KR20160044654A - 전지팩 모듈의 센싱보드 - Google Patents

전지팩 모듈의 센싱보드 Download PDF

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KR20160044654A
KR20160044654A KR1020140138988A KR20140138988A KR20160044654A KR 20160044654 A KR20160044654 A KR 20160044654A KR 1020140138988 A KR1020140138988 A KR 1020140138988A KR 20140138988 A KR20140138988 A KR 20140138988A KR 20160044654 A KR20160044654 A KR 20160044654A
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김석호
강태주
송영두
장민호
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세방전지(주)
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Abstract

본 발명은 전지팩 모듈의 센싱보드에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 전지팩 모듈의 전원을 입출력하도록 전지팩 모듈에서 전지팩과 전지팩을 직렬 또는 병렬로서 연결시키는 연결구조가 단순화되고, 전장부품의 설치시에 쇼트와 같은 고장 발생이 방지될 수 있는 전지팩 모듈의 센싱보드에 관한 것이다.

Description

전지팩 모듈의 센싱보드{SENSING BOARD FOR BATTERY PACK MODULE}
본 발명은 전지팩 모듈의 센싱보드에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 전지팩 모듈의 전원을 입출력하도록 전지팩 모듈에서 전지팩과 전지팩을 직렬 또는 병렬의 연결구조가 단순화되고, 전장부품의 설치시에 쇼트와 같은 고장 발생이 방지될 수 있는 전지팩 모듈의 센싱보드에 관한 것이다.
전기차를 비롯한 각종 산업분야에 사용되는 고압용 에너지 저장장치(Energy Storage System, ESS)는 다수의 2차 전지를 팩으로 구성하는 바, 통상적으로 개개의 인접한 2차전지 셀들은 금속 재질의 대 전류용 버스 바를 사용하여 직렬로 연결된다. 이때 팩의 2차전지 셀의 수보다 하나 작은 수의 버스 바가 필요로 된다. 동시에 개별 2차전지 셀별로 배터리 관리 장치에서 필요로 하는 전압 데이터를 생성하기 위한 배선이 필요하며, 그 배선 수는 팩을 구성하는 직렬 연결된 2차전지 셀의 수보다 하나 더 많다. 이와 같이 다수의 전지들을 배선 연결하는 불편에 기인하여 높은 생산성을 기대하기 곤란하다.
이를 개선하기 위한 선행특허의 일예로 한국 등록특허공보 제0530347호의 "리튬 이차 전지 모듈"은 리튬 이차전지 모듈로서, 복수개의 단위 리튬 이차 전지와; 전지의 양극 단자와 음극 단자 각각을 수용하는 수용 모듈과; 단위 수용 모듈의 단자에 접촉되도록 배치되며, 고정 구멍과 외부 돌출된 절곡형 접촉 플레이트를 구비한 금속성 블록과; 상기 수용 모듈에 대응하는 형상을 가지고 구리 배선이 형성된 배선 기판과; 상기 양극/음극 단자에 접촉되도록 배치되는 금속성 블록의 구멍을 통해 삽입 고정되는 체결 부재를 포함한다. 이에 따라, 모듈 제작이 간단하고 전지 전압 체크를 위한 배선이 없어 미관을 향상하는 효과를 기대한다.
그러나 이와 같은 방식에 의하면 기판을 이용하여 신호선의 배선을 축소하는 이점은 있으나 수용 모듈, 금속성 블록, 체결 부재를 사용하여 단자를 연결하는 작업이 불편할 뿐더러 특히 고압용 전지를 생산하고 보수하는 과정에서 항시 쇼트나 감전 사고를 발생할 우려를 배제할 수 없다.
따라서 종래에는 인쇄회로기판을 이용하여 신호선의 배선 및 단자를 연결을 간단하도록 고안된 기술이 제안되었으나, 전지팩의 전원단자와 인쇄회로기판간의 전기적 통전을 위하여 버스바와 같은 구성이 설치됨에 따라 전지팩의 직렬 또는 병렬연결시에 쇼트나 감전사고가 여전히 발생되는 문제점이 있었다.
