KR20120038286A

KR20120038286A - 배터리 센서 모듈

Info

Publication number: KR20120038286A
Application number: KR1020100099964A
Authority: KR
Inventors: 박금현
Original assignee: 현대모비스 주식회사
Priority date: 2010-10-13
Filing date: 2010-10-13
Publication date: 2012-04-23
Also published as: KR101697918B1

Abstract

마이컴이 통합되어 배터리의 상태를 측정할 수 있는 배터리 센서 모듈이 제공된다.
이를 위해, 본 발명의 실시예에 의한 배터리 센서 모듈은, 판재형으로 형성되고 배터리 단자가 삽입 결합되는 배터리 단자 결합구와, 상기 배터리 단자 결합구가 삽입되어 결합되는 센서 하우징과, 상기 센서 하우징 내에서 상기 배터리 단자 결합구와 결합되고 차체에 연결되어 상기 배터리 단자 결합구와 상기 차체 사이에 흐르는 전압값을 검출하는 션트 저항과, 상기 센서 하우징 내에 배치되고 상기 션트 저항에서 검출된 상기 전압값에 따라 배터리의 상태를 측정하는 마이컴이 구비된 회로기판을 포함한다.

Description

배터리 센서 모듈{Battery sensor module}

본 발명은 배터리 센서 모듈에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 배터리의 충전상태, 노후화 정도, 재시동 능력 및 온도 등을 측정하기 위해 상기 배터리에 장착되는 배터리 센서 모듈에 관한 것이다.

일반적으로 자동차의 엔진룸에는 배터리가 배치되어서, 상기 자동차에 필요한 전반적인 전기를 공급한다.

최근에는, 내연 엔진과 배터리 엔진을 동시에 장착한 하이브리드카와, 상기 배터리 엔진만으로 운행될 수 있는 전기자동차가 개발되어, 배기가스 배출을 줄임으로서 친환경 사업에 일조하고 있다.

상기 하이브리드카 및 전기자동차는 엔진 동력을 상기 배터리로부터 공급받기 때문에, 상기 배터리의 관리가 중요하다.

따라서, 배터리의 충전상태, 노후화 정도, 재시동 능력 및 온도 등을 측정하기 위해 상기 배터리에는 배터리 센서 모듈이 장착된다.

본 발명이 해결하려는 과제는, 마이컴이 통합되어 배터리의 상태를 측정할 수 있는 배터리 센서 모듈을 제공하는 것이다.

본 발명이 해결하려는 다른 과제는, 판금재를 이용하여 상기 배터리와 배터리 센서를 연결하는 배터리 단자 결합구를 제조함으로서, 상기 배터리 단자 결합구의 제조공정이 단순화되고, 금형투자비가 절감되는 배터리 센서 모듈을 제공하는 것이다.

본 발명의 과제는 이상에서 언급한 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상기 과제를 달성하기 위하여, 본 발명의 실시예에 의한 배터리 센서 모듈은, 판재형으로 형성되고 배터리 단자가 삽입 결합되는 배터리 단자 결합구와, 상기 배터리 단자 결합구가 삽입되어 결합되는 센서 하우징과, 상기 센서 하우징 내에서 상기 배터리 단자 결합구와 결합되고 차체에 연결되어 상기 배터리 단자 결합구와 상기 차체 사이에 흐르는 전압값을 검출하는 션트 저항과, 상기 센서 하우징 내에 배치되고 상기 션트 저항에서 검출된 상기 전압값에 따라 배터리의 상태를 측정하는 마이컴이 구비된 회로기판을 포함한다.

기타 실시예의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.

본 발명에 따른 배터리 센서 모듈은, 션트 저항에서 검출되는 전압값을 이용하여 배터리의 충전상태, 노후화 정도, 재시동 능력 및 온도 등을 계산하는 마이컴이 회로기판에 구비되어 있어서, 별도의 제어부 없이 배터리의 상태를 측정할 수 있는 효과가 있다.

또한, 판금재를 이용하여 상기 배터리와 배터리 센서를 연결하는 배터리 단자 결합구를 제조함으로서, 상기 배터리 단자 결합구의 제조공정이 단순화되고, 금형투자비가 절감되는 효과도 있다.

본 발명의 효과는 이상에서 언급한 효과로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

도 1은 본 발명의 실시예에 의한 배터리 센서 모듈이 자동차에 장착된 상태의 사시도,
도 2는 도 1에 도시된 배터리 센서 모듈이 도시된 사시도,
도 3은 본 발명의 실시예에 의한 배터리 센서 모듈에서 센서 하우징을 분리한 사시도이다.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예를 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.

이하, 본 발명의 실시예에 의한 배터리 센서 모듈을 도면들을 참고하여 설명하도록 한다.

도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 실시예에 의한 배터리 센서 모듈(100)은, 자동차의 배터리(1)에 장착되어 차체(2)에 접지된다.

