KR102283334B1 - Voltage variable type battery module - Google Patents

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Abstract

본 발명은 전압 가변형 배터리 모듈 및 배터리 팩에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 배터리 전압의 1/2 전압 및 배터리 전류의 1/2 전류를 생성하는 4 개의 배터리 셀과 상기 4 개의 배터리 셀을 직렬 또는 병렬로 연결하는 6 개의 스위치부를 조합하여 배터리 모듈을 구성하고, 제어부로 상기 6 개의 스위치부를 제어하여, 상기 배터리 모듈을 저전압 대전류 모드 또는 고전압 저전류 모드로 전환시킬 수 있는 전압 가변형 배터리 모듈 및 배터리 팩에 관한 것이다.
본 발명에 의한 전압 가변형 배터리 모듈의 제 1 실시 예는, 배터리 전압의 1/2 전압 및 배터리 전류의 1/2 전류를 생성하는 제 1 배터리 셀; 배터리 전압의 1/2 전압 및 배터리 전류의 1/2 전류를 생성하는 제 2 배터리 셀; 배터리 전압의 1/2 전압 및 배터리 전류의 1/2 전류를 생성하고 양극이 상기 제 2 배터리 셀의 음극과 연결되는 제 3 배터리 셀; 배터리 전압의 1/2 전압 및 배터리 전류의 1/2 전류를 생성하는 제 4 배터리 셀; 상기 제 1 배터리 셀의 양극과 제 2 배터리 셀의 양극을 연결(Close)하거나 또는 차단(Open)시키는 제 1 스위치부; 상기 제 1 배터리 셀의 음극과 제 2 배터리 셀의 음극을 연결(Close)하거나 또는 차단(Open)시키는 제 2 스위치부; 상기 제 1 배터리 셀 및 제 2 배터리 셀과 병렬로 연결되고 상기 제 1 배터리 셀의 음극과 상기 제 2 배터리 셀의 양극을 연결(Close)하거나 또는 차단(Open)시키는 제 3 스위치부; 상기 제 3 배터리 셀의 양극과 제 4 배터리 셀의 양극을 연결(Close)하거나 또는 차단(Open)시키는 제 4 스위치부; 상기 제 3 배터리 셀의 음극과 제 4 배터리 셀의 음극을 연결(Close)하거나 또는 차단(Open)시키는 제 5 스위치부; 상기 제 3 배터리 셀 및 제 4 배터리 셀과 병렬로 연결되고 상기 제 3 배터리 셀의 음극과 상기 제 4 배터리 셀의 양극을 연결(Close)하거나 또는 차단(Open)시키는 제 6 스위치부; 상기 제 1 배터리 셀과 상기 제 1 스위치부 사이에 연결되는 양극 출력부; 상기 제 4 배터리 셀과 상기 제 5 스위치부 사이에 연결되는 음극 출력부; 및 상기 제 1 , 2, 3, 4, 5 또는 6 스위치부를 제어하는 제어부; 를 포함할 수 있다.The present invention relates to a voltage variable battery module and a battery pack, and more particularly, four battery cells that generate a voltage of 1/2 of a battery voltage and a current of 1/2 of a battery current, and the four battery cells in series or A voltage variable battery module and battery pack capable of configuring a battery module by combining six switch units connected in parallel, and controlling the six switch units with a control unit to convert the battery module into a low voltage, high current mode or high voltage and low current mode is about
A first embodiment of a voltage variable battery module according to the present invention includes: a first battery cell generating a voltage of 1/2 of a battery voltage and a current of 1/2 of a battery current; a second battery cell generating a voltage of 1/2 of the battery voltage and a current of 1/2 of the battery current; a third battery cell generating a voltage of 1/2 of the battery voltage and a current of 1/2 of the battery current, the positive electrode being connected to the negative electrode of the second battery cell; a fourth battery cell generating a voltage of 1/2 of the battery voltage and a current of 1/2 of the battery current; a first switch unit that connects (closes) or blocks (opens) the positive electrode of the first battery cell and the positive electrode of the second battery cell; a second switch unit that connects (closes) or blocks (opens) the negative pole of the first battery cell and the negative pole of the second battery cell; a third switch unit connected in parallel with the first battery cell and the second battery cell and connecting (closed) or disconnected (open) the negative pole of the first battery cell and the positive pole of the second battery cell; a fourth switch unit for connecting (Closing) or blocking (Open) the positive electrode of the third battery cell and the positive electrode of the fourth battery cell; a fifth switch unit for connecting (Closing) or blocking (Opening) the negative electrode of the third battery cell and the negative electrode of the fourth battery cell; a sixth switch unit connected in parallel to the third battery cell and the fourth battery cell and connecting (closed) or disconnected (open) the negative electrode of the third battery cell and the positive electrode of the fourth battery cell; a positive electrode output unit connected between the first battery cell and the first switch unit; a negative output unit connected between the fourth battery cell and the fifth switch unit; and a control unit for controlling the first, second, third, fourth, fifth or sixth switch units; may include.

Description

전압 가변형 배터리 모듈{VOLTAGE VARIABLE TYPE BATTERY MODULE}Voltage Variable Battery Module {VOLTAGE VARIABLE TYPE BATTERY MODULE}

본 발명은 전압 가변형 배터리 모듈에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 배터리 전압의 1/2 전압 및 배터리 전류의 1/2 전류를 생성하는 4 개의 배터리 셀과 상기 4 개의 배터리 셀을 직렬 또는 병렬로 연결하는 6 개의 스위치부를 조합하여 배터리 모듈을 구성하고, 제어부로 상기 6 개의 스위치부를 제어하여, 상기 배터리 모듈을 저전압 대전류 모드 또는 고전압 저전류 모드로 전환시킬 수 있는 전압 가변형 배터리 모듈에 관한 것이다.
The present invention relates to a voltage variable battery module, and more particularly, four battery cells generating a voltage of 1/2 of a battery voltage and a current of 1/2 of a battery current and connecting the four battery cells in series or in parallel It relates to a voltage variable battery module capable of configuring a battery module by combining six switch parts, and controlling the six switch parts with a control unit to convert the battery module into a low voltage, high current mode or a high voltage and low current mode.

도 1 은 전기 자동차의 구동 시스템을 보인 블록도이고, 도 2 는 하이브리드 전기 자동차의 구동 시스템을 보인 블록도이다.1 is a block diagram illustrating a drive system of an electric vehicle, and FIG. 2 is a block diagram illustrating a drive system of a hybrid electric vehicle.

도 1 및 도 2 를 참조하면, 전기 자동차(EV : Electric Vehicle)의 구동 시스템은, 모터, 상기 모터를 구동하는 인버터 및 전압/전류 소스원인 배터리를 포함한다. 상기 전기 자동차는 엔진이 없이 모터만으로 자동차를 구동시키며, 하이브리드 전기 자동차(HEV : Hybrid Electric Vehicle)의 경우 엔진과 모터를 사용하여 모터가 엔진을 보조하는 역할을 한다.1 and 2 , a driving system of an electric vehicle (EV) includes a motor, an inverter driving the motor, and a battery as a voltage/current source. The electric vehicle drives the vehicle only with a motor without an engine, and in the case of a hybrid electric vehicle (HEV), the motor serves to assist the engine by using the engine and the motor.

또한, 도 3 은 종래 기술에 의한 배터리 팩을 보인 사시도이고, 도 4 는 종래 기술에 의한 배터리 팩을 구성하는 단위 배터리 모듈을 보인 개념도이며, 도 5 는 전기 자동차 또는 하이브리드 전기 자동차에서 구동 모터의 특성을 보인 다이어그램이고, 도 6 은 전기 자동차 또는 하이브리드 전기 자동차에서 구동 모터 내 영구자석의 자속을 보인 다이어그램이며, 도 7 은 종래 기술에 의한 배터리 모듈을 보인 블록도이다.3 is a perspective view showing a battery pack according to the prior art, FIG. 4 is a conceptual diagram showing a unit battery module constituting a battery pack according to the prior art, and FIG. 5 is a characteristic of a driving motor in an electric vehicle or hybrid electric vehicle FIG. 6 is a diagram showing the magnetic flux of a permanent magnet in a driving motor in an electric vehicle or a hybrid electric vehicle, and FIG. 7 is a block diagram illustrating a battery module according to the related art.

도 3 내지 도 7 을 참조하면, 상기 전기 자동차(EV) 또는 하이브리드 전기 자동차(HEV)는, 니켈-수소 또는 니켈-이온 배터리를 사용하며, 상기 니켈-수소 또는 니켈-이온 배터리로는 동일한 전압과 전류용량을 갖는 여러 개의 배터리 셀(11)(12)(13)(14)을 직렬 또는 병렬로 연결한 하나의 배터리 팩(10)이 사용되어, 상기 모터 및 인버터에 전압을 제공한다.3 to 7 , the electric vehicle (EV) or hybrid electric vehicle (HEV) uses a nickel-hydrogen or nickel-ion battery, and the same voltage and One battery pack 10 in which several battery cells 11, 12, 13, and 14 having a current capacity are connected in series or in parallel is used to provide voltage to the motor and inverter.

한편, 상기 전기 자동차(EV)용 또는 하이브리드 전기 자동차(HEV)용 구동 모터는, 저속/고토크가 요구되는 정토크 구간(20) 및 고속/저토크가 요구되는 정출력 구간(약계자 구간)(30)으로 운전될 수 있다. 이때, 상기 구동 모터는 배터리 전압 레벨(15) 안에서 운전될 수 있다. Meanwhile, the driving motor for an electric vehicle (EV) or hybrid electric vehicle (HEV) includes a constant torque section 20 requiring low speed/high torque and a constant output section requiring high speed/low torque (field-weakening section) (30) can be driven. In this case, the driving motor may be operated within the battery voltage level 15 .

상기 정토크 구간(저속/고토크)(20)에서 높은 토크와 효율을 내기 위해서는 역기전력을 높게 설계하여 전류 대 토크의 비율을 증가시킨다. 즉, 토크는 역기전력 크기에 비례하기 때문에 역기전력이 높을수록 높은 토크를 얻을 수 있다.In order to obtain high torque and efficiency in the constant torque section (low speed/high torque) 20, the counter electromotive force is designed to be high to increase the current-to-torque ratio. That is, since the torque is proportional to the magnitude of the back electromotive force, the higher the back electromotive force, the higher the torque can be obtained.

상기 정출력 구간(고속/저토크)(30)에서 높은 속도와 효율을 내기 위해서는 역기전력을 낮게 설계하여 속도 대 전압의 비율을 감소시킨다. 이때, 상기 구동 모터 전압은, 배터리 전압을 고려하여 모터 최대 전압을 넘지 않도록 하여야 한다. 즉, 속도는 역기전력에 비례하기 때문에 역기전력이 낮을수록 높은 속도를 얻을 수 있다.In order to achieve high speed and efficiency in the constant output section (high speed/low torque) 30 , the ratio of speed to voltage is reduced by designing a low back EMF. In this case, the driving motor voltage should not exceed the maximum motor voltage in consideration of the battery voltage. That is, since the speed is proportional to the back EMF, the lower the back EMF, the higher the speed.

그런데, 상기 구동 모터는 모든 구간 즉, 정토크 구간(20) 및 정출력 구간(30)에서 성능을 만족하도록 설계되어야하므로, 구간에 따라 적절한 역기전력을 생성하기 위한 제어가 필요하다는 문제점이 있다. 특히, 정출력 구간(30)에서는 구동 모터 전압을 낮추기 위해 약계자 제어가 필요한 것이다. 여기서, 상기 약계자 제어는 전기자 전류에 의한 자속으로 영구자석의 자속(d축 자속)을 상쇄시켜 역기전력을 감소시키는 제어방법으로, 정출력 구간(30)에서 전압 조건을 만족시키기 위해 사용하며, 토크를 내는 전류(주로 q축 전류) 외에 약계자를 위한 전류(-d축 전류)가 추가적으로 필요하는 문제점이 있는 것이다.However, since the driving motor must be designed to satisfy performance in all sections, that is, the constant torque section 20 and the constant output section 30 , there is a problem that a control for generating an appropriate counter electromotive force is required according to the section. In particular, in the constant output section 30 , field-weakening control is required to lower the driving motor voltage. Here, the field-weakening control is a control method for reducing the counter electromotive force by canceling the magnetic flux (d-axis magnetic flux) of the permanent magnet with the magnetic flux by the armature current, and is used to satisfy the voltage condition in the constant output section 30, and the torque There is a problem in that a current (-d-axis current) for field-weakening is additionally required in addition to the current (mainly q-axis current) that produces .

