KR20070092696A - 전자부품을 포함하는 차량 배터리 설치대 - Google Patents

전자부품을 포함하는 차량 배터리 설치대 Download PDF

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Abstract

본 발명은 센서 및 전자센서시스템을 포함하는 차량 배터리 설치대에 관한 것으로, 이 설치대에 의해 차량 배터리의 충전 및 동작상태가 모니터링 되며, 차량 배터리 설치대는 커버(9)를 갖춘 열절연박스(1)를 포함한다. 센서, 전자센서시스템 및 데이터 처리 및 기타 저장용 전자구성요소는 2개의 열결합형 전자모듈 사이에 분리된다. 제1전자모듈은 배터리모듈(6)로서 배터리에 기계고정방식으로 접속되고, 제2전자모듈은 커버모듈(2)로서 역시 열절연박스(1)에 기계고정방식으로 접속되며, 이들 2 모듈은 가급적 파워라인 전달부에 의해 데이터 전달용으로 상호접속되어져 있다.
배터리

Description

전자부품을 포함하는 차량 배터리 설치대 {Vehicle battery arrangement comprising electronic components}
본 발명은 센서 또는 전자센서시스템이 설치되어 있고 이들의 도움으로 배터리가 충전상태인지 동작상태인지를 감시하는 차량 배터리 설치대에 관한 것이다.
종래의 기술분야에서 배터리는 다음의 형태의 배치 상태가 알려져 있다. 즉, 조사된 측정치 또는 장해요소들에 의하여 방해를 받으면, 측정치에 오류가 발생 될 수 있고, 그리고 이러한 것 때문에 센서와 전자센서시스템은 측정치의 오류, 다시 말하자면, 측정오차가 미리 주어진 크기 내에 존재하여야 한다. 부가적으로, 당업계 기술분야에 의하면, 특수센서기술, 측정오차의 수정에 관한 대책이 널리 알려져 있다.
예를 들면, 특허공보 DE 100 56 972 A1에서는 배터리 내부의 배터리 상태를 확인하는 장치를 배치할 것이 제안되었다. 이 특허에서 개별적인 요소들 사이에는 가능한 한 짧은 관의 연결이 가능하였다. 이러한 장치에서는 배터리 내부온도를 측정할 수 있는 온도 센서와 배터리셀내부 전해질농도를 측정할 수 있는 농도센서가 배치되었다. 여기에 예속된 전자부품은 직접 배터리셀을 통하여 배터리박스에 배치되었다. 이러한 배터리상태의 확인장치는 상대적으로 배터리상태의 확인장치의 구 성요소가 전체적으로 폐기처리시 값이 비싸다는 단점이 있고, 배터리비용 역시 그로 인하여 수용할 수 없을 만큼 고가이다.
그러므로, 본 발명의 과제는 차량 배터리 설치대가 배터리상태 확인장치를 구비하여서 한편으로는 센서 데이터의 정확한 파악과 측정, 다른 한편으로는 어떻게 해서든지 차량 배터리 설치대의 생산이 유리한 가격으로 제조되어 질 수 있도록 하는 데 있다.
이 발명의 과제는 청구범위 제1항에 기재된 차량 배터리 설치대에 의해 달성된다.
본 발명에 의하면, 자동차 배터리 설치대는 열절연박스에 의하여 둘러쌓여져 있는 배터리를 보여 주고 있다. 열절연박스는 제거가능한 덮개를 가지고 있다. 여러 개의 전자부품 구성요소들로 되어 있는 배터리상태 확인장치에 의해 육안으로 볼 수 있으며, 이중 적어도 하나의 센서는 배터리 특유의 측정값인, 배터리 전압, 배터리 전류, 배터리 온도 또는 전해질의 농도를 파악할 수 있다. 뿐만 아니라 본 발명의 절연박스는 측정-경보-전환 회로들과 저장-회로들, 격자회로들도 보여 주고 있다.
이 전자 장치의 구성요소들은 공간에 2개로 분리된 모듈로 구분되고 분리방법은 다음의 원리에 따라서 만들어져 있다. 배터리 내부는, 다시 말하자면, 배터리 모듈내부에는 전자부품요소들이 구비되어 있고, 그들의 기능과 그들의 과제는 오로지 이곳에서 조정되어질 수 있다. 전해질농도 측정센서는 측정 액중에 잠겨져 있어야 한다. 배터리에서 확보된 센서데이터는 도중에 저장되어져야 한다. 그리고 이 데이터는 적어도 일부가 배터리에 제공되어야 한다. 마치 전자ID 번호처럼, 센서 데이터와 ID번호가 저장되어지는 저장 구성요소도 역시 배터리에 제공될 것이 요구된다.
