KR20140095147A - Ptc 스위칭 소자가 포함된 배터리 팩 시스템 - Google Patents

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KR20140095147A
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전지훈
정세훈
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에스케이이노베이션 주식회사
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Abstract

본 발명은 PTC(Positive Temperature Coefficient) 스위칭 소자가 포함된 배터리 팩 시스템에 관한 것으로서, 더 상세하게는 배터리 셀의 전압(또는 전류/온도 등이 됨) 측정을 위한 센싱 어셈블리에 과전류가 흐르는 경우 센싱 어셈블리 상의 PTC 스위칭 소자가 과전류를 차단하는 PTC 스위칭 소자가 포함된 배터리 팩 시스템 을 제공한다.

Description

PTC 스위칭 소자가 포함된 배터리 팩 시스템{Battery pack system with Positive Temperature Coefficient Switching Apparatus}
본 발명은 센싱 어셈블리의 과전류 차단을 위한 PTC(Positive Temperature Coefficient) 스위칭 소자가 포함된 배터리 팩 시스템에 관한 것이다.
전지는 크게 1차 전지와 2차 전지로 구분될 수 있는데, 1차 전지란 비가역적인 반응을 이용하여 전기를 생산하므로 한 번 사용된 후에는 재사용이 불가능한 전지로서 일반적으로 많이 사용하는 건전지, 수은 전지, 볼타 전지 등이 이에 속하며, 2차 전지는 이와는 달리 가역적인 반응을 이용하므로 사용 후 충전하여 재사용이 가능한 전지로서 납축전지, 리튬 이온 전지, 니카드(Ni-Cd) 전지 등이 이에 속한다.
일반적으로 2차 전지는 그 내부에 다수 개의 단위 셀을 포함하고 있으며, 또한 일반적으로 각 셀의 전극들과 연결된 한 쌍의 외부 단자 탭(전지 하나당 한 쌍이 구비되어 전극으로서 기능하는 탭)이 외부로 노출되어 있는 형태로 구성된다. 이와 같은 2차 전지들은 일반적으로 단일 개 사용되기보다는 다수 개가 연결되어 하나의 팩으로서의 배터리를 형성하게 된다. 이러한 팩 형태의 배터리에서 각각의 전지들을 (전지를 구성하는 단위 셀과 구별하여) 셀이라 칭하며, 물론 각 셀의 탭들은 전기적으로 연결되게 된다.
이와 같은 2차 전지의 형태 중 널리 사용되는 형태는, 배터리를 형성하는 셀이 파우치 형을 이루고 있는 형태, 즉 파우치 셀로 이루어지는 형태이다. 파우치 셀은, 파우치 형태로 된 케이스 내부에 전해질 및 전극 등이 수용되며, 양극 및 음극이 파우치 외부로 노출되어 있는 형태로 되어 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며 일반적인 2차 전지 형태의 단위 셀들로도 구성이 가능하다.
단위 셀로 이루어지는 배터리에 있어서, 단위 셀 자체의 형태적 특성 상 에너지 밀도, 생산성, 냉각 성능, 셀 성능 안전성 등이 우수한 장점들을 많이 가지고 있어 그 사용이 널리 일반화되어 있다.
그러나 단위 셀에 있어서, 과전류가 흐르는 등의 동작 이상이 발생했을 경우 과열에 의하여 단위 셀이 부풀어서 파손되는 등의 문제가 생길 수 있어, 항상 각 개별 셀의 전압, 온도 등의 여러 상태 값들을 측정 및 모니터링 하여 단위 셀에 과충전 또는 과방전이 인가되는 것을 방지해야 한다는 점이 고려되어야 한다.
일반적으로, 이러한 단위 셀의 보호회로에는 과충전, 과방전, 단락, 과전류 등의 이상 상태가 발생되었을 경우 단위 셀을 보호하기 위해 고전압 경로를 비가역적으로 단선시켜 전류의 흐름을 차단하는 퓨즈가 포함되어 있다.