또한 종래에는 인쇄회로기판으로 전지팩간의 연결시에 전지팩의 전원단자와 전기적 통전을 위하여 연결구성(예를 들면, 버스바)을 구비하여 각 전원단자와 버스바간의 연결작업을 진행해야되고, 또는 인쇄회로기판에 전지팩의 전원단자가 결합될 수 있도록 요홈을 구비함에 따라 구조가 복잡하여 인쇄회로기판의 제조원가가 상향되는 문제점이 있었다.
또한 종래에는 센싱보드에 온도센서와 같은 전장부품을 납땜에 의하여 고정시킴에 따라 그 과정에서 발생되는 찌꺼기나 납이 기판의 패턴에 잔류되거나 튀어서 쇼트가 발생될 수 있는 문제점이 있었다.
등록특허공보 제10-0530347호(2005.11.15 등록) 등록특허공보 제10-1278229호(2013.06.18 등록)
본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 전지팩 모듈에서 전지팩과 센싱보드의 조립이 용이하고, 전장부품의 설치중에 발생되는 쇼트를 방지할 수 있는 전지팩 모듈의 센싱보드를 제공함에 있다.
본 발명은 상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 하기와 같은 실시예를 포함한다.
본 발명에 따른 전지팩 모듈의 센싱보드의 바람직한 실시예는 하나 이상의 전지팩을 직렬 또는 병렬로 연결시키는 전지팩 모듈의 센싱보드에 있어서, 전기 통전 가능하도록 패턴형성되는 배선을 구비하는 기판; 상기 기판의 일면에서 상기 배선이 연결되는 커넥터; 상기 기판에서 상기 전지팩의 극주가 돌출되도록 관통형성된 극주돌출공과, 상기 극주돌출공을 통하여 돌출된 극주와 통전가능하도록 패턴형성되는 극주패턴을 구비하는 하나 이상의 극주결합부; 및 상기 전지팩에 형성된 가스 벤트홀이 상기 기판의 상면에 노출되도록 관통형성된 배출구를 포함한다.
본 발명의 다른 실시예에 있어서, 전원버스바가 체결되는 극주가 돌출되는 극주돌출공과, 상기 극주돌출공을 중심으로 패턴형성된 극주패턴을 구비한 최외각결합부를 더 포함한다.
본 발명의 또 다른 실시예에 있어서, 상기 극주결합부는 다 수개가 관통형성된 통공을 더 포함한다.
본 발명의 또 다른 실시예에 있어서, 상기 기판의 일면에 고정되어 상기 전지팩의 온도를 감지하여 상기 배선을 통하여 상기 커넥터에 온도감지신호를 출력하는 온도센서를 더 포함하고, 상기 온도센서는 상기 기판에서 관통형성된 센서결합공에 삽입된 리벳(RIVET), 볼트 및 나사중 선택된 어느 하나로 고정되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 또 다른 실시예에 있어서, 상기 온도센서는 기판에 관통형성되는 단자공에 고정되는 센서단자와 센서본체가 커넥터로서 연결되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 또 다른 실시예에 있어서, 상기 기판은 절연코팅된 상면과 하면중 적어도 어느 하나에서 실리콘 및 실크스크린 인쇄방식에 의한 절연성 잉크중 선택된 어느 하나가 도포된 것을 특징으로 한다.
본 발명의 또 다른 실시예에 있어서, 상기 기판은 숫자, 기호 및 문자중 선택된 하나 이상의 조합에 의하여 전지팩과 극성을 표시하는 표시부를 포함한다.
본 발명의 또 다른 실시예에 있어서, 전도성 금속재질로 이루어져 상기 극주결합부에서 돌출된 상기 전지팩의 극주에 체결되어 상기 전지팩과 상기 센싱보드를 고정시키는 고정캡을 더 포함한다.