다른 모든 전자부품구성요소들은 하나의 덮개 모듈에 집중되고 열절연박스의 덮개 내부방향으로 배치된다. 동시에 배터리 모듈과 덮개 모듈 사이에 긴밀한 관계는 짧은 관로를 통하게 이루어진다.
본 발명의 이점은 구성요소들 사이에 대단히 짧은 전달로를 만들 수 있고, 배터리의 폐기시 오로지 전자부품 구성요소만 폐기시키면 된다. 모듈의 전자부품 구성요소들은 차량의 구성성분인 열절연박스의 덮개에 배치된다. 다시 말하자면, 덮개는 전체적으로 폐기되지 않는다. 이러한 사실로부터 상당히 많은 비용을 절감할 수 있는 이점이 있다.
다음은 지금까지 알려지지 않은 이점으로서, 배터리 내부에는 거의 외부의 영향인 온도성분(temperature gradient)의 작용에도 변화되지 않는 것이다. 그 이유는 외부로부터 온도변화가 열절연박스에서 대단히 느리게 배터리에 전달되어지기 때문이다. 그 외 발생되는 효과는 다음에서 설명된다.
센서는 거의 항상 온도에 의존한다. 다시 말하자면, 온도의 변화는 본질적으로 측정치를 잘못 나타낸다. 마찬가지로, 증폭기스위치가 직접 센서에 배치되어 있어서 이 또한 온도에 따라 변화한다. 그러므로, 측정기술의 범위내에서 지난 수십년전부터 온도를 보상할 수 있는 특수스위치가 발전되어 왔고 동시에 온도보상에 대해서는 대부분 소위 말하는 하나의 통계적 보상으로 이해되어 왔다. 다시 말하자면, 센서 주위의 온도 또는 측정컴퓨터(evaluate electronics)가 미리 확정된 수치를 나타내면, 수치는 그 자체가 거의 변치않거나 대단히 서서히 변한다. 다른 말로 말하자면, 온도보상은 센서의 범위에 있거나 측정컴퓨터 범위에 있다면, 측정컴퓨터의 1차 우수한 방법에 의해 온도평준화과정, 다시 말하자면, 온도성분이 발생하지 않는다.
온도평준화과정들이 요구되면, 상대적으로 제어하기 어려운 것들은 측정오차들이다. 따라서, 센서의 온도 또는 측정컴퓨터의 온도는 온도를 보상하기 위하여 그리고 온도의 수정치를 확보하기 위하여 온도를 측정하여야 할 위치의 온도와는 서로 다를 수 있다. 이러한 경우 측정치의 온도 보상은 일부 심한 오류를 동반한다.
열절연박스는 외부온도의 영향에 의해 심한 온도성분이 발생하는 것을 방해하여, 정확한 본질적인 측정의 측정치를 달성하고 그리고/또는 측정컴퓨터에서는 온도의 민감성과 관련하여 극히 적은 요구 사항만이 요구된다. 이것은 컴퓨터가 저렴한 가격으로 제조되어 질 수 있고, 특히 대량 생산인 차량 배터리에서 요구되어질 수 있다는 것을 의미한다.
위에서 설명한 작용들은 전문가들에게 측정치가 온도에 있어서 온도의 영향으로 측정오차를 가져오는 것으로 설명되어 졌지만, 예를 들면, 온도 센서와 측정전자부품사이에서 공간적으로 또는 시간적으로 다른 온도성분이 놓여 있다면, 역시 온도에 의존된 오류가 온도의 측정에서 발생 될 수 있다.
청구범위 제2항에 의하면, 차량 배터리는 하나의 액상으로 전해질 혼합물로 제공되어있으므로 전해질을 혼합하면 열절연박스의 내부온도를 신속히 평준화를 기 할 수 있다.
이러한 발명의 진보된 사항은 차량 배터리가 당 기술 분야에서 잘 알려져 있는 배터리 가열기가 설치되었다면 특별히 이점을 가지게 된다.
