩을 갖는 전기 자동차용 배터리 장치{BATTERY PACK OF MATRIX STRUCTURE FOR ELECTROMOBILE}A battery device for an electric vehicle having a matrix structure battery pack {BATTERY PACK OF MATRIX STRUCTURE FOR ELECTROMOBILE}

본 발명은 전지 매트릭스 구조를 갖는 전기 자동차용 배터리 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 다수 개의 소형 배터리를 이용하여 전기 자동차용 배터리 장치를 제공하는 전지 매트릭스 구조를 갖는 전기 자동차용 배터리 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a battery device for an electric vehicle having a battery matrix structure, and more particularly, to a battery device for an electric vehicle having a battery matrix structure for providing a battery device for an electric vehicle using a plurality of small batteries.

최근 자동차 시장 트렌드의 키워드는 '고성능 친환경'이다. 고성능 친환경을 이루기 위해서 기존의 화석 연료를 이용한 자동차에서 전기를 이용한 전기자동차로의 전환이 요구된다. The keyword of the recent automobile market trend is'high performance and eco-friendly'. In order to achieve high performance and eco-friendliness, it is required to switch from conventional fossil fuel-based vehicles to electric vehicles that use electricity.

전기 자동차의 종류에는 순수 전기 자동차(EV : Electrical Vehicle), 플러그-인 하이브리드 자동차(PHEV :Plug-in Hybrid Electrical Vehicle) 및 하이브리드 자동차(HEV :Hybrid Electrical Vehicle)로 구분된다.Electric vehicles are classified into pure electric vehicles (EVs), plug-in hybrid vehicles (PHEVs), and hybrid electric vehicles (HEVs).

순수 전기 자동차는 엔진 없이 배터리 전원을 이용하여 AC 또는 DC모터를 구동하여 동력을 얻는 자동차로 배출가스가 전혀 발생하지 않는다. 전기 자동차의 배터리는 전원이 다 소모되면 재충전하여 사용한다. 충전된 전기 에너지만으로 주행한다. 이렇게 배터리만으로 자동차를 구동하므로 배터리가 차지하는 부피 대비 에너지 밀도가 높아야 한다.A pure electric vehicle is a vehicle that generates power by driving an AC or DC motor using battery power without an engine, and does not generate any exhaust gas. The battery of an electric vehicle is recharged and used when power is exhausted. It runs only with charged electric energy. In this way, since the car is driven by only the battery, the energy density relative to the volume occupied by the battery must be high.

플러그-인 하이브리드 자동차는 가정용 전기나 외부 전기콘센트에 플러그를 꽂아 충전한 전기로 주행하다가 충전한 전기가 모두 소모되면 가솔린 엔진으로 움직이는 내연기관 엔진과 배터리의 전기동력을 동시에 이용하는 자동차이다. 플러그인 하이브리드 자동차는 여전히 가솔린 엔진을 쓴다는 점에서 '탄소 제로'의 완벽한 대안은 될 수 없지만 수소연료전지차를 완성하기 위한 전 단계로 인식된다. A plug-in hybrid vehicle is a vehicle that uses electric power from an internal combustion engine and a battery that operate with a gasoline engine while driving with electricity charged by plugging in household electricity or an external electrical outlet, and when all of the charged electricity is consumed. Plug-in hybrid cars are still not a perfect alternative to'zero carbon' in that they still use gasoline engines, but they are recognized as a predecessor to the completion of hydrogen fuel cell vehicles.

하이브리드 자동차는 엔진과 전기모터를 함께 사용하며 엔진의 부하를 감소시켜 에너지 효율을 높일 수 있는 자동차이다. 정상 주행할 때에는 엔진을 주로 사용하고 더 큰 출력이 필요할 때에는 배터리를 보조로 사용한다.A hybrid vehicle is a vehicle that can increase energy efficiency by using an engine and an electric motor together and reducing the load on the engine. When driving normally, the engine is mainly used, and when more power is required, the battery is used as an auxiliary.

이러한 전기 자동차는 전원을 공급하는 배터리 셀 유닛을 적어도 하나 이상 갖는 배터리 팩이 구비된다. 배터리 셀(cell)은 전기에너지를 충전, 방전해 사용할 수 있는 리튬이온 배터리의 기본 단위. 양극, 음극, 분리막, 전해질을 사각형의 알루미늄 케이스에 넣어 만든다. 배터리 모듈(Module)은 배터리 셀을 외부충격과 열, 진동 등으로부터 보호하기 위해 일정한 개수(일반적으로 열 개 남짓)로 묶어 프레임에 넣은 배터리 조립체이다. 배터리 팩(Battery Pack)은 전기자동차에 장착되는 배터리 시스템의 최종형태. 다수 개의 배터리 모듈에 BMS(Battery Management System), 냉각시스템 등 각종 제어 및 보호 시스템을 장착하여 완성된다. 배터리 팩은 전기자동차의 다양한 위치에 설치될 수 있다. 리튬이온 이차전지는 기본적으로 양극, 분리막(seperator) 및 음극의 3층으로 구성되어 있고 이들이 전해질에 쌓인 구조로 되어 있다. Such an electric vehicle is provided with a battery pack having at least one battery cell unit that supplies power. A battery cell is the basic unit of a lithium-ion battery that can be used by charging and discharging electrical energy. A positive electrode, a negative electrode, a separator, and an electrolyte are placed in a square aluminum case. A battery module is a battery assembly that is bundled into a frame with a certain number (typically about ten) to protect the battery cells from external shock, heat, and vibration. The battery pack is the final form of the battery system installed in an electric vehicle. It is completed by installing various control and protection systems such as BMS (Battery Management System) and cooling system on multiple battery modules. The battery pack can be installed in various locations on the electric vehicle. A lithium ion secondary battery basically consists of three layers: an anode, a separator, and a cathode, and has a structure in which these are stacked in an electrolyte.

전기 자동차에 사용되는 리튬이온 이차전지에서는 양극 활물질로 리튬금속 산화물, 양극의 집전체로 알루미늄 박막, 음극 활물질로 탄소재료, 음극의 집전체로는 구리 박막, 분리막에 폴리올레핀(polyolefine)의 미다공질막(micro porous membrane), 전해질로는 카보네이트(carbonate)계 유기용매에 리튬염을 용해시킨 것이 사용되고 있다.In lithium ion secondary batteries used in electric vehicles, lithium metal oxide is used as the positive electrode active material, aluminum thin film as the current collector of the positive electrode, carbon material as the negative electrode active material, copper thin film as the negative electrode current collector, and a microporous film of polyolefine on the separator. (micro porous membrane), a lithium salt dissolved in a carbonate-based organic solvent is used as an electrolyte.