이러한 퓨즈 구조를 이용한 방식이 한국공개특허 [10-2008-0015215]에 퓨즈 불량의 자체 모니터링이 가능한 2차 전지 보호회로, 이를 이용한 배터리 팩 및 퓨즈 불량 모니터링 방법, 및 불량 퓨즈가 포함된 전지 조립체 분류 방법이 기재되어 있다.
그런데, 이러한 퓨즈 구조를 이용한 방식의 경우, 배터리에서 외부로 인가되는 고전압 경로(high voltage path) 상에만 퓨즈를 적용하게 된다. 따라서, 저전압 경로(low voltage path)에도 오랜 시간 동안 전류가 인가되어 소규모 융착 및 화염이 발생할 수 있다는 문제점이 있다.
한국공개특허 [10-2008-0015215]
따라서, 본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 저전압 경로에서 오랜 시간 동안 전류가 인가되어 소규모 융착 및 화염이 발생하는 경우 과전류 차단을 방지함으로써 저전압 경로의 안정성을 확보하는 PTC 스위칭 소자가 포함된 배터리 팩 시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 PTC(Positive Temperature Coefficient) 스위칭 소자가 포함된 배터리 팩 시스템에 있어서, 양극단자와 음극단자를 포함하는 배터리 단위 셀 복수 개를 포함하는 배터리 팩; 상기 배터리 단위 셀들이 직렬로 연결되어 부하로 출력을 보내는 경로와 연결되는 파워 컨트롤부; 상기 각각의 배터리 단위 셀들의 각각의 양극 단자 및 각각의 음극 단자와 연결되는 센싱 팁, 상기 센싱팁과 연결되어 과전류 상태인 경우 과전류를 차단 하는 복수 개의 PTC 스위칭 소자, 및 상기 PTC 스위칭 소자와 연결되어 외부와 통신을 하는 제1 센싱 커넥터를 포함하는 센싱 어셈블리; 및 상기 센싱 어셈블리의 제1 센싱 커넥터와 연결되어 상기 배터리 단위 셀을 제어하는 배터리 컨트롤부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 센싱 어셈블리는 상기 배터리 단위 셀들의 온도를 측정하기 위한 온도센서 및 상기 온도센서와 연결되어 외부와 통신을 하는 제2 센싱 커넥터를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또, PTC 스위칭 소자의 개수는 배터리 단위 셀의 개수가 n(n은 자연수)개 일 경우 n+1개인 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 컨트롤부는 상기 PTC 스위칭 소자의 과전류 차단 이력을 저장하는 것을 특징으로 한다.
또, 상기 컨트롤부는 상기 PTC 스위칭 소자의 과전류 차단 이력 및 과전류 차단이 발생한 시점의 상기 배터리 팩의 상태를 저장하는 것을 특징으로 한다.
아울러, 상기 컨트롤부는 상기 과전류 차단 이력이 미리 결정된 기준 이상인 경우 상기 PTC 스위칭 소자의 교체 메시지를 출력하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의하면, 센싱 어셈블리상의 회로 기판(PCB: Printed Circuit Board)의 배터리 모듈 전압 혹은 온도 센싱 라인에 구비된 다수 개의 PTC(Positive Temperature Coefficient) 스위칭 소자를 이용하여 특정 전류 이상의 과전류가 인가될 때, 과전류가 여타 시스템 구성부품에 인가되지 않도록 시스템이 구성되어, PTC 스위칭 소자가 과전류를 차단함으로 저전압 경로의 안정성을 확보하는 효과가 있다.
또한, PTC 스위칭 소자의 과전류 차단 이력을 저장하여 PTC 소자의 교체 주기를 알림으로 배터리 팩의 관리 효율을 높이는 효과가 있다.