구동 모터를 사용하는 전기 자동차 또는 하이브리드 전기 자동차는, 상술한 바와 같이, 일정한 배터리 팩(10) 전압으로 모터 및 인버터를 구동해야 하므로, 모터의 전압이 배터리 팩(10) 전압에 의해 제한되는 문제점이 있다. 또한, 상기 정토크 구간(20)에서 구동 모터의 성능을 만족시키기 위해 턴 수를 증가시키면 상기 정출력 구간(30)에서 약계자 제어 전류 때문에 동손이 증가하여 효율이 감소하거나 배터리 전압 제한 때문에 구동 모터의 출력성능이 만족되지 못하는 문제점이 있다. 뿐만 아니라, 상기 정출력 구간 성능(30)을 만족시키기 위해 턴 수를 줄이면 상기 정토크 구간(20)에서 높은 전류를 입력해야 하기 때문에 동손이 증가하여 효율이 감소하거나, 제한된 전류 사양에서 요구 토크를 만족시키지 못하는 문제점이 있다.As described above, an electric vehicle or hybrid electric vehicle using a driving motor has to drive a motor and an inverter with a constant battery pack 10 voltage, so there is a problem in that the voltage of the motor is limited by the battery pack 10 voltage. there is. In addition, if the number of turns is increased to satisfy the performance of the driving motor in the constant torque section 20 , copper loss increases due to the field-weakening control current in the constant output section 30 , thereby reducing the efficiency or limiting the battery voltage. There is a problem that the output performance of the is not satisfied. In addition, if the number of turns is reduced to satisfy the constant output section performance 30, since a high current must be input in the constant torque section 20, copper loss increases to reduce efficiency, or to reduce the required torque in a limited current specification. There is a problem that cannot be satisfied.

따라서, 종래 기술에 의한 배터리 팩의 배터리 모듈로는, 상기 정토크 구간(20)에서의 저속 고토크 모드와 상기 정출력 구간(30)에서의 고속 저토크 모드를 모두 만족시키야 하므로, 각 모드에서 구동 모터의 최적 턴수 설계가 불가능한 것이다.
Therefore, in the battery module of the battery pack according to the prior art, both the low-speed high-torque mode in the constant torque section 20 and the high-speed low-torque mode in the constant output section 30 must be satisfied. It is impossible to design the optimal number of turns of the drive motor.

KR 139434 B1KR 139434 B1

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해소하기 위하여 제안된 것으로, 구동 모터를 이용한 차량이 정토크 구간을 운행하는 경우에는 배터리 모듈을 저전압 대전류 모드로 전환시켜 상기 구동 모터를 높은 토크로 구동시키고, 모터를 이용한 차량이 정출력 구간을 운행하는 경우에는 배터리 모듈을 고전압 저전류 모드로 전화시켜 상기 구동 모터를 높은 속도로 구동시킴으로써, 상기 구동 모터 효율을 극대화시킬 수 있는 전압 가변형 배터리 모듈을 제공하는데 그 목적이 있다.
The present invention has been proposed to solve the above problems, and when a vehicle using a driving motor operates in a constant torque section, the battery module is switched to a low voltage and high current mode to drive the driving motor with a high torque, and the motor An object of the present invention is to provide a voltage variable battery module capable of maximizing the efficiency of the driving motor by converting the battery module to a high voltage and low current mode and driving the driving motor at a high speed when the used vehicle operates in a constant output section. there is.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 의한 전압 가변형 배터리 모듈의 제 1 실시 예는, 배터리 전압의 1/2 전압 및 배터리 전류의 1/2 전류를 생성하는 제 1 배터리 셀; 배터리 전압의 1/2 전압 및 배터리 전류의 1/2 전류를 생성하는 제 2 배터리 셀; 배터리 전압의 1/2 전압 및 배터리 전류의 1/2 전류를 생성하고 양극이 상기 제 2 배터리 셀의 음극과 연결되는 제 3 배터리 셀; 배터리 전압의 1/2 전압 및 배터리 전류의 1/2 전류를 생성하는 제 4 배터리 셀; 상기 제 1 배터리 셀의 양극과 제 2 배터리 셀의 양극을 연결(Close)하거나 또는 차단(Open)시키는 제 1 스위치부; 상기 제 1 배터리 셀의 음극과 제 2 배터리 셀의 음극을 연결(Close)하거나 또는 차단(Open)시키는 제 2 스위치부; 상기 제 1 배터리 셀 및 제 2 배터리 셀과 병렬로 연결되고 상기 제 1 배터리 셀의 음극과 상기 제 2 배터리 셀의 양극을 연결(Close)하거나 또는 차단(Open)시키는 제 3 스위치부; 상기 제 3 배터리 셀의 양극과 제 4 배터리 셀의 양극을 연결(Close)하거나 또는 차단(Open)시키는 제 4 스위치부; 상기 제 3 배터리 셀의 음극과 제 4 배터리 셀의 음극을 연결(Close)하거나 또는 차단(Open)시키는 제 5 스위치부; 상기 제 3 배터리 셀 및 제 4 배터리 셀과 병렬로 연결되고 상기 제 3 배터리 셀의 음극과 상기 제 4 배터리 셀의 양극을 연결(Close)하거나 또는 차단(Open)시키는 제 6 스위치부; 상기 제 1 배터리 셀과 상기 제 1 스위치부 사이에 연결되는 양극 출력부; 상기 제 4 배터리 셀과 상기 제 5 스위치부 사이에 연결되는 음극 출력부; 및 상기 제 1 , 2, 3, 4, 5 또는 6 스위치부를 제어하는 제어부; 를 포함할 수 있다.In order to achieve the above object, a first embodiment of the voltage variable battery module according to the present invention, a first battery cell for generating a 1/2 voltage of the battery voltage and 1/2 current of the battery current; a second battery cell generating a voltage of 1/2 of the battery voltage and a current of 1/2 of the battery current; a third battery cell generating a voltage of 1/2 of the battery voltage and a current of 1/2 of the battery current, the positive electrode being connected to the negative electrode of the second battery cell; a fourth battery cell generating a voltage of 1/2 of the battery voltage and a current of 1/2 of the battery current; a first switch unit for connecting (Closing) or blocking (Open) the positive electrode of the first battery cell and the positive electrode of the second battery cell; a second switch unit for connecting (Closing) or blocking (Open) the negative electrode of the first battery cell and the negative electrode of the second battery cell; a third switch unit connected in parallel to the first battery cell and the second battery cell and connecting (closed) or disconnected (open) the negative pole of the first battery cell and the positive pole of the second battery cell; a fourth switch unit that connects (closes) or blocks (opens) the positive electrode of the third battery cell and the positive electrode of the fourth battery cell; a fifth switch unit for connecting (Closing) or blocking (Open) the negative electrode of the third battery cell and the negative electrode of the fourth battery cell; a sixth switch unit connected in parallel with the third battery cell and the fourth battery cell and connecting (closed) or disconnected (open) the negative pole of the third battery cell and the positive pole of the fourth battery cell; a positive electrode output unit connected between the first battery cell and the first switch unit; a negative output unit connected between the fourth battery cell and the fifth switch unit; and a control unit for controlling the first, second, third, fourth, fifth or sixth switch units; may include.

이때, 상기 제어부는, 상기 제 1 스위치부, 제 2 스위치부, 제 4 스위치부 및 제 5 스위치부를 연결(Close)하고 상기 제 3 스위치부 및 제 6 스위치부를 차단(Open)하여, 상기 배터리 모듈을 저전압 대전류 모드로 전환시키는 것을 특징으로 할 수 있다.In this case, the control unit connects (Closes) the first switch unit, the second switch unit, the fourth switch unit, and the fifth switch unit, and opens the third switch unit and the sixth switch unit, so that the battery module It may be characterized in that it switches to a low voltage and high current mode.

또한, 상기 제어부는, 상기 제 3 스위치부 및 제 6 스위치부를 연결(Close)하고 상기 제 1 스위치부, 제 2 스위치부, 제 4 스위치부 및 제 5 스위치부를 차단(Open)하여, 상기 배터리 모듈을 고전압 저전류 모드로 전환시키는 것을 특징으로 할 수 있다.In addition, the control unit connects the third switch unit and the sixth switch unit and blocks the first switch unit, the second switch unit, the fourth switch unit, and the fifth switch unit, the battery module may be characterized in that it switches to a high voltage and low current mode.

여기서, 상기 전압 가변형 배터리 모듈의 제 1 실시 예를 다수 개 병렬로 연결하여 전압 가변형 배터리 모듈을 구성할 수도 있다.
Here, the voltage variable battery module may be configured by connecting a plurality of the first embodiment of the voltage variable battery module in parallel.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 의한 전압 가변형 배터리 모듈의 제 2 실시 예는, 배터리 전압의 1/2 전압 및 배터리 전류의 1/2 전류를 생성하는 제 1 배터리 셀; 배터리 전압의 1/2 전압 및 배터리 전류의 1/2 전류를 생성하는 제 2 배터리 셀; 배터리 전압의 1/2 전압 및 배터리 전류의 1/2 전류를 생성하고 음극이 상기 제 2 배터리 셀의 양극과 연결되는 제 3 배터리 셀; 배터리 전압의 1/2 전압 및 배터리 전류의 1/2 전류를 생성하는 제 4 배터리 셀; 상기 제 1 배터리 셀의 양극과 제 2 배터리 셀의 양극을 연결(Close)하거나 또는 차단(Open)시키는 제 1 스위치부; 상기 제 1 배터리 셀의 음극과 제 2 배터리 셀의 음극을 연결(Close)하거나 또는 차단(Open)시키는 제 2 스위치부; 상기 제 1 배터리 셀 및 제 2 배터리 셀과 병렬로 연결되고 상기 제 1 배터리 셀의 양극과 상기 제 2 배터리 셀의 음극을 연결(Close)하거나 또는 차단(Open)시키는 제 3 스위치부; 상기 제 3 배터리 셀의 양극과 제 4 배터리 셀의 양극을 연결(Close)하거나 또는 차단(Open)시키는 제 4 스위치부; 상기 제 3 배터리 셀의 음극과 제 4 배터리 셀의 음극을 연결(Close)하거나 또는 차단(Open)시키는 제 5 스위치부; 상기 제 3 배터리 셀 및 제 4 배터리 셀과 병렬로 연결되고 상기 제 3 배터리 셀의 양극과 상기 제 4 배터리 셀의 음극을 연결(Close)하거나 또는 차단(Open)시키는 제 6 스위치부; 상기 제 4 배터리 셀과 상기 제 4 스위치부 사이에 연결되는 양극 출력부; 상기 제 1 배터리 셀과 상기 제 2 스위치부 사이에 연결되는 음극 출력부; 및 상기 제 1 , 2, 3, 4, 5 또는 6 스위치부를 제어하는 제어부; 를 포함할 수 있다.In order to achieve the above object, a second embodiment of the voltage variable battery module according to the present invention, a first battery cell for generating a 1/2 voltage of the battery voltage and a 1/2 current of the battery current; a second battery cell generating a voltage of 1/2 of the battery voltage and a current of 1/2 of the battery current; a third battery cell generating a voltage of 1/2 of the battery voltage and a current of 1/2 of the battery current, the negative electrode being connected to the positive electrode of the second battery cell; a fourth battery cell generating a voltage of 1/2 of the battery voltage and a current of 1/2 of the battery current; a first switch unit that connects (closes) or blocks (opens) the positive electrode of the first battery cell and the positive electrode of the second battery cell; a second switch unit that connects (closes) or blocks (opens) the negative pole of the first battery cell and the negative pole of the second battery cell; a third switch unit connected in parallel with the first battery cell and the second battery cell and connecting (closed) or disconnected (open) the positive electrode of the first battery cell and the negative electrode of the second battery cell; a fourth switch unit for connecting (Closing) or blocking (Open) the positive electrode of the third battery cell and the positive electrode of the fourth battery cell; a fifth switch unit for connecting (Closing) or blocking (Opening) the negative electrode of the third battery cell and the negative electrode of the fourth battery cell; a sixth switch unit connected in parallel with the third battery cell and the fourth battery cell and connecting (closed) or disconnected (open) the positive electrode of the third battery cell and the negative electrode of the fourth battery cell; a positive electrode output unit connected between the fourth battery cell and the fourth switch unit; a negative output unit connected between the first battery cell and the second switch unit; and a control unit for controlling the first, second, third, fourth, fifth or sixth switch units; may include.

이때, 상기 제어부는, 상기 제 1 스위치부, 제 2 스위치부, 제 4 스위치부 및 제 5 스위치부를 연결(Close)하고 상기 제 3 스위치부 및 제 6 스위치부를 차단(Open)하여, 상기 배터리 모듈을 저전압 대전류 모드로 전환시키는 것을 특징으로 할 수 있다. In this case, the control unit connects (Closes) the first switch unit, the second switch unit, the fourth switch unit, and the fifth switch unit, and opens the third switch unit and the sixth switch unit, so that the battery module It may be characterized in that it switches to a low voltage and high current mode.