이렇듯 전기 자동차에서 전원을 공급하는 배터리 팩은 충전을 해서 다시 쓸수 있는 장점이 있으나, 충전 시간이 너무 길고, 무게가 무겁다는 단점이 있다. 또한 배터리 팩에 설치된 다수 개의 배터리 셀들의 유지보수가 필요한 경우, 배터리 팩 전체를 교체해야하는 단점이 있다. As such, the battery pack that supplies power from an electric vehicle has the advantage that it can be recharged and reused, but it has the disadvantages that the charging time is too long and the weight is heavy. In addition, when maintenance of a plurality of battery cells installed in the battery pack is required, there is a disadvantage in that the entire battery pack needs to be replaced.

본 발명의 목적은 스마트 폰 등 소형기기에 사용되는 소형 배터리를 장착하여 전기 자동차용 배터리 팩으로 형성함으로써 생산비용을 절감할 수 있는 매트릭스 구조의 배터리 팩을 갖는 전기 자동차용 배터리 장치를 제공하는데 있습니다.An object of the present invention is to provide a battery device for an electric vehicle having a battery pack having a matrix structure capable of reducing production costs by mounting a small battery used in small devices such as smart phones and forming a battery pack for an electric vehicle.

또한 본 발명의 또 다른 목적은 배터리 셀을 개별적 또는 모듈 단위로 장착할 수 있어 유지보수 및 교환 장착이 용이한 매트릭스 구조의 배터리 팩을 갖는 전기 자동차용 배터리 장치를 제공하는데 있다.In addition, another object of the present invention is to provide a battery device for an electric vehicle having a battery pack having a matrix structure in which battery cells can be mounted individually or in a module unit so that maintenance and replacement are easy.

상기한 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 일면은 매트릭스 구조의 배터리 팩을 갖는 전기 자동차용 배터리 장치에 관한 것이다. 본 발명의 매트릭스 구조의 배터리 팩을 갖는 전기 자동차용 배터리 장치는 내부 공간을 갖는 외부 케이스; 상기 외부 케이스의 일면에 매트릭스 구조를 이루는 다수 개의 배터리 셀을 장착하기 위해 형성된 다수 개의 삽입슬롯; 및 상기 삽입슬롯 내에 삽입되는 상기 배터리 셀의 전극과 전기적으로 연결되도록 형성된 접촉단자를 포함하는 것을 특징으로 한다. One aspect of the present invention for achieving the above technical problem relates to a battery device for an electric vehicle having a battery pack having a matrix structure. The battery device for an electric vehicle having a battery pack having a matrix structure of the present invention includes an outer case having an inner space; A plurality of insertion slots formed to mount a plurality of battery cells forming a matrix structure on one surface of the outer case; And a contact terminal formed to be electrically connected to an electrode of the battery cell inserted into the insertion slot.

그리고 상기 배터리 셀은 n개의 배터리 셀이 직렬로 연결되어 형성된 배터리 모듈을 포함하고, 둘 이상의 배터리 모듈이 병렬로 연결된 매트릭스 구조이다.In addition, the battery cell includes a battery module formed by connecting n battery cells in series, and has a matrix structure in which two or more battery modules are connected in parallel.

또한 상기 외부 케이스는 상기 외부 케이스 내부의 온도를 측정하기 위한 하나 이상의 온도 센서를 포함한다.In addition, the outer case includes one or more temperature sensors for measuring the temperature inside the outer case.

그리고 상기 외부 케이스는 상기 외부 케이스 내부의 온도를 상승시키거나 하강시키기 위한 냉각, 히팅 수단; 및 상기 온도 센서로부터 수신된 온도 상태에 따라 상기 냉각, 히팅 수단을 구동하여 상기 외부 케이스 내부의 온도를 조절하는 제어부를 포함한다. And the outer case is a cooling and heating means for raising or lowering the temperature inside the outer case; And a control unit controlling a temperature inside the outer case by driving the cooling and heating means according to a temperature state received from the temperature sensor.

또한 상기 둘 이상의 배터리 모듈로부터 공급된 전류를 변환하는 인버터; 상기 인버터로부터 전력을 공급받아 구동되는 전기모터; 및 상기 인버터 및 상기 전기모터를 제어하는 제어부를 포함한다.In addition, an inverter for converting the current supplied from the two or more battery modules; An electric motor driven by receiving power from the inverter; And a control unit for controlling the inverter and the electric motor.

그리고 상기 배터리 셀은 각각 상기 배터리 셀의 상태 정보를 확인하기 위한 상태 표시부를 포함한다.In addition, each of the battery cells includes a status display unit for checking status information of the battery cells.

또한 상기 복수 개의 배터리 셀로부터 출력되는 과전력 및 과전압을 감지하기 위한 과전류센서 및 과전압 센서를 포함한다.In addition, it includes an overcurrent sensor and an overvoltage sensor for detecting overpower and overvoltage output from the plurality of battery cells.

본 발명의 매트릭스 구조의 배터리 팩을 갖는 전기 자동차용 배터리 장치는 내부 공간을 갖는 외부 케이스; 상기 케이스에 삽입되도록 형성되고, 배터리 셀이 삽입되기 위한 다수 개의 삽입구가 형성된 둘 이상의 내장 케이지; 및 상기 내장 케이지에 삽입된 상기 배터리 셀의 전극과 전기적으로 연결되도록 형성된 접촉단자를 포함하며, 상기 다수 개의 배터리 셀은 매트릭스 구조이다.The battery device for an electric vehicle having a battery pack having a matrix structure of the present invention includes an outer case having an inner space; Two or more built-in cages formed to be inserted into the case and having a plurality of insertion holes into which the battery cells are inserted; And a contact terminal formed to be electrically connected to an electrode of the battery cell inserted in the built-in cage, wherein the plurality of battery cells have a matrix structure.

그리고 상기 내장 케이지는 상기 외부 케이스의 일면을 통해 전체가 삽입되거나, 일측이 상기 외부 케이스 내에 형성된 회동축에 연결되어 회동되며 삽입된다. In addition, the built-in cage is inserted entirely through one surface of the outer case, or one side is connected to a rotation shaft formed in the outer case to be rotated and inserted.

또한 상기 내장 케이지에 삽입된 배터리 셀은 직렬로 연결되어 배터리 모듈을 이루고, 둘 이상의 배터리 모듈은 병렬로 연결되어 매트릭스 구조를 이룬다.In addition, battery cells inserted in the built-in cage are connected in series to form a battery module, and two or more battery modules are connected in parallel to form a matrix structure.

