KR20140077234A - 전원 연결장치 및 이를 포함한 배터리 팩 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 이차 전지용 배터리에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 배터리의 전기적 연결을 위한 전원 연결장치 및 이를 포함한 배터리 팩에 관한 것이다.

Description

전원 연결장치 및 이를 포함한 배터리 팩{Connection Apparatus for Power Source and Battery Pack having the Same}
본 발명은 이차 전지용 배터리에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 배터리의 전기적 연결을 위한 전원 연결장치 및 이를 포함한 배터리 팩에 관한 것이다.
일반적으로 차량 및 대용량 전기장치에 사용되는 배터리는 전원케이블을 통해 전원을 공급하게 되며, 터미널을 통해 전원케이블이 배터리에 연결된다. 또한 배터리 내부에는 복수의 버스바(busbar) 각각의 양단에 터미널을 형성하여 단자를 통해 연결한다. 터미널은 배터리의 단자 또는 버스바의 형상에 따라 다양한 형태를 이루며, 대표적으로 환형의 링터미널이 많이 사용된다.
터미널 체결 시에는 단자에 터미널을 삽입하고, 너트를 사용하여 조임 결합되는 경우가 대부분이며, 특히 고전압이 연결된 전원라인 터미널은 체결 과정에서 아크나 스파크가 발생할 수 있고, 체결된 터미널의 결합이 견고하지 않을 시 저항이 증가하여 과열로 인한 배터리 손상이 발생할 수 있다. 터미널 간의 결합이 완전히 분리된 경우에는 배터리 전원이 인가되지 않아 시스템적으로나 사용자가 이를 정확하게 인지하고 정확하게 조치할 수 있으나, 터미널 간의 결합이 견고하지 않은 경우 즉 연결은 되어 있으나, 연결 상태가 불안한 경우에는 시스템적으로나 사용자가 이를 인지하지 못한 상태에서 작동이 유지되기 때문에 상기와 같은 문제점이 발생될 가능성이 매우 높다.
특히 자동차와 같은 이동수단에 배터리가 구비되는 경우 자동차 이동에 따른 진동 및 충격에 의해 너트 결합이 느슨해 질 수 있으며, 이에 따른 터미널 결합이 비정상적으로 체결되어 터미널의 결합 상태를 시스템 또는 사용자가 정확하게 파악하지 못할 경우 상술한 바와 같은 문제가 발생할 수 있다.
따라서 터미널의 결속 상태를 감지하되, 터미널이 완전히 분리된 경우뿐만 아니라, 터미널 간의 비정상 적인 결합 이를 테면 일정 압력 이상으로 결속되지 않는 경우도 감지하여 배터리의 동작을 정지시킬 수 있는 전원 연결장치의 기술 개발이 요구되고 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서 본 발명의 목적은, 터미널 연결 부에 스위치를 구성하며, 상기 스위치는 일정 하중이 가해질 경우에만 연결되고, 일정 하중 이하를 감지할 경우 차단되어 터미널의 비정상적인 결속 까지 감지하게 되는 전원 연결장치 및 이를 포함한 배터리 팩을 제공함에 있다.
특히 상기 스위치는 배터리 고전압 라인 상에 직렬로 배치하여 스위치 차단 시에는 고전압 라인을 단선시켜 고전압 라인에 과전류가 인가되는 것을 방지하는 전원 연결장치 및 이를 포함한 배터리 팩을 제공함에 있다.
본 발명의 일실시 예에 따른 전원 연결장치는, 전원라인의 끝단부에 형성되는 결합홀을 포함하는 복수의 터미널; 상기 복수의 터미널 각각의 결합홀에 끼워지는 단자부; 상기 복수의 터미널 간의 결합을 위해 상기 단자부에 결합되는 결합부재; 및 상기 단자부와 결합부재 사이에 설치되며, 상기 단자부와 결합부재의 결합에 의한 하중에 따라 차단 또는 연결되는 스위치부; 를 포함한다.