또한, 상기 제어부는, 상기 제 3 스위치부 및 제 6 스위치부를 연결(Close)하고 상기 제 1 스위치부, 제 2 스위치부, 제 4 스위치부 및 제 5 스위치부를 차단(Open)하여, 상기 배터리 모듈을 고전압 저전류 모드로 전환시키는 것을 특징으로 할 수 있다. In addition, the control unit connects the third switch unit and the sixth switch unit and blocks the first switch unit, the second switch unit, the fourth switch unit, and the fifth switch unit, the battery module may be characterized in that it switches to a high voltage and low current mode.

여기서, 상기 전압 가변형 배터리 모듈의 제 2 실시 예를 다수 개 병렬로 연결하여 전압 가변형 배터리 모듈을 구성할 수도 있다.
Here, the voltage variable battery module may be configured by connecting a plurality of the second embodiment of the voltage variable battery module in parallel.

본 발명에 의한 전압 가변형 배터리 모듈에 의하면, 구동 모터를 이용한 차량이 정토크 구간 또는 정출력 구간을 중 어느 구간을 운행하더라도, 구동 모터의 효율을 극대화시킬 수 있는 배터리 모듈을 제공할 수 있다.
According to the voltage variable battery module according to the present invention, it is possible to provide a battery module capable of maximizing the efficiency of the driving motor even when the vehicle using the driving motor operates in either the constant torque section or the constant output section.

도 1 은 전기 자동차의 구동 시스템을 보인 블록도.
도 2 는 하이브리드 전기 자동차의 구동 시스템을 보인 블록도.
도 3 은 종래 기술에 의한 배터리 팩을 보인 사시도.
도 4 는 종래 기술에 의한 배터리 팩을 구성하는 단위 배터리 모듈을 보인 개념도.
도 5 는 전기 자동차 또는 하이브리드 전기 자동차에서 구동 모터의 특성을 보인 다이어그램.
도 6 은 전기 자동차 또는 하이브리드 전기 자동차에서 구동 모터 내 영구자석의 자속을 보인 다이어그램.
도 7 은 종래 기술에 의한 배터리 모듈을 보인 블록도.
도 8 은 본 발명에 의한 전압 가변형 배터리 모듈의 제 1 실시 예를 보인 블록도.
도 9 는 본 발명에 의한 전압 가변형 배터리 모듈의 제 1 실시 예에서 저전압 대전류 모드가 수행되는 경우 회로 연결을 보인 블록도.
도 10 은 본 발명에 의한 전압 가변형 배터리 모듈의 제 1 실시 예에서 고전압 저전류 모드가 수행되는 경우 회로 연결을 보인 블록도.
도 11 은 본 발명에 의한 전압 가변형 배터리 모듈의 제 2 실시 예를 보인 블록도.
도 12 는 본 발명에 의한 전압 가변형 배터리 모듈의 제 2 실시 예에서 저전압 대전류 모드가 수행되는 경우 회로 연결을 보인 블록도.
도 13 은 본 발명에 의한 전압 가변형 배터리 모듈의 제 2 실시 예에서 고전압 저전류 모드가 수행되는 경우 회로 연결을 보인 블록도.1 is a block diagram illustrating a driving system of an electric vehicle;
2 is a block diagram illustrating a drive system of a hybrid electric vehicle;
3 is a perspective view showing a battery pack according to the prior art;
4 is a conceptual diagram illustrating a unit battery module constituting a battery pack according to the related art;
5 is a diagram illustrating characteristics of a driving motor in an electric vehicle or a hybrid electric vehicle;
6 is a diagram showing the magnetic flux of a permanent magnet in a driving motor in an electric vehicle or a hybrid electric vehicle;
7 is a block diagram showing a battery module according to the prior art.
8 is a block diagram showing a first embodiment of a voltage variable battery module according to the present invention.
9 is a block diagram illustrating circuit connections when a low voltage and high current mode is performed in the first embodiment of the voltage variable battery module according to the present invention.
10 is a block diagram illustrating circuit connections when a high voltage and low current mode is performed in the first embodiment of the voltage variable battery module according to the present invention.
11 is a block diagram showing a second embodiment of a voltage variable battery module according to the present invention.
12 is a block diagram illustrating a circuit connection when a low voltage and high current mode is performed in the second embodiment of the voltage variable battery module according to the present invention.
13 is a block diagram illustrating circuit connections when a high voltage and low current mode is performed in the second embodiment of the voltage variable battery module according to the present invention;

본 명세서에서 사용되는 기술적 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위하여 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아님을 유의해야 한다. 또한, 본 명세서에서 사용되는 기술적 용어는 본 명세서에서 특별히 다른 의미로 정의되지 않는 한, 본 명세서에 개시된 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 의미로 해석되어야 하며, 과도하게 포괄적이거나, 과도하게 축소된 의미로 해석되지 않아야 한다. 또한, 첨부된 도면은 본 명세서에 개시된 기술의 사상을 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 그 기술의 사상이 제한되는 것은 아니며, 본 명세서에 개시된 기술의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경·균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
It should be noted that the technical terms used herein are used only to describe specific embodiments, and are not intended to limit the present invention. In addition, the technical terms used in this specification should be interpreted in the meaning generally understood by those of ordinary skill in the technical field disclosed in the present specification, unless otherwise defined in this specification, and are overly inclusive. or should not be construed in an excessively reduced meaning. In addition, the accompanying drawings are only for easy understanding of the spirit of the technology disclosed in this specification, and the spirit of the technology is not limited by the accompanying drawings, and is included in the spirit and scope of the technology disclosed in this specification. It is to be understood as including all modifications, equivalents or substitutes made.

이하에서는, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 의한 전압 가변형 배터리 모듈의 제 1 실시 예를 보다 상세하게 설명한다.Hereinafter, a first embodiment of a voltage variable battery module according to the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings.

도 8 은 본 발명에 의한 전압 가변형 배터리 모듈의 제 1 실시 예를 보인 블록도이고, 도 9 는 본 발명에 의한 전압 가변형 배터리 모듈의 제 1 실시 예에서 저전압 대전류 모드가 수행되는 경우 회로 연결을 보인 블록도이며, 도 10 은 본 발명에 의한 전압 가변형 배터리 모듈의 제 1 실시 예에서 고전압 저전류 모드가 수행되는 경우 회로 연결을 보인 블록도이다.8 is a block diagram showing a first embodiment of the variable voltage battery module according to the present invention, and FIG. 9 is a circuit connection when the low voltage and high current mode is performed in the first embodiment of the voltage variable battery module according to the present invention. It is a block diagram, and FIG. 10 is a block diagram showing circuit connection when the high voltage and low current mode is performed in the first embodiment of the voltage variable battery module according to the present invention.

도 8 내지 도 10 을 참조하면, 본 발명에 의한 전압 가변형 배터리 모듈(2)의 제 1 실시 예는, 제 1 배터리 셀(100), 제 2 배터리 셀(200), 제 3 배터리 셀(300), 제 4 배터리 셀(400), 제 1 스위치부(500), 제 2 스위치부(600), 제 3 스위치부(700), 제 4 스위치부(800), 제 5 스위치부(900), 제 6 스위치부(1000), 양극 출력부(1100), 음극 출력부(1200) 및 제어부(1300)를 포함할 수 있다.
8 to 10 , a first embodiment of the voltage variable battery module 2 according to the present invention includes a first battery cell 100 , a second battery cell 200 , and a third battery cell 300 . , the fourth battery cell 400 , the first switch unit 500 , the second switch unit 600 , the third switch unit 700 , the fourth switch unit 800 , the fifth switch unit 900 , the second 6 may include a switch unit 1000 , a positive output unit 1100 , a negative output unit 1200 , and a control unit 1300 .

상기 제 1 배터리 셀(100)은, 배터리 전압(3)의 1/2 전압 및 배터리 전류(4)의 1/2 전류를 생성한다. 즉, 상기 제 1 배터리 셀(100)은, 상기 제어부(1300)의 제어에 따라 배터리 모듈(2)의 전압 변환 또는 배터리 모듈(2)의 전류 변환을 위하여 배터리 전압(3)의 1/2 또는 배터리 전류(4)의 1/2 전류를 생성할 수 있다. 여기서, 상기 배터리 전압(3)은, 상기 배터리 셀(100)(200)(300)(400)로 구성된 배터리 모듈(2)의 전압 또는 다수의 상기 배터리 모듈(2)로 구성된 배터리 모듈(1)의 전압일 수 있다. 또한, 여기서, 상기 배터리 전류(4)는, 상기 배터리 셀(100)(200)(300)(400)로 구성된 배터리 모듈(2)의 전류 또는 다수의 상기 배터리 모듈(2)로 구성된 배터리 모듈(1)의 전류일 수 있다. 특히, 상기 배터리 전압(3)의 1/2 전압은 4V 일 수 있으며, 상기 배터리 전류(4)의 1/2 전류는 3 Ah 일 수 있다. 즉, 상기 배터리 전압(3)은 8V 이고 상기 배터리 전류(4)는 6Ah 일 수 있는 것이다. 여기서, 상기 배터리 전압(3) 또는 배터리 전류(4)는 모터를 사용하는 자동차의 배터리 전압 또는 전류에 따라 달라질 수 있으며 상기 배터리 전압(3)의 크기 또는 상기 배터리 전류(4)의 크기에는 제한이 없다.
The first battery cell 100 generates a half voltage of the battery voltage 3 and a half current of the battery current 4 . That is, the first battery cell 100 is configured to convert a voltage of the battery module 2 or a current of the battery module 2 according to the control of the controller 1300 to 1/2 of the battery voltage 3 or It can generate 1/2 of the battery current (4). Here, the battery voltage 3 is the voltage of the battery module 2 composed of the battery cells 100 , 200 , 300 , 400 or the battery module 1 composed of a plurality of the battery modules 2 . may be a voltage of In addition, here, the battery current 4 is the current of the battery module 2 composed of the battery cells 100 , 200 , 300 , 400 or a battery module composed of a plurality of the battery modules 2 ( 1) current. In particular, the 1/2 voltage of the battery voltage 3 may be 4V, and the 1/2 current of the battery current 4 may be 3 Ah. That is, the battery voltage 3 may be 8V and the battery current 4 may be 6Ah. Here, the battery voltage 3 or the battery current 4 may vary depending on the battery voltage or current of the vehicle using the motor, and there is no limit to the size of the battery voltage 3 or the size of the battery current 4 . does not exist.

상기 제 2 배터리 셀(200)은, 배터리 전압(3)의 1/2 전압 및 배터리 전류(4)의 1/2 전류를 생성한다. 즉, 상기 제 2 배터리 셀(200)은, 상기 제어부(1300)의 제어에 따라 배터리 모듈(2)의 전압 변환 또는 배터리 모듈(2)의 전류 변환을 위하여 배터리 전압(3)의 1/2 또는 배터리 전류(4)의 1/2 전류를 생성할 수 있다. 여기서, 상기 배터리 전압(3)은, 상기 배터리 셀(100)(200)(300)(400)로 구성된 배터리 모듈(2)의 전압 또는 다수의 상기 배터리 모듈(2)로 구성된 배터리 모듈(1)의 전압일 수 있다. 또한, 여기서, 상기 배터리 전류(4)는, 상기 배터리 셀(100)(200)(300)(400)로 구성된 배터리 모듈(2)의 전류 또는 다수의 상기 배터리 모듈(2)로 구성된 배터리 모듈(1)의 전류일 수 있다. 특히, 상기 배터리 전압(3)의 1/2 전압은 4V 일 수 있으며, 상기 배터리 전류(4)의 1/2 전류는 3 Ah 일 수 있다. 즉, 상기 배터리 전압(3)은 8V 이고 상기 배터리 전류(4)는 6Ah 일 수 있는 것이다. 여기서, 상기 배터리 전압(3) 또는 배터리 전류(4)는 모터를 사용하는 자동차의 배터리 전압 또는 전류에 따라 달라질 수 있으며 상기 배터리 전압(3)의 크기 또는 상기 배터리 전류(4)의 크기에는 제한이 없다.
The second battery cell 200 generates a half voltage of the battery voltage 3 and a half current of the battery current 4 . That is, in order to convert the voltage of the battery module 2 or the current of the battery module 2 according to the control of the control unit 1300 , the second battery cell 200 may be used to convert 1/2 of the battery voltage 3 or It can generate 1/2 of the battery current (4). Here, the battery voltage 3 is the voltage of the battery module 2 composed of the battery cells 100 , 200 , 300 , 400 or the battery module 1 composed of a plurality of the battery modules 2 . may be a voltage of In addition, here, the battery current 4 is the current of the battery module 2 composed of the battery cells 100 , 200 , 300 , 400 or a battery module composed of a plurality of the battery modules 2 ( 1) current. In particular, the 1/2 voltage of the battery voltage 3 may be 4V, and the 1/2 current of the battery current 4 may be 3 Ah. That is, the battery voltage 3 may be 8V and the battery current 4 may be 6Ah. Here, the battery voltage 3 or the battery current 4 may vary depending on the battery voltage or current of the vehicle using the motor, and there is no limit to the size of the battery voltage 3 or the size of the battery current 4 . does not exist.

