KR20090010918A - 복합적으로 상호연결된 축전지 및/또는 축전기 망 - Google Patents
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Abstract
축전지 및/또는 축전기의 작동 시스템은 망을 구성하기 위해 복합 직-병렬 연결로 배열된 개개의 구성요소 축전지들 및/또는 축전기들의 배열을 포함한다. 개개의 구성 요소 축전지들 및/또는 축전기들의 배열은 X종렬 및 Y횡렬을 갖는 2차원 또는 3차원 축전지 및/또는 축전기 망을 제공하기 위해 구성된다. 망의 각각의 종렬은 축전지들 및/또는 축전기들의 열을 형성하도록 직렬로 전기 연결된 Y축전지들 및/또는 축전기들을 포함한다. 각각의 X 종렬들 또는 열들은 병렬로 함께 연결된 X종렬 축전지들 및/또는 축전기들의 망을 생성하기 위해 이후에 병렬로 함께 추가적으로 전기 연결되는데, 각각의 X종렬은 함께 직렬로 연결된 Y축전지들 및/또는 축전기들을 갖는다. 최종적으로, 각 개개의 구성 요소 축전지들 및/또는 축전기들이 복합 상호 연결로 추가 배열되어, 각 개개의 구성 요소 축전지들 및/또는 축전기들이 동일한 횡렬의 모든 인접한 개개의 구성 요소 축전지들 및/또는 축전기들과 병렬로 연결되도록 한다.
축전지, 축전기, 에너지, 저장시스템
Description
본 발명은 일반적으로 에너지 저장 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 복합 연결된 축전지 및/또는 축전기 망에 관한 것이다.
차량에 동력을 제공하기 위해 휘발유 대신에 전기를 사용하는 것이 오랜기간 공지되었지만, 전기차들(EVs)은 최근에 더욱 더 널리 보급되기 시작했다. 실 예로, 2007년 테슬라 모터스의 전기차가 출시되었다.
EV의 전체 성능에 대한 가장 중요한 구성요소들 중 하나는 차량을 작동시키기 위해 필요한 동력을 제공하는 에너지 저장 시스템이다. EV를 위한 통상적인 에너지 저장 시스템은 소정의 성능 특성을 제공하기 위해 일정한 형태로 함께 전기적으로 연결되는 하나 이상의 축전지들 및/또는 축전기들을 포함하는 축전지 및/또는 축전기 팩을 포함한다. 가장 종래기술 EV 에너지 저장 시스템들은 EV에 필요한 동력을 제공하기 위해 고전압, 고전류 해법에 초점을 맞췄다. 이러한 종래기술 시도 배후의 기반이 되는 추정은 EV를 소정 속도로 움직이도록 동력을 제공하기 위해 비교적 고 전류 수준들이 요구된다는 것이다. 실 예로, EV1은 312볼트의 유효 전압과 약16.3kW의 저장용량을 위해 단일 직렬 열로 함께 전기적으로 연결된 26밸브로-조정되는 납산(Valve-Regulated Lead Acid:VRLA) 모듈들로 구성되는 축전지 및/또는 축전기 팩을 포함한다.
다른 유사한 종래기술 수단은 소정의 총 팩 전압에 도달하기 위해 다수의 단일 구성요소 축전지들 및/또는 축전기들을 단일의 직렬 종렬로 연결하여 이러한 종렬들의 쌍을 병렬로 종렬의 각 단부에서 연결시키는 것을 포함한다.
그러나, 이런 종래기술 수단들과 관련된 다수의 중대한 단점들이 존재한다. 실 예로, 단일의 직렬 열로 구성된 축전지 및/또는 축전기팩은 팩의 임의의 각 축전지 및/또는 축전기 구성 요소의 고장이 축전지 및/또는 축전기팩의 방전 또는 재충전 동안 팩을 통해 전류 흐름이 발생하지 않는 개방 회로를 통해 전체 축전지 및/또는 축전기 팩 고장(또는 축전지들 및/또는 축전기들의 전체적인 각 종렬의 고장)을 초래하기 때문에 본질적으로 높은 고장률을 겪기 쉽다.
부가적으로, 단일 직렬 열로 함께 연결된 구성요소 축전지들 및/또는 축전기들을 포함하는 축전지 및/또는 축전기 팩의 성능은 방전 및 재충전 동안 모두 상기 직렬 열에서 가장 약해진 축전지 및/또는 축전기 에 의해 한정된다. 방전동안, 전체 축전지 및/또는 축전기 팩의 전류 전달 용량은 열에서 가장 낮은 용량을 갖는 각 구성요소 축전지 및/또는 축전기 의 전류전달 용량으로 제한된다. 마찬가지로, 축전지 및/또는 축전기 팩의 충전 동안, 가장 낮은 용량을 갖는 각 구성요소 축전지 및/또는 축전기 는 맨 처음 완전충전 상태에 도달하여 전체 축전지 및/또는 축전기 팩의 재충전을 제한한다.
더욱이, 가장 낮은 용량을 갖는 이러한 축전지 및/또는 축전기 팩 내 개별적인 구성요소 축전지 및/또는 축전기 는 각각의 방전 사이클동안 과방전되고 각각의 충전 사이클 동안 과-충전된다. 이런 상태들 둘 모두는 축전지 및/또는 축전기 용량 및 사이클 수명에 손상을 입힌다. 그러므로, 단일 직렬 열로 구성된 축전지 및/또는 축전기 팩의 정상적인 사이클링은 가장 약한 구성요소 축전지들 및/또는 축전기들 이 점점 더 약해져, 이런 축전지 및/또는 축전기들 그리고 궁극적으로는 전체 축전지 및/또는 축전기 팩의 고장으로 집중되는 본질적으로 불안정한 상태를 제공한다.
더욱이, EV1 축전지 및/또는 축전기 팩 및/또는 축전기는 직렬의 각 개별적인 구성요소 축전지들 및/또는 축전기들을 통해 고 레벨의 전류를 이끌어낸다. 결과적으로, 보다 큰 깊이의 방전(DOD)은 작동 동안 필요한데, 이것은 각각의 구성요소 축전지 및/또는 축전기들 과 전체적으로 축전지 및/또는 축전기팩의 사이클 수명에 역으로 영향을 미친다.
종래기술 축전지 및/또는 축전기 팩들과 관련된 작동상 단점들에 부가하여, 또한 중요한 구조적 단점들이 존재한다. 실 예로, EV1 축전지 및/또는 축전기 팩은 1175lbs 하중을 가함으로써 EV의 전체 중량의 큰 구성요소가 되어, 재충전을 필요로 하기 이전에 차량의 전위 범위에 역 영향을 끼친다.