그리고 상기 외부 케이스는 상기 외부 케이스 내부의 온도를 측정하기 위한 하나 이상의 온도 센서를 포함한다.And the outer case includes one or more temperature sensors for measuring the temperature inside the outer case.

또한 상기 외부 케이스는 상기 외부 케이스 내부의 온도를 상승시키거나 하강시키기 위한 냉각, 히팅 수단; 및 상기 온도 센서로부터 수신된 온도 상태에 따라 상기 냉각, 히팅 수단을 구동하여 상기 케이스 내부의 온도를 조절하는 제어부를 포함한다.In addition, the outer case may include cooling and heating means for raising or lowering the temperature inside the outer case; And a control unit controlling a temperature inside the case by driving the cooling and heating means according to a temperature state received from the temperature sensor.

그리고 상기 둘 이상의 배터리 모듈로부터 공급된 전류를 변환하는 인버터; 상기 인버터로부터 전력을 공급받아 구동되는 전기모터; 및 상기 인버터 및 상기 전기모터를 제어하는 제어부를 포함한다.And an inverter converting the current supplied from the two or more battery modules. An electric motor driven by receiving power from the inverter; And a control unit for controlling the inverter and the electric motor.

또한 상기 배터리 셀은 각각 상기 배터리 셀의 상태 정보를 확인하기 위한 상태 표시부를 포함한다.In addition, each of the battery cells includes a status display unit for checking status information of the battery cells.

그리고 상기 복수 개의 배터리 셀로부터 출력되는 과전력 및 과전압을 감지하기 위한 과전류센서 및 과전압 센서를 포함한다. And an overcurrent sensor and an overvoltage sensor for detecting overpower and overvoltage output from the plurality of battery cells.

본 발명의 매트릭스 구조의 배터리 팩을 갖는 전기 자동차용 배터리 장치를 이용하면, 적은 비용으로 배터리 팩을 형성할 수 있어 전기 자동차의 생산 비용을 절감할 수 있다. 또한 배터리 셀 단위 또는 배터리 모듈 단위로 설치하기 때문에 배터리 셀을 낱개별 또는 모듈 단위로 교체할 수 있어 유지 보수가 용이하다. 또한 배터리 셀이 장착된 내장 케이지는 서랍형태 또는 회동식으로 입출되기 때문에 유지 보수시 교체가 용이하다.When the battery device for an electric vehicle having a battery pack having a matrix structure of the present invention is used, the battery pack can be formed at a low cost, and thus the production cost of the electric vehicle can be reduced. In addition, since it is installed in units of battery cells or units of battery modules, battery cells can be replaced individually or in units of modules, so maintenance is easy. In addition, since the built-in cage equipped with the battery cell is in and out of the drawer type or in a rotating type, it is easy to replace during maintenance.

도 1은 본 발명에 따른 배터리팩이 전기자동차에 장착될 경우의 모습을 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명에 따른 배터리팩이 전기자동차에 장착되어 구동되어지는 과정을 간략하게 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 바람직한 제1 실시예에 따른 배터리 장치를 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 바람직한 제2 실시예에 따른 배터리 장치를 도시한 도면이다.
도 5는 배터리 장치의 배터리 셀의 연결 구조를 도시한 회로도이다.
도 6은 제2 실시예에서 배터리 셀의 상태를 확인하기 위한 상태 표시부가 더 구비된 상태를 도시한 도면이다.
도 7은 상태 표시부가 더 구비된 상태의 회로도이다.
1 is a view showing a state when the battery pack according to the present invention is mounted on an electric vehicle.
2 is a view schematically showing a process in which the battery pack according to the present invention is mounted and driven in an electric vehicle.
3 is a view showing a battery device according to a first embodiment of the present invention.
4 is a view showing a battery device according to a second embodiment of the present invention.
5 is a circuit diagram showing a connection structure of battery cells of a battery device.
6 is a diagram illustrating a state in which a state display unit for checking the state of a battery cell is further provided in the second embodiment.
7 is a circuit diagram of a state in which a status display unit is further provided.

본 발명을 충분히 이해하기 위해서 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부 도면을 참조하여 설명한다. 본 발명의 실시예는 여러 가지 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 상세히 설명하는 실시예로 한정되는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 실시예는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공 되어지는 것이다. 따라서 도면에서의 요소의 형상 등은 보다 명확한 설명을 강조하기 위해서 과장되어 표현될 수 있다. 각 도면에서 동일한 구성은 동일한 참조부호로 도시한 경우가 있음을 유의하여야 한다. 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 기술은 생략된다.In order to fully understand the present invention, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. The embodiments of the present invention may be modified in various forms, and the scope of the present invention should not be construed as being limited to the embodiments described in detail below. This embodiment is provided to more completely explain the present invention to those with average knowledge in the art. Accordingly, the shape of the element in the drawings may be exaggerated to emphasize a clearer description. It should be noted that in each drawing, the same configuration may be indicated by the same reference numeral. Detailed descriptions of known functions and configurations that are determined to unnecessarily obscure the subject matter of the present invention will be omitted.

도 1은 본 발명에 따른 배터리팩이 전기자동차에 장착될 경우의 모습을 도시한 도면이고, 도 2는 본 발명에 따른 배터리팩이 전기자동차에 장착되어 구동되어지는 과정을 간략하게 도시한 도면이다. 1 is a view showing a state when a battery pack according to the present invention is mounted on an electric vehicle, and FIG. 2 is a view schematically showing a process in which the battery pack according to the present invention is mounted and driven in an electric vehicle. .

도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 배터리팩(100)은 전기자동차(1)의 내부에 장착되어 전기자동차(1)에 동력을 공급한다.1 and 2, the battery pack 100 according to the present invention is mounted inside the electric vehicle 1 to supply power to the electric vehicle 1.

배터리팩(100)은 복수 개의 배터리 셀(102)로 이루어진 배터리(101), 인버터(200) 및 제어부(400)를 포함한다. 배터리(101)에 의해 공급되는 전력은 인버터(200)를 거쳐 전기모터(300)에 공급되어 동력을 발생시킨다.The battery pack 100 includes a battery 101 made of a plurality of battery cells 102, an inverter 200 and a control unit 400. Power supplied by the battery 101 is supplied to the electric motor 300 via the inverter 200 to generate power.