상기 제 3 배터리 셀(300)은, 배터리 전압(3)의 1/2 전압 및 배터리 전류(4)의 1/2 전류를 생성하고 양극(310)이 상기 제 2 배터리 셀(200)의 음극(220)과 연결된다. 즉, 상기 제 3 배터리 셀(300)은, 상기 제어부(1300)의 제어에 따라 배터리 모듈(2)의 전압 변환 또는 배터리 모듈(2)의 전류 변환을 위하여 배터리 전압(3)의 1/2 또는 배터리 전류(4)의 1/2 전류를 생성할 수 있다. 또한, 상기 제 3 배터리 셀(300)에서, 상기 제 3 배터리 셀(300)의 양극(310)은 상기 제 2 배터리 셀의 음극(220)과 연결될 수 있다. 여기서, 상기 배터리 전압(3)은, 상기 배터리 셀(100)(200)(300)(400)로 구성된 배터리 모듈(2)의 전압 또는 다수의 상기 배터리 모듈(2)로 구성된 배터리 모듈(1)의 전압일 수 있다. 또한, 여기서, 상기 배터리 전류(4)는, 상기 배터리 셀(100)(200)(300)(400)로 구성된 배터리 모듈(2)의 전류 또는 다수의 상기 배터리 모듈(2)로 구성된 배터리 모듈(1)의 전류일 수 있다. 특히, 상기 배터리 전압(3)의 1/2 전압은 4V 일 수 있으며, 상기 배터리 전류(4)의 1/2 전류는 3 Ah 일 수 있다. 즉, 상기 배터리 전압(3)은 8V 이고 상기 배터리 전류(4)는 6Ah 일 수 있는 것이다. 여기서, 상기 배터리 전압(3) 또는 배터리 전류(4)는 모터를 사용하는 자동차의 배터리 전압 또는 전류에 따라 달라질 수 있으며 상기 배터리 전압(3)의 크기 또는 상기 배터리 전류(4)의 크기에는 제한이 없다.
The third battery cell 300 generates a half voltage of the battery voltage 3 and a half current of the battery current 4, and the positive electrode 310 is the negative electrode ( 220) is connected. That is, the third battery cell 300 is configured to convert a voltage of the battery module 2 or a current of the battery module 2 according to the control of the controller 1300 to 1/2 of the battery voltage 3 or It can generate 1/2 of the battery current (4). Also, in the third battery cell 300 , the positive electrode 310 of the third battery cell 300 may be connected to the negative electrode 220 of the second battery cell. Here, the battery voltage 3 is the voltage of the battery module 2 composed of the battery cells 100 , 200 , 300 , 400 or the battery module 1 composed of a plurality of the battery modules 2 . may be a voltage of In addition, here, the battery current 4 is the current of the battery module 2 composed of the battery cells 100 , 200 , 300 , 400 or a battery module composed of a plurality of the battery modules 2 ( 1) current. In particular, the 1/2 voltage of the battery voltage 3 may be 4V, and the 1/2 current of the battery current 4 may be 3 Ah. That is, the battery voltage 3 may be 8V and the battery current 4 may be 6Ah. Here, the battery voltage 3 or the battery current 4 may vary depending on the battery voltage or current of the vehicle using the motor, and there is no limit to the size of the battery voltage 3 or the size of the battery current 4 . does not exist.

상기 제 4 배터리 셀(400)은, 배터리 전압(3)의 1/2 전압 및 배터리 전류(4)의 1/2 전류를 생성한다. 즉, 상기 제 4 배터리 셀(400)은, 상기 제어부(1300)의 제어에 따라 배터리 모듈(2)의 전압 변환 또는 배터리 모듈(2)의 전류 변환을 위하여 배터리 전압(3)의 1/2 또는 배터리 전류(4)의 1/2 전류를 생성할 수 있다. 여기서, 상기 배터리 전압(3)은, 상기 배터리 셀(100)(200)(300)(400)로 구성된 배터리 모듈(2)의 전압 또는 다수의 상기 배터리 모듈(2)로 구성된 배터리 모듈(1)의 전압일 수 있다. 또한, 여기서, 상기 배터리 전류(4)는, 상기 배터리 셀(100)(200)(300)(400)로 구성된 배터리 모듈(2)의 전류 또는 다수의 상기 배터리 모듈(2)로 구성된 배터리 모듈(1)의 전류일 수 있다. 특히, 상기 배터리 전압(3)의 1/2 전압은 4V 일 수 있으며, 상기 배터리 전류(4)의 1/2 전류는 3 Ah 일 수 있다. 즉, 상기 배터리 전압(3)은 8V 이고 상기 배터리 전류(4)는 6Ah 일 수 있는 것이다. 여기서, 상기 배터리 전압(3) 또는 배터리 전류(4)는 모터를 사용하는 자동차의 배터리 전압 또는 전류에 따라 달라질 수 있으며 상기 배터리 전압(3)의 크기 또는 상기 배터리 전류(4)의 크기에는 제한이 없다.
The fourth battery cell 400 generates a half voltage of the battery voltage 3 and a half current of the battery current 4 . That is, the fourth battery cell 400 is configured to convert a voltage of the battery module 2 or a current of the battery module 2 according to the control of the controller 1300 to 1/2 of the battery voltage 3 or It can generate 1/2 of the battery current (4). Here, the battery voltage 3 is the voltage of the battery module 2 composed of the battery cells 100 , 200 , 300 , 400 or the battery module 1 composed of a plurality of the battery modules 2 . may be a voltage of In addition, here, the battery current 4 is the current of the battery module 2 composed of the battery cells 100 , 200 , 300 , 400 or a battery module composed of a plurality of the battery modules 2 ( 1) current. In particular, the 1/2 voltage of the battery voltage 3 may be 4V, and the 1/2 current of the battery current 4 may be 3 Ah. That is, the battery voltage 3 may be 8V and the battery current 4 may be 6Ah. Here, the battery voltage 3 or the battery current 4 may vary depending on the battery voltage or current of the vehicle using the motor, and there is no limit to the size of the battery voltage 3 or the size of the battery current 4 . does not exist.

상기 제 1 스위치부(500)는, 상기 제 1 배터리 셀(100)의 양극(110)과 제 2 배터리 셀의 양극(210)을 연결(Close)하거나 또는 차단(Open)시킨다. 더욱 상세하게는, 상기 제 1 스위치부(500)는, 상기 제 1 배터리 셀(100)의 양극(110)과 제 2 배터리 셀의 양극(210) 사이에서 직렬로 연결되어 상기 제 1 배터리 셀(100)의 양극(110)과 제 2 배터리 셀의 양극(210)을 연결(Close)하거나 또는 차단(Open)시킬 수 있다. 여기서, 상기 제 1 스위치부(500)는 전압 또는 전류를 연결 또는 차단시키는 스위치 장치일 수 있으며, 상기 스위치 장치의 종류에는 제한이 없다.
The first switch unit 500 connects (closes) or blocks (open) the positive electrode 110 of the first battery cell 100 and the positive electrode 210 of the second battery cell. More specifically, the first switch unit 500 is connected in series between the positive electrode 110 of the first battery cell 100 and the positive electrode 210 of the second battery cell, and the first battery cell ( The positive electrode 110 of 100 and the positive electrode 210 of the second battery cell may be connected (closed) or blocked (opened). Here, the first switch unit 500 may be a switch device for connecting or blocking a voltage or a current, and there is no limitation on the type of the switch device.

상기 제 2 스위치부(600)는, 상기 제 1 배터리 셀의 음극(120)과 제 2 배터리 셀의 음극(220)을 연결(Close)하거나 또는 차단(Open)시킨다. 더욱 상세하게는, 상기 제 2 스위치부(600)는, 상기 제 1 배터리 셀(100)의 음극(120)과 제 2 배터리 셀의 음극(220) 사이에서 직렬로 연결되어 상기 제 1 배터리 셀(100)의 음극(120)과 제 2 배터리 셀(200)의 음극(220)을 연결(Close)하거나 또는 차단(Open)시킬 수 있다. 여기서, 상기 제 2 스위치부(600)는 전압 또는 전류를 연결 또는 차단시키는 스위치 장치일 수 있으며, 상기 스위치 장치의 종류에는 제한이 없다.
The second switch unit 600 connects (closes) or blocks (opens) the negative electrode 120 of the first battery cell and the negative electrode 220 of the second battery cell. More specifically, the second switch unit 600 is connected in series between the negative electrode 120 of the first battery cell 100 and the negative electrode 220 of the second battery cell so that the first battery cell ( The negative electrode 120 of 100 and the negative electrode 220 of the second battery cell 200 may be connected (closed) or blocked (opened). Here, the second switch unit 600 may be a switch device for connecting or disconnecting voltage or current, and there is no limitation on the type of the switch device.

상기 제 3 스위치부(700)는, 상기 제 1 배터리 셀 및 제 2 배터리 셀과 병렬로 연결되고 상기 제 1 배터리 셀의 음극과 상기 제 2 배터리 셀의 양극을 연결(Close)하거나 또는 차단(Open)시킨다. 더욱 상세하게는, 상기 제 3 스위치부(700)는, 상기 제 1 배터리 셀(100)의 음극(120)과 제 2 배터리 셀의 양극(210) 사이에서 직렬로 연결되어 상기 제 1 배터리 셀(100)의 음극(120)과 제 2 배터리 셀(200)의 양극(210)을 연결(Close)하거나 또는 차단(Open)시킬 수 있다. 즉, 상기 제 1 배터리 셀(100)의 음극(120)과 제 2 배터리 셀의 양극(210) 사이에는 상기 제 1 및 제 2 스위치부(500)(600)가 연결되지 않고 제 3 스위치부(700)만 연결되는 것이다. 여기서, 상기 제 3 스위치부(700)는 전압 또는 전류를 연결 또는 차단시키는 스위치 장치일 수 있으며, 상기 스위치 장치의 종류에는 제한이 없다.
The third switch unit 700 is connected in parallel with the first battery cell and the second battery cell and connects (closes) or opens (open) the negative electrode of the first battery cell and the positive electrode of the second battery cell. ) do. More specifically, the third switch unit 700 is connected in series between the negative electrode 120 of the first battery cell 100 and the positive electrode 210 of the second battery cell, and the first battery cell ( The negative electrode 120 of 100 and the positive electrode 210 of the second battery cell 200 may be connected (closed) or blocked (opened). That is, the first and second switch units 500 and 600 are not connected between the negative electrode 120 of the first battery cell 100 and the positive electrode 210 of the second battery cell, and the third switch unit ( 700) is connected. Here, the third switch unit 700 may be a switch device for connecting or cutting off voltage or current, and there is no limitation on the type of the switch device.

상기 제 4 스위치부(800)는, 상기 제 3 배터리 셀의 양극(310)과 제 4 배터리 셀의 양극(410)을 연결(Close)하거나 또는 차단(Open)시킨다. 더욱 상세하게는, 상기 제 4 스위치부(800)는, 상기 제 3 배터리 셀(300)의 양극(310)과 제 4 배터리 셀의 양극(410) 사이에서 직렬로 연결되어 상기 제 3 배터리 셀(300)의 양극(310)과 제 4 배터리 셀(400)의 양극(410)을 연결(Close)하거나 또는 차단(Open)시킬 수 있다. 여기서, 상기 제 4 스위치부(800)는 전압 또는 전류를 연결 또는 차단시키는 스위치 장치일 수 있으며, 상기 스위치 장치의 종류에는 제한이 없다.
The fourth switch unit 800 connects (closes) or blocks (opens) the positive electrode 310 of the third battery cell and the positive electrode 410 of the fourth battery cell. More specifically, the fourth switch unit 800 is connected in series between the positive electrode 310 of the third battery cell 300 and the positive electrode 410 of the fourth battery cell, and the third battery cell ( The positive electrode 310 of 300 and the positive electrode 410 of the fourth battery cell 400 may be connected (closed) or blocked (opened). Here, the fourth switch unit 800 may be a switch device for connecting or disconnecting a voltage or a current, and there is no limitation on the type of the switch device.