결과적으로, 개선된 에너지 저장 시스템, 그리고, 보다 상세하게는 EV들을 위한 개선된 축전지 및/또는 축전기 작동 시스템에 대한 필요성이 존재한다.
본 발명은 상기한 단점들을 극복하기 위해 설계된 EV들을 위해 개선된 축전지 작동 시스템을 제공한다. 개별적인 축전지들 및/또는 축전기들의 배열은 축전지 및/또는 축전기 망을 형성하도록 복합된 직렬 및 병렬 연결로 연결된다. 본 발명에 따라, 축전지 및/또는 축전기 망은 개별적인 축전지들 및/또는 축전기들의 이차원 또는 삼차원 배열 구조로 형성된다.
그러므로, 본 발명은 상기한 단점들을 극복하기 위해 설계된 EV들을 위해 개선된 축전지 및/또는 축전기 작동 시스템을 제공한다. 개개의 구성요소 축전지들 및/또는 축전기들의 배열은 축전지 및/또는 축전기 망을 형성하기 위해 복합된 직렬 및 병렬 연결로 연결된다. 본 발명에 따라, 축전지 및/또는 축전기 망은 개별적인 축전지들 및/또는 축전기들의 이차원 또는 삼차원 배열 구조로 형성된다. 그러므로, 형성된 축전지 및/또는 축전기 망은 각 노드 축전지들 및/또는 축전기들의 직렬 전압이 소정의 전체 축전지 및/또는 축전기 패키지 및/또는 축전기 전압에 합산되도록 직렬로 연결된 충분한 개별적인 축전지들 및/또는 축전기들을 구성한다. 또한 형성된 축전지 및/또는 축전기 망은 각 노드 축전지들 및/또는 축전기들의 병렬 전압이 소정의 전체 축전지 및/또는 축전기 패키지 및/또는 축전기 전류 전달에 합산되도록 병렬로 연결된 충분한 개별적인 축전지들 및/또는 축전기들을 구성한다.
본 발명의 이러한 그리고 기타 특징들 및 장점들은 첨부된 도면과 연관하여 고려될 때 이하 상세한 설명을 참고로 같은 내용의 것들이 더 잘 이해되어 인지될 것이다.
이상, 본 발명에 따르면. 중량에서 상당히 감소시킬 수 있고, 축전지 또는 축전기 형태에 무관하며, 자체 밸런싱하고, 근본적으로 더 안정적이며 고장 내성인 축전지 및/또는 축전기 망을 생성할 수 있고, 제공하는 에너지를 선택적으로 최적화하는 것을 가능하게 한다.
도 1 및 2에서는, 본 발명에 따른 축전지 및/또는 축전기 작동 시스템(10)을 개략적으로 도시하고 있다. 도시된 실제 예에서, 상기 축전지 및/또는 축전기 작동 시스템(10)은 망을 형성하도록 복합 직-병렬 연결로 형성된 개개의 구성요소 축전지들 및/또는 축전기들(12)의 배열을 포함한다.특히, 2차원 축전지들 및/또는 축전기들(12)를 제공하도록 형성되는 축전지들 및/또는 축전기들을 개개의 구성요소 축전지들 및/또는 축전기들의 배열은 X 종렬 및 Y 횡렬을 갖는 2차원 축전지 및/또는 축전기 망을 제공하도록 형성된다. 상기 망에서 각 종렬은 한 열의 축전지 및/또는 축전기 (14)를 형성하도록 직렬의 전기적으로 연결된 Y 축전지 및/또는 축전기를 포함한다(도 2A 참조). 그 후 X 종렬 또는 열들의 14각각은 함께 병렬로 전기적으로 연결되어, 병렬로 함께 연결된 축전지들 및/또는 축전기들 의 X 종렬의 망을 생성하며, Y 축전지 및/또는 축전기(12)를 갖는 X 종렬의 각각은 직렬로 함께 연결된다(도 2B 참조). 결국, 개개의 구성요소 축전지들 및/또는 축전기들의 각각은 결합 상호연결체(16)를 가지고 추가 구성되어, 개개의 구성요소 축전지들 및/또는 축전기들 (12)의 각각은 동일한 횡렬의 인접한 모든 개개의 구성요소 축전지들 및/또는 축전기들과 병렬로 연결된다(도 2C 참조). 상기 축전지 및/또는 축전기들 망에서 직렬, 병렬 및 복합 연결은 최근 선호되는 특정의 적합한 수단으로 이루어 질 수 있으며, 일 실시 예인 기계적인 연결들은 충분한 전류 전송 용량의 전기 도체들을 사용하여 이루어 질 수 있다.
상기 망에서 개개의 구성요소 축전지들 및/또는 축전기들 수는 전체 네트워크의 바람직한 특성 및 개개의 구성요소 축전지 및/또는 축전기 특성의 함수이다. 종렬에서 직렬로 연결된 축전지들 및/또는 축전기들의 수는 바람직한 전체 전압 및 개개의 구성요소 축전지 및/또는 축전기 전압의 함수이다. 상기 축전지 및/또는 축전기 망의 각 종렬은 그 종렬에서 개개의 구성요소 축전지들 및/또는 축전기들 각각의 출력 전압의 합에 일치하는 출력 전압을 생성하도록 직렬로 링크된 Y 축전지들 및/또는 축전기들을 포함한다. 예를 들어, 24V 축전지 및/또는 축전기 팩을 생성하기 위해서 2개의 12V, 12A 축전지들 및/또는 축전기들을 사용하며, 상기 2개의 축전지들 및/또는 축전기들은 직렬로 연결되어 24A, 12A 축전지 및/또는 축전기 팩들을 생성한다.
또한, 병렬로 연결된 종렬의 수는 바람직한 전체 전류 및 개개의 구성요소 축전지 및/또는 축전기 전류 전달 용량의 함수이다. 상기 축전지 및/또는 축전기 망의 X 종렬은 상기 열의 각 하나를 경유하여 흐르는 전류의 합에 일치하는 출력 전류를 생성하도록 병렬로 연결되어 있다. 예를 들어, 24A 축전지 및/또는 축전기 팩을 생성하기 위해 2개의 12V, 12A 축전지들 및/또는 축전기들을 사용하며, 상기 2개의 축전지들 및/또는 축전기들은 병렬로 연결되어 12V, 24A 축전지 및/또는 축전기 팩들을 생성한다.