인버터(200)는 배터리(101)의 직류전원을 전기모터(300)에 사용할 교류전원으로 변환시키고, 정확한 충전을 유지하며 회생제동력을 조정하는 역할을 담당하며, 하이브리드, 플러그인 하이브리드 및 전기 자동차에 동력을 전달 및 추진한다. 인버터(200)를 통해 변환된 교류 전원은 전기모터(300)를 회전시켜 전기자동차(1)를 구동시킨다.The inverter 200 converts DC power of the battery 101 into AC power to be used for the electric motor 300, maintains accurate charging, and regulates regenerative braking power, and powers hybrid, plug-in hybrid and electric vehicles. Communicate and promote. AC power converted through the inverter 200 drives the electric vehicle 1 by rotating the electric motor 300.

제어부(400)는 다수의 배터리 셀(102), 인버터(200) 및 전기모터(300)의 동작을 제어함으로써 전기자동차(1)의 보다 안정된 주행을 돕는다.The controller 400 controls the operation of the plurality of battery cells 102, the inverter 200, and the electric motor 300, thereby helping the electric vehicle 1 to run more stably.

도 3은 본 발명의 바람직한 제1 실시예에 따른 배터리 장치를 도시한 도면이다.3 is a view showing a battery device according to a first embodiment of the present invention.

도 3을 참조하면, 배터리 장치(10)는 다수 개의 배터리 셀(20)을 갖는 배터리 팩(100), 외부 케이스(12), 삽입슬롯(16) 및 접촉단자를 포함한다. 배터리 팩(100)은 다수 개의 배터리 셀(20)이 연결되어 전력을 발생시킨다. 도 1 및 도 2에서 설명한 배터리팩(100)은 이하에서는 배터리 장치로 지칭하여 설명한다. Referring to FIG. 3, the battery device 10 includes a battery pack 100 having a plurality of battery cells 20, an outer case 12, an insertion slot 16, and a contact terminal. The battery pack 100 generates power by connecting a plurality of battery cells 20. The battery pack 100 described in FIGS. 1 and 2 will be described below as a battery device.

외부 케이스(12)는 사각 형상의 박스 형태로 내부에 배터리 팩(100)을 구성하는 다수 개의 배터리 셀(20)이 삽입되기 위한 공간을 갖는다. 일면에 출입 가능한 개구부가 형성된다. 외부 케이스(12)의 개구부에는 커버(18)가 힌지(19)에 의해 설치되어 커버(18)를 여닫을 수 있다. 외부 케이스(12)는 내부에 공간이 구비되는 다양한 형상으로의 변형이 가능하다.The outer case 12 has a space in which a plurality of battery cells 20 constituting the battery pack 100 are inserted in the form of a box having a square shape. An opening for access is formed on one side. The cover 18 is installed in the opening of the outer case 12 by a hinge 19 to open and close the cover 18. The outer case 12 can be transformed into various shapes having a space therein.

삽입슬롯(16)은 n개의 배터리 셀(20)과 m개의 배터리 셀(20)이 매트릭스 구조를 갖도록 외부 케이스(12)의 내측 일면에 형성된다. 삽입슬롯(16) 내에는 배터리 셀(20)을 가압하여 삽입 및 제거할 수 있도록 스프링이 구비된다. 배터리 셀(20)의 삽입 및 제거는 다양한 방식으로 이루어질 수 있으므로 상세한 설명은 생략한다. The insertion slot 16 is formed on the inner side of the outer case 12 so that n number of battery cells 20 and m number of battery cells 20 have a matrix structure. A spring is provided in the insertion slot 16 so as to pressurize the battery cell 20 to be inserted and removed. Since the insertion and removal of the battery cell 20 may be performed in various ways, a detailed description will be omitted.

접촉단자는 삽입슬롯(16) 내에 형성된다. 접촉단자는 +단자와 -단자로 구성된다. 배터리 셀(20)은 배터리 셀(20)의 +극은 +단자에 접하고, -극은 -단자에 접하도록 삽입슬롯(16)에 삽입된다. 본 발명에서의 배터리 셀(20)은 소형 장치에 사용하는 배터리를 사용하는데, 특히 스마트 폰의 배터리를 사용한다. The contact terminal is formed in the insertion slot 16. The contact terminal is composed of the + terminal and the-terminal. The battery cell 20 is inserted into the insertion slot 16 such that the + pole of the battery cell 20 contacts the + terminal and the-pole contacts the-terminal. The battery cell 20 in the present invention uses a battery used in a small device, in particular, a battery of a smart phone.

외부 케이스(12) 내에는 온도 센서가 설치된다. 온도 센서는 외부 케이스(12) 내부의 온도를 측정하기 위한 구성이다. 외부 케이스 (12) 내부는 다수 개의 배터리 셀(20)에서 발생되는 열에 의해 온도가 높아진다. 이는 배터리 장치(10)의 폭발로 연결될 수 있기 때문에 외부 케이스(12) 내부의 온도를 측정하는 것이 중요하다. 온도 센서는 외부 케이스(12) 내부의 온도를 측정하여 제어부(30)로 정보를 제공하고, 제어부(30)는 냉각/히팅 수단을 구동하여 온도를 낮추도록 제어한다. 냉각수단으로는 냉매 또는 냉각기체를 이용할 수 있고, 히팅수단으로는 히터를 이용할 수 있다. 전기 자동차는 처음 시동 시 원활한 모터 구동을 위해 배터리 장치 내의 온도를 일정 수준으로 높이기 위한 프리히팅이 요구된다. 그러므로 제어부(30)는 처음 시동 시 히터를 구동하여 배터리 장치(10) 내의 온도를 높인다. A temperature sensor is installed in the outer case 12. The temperature sensor is a component for measuring the temperature inside the outer case 12. The temperature inside the outer case 12 is increased by heat generated from the plurality of battery cells 20. Since this may lead to an explosion of the battery device 10, it is important to measure the temperature inside the outer case 12. The temperature sensor measures the temperature inside the outer case 12 and provides information to the control unit 30, and the control unit 30 controls the cooling/heating unit to lower the temperature. A refrigerant or cooling gas may be used as the cooling means, and a heater may be used as the heating means. Electric vehicles require preheating to raise the temperature inside the battery device to a certain level for smooth motor operation when starting for the first time. Therefore, the control unit 30 increases the temperature in the battery device 10 by driving the heater at the first start-up.

도 4는 본 발명의 바람직한 제2 실시예에 따른 배터리 장치를 도시한 도면이다.4 is a view showing a battery device according to a second embodiment of the present invention.