상기 형태의 가열기는 액상 전해질의 가열에 적용된다. 종래기술에서 공개되어 있는, 외부의 낮은 온도에서 배터리가, 예를 들면, 겨울철에 배터리 하우징에 저항전열수단으로 설치하여 가열되는 것처럼, 그것으로 인하여 전류를 받아들이는 것과 전류를 방출하는 것이 근본적으로 향상되었다. 이러한 형태의 가열은 배터리 하우징 내부에서 배터리의 민감한 측정을 저해시킬 수 있는 상기 언급한 상이한 성분이 발생한다. 전해질의 순환을 통하여 고도로 효과적인 오도의 분포를 수행할 수 있고, 온도의 분포와 함께 가열로 발생되는 요구되지 않은 온도의 성분을 최소화할 수 있다. 다른 말로 한다면, 본 발명에서 장점은 전해질의 순환과 동등하게 신속한 열균형이 이루어지는 것이다.
청구범위 제3항에 의하면, 전해질 혼합물이 장치에 적재되고, 장치는 차량이 움직일 때 액상의 전해질들이 배터리상자 내부에서 순환하는 것을 이용하는 것이다. 이러한 장치는 종래기술로부터 그 자체가 잘 알려져 이고 장착물은 전해질을 예정된 유동로를 강제억압시켜서 성과 좋은 혼합물로 만들어 낸다. 본 발명의 진보된 장점은 혼합장치가 단순하고 적절한 비용이 소요되며 고르게 혼합되는 작용이 스스로 이루어진다는 것이다.
청구범위 제4항에 의하면, 덮개에는 차량 배터리 접촉 전극에 맞추어져 있는 접촉되는 전극들을 가지며, 접촉 전극은 덮개의 외부 방면으로 용이하게 접근하고 동시에 접촉 전극은 덮개를 열 절연 케이스에 씌울 때 기계적으로 전기적으로 안전하고 압체적으로 충분히 결합되게끔 형성되어져 있다.
이러한 구체적 형태는 덮개가 부가적으로 낭비되는 고정장치(holder)를 필요로 하지 않기 때문에 전체비용을 감소시킬 수 있다.
청구범위 제5항에 의하면 배터리 모듈은 배터리 접촉 전극을 통하여 진행되는 파워라인-데이터 전달을 경유하여 덮개 모듈과 결합되어져 있다. 본 발명의 가장 구체적 형태는 덮개 모듈과 배터리 모듈사이에 부가적인 선이 연결 되어져 있지 않다는 것이다.
도 1. 은 본 발명의 측면도를 절단면으로 표시한 도면.
도 2. 는 본 발명의 개략사시도.
도 1. 은 하나의 열 절연 박스(1)를 보여 주고 있으며, 열 절연 박스는 합성물질 제품으로 제조되어 고도의 열 절연능력이 있다. 열절연박스(1)에는 납성분-산성물질-배터리로 되어 있는 배터리 하우징(2), 덮개(3) 및 두 개의 전극(4, 5)으로 구성되어져 있다.
배터리 하우징(2)의 외부 측면은 배터리가 가열되지 않도록 계획되어져 있다. 배터리 하우징(2)에는 배터리가 움직일 때, 즉 가속되거나 브레이크가 작동되어지는 동안에 배터리의 산성물질이 충분히 혼합되어 진다.
덮개(3) 아래에는 온도센서를 나타내는 배터리 모듈(6)이 설치되어져 있다. 첫 번째 측정컴퓨터는 최소한 ID 번호와 배터리의 센서 데이터를 저장할 수 있는 최소한 데이터저장기를 보여 주고 있다. ID 번호는 배터리의 확인에 필요하고, 동작상태라고 말한다면 배터리의 충전과 방전으로 표시되는 확인 숫자로 이해할 수 있다. 배터리 모듈(6)은 배터리를 통하여 관(7, 8)을 수단으로 하는 모듈의 전압공급과 관계된다.
열절연박스(1)에는 덮개(9)가 설치되어 있다. 배터리의 전극(4 및 5)의 연결에 알맞은 전극 연결부(10 및 11)을 보여 주고 있고, 연결부는 서로 겹쳐져 기계적으로 그리고 전기적으로 충분히 안전하게 연결되어 질 수 있다. 덮개(7)아래에는 전압공급이 (12, 14)관의 수단으로 바로 배터리에서 관련되는 덮개 모듈(12)이 설치되어져 있다. 도 2. 는 본 발명에 따른 배터리의 개략사시도를 보여 준다.
데이터의 전달은 배터리모듈(6)과 덮개모듈(12)사이에서 파워라인-전달부를 통하여 진행된다. 다시 말하자면, CAN-BUS를 통하여 전달된다.
특별히 언급할 것은 배터리의 현재와 과거의 동작상태를 나타내는 한 몫의 센서데이터는 홀로 배터리 모듈에서 필수적으로 측정되는 것이 아니라, 대신에 덮개 모듈에서 또는 다른 외부 모듈인, 예를 들면, 차량의 보드 컴퓨터(Bord computer)와 그곳에서 파워라인을 거쳐 다시 배터리 모듈로 보내어지게 된다.