배터리 센서 모듈(100)은 배터리 단자(3)가 삽입 결합되는 배터리 단자 결합구(10)와, 배터리 단자 결합구(10)와 결합되어 배터리(1)의 상태를 측정하는 배터리 센서(20)와, 배터리 센서(20)와 결합되어 차체(2)에 접지되는 케이블(30)을 포함한다.

배터리 단자 결합구(10)는 배터리 단자(3) 중 (-) 단자에 결합된다.

배터리 센서(20)는 배터리 단자 결합구(10)가 삽입되어 결합되는 센서 하우징(22)과, 센서 하우징(22) 내에서 배터리 단자 결합구(10)와 결합되고, 케이블(30)을 통해 차체(2)에 연결되어, 배터리 단자 결합구(10)와 차체(2) 사이에 흐르는 전압값을 검출하는 션트 저항(shunt resistor;24)과, 센서 하우징(22) 내에 배치되어 션트 저항(24)과 연결된 회로기판(26)을 포함한다.

션트 저항(24)은 특정 저항값을 가지고 있어서, 배터리 단자 결합구(10)와 차체(2) 사이에 흐르는 전류값에 따른 전압값을 검출할 수 있다.

션트 저항(24)은 일부가 센서 하우징(22)의 외부로 돌출되어 케이블(30)과 연결된다.

케이블(30)의 일단에는 션트 저항(24)과 연결되는 연결단자(32)가 배치되고, 타단에는 차체(2)에 접지되는 접지단자(34)가 배치된다.

회로기판(26)에는 마이컴(25)이 구비된다. 션트 저항(24)에서 검출된 상기 전압값은 마이컴(25)으로 전달되고, 마이컴(25)은 상기 전압값을 이용하여 션트 저항(24)에 흐르는 전류값을 계산하여서, 상기 전류값에 따라 배터리(1)의 상태를 측정한다. 여기서, 배터리(1)의 상태는 배터리(1)의 충전상태, 노후화 정도, 재시동 능력 등을 의미한다. 또한, 마이컴(25)은 온도센서(미도시)를 포함하여서 배터리(1)의 온도도 측정할 수 있다.

이와 같이, 본 발명의 실시예에 의한 배터리 센서 모듈(100)은 마이컴(25)이 구비되어 배터리(1)의 상태를 측정하기 때문에, 별도의 제어부가 필요없게 된다. 즉, 기존의 배터리 센서 모듈에는 션트 저항만 구비되어서 별도의 제어부를 통해 배터리 상태를 측정하였으나, 본 발명의 실시예에 의한 배터리 센서 모듈(100)은 배터리 상태를 측정할 수 있는 마이컴(25)이 회로기판(26)에 구비되고, 이 회로기판(26)이 센서 하우징(22)에 내에 배치되어 모듈화되기 때문에, 별도의 제어부가 필요없게 되는 것이다.

회로기판(26)은 엔진제어기(미도시)와 유선으로 연결되어 마이컴(25)에서 측정된 배터리(1) 상태는 상기 엔진제어기로 전달되고, 상기 엔진제어기는 마이컴(25)으로부터 전달되는 배터리(1) 상태에 따라 엔진을 제어할 수 있다. 센서 하우징(22)에는 회로기판(26)과 상기 엔진제어기를 유선으로 연결하기 위한 커넥터부(23)가 형성된다.

배터리 단자 결합구(10)는 판재형으로 형성되어 판금가공된다. 본 실시예에서 배터리 단자 결합구(10)는 프레스가공된다. 기존의 배터리 단자 결합구는 단조금형에서 단조공정을 거친후 외곽 트리밍, 조임부 컷팅, 볼트홀 드릴링 및 내경 드릴링 순으로 복잡한 공정으로 제조되었기 때문에, 제조시간이 장시간 요하게 되어 생산성이 저하되고, 상기 단조금형도 배터리 단자 결합구를 최대 20,000회 정도 제조하면 수명이 다 되어서 새로운 단조금형으로 바꾸어 주어야 했기 때문에 금형투자비가 증가하였었다. 그러나, 본 발명의 배터리 단자 결합구(10)는 판금재로 이루어져서 프레스가공되기 때문에, 제조시간이 단축되어 생산성이 향상되고, 프레스금형이 생산할 수 있는 배터리 단자 결합구(10)도 상기 프레스금형 하나당 최소 500,000회 정도 제조할 수 있기 때문에 금형 투자비가 절감된다.