아울러, PTC 스위칭 소자의 과전류 차단 이력과 과전류 발생 시 배터리 팩의 상태를 같이 저장하여 배터리 팩의 문제점을 진단함으로 배터리 팩의 관리 효율을 더욱 높이는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 PTC 스위칭 소자가 포함된 배터리 팩 시스템 의 개념도.
도 2는 도 1에 도시된 센싱 어셈블리를 가지는 배터리.
도 3은 도 1에 도시된 센싱 어셈블리를 가지는 배터리의 분해 사시도.
도 4는 도 1에 도시된 센싱 어셈블리의 사시도.
도 5는 도 1에 도시된 센싱 어셈블리 상면도.
이하, 본 발명의 일 실시예에 따른 PTC 스위칭 소자가 포함된 배터리 팩 시스템 은 첨부한 도면을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 PTC 스위칭 소자가 포함된 배터리 팩 시스템 의 개념도이고, 도 2는 도 1에 도시된 센싱 어셈블리를 가지는 배터리이며, 도 3은 도 1에 도시된 센싱 어셈블리를 가지는 배터리의 분해 사시도이고, 도 4는 도 1에 도시된 센싱 어셈블리의 사시도이며, 도 5는 도 1에 도시된 센싱 어셈블리 상면도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 PTC(Positive Temperature Coefficient) 스위칭 소자가 포함된 배터리 팩 시스템은 배터리 팩(500), 파워 컨트롤부(200), 센싱 어셈블리(100), 배터리 컨트롤부를 포함하여 구성된다.
배터리 팩(500)은 양극단자와 음극단자를 포함하는 배터리 단위 셀 복수 개를 포함하여 구성된다. 배터리 팩(500)은 파우치 형태의 단위 셀들로 구성될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며 일반적인 2차 전지 형태의 단위 셀들로도 구성이 가능하다. 도 2는 도 1에 도시된 센싱 어셈블리를 가지는 배터리를 도시한 것이다. 도 2에 도시된 바와 같이 배터리 팩은 일정 수량의 단위 셀이 적층되어 있는 형태로 이루어진다.
보다 상세하게는, 배터리 팩(500)은 일측 방향으로 양극 단자 및 음극 단자가 돌출되어 노출 형성되는 단위 셀들이 적층된 형태로 이루어지는데, 도 2 및 이하 도면들에서는 단위 셀들이 직렬로 8개, 1열로 적층되어 있는 형태를 도시하고 있으며, 물론 본 발명에서의 배터리 팩(500)은 단위 셀들이 직렬로 적층된 열이 다수 개 병렬로 배치되는 형태 등도 모두 포함할 수 있음을 밝혀 둔다.
즉, 본 발명에서의 배터리 팩(500)은, 양극 단자 및 음극 단자가 같은 방향으로 노출되어 있는 형태로 되어 있는 단위 셀들이 적층 배열되기만 한다면 그 적층 배열 방식은 어떤 식으로 이루어져도 무방하다.
파워 컨트롤부(200)는 배터리 단위 셀들이 직렬로 연결되어 배터리 양극단자(510)와 배터리 음극단자(520)를 통해 차량부(400)의 부하로 출력을 보내는 경로와 연결되며, 차량부(400)에 배터리 팩(500)의 에너지를 공급하는 기능을 한다. 물론, 차량부(400)에는 차량의 구동을 위한 모터, 기어 등이 구비되며, 이에 대하여는 널리 공지되어 있으므로 더 이상의 설명은 생략하기로 한다.
센싱 어셈블리(100)는 각각의 배터리 단위 셀들의 각각의 양극 단자 및 각각의 음극 단자와 각각 연결되는 복수 개의 센싱 팁(110), 각각의 센싱팁과 각각 연결되어 과전류 상태인 경우 과전류를 차단하는 복수 개의 PTC 스위칭 소자(130) 및 각각의 PTC 스위칭 소자(130)와 연결되어 외부와 통신을 하는 제1 센싱 커넥터(140)를 포함하여 구성된다. 이때, 배터리 단위 셀들의 온도를 센싱하는 온도센서(120) 및 온도센서(120)와 연결되어 외부와 통신을 하는 제2 센싱 커넥터(150)를 더 포함하여 구성될 수 있다.