본 발명은 전지팩 모듈에서 다 수개의 전지팩을 직렬 또는 병렬로 연결하는 과정이 용이하고, 센싱보드의 상면으로 돌출되는 극주를 고정캡으로 체결하기에 전지팩에 센싱보드를 간단하게 고정시킬 수 있어 조립 공정이 용이하고, 전장부품의 설치과정에서 쇼트가 발생되지 않아 안정도가 향상되는 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 전지팩 모듈의 센싱보드를 도시한 평면도,
도 2는 본 발명에 따른 전지팩 모듈의 센싱보드에서 'A'의 확대도,
도 3은 본 발명에 따른 전지팩 모듈의 센싱보드를 도시한 저면도,
도 4는 본 발명에 따른 전지팩 모듈의 센싱보드에 체결되는 전지팩을 도시한 사시도,
도 5는 본 발명에 따른 전지팩 모듈의 센싱보드와 전지팩의 결합상태를 도시한 사시도,
도 6은 본 발명에 따른 전지팩 모듈의 센싱보드와 전지팩의 결합상태를 도시한 측단면도,
도 7은 본 발명에 따른 전지팩 모듈의 센싱보드가 설치되는 예를 도시한 사시도이다.
이하에서는 본 발명에 따른 전지팩 모듈의 센싱보드의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 전지팩 모듈의 센싱보드를 도시한 평면도, 도 2는 본 발명에 따른 전지팩 모듈의 센싱보드에서 'A'의 확대도, 도 3은 본 발명에 따른 전지팩 모듈의 센싱보드를 도시한 저면도, 도 4는 본 발명에 따른 전지팩 모듈의 센싱보드에 체결되는 전지팩을 도시한 사시도이다.
도 1 내지 도 4를 참조하면, 본 발명에 따른 전지팩 모듈의 센싱보드(100)는 패턴이 인쇄되는 기판(110)과, 상기 기판(110)에서 전지팩(200)의 극주(220)가 돌출 및 접착되는 극주결합부(120)와, 상기 기판(110)에서 다 수개가 관통형성되는 배출구(130), 상기 극주결합부(120)에 연결되는 하나 이상의 패턴으로 이루어진 배선(112)이 연결되는 커넥터(141)와, 전지팩(200)의 온도를 감지하는 온도센서(142)를 포함한다.
또한 상기 전지팩(200)은 본체(210)와, 상기 본체(210)의 상면에서 상호 이격된 거리에서 상방으로 돌출되어 서로 다른 전원을 출력하는 양(+)과 음(-)의 극주(220)와, 상기 극주(220) 사이에서 본체(210)에서 발생된 가스를 배출시키는 벤트홀(230)이 형성된다.
상기 기판(110)은 다층으로 이루어져 상기 온도센서(142)와 상기 커넥터(141)간 전기적으로 통전이 가능하도록 패턴형성된 배선(112)과, 상기 극주결합부(120) 또는 배출구(130)의 일측에서 전지팩(200) 셀 번호(CELL) 및 극성(+)을 문자, 숫자 및 기호로서 표시하는 표시부(111)와, 상기 온도센서(142)가 체결되도록 관통형성되는 다 수개의 센서결합공(113)을 포함한다.
여기서 상기 센싱보드(100)는 기판의 상면과 하면 모두 절연 코팅된다. 하지만, 상기 센싱보드(100)는 극주결합부(120)와 극주결합부(120)의 간격과, 전지팩과 기판(110) 하면, 기판(110) 테두리와 하우징(410, 420, 430, 도 7참조)간의 간격이 좁고, 또한 기판의 절연코팅이 얇게 이루어짐에 따라 마찰에 의한 스크레치가 발생되어 절연코팅이 벗겨질 수 있다. 이와 같은 기판의 절연기능의 손상은 쇼트를 일으킬 수 있다.
따라서 본 발명은 전체 기판 영역중에서 선택적 또는 전체 영역 또는 전체 영역을 실리콘을 도포하거나 스크린 인쇄기법에 의한 절연잉크를 추가로 도포하여 절연시키는 것이 바람직하다.
상기 배선(112)은 상기 온도센서(142)와 커넥터(141)간에 패턴형성되는 신호선과, 상기 극주결합부(120)에서 커넥터(141)로 패턴형성되는 전원선을 포함한다. 따라서 상기 배선(112)은 서로 다른 극주결합부(120)와 극주결합부(120)를 직렬 또는 병렬로 연결하는 배선과, 상기 온도센서(142)에서 감지된 신호를 상기 커넥터(141)에 전달한다.