또한, 상기 단자부는, 상기 결합홀이 끼워지는 단자로드와, 상기 단자로드의 일단에 형성되는 단자몸체를 더 포함한다.
또한, 상기 스위치부는, 상기 단자몸체의 타면에 맞닿도록 상기 단자로드에 끼워지는 감지몸체와, 상기 몸체에 상기 단자 축 방향으로 회동 가능하도록 결합되며, 일단이 상기 결합부재의 일면에 맞닿아, 상기 결합부재의 위치에 따라 연동하는 감지로드로 구성된다.
이때, 상기 단자로드와, 상기 결합부재는 나사 결합되며, 상기 결합부재가 소정 하중 이상으로 조임 시 상기 감지로드의 일측 방향 운동에 의해 상기 스위치부가 연결되고, 상기 결합부재가 소정 하중 미만으로 풀림 시 상기 감지로드의 타측 방향 운동에 의해 상기 스위치부가 차단된다.
다른 실시 예로, 상기 스위치부는, 상기 단자부와 터미널 사이 또는 상기 결합부재와 터미널 사이에 구비되는 로드 셀로 이루어진다.
이때, 상기 스위치부는, 상기 전원라인 상에 연결되며, 상기 결합부재의 결합에 의해 소정의 하중 이상이 가해질 경우, 상기 스위치부는 연결되어 상기 전원라인의 연결이 유지되고, 상기 소정의 하중 미만이 가해질 경우 상기 스위치부는 차단되어 상기 전원라인이 단선된다.
아울러, 상기 전원 연결장치는, 복수 개가 구비될 경우 상기 스위치부 각각이 상기 전원라인 상에 직렬로 연결되어 상기 각각의 스위치부 중 어느 하나만 차단되어도 상기 전원 라인이 단선된다.
본 발명의 일실시 예에 따른 배터리 팩은, 상기 전원 연결장치를 포함한다.
또한, 상기 배터리 팩은, 배터리 관리 시스템에 연결되는 전원 컨트롤 라인; 을 더 포함하며, 상기 전원 연결장치의 스위치부는 상기 전원 컨트롤 라인 상에 직렬로 연결되어 상기 스위치부 차단 시 차단 신호가 상기 배터리 관리 시스템에 전달된다.
이때, 상기 전원 연결장치는, 복수 개가 구비될 경우 상기 스위치부 각각이 상기 전원 컨트롤 라인 상에 직렬로 연결되어 상기 각각의 스위치부 중 어느 하나만 차단되어도 상기 배터리 관리 시스템에 차단 신호가 전달된다.
상기와 같은 구성에 의한 본 발명의 전원 연결장치 및 이를 포함한 배터리 팩은, 터미널의 결속 상태를 감지하여 터미널의 결속이 견고히 되지 않은 경우 터미널이 연결된 시스템을 단선시켜 고전압 라인의 단락과 같은 과전류인가로 인한 배터리 손상을 방지한다. 또한, 배터리 관리 시스템이나 사용자가 인지하지 못하는 범위의 비정상적인 터미널 결속의 감지가 가능하기 때문에 특히 이동 중인 차량의 진동으로 인해 발생할 수 있는 터미널의 비정상적인 결합과 이를 통해 발생할 수 있는 배터리 손상을 미연에 방지하고, 이동 중인 차량의 배터리 손상으로 인한 사고를 예방할 수 있다.