도 3은 센싱 어셈블리를 가지는 배터리의 분해 사시도이고, 도 4는 센싱 어셈블리를 보다 상세히 도시하고 있으며, 도 5는 센싱 어셈블리의 상면도 이다. 도 3에서도 도시되어 있는 바와 같이, 센싱 어셈블리(100)는 그 형태적인 구조상 양극 단자 및 음극 단자가 같은 방향으로 돌출된 형태로 이루어져 있는 경우에 최적으로 구비될 수 있다. 도시된 바와 같이 센싱 어셈블리(100)는 일반적으로 온도 센서(120), 센싱 팁(110), PTC 스위칭 소자(130) 제1 센싱 커넥터(140) 및 제2 센싱 커넥터(150)로 이루어진다. 이하에서 센싱 어셈블리(100)의 구조를 보다 상세히 설명한다.
센싱 어셈블리(100)는 도 3에 도시된 바와 같이 단위 셀들이 적층된 결합체에 대하여 양극 단자 및 음극 단자가 돌출된 면 측에 배치 구비된다. 보다 풀어서 설명하자면 다음과 같다.
단위 셀은 얇은 두께와 넓적한 면을 가지는 납작한 형태로 이루어질 수 있다. 단위 셀들이 적층되면 두께 방향으로 면이 이루어지게 되며, 양극 단자 및 음극 단자는 두께 측에서 돌출되어 있으므로, 단위 셀들이 적층된 결합체에서는 양극 단자 및 음극 단자 다수 개가 일측 면에서 돌출되어 있는 형태를 이루게 된다.
이때, 센싱 어셈블리(100)는 단위 셀의 면 쪽에 구비되는 것이 아니라, 바로 단위 셀들이 적층됨으로써 두께 방향으로 다수 개의 단위 셀들에 의해 이루어지는 면에 센싱 어셈블리(100)가 놓여지게 된다.
특히, 단위 셀들이 적층되어 이루어지는 결합체에서 두께 방향으로 이루어지는 면들 중에서도, 센싱 어셈블리(100)는 양극 단자 및 음극 단자가 돌출되어 있는 면 측에 배치되게 된다.
도 4를 계속 설명하면, 센싱 팁(110)은, 도전체 재질로 형성되어 센싱 어셈블리(100)로부터 돌출 구비되는데, 각각이 양극 단자 및 음극 단자에 접촉되어 각 단위 셀의 전압 신호를 측정하게 된다. 이 때 센싱 어셈블리(100)가 구비되는 것은 하나의 배터리가 단위 셀들의 적층체로 구성되어 단위 셀이 다수 개가 되며, 따라서 각각의 단위 셀(즉 각각의 단위 셀의 각 전극 단자)에서의 신호를 측정하기 위해서는 당연히 센싱 팁(110)은 하나의 센싱 어셈블리(100) 당 복수 개가 구비되도록 한다.
이때, 도 4 내지 5에서는 단위 셀이 8개가 적층된 예시를 보여 주고 있는바 센싱 팁(110)은 9개가 구비되는 것으로 묘사되었으나, 이로써 본 발명이 한정되는 것은 전혀 아니며, 하나의 센싱 어셈블리(100) 당 구비되는 센싱 팁(110)의 개수는 물론 단위 셀의 적층 개수에 따라 달라지게 됨은 당연하다.