도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 축전지 및/또는 축전기 망은 X(종렬 또는 열의 수)가 3개이며, Y(각 열에서 횡렬 또는 개개의 구성요소 축전지들 및/또는 축전기들의 수)는 3개로 도시되어 있다. 다른 표현으로, 상기 축전지 및/또는 축전기 망은 각 3개의 축전지들 및/또는 축전기들의 3개의 종렬로 배열된 9개의 축전지 및/또는 축전기 배열로 구성되어 있다. 상기 종렬은 왼쪽에서 오른쪽으로 종렬 A-C로 지시되어 있으며, 상기 횡렬은 위에서 아래로 횡렬 1-3으로 지시되어 있다. 이러한 지시들을 사용함으로써, 각 개개의 구성요소 축전지 및/또는 축전기는 상기 망에서 상기 축전지 및/또는 축전기의 종렬 및 횡렬 위치를 정하는 좌표의 세트로 참조될 수 있다. 예를 들어, 축전지 및/또는 축전기(18)은 상기 망의 종렬 A, 횡렬 1의 위치를 지시함으로써 A,1로 참조될 수 있다. 또한, 축전지 및/또는 축전기(20)은 상기 망의 종렬 A, 횡렬 3의 위치를 지시함으로써 A,3으로 참조될 수 있으며, 축전지 및/또는 축전기는 상기 망의 종렬 C, 횡렬 2의 위치를 지시함으로써 C,2로 참조될 수 있다.
다시 도 3을 참조하면, 상기 축전지 및/또는 축전기 망의 전기 연결은 더 상세히 기술될 것이다. 종렬 A에서, 축전지 및/또는 축전기(A,1)의 양극(22)은 축전지 및/또는 축전기(A,2)의 음극(24)에 직렬로 연결되며, 축전지 및/또는 축전기(A,2)의 양극(28)은 축전지 및/또는 축전기(A,3)의 음극(30)에 직렬로 전기 연결 된다. 종렬 B에서, 축전지 및/또는 축전기(B,1)의 양극(32)은 축전지 및/또는 축전기(B,2)의 음극에 직렬로 전기 연결되며, 축전지 및/또는 축전기(B,2)의 양극(36)은 축전지 및/또는 축전기(B,3)의 음극(38)에 직렬로 전기 연결된다. 종렬 C에서, 축전지 및/또는 축전기(C,1)의 양극(40)은 축전지 및/또는 축전기(C,2)의 음극(42)에 직렬로 전기 연결되며, 축전지 및/또는 축전기(B,2)의 양극(44)은 축전지 및/또는 축전기(B,3)의 음극(46)에 직렬로 전기 연결된다. 또한, 횡렬(1)에서 축전지 및/또는 축전기의 음극(48,50,52)은 음극 터미널(54)을 전체 축전지 및/또는 축전기 망에 제공하기 위해 병렬로 함께 전기 연결되며, 횡렬(3)에서 모든 축전지 및/또는 축전기의 양극(56,58,60)은 양극 터미널(62)을 전체 축전지 및/또는 축전기 망에 제공하기 위해 병렬로 함께 전기 연결된다.
상기 망은 또한 복합 상호연결체(16)를 포함한다. 제1횡렬에서 축전지 및/또는 축전기(A,1)의 양극(22)은 축전지 및/또는 축전기(B,1)의 양극에 병렬로 전기 연결되며, 축전지 및/또는 축전기(B,1)의 양극(32)은 축전지 및/또는 축전기(C,1)의 양극(40)에 병렬로 전기 연결된다. 제2횡렬에서, 축전지 및/또는 축전기(A,2)의 음극(24)은 축전지 및/또는 축전기(B,2)의 음극(34)에 병렬로 전기 연결되며, 축전지 및/또는 축전기(B,2)의 음극(34)은 축전지 및/또는 축전기(C,2)의 음극(42)에 병렬로 전기 연결된다. 또한, 축전지 및/또는 축전기(A,2)의 양극(28)은 축전지 및/또는 축전기(B,2)의 양극(36)에 병렬로 전기 연결되며, 축전지 및/또는 축전기(B,2)의 양극(36)은 축전지 및/또는 축전기(C,2)의 양극에 병렬로 전기 연결된다. 제3횡렬에서, 축전지 및/또는 축전기(A,3)의 음극(30)은 축전지 및/또는 축전 기(B,3)의 음극(38)에 병렬로 전기 연결되며, 축전지 및/또는 축전기(B,3)의 음극(38)은 축전지 및/또는 축전기(C,3)의 음극(46)에 병렬로 전기 연결된다.
본 발명에 따른 축전지 및/또는 축전기 망의 일 실시 예는 도 4에 도시되어 있으며, X(종렬 또는 열의 수)는 4개이며, Y(각 열에서 횡렬 또는 개개의 구성요소 축전지들 및/또는 축전기들의 수)는 10개이다. 더 자세하게는, 40개의 개개의 구성요소 축전지 및/또는 축전기(12)의 배열은 복합 직-병렬 연결된 각각 10개의 축전지들 및/또는 축전기들로 된 4열의 망으로 구성되어 있다.
도 3 및 도 4에 도시된 축전지 및/또는 축전기 망 사이의 유일한 차이점은 개개의 구성요소 축전지 및/또는 축전기의 수와, 각 망에서 횡렬 및 종렬의 수이다. 다른 양상에서, 상기 2개의 망은 함수적으로, 구조적으로 그리고 기능상으로 동일하다. 상술된 바와 같이, 도 4에 도시된 상기 축전지 및/또는 축전기 망은 상기 배열에서 각 개개의 구성요소 축전지 및/또는 축전기를 상기 배열의 모든 인접한 개개의 구성요소 축전지들 및/또는 축전기들에 직렬 및 병렬 연결로 연결함으로써 구성된다. 상기 배열의 각 종렬은 상기 종렬에서 각 개개의 구성요소 축전지 및/또는 축전기의 양극을 그 종렬에서 각 개개의 구성요소 축전지 및/또는 축전기의 음극에 연결함으로써 구성된다. 상기 배열의 각 횡렬은 상기 횡렬에서 각 개개의 구성요소 축전지 및/또는 축전기의 양극을 그 횡렬의 인접한 개개의 구성요소의 축전지들 및/또는 축전기들의 양극에 연결하며, 상기 횡렬에서 각 개개의 구성요소의 축전지 및/또는 축전기의 음극을 그 횡렬의 인접한 개개의 구성요소 축전지들 및/또는 축전기들의 음극에 연결함으로써 구성된다.