도 1은 본 발명의 전원 연결장치 전체사시도
도 2는 본 발명의 제1 실시 예의 전원 연결장치 분해사시도
도 3은 도 1의 제1 실시 예의 AA' 단면도 (ON 시)
도 4는 도 1의 제1 실시 예의 AA' 단면도 (OFF 시)
도 5는 도 1의 제2 실시 예의 AA' 단면도
도 6은 본 발명의 전원 연결장치 연결 실시 예 개략도
도 7은 본 발명의 제3 실시 예의 배터리 팩의 배선 연결도
도 8은 본 발명의 제4 실시 예의 배터리 팩의 배선 연결도
이하, 상기와 같은 본 발명의 전원 연결장치의 실시 예에 대하여 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일실시 예에 따른 전원 연결장치는, 케이블 또는 버스바의 끝단에 형성되는 제1 터미널(40)과, 제1 터미널(40)과의 전기적 연결을 위해 케이블 또는 버스바의 끝단에 형성되는 제2 터미널(50)과, 제1 터미널(40)과 제2 터미널(50)을 전기적으로 연결함과 동시에 견고히 고정시키는 단자부(10) 및 결합부재(30)와, 제1 터미널(40)과 제2 터미널(50)의 결속 상태를 감지하기 위해 단자부(10)에 설치되는 스위치부(20, 200)를 포함하여 이루어진다.
도면상에는 제1 터미널(40)과 제2 터미널(50)을 단자부(10)를 통해 결속시키는 구성을 도시하였으나, 본 발명의 전원 연결장치는 단수의 터미널과 단자부의 결합에도 적용될 수 있음은 자명하다.
이하, 스위치부(20, 200) 구성에 따라 제1 실시 예와, 제2 실시 예로 나누어 설명하기로 한다. 편의상 도면의 아래쪽을 일측으로 도면의 위쪽을 타측으로 정의하여 설명하기로 한다.
- 실시 예 1(스위치 타입)
도 2 내지 도 4를 참조하면, 제1 터미널(40)에는 단자부(10)가 끼워지도록 제1 결합홀(41)이 형성되며, 제2 터미널(50)에는 단자부(10)가 끼워지도록 제2 결합홀(51)이 형성된다. 본실시 예에서는 제1 및 제2 결합홀(41, 51)의 단면이 원형으로 이루어지는 링터미널의 구성이 기재되어 있으나, 단자부(10)가 끼워질 수 있는 다양한 형상으로 이루어져도 무방함은 자명하다. 또한, 제1 및 제2 결합홀(41, 51)은, 단자부(10)와 후술되는 결합부재(30)의 형상에 따라 변경될 수 있다.
단자부(10)는 제1 및 제2 결합홀(41, 51)에 끼워져 제1 터미널(40)과 제2 터미널(50)을 연결하는 단자로드(12)와, 단자로드의 일단부(12a)에 상기 단자로드(12)의 직경보다 크게 형성되며, 단자로드(12)와 일체로 형성되는 단자몸체(11)로 구성된다. 단자몸체(11)는 단자로드(12)에 끼워지는 제2 터미널(50)이 단자로드의 일단부(12a) 외측으로 이탈되는 것을 방지하도록 구성된다. 단자로드의 타단부(12b)에는 결합부재(30)가 결합 고정된다. 통상적으로 단자로드의 타단부(12b) 외면에는 수나사산이 형성되며, 결합부재(30)는 너트로 될 수 있다. 따라서 단자부(10)와 결합부재(30)는 나사 결합될 수 있다. 결합부재(30)는, 제2 터미널(50)과 제1 터미널(40)이 순차적으로 끼워진 상태에서 단자로드의 타단부(12b)에 나사 결합된다. 즉 결합부재(30)와 단자로드(12)의 나사 결합을 통해 제1 터미널(40)이 단자로드의 타단부(12b) 외측으로 이탈되는 것을 방지한다. 또한, 결합부재(30)가 단자로드(12)에 소정의 하중 이상으로 결합되도록 하여 제1 및 제2 터미널(40, 50)이 서로 맞닿아 전기적으로 연결되며, 제1 및 제2 터미널(40, 50)의 결합을 견고히 한다. 이때 제1 및 제2 터미널(40, 50)의 결속 상태를 감지하기 위해 단자부(10)에는 스위치부(20)가 설치될 수 있다.