PTC 스위칭 소자(130)는 배터리 단위 셀의 개수가 n(n은 자연수)개 일 경우 n+1개의 PTC 스위칭 소자(130)가 포함되어 구성되는 것이 바람직하다. 배터리 단위 셀의 개수가 n(n은 자연수)개 일 경우 각각의 배터리 단위 셀을 센싱하기 위해서는 각각의 배터리 단위 셀 간의 연결부(n-1개)와 양측 끝단 배터리 단위 셀의 2개의 단자를 각각 센싱 어셈블리(100)에 연결하여야 하기 때문에 총 n+1개의 센싱라인이 필요하며 각 센싱 라인마다 PTC 스위칭 소자(130)가 필요하므로 총 n+1개의 내장된 PTC 스위칭 소자(130)가 구비되는 것이 바람직 하다.
PTC 스위칭 소자(130)는 배터리 단위 셀의 개수가 n(n은 자연수)개 일 경우 1번째 배터리 단위 셀에서 파워 컨트롤부와 연결되는 단자와 연결되는 1번째 PTC 스위칭 소자(130), 1번째 배터리 단위 셀과 2번째 배터리 단위 셀의 연결부와 연결되는 2번째 PTC 스위칭 소자(130) 내지 n-1번째 배터리 단위 셀과 n번째 배터리 단위 셀의 연결부와 연결되는 n번째 PTC 스위칭 소자(130), n번째 배터리 단위 셀에서 파워 컨트롤부와 연결되는 단자와 연결되는 n+1번째 PTC 스위칭 소자(130)가 포함되어 구성되는 것이 바람직하다. 각각의 센싱라인 마다 각각의 PTC 스위칭 소자(130)가 연결되어 각각의 센싱라인의 개별 차단이 가능함으로 저전압 경로의 안정성을 확보할 수 있다.
PTC 소자의 특징은 일정한 온도(큐리온도)에서 저항이 급격히 증가한다는 것이다. 또한 PTC는 저항-온도 특성 (R-T),전압-전류특성(I-V), 전류-시간특성(I-T)의 3대 특성을 이용하여 폭 넓은 제품에 적용되고 있다.
저항-온도 특성(R-T)은 5V D.C 이하에서 PTC 소자 주위 온도의 변화에 따른 전기저항을 측정할 때 저항 값이 급격히 증가하는 온도를 저항 급변점 온도 또는 큐리 온도라고 하는데, 일반적으로 최소 저항값 또는 기준온도 저항값의 2배에 대응하는 온도로 정의된다.
전류-전압특성(I-V)은 PTC 소자에 전압을 인가하여 서서히 증가 시키면 자기 발열에 의해 소자의 온도가 상승하여 큐리 온도 부근에 도달하면 전압증가에 따라 전류 감소가 나타난다. 한편 소자에 인가되는 전압이 어떤 값을 초과하면 전압의 증가에 따라 전류 값도 급격히 증가하여 브레이크 다운(Break Down)에 이르게 된다. 이 전압을 파괴전압(Vb)라 한다.
전류-시간특성(I-T)은 초기에 대 전류가 흐르고 그 후 감쇄해서 미소전류에 억제되는 성질은 온도 상승이 빠른 발열체로써 과전류 방지용, 무접점 스위치 등의 기능을 갖는다.
과전류 보호용 PTC 스위칭 소자(130)는 전원이 OFF될 때까지 회로보호를 계속하고 과전류가 제거될 때 PTC 스위칭 소자(130)는 초기상태로 돌아온다. 또한, 비접촉 견고한 구조 때문에 기계적인 진동이나 충격에 강하다.
이와 같이 각각의 센싱라인에 구비된 다수 개의 스위칭 소자를 이용하여 특정 전류 이상의 과전류가 인가될 때, 과전류가 여타 시스템 구성부품에 인가되지 않도록 시스템이 구성되어, PTC 스위칭 소자가 과전류를 차단함으로 저전압 경로의 안정성을 확보하는 효과가 있으며 퓨즈 등의 1회성 소자를 이용하는 것보다 관리 효율을 높이는 효과가 있다.