도4에 도시된 상기 축전지 및/또는 축전기 망의 실시 예들은 납 축전지들 및/또는 납 축전기들을 상기 망에서 개개의 구성요소 축전지들 및/또는 축전기들을 사용한다. 더 상세하게는, 실시예들은 [MFG, SUPPLER, LOCATION, PART NUMBER]로 부터 이용 가능한 것과 같은 무정전 전원(Uninterruptable Power Source(UPS)) 축전지들 및/또는 축전기들을 사용한다. 상기 UPS 축전지들 및/또는 축전기들은 12Ah 용량을 갖는 12V 축전지들 및/또는 축전기들이며, 그러므로 (12V x 12A)144W의 전원을 생성할 수 있다. 이들 축전지들 및/또는 축전기들의 40개의 배열은 복합 직-병렬 연결되어 함께 연결되며, 도 4에 도시된 바와 같이, 그 결과는 120V(직렬의 12V 축전지들 및/또는 축전기들 10개), 48A(병렬의 12A 축전지들 및/또는 축전기들 4개) 축전지 및/또는 축전기 팩이다. 그러므로 결과적인 팩은 (120V x 48A) 5.76kW의 전원을 생성할 수 있다. 축전지 및/또는 축전기 작동 시스템의 기술된 실시 예는 120V, 48A 축전지 및/또는 축전기 팩이지만, 본 발명의 범위는 다른 비율 및/또는 용량을 갖도록 하는 것으로 이해된다.
이러한 기술에 숙달된 업자는 상술된 복합 직-병렬 연결된 축전지 및/또는 축전기 망을 형성하는데 사용된 특정 방법이 그 결과 생성된 축전지 및/또는 축전기 팩의 성능에 영향을 미치지 않는다는 것을 이해할 것이다. 도 5는 본 발명의 원리에 따라 구성되며, 복합 직병렬 연결로 구성된 40개의 개개의 구성요소 축전지들 및/또는 축전기들을 갖는 축전지 및/또는 축전기 망의 다른 실시 예를 표시한다. 상기 망은 10개의 축전지들 및/또는 축전기들이 직렬로 연결된 4개의 열을 포함하므로, 각 열은 전체 축전지 및/또는 축전기 팩에 대해 양극(64) 및 음극(68)이 상 기 팩의 동일한 측(side)에 있도록 물리적으로 반으로 나뉘어지며 역방향으로 된다.
또한, 도5에 도시된 상기 축전지 및/또는 축전기 망에서 복합 상호연결체(66)는 각 개개의 구성요소 축전지 및/또는 축전기(12)의 양극에서 인접한 횡렬 및 인접한 종렬의 개개의 구성요소 축전지 및/또는 축전기의 인접한 음극에 이어진다. 예를 들어, 복합 상호연결체는 축전지 및/또는 축전기(70)(A,2)의 양극(68)과 축전지 및/또는 축전기(74)(B,3)의 음극(72) 사이에 위치한다. 또한, 복합 상호연결체는 축전지 및/또는 축전기(80)(B,7)의 양극(78)과 축전지 및/또는 축전기(84)(C,8)의 음극(82) 사이에 위치된다.
도 5에 도시된 축전지 및/또는 축전기 망에서 이들 구조적 차이점에도 불구하고, 결과적인 축전지 및/또는 축전기 망은 기능 및 작동상으로 도 4에 도시된 망과 동일하다. 더 상세하게는, 상기 망에서 각 개개의 구성요소 축전지 및/또는 축전기의 음극은 상기 망의 인접한 횡렬의 개개의 구성요소 축전지 및/또는 축전기의 인접한 양극에 작동되게 직렬 연결되며, 상기 망의 동일한 횡렬의 개개의 구성요소 축전지들 및/또는 축전기들의 인접한 음극에 작동되게 병렬 연결된다. 각 개개의 구성요소 축전지 및/또는 축전기의 양극은 상기 망의 인접한 횡렬의 개개의 구성요소 축전지 및/또는 축전기의 인접한 음극에 작동되게 직렬 연결되며, 상기 망의 동일한 횡렬의 개개의 구성요소 축전지들 및/또는 축전기들의 인접한 양극에 작동되게 병렬 연결된다.
개개의 축전지들 및/또는 축전기들의 복합된 연결은 축전지 및/또는 축전기 형태에 무관하며, 자체 밸런싱하고, 더 안정적이며 고장 내성인 축전지 및/또는 축전기 망을 생성할 수 있다.
상술된 축전지 및/또는 축전기 망의 주요 장점 중 하나는 독립적인 축전지 및/또는 축전기 형태라는 것이다. 다시 말해서, 동일한 장점들은 상기 망에서 개개의 구성요소 축전지들 및/또는 축전기들로 사용된 축전지 및/또는 축전기의 특정 형태에 상관없이 실현될 수 있다. 예를 들어, 상술된 바와 같이, 납 축전지들 및/또는 축전기들은 개개의 구성요소 축전지들 및/또는 축전기들로 사용된다. 그러나, 축전지 및/또는 축전기 기술에서의 진보는 계속되므로, 리튬-이온, 니켈-철, 니켈-카드뮴, 니켈-수소, 니켈-아연, 아연-클로라이드, 아연-브롬화물 또는 아연-공기와 같은 다른 형태의 축전지들 및/또는 축전기들은 상기 망에서 개개의 구성요소 축전지들 및/또는 축전기들로 사용될 수 있다.
예를 들어, 현재의 납 축전지 및/또는 축전기 대신에 리튬-이온 축전지들 및/또는 축전기들을 사용하는 이점은 축전지들 및/또는 축전기들의 특정 에너지의 의미있는 증대 때문이다. 특정 에너지가 전체에너지 양 중에 축전지 및/또는 축전기가 키로그램당 저장할 수 있게 측정되고, 특정 비율의 방전에 대해 그 질량의 킬로그램당 저장할 수 있는 Wh형태인 총 에너지 양의 측정치이며, 축전지 및/또는 축전기가 EV에 제공할 수 있는 작동 범위 또는 거리를 결정하는 중요한 요소이다. 통상적인 납 축전지 및/또는 축전기에 대한 특정 에너지는 약 24 Wh/kg - 50Wh/hg의 범위이다. 대조적으로, 리튬-이온 축전지 및/또는 축전기에 대한 특정 에너지는 약 500Wh/kg이다. 그러므로, 개개의 구성요소 축전지 및/또는 축전기로서 리튬-이온 축전지들 및/또는 축전기들을 사용하는 축전지 및/또는 축전기 망에서 결과적으로 유효한 범위는 통상적인 납 축전지들 및/또는 축전기들을 사용하는 망에서 이용가능한 범위보다 약 10배 더 크다.
또한, 본 발명에 따른 축전지 및/또는 축전기 망은 위에서 언급했듯이, 목표하는 전체 팩 전압 생성을 위하여 고전압의 축전지 및/또는 축전기를 직렬로 연결하는 가장 일반적이 방법 중 상술된 근본적이며 고유의 약점을 해결한다. 복합 직렬 및 병렬 연결로 구성된 본 발명에 따른 축전지 및/또는 축전기 망은 개개의 구성요소 축전지 및/또는 축전기에 비하여 고장 및 개개의 구성요소 축전지 및/또는 축전기 용량차이를 보인다.