상기 표시부(111)는 상기 극주결합부(120) 또는 배출구(130)의 일측에서 전지팩(200)의 셀번호 및/또는 극성(+)을 숫자나 문자로서 표시한다. 도시된 예는 배출구(130)의 일측에 설치된 것을 도시하였으나, 상술한 바와 같이 상기 극주결합부(120)에 형성됨도 가능하다.
상기 센서결합공(113)은 하나 이상으로서 상기 기판(110)을 관통하여 형성되고 센서고정수단(도시되지 않음)이 삽입된다. 여기서 상기 센서고정수단(도시되지 않음)은 리벳, 볼트 또는 나사중 어느 하나로 종래와 달리 솔더링이나 용접시 잔류물에 의한 쇼트가 방지된다.
상기 온도센서(142)는 상기 기판(110)의 상면에 고정되는 본체(142a)에서 연장되는 센서단자(142c)가 상기 기판(110)을 관통하여 하면에서 노출되도록 고정된다. 따라서 상기 기판(110)은 상기 온도센서(142)에서 연장되는 센서단자(142c)가 관통되는 단자공(114)을 더 포함한다.
여기서 상기 온도센서(142)는 상기 센서고정수단(도면번호 부여되지 않음)에 의하여 상기 기판(110)에 고정될 경우, 상기 본체에서 기판(110)의 상면에 밀착되도록 연장되는 고정판(142b)을 구비한다. 상기 고정판(142b)은 상기 센서결합공(113)에 일치되는 관통공이 형성됨이 바람직하다. 따라서 상기 센서고정수단(도면번호 부여되지 않음)은 상기 고정판(142b)과 센서결합공(113)에 연통 삽입되어 상기 온도센서(142)를 기판(110)의 일면에 고정시킬 수 있다.
여기서 상기 온도센서의 센서단자는 단자공(114)과 센서본체(142a)에 연장되는 하네스 타입으로 도면에 도시되었으나, 다른 실시예로서 커넥터(도시되지 않음)로서 연결함도 가능하다. 즉, 상기 단자공(114)에 고정되는 센서단자(142c)는 상기 센서본체(142a)에서 연결되는 신호선에 커넥터(도시되지 않음)로서 연결될 수 있다.
또한 상기 기판(110)은 상기 커넥터(141)가 고정될 수 있도록 일면에서 외측으로 돌출 및 연장되는 커넥터(141)가 고정되는 연결기판(110a)을 더 포함한다.
상기 연결기판(110a)은 상기 기판(110)의 일면에서 외측으로 돌출되어 상기 극주결합부에서 패턴형성되는 전원선과, 상기 온도센서에서 연장되는 신호선이 연장되어 연결되는 커넥터(141)가 고정된다.
상기 커넥터(141)는 상기 극주결합부(120)와 극주결합부(120), 극주결합부(120)과 최외각결합부(120a, 120a')를 직렬 또는 병렬로서 연결시키고, 상기 온도센서(142)에 연결되는 신호선을 BMS가 실장되는 회로기판으로부터 연장되는 전기신호선에 연결시킨다.
상기 극주결합부(120)는 상기 기판(110)의 상면을 하나 이상으로 구획된 영역별로 각각 설치된다. 이때 상기 기판(110)의 구획영역은 전지팩(200)의 갯수에 따라서 다르게 설정된다. 이때 상기 극주결합부(120)는 인접된 전지팩(200)간에서 상호 동일 극성의 극주(220) 또는 서로 다른 극주(220)가 각각 돌출되도록 구성된다.
도 1 및 도 2에 도시된 일예를 들어 참조하면, 상기 극주결합부(120)는 인접된 전지팩(200)의 동일 극성의 극주(220), 또는 서로 다른 극성의 극주(220)가 상호 전기적으로 연결되도록 전체영역이 패턴형성된다. 또한 상기 극주결합부(120)는 전원버스바(300)(도 5 참조)가 체결되는 최외각에 위치된 전지팩(200)의 극주(220)만 돌출시키는 최외각결합부(120a, 120a')를 더 포함한다.