스위치부(20)는 감지몸체(21)와 감지로드(22)로 구성된다. 감지몸체(21)는 단자로드(12)에 끼워지도록 환형으로 이루어지며 내부에 감지로드의 일단부(22a)가 회동 가능하도록 공간이 형성된다. 감지몸체(21)는 단자몸체의 타단부(11a)와 제2 터미널의 일단부(50a) 사이에 배치될 수 있다. 감지로드(22)는 감지로드의 일단부(22a)가 감지몸체(21)에 수용되어 단자로드(12)의 축 방향을 따라 슬라이드 가능하도록 구성된다. 감지몸체의 일단부(21a)와 감지로드의 일단부(22a) 사이에는 탄성부재(23)가 구비되어 일정 하중 이상의 힘이 가해지지 않는 이상 감지로드의 일단부(22a)가 도 4에 도시된 바와 같이 항상 감지몸체의 타단부(21b)에 맞닿은 상태를 유지하도록 구성된다. 탄성부재(23)는 감지로드의 일단부(22a)가 감지몸체의 타단부(21b)에 맞닿은 상태를 유지할 수 있도록 탄성을 가하기 위한 통상의 코일 스프링이 적용될 수 있다.
감지로드의 타단부(22b)는 결합부재(30)의 일면에 맞닿도록 구성되며, 결합부재(30)의 위치에 따라 연동하도록 구성된다. 즉 결합부재(30)의 조임 하중이 커질수록 감지로드(22)는 도 3에 도시된 바와 같이 감지몸체의 일단부(21a)에 가까워지며, 결합부재(30)의 조임 하중이 작아질수록 감지로드(22)는 감지 몸체의 일단부(21a)에서 멀어지도록 구성된다.
상기와 같은 구성을 통해 결합부재(30)가 소정 하중이상으로 단자로드(12)에 결합되면, 즉 단자로드(12)에 결합부재(30)가 조임 결합 시 감지로드(22)의 일측 방향 운동에 의해 스위치부(20)가 연결되고, 결합부재(30)가 소정 하중 미만으로 단자로드(12)에 결합되면, 즉 단자로드(12)에서 결합부재(30)가 풀림 시 상기 감지로드(22)의 타측 방향 운동에 의해 스위치부(20)가 차단된다.
즉 결합부재(30)의 조임 상태에 따라 스위치부(20)는 연결 또는 차단되는 스위칭 역할을 수행한다. 스위치부(20)는 터미널이 연결하고자 하는 전원 라인에 직렬로 연결되어 스위치부(20)의 연결 또는 차단에 따라 상기 전원 라인을 연결 또는 단선 시킨다.
상기와 같은 구성에 의해 터미널의 결속 상태를 감지하여 터미널의 결속이 견고히 되지 않은 경우 터미널이 연결된 전원 라인을 단선시켜 고전압 라인의 단락과 같은 과전류인가로 인한 배터리 손상을 방지할 수 있다.
또한 결합부재(30)의 조임에 따른 스위치부(20)의 스위칭 하중은 터미널의 강도, 터미널의 결속 요구조건에 따라 다양하게 변형될 수 있음은 자명하다.
도 3에는 결합부재(30)가 단자로드(22)에 소정 하중 이상으로 결합되어 제1 터미널(40)과 제2 터미널(50)이 견고히 결합된 상태를 도시하고 있으며, 이에 따라 감지로드의 일단부(22a)가 감지몸체의 일단부(21a)에 근접 위치하고 있다.
도 4에는 결합부재(30)가 단자로드(22)에 소정 하중 미만으로 결합되어 제1 터미널(40)과 제2 터미널(50)이 일정거리 이격되어 결합된 상태를 도시하고 있으며, 이에 따라 감지로드의 일단부(22a)가 감지몸체의 타단부(21b)에 근접 위치하고 있다.