상기 제 5 스위치부(900)는, 상기 제 3 배터리 셀의 음극(320)과 제 4 배터리 셀의 음극(420)을 연결(Close)하거나 또는 차단(Open)시킨다. 더욱 상세하게는, 상기 제 5 스위치부(900)는, 상기 제 3 배터리 셀(300)의 음극(320)과 제 4 배터리 셀(400)의 음극(420) 사이에서 직렬로 연결되어 상기 제 3 배터리 셀(300)의 음극(320)과 제 4 배터리 셀(400)의 음극(420)을 연결(Close)하거나 또는 차단(Open)시킬 수 있다. 여기서, 상기 제 5 스위치부(900)는 전압 또는 전류를 연결 또는 차단시키는 스위치 장치일 수 있으며, 상기 스위치 장치의 종류에는 제한이 없다.
The fifth switch unit 900 connects (closes) or blocks (opens) the negative electrode 320 of the third battery cell and the negative electrode 420 of the fourth battery cell. In more detail, the fifth switch unit 900 is connected in series between the negative electrode 320 of the third battery cell 300 and the negative electrode 420 of the fourth battery cell 400 so that the third The negative electrode 320 of the battery cell 300 and the negative electrode 420 of the fourth battery cell 400 may be connected (closed) or blocked (opened). Here, the fifth switch unit 900 may be a switch device for connecting or blocking a voltage or a current, and there is no limitation on the type of the switch device.

상기 제 6 스위치부(1000)는, 상기 제 3 배터리 셀(300) 및 제 4 배터리 셀(400)과 병렬로 연결되고 상기 제 3 배터리 셀의 음극(320)과 상기 제 4 배터리 셀의 양극(410)을 연결(Close)하거나 또는 차단(Open)시킨다. 더욱 상세하게는, 상기 제 6 스위치부(1000)는, 상기 제 3 배터리 셀(300)의 음극(320)과 제 4 배터리 셀의 양극(410) 사이에서 직렬로 연결되어 상기 제 3 배터리 셀(300)의 음극(320)과 제 4 배터리 셀(400)의 양극(410)을 연결(Close)하거나 또는 차단(Open)시킬 수 있다. 즉, 상기 제 3 배터리 셀(300)의 음극(320)과 제 4 배터리 셀의 양극(410) 사이에는 상기 제 4 및 제 5 스위치부(800)(900)가 연결되지 않고 제 6 스위치부(1000)만 연결되는 것이다. 여기서, 상기 제 6 스위치부(1000)는 전압 또는 전류를 연결 또는 차단시키는 스위치 장치일 수 있으며, 상기 스위치 장치의 종류에는 제한이 없다.
The sixth switch unit 1000 is connected in parallel with the third battery cell 300 and the fourth battery cell 400, and the negative electrode 320 of the third battery cell and the positive electrode of the fourth battery cell ( 410) to connect (Close) or block (Open). More specifically, the sixth switch unit 1000 is connected in series between the negative electrode 320 of the third battery cell 300 and the positive electrode 410 of the fourth battery cell, and the third battery cell ( The negative electrode 320 of 300 and the positive electrode 410 of the fourth battery cell 400 may be connected (closed) or blocked (opened). That is, the fourth and fifth switch units 800 and 900 are not connected between the negative electrode 320 of the third battery cell 300 and the positive electrode 410 of the fourth battery cell, and the sixth switch unit ( 1000) is connected. Here, the sixth switch unit 1000 may be a switch device for connecting or blocking a voltage or a current, and there is no limitation on the type of the switch device.

상기 양극 출력부(1100)는, 상기 제 1 배터리 셀(100)과 상기 제 1 스위치부(500) 사이에 연결된다. 즉, 상기 양극 출력부(1100)는, 상기 제 1 배터리 셀(100)의 양극(110)과 상기 제 1 스위치부(500) 사이의 회로로부터 분기될 수 있는 것이다. 또한, 상기 양극 출력부(1100)는, 다른 배터리 모듈의 양극 출력부와 병렬로 결합됨으로써, 상기 양극 출력부(1100)가 포함되는 배터리 모듈(2)과 다른 배터리 모듈을 포함하는 배터리 모듈(1)이 형성되도록 할 수 있다. 또한, 상기 양극 출력부(1100)에는 부하가 연결될 수도 있다.
The positive output unit 1100 is connected between the first battery cell 100 and the first switch unit 500 . That is, the positive electrode output unit 1100 may be branched from the circuit between the positive electrode 110 of the first battery cell 100 and the first switch unit 500 . In addition, the positive output unit 1100 is coupled in parallel with the positive output unit of another battery module, and thereby a battery module 1 including a battery module 2 different from the battery module 2 including the positive output unit 1100 . ) can be formed. Also, a load may be connected to the positive output unit 1100 .

상기 음극 출력부(1200)는, 상기 제 4 배터리 셀(400)과 상기 제 5 스위치부(900) 사이에 연결된다. 즉, 상기 음극 출력부(1200)는, 상기 제 4 배터리 셀(400)의 음극(420)과 상기 제 5 스위치부(900) 사이의 회로로부터 분기될 수 있는 것이다. 또한, 상기 음극 출력부(1200)는, 다른 배터리 모듈의 음극 출력부와 병렬로 결합됨으로써, 상기 음극 출력부(1200)가 포함되는 배터리 모듈(2)과 다른 배터리 모듈(2)을 포함하는 배터리 모듈(1)이 형성되도록 할 수 있다. 또한, 상기 음극 출력부(1200)에는 부하가 연결될 수도 있다.
The negative output unit 1200 is connected between the fourth battery cell 400 and the fifth switch unit 900 . That is, the negative output unit 1200 may be branched from the circuit between the negative electrode 420 of the fourth battery cell 400 and the fifth switch unit 900 . In addition, the negative output unit 1200 is coupled in parallel with the negative output unit of another battery module, so that the battery including the battery module 2 including the negative output unit 1200 and the other battery module 2 It is possible to allow the module 1 to be formed. Also, a load may be connected to the negative output unit 1200 .

상기 제어부(1300)는, 상기 제 1 , 2, 3, 4, 5 또는 6 스위치부(500)(600) (700)(800)(900)(1000)를 제어한다. 더욱 상세하게는, 상기 제어부(1300)는, 상기 제 1 , 2, 3, 4, 5 또는 6 스위치부(500)(600)(700)(800)(900)(1000)를 제어하여 상기 배터리 모듈(2)을 저전압 대전류 모드(5) 또는 고전압 저전류 모드(6)로 전환시킬 수 있다.The control unit 1300 controls the first, second, third, 4, 5 or 6 switch units 500 , 600 , 700 , 800 , 900 , and 1000 . More specifically, the control unit 1300 controls the first, second, third, fourth, fifth or sixth switch unit 500, 600, 700, 800, 900, and 1000 to control the battery. The module 2 can be switched to a low voltage high current mode 5 or a high voltage low current mode 6 .

더욱 상세하게는, 상기 제어부(1300)는, 상기 제 1 스위치부(500), 제 2 스위치부(600), 제 4 스위치부(800) 및 제 5 스위치부(900)를 연결(Close)하고 상기 제 3 스위치부(700) 및 제 6 스위치부(1000)를 차단(Open)하여, 상기 배터리 모듈(2)을 저전압 대전류 모드(5)로 전환시킬 수 있다. 즉, 상기 제 1 , 제 2 , 제 3 및 제 4 배터리 셀(100)(200)(300)(400)의 전압이 4 V이고 전류가 3 Ah 인 경우, 상기 저전압 대전류 모드(5)로 전환된 상기 배터리 모듈(2)의 전압은 8V이고 전류는 6Ah 일 수 있다. 이때, 상기 배터리 모듈(2)을 포함하는 차량의 운전 모드는, 정토크 구간(20) 운전 모드일 수 있다. 즉, 상기 제어부(1300)는, 차량의 운전 모드가 정토크 구간(20) 운전 모드인 경우, 상기 배터리 모듈(2)을 상기 저전압 대전로 모드(5)로 전환시킬 수 있는 것이다. More specifically, the control unit 1300 connects the first switch unit 500, the second switch unit 600, the fourth switch unit 800, and the fifth switch unit 900, and By opening the third switch unit 700 and the sixth switch unit 1000 , the battery module 2 may be switched to the low voltage and high current mode 5 . That is, when the voltages of the first, second, third and fourth battery cells 100 , 200 , 300 and 400 are 4 V and the current is 3 Ah, the low voltage and high current mode 5 is switched to The voltage of the battery module 2 may be 8V and the current may be 6Ah. In this case, the driving mode of the vehicle including the battery module 2 may be the steady torque section 20 driving mode. That is, when the driving mode of the vehicle is the steady torque section 20 driving mode, the control unit 1300 may convert the battery module 2 to the low voltage charging path mode 5 .

또한, 상기 제어부(1300)는, 상기 제 3 스위치부(700) 및 제 6 스위치부(1000)를 연결(Close)하고 상기 제 1 스위치부(500), 제 2 스위치부(600), 제 4 스위치부(800) 및 제 5 스위치부(900)를 차단(Open)하여, 상기 배터리 모듈(2)을 상기 고전압 저전류 모드(6)로 전환시킬 수 있다. 즉, 상기 제 1 , 제 2 , 제 3 및 제 4 배터리 셀(100)(200)(300)(400)의 전압이 4 V이고 전류가 3 Ah 인 경우, 상기 대전압 저전류 모드로 전환된 상기 배터리 모듈(2)의 전압은 16V이고 전류는 3Ah 일 수 있다. 이때, 상기 배터리 모듈(2)을 포함하는 차량의 운전 모드는, 정출력 구간(30) 운전 모드일 수 있다. 즉, 상기 제어부(1300)는, 차량의 운전 모드가 정출력 구간(30) 운전 모드인 경우, 상기 배터리 모듈(2)을 상기 고전압 저전류 모드(6)로 전환시킬 수 있는 것이다.
In addition, the control unit 1300 connects the third switch unit 700 and the sixth switch unit 1000 and closes the first switch unit 500 , the second switch unit 600 , and the fourth By opening the switch unit 800 and the fifth switch unit 900 , the battery module 2 may be switched to the high voltage and low current mode 6 . That is, when the voltage of the first, second, third and fourth battery cells 100, 200, 300, and 400 is 4 V and the current is 3 Ah, the high voltage and low current mode is switched to The voltage of the battery module 2 may be 16V and the current may be 3Ah. In this case, the driving mode of the vehicle including the battery module 2 may be the constant output section 30 driving mode. That is, when the driving mode of the vehicle is the constant output section 30 driving mode, the control unit 1300 may convert the battery module 2 to the high voltage and low current mode 6 .

상기 본 발명에 의한 전압 가변형 배터리 모듈(2)의 제 1 실시 예는, 다수 개 병렬로 연결되어 하나의 전압 가변형 배터리 모듈(1)을 형성할 수 있다. 즉, 상기 전압 가변형 배터리 모듈(2)의 제 1 실시 예는, 상기 양극 출력부(1100) 및 음극 출력부(1200)이 다른 전압 가변형 배터리 모듈의 양극 출력부(1100) 및 음극 출력부(1200)와 병렬로 연결되어 하나의 전압 가변형 배터리 모듈(1)을 형성할 수 있는 것이다. 여기서, 결합되는 전압 가변형 배터리 모듈(2)의 개수에는 제한이 없으며, 전압 가변형 배터리 모듈(2)의 다른 실시 예와도 병렬로 연결되어 하나의 전압 가변형 배터리 모듈(1)을 형성할 수 있다.In the first embodiment of the variable voltage battery module 2 according to the present invention, a plurality of voltage variable battery modules 1 may be connected in parallel to form one variable voltage battery module 1 . That is, in the first embodiment of the voltage variable battery module 2 , the positive output unit 1100 and the negative output unit 1200 are different from the positive output unit 1100 and the negative output unit 1200 of the voltage variable battery module. ) and connected in parallel to form one voltage variable battery module (1). Here, there is no limit to the number of coupled voltage variable battery modules 2 , and may be connected in parallel with other embodiments of the voltage variable battery module 2 to form one voltage variable battery module 1 .

이때, 상기 제어부(1300)는, 상기 각 전압 가변형 배터리 모듈(2)에 포함되는 제 1 , 2, 3, 4, 5 또는 6 스위치부(500)(600)(700)(800)(900)(1000)를 동시에 제어하여 상기 배터리 모듈(1)을 저전압 대전류 모드(5) 또는 고전압 저전류 모드(6)로 전환시킬 수 있다. At this time, the control unit 1300, the first, 2, 3, 4, 5 or 6 switch units 500, 600, 700, 800, 900 included in each of the voltage variable battery module (2) By controlling 1000 at the same time, the battery module 1 may be switched to the low voltage and high current mode 5 or the high voltage and low current mode 6 .