여기서 상기 극주결합부(120)는 상기 배선(112)을 통하여 상기 커넥터(141)에 연결되고, 상기 커넥터(141)를 통하여 각 극주결합부(120)간에 전기적 연결구조(직렬 또는 병렬)를 이룬다.
먼저 상기 최외각결합부(120a, 120a')가 아닌 한 쌍의 극주(220)가 돌출되는 극주결합부(120)를 설명하자면, 상기 극주결합부(120)는 상기 기판(110)에서 구획된 영역 내에서 전지팩(200)의 방열 및 전기적 도전성을 향상시키도록 다 수개가 관통형성되는 통공(123)과, 상호 이격되어 서로 다른 전지팩(200)에서 동일 또는 서로 다른 극성의 전원을 각각 출력하는 극주(220)가 돌출되도록 상호 이격된 한 쌍의 극주돌출공(122, 122')과, 상기 극주돌출공(122, 122')의 외측에서 패턴형성된 극주패턴(121, 121')을 포함한다.
상기 극주돌출공(122, 122')은 상기 전지팩(200)의 극주(220)가 돌출되도록 관통형성된다. 여기서 상기 극주돌출공(122, 122')은 상호 이격된 한 쌍으로서 각각 서로 다른 전지팩(200)의 극주(220)가 하측으로부터 돌출된다. 예를 들면, 제1극주돌출공(122)은 제1전지셀의 양(+)의 전원을 출력하는 극주(220)가 돌출되고, 상기 제2극주돌출공(122')은 제1전지셀에서 인접된 제2전지셀의 음의 전원이 출력되는 극주(220)가 돌출된다.
상기 극주패턴(121, 121')은 상기 극주결합부(120)에서 상기 극주돌출공(122, 122')을 중심으로 형성되어 상기 극주(220)와 전기적 통전이 가능하도록 패턴이 형성된다. 여기서 상기 극주패턴(121, 121')은 상기 제1극주돌출공(122)에 형성되는 제1극주패턴(121)과, 제2극주돌출공(122')에 형성되는 제2극주패턴(121')은 상호 연결되도록 패턴형성된다. 즉, 상기 극주패턴(121, 121')은 상기 극주결합부 전체 영역에 걸쳐 형성된다.
상기 통공(123)은 다 수개가 상기 극주결합부(120)에서 형성되어 하측의 전지팩(200)에서 발열된 열을 외부로 배출시킨다. 아울러 상기 통공(123)은 상기 극주결합부(120)에서 전기적 도전성을 향상시킨다.
예를 들면, 상기 극주결합부(120)는 패턴층(도시되지 않음)과 상면과 하면의 보호층(도시되지 않음)과 절연층(도시되지 않음)으로서 다층을 이룬다. 이와 같이 다층을 이루는 경우에는 전원의 도전성이 약화 될 수 있어 본 발명에서는 극주결합부(120)의 전체 영역에 다 수개의 통공을 형성한 것이다. 이와 같은 다층의 인쇄회로기판에 통공을 형성함에 따라 도전성이 향상되는 효과는 동업종의 종사자라면 이해될 수 있는 것이기에 그 효과를 입증하기 위한 실험결과는 첨부되지 않았다.
상기 최외각결합부(120a, 120a')는 전원버스바(300)가 체결되는 최외각에 위치된 전지팩(200)의 극주(220)만이 돌출되도록 하나의 극주돌출공(122)이 형성되고, 전체 영역에 극주패턴(121)이 형성된다. 아울러 상기 최외각결합부(120a, 120a')는 통공(123)이 형성된다.
상기 배출구(130)는 상기 기판(110)에서 극주결합부(120)와 극주결합부(120) 사이에 관통형성되어 상기 전지팩(200)의 벤트홀(230)에서 배출된 가스를 배출시킨다. 상기 배출구(130)와 벤트홀(230)의 결합구조는 도 6에서 그 일예가 도시되었다.