온도 센서(120)는 단위 셀들의 온도를 측정하는 역할을 하는데, 특히 본 발명에서 온도 센서(120)는 단위 셀들이 적층되어 이루어지는 결합체에서 센싱 어셈블 리가 접촉되는 면 상에 돌출 구비된다. 이 때 센싱 어셈블리(100)는 단위 셀들이 적층되어 이루는 면 상에 배치되므로, 온도 센서(120)는 당연히 단위 셀들의 사이로 개재 배치되게 된다.
제1 센싱 커넥터(140) 및 제2 센싱 커넥터(150)는, 온도 센서(120) 및 센싱 팁(110)과 연결되어 측정값을 배터리 컨트롤부(300)로 전송한다. 상세히는, 제1 센싱 커넥터(140)는 각각의 센싱 팁(110)들과 연결되어 각각의 센싱 팁(110)들에서 측정된 전압 신호를 배터리 컨트롤부(300)로 전송하는 역할을 하며, 제2 센싱 커넥터(150)는 온도 센서(120)와 연결되어 온도 센서(120)에서 측정된 온도 신호를 배터리 컨트롤부(300)로 전송하는 역할을 한다.
본 발명의 일 실시예에서, 도 4 내지 도 5에 도시되어 있는 바와 같이, 센싱 어셈블리(100)는 센싱 팁(110) 및 온도 센서(120)와 제1 센싱 커넥터(140) 및 제2 센싱 커넥터(150)간 신호를 전송하도록 연결하는 PCB 기판을 포함하여 이루어지는 것이 바람직하다. 즉 각각의 센싱 팁(110)들은 제1 센싱 커넥터(140)에 연결되고, 온도 센서(120)는 제2 센싱 커넥터(150)에 연결되는데, 이를 개별적인 전선으로 연결하도록 구성하여도 무방하나, PCB 기판에 이러한 연결 회로가 배치되도록 구성함으로써 효율성을 더욱 높일 수 있다.
배터리 컨트롤부(300)는 센싱 어셈블리(100)와 연결되어 배터리 단위 셀을 제어한다. 이때, 센싱어셈블리가 제 1 센싱커넥터만 구비되었을 경우 제1 센싱 커넥터(140)와 연결되며, 센싱어셈블리가 제 1 센킹커넥터 및 제 2 센싱커넥터가 구비되었을 경우 제1 센싱 커넥터(140) 및 제2 센싱 커넥터(150)와 연결될 수 있다. 센싱 어셈블리(100)와 연결되는 신호선은 배터리 팩(500)의 온도/전압 등의 측정값을 입력받고, 배터리 팩(500)를 제어하는 배터리 컨트롤부(300)와 연결된다.
컨트롤부(300)는 PTC 스위칭 소자(130)의 과전류 차단 이력을 저장할 수 있다. 여기서 과전류 차단 이력은 과전류 차단 횟수 및 과전류 차단 시간 등이 될 수 있으며, 과전류 차단이 발생한 시점에서 복구된 시점까지를 하나의 이력으로 저장할 수 있다.
또한, 컨트롤부(300)는 PTC 스위칭 소자(130)의 과전류 차단 이력 및 과전류 차단이 발생한 시점의 배터리 팩의 상태를 저장할 수 있다. 여기서, 과전류 차단이 발생한 시점의 배터리 팩의 상태는 배터리 팩의 온도 등이 될 수 있다.
과전류 차단 이력이 미리 결정된 기준 이상인 경우 PTC 스위칭 소자(130)의 교체 메시지를 출력할 수 있다.
또한, 컨트롤부(300)는 PTC 스위칭 소자(130)의 과전류 차단 이력 및 과전류 차단이 발생한 시점의 배터리 팩의 상태를 저장하여 배터리 팩 시스템의 과전류 발생 원인을 파악하기 위한 정보로 이용할 수 있다. 과전류 차단 시 전류값은 PCT 스위칭 소자(130)의 이벤트(event)발생 한계전류로 유추가 가능하다.