도 4를 참조하면, 배터리 장치(101)는 외부 케이스(103)와 외부 케이스(103)에 삽입되는 다수 개의 내장 케이지(150) 및 접촉단자로 구성된다. 내장 케이지(150)는 외부 케이스(103)에 삽입될 수 있도록 외부 케이스(103)의 크기보다 작게 형성된다. 다수 개의 내장 케이지(150)는 외부 케이스(103)의 위에서 아래로 평행하게 삽입되도록 개시되었으나, 내장 케이지(150)는 다양한 형태로 삽입이 가능하다. 내장 케이지(150)의 일측은 외부 케이스(103)의 내측에 설치된 회전축(104)에 연결되어, 회전축(104)을 중심으로 회전되면서 타측부터 외부 케이스(103) 외부로 입출된다. 내장 케이지(150)가 삽입되는 방식도 다양한 변형이 가능하다.Referring to FIG. 4, the battery device 101 includes an outer case 103 and a plurality of built-in cages 150 and contact terminals inserted into the outer case 103. The built-in cage 150 is formed smaller than the size of the outer case 103 so that it can be inserted into the outer case 103. A plurality of built-in cages 150 have been disclosed to be inserted in parallel from the top of the outer case 103 to the bottom, but the built-in cage 150 can be inserted in various forms. One side of the built-in cage 150 is connected to the rotation shaft 104 installed on the inner side of the outer case 103, and is rotated around the rotation shaft 104 to enter and exit the outer case 103 from the other side. Various modifications are also possible in the manner in which the built-in cage 150 is inserted.

내장 케이지(150)의 일면에는 배터리 셀(102)이 삽입되기 위한 다수 개의 삽입구(152)가 형성된다. 삽입구(152)는 배터리 셀(102)이 삽입될 수 있는 정도의 크기로 형성되어 삽입구(152)에 배터리 셀(102)이 끼워진다. 본 발명에서는 다수 개의 삽입구(152)를 하나의 라인을 이루도록 형성하였으나, 다수의 라인을 이루도록 삽입구(152)를 형성할 수도 있다. One surface of the built-in cage 150 is formed with a plurality of insertion holes 152 for inserting the battery cells 102. The insertion hole 152 is formed to a size such that the battery cell 102 can be inserted, and the battery cell 102 is inserted into the insertion hole 152. In the present invention, a plurality of insertion holes 152 are formed to form one line, but the insertion hole 152 may be formed to form a plurality of lines.

내장 케이지(150)에는 손잡이(156)가 구비되어 있어, 사용자가 내장 케이지(150)를 외부로 노출시키거나 삽입하기 용이하다. 또한 내장 케이지(150) 내부의 온도를 측정하기 위한 온도 센서(700a)가 구비되고, 제어부(400)는 온도 센서(700a)로부터 제공받은 정보를 통해 냉각/히팅 수단를 구동하여 배터리 장치(101) 내의 온도를 조절한다.Since the built-in cage 150 is provided with a handle 156, it is easy for a user to expose or insert the built-in cage 150 to the outside. In addition, a temperature sensor 700a for measuring the temperature inside the built-in cage 150 is provided, and the control unit 400 drives the cooling/heating means through the information provided from the temperature sensor 700a. Adjust the temperature.

접촉단자는 +단자와 -단자로 구성된다. 접촉단자는 내장 케이지(150)에 설치된 배터리 셀(102)의 +, -전극가 접하는 위치에 설치되어 전기적으로 연결된다. 하나의 내장 케이지(150)에 삽입된 다수 개의 배터리 셀(102)은 접촉단자에 의해 전기적으로 연결되어 하나의 배터리 모듈을 형성한다. 다수 개의 내장 케이지(150)에는 다수 개의 배터리 모듈이 형성되고, 다수 개의 배터리 모듈은 커넥터(144)에 의해 병렬로 연결된다. The contact terminal is composed of the + terminal and the-terminal. The contact terminal is installed at a location where the + and-electrodes of the battery cell 102 installed in the built-in cage 150 are in contact and electrically connected. A plurality of battery cells 102 inserted into one built-in cage 150 are electrically connected by contact terminals to form one battery module. A plurality of battery modules are formed in the plurality of built-in cages 150, and the plurality of battery modules are connected in parallel by a connector 144.

본 발명의 제1 및 제2 실시예에서의 배터리 장치(10, 101)는 다수 개의 배터리 셀(20, 102)을 개별적으로 설치하거나 내장 케이지(150)를 이용하여 배터리 모듈 단위로 설치할 수 있다. 그러므로 배터리 장치가 고장난 경우, 배터리 장치 전체를 교체할 필요 없이, 배터리 셀(20, 102) 단위로 교체를 할 수 있어 유지 보수가 용이하다. 또한 내장 케이지(150) 단위로도 교체할 수 있어 교체가 용이하다. The battery devices 10 and 101 in the first and second embodiments of the present invention may individually install a plurality of battery cells 20 and 102 or may be installed in units of battery modules using the built-in cage 150. Therefore, when the battery device is broken, it is possible to replace the entire battery device in units of the battery cells 20 and 102, so that maintenance is easy. In addition, it is easy to replace as it can be replaced in units of the built-in cage 150.

또한 휴대폰 배터리, 노트북용 배터리 및 태블릿 PC용 배터리 등과 같이, 소형의 배터리를 이용하여 자동차용 배터리 팩을 형성할 수 있어 생산 비용을 절감할 수 있다. In addition, it is possible to form a battery pack for automobiles using small batteries, such as a cell phone battery, a laptop battery, and a tablet PC battery, thereby reducing production cost.

도 5는 배터리 장치의 배터리 셀의 연결 구조를 도시한 회로도이다.5 is a circuit diagram showing a connection structure of battery cells of a battery device.

도 5를 참조하면, 본 발명의 제1 실시예에 따른 배터리팩(100)은 복수 개의 배터리 셀(102)로 이루어진 복수개의 배터리 모듈(110, 112, 114), 퓨즈(120, 122, 124), 인버터(200), 제어부(400), 과전류 센서(500) 및 과전압 센서(600)를 구비한다.Referring to FIG. 5, the battery pack 100 according to the first embodiment of the present invention includes a plurality of battery modules 110, 112, 114 made of a plurality of battery cells 102, and fuses 120, 122, 124. , An inverter 200, a control unit 400, an overcurrent sensor 500, and an overvoltage sensor 600.