도 2C의 복합된 상호연결체(16)로 인하여, 상기 망에서 하나 이상의 개개의 축전지(들) 및/또는 축전기(들)가 고장나면, 고장난 축전지 및/또는 축전기에 대응하는 종렬의 전류는 고장난 축전지(들) 및/또는 축전기(들)를 우회하여 다른 종렬을 경유하여 흐른다. 사실상, 고장난 축전지(들) 및/또는 축전기(들)는 상기 망의 전체 출력 전류 또는 출력 전압에 영향을 끼치지 않는다. 결국, 축전지 및/또는 축전기 망은 전체 망의 고장 가능성이 낮은 망이다. 전체 네트워크에 대한 고장률은 개개의 구성요소 축전지들 및/또는 축전기들의 고장률 및 축전지 및/또는 축전기 망의 지오메트리(geometry)를 기초로 하여 계산될 수 있다.
도 6에 도시된 데이타는 X x Y 축전지 및/또는 축전기 배열에 대해 계산되었으며, X는 병렬 연결 차원(즉, 종렬의 수)을 나타내며, Y는 직렬의 연결 차원(즉, 횡렬의 수)을 나타낸다. 개개의 구성요소 축전지들 및/또는 축전기들에 대한 고장 률은 1/Y로 추정된다. 이 분석의 목적을 위해, 고장은 개방된 회로 상태로 되는 파국적인 축전지 및/또는 축전기 고장을 나타낸다. 고장으로 개방된 회로 상태가 된다. 이들 추정에 따르면, 고장률이 1/Y이므로, 각 직렬 차원 또는 축전지 및/또는 축전기 배열의 종렬은 평균적으로 고장난 1개의 구성요소 축전지 및/또는 축전기를 포함할 것이다. 모든 구성요소 축전지 및/또는 축전기 고장이 축전지 및/또는 축전기 배열에서 단일 병렬 차원 또는 횡렬로 포함되면 전체 축전지 및/또는 축전기 팩 고장이 발생할 것이다. 이 경우에, 전류 흐름은 축전지 및/또는 축전기 망의 방전 또는 재충전 중에는 발생하지 않는다.
X x Y 축전지 및/또는 축전기 배열에 대해, 구성요소 축전지 및/또는 축전기 고장의 전체 수는 XY(1/Y)=X 이다. 이 배열에서 축전지 및/또는 축전기 고장의 전체 조합의 수는 (XY!)/(XY-X)! 이다. 전체 팩 고장으로 되는 축전지 및/또는 축전기 고장의 전체 조합의 수는 모든 고장이 단일 병렬 차원 또는 축전지 및/또는 축전기 배열의 열에서 발생하는 고장 조합의 수에 일치하므로, 그것은 X!Y이다. 그러므로, 전체 축전지 및/또는 축전기 팩 고장의 가능성은 (X!Y)/(XY!)/(XY-X)! 이다.
도 6에 도시된 데이타의 분석은 본 발명의 축전지 및/또는 축전기 망 지오메트리의 장점을 도시하고 있다. Y의 모든 값에 대해서, X=1이면 전체 팩 고장률은 100/%이다. 이들 계산에서 추정된 고장률은 1/Y이므로, 축전지들 및/또는 축전기들의 단일 열이 항상 1개의 고장난 구성요소 축전지 및/또는 축전기를 포함하므로, 전체 팩이 고장날 것이다. 그러나, 1 보다 큰 Y의 값에 대해서, 전체 팩 고장률은 X의 값이 증가하는 것 만큼 빠르게 감소한다. 병렬 차원(X)을 3 또는 그 이상으로 증가시키면 전체 팩 고장의 가능성을 1 이상인 Y의 모든 값에 대해 10% 이하로 감소시킨다.
예를 들어, 망 고장률이 1/Y의 축전지들 및/또는 축전기들 고장률로 추정되면, 순차적으로 단일 열의 10개 축전지들 및/또는 축전기들에 대한 망 고장률은 100%이다. 상기 망에서 열의 수를 본 발명의 복합 직-병렬 연결로 연결된 두개의 열로 증가시키는 것은 망 고장률을 5%로 감소시킨다. 만일 열의 수가 복합 직-병렬 연결로 연결된 3 및 4개의 열로 더 증가되면, 결과적으로 망 고장률은 각각 약 0.2% 및 0.01%로 감소한다.
고정 용량의 축전지 및/또는 축전기 팩내에서 병렬의 정도를 증가시킴으로서, 상기 팩의 신뢰성은 효과적으로 증가된다. 물론, 축전지 및/또는 축전기 팩의 전체 용량이 개개의 구성요소 축전지 및/또는 축전기 고장에 의해 감소되지만 단일 선형 직렬(X=1)의 경우에 영(0)으로 감소되지는 않는다. 축전지 및/또는 축전기 팩을 구성하는 등가의 비용은 상기 축전지 및/또는 축전기 팩내의 복합 직/병렬 상호연결로 증가된 수이다. 이들 연결은 충분한 전류 전송 용량의 전기 도체를 사용하는 간단한 기계적 연결이다. 기계적 상호연결들은 개개의 구성요소 축전지 및/또는 축전기보다 더 신뢰할만 하며, 그러한 복합 상호연결의 고장률은 순수한 축전지 및/또는 축전기 고장률보다 더 낮다. 당업자들은 도6에 도시된 결과는 또는 1/Y보다 다른 개개의 구성요소 축전지 및/또는 축전기 고장률에 적용된다는 것을 이해할 것이다.
또한, 상술된 복합 직-병렬 축전지들 및/또는 축전기들 구성을 갖는 축전지 및/또는 축전기 망은 자체 밸런싱이다. 일반적으로 두개 이상의 축전지들 및/또는 축전기들이 병렬로 연결되면, 그것들은 유효한 출력 전압에 대해 자동적으로 조절한다. 그러므로, 개개의 구성요소 축전지들 및/또는 축전기들에 부적당한 다수의 전압이 상술된 복합 직-병렬 구성에 연결되면, 도 2C의 복합 상호연결체(16)를 사용하여, 부적당한 개개의 구성요소 축전지 및/또는 축전기가 자동적으로 조절된다.
일반적으로 개개의 축전지들 및/또는 축전기들 전압 사이의 실질적인 불일치 때문에, 본 발명의 이 자체 밸런싱 장점은 실제로 매우 중요하다. 예를 들어 12V UPS 축전지 및/또는 축전기가 공급기(supplier)로 부터 수신되면, 상기 축전지들 및/또는 축전기들은 전압에 관하여 300-400mV 만큼까지 불일치 할 수 있다. 결국, 개개의 구성요소 축전지들 및/또는 축전기들중 하나는 약 12.8-13.2V를 가리키는 전압을 제공할 수 있다. 그러나, 일단 개개의 축전지들 및/또는 축전기들을 본 발명의 복합 직-병렬 구성으로 함께 연결되면, 그것들은 자동적으로 서로 약 2.5mV 내로 조절한다. 망에서 개개의 구성요소 축전지들 및/또는 축전기들의 자체 밸런싱 특징은 특정 축전지 및/또는 축전기가 임의대로 하락하는 위험을 제거하므로, 전체 축전지 및/또는 축전기 팩의 사이클 수명(cycle life)을 상당히 증가시킨다.