상기와 같은 구성을 통해 시스템이나 사용자가 인지하지 못하는 범위의 비정상적인 터미널 결속의 감지가 가능하기 때문에 특히 이동 중인 차량의 진동으로 인해 발생할 수 있는 터미널의 비정상적인 결합과 이를 통해 발생할 수 있는 배터리 손상을 미연에 방지하고, 이동 중인 차량의 배터리 손상으로 인한 사고를 예방할 수 있다.
- 실시 예 2(로드 셀 타입)
도 5를 참조하면, 단자부(11, 12)는, 제1 터미널(40)과 제2 터미널(50)을 연결하는 단자로드(12)와, 단자로드의 일단부(12a)에 단자로드(12)의 직경보다 크게 형성되며, 단자로드(12)와 일체로 형성되는 단자몸체(11)로 구성된다. 단자몸체(11)는 단자로드(12)에 끼워지는 제2 터미널(50)이 단자로드의 일단부(12a) 외측으로 이탈되는 것을 방지하도록 구성된다. 단자로드의 타단부(12b)에는 결합부재(30)가 결합 고정된다. 통상적으로 단자로드의 타단부(12b) 외면에는 수나사산이 형성되며, 결합부재(30)는 너트로 될 수 있다. 따라서 단자부(10)와 결합부재(30)는 나사 결합될 수 있다. 즉 결합부재(30)와 단자로드(12)의 나사 결합을 통해 제1 터미널(40)이 단자로드의 타단부(12b) 외측으로 이탈되는 것을 방지한다. 또한, 결합부재(30)가 단자로드(12)에 소정의 하중 이상으로 결합되도록 하여 제1 및 제2 터미널(40, 50)이 서로 맞닿아 전기적으로 연결되며, 제1 및 제2 터미널(40, 50)의 결합을 견고히 한다. 이때 제1 및 제2 터미널(40, 50)의 결속 상태를 감지하기 위해 단자부(10)에는 스위치부(200)가 설치될 수 있다.
스위치부(200)는 소정의 압력을 감지할 수 있는 로드 셀로 이루어진다. 스위치부(200)는 단자로드(12)에 끼워지도록 환형으로 이루어진다. 스위치부(200)는 단자몸체의 타단부(11a)와 제2 터미널의 일단부(50a) 사이에 배치될 수 있다.
로드 셀(Load Cell)은 몸체 주위에 변형(비틀림)을 전기 저항으로 변환하는 변형 게이지를 장착한 것으로서 이것이 로드 버튼에 연결되어 있다. 로드 버튼에 하중이 가해지면 응력에 비례한 변형이 발생하고, 그 변형에 따라서 변형 게이지의 전기 저항이 변화하기 때문에 흐르는 전류가 달라지는 것을 디지털의 전기 신호로 바꾸어 하중을 직접 수치로 표시한다. 로드 셀에는 압축형과 인장형 및 이 둘을 병용한 것 등이 있다.
상기와 같은 구성을 통해 결합부재(30)가 소정 하중이상으로 단자로드(12)에 결합되면, 즉 단자로드(12)에 결합부재(30)가 조임 결합 시 로드 셀로 되는 스위치부(200)가 이를 감지하여 스위치부(200)가 연결되고, 결합부재(30)가 소정 하중 미만으로 단자로드(12)에 결합되면, 즉 단자로드(12)에서 결합부재(30)가 풀림 시 로드 셀로 되는 스위치부(200)가 이를 감지하여 스위치부(200)가 차단된다.
즉 결합부재(30)의 조임 상태에 따라 스위치부(200)는 연결 또는 차단되는 스위칭 역할을 수행한다. 스위치부(200)는 터미널이 연결하고자 하는 전원 라인에 직렬로 연결되어 스위치부(200)의 연결 또는 차단에 따라 상기 전원 라인을 연결 또는 단선 시킨다.