복수개의 배터리 셀(102)은 휴대폰 배터리, 노트북용 배터리 및 테블릿 PC용 배터리 등의 휴대용 전자기기일 수 있으며, 복수개의 배터리 셀(102)을 직렬로 연결하여 복수개의 배터리 모듈(110, 112, 114)을 형성한다. 복수개의 배터리 모듈(110, 112, 114)은 병렬로 연결되어 전기자동차용 정격용량을 갖는다.The plurality of battery cells 102 may be portable electronic devices such as a mobile phone battery, a laptop battery, and a tablet PC battery, and a plurality of battery modules 110 and 112 are connected in series by connecting the plurality of battery cells 102 in series. 114). The plurality of battery modules 110, 112, and 114 are connected in parallel to have a rated capacity for an electric vehicle.

퓨즈(120, 122, 124)는 복수개의 배터리 모듈(110, 112, 114)별로 발생할 수 있는 규정 값 이상의 단락 전류 및 과부하 전류가 흐를 경우 전류에 의해 발생하는 열로 인해 끊어지며 자동적으로 과전류를 차단한다. 예를 들어, 첫 번째 행의 퓨즈(120)는 첫 번째 행에 해당하는 배터리 모듈(110)에 발생할 수 있는 단락 전류 및 과부하 전류를 차단한다. 복수개의 배터리 모듈(110, 112, 114)을 통해 출력되는 전력은 과전류 센서(500) 및 과전압 센서(600)에 전달된다. Fuses 120, 122, 124 are blown by heat generated by the current when short-circuit currents and overload currents exceeding a prescribed value that may occur for each of the plurality of battery modules 110, 112, and 114 flow, and automatically block overcurrent. . For example, the fuse 120 in the first row blocks short-circuit current and overload current that may occur in the battery module 110 corresponding to the first row. Power output through the plurality of battery modules 110, 112, and 114 is transmitted to the overcurrent sensor 500 and the overvoltage sensor 600.

과전류 센서(500) 및 과전압 센서(600)는 복수개의 배터리 모듈(110, 112, 114)로부터 출력되는 과전류 및 과전압을 감지하여 후단에 연결되는 인버터(200) 및 전기모터(300)등의 장치들의 과전류 및 과전압에 의한 손상을 막는다. 과전류 센서(500) 및 과전압 센서(600)를 거친 전력은 인버터(200)에 전달된다.The overcurrent sensor 500 and the overvoltage sensor 600 detect overcurrent and overvoltage output from the plurality of battery modules 110, 112, 114, and Prevents damage caused by overcurrent and overvoltage. Power passing through the overcurrent sensor 500 and the overvoltage sensor 600 is transferred to the inverter 200.

인버터(200)는 복수개의 배터리 모듈(110, 112, 114)로부터 출력되는 직류 전원을 전기모터(300)에 사용할 교류 전원으로 변환하여 전기모터(300)에 요구되는 속도와 토크에 적합하도록 배터리 모듈(110, 112, 114)의 출력 전압을 전기모터(300)의 요건에 맞게 조절한다. 또한 정확한 충전을 유지하며 회생제동력을 조정하는 역할을 담당하며 하이브리드, 플러그인하이브리드 및 전기자동차에 동력을 전달 및 추진시킨다. 인버터(200)를 통해 변환된 교류 전원은 전기모터(300)를 회전시켜 전기자동차(1)를 구동시킨다.The inverter 200 converts DC power output from the plurality of battery modules 110, 112, 114 into AC power to be used for the electric motor 300, so that the battery module is suitable for the speed and torque required for the electric motor 300. The output voltage of (110, 112, 114) is adjusted according to the requirements of the electric motor 300. It also maintains accurate charging and regulates regenerative braking power, and transmits and propels power to hybrid, plug-in hybrid and electric vehicles. AC power converted through the inverter 200 drives the electric vehicle 1 by rotating the electric motor 300.

제어부(400)는 복수개의 배터리 모듈(110, 112, 114), 과전류 센서(500), 과전압 센서(600), 인버터(200) 및 전기모터(300)의 동작을 제어함으로써 전기자동차(1)의 보다 안정된 주행을 돕는다. 또한 제어부(400)는 온도 센서(700)에 의해 측정되어 입력받은 배터리 팩(100)의 온도가 일정 기준치 이상이 되면 냉매원(710)을 제어하여 배터리 팩(100)에 예를 들어 냉각수 또는 냉각기체를 공급하여 배터리 팩(100) 내의 온도를 낮춘다.The controller 400 controls the operation of the plurality of battery modules 110, 112, 114, the overcurrent sensor 500, the overvoltage sensor 600, the inverter 200, and the electric motor 300. Helps more stable driving. In addition, the control unit 400 controls the refrigerant source 710 when the temperature of the battery pack 100 measured by the temperature sensor 700 and received is equal to or higher than a predetermined reference value, so that, for example, cooling water or cooling Gas is supplied to lower the temperature in the battery pack 100.

도 6은 제2 실시예에서 배터리 셀의 상태를 확인하기 위한 상태 표시부가 더 구비된 상태를 도시한 도면이고, 도 7은 상태 표시부가 더 구비된 상태의 회로도이다.6 is a diagram illustrating a state in which a state display unit for checking the state of a battery cell is further provided in the second embodiment, and FIG. 7 is a circuit diagram of a state in which a state display unit is further provided.

도 6 및 도 7을 참조하면, 내장 케이지(150)에는 상태 표시창(155)이 더 구비된다. 상태 표시창(155)은 배터리 셀(102)에 연결된 상태정보표시부(130)를 내장 케이지(150) 외부에서도 확인할 수 있도록 형성된다. 이때, 상태 표시창(155)은 내장 케이지(150)가 외부 케이스(103)에 삽입되어 설치된 상태에서도 육안으로 확인 할 수 있도록 형성된다. 6 and 7, a status display window 155 is further provided in the built-in cage 150. The status display window 155 is formed so that the status information display unit 130 connected to the battery cell 102 can be checked from the outside of the built-in cage 150. At this time, the status display window 155 is formed so that the built-in cage 150 is inserted into the outer case 103 and can be checked with the naked eye even when installed.

배터리팩(100a)은 복수개의 배터리 셀(102a)로 이루어진 복수개의 배터리 모듈(110a, 112a, 114a), 퓨즈(120a, 122a, 124a), 상태정보표시부(130), 인버터(200a), 제어부(400a), 과전류 센서(500a) 및 과전압 센서(600a)를 구비한다. The battery pack 100a includes a plurality of battery modules 110a, 112a, 114a consisting of a plurality of battery cells 102a, fuses 120a, 122a, 124a, a status information display unit 130, an inverter 200a, and a control unit ( 400a), an overcurrent sensor 500a, and an overvoltage sensor 600a.