더욱 상세하게는, 상기 제어부(1300)는, 각 전압 가변형 배터리 모듈(2)에 포함되는 상기 제 1 스위치부(500), 제 2 스위치부(600), 제 4 스위치부(800) 및 제 5 스위치부(900)를 연결(Close)하고 상기 제 3 스위치부(700) 및 제 6 스위치부(1000)를 차단(Open)하여, 상기 배터리 모듈(1)을 저전압 대전류 모드(5)로 전환시킬 수 있는 것이다. 즉, 상기 제어부(1300)는, 차량의 운전 모드가 정토크 구간(20) 운전 모드인 경우, 상기 배터리 모듈(1)을 상기 저전압 대전로 모드(5)로 전환시킬 수 있는 것이다. 여기서, 상기 제 1 , 제 2 , 제 3 및 제 4 배터리 셀(100)(200)(300)(400)의 전압이 4 V이고 전류가 3 Ah 인 경우, 상기 저전압 대전류 모드로 전환된 상기 배터리 모듈(1)의 전압은 8V이고 전류는 6Ah 일 수 있다. In more detail, the control unit 1300 includes the first switch unit 500 , the second switch unit 600 , the fourth switch unit 800 , and the fifth unit included in each voltage variable battery module 2 . The switch unit 900 is connected (Close) and the third switch unit 700 and the sixth switch unit 1000 are cut off (Open) to convert the battery module 1 to the low voltage and high current mode 5 . it can be That is, when the driving mode of the vehicle is the steady torque section 20 driving mode, the control unit 1300 may convert the battery module 1 to the low voltage charging path mode 5 . Here, when the voltage of the first, second, third and fourth battery cells 100, 200, 300, and 400 is 4 V and the current is 3 Ah, the battery is switched to the low voltage and high current mode. The voltage of the module 1 may be 8V and the current may be 6Ah.

또한, 상기 제어부(1300)는, 상기 각 전압 가변형 배터리 모듈(2)에 포함되는 상기 제 3 스위치부(700) 및 제 6 스위치부(1000)를 연결(Close)하고 상기 제 1 스위치부(500), 제 2 스위치부(600), 제 4 스위치부(800) 및 제 5 스위치부(900)를 차단(Open)하여, 상기 배터리 모듈(1)을 상기 고전압 저전류 모드(6)로 전환시킬 수 있는 것이다. 즉, 상기 제어부(1300)는, 차량의 운전 모드가 정출력 구간(30) 운전 모드인 경우, 상기 배터리 모듈(1)을 상기 고전압 저전류 모드(6)로 전환시킬 수 있는 것이다. 여기서, 상기 제 1 , 제 2 , 제 3 및 제 4 배터리 셀(100)(200)(300)(400)의 전압이 4 V이고 전류가 3 Ah 인 경우, 상기 고전압 저전류 모드로 전환된 상기 배터리 모듈(1)의 전압은 16V이고 전류는 3Ah 일 수 있다.
In addition, the control unit 1300 connects (Close) the third switch unit 700 and the sixth switch unit 1000 included in each voltage variable battery module 2, and the first switch unit 500 ), the second switch unit 600 , the fourth switch unit 800 , and the fifth switch unit 900 are opened to switch the battery module 1 to the high voltage and low current mode 6 . it can be That is, when the driving mode of the vehicle is the constant output section 30 driving mode, the control unit 1300 may switch the battery module 1 to the high voltage and low current mode 6 . Here, when the voltage of the first, second, third and fourth battery cells 100, 200, 300, and 400 is 4 V and the current is 3 Ah, the high voltage and low current mode is switched to The voltage of the battery module 1 may be 16V and the current may be 3Ah.

이하에서는, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 의한 전압 가변형 배터리 모듈의 제 2 실시 예를 보다 상세하게 설명한다.Hereinafter, a second embodiment of a voltage variable battery module according to the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings.

도 11 은 본 발명에 의한 전압 가변형 배터리 모듈의 제 2 실시 예를 보인 블록도이고, 도 12 는 본 발명에 의한 전압 가변형 배터리 모듈의 제 2 실시 예에서 저전압 대전류 모드가 수행되는 경우 회로 연결을 보인 블록도이며, 도 13 은 본 발명에 의한 전압 가변형 배터리 모듈의 제 2 실시 예에서 고전압 저전류 모드가 수행되는 경우 회로 연결을 보인 블록도이다. 본 실시예의 구성 중, 전술한 본 발명에 의한 제 1 실시 예와 동일한 구성에 대해서는 도 8 내지 도 10 의 부호를 원용하고 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.11 is a block diagram showing a second embodiment of the variable voltage battery module according to the present invention, and FIG. 12 is a circuit connection when the low voltage and high current mode is performed in the second embodiment of the voltage variable battery module according to the present invention. It is a block diagram, and FIG. 13 is a block diagram showing the circuit connection when the high voltage and low current mode is performed in the second embodiment of the voltage variable battery module according to the present invention. Among the configurations of the present embodiment, reference numerals in FIGS. 8 to 10 are referenced for the same configuration as that of the first embodiment according to the present invention, and detailed description thereof will be omitted.

도 11 내지 도 13 을 참조하면, 본 발명에 의한 전압 가변형 배터리 모듈(2)의 제 2 실시 예는, 제 1 배터리 셀(101), 제 2 배터리 셀(201), 제 3 배터리 셀(301), 제 4 배터리 셀(401), 제 1 스위치부(501), 제 2 스위치부(601), 제 3 스위치부(701), 제 4 스위치부(801), 제 5 스위치부(901), 제 6 스위치부(1001), 양극 출력부(1101), 음극 출력부(1201) 및 제어부(1301)를 포함할 수 있다. 본 실시 예는, 상술한 본 발명에 의한 전압 가변형 배터리 모듈의 제 1 실시 예에 비하여, 제 3 배터리 셀(301), 제 3 스위치부(701), 제 6 스위치부(1001), 양극 출력부(1101), 음극 출력부(1201) 및 제어부(1301)가 상이하나, 제 1 배터리 셀(101), 제 2 배터리 셀(201), 제 4 배터리 셀(401), 제 1 스위치부(501), 제 2 스위치부(601), 제 4 스위치부(801), 제 5 스위치부(901)는 동일하다. 이하에서는, 본 발명에 의한 제 1 실시 예와 상이한 제 3 배터리 셀(301), 제 3 스위치부(701), 제 6 스위치부(1001), 양극 출력부(1101), 음극 출력부(1201) 및 제어부(1301)에 관하여 보다 상세하게 설명하도록 하겠다.
11 to 13 , the second embodiment of the voltage variable battery module 2 according to the present invention includes a first battery cell 101 , a second battery cell 201 , and a third battery cell 301 . , a fourth battery cell 401 , a first switch unit 501 , a second switch unit 601 , a third switch unit 701 , a fourth switch unit 801 , a fifth switch unit 901 , the second 6 may include a switch unit 1001 , a positive output unit 1101 , a negative output unit 1201 , and a control unit 1301 . In this embodiment, compared to the first embodiment of the voltage variable battery module according to the present invention described above, the third battery cell 301 , the third switch unit 701 , the sixth switch unit 1001 , and the positive electrode output unit 1101 , the negative output unit 1201 and the control unit 1301 are different, but the first battery cell 101 , the second battery cell 201 , the fourth battery cell 401 , and the first switch unit 501 . , the second switch unit 601 , the fourth switch unit 801 , and the fifth switch unit 901 are the same. Hereinafter, a third battery cell 301 , a third switch unit 701 , a sixth switch unit 1001 , a positive output unit 1101 , and a negative output unit 1201 that are different from the first embodiment according to the present invention and the control unit 1301 will be described in more detail.

상기 제 3 배터리 셀(301)은, 배터리 전압(3)의 1/2 전압 및 배터리 전류(4)의 1/2 전류를 생성하고 음극(321)이 상기 제 2 배터리 셀의 양극(211)과 연결된다. 즉, 상기 제 3 배터리 셀(301)은, 상기 제어부(1301)의 제어에 따라 배터리 모듈(2)의 전압 변환 또는 배터리 모듈(2)의 전류 변환을 위하여 배터리 전압(3)의 1/2 또는 배터리 전류(4)의 1/2 전류를 생성할 수 있다. 또한, 상기 제 3 배터리 셀(301)에서, 상기 제 3 배터리 셀(301)의 음극(321)은 상기 제 2 배터리 셀의 양극(211)과 연결될 수 있다. 여기서, 상기 배터리 전압(3)은, 상기 배터리 셀(101)(201)(301)(401)로 구성된 배터리 모듈(2)의 전압 또는 다수의 상기 배터리 모듈(2)로 구성된 배터리 모듈(1)의 전압일 수 있다. 또한, 여기서, 상기 배터리 전류(4)는, 상기 배터리 셀(101)(201)(301)(401)로 구성된 배터리 모듈(2)의 전류 또는 다수의 상기 배터리 모듈(2)로 구성된 배터리 모듈(1)의 전류일 수 있다. 특히, 상기 배터리 전압(3)의 1/2 전압은 4V 일 수 있으며, 상기 배터리 전류(4)의 1/2 전류는 3 Ah 일 수 있다. 즉, 상기 배터리 전압(3)은 8V 이고 상기 배터리 전류(4)는 6Ah 일 수 있는 것이다. 여기서, 상기 배터리 전압(3) 또는 배터리 전류(4)는 모터를 사용하는 자동차의 배터리 전압 또는 전류에 따라 달라질 수 있으며 상기 배터리 전압(3)의 크기 또는 상기 배터리 전류(4)의 크기에는 제한이 없다.
The third battery cell 301 generates a voltage of 1/2 of the battery voltage 3 and a current of 1/2 of the battery current 4, and the negative electrode 321 is connected to the positive electrode 211 of the second battery cell. Connected. That is, the third battery cell 301 is configured to convert a voltage of the battery module 2 or a current of the battery module 2 according to the control of the controller 1301 to 1/2 of the battery voltage 3 or It can generate 1/2 of the battery current (4). Also, in the third battery cell 301 , the negative electrode 321 of the third battery cell 301 may be connected to the positive electrode 211 of the second battery cell. Here, the battery voltage 3 is the voltage of the battery module 2 composed of the battery cells 101 , 201 , 301 , 401 or the battery module 1 composed of a plurality of the battery modules 2 . may be a voltage of In addition, here, the battery current 4 is the current of the battery module 2 composed of the battery cells 101 , 201 , 301 , 401 or a battery module composed of a plurality of the battery modules 2 ( 1) current. In particular, the 1/2 voltage of the battery voltage 3 may be 4V, and the 1/2 current of the battery current 4 may be 3 Ah. That is, the battery voltage 3 may be 8V and the battery current 4 may be 6Ah. Here, the battery voltage 3 or the battery current 4 may vary depending on the battery voltage or current of the vehicle using the motor, and there is no limit to the size of the battery voltage 3 or the size of the battery current 4 . does not exist.

상기 제 3 스위치부(701)는, 상기 제 1 배터리 셀(101) 및 제 2 배터리 셀(201)과 병렬로 연결되고 상기 제 1 배터리 셀의 양극(111)과 상기 제 2 배터리 셀의 음극(221)을 연결(Close)하거나 또는 차단(Open)시킨다. 더욱 상세하게는, 상기 제 3 스위치부(701)는, 상기 제 1 배터리 셀(101)의 양극(111)과 제 2 배터리 셀의 음극(221) 사이에서 직렬로 연결되어 상기 제 1 배터리 셀(101)의 양극(111)과 제 2 배터리 셀(201)의 음극(221)을 연결(Close)하거나 또는 차단(Open)시킬 수 있다. 즉, 상기 제 1 배터리 셀(101)의 양극(111)과 제 2 배터리 셀의 음극(221) 사이에는 상기 제 1 및 제 2 스위치부(501)(601)가 연결되지 않고 제 3 스위치부(701)만 연결되는 것이다. 여기서, 상기 제 3 스위치부(701)는 전압 또는 전류를 연결 또는 차단시키는 스위치 장치일 수 있으며, 상기 스위치 장치의 종류에는 제한이 없다.
The third switch unit 701 is connected in parallel with the first battery cell 101 and the second battery cell 201 and includes a positive electrode 111 of the first battery cell and a negative electrode of the second battery cell ( 221) to either Close or Open. More specifically, the third switch unit 701 is connected in series between the positive electrode 111 of the first battery cell 101 and the negative electrode 221 of the second battery cell, and the first battery cell ( The positive electrode 111 of 101 and the negative electrode 221 of the second battery cell 201 may be connected (closed) or blocked (opened). That is, the first and second switch units 501 and 601 are not connected between the positive electrode 111 of the first battery cell 101 and the negative electrode 221 of the second battery cell, and the third switch unit ( 701) is connected. Here, the third switch unit 701 may be a switch device for connecting or blocking a voltage or a current, and there is no limitation on the type of the switch device.