상기와 같은 구성에 의해 터미널의 결속 상태를 감지하여 터미널의 결속이 견고히 되지 않은 경우 터미널이 연결된 전원 라인을 단선시켜 단락과 같은 과전류인가로 인한 시스템의 손상을 방지할 수 있다.
이하에서는 상기와 같이 구성된 본 발명의 실시 예에 따른 전원 연결장치의 적용 설치 예에 도면을 참조하여 설명한다.
- 설치 예
본 발명의 실시 예에 따른 전원 연결장치는 터미널의 비정상적인 결속 상태를 감지하여 시스템의 전원 라인을 차단하는 것을 주목적으로 한다. 따라서 본 발명의 실시 예에 따른 전원 연결장치는 배터리 팩 내부의 버스바 연결구조에 적용될 경우 매우 유용하게 사용될 수 있다.
도 6을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 스위치부(20, 200)는 배터리 팩의 전원 라인(100)에 설치될 수 있다. 상세하게는 스위치부(20, 200)는 전원라인(L) 상에 직렬로 연결될 수 있다. 따라서 스위치부(20, 200)가 소정이 하중 미만을 감지하게 되면, 치단되어 전원 라인(100)을 단선시킨다.
터미널 결속 감지 장치가 복수 개 구비되는 시스템의 경우 본 발명의 실시 예에 따른 복수의 스위치부(20, 200, 20', 200', 20'', 200'')는 복수의 스위치부 각각이 전원라인(L) 상에 직렬로 연결될 수 있다. 따라서 복수의 스위치부(20, 200, 20', 200', 20'', 200'') 중 어느 하나가 소정이 하중 미만을 감지하게 되면, 차단되어 전원 라인(100)을 단선시킨다.
또한, 복수의 스위치부(20, 200, 20', 200', 20'', 200'')는 배터리 관리 시스템(B)에 각각 연결되어 터미널의 결속 상태를 배터리 관리 시스템에 전달할 수 있도록 구성된다.
이하, 상기와 같은 본 발명의 전원 연결장치를 포함하는 배터리 팩의 실시 예에 대하여 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
- 실시 예 3
도 7을 참조하면, 본 발명의 제3 실시 예의 배터리 팩(1000)은 복수의 전원 연결장치(1100), 배터리(1200), 파워릴레이 컨트롤 단자(1400), 전원 연결장치 컨트롤 단자(1500) 및 파워 릴레이 어셈블리(1600)를 포함하여 이루어진다. 또한 배터리 팩(1000)에는 모터(1300) 및 배터리 관리 시스템(미도시)이 연결될 수 있다.
배터리(1200)는 모터(1300)로 전원을 공급하기 위한 통상의 이차전지용 배터리가 적용되며, 제1 양극단자(1210)와, 제1 음극단자(1220)를 각각 포함한다. 모터(1300)는 전원에 의해 구동되는 통상의 모터가 적용되며, 제2 양극단자(1310)와, 제2 음극단자(1320)를 포함한다. 파워 릴레이 어셈블리(1600)는 제1 양극단자(1210) 및 제2 양극단자(1310)에 연결되는 양극라인(1230)과, 제1 음극단자(1220) 및 제2 음극단자(1320)에 연결되는 음극라인(1240)과, 양극라인(1230) 상에 구비되는 양극릴레이(1620)와, 음극라인(1240) 상에 구비되는 음극릴레이(1630)와, 양극라인(1230)에 병렬로 연결되는 프리차지라인(1250)과, 프리차지라인(1250) 상에 구비되는 프리차지릴레이(1610)를 포함하여 구성된다.
프리차지릴레이(1610), 양극릴레이(1620) 및 음극릴레이(1630)는 각각 제1 신호라인(1611), 제2 신호라인(1621), 제3 신호라인(1631)에 연결되며, 제1 신호라인(1611), 제2 신호라인(1621), 제3 신호라인(1631)의 끝단에는 파워 릴레이 컨트롤 단자(1400)가 구비되어, 프리차지릴레이(1610), 양극릴레이(1620) 및 음극릴레이는(1630)의 정보를 배터리 관리 시스템에 전달한다.