복합 상호연결 및 자체 밸런싱으로 인한 다른 중요한 장점은 축전지 및/또는 축전기 팩이 저-전류 에너지원으로서 효과적으로 작동할 수 있다는 것이다. 고전압, 고전류 이전 기술인 축전지 및/또는 축전기 팩에 대조적으로, 현재 선호되는 복합 직-병렬 축전지 및/또는 축전기 망의 일 실시 예는 약 20A에서 작동하는 120V, 48A 시스템이다. 결국, 4열 망에 있어서, 약 5A 만이 평균적으로 각 열을 경 유하여 채워진다. 축전지 및/또는 축전기 망의 저전류 필요조건은 축전지들 및/또는 축전기들에 의해 겪게되는 방전의 깊이를 감소시키므로, 상기 망에 있어서 개개의 구성요소 축전지들 및/또는 축전기들의 사이클 수명 및 전체적으로 축전지 및/또는 축전기 팩의 사이클 수명을 증가시킨다. 본 발명의 축전지 및/또는 축전기 팩 중 본 실시 예는 1000회 이상의 사이클 수명을 나타내며, 이전 기술의 시스템보다 상당히 우월하다.
또한, 축전지 및/또는 축전기 망의 모듈식(modular) 구성은 적용의 특정 필요조건에 기반하여 망에 용량을 제공하는 에너지를 선택적으로 최적화 하는 것을 가능하게 한다. 특정 적용에 따라, 추가적인 개개의 구성요소 축전지들 및/또는 축전기들이 각 열에 추가될 수 있으며 그리고/또는 축전지들 및/또는 축전기들의 추가적인 열들이 상기 망에 추가될 수 있다. 예를 들어, 축전지 및/또는 축전기 작동 시스템이 전기의 ATV(all terrain vehicle)용의 에너지원으로 이용되면, 축전지 및/또는 축전기 망은 단지 복합 직-병렬 연결로 구성된 2열의 축전지들 및/또는 축전기들를 필요로 한다. 한편으로, 축전지 및/또는 축전기 작동 시스템이 전기 골프 카트와 같은 더 까다로운 적용의 에너지원으로서 이용되면, 축전지 및/또는 축전기 망은 4 열의 축전지들 및/또는 축전기들을 포함하며, 전기차 용으로는 8 열의 축전지들 및/또는 축전기들을 포함할 수 있다.
여기에서 공개한 현재 선호되는 축전지 및/또는 축전기 작동 시스템의 또 다른 장점은 시스템 중량에서 상당히 감소한다는 것이다. 예를 들면 여기에 공개된 축전지 및/또는 축전기 작동 시스템은 중량이 줄어들어 도4에 도시된 바와 같이, 40개의 개개의 구성요소 축전지들 및/또는 축전기들로 구성된 축전지 및/또는 축전기 팩은 단지 EV1 축전지 및/또는 축전기 팩 중량의 절반 이하인 약 576 lbs의 무게가 나간다.
현재 선호되는 본 발명의 특정 실시 예가 도식화되고 기술되었지만, 본문의 발명개념으로부터 벗어나지 않고 많은 변형이 가능하다는 것이 명백하다. 예를 들어, 본 발명은 축전지들 및/또는 축전기들의 2차원 망으로서 기술되고 그림으로 설명 되었지만, X 종렬 및 Y 횡렬을 갖는 2 차원 망이 X 종렬, Y 횡렬, 및 Z 높이(여기서 Z=1)를 갖는 개개의 구성요소 축전지들 및/또는 축전기들의 3 차원 망의 하위 분류이다. 그러므로, 복합 직-병렬 상호연결로 구성된 다수의 2 차원 축전지 및/또는 축전기 망은 3 차원 축전지 및/또는 축전기 망을 형성하기 위해서 각각의 망은 다른 망에 대해 쌓이거나 삽입되도록 더 구성될 수 있다. 그러므로, 본 발명이 특정의 상술된 예보다 다른 방법으로 실시될 수 있음이 이해될 것이다.
도1은 6개의 종렬들과 3개의 횡렬들을 갖는 18개의 개별 구성요소 축전지들 및/또는 축전기들의 배열을 나타내는 도면
도2a-도2c는 해당 구성요소 축전지들 및/또는 축전기들이 직렬 및/또는 병렬로 연결된 망의 개략도들
도3은 3개의 종렬들과 3개의 횡렬들이 복합연결된 축전지 및/또는 축전기 망의 개략도,
도4는 4개의 종렬들과 10개의 횡렬들을 갖는 40개의 개별 구성요소 축전지들 및/또는 축전기들 배열을 나타내는 도면,
도5는 도4의 축전지 및/또는 축전기 망의 변형 실시 예이고,
도6은 축전지 및/또는 축전기 망의 축전지 및/또는 축전기 팩 고장률을 도시하는 그래프이다.
Claims (27)
- 축전지들 및/또는 축전기들의 3차원의 망을 제공하기 위하여, 전기적으로 서로 연결된 다수의 축전지 및/또는 축전기 연결망에 있어서, 상기 각각의 상호연결 망은, 복합 직-병렬 연결로 구성된 다수의 개별적인 구성요소 축전지들 및/또는 축전기들을 갖는 축전지 및/또는 축전기 상호연결망을 포함하되,병렬로 연결된 다수의 개별적인 구성요소 축전지들 및/또는 축전기들을 각각 갖는, 상기 개별적 구성요소 축전지들 및/또는 축전기들의 다수의 횡렬; 및직렬로 연결된 다수의 개별적인 구성요소 축전지들 및/또는 축전기들을 각각 갖는, 상기 개별적인 구성요소 축전지들 및/또는 축전기들의 다수의 횡렬과 상호 연결된 개별적인 구성요소 축전지들 및/또는 축전기들의 다수의 종렬을 포함하되,상기 망의 각각의 다수의 개별적인 구성요소 축전지들 및/또는 축전기들은 동일한 종렬의 인접한 개별적인 구성요소 축전지 및/또는 축전기와 직렬로 전기 연결되며 동일한 횡렬의 인접한 개별적인 구성요소 축전지 및/또는 축전기와 병렬로 전기 연결되는 것을 특징으로 하는 축전지 및/또는 축전기 상호연결 망.