이와 같이 센싱 어셈블리(100)는 배터리 컨트롤부(300)로, 제1 센싱 커넥터(140)를 통해 각각의 단위 셀의 전압 값을 전송하고, 제2 센싱 커넥터(150)를 통해 배터리 팩(500) 단위 셀의 전반적인 온도 값을 전송함으로써, 배터리 컨트롤부(300)에서 배터리 팩(500)의 전압, 온도와 같은 셀 상태를 측정하기 위한 값을 총괄적으로 전송받을 수 있으며, PTC 스위칭 소자의 과전류 차단 이력과 과전류 발생 시점의 배터리 팩의 상태정보를 같이 저장할 수 있다. 이에 따라 배터리 컨트롤부에서 배터리 팩(500)을 관리함에 있어 보다 정확한 판단 및 빠른 상황 대처를 할 수가 있으며, 궁극적으로 배터리 팩(500)의 관리 및 운용 효율이 비약적으로 증대될 수 있게 된다.
본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 아니하며, 적용범위가 다양함은 물론이고, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이다.
100: 센싱 어셈블리 110: 센싱 팁
120: 온도센서 130: PTC 스위칭 소자
140: 제1 센싱 커넥터 150: 제2 센싱 커넥터
200: 파워 컨트롤부 300: 배터리 컨트롤부
400: 차량부 500: 배터리 팩
510: 배터리 양극단자 520: 배터리 음극단자

Claims (6)

  1. 양극단자와 음극단자를 포함하는 배터리 단위 셀 복수 개를 포함하는 배터리 팩;
    상기 배터리 단위 셀들이 직렬로 연결되어 부하로 출력을 보내는 경로와 연결되는 파워 컨트롤부;
    상기 각각의 배터리 단위 셀들의 각각의 양극 단자 및 각각의 음극 단자와 연결되는 센싱 팁, 상기 센싱팁과 연결되어 과전류 상태인 경우 과전류를 차단 하는 복수 개의 PTC(Positive Temperature Coefficient) 스위칭 소자, 및 상기 PTC 스위칭 소자와 연결되어 외부와 통신을 하는 제1 센싱 커넥터를 포함하는 센싱 어셈블리; 및
    상기 센싱 어셈블리의 제1 센싱 커넥터와 연결되어 상기 배터리 단위 셀을 제어하는 배터리 컨트롤부;
    를 포함하는 PTC 스위칭 소자가 포함된 배터리 팩 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 센싱 어셈블리는 상기 배터리 단위 셀들의 온도를 측정하기 위한 온도센서 및 상기 온도센서와 연결되어 외부와 통신을 하는 제2 센싱 커넥터를 포함하는 PTC 스위칭 소자가 포함된 배터리 팩 시스템.
  3. 제1항에 있어서, PTC 스위칭 소자의 개수는
    배터리 단위 셀의 개수가 n(n은 자연수)개 일 경우 n+1개인 PTC 스위칭 소자가 포함된 배터리 팩 시스템.
  4. 제1항에 있어서, 상기 컨트롤부는
    상기 PTC 스위칭 소자의 과전류 차단 이력을 저장하는 PTC 스위칭 소자가 포함된 배터리 팩 시스템.
  5. 제2항에 있어서, 상기 컨트롤부는
    상기 PTC 스위칭 소자의 과전류 차단 이력 및 과전류 차단이 발생한 시점의 상기 배터리 팩의 상태를 저장하는 PTC 스위칭 소자가 포함된 배터리 팩 시스템.
  6. 제4항 또는 제5항에 있어서, 상기 컨트롤부는
    상기 과전류 차단 이력이 미리 결정된 기준 이상인 경우 상기 PTC 스위칭 소자의 교체 메시지를 출력하는 PTC 스위칭 소자가 포함된 배터리 팩 시스템.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN105914330A (zh) * 2016-06-23 2016-08-31 苏州安靠电源有限公司 大容量电池组安全保护装置

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN105914330A (zh) * 2016-06-23 2016-08-31 苏州安靠电源有限公司 大容量电池组安全保护装置

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