상기 제 6 스위치부(1001)는, 상기 제 3 배터리 셀(301) 및 제 4 배터리 셀(401)과 병렬로 연결되고 상기 제 3 배터리 셀의 양극(311)과 상기 제 4 배터리 셀의 음극(421)을 연결(Close)하거나 또는 차단(Open)시킨다. 더욱 상세하게는, 상기 제 6 스위치부(1001)는, 상기 제 3 배터리 셀(301)의 양극(311)과 제 4 배터리 셀의 음극(421) 사이에서 직렬로 연결되어 상기 제 3 배터리 셀(301)의 양극(311)과 제 4 배터리 셀(401)의 음극(421)을 연결(Close)하거나 또는 차단(Open)시킬 수 있다. 즉, 상기 제 3 배터리 셀(301)의 양극(311)과 제 4 배터리 셀의 음극(421) 사이에는 상기 제 4 및 제 5 스위치부(801)(901)가 연결되지 않고 제 6 스위치부(1001)만 연결되는 것이다. 여기서, 상기 제 6 스위치부(1001)는 전압 또는 전류를 연결 또는 차단시키는 스위치 장치일 수 있으며, 상기 스위치 장치의 종류에는 제한이 없다.The sixth switch unit 1001 is connected in parallel with the third battery cell 301 and the fourth battery cell 401 and includes a positive electrode 311 of the third battery cell and a negative electrode of the fourth battery cell ( 421) is connected (Close) or blocked (Open). More specifically, the sixth switch unit 1001 is connected in series between the positive electrode 311 of the third battery cell 301 and the negative electrode 421 of the fourth battery cell, and the third battery cell ( The positive electrode 311 of the 301 and the negative electrode 421 of the fourth battery cell 401 may be closed or opened. That is, the fourth and fifth switch units 801 and 901 are not connected between the positive electrode 311 of the third battery cell 301 and the negative electrode 421 of the fourth battery cell, and the sixth switch unit ( 1001) is connected. Here, the sixth switch unit 1001 may be a switch device for connecting or blocking a voltage or a current, and there is no limitation on the type of the switch device.

상기 양극 출력부(1101)는, 상기 제 4 배터리 셀(401)과 상기 제 4 스위치부(801) 사이에 연결된다. 즉, 상기 양극 출력부(1101)는, 상기 제 4 배터리 셀(401)의 양극(411)과 상기 제 4 스위치부(801) 사이의 회로로부터 분기될 수 있는 것이다. 또한, 상기 양극 출력부(1101)는, 다른 배터리 모듈의 음극 출력부와 병렬로 결합됨으로써, 상기 양극 출력부(1101)가 포함되는 배터리 모듈(2)과 다른 배터리 모듈을 포함하는 배터리 모듈(1)이 형성되도록 할 수 있다. 또한, 상기 양극 출력부(1101)에는 부하가 연결될 수도 있다.
The positive output unit 1101 is connected between the fourth battery cell 401 and the fourth switch unit 801 . That is, the positive output unit 1101 may be branched from a circuit between the positive electrode 411 of the fourth battery cell 401 and the fourth switch unit 801 . In addition, the positive output unit 1101 is coupled in parallel with the negative output unit of another battery module, so that the battery module 1 including the battery module 2 including the positive output unit 1101 is different from the battery module 1 . ) can be formed. Also, a load may be connected to the positive output unit 1101 .

상기 음극 출력부(1201)는, 상기 제 1 배터리 셀(101)과 상기 제 2 스위치부(601) 사이에 연결된다. 즉, 상기 음극 출력부(1201)는, 상기 제 1 배터리 셀(101)의 음극(121)과 상기 제 2 스위치부(601) 사이의 회로로부터 분기될 수 있는 것이다. 또한, 상기 음극 출력부(1201)는, 다른 배터리 모듈의 양극 출력부와 병렬로 결합됨으로써, 상기 음극 출력부(1201)가 포함되는 배터리 모듈(2)과 다른 배터리 모듈을 포함하는 배터리 모듈(1)이 형성되도록 할 수 있다. 또한, 상기 음극 출력부(1201)에는 부하가 연결될 수도 있다.
The negative output unit 1201 is connected between the first battery cell 101 and the second switch unit 601 . That is, the negative output unit 1201 may be branched from the circuit between the negative electrode 121 of the first battery cell 101 and the second switch unit 601 . In addition, the negative output unit 1201 is coupled in parallel with the positive output unit of another battery module, so that the battery module 1 including the battery module 2 including the negative output unit 1201 is different from the battery module 1 . ) can be formed. Also, a load may be connected to the negative output unit 1201 .

상기 제어부(1301)는, 상기 제 1 , 2, 3, 4, 5 또는 6 스위치부(501)(601) (701)(801)(901)(1001)를 제어한다. 더욱 상세하게는, 상기 제어부(1301)는, 상기 제 1 , 2, 3, 4, 5 또는 6 스위치부(501)(601)(701)(801)(901)(1001)를 제어하여 상기 배터리 모듈(2)을 저전압 대전류 모드(5) 또는 고전압 저전류 모드(6)로 전환시킬 수 있다.The control unit 1301 controls the first, second, third, 4, 5 or 6 switch units 501 , 601 , 701 , 801 , 901 , and 1001 . More specifically, the control unit 1301 controls the first, second, third, fourth, fifth or sixth switch unit 501, 601, 701, 801, 901, 1001 to control the battery. The module 2 can be switched to a low voltage high current mode 5 or a high voltage low current mode 6 .

더욱 상세하게는, 상기 제어부(1301)는, 상기 제 1 스위치부(501), 제 2 스위치부(601), 제 4 스위치부(801) 및 제 5 스위치부(901)를 연결(Close)하고 상기 제 3 스위치부(701) 및 제 6 스위치부(1001)를 차단(Open)하여, 상기 배터리 모듈(2)을 저전압 대전류 모드(5)로 전환시킬 수 있다. 즉, 상기 제 1 , 제 2 , 제 3 및 제 4 배터리 셀(101)(201)(301)(401)의 전압이 4 V이고 전류가 3 Ah 인 경우, 상기 저전압 대전류 모드(5)로 전환된 상기 배터리 모듈(2)의 전압은 8V이고 전류는 6Ah 일 수 있다. 이때, 상기 배터리 모듈(2)을 포함하는 차량의 운전 모드는, 정토크 구간(20) 운전 모드일 수 있다. 즉, 상기 제어부(1300)는, 차량의 운전 모드가 정토크 구간(20) 운전 모드인 경우, 상기 배터리 모듈(2)을 상기 저전압 대전로 모드(5)로 전환시킬 수 있는 것이다. In more detail, the control unit 1301 connects the first switch unit 501, the second switch unit 601, the fourth switch unit 801, and the fifth switch unit 901, and By opening the third switch unit 701 and the sixth switch unit 1001 , the battery module 2 may be switched to the low voltage and high current mode 5 . That is, when the voltage of the first, second, third and fourth battery cells 101 , 201 , 301 , 401 is 4 V and the current is 3 Ah, the low voltage and high current mode 5 is switched. The voltage of the battery module 2 may be 8V and the current may be 6Ah. In this case, the driving mode of the vehicle including the battery module 2 may be the steady torque section 20 driving mode. That is, when the driving mode of the vehicle is the steady torque section 20 driving mode, the control unit 1300 may convert the battery module 2 to the low voltage charging path mode 5 .

또한, 상기 제어부(1301)는, 상기 제 3 스위치부(701) 및 제 6 스위치부(1001)를 연결(Close)하고 상기 제 1 스위치부(501), 제 2 스위치부(601), 제 4 스위치부(801) 및 제 5 스위치부(901)를 차단(Open)하여, 상기 배터리 모듈(2)을 상기 고전압 저전류 모드(6)로 전환시킬 수 있다. 즉, 상기 제 1 , 제 2 , 제 3 및 제 4 배터리 셀(101)(201)(301)(401)의 전압이 4 V이고 전류가 3 Ah 인 경우, 상기 대전압 저전류 모드로 전환된 상기 배터리 모듈(2)의 전압은 16V이고 전류는 3Ah 일 수 있다. 이때, 상기 배터리 모듈(2)을 포함하는 차량의 운전 모드는, 정출력 구간(30) 운전 모드일 수 있다. 즉, 상기 제어부(1301)는, 차량의 운전 모드가 정출력 구간(30) 운전 모드인 경우, 상기 배터리 모듈(2)을 상기 고전압 저전류 모드(6)로 전환시킬 수 있는 것이다. In addition, the control unit 1301 connects the third switch unit 701 and the sixth switch unit 1001, and the first switch unit 501, the second switch unit 601, and the fourth By opening the switch unit 801 and the fifth switch unit 901 , the battery module 2 may be switched to the high voltage and low current mode 6 . That is, when the voltage of the first, second, third and fourth battery cells 101, 201, 301, and 401 is 4 V and the current is 3 Ah, the high voltage and low current mode is switched to The voltage of the battery module 2 may be 16V and the current may be 3Ah. In this case, the driving mode of the vehicle including the battery module 2 may be the constant output section 30 driving mode. That is, when the driving mode of the vehicle is the constant output section 30 driving mode, the control unit 1301 may convert the battery module 2 to the high voltage and low current mode 6 .

상기 본 발명에 의한 전압 가변형 배터리 모듈(2)의 제 2 실시 예는, 다수 개 병렬로 연결되어 하나의 전압 가변형 배터리 모듈(1)을 형성할 수 있다. 즉, 상기 전압 가변형 배터리 모듈(2)의 제 2 실시 예는, 상기 양극 출력부(1101) 및 음극 출력부(1201)이 다른 전압 가변형 배터리 모듈의 양극 출력부(1101) 및 음극 출력부(12001와 병렬로 연결되어 하나의 전압 가변형 배터리 모듈(1)을 형성할 수 있는 것이다. 여기서, 결합되는 전압 가변형 배터리 모듈(2)의 개수에는 제한이 없으며, 전압 가변형 배터리 모듈(2)의 다른 실시 예와도 병렬로 연결되어 하나의 전압 가변형 배터리 모듈(1)을 형성할 수 있다.
The second embodiment of the variable voltage battery module 2 according to the present invention may be connected in parallel to form one variable voltage battery module 1 . That is, in the second embodiment of the voltage variable battery module 2 , the positive output unit 1101 and the negative output unit 1201 are different from the positive output unit 1101 and the negative output unit 12001 of the voltage variable battery module. and may be connected in parallel to form one variable voltage battery module 1. Here, there is no limit to the number of combined voltage variable battery modules 2, and another embodiment of the voltage variable battery module 2 may also be connected in parallel to form one voltage variable battery module 1 .

상술한 바와 같이, 본 발명의 기본적인 기술적 사상의 범주 내에서, 당업계의 통상의 지식을 가진 자에게 있어서는 다른 많은 변형이 가능하고, 본 발명의 권리범위는 첨부한 특허청구범위에 기초하여 해석되어야 할 것이다.
As described above, within the scope of the basic technical spirit of the present invention, many other modifications are possible for those of ordinary skill in the art, and the scope of the present invention should be interpreted based on the appended claims. something to do.

1 : 본 발명에 의한 전압 가변형 배터리 모듈이 다수 개 병렬로 연결 배터리 모듈
2 : 본 발명에 의한 전압 가변형 배터리 모듈
3 : 배터리 전압
4 : 배터리 전류
5 : 저전압 대전류 모드
6 : 고전압 저전류 모드
10 : 종래 기술에 의한 배터리 팩
11, 12, 13, 14 : 배터리 셀
15 : 배터리 전압 레벨
20 : 정토크 구간
30 : 정출력 구간
100, 101 : 제 1 배터리 셀
110, 111 : 제 1 배터리 셀의 양극 120, 121 : 제 1 배터리 셀의 음극
200, 201 : 제 2 배터리 셀
210, 211 : 제 2 배터리 셀의 양극 220, 221 : 제 2 배터리 셀의 음극
300, 301 : 제 3 배터리 셀
310, 311 : 제 3 배터리 셀의 양극 320, 321 : 제 3 배터리 셀의 음극
400, 401 : 제 4 배터리 셀
410, 411 : 제 4 배터리 셀의 양극 420, 421 : 제 4 배터리 셀의 음극
500, 501 : 제 1 스위치부
600, 601 : 제 2 스위치부
700, 701 : 제 3 스위치부
800, 801 : 제 4 스위치부
900, 901 : 제 5 스위치부
1000, 1001 : 제 6 스위치부
1100, 1101 : 양극 출력부
1200, 1201 : 음극 출력부
1300, 1301 : 제어부1: A battery module in which a plurality of voltage variable battery modules according to the present invention are connected in parallel
2: Voltage variable battery module according to the present invention
3: battery voltage
4: battery current
5: Low voltage and high current mode
6: high voltage low current mode
10: battery pack according to the prior art
11, 12, 13, 14: battery cells
15: battery voltage level
20: constant torque section
30: constant output section
100, 101: first battery cell
110, 111: positive electrode of the first battery cell 120, 121: negative electrode of the first battery cell
200, 201: second battery cell
210, 211: positive electrode of the second battery cell 220, 221: negative electrode of the second battery cell
300, 301: third battery cell
310, 311: positive electrode of the third battery cell 320, 321: negative electrode of the third battery cell
400, 401: fourth battery cell
410, 411: positive electrode of the fourth battery cell 420, 421: negative electrode of the fourth battery cell
500, 501: first switch unit
600, 601: second switch unit
700, 701: third switch unit
800, 801: fourth switch unit
900, 901: fifth switch unit
1000, 1001: sixth switch unit
1100, 1101: positive output part
1200, 1201: negative output unit
1300, 1301: control unit