이와 같이, 판금재로 이루어진 배터리 단자 결합구(10)는 배터리 단자(3)가 삽입되는 결합홀(13)이 형성되어, 배터리 단자(3)를 감싸면서 결합되는 단자 결합부(12)와, 단자 결합부(12)의 양단으로부터 절곡되어 형성되고, 결합홀(13)로부터 연장되는 틈(15)을 사이에 두고 서로 마주보며 형성되며, 틈(15)을 조절할 수 있도록 체결부재(40)가 결합되는 체결부(14)와, 체결부(14)의 반대편에서 단자 결합부(12)로부터 절곡되어 형성되고, 센서 하우징(22)으로 삽입되어 센서 하우징(22) 및 션트 저항(24)과 결합되는 센서 결합부(16)를 포함한다.

본 실시예에서 체결부재(40)는 볼트(42) 및 너트(44)가 사용된다. 즉, 체결부(14)에는 볼트(42)가 삽입되는 홀(미도시)이 형성되고, 볼트(42)가 그 홀로 삽입된 후 너트(44)에 의해 조여지거나 풀어지는 것에 의해 틈(15)이 좁아지거나 벌어지면서, 결합홀(13)의 직경이 작아지거나 커지게 되어, 단자 결합부(12)가 배터리 단자(3)에 밀착되어 고정되거나 느슨해져서 풀어질 수 있는 것이다.

체결부(14)는 틈(15)이 결합홀(13)의 축방향에 대해 경사지도록 단자 결합부(12)의 양단으로부터 경사지게 절곡되어 형성된다. 따라서, 협소한 공간의 엔진룸에서 볼트(42) 및 너트(44)를 용이하게 조이거나 풀 수 있다.

센서 결합부(16)는, 단자 결합부(12)의 상측에서 절곡되어 형성된 상부 결합부(17)와, 단자 결합부(12)의 하측에서 절곡되어 형성되고, 상부 결합부(17)와 맞대어지는 하부 결합부(18)를 포함한다. 이와 같이, 상부 결합부(17)와 하부결합부(18)가 맞대어지게 되면, 단면적이 증가되기 때문에 전압강하량을 최소화 할 수 있다.

상기와 같이, 본 발명에 따른 배터리 센서 모듈(100)은, 션트 저항(24)에서 검출되는 전압값을 이용하여 배터리(1)의 충전상태, 노후화 정도, 재시동 능력 등을 계산하는 마이컴(25)이 회로기판(26)에 구비되어 있어서, 별도의 제어부 없이 배터리(1)의 상태를 측정할 수 있다.

또한, 판금재를 이용하여 배터리(1)와 배터리 센서(20)를 연결하는 배터리 단자 결합구(10)를 제조함으로서, 배터리 단자 결합구(10)의 제조공정이 단순화되고, 금형투자비가 절감된다.

본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예는 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구의 범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구의 범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

10: 배터리 단자 결합구 12: 단자 결합부
13: 결합홀 14: 체결부
15: 틈 16: 센서 결합부
17: 상부 결합부 18: 하부 결합부
20: 배터리 센서 22: 센서 하우징
24: 션트 저항 25: 마이컴
26: 회로기판 30: 케이블
100: 배터리 센서 모듈

Claims

판재형으로 형성되고, 배터리 단자가 삽입 결합되는 배터리 단자 결합구;
상기 배터리 단자 결합구가 삽입되어 결합되는 센서 하우징;
상기 센서 하우징 내에서 상기 배터리 단자 결합구와 결합되고, 차체에 연결되어, 상기 배터리 단자 결합구와 상기 차체 사이에 흐르는 전압값을 검출하는 션트 저항; 및
상기 센서 하우징 내에 배치되고, 상기 션트 저항에서 검출된 상기 전압값에 따라 배터리의 상태를 측정하는 마이컴이 구비된 회로기판;을 포함하는 배터리 센서 모듈.
청구항 1에 있어서,
상기 배터리 단자 결합구는,
상기 배터리 단자가 삽입되는 결합홀이 형성되어, 상기 배터리 단자를 감싸면서 결합되는 단자 결합부와,
상기 단자 결합부의 양단으로부터 절곡되어 형성되고, 상기 결합홀로부터 연장되는 틈을 사이에 두고 서로 마주보며 형성되며, 상기 틈을 조절할 수 있도록 체결부재가 결합되는 체결부와,
상기 체결부의 반대편에서 상기 단자 결합부로부터 절곡되어 형성되고, 상기 센서 하우징으로 삽입되어 상기 센서 하우징 및 션트 저항과 결합되는 센서 결합부;를 포함하는 배터리 센서 모듈.
청구항 2에 있어서,
상기 체결부는 상기 틈이 상기 결합홀의 축방향에 대해 경사지도록 상기 단자 결합부의 양단으로부터 경사지게 절곡되어 형성된 배터리 센서 모듈.
청구항 2에 있어서,
상기 센서 결합부는,
상기 단자 결합부의 상측에서 절곡되어 형성된 상부 결합부와,
상기 단자 결합부의 하측에서 절곡되어 형성되고, 상기 상부 결합부와 맞대어지는 하부 결합부를 포함하는 배터리 센서 모듈.