이때, 전원 연결장치(1100)는 제1 양극단자(1210)와 양극라인(1230), 제2 양극단자와(1310)와 양극라인(1230), 제1 음극단자(1220)와 음극라인(1240) 및 제2 음극단자(1320)와 음극라인(1240)의 연결부에 각각 구비될 수 있다.
각각의 전원 연결장치(1100)는 전원 연결 라인(1110) 상에 직렬로 연결되며, 전원 연결 라인(1110)의 끝단에는 전원 연결 컨트롤 단자(1500)가 구비된다. 전원 연결 컨트롤 단자(1500)는 배터리 관리 시스템에 연결되어 각각의 전원 연결장치(1100)의 연결 또는 차단 여부를 배터리 관리 시스템에 전달한다.
상기와 같은 구성에 의해 제1 양극단자(1210)와 양극라인(1230), 제2 양극단자와(1310)와 양극라인(1230), 제1 음극단자(1220)와 음극라인(1240) 및 제2 음극단자(1320)와 음극라인(1240)의 연결부 중 적어도 하나 이상의 비정상적인 결합이 감지 될 경우 전원 연결장치(1100), 전원 연결 라인(1110) 및 전원 연결 컨트롤 단자(1500)를 통해 배터리 관리 시스템에 전달된다.
- 실시 예 4
도 8을 참조하면, 본 발명의 제4 실시 예의 배터리 팩(2000)은 복수의 전원 연결장치(2100), 배터리(2200), 파워릴레이 컨트롤 단자(2400), 전원 연결장치 컨트롤 단자(2500) 및 파워 릴레이 어셈블리(2600)를 포함하여 이루어진다. 또한 배터리 팩(2000)에는, 모터 (2300) 및 배터리 관리 시스템(미도시)이 연결될 수 있다.
본 발명의 제4 실시 예의 배터리 팩(2000)은 상술된 제3 실시 예의 배터리 팩(1000)과, 그 세부 구성이 동일하며 전원 연결장치(2100)의 연결구조에만 차이점이 있는 바 이에 대해서만 상세 설명하기로 한다.
전원 연결장치(2100)는 제1 양극단자(2210)와 양극라인(2230), 제2 양극단자와(2310)와 양극라인(2230), 제1 음극단자(2220)와 음극라인(2240) 및 제2 음극단자(2320)와 음극라인(2240)의 연결부에 각각 구비될 수 있다.
각각의 전원 연결장치(2100)는 전원 연결 라인(2110) 상에 직렬로 연결되며, 전원 연결 라인(2110)은 파워 릴레이 컨트롤 단자(2400)에 연결된다. 따라서 각각의 전원 연결장치(2100)의 연결 또는 차단 여부를 배터리 관리 시스템에 전달한다.
상기와 같은 구성에 의해 제1 양극단자(2210)와 양극라인(2230), 제2 양극단자와(2310)와 양극라인(2230), 제1 음극단자(2220)와 음극라인(2240) 및 제2 음극단자(2320)와 음극라인(2240)의 연결부 중 적어도 하나 이상의 비정상적인 결합이 감지 될 경우 전원 연결장치(2100), 전원 연결 라인(2110) 및 파워 릴레이 컨트롤 단자(2400)를 통해 배터리 관리 시스템에 전달된다.
본 발명은 상기한 실시 예에 한정하여 기술적 사상을 해석해서는 안 된다. 적용범위가 다양함은 물론이고, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당업자의 수준에서 다양한 변형 실시가 가능하다. 따라서 이러한 개량 및 변경은 당업자에게 자명한 것인 한 본 발명의 보호범위에 속하게 된다.