Claims (5)

  1. 배터리상태 확인장치를 가진 차량 배터리 및 배터리 전극연결부(4,5)를 구비한 차량 배터리 설치대에 있어서,
    상기 배터리는 덮개(9) 및 이에 둘러싸여진 하나의 열전열박스(1)를 포함하고,
    상기 배터리상태 확인장치는 적어도 하나의 센서, 적어도 하나의 경보전환 회로, 제1 경보처리회로 및 제2 경보처리회로를 포함하며,
    상기 제1 경보처리회로는 적어도 하나의 데이터 저장컴퓨터가 제공되고, 동시에, 제1 경보처리회로는 차량 배터리 하우징(2)의 내부와 외부에서 부동적으로 고정된 배터리 모듈(6)로 파지되어 배열되며, 제2 경보처리회로는 덮개 모듈(12)로 파지되어 배열되고, 덮개 모듈은 열절연박스(1)의 덮개에 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 차량 배터리 설치대
  2. 제 1항에 있어서, 차량 배터리는 전해질혼합장치가 제공된 액상 전해질 배터리인 것을 특징으로 하는 차량 배터리 설치대
  3. 제 2항에 있어서, 액상 전해질혼합장치는 차량이 움직일때 전해질의 운동에 의하여 작동하게 되는 것을 특징으로 하는 차량 배터리 설치대
  4. 제 1항에 있어서, 덮개(9)에는 차량 배터리의 접촉 전극에 결합되는 접촉 전극들(10, 11)이 제공되어져 있고, 이 전극들은 덮개의 외부로 쉽게 접근할 수 있고, 동시에 덮개(9)를 덮을 때 열절연케이스(1) 위에 기계적 및 전기적으로 안정된 입체적 결합이 형성되는 것을 특징으로 하는 차량 배터리 설치대
  5. 제 4항에 있어서, 배터리 모듈(6)은 덮개모듈(12)과 파워라인 데이터 전달부를 통하여 결합되어져 있고, 파워라인 전달부는 배터리 접촉 전극(4, 10;5, 11)을 경유하여 형성되는 것을 특징으로 하는 차량 배터리 설치대
KR1020077002985A 2004-07-07 2005-07-07 전자부품을 포함하는 차량 배터리 설치대 KR20070092696A (ko)

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