- 제 1 항에 있어서,개별적인 구성요소 축전지들 및/또는 축전기들의 각각의 다수는 양극 및 음극을 포함하며, 각각의 다수의 종렬에 대해 상기 종렬의 각각의 다수의 개별적인 구성요소 축전지들 및/또는 축전기들의 상기 양극은 동일한 종렬의 인접한 개별적 인 축전지들 및/또는 축전기들의 상기 음극과 직렬로 연결되는 것을 특징으로 하는 축전지 및/또는 축전기 상호 연결 망.
- 제 2 항에 있어서각 다수의 횡렬에 대해, 상기 횡렬의 각 다수의 개별적인 구성요소 축전지들 및/또는 축전기들의 상기 양극은 동일한 횡렬의 인접한 개별적인 구성요소 축전지들 및/또는 축전기들의 상기 양극과 병렬로 연결되며, 상기 횡렬의 각 다수의 개별적인 구성요소 축전지들 및/또는 축전기들의 상기 음극은 상기 동일한 횡렬의 인접한 개별적인 구성요소 축전지들 및/또는 축전기들의 상기 음극과 병렬로 연결되는 것을 특징으로 하는 축전지 및/또는 축전기 상호연결 망.
- 제 1 항에 있어서,상기 망 고장률은 약10%이하인 것을 특징으로 하는 축전지 및/또는 축전기 상호연결 망.
- 제 1 항에 있어서,상기 망 고장률은 약5%이하인 것을 특징으로 하는 축전지 및/또는 축전기 상호연결 망.
- 제 1 항에 있어서,상기 망 고장률은 약1%이하인 것을 특징으로 하는 축전지 및/또는 축전기 상호연결 망.
- 제 1 항에 있어서,상기 망의 상기 개별적인 구성요소 축전지들 및/또는 축전기들 중 임의의 하나의 전압은, 상기 개별적인 구성요소 축전지들 및/또는 축전기들이 상기 복합 직-병렬 연결로 구성된 이후에 바로 상기 망의 임의의 다른 개별적인 축전지 및/또는 축전기의 전압의 약 10밀리 볼트 내로 매칭되는 것을 특징으로 하는 축전지 및/또는 축전기 상호연결 망.
- 제 1 항에 있어서,상기 망의 상기 개개의 구성요소 축전지들 및/또는 축전기들 중 임의의 하나의 전압은, 상기 개별적인 구성요소 축전지들 및/또는 축전기들이 상기 복합 직-병렬 연결로 구성된 이후에 바로 상기 망의 임의의 다른 개별적인 축전지 및/또는 축전기의 전압이 약 4밀리 볼트 내로 매칭되는 것을 특징으로 하는 축전지 및/또는 축전기의 상호연결 망.
- 제 1 항에 있어서,상기 망은 약110볼트 내지 약200볼트 범위의 전압을 제공하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 축전지 및/또는 축전기의 상호연결 망.
- 제 1 항에 있어서,상기 망은 약 120볼트를 제공하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 축전지 및/또는 축전기의 상호연결 망.
- 제 1 항에 있어서,다수의 개별적인 구성요소 축전지들 및/또는 축전기들 중 적어도 수 개는 리튬 이온 축전지 및/또는 축전기들인 것을 특징으로 하는 축전지 및/또는 축전기의 상호연결 망.
- 전기차를 위한 내 고장성 축전지 및/또는 축전기 팩에 있어서,축전지 및/또는 축전기 팩 구성은 각각 양극 및 음극을 가지는 개별적인 구성요소 축전지들 및/또는 축전기들 팩의 개별적 구성요소 축전지들 및/또는 축전기들 배열을 포함하되,상기 개별적인 구성요소 축전지들 및/또는 축전기들 의 배열은 복합 직-병렬 연결로 다수의 종렬 및 다수의 횡렬을 갖는 망으로 구성되며,종렬의 각각의 상기 개별적인 구성요소 축전지들 및/또는 축전기들의 상기 양극이 동일한 종렬의 인접한 개별적인 구성요소 축전지 및/또는 축전기의 상기 음극에 직렬로 연결되도록, 각각의 다수의 종렬은 직렬로 함께 전기 연결된 개별적인 구성요소 축전지들 및/또는 축전기들을 포함하고,각각의 상기 다수의 종렬은 다른 종렬과 병렬로 함께 전기 연결되며,각각의 다수의 횡렬에서, 상기 횡렬의 각각의 상기 개별적인 구성요소 축전지들 및/또는 축전기들의 상기 양극은 동일한 횡렬의 임의의 인접한 개별적인 구성요소 축전지 및/또는 축전기들 또는 축전기들의 상기 양극과 병렬로 연결되며 상기 횡렬의 각각의 상기 개별적인 구성요소 축전지들 및/또는 축전기들의 상기 음극은 상기 동일한 횡렬의 임의의 인접한 개별적인 구성요소 축전지들 및/또는 축전기들의 상기 음극과 병렬로 연결되어 축전지들 및/또는 축전기들 3차원 망 제공을 하게되는 것을 특징으로 하는 전기차를 위한 내 고장성 축전지 및/또는 축전기 팩
- 전기차에 사용하기 위해 다수의 개별적인 구성요소 축전지들 및/또는 축전기들을 상호 연결시키는 방법에 있어서,각각 직렬로 연결된 다수의 개별적인 구성요소 축전지들 및/또는 축전기들의 서브셋(subset)을 갖는 다수의 축전지들 및/또는 축전기들의 종렬을 형성하기 위해 상기 다수의 개별적인 구성요소 축전지들 및/또는 축전기들의 서브셋을 직렬로 연결시키는 단계;축전지들 및/또는 축전기들의 종렬 및 축전지들 및/또는 축전기들의 횡렬의 망을 형성하기 위해 다수의 축전지들 및/또는 축전기들의 종렬을 병렬로 연결시키는 단계; 및복합 상호 연결 망에서 각각의 상기 개별적인 구성요소 축전지들 및/또는 축전기들을 구성하는 단계이며,각각의 상기 개별적인 구성요소 축전지들 및/또는 축전기들은 축전지들 및/또는 축전기들의 동일한 횡렬의 모든 인접한 개별적인 구성요소 축전지들 및/또는 축전기들 과 병렬로 연결되어 축전지들 및/또는 축전기들의 3차원 망 제공하게 되는 것을 특징으로 하는 축전지 및/또는 축전기 상호연결 방법,
- 복합 직-병렬 연결로 구성된 다수의 개별적인 구성요소 축전지들을 갖는 축전지 상호연결 망에 있어서,병렬로 연결된 다수의 개별적인 구성요소 축전지를 각각 갖는, 상기 개별적 구성요소 축전지들의 다수의 횡렬;직렬로 연결된 다수의 개별적인 구성요소 축전지를 각각 갖는, 상기 개별적인 구성요소 축전지들의 다수의 횡렬과 상호 연결된 개별적인 구성요소 축전지의 다수의 종렬을 포함하되,상기 망의 각각의 다수의 개별적인 구성요소 축전지는 동일한 종렬의 인접한 개별적인 구성요소 축전지와 직렬로 전기 연결되며 동일한 횡렬의 인접한 개별적인 구성요소 축전지와 병렬로 전기 연결되는 것을 특징으로 하는 축전지 상호연결 망.