복수개의 배터리 셀(102a)은 휴대폰 배터리, 노트북용 배터리 및 테블릿 PC용 배터리 등의 휴대용 전자기기의 일 수 있으며, 복수개의 배터리 셀(102a)을 직렬로 연결하여 복수개의 배터리 모듈(110a, 112a, 114a)을 형성한다. 복수개의 배터리 모듈(110a, 112a, 114a)은 병렬로 연결되어 전기자동차용 정격용량을 갖는다.The plurality of battery cells 102a may be of portable electronic devices such as a mobile phone battery, a laptop battery, and a tablet PC battery, and a plurality of battery modules 110a and 112a are connected in series by connecting the plurality of battery cells 102a. , 114a). A plurality of battery modules (110a, 112a, 114a) are connected in parallel to have a rated capacity for an electric vehicle.

퓨즈(120a, 122a, 124a)는 복수개의 배터리 모듈(110a, 112a, 114a)별로 발생할 수 있는 단락 전류 및 과부하 전류를 자동적으로 차단한다. 예를 들어, 첫 번째 행의 퓨즈(120a)는 첫 번째 행에 해당하는 배터리 모듈(110a)에 발생할 수 있는 단락 전류 및 과부하 전류를 차단한다. 복수개의 배터리 모듈(110a, 112a, 114a)을 통해 출력되는 전력은 과전류 센서(500a) 및 과전압(600a)센서에 전달된다.The fuses 120a, 122a, and 124a automatically block short-circuit currents and overload currents that may occur for each of the plurality of battery modules 110a, 112a, and 114a. For example, the fuse 120a in the first row blocks short-circuit current and overload current that may occur in the battery module 110a corresponding to the first row. Power output through the plurality of battery modules 110a, 112a, and 114a is transmitted to the overcurrent sensor 500a and the overvoltage 600a sensor.

상태정보표시부(130)는 복수개의 배터리 셀(102a)에 연결되어 복수개의 배터리 셀(102a) 각각의 충전상태 또는 고장상태를 표시한다. 이를 통해 충전량이 적은 배터리 셀(102a)은 개별 충전 하거나, 고장이 난 배터리 셀(102a)은 교체를 통해 정상적인 동작을 가능하게 한다.The status information display unit 130 is connected to the plurality of battery cells 102a to display a state of charge or a failure state of each of the plurality of battery cells 102a. Through this, the battery cell 102a having a small amount of charge may be individually charged, or the defective battery cell 102a may be replaced through a normal operation.

과전류 센서(500a) 및 과전압 센서(600a)는 복수개의 배터리 모듈(110a, 112a, 114a)로부터 출력되는 과전류 및 과전압을 감지하여 후단에 연결되는 인버터(200a) 및 전기모터(300a)등의 장치들의 과전류 및 과전압에 의한 손상을 막는다. 과전류 센서(500a) 및 과전압 센서(600a)를 거친 전력은 인버터(200a)에 전달된다.The overcurrent sensor 500a and the overvoltage sensor 600a detect overcurrent and overvoltage output from the plurality of battery modules 110a, 112a, and 114a, and Prevents damage caused by overcurrent and overvoltage. The power passing through the overcurrent sensor 500a and the overvoltage sensor 600a is transferred to the inverter 200a.

인버터(200a)는 복수개의 배터리 모듈(110a, 112a, 114a)로부터 출력되는 직류 전원을 전기모터(300a)에 사용할 교류 전원으로 변환시키고, 전기모터(300a)에 요구되는 속도와 토크에 적합하도록 배터리 모듈(110, 112, 114)의 출력 전압을 전기모터(300a)의 요건에 맞게 조절한다. 또한 정확한 충전을 유지하며 회생제동력을 조정하는 역할을 담당하며, 하이브리드, 플러그인하이브리드 및 전기자동차에 동력을 전달 및 추진시킨다. 인버터(200a)를 통해 변환된 교류 전원은 전기모터(300a)를 회전시켜 전기자동차(1)를 구동시킨다.The inverter 200a converts DC power output from the plurality of battery modules 110a, 112a, 114a into AC power to be used for the electric motor 300a, and provides a battery suitable for the speed and torque required for the electric motor 300a. The output voltages of the modules 110, 112, and 114 are adjusted according to the requirements of the electric motor 300a. It also maintains accurate charging and regulates regenerative braking power, and transmits and propels power to hybrid, plug-in hybrid and electric vehicles. AC power converted through the inverter 200a drives the electric vehicle 1 by rotating the electric motor 300a.

제어부(400a)는 과전류 센서(500a), 과전압 센서(600a), 인버터(200a) 및 전기모터(300a)의 동작을 제어함으로써 전기자동차(1)의 보다 안정된 주행을 돕는다. 또한 제어부(400)는 온도 센서(700)에 의해 측정되어 입력받은 배터리 팩(100)의 온도가 일정 기준치 이상이 되면 냉매원(710)을 제어하여 배터리 팩(100)에 예를 들어 냉각수 또는 냉각기체를 공급하여 배터리 팩(100) 내의 온도를 낮춘다.The control unit 400a helps more stable driving of the electric vehicle 1 by controlling the operation of the overcurrent sensor 500a, the overvoltage sensor 600a, the inverter 200a, and the electric motor 300a. In addition, the control unit 400 controls the refrigerant source 710 when the temperature of the battery pack 100 measured by the temperature sensor 700 and received is equal to or higher than a predetermined reference value, so that, for example, cooling water or cooling Gas is supplied to lower the temperature in the battery pack 100.

본 발명에서의 또 다른 실시예로, 도면에서는 개시하지 않았으나, 내장 케이지가 서랍 형식으로 외부 케이스에 삽입될 수도 있다. 내장 케이지는 전체가 외부 케이스의 일면에 가로 방향으로 평행하게 외부 케이스의 내부로 삽입된다. 내장 케이지 외부에는 손잡이가 구비되어 내장 케이지의 입출이 용이하다. As another embodiment of the present invention, although not disclosed in the drawings, the built-in cage may be inserted into the outer case in the form of a drawer. The built-in cage is entirely inserted into the outer case in a horizontal direction parallel to one side of the outer case. A handle is provided outside the built-in cage, so it is easy to enter and exit the built-in cage.

본 발명의 도 5 및 도 7에 도시한 매트릭스 구조의 배터리 셀 구조 및 센서를 이용한 온도 조절 방식은 상기에 설명된 실시예에 동일하게 적용할 수 있다. The battery cell structure of the matrix structure shown in FIGS. 5 and 7 of the present invention and the temperature control method using a sensor can be equally applied to the above-described embodiments.