10 : 단자부 11 : 단자몸체
12 : 단자로드
20, 200 : 스위치부 21 : 감지몸체
22 : 감지로드
30 : 결합부재
40 : 제1 터미널 50 : 제2 터미널
L : 전원라인 B : 배터리 관리 시스템
1000, 2000 : 배터리 팩 1100, 2100 : 전원 연결장치
1200, 2200 : 배터리 1300, 2300 : 모터
1400, 2400 : 파워 릴레이 컨트롤 단자
1500 : 전원 연결 컨트롤 단자
1600, 2600 : 파워 릴레이 어셈블리

Claims (10)

  1. 전원라인의 끝단부에 형성되는 결합홀을 포함하는 복수의 터미널;
    상기 복수의 터미널 각각의 결합홀에 끼워지는 단자부;
    상기 복수의 터미널 간의 결합을 위해 상기 단자부에 결합되는 결합부재; 및
    상기 단자부와 결합부재 사이에 설치되며, 상기 단자부와 결합부재의 결합에 의한 하중에 따라 차단 또는 연결되는 스위치부;
    를 포함하는, 전원 연결장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 단자부는, 상기 결합홀이 끼워지는 단자로드와, 상기 단자로드의 일단에 형성되는 단자몸체를 더 포함하는, 전원 연결장치.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 스위치부는,
    상기 단자몸체의 타면에 맞닿도록 상기 단자로드에 끼워지는 감지몸체와, 상기 몸체에 상기 단자 축 방향으로 회동 가능하도록 결합되며, 일단이 상기 결합부재의 일면에 맞닿아, 상기 결합부재의 위치에 따라 연동하는 감지로드로 구성되는, 전원 연결장치.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 단자로드와, 상기 결합부재는 나사 결합되며,
    상기 결합부재가 소정 하중 이상으로 조임 시 상기 감지로드의 일측 방향 운동에 의해 상기 스위치부가 연결되고, 상기 결합부재가 소정 하중 미만으로 풀림 시 상기 감지로드의 타측 방향 운동에 의해 상기 스위치부가 차단되는, 전원 연결장치.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 스위치부는,
    상기 단자부와 터미널 사이 또는 상기 결합부재와 터미널 사이에 구비되는 로드 셀로 이루어지는, 전원 연결장치.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 스위치부는,
    상기 전원라인 상에 연결되며, 상기 결합부재의 결합에 의해 소정의 하중 이상이 가해질 경우, 상기 스위치부는 연결되어 상기 전원라인의 연결이 유지되고, 상기 소정의 하중 미만이 가해질 경우 상기 스위치부는 차단되어 상기 전원라인이 단선되는, 전원 연결장치.
  7. 제 6항에 있어서,
    상기 전원 연결장치는,
    복수 개가 구비될 경우 상기 스위치부 각각이 상기 전원라인 상에 직렬로 연결되어 상기 각각의 스위치부 중 어느 하나만 차단되어도 상기 전원 라인이 단선되는, 전원 연결장치.
  8. 제 1항 내지 제 7항 중 어느 한 항의 전원 연결장치를 포함하는 배터리 팩.
  9. 제 8항에 있어서,
    상기 배터리 팩은,
    배터리 관리 시스템에 연결되는 전원 컨트롤 라인; 을 더 포함하며,
    상기 전원 연결장치의 스위치부는 상기 전원 컨트롤 라인 상에 직렬로 연결되어 상기 스위치부 차단 시 차단 신호가 상기 배터리 관리 시스템에 전달되는, 전원 연결장치를 포함하는 배터리 팩.
  10. 제 9항에 있어서,
    상기 전원 연결장치는,
    복수 개가 구비될 경우 상기 스위치부 각각이 상기 전원 컨트롤 라인 상에 직렬로 연결되어 상기 각각의 스위치부 중 어느 하나만 차단되어도 상기 배터리 관리 시스템에 차단 신호가 전달되는, 전원 연결장치를 포함하는 배터리 팩.
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