본 발명은 상기와 같은 구성을 포함하며, 이하에서는 본 발명에 따른 전지팩 모듈의 작용을 첨부된 도면 5 내지 7을 참조하여 설명한다.
도 5는 본 발명에 따른 전지팩 모듈의 센싱보드와 전지팩의 결합상태를 도시한 사시도, 도 6은 본 발명에 따른 전지팩 모듈의 센싱보드와 전지팩의 결합상태를 도시한 측단면도, 도 7은 본 발명에 따른 전지팩 모듈의 센싱보드가 설치되는 예를 도시한 사시도이다.
도 5 내지 도 7을 참조하면, 하나 이상의 전지팩(200)은 내부하우징(430)과, 외부하우징(410), 지지판넬(440) 및 회로기판(500), 커버(420)로 이루어진 전지팩 모듈 하우징에 설치된다.
여기서 상기 내부하우징(430)은 상기 지지판넬(440)을 사이에 두고 상호 이격되어 상기 하나 이상의 전지팩(200)을 수용한다. 상기 내부하우징(430)은 상면이 개방된 상태이다.
또한 상기 지지판넬(440)은 상기 외부하우징(410)의 바닥면에서 상호 이격되도록 설치되는 내부하우징(430) 사이에서 '∩'자형으로 형성되어 상기 회로기판(500) 및 전원버스바(300)를 지지한다.
상기 회로기판(500)은 BMS와 같이 상기 온도센서(142)의 감지신호를 수신하는 장치가 실장된다. 이를 위하여 상기 회로기판(500)은 상기 커넥터(141)에서 연결되는 전기신호선(도시되지 않음)이 연결된다.
상기 외부하우징(410)은 상면과 양측면이 개방되고, 바닥면(412)과 전면과 후면(411)으로 이루어져 상기 커버(420)에 의하여 내측이 밀폐된다. 이중 상기 외부하우징(410)은 전면과 후면을 이루는 직립된 판(411)중 어느 하나에 전원커넥터(141)와 스위치와 같은 조작패널(413)이 설치된다.
따라서 작업자는 하나 이상의 전지팩(200)을 하나 이상의 열로 정렬되도록 상기 내부하우징(430)에 설치한 뒤에, 개방된 내부하우징(430)의 상면으로 상기 센싱보드(100)를 설치한다. 이때, 상기 전지팩(200)의 양(+)과 음(-)의 극주(220)는 서로 다른 상기 극주결합부(120)의 극주돌출공(122, 122')에 각각 돌출되고, 상기 전지팩(200)의 벤트홀(230)은 상기 배출구(130)에 의해 노출된다.
이하에서는 보다 구체적으로 예를 들기 위하여 도시된 총 12개의 전지팩(200)을 제1 내지 제12전지팩(200)으로 명칭을 부여하여 설명한다.
이중, 제1 내지 제3전지팩(200)이 1열을 이루고, 제4 내지 제6전지팩(200)이 2열을 이루고, 제7 내지 제9전지팩(200)이 3열을 이루고, 제10 내지 제12 전지팩(200)이 4열을 이루어 정렬된다.
이중에서 제3전지팩(200)과 제12전지팩(200)은 각각 전원버스바(300)가 연결되는 최외각결합부(120a, 120a')에 서로 다른 극성(+, -)의 극주(220)가 돌출되어 형성된다.
이와 같이 제1 내지 제12전지팩(200)을 직렬로 연결할 경우에는, 상기 제3전지팩(200)의 음(-)의 극주(220)와 제12전지팩(200)의 양(+)의 극주(220)를 각각 전원버스바(300)에 연결한다. 이중 제1 내지 제4전지팩(200)을 직렬연결 시키는 극주결합부(120)를 일예로 설명한다.
본 발명에 따른 센싱보드(100)는 제1전지팩(200)의 양(+)의 극주(220)와 제4전지팩(200)의 음(-)의 극주(220)를 제1극주결합부(120)로서 통전시키고, 제1전지팩(200)의 음(-)의 극주(220)와 제2전지팩(200)의 양(+)의 극주(220)를 제2극주결합부(120)로서 통전시키고, 제2전지팩(200)의 음(-)의 극주(220)와 제3전지팩(200)의 양(+)의 극주(220)를 제3극주결합부(120)로서 통전시키고, 제3전지팩(200)의 음(-)의 극주(220)를 최외각결합부(120a, 120a')로 연결한다.