이상에서 설명된 본 발명의 매트릭스 구조의 배터리 팩을 갖는 전기 자동차용 배터리 장치의 실시예는 예시적인 것에 불과하며, 본 발명이 속한 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 잘 알 수 있을 것이다. The embodiments of the battery device for an electric vehicle having a battery pack having a matrix structure of the present invention described above are merely exemplary, and those of ordinary skill in the art to which the present invention belongs are various modifications and equivalents. It will be appreciated that other embodiments are possible.

그럼으로 본 발명은 상기의 상세한 설명에서 언급되는 형태로만 한정되는 것은 아님을 잘 이해할 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다. 또한, 본 발명은 첨부된 청구범위에 의해 정의되는 본 발명의 정신과 그 범위 내에 있는 모든 변형물과 균등물 및 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.Accordingly, it will be appreciated that the present invention is not limited to the form mentioned in the detailed description above. Therefore, the true technical protection scope of the present invention should be determined by the technical spirit of the appended claims. In addition, the present invention is to be understood as including the spirit of the present invention as defined by the appended claims and all modifications, equivalents and substitutes within the scope thereof.

1: 전기자동차 10, 101: 배터리 장치
12, 103: 외부 케이스 16: 삽입슬롯
18: 커버 20, 102, 102a: 배터리 셀
30: 제어부 700a: 온도 센서
100,100a: 배터리팩
101: 배터리 710, 710a: 냉매원
110,110a,112,112a,114,114a: 배터리 모듈
120,120a,122,122a,124,124a: 퓨즈
130: 상태정보표시부
150: 내장 케이지 152,: 삽입구
155: 상태표시창 156: 손잡이
1: electric vehicle 10, 101: battery device
12, 103: outer case 16: insertion slot
18: cover 20, 102, 102a: battery cell
30: control unit 700a: temperature sensor
100,100a: battery pack
101: battery 710, 710a: refrigerant source
110,110a,112,112a,114,114a: battery module
120,120a,122,122a,124,124a: fuse
130: status information display unit
150: built-in cage 152,: insertion port
155: status display 156: handle

Claims (15)

삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 내부 공간을 갖는 외부 케이스;
상기 케이스에 삽입되도록 형성되고, 배터리 셀이 삽입되기 위한 다수 개의 삽입구가 형성된 둘 이상의 내장 케이지; 및
상기 내장 케이지에 삽입된 상기 배터리 셀의 전극과 전기적으로 연결되도록 형성된 접촉단자를 포함하며, 상기 다수 개의 배터리 셀은 매트릭스 구조인 것을 특징으로 하고,
다수 개의 상기 삽입구 내에 형성된 각각의 상기 접촉단자끼리 연결되어, 상기 삽입구에 삽입된 다수 개의 상기 배터리 셀이 배터리 모듈로 형성되고,
상기 내장 케이지는 상기 외부 케이스의 일면을 통해 전체가 삽입되거나, 일측이 상기 외부 케이스 내에 형성된 회동축에 연결되어 회동되며 삽입되는 것을 특징으로 하고,
상기 내장 케이지에 삽입된 배터리 셀은 직렬로 연결되어 배터리 모듈을 이루고, 둘 이상의 배터리 모듈은 병렬로 연결되어 매트릭스 구조를 이루는 것을 특징으로 하는, 매트릭스 구조의 배터리 팩을 갖는 전기 자동차용 배터리 장치.
An outer case having an inner space;
Two or more built-in cages formed to be inserted into the case and having a plurality of insertion holes into which the battery cells are inserted; And
And a contact terminal formed to be electrically connected to an electrode of the battery cell inserted in the built-in cage, wherein the plurality of battery cells have a matrix structure,
Each of the contact terminals formed in the plurality of insertion holes are connected to each other, and a plurality of the battery cells inserted into the insertion holes are formed as a battery module,
The built-in cage is inserted entirely through one side of the outer case, or one side is connected to a rotation shaft formed in the outer case and rotated and inserted,
Battery cells inserted in the built-in cage are connected in series to form a battery module, and two or more battery modules are connected in parallel to form a matrix structure.
삭제delete 삭제delete 제8항에 있어서,
상기 외부 케이스는 상기 외부 케이스 내부의 온도를 측정하기 위한 하나 이상의 온도 센서를 포함하는 것을 특징으로 하는 매트릭스 구조의 배터리 팩을 갖는 전기 자동차용 배터리 장치.
The method of claim 8,
The outer case includes at least one temperature sensor for measuring the temperature inside the outer case.
제11항에 있어서,
상기 외부 케이스는
상기 외부 케이스 내부의 온도를 상승시키거나 하강시키기 위한 냉각, 히팅 수단; 및
상기 온도 센서로부터 수신된 온도 상태에 따라 상기 냉각, 히팅 수단을 구동하여 상기 케이스 내부의 온도를 조절하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 매트릭스 구조의 배터리 팩을 갖는 전기 자동차용 배터리 장치.
The method of claim 11,
The outer case
Cooling and heating means for raising or lowering the temperature inside the outer case; And
And a control unit controlling the temperature inside the case by driving the cooling and heating means according to a temperature state received from the temperature sensor.
제8항에 있어서,
상기 둘 이상의 배터리 모듈로부터 공급된 전류를 변환하는 인버터;
상기 인버터로부터 전력을 공급받아 구동되는 전기모터; 및
상기 인버터 및 상기 전기모터를 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 매트릭스 구조의 배터리 팩을 갖는 전기 자동차용 배터리 장치.
The method of claim 8,
An inverter converting the current supplied from the two or more battery modules;
An electric motor driven by receiving power from the inverter; And
A battery device for an electric vehicle having a battery pack having a matrix structure, comprising: a control unit for controlling the inverter and the electric motor.
제8항에 있어서,
상기 배터리 셀은 각각 상기 배터리 셀의 상태 정보를 확인하기 위한 상태 표시부를 포함하는 것을 특징으로 하는 매트릭스 구조의 배터리 팩을 갖는 전기 자동차용 배터리 장치.
The method of claim 8,
Each of the battery cells includes a status display unit for checking status information of the battery cells.
제8항에 있어서,
상기 복수 개의 배터리 셀로부터 출력되는 과전력 및 과전압을 감지하기 위한 과전류센서 및 과전압 센서를 포함하는 것을 특징으로 하는 매트릭스 구조의 배터리 팩을 갖는 전기 자동차용 배터리 장치.
The method of claim 8,
And an overcurrent sensor and an overvoltage sensor for detecting overpower and overvoltage output from the plurality of battery cells.
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