- 제 14 항에 있어서,각각의 다수의 개별적인 구성요소 축전지는 양극 및 음극을 포함하며, 각각의 다수의 종렬에 대해 상기 종렬의 각각의 다수의 개별적인 구성요소 축전지의 상기 양극은 동일한 종렬의 인접한 개별적인 축전지의 상기 음극과 직렬로 연결되는 것을 특징으로 하는 축전지 상호연결 망.
- 제 14 항에 있어서,각 다수의 횡렬에 대해, 상기 횡렬의 각 다수의 개별적인 구성요소 축전지의 상기 양극은 동일한 횡렬의 인접한 개별적인 구성요소 축전지의 상기 양극과 병렬로 연결되며, 상기 횡렬의 각 다수의 개별적인 구성요소 축전지의 상기 음극은 상기 동일한 횡렬의 인접한 개별적인 구성요소 축전지의 상기 음극과 병렬로 연결되는 것을 특징으로 하는 축전지 상호연결 망.
- 제 14 항에 있어서,상기 망 고장률은 약10%이하인 것을 특징으로 하는 축전지 상호연결 망.
- 제 14 항에 있어서,상기 망 고장률은 약5%이하인 것을 특징으로 하는 축전지 상호연결 망.
- 제 14 항에 있어서,상기 망 고장률은 약1%이하인 것을 특징으로 하는 축전지 상호연결 망.
- 제 14 항에 있어서,상기 망의 상기 개별적인 구성요소 축전지 중 임의의 하나의 전압은, 상기 개별적인 구성요소 축전지가 상기 복합 직-병렬 연결로 구성된 이후에 바로 상기 망의 임의의 다른 개별적인 축전지의 전압의 약 10밀리볼트 내로 매칭되는 것을 특징으로 하는 축전지 상호연결 망.
- 제 20 항에 있어서,상기 망의 상기 개별적인 축전지 중 임의의 하나의 전압은, 상기 개별적인 구성요소 축전지가 상기 복합 직-병렬 연결로 구성된 이후에 바로 상기 망의 임의의 다른 개별적인 축전지의 전압의 약 4밀리볼트 내로 매칭되는 것을 특징으로 하는 축전지 상호연결 망.
- 제 14 항에 있어서,상기 망은 약 110볼트 내지 약 200볼트 범위의 전압을 제공하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 축전지 상호연결 망.
- 제 22 항에 있어서,상기 망은 약 120볼트를 제공하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 축전지 상호연결 망.
- 제 14 항에 있어서,다수의 개별적인 구성요소 축전지 중 적어도 수 개는 리튬-이온 축전지인 것 을 특징으로 하는 축전지 상호연결 망.
- 제 14 항에 있어서,축전지의 3차원 망을 제공하도록 서로 전기적으로 연결되는 다수의 축전지 상호 연결 망을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 축전지 상호연결 망.
- 전기차를 위한 내 고장성 축전지 팩에 있어서,각각 양극 및 음극을 가지는 개별적인 구성요소 축전지들의 배열을 포함하되, 상기 개별적인 구성요소 축전지들의 배열은 복합 직-병렬 연결로 다수의 종렬 및 다수의 횡렬을 갖는 망으로 구성되며, 종렬의 각각의 상기 개별적인 구성요소 축전지의 상기 양극이 동일한 종렬의 인접한 개별적인 구성요소 축전지의 상기 음극에 직렬로 연결되도록, 각각의 다수의 종렬은 직렬로 함께 전기 연결된 개별적인 구성요소 축전지를 포함하고, 각각의 상기 다수의 종렬은 다른 종렬과 병렬로 함께 전기 연결되며, 각각의 다수의 횡렬에서, 상기 횡렬의 각각의 상기 개별적인 구성요소 축전지의 상기 양극은 동일한 횡렬의 임의의 인접한 개별적인 구성요소 축전지의 상기 양극과 병렬로 연결되며 상기 횡렬의 각각의 상기 개별적인 구성요소 축전지의 상기 음극은 상기 동일한 횡렬의 임의의 인접한 개별적인 구성요소 축전지의 상기 음극과 병렬로 연결되도록, 각각의 상기 개별적인 구성요소 축전지는 상기 동일한 횡렬의 임의의 인접한 개별적인 구성요소 축전지와 병렬로 함께 전기적으로 연결되는 것을 특징으로 하는 전기차를 위한 내 고장성 축전지 팩.
- 전기차에 사용하기 위해 다수의 개별적인 구성요소 축전지를 상호연결시키는 방법에 있어서,각각 직렬로 연결된 다수의 개별적인 구성요소 축전지의 서브셋을 가지는 다수의 축전지의 종렬을 형성하기 위해 상기 다수의 개별적인 구성요소 축전지의 서브셋을 직렬로 연결시키는 단계; 축전지의 종렬 및 축전지의 횡렬의 망을 형성하기 위해 다수의 축전지의 종렬을 병렬로 연결시키는 단계; 및 각각의 상기 개별적인 구성요소 축전지를 복합 상호 연결된 상기 망으로 구성하는 단계를 포함하되, 각각의 상기 개별적인 구성요소 축전지는 축전지의 동일한 횡렬의 모든 인접한 개별적인 구성요소 축전지와 병렬로 연결되는 것을 특징으로 하는 축전지 상호연결 망.
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020070073272 | 2007-07-23 | ||
| KR20070073272 | 2007-07-23 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20090010918A true KR20090010918A (ko) | 2009-01-30 |
Family
ID=40489972
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020080071541A KR20090010918A (ko) | 2007-07-23 | 2008-07-23 | 복합적으로 상호연결된 축전지 및/또는 축전기 망 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR20090010918A (ko) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9190672B2 (en) | 2011-06-30 | 2015-11-17 | Samsung Sdi Co., Ltd. | Tubular solid oxide fuel cell including external current collector with plurality of connection portions |
-
2008
- 2008-07-23 KR KR1020080071541A patent/KR20090010918A/ko not_active Application Discontinuation
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9190672B2 (en) | 2011-06-30 | 2015-11-17 | Samsung Sdi Co., Ltd. | Tubular solid oxide fuel cell including external current collector with plurality of connection portions |
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