Claims (8)

전압 가변형 배터리 모듈에 있어서,
배터리 전압의 1/2 전압 및 배터리 전류의 1/2 전류를 생성하는 제 1 배터리 셀;
배터리 전압의 1/2 전압 및 배터리 전류의 1/2 전류를 생성하는 제 2 배터리 셀;
배터리 전압의 1/2 전압 및 배터리 전류의 1/2 전류를 생성하고 양극이 상기 제 2 배터리 셀의 음극과 연결되는 제 3 배터리 셀;
배터리 전압의 1/2 전압 및 배터리 전류의 1/2 전류를 생성하는 제 4 배터리 셀;
상기 제 1 배터리 셀의 양극과 제 2 배터리 셀의 양극을 연결(Close)하거나 또는 차단(Open)시키는 제 1 스위치부;
상기 제 1 배터리 셀의 음극과 제 2 배터리 셀의 음극을 연결(Close)하거나 또는 차단(Open)시키는 제 2 스위치부;
상기 제 1 배터리 셀 및 제 2 배터리 셀과 병렬로 연결되고 상기 제 1 배터리 셀의 음극과 상기 제 2 배터리 셀의 양극을 연결(Close)하거나 또는 차단(Open)시키는 제 3 스위치부;
상기 제 3 배터리 셀의 양극과 제 4 배터리 셀의 양극을 연결(Close)하거나 또는 차단(Open)시키는 제 4 스위치부;
상기 제 3 배터리 셀의 음극과 제 4 배터리 셀의 음극을 연결(Close)하거나 또는 차단(Open)시키는 제 5 스위치부;
상기 제 3 배터리 셀 및 제 4 배터리 셀과 병렬로 연결되고 상기 제 3 배터리 셀의 음극과 상기 제 4 배터리 셀의 양극을 연결(Close)하거나 또는 차단(Open)시키는 제 6 스위치부;
상기 제 1 배터리 셀과 상기 제 1 스위치부 사이에 연결되는 양극 출력부;
상기 제 4 배터리 셀과 상기 제 5 스위치부 사이에 연결되는 음극 출력부; 및
상기 제 1, 2, 3, 4, 5 또는 6 스위치부를 제어하는 제어부; 를 포함하고,
상기 제어부는,
상기 제 1 스위치부, 제 2 스위치부, 제 4 스위치부 및 제 5 스위치부를 연결(Close)하고 상기 제 3 스위치부 및 제 6 스위치부를 차단(Open)하여, 상기 배터리 모듈을 저전압 대전류 모드로 전환하여 정토크 구간 운전 모드로 하거나,
상기 제 3 스위치부 및 제 6 스위치부를 연결(Close)하고 상기 제 1 스위치부, 제 2 스위치부, 제 4 스위치부 및 제 5 스위치부를 차단(Open)하여, 상기 배터리 모듈을 고전압 저전류 모드로 전환하여 정출력 구간 운전 모드로 하는 것을 특징으로 하는 전압 가변형 배터리 모듈.
In the voltage variable battery module,
a first battery cell generating a voltage of 1/2 of the battery voltage and a current of 1/2 of the battery current;
a second battery cell generating a voltage of 1/2 of the battery voltage and a current of 1/2 of the battery current;
a third battery cell generating a voltage of 1/2 of the battery voltage and a current of 1/2 of the battery current, the positive electrode being connected to the negative electrode of the second battery cell;
a fourth battery cell generating a voltage of 1/2 of the battery voltage and a current of 1/2 of the battery current;
a first switch unit that connects (closes) or blocks (opens) the positive electrode of the first battery cell and the positive electrode of the second battery cell;
a second switch unit that connects (closes) or blocks (opens) the negative pole of the first battery cell and the negative pole of the second battery cell;
a third switch unit connected in parallel with the first battery cell and the second battery cell and connecting (closed) or disconnected (open) the negative pole of the first battery cell and the positive pole of the second battery cell;
a fourth switch unit for connecting (Closing) or blocking (Open) the positive electrode of the third battery cell and the positive electrode of the fourth battery cell;
a fifth switch unit for connecting (Closing) or blocking (Opening) the negative electrode of the third battery cell and the negative electrode of the fourth battery cell;
a sixth switch unit connected in parallel to the third battery cell and the fourth battery cell and connecting (closed) or disconnected (open) the negative electrode of the third battery cell and the positive electrode of the fourth battery cell;
a positive electrode output unit connected between the first battery cell and the first switch unit;
a negative output unit connected between the fourth battery cell and the fifth switch unit; and
a control unit for controlling the first, second, third, fourth, fifth or sixth switch unit; including,
The control unit is
The first switch unit, the second switch unit, the fourth switch unit, and the fifth switch unit are connected (closed) and the third switch unit and the sixth switch unit are opened (opened) to convert the battery module to a low voltage and high current mode to set the constant torque section operation mode, or
The third switch unit and the sixth switch unit are connected (closed) and the first switch unit, the second switch unit, the fourth switch unit, and the fifth switch unit are cut off (Open) to put the battery module into a high voltage and low current mode. A voltage variable battery module, characterized in that it is switched to a constant output section operation mode.
 제 1 항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 전압 가변형 배터리 모듈에 포함되는 제 1, 2, 3, 4, 5 또는 6 스위치부를 동시에 제어하여 상기 배터리 모듈을 저전압 대전류 모드 또는 고전압 저전류 모드로 전환하는 것을 특징으로 하는 전압 가변형 배터리 모듈.
The method of claim 1,
The control unit is
The voltage variable battery module, characterized in that by simultaneously controlling the first, second, third, fourth, fifth or sixth switch units included in the voltage variable battery module to switch the battery module to a low voltage high current mode or a high voltage low current mode.
 제 1 항에 있어서,
상기 양극 출력부 및 음극 출력부는 다른 전압 가변형 배터리 모듈의 양극 출력부 및 음극 출력부와 병렬로 연결되어 하나의 전압 가변형 배터리 모듈을 형성 하는 것을 특징으로 하는 전압 가변형 배터리 모듈.
The method of claim 1,
The positive output part and the negative output part are connected in parallel with the positive output part and the negative output part of another voltage variable battery module to form one voltage variable battery module.
 제 1 항에 있어서,
상기 전압 가변형 배터리 모듈이 다수 개 병렬로 연결되는 것을 특징으로 하는 전압 가변형 배터리 모듈.
The method of claim 1,
A voltage variable battery module, characterized in that a plurality of the voltage variable battery module is connected in parallel.
 전압 가변형 배터리 모듈에 있어서,
배터리 전압의 1/2 전압 및 배터리 전류의 1/2 전류를 생성하는 제 1 배터리 셀;
배터리 전압의 1/2 전압 및 배터리 전류의 1/2 전류를 생성하는 제 2 배터리 셀;
배터리 전압의 1/2 전압 및 배터리 전류의 1/2 전류를 생성하고 음극이 상기 제 2 배터리 셀의 양극과 연결되는 제 3 배터리 셀;
배터리 전압의 1/2 전압 및 배터리 전류의 1/2 전류를 생성하는 제 4 배터리 셀;
상기 제 1 배터리 셀의 양극과 제 2 배터리 셀의 양극을 연결(Close)하거나 또는 차단(Open)시키는 제 1 스위치부;
상기 제 1 배터리 셀의 음극과 제 2 배터리 셀의 음극을 연결(Close)하거나 또는 차단(Open)시키는 제 2 스위치부;
상기 제 1 배터리 셀 및 제 2 배터리 셀과 병렬로 연결되고 상기 제 1 배터리 셀의 양극과 상기 제 2 배터리 셀의 음극을 연결(Close)하거나 또는 차단(Open)시키는 제 3 스위치부;
상기 제 3 배터리 셀의 양극과 제 4 배터리 셀의 양극을 연결(Close)하거나 또는 차단(Open)시키는 제 4 스위치부;
상기 제 3 배터리 셀의 음극과 제 4 배터리 셀의 음극을 연결(Close)하거나 또는 차단(Open)시키는 제 5 스위치부;
상기 제 3 배터리 셀 및 제 4 배터리 셀과 병렬로 연결되고 상기 제 3 배터리 셀의 양극과 상기 제 4 배터리 셀의 음극을 연결(Close)하거나 또는 차단(Open)시키는 제 6 스위치부;
상기 제 4 배터리 셀과 상기 제 4 스위치부 사이에 연결되는 양극 출력부;
상기 제 1 배터리 셀과 상기 제 2 스위치부 사이에 연결되는 음극 출력부; 및
상기 제 1 , 2, 3, 4, 5 또는 6 스위치부를 제어하는 제어부;를 포함하고,
상기 제어부는,
상기 제 1 스위치부, 제 2 스위치부, 제 4 스위치부 및 제 5 스위치부를 연결(Close)하고 상기 제 3 스위치부 및 제 6 스위치부를 차단(Open)하여, 상기 배터리 모듈을 저전압 대전류 모드로 전환하여 정토크 구간 운전 모드로 하거나,
상기 제 3 스위치부 및 제 6 스위치부를 연결(Close)하고 상기 제 1 스위치부, 제 2 스위치부, 제 4 스위치부 및 제 5 스위치부를 차단(Open)하여, 상기 배터리 모듈을 고전압 저전류 모드로 전환하여 정출력 구간 운전 모드로 하는 것을 특징으로 하는 전압 가변형 배터리 모듈.
In the voltage variable battery module,
a first battery cell generating a voltage of 1/2 of the battery voltage and a current of 1/2 of the battery current;
a second battery cell generating a voltage of 1/2 of the battery voltage and a current of 1/2 of the battery current;
a third battery cell generating a voltage of 1/2 of the battery voltage and a current of 1/2 of the battery current, the negative electrode being connected to the positive electrode of the second battery cell;
a fourth battery cell generating a voltage of 1/2 of the battery voltage and a current of 1/2 of the battery current;
a first switch unit that connects (closes) or blocks (opens) the positive electrode of the first battery cell and the positive electrode of the second battery cell;
a second switch unit that connects (closes) or blocks (opens) the negative pole of the first battery cell and the negative pole of the second battery cell;
a third switch unit connected in parallel with the first battery cell and the second battery cell and connecting (closed) or disconnected (open) the positive electrode of the first battery cell and the negative electrode of the second battery cell;
a fourth switch unit for connecting (Closing) or blocking (Open) the positive electrode of the third battery cell and the positive electrode of the fourth battery cell;
a fifth switch unit for connecting (Closing) or blocking (Opening) the negative electrode of the third battery cell and the negative electrode of the fourth battery cell;
a sixth switch unit connected in parallel with the third battery cell and the fourth battery cell and connecting (closed) or disconnected (open) the positive electrode of the third battery cell and the negative electrode of the fourth battery cell;
a positive electrode output unit connected between the fourth battery cell and the fourth switch unit;
a negative output unit connected between the first battery cell and the second switch unit; and
A control unit for controlling the first, 2, 3, 4, 5 or 6 switch unit; includes,
The control unit is
The first switch unit, the second switch unit, the fourth switch unit, and the fifth switch unit are connected (closed) and the third switch unit and the sixth switch unit are opened (opened) to convert the battery module to a low voltage and high current mode to set the constant torque section operation mode, or
The third switch unit and the sixth switch unit are connected (closed) and the first switch unit, the second switch unit, the fourth switch unit, and the fifth switch unit are cut off (Open) to put the battery module into a high voltage and low current mode. A voltage variable battery module, characterized in that it is switched to a constant output section operation mode.
 제 5 항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 전압 가변형 배터리 모듈에 포함되는 제 1, 2, 3, 4, 5 또는 6 스위치부를 동시에 제어하여 상기 배터리 모듈을 저전압 대전류 모드 또는 고전압 저전류 모드로 전환하는 것을 특징으로 하는 전압 가변형 배터리 모듈.
6. The method of claim 5,
The control unit is
The voltage variable battery module, characterized in that by simultaneously controlling the first, second, third, fourth, fifth or sixth switch units included in the voltage variable battery module to switch the battery module to a low voltage high current mode or a high voltage low current mode.
 제 5 항에 있어서,
상기 양극 출력부 및 음극 출력부는 다른 전압 가변형 배터리 모듈의 양극 출력부 및 음극 출력부와 병렬로 연결되어 하나의 전압 가변형 배터리 모듈을 형성 하는 것을 특징으로 하는 전압 가변형 배터리 모듈.
6. The method of claim 5,
The positive output part and the negative output part are connected in parallel with the positive output part and the negative output part of another voltage variable battery module to form one voltage variable battery module.
 제 5 항에 있어서,
상기 전압 가변형 배터리 모듈이 다수 개 병렬로 연결되는 것을 특징으로 하는 전압 가변형 배터리 모듈.6. The method of claim 5,
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