마찬가지로 상기 제4전지팩(200) 내지 제12전지팩(200)은 상기와 같은 방식으로서 서로 다른 극주결합부(120)에 의하여 직렬연결된다.
아울러 상기 전지팩(200)에서 양(+)과 음(-)의 극주(220)는 상기 극주돌출공(122, 122')에 돌출된 이후에 고정캡(240)이 삽입되어 상기 기판(110)에 고정된다. 이때 상기 극주(220)는 상기 고정캡(240)에 의하여 고정되면서 상기 고정캡(240)과 극주패턴(121, 121')과 밀착되어 전기적 통전이 가능하도록 고정된다. 이를 위하여 상기 고정캡(240)은 전도성 금속 재질로 제조되는 것이 바람직하다.
따라서 상기 극주결합부(120)는 인접된 전지팩(200)에서 서로 다른 극성을 갖는 극주(220)를 돌출시켜 상호 통전 가능하도록 연결시킨다. 또한 상기 극주결합부(120)는 배선(112)을 통하여 상기 커넥터(141)에 연결됨에 따라 타 극주결합부(120)와 전기적 통전 가능하도록 연결된다.
그리고 작업자는 상기 극주돌출공(122, 122')을 통하여 돌출된 극주에 고정캡을 체결하여 상기 센싱보드(100)와 전지팩(200)을 고정시킨다. 이때 상기 고정캡(240)은 상기 극주패턴(121, 121')에 밀착된다. 따라서 상기 극주(220)에서 출력된 전원은 전도성 금속으로 이루어진 고정캡(240)을 통하여 상기 극주패턴에 전달된다.
그러므로 상기 전지팩(200)은 상기 센싱보드(100)를 통하여 돌출되는 각 극주(220)가 상기 극주결합부(120)를 통하여 센싱보드(100)에 형성되는 극주패턴(121, 121')에 통전가능하도록 고정되어 인접된 전지팩(200)간에 직렬 또는 병렬로 연결된다.
이와 같이 상기 내부하우징(430)에 설치된 하나 이상의 전지팩(200)에 센싱보드(100)의 설치가 완료되면, 작업자는 지지판넬(440)과 센싱보드(100) 사이에 전원버스바(300)를 연결한다. 이때 상기 전원버스바(300)는 최외각결합부(120a, 120a')에서 돌출되는 극주(220)에 각각 연결된다.
그리고 작업자는 상기와 같이 내부하우징(430) 및 센싱보드(100)가 설치된 이후에 상기 전원버스바(300)를 연결하고, 상기 회로기판(500)과 커넥터(141) 사이의 전기신호선을 연결한 뒤에 커버(420)를 상기 외부하우징(410)에 결합하여 밀폐시킨다.
여기서 상기 외부하우징(410)은 전면 또는 후면(411)에 전원커넥터 및 스위치가 설치되는 조작패널(413)을 구비한다. 따라서 사용자는 상기 전원커넥터(도면부호 부여되지 않음)에 부하의 전원장치에 연결된 케이블을 연결한 뒤에 전원스위치를 온한다. 그러므로 상기 전지팩 모듈은 상기 케이블을 통하여 부하에 전원을 공급한다.
본 발명은 상기와 같이 전지팩 모듈을 하우징에 설치하는 과정에서 센싱보드(100)와 전지팩(200)간의 조립이 용이하고, 별도로 전지팩(200)과 전지팩(200)간의 전기적 연결을 위한 조립과정이 생략됨에 따라 조립시간이 단축되고, 고난도의 과정이 없기에 숙련도가 낮은 작업자라 할지라도 조립이 가능하다.
아울러 본 발명은 온도센서를 리벳이나 나사와 같이 물리적인 고정수단에 의하여 고정시킴에 따라 솔더링 과정에서 발생되는 플럭스나 납과 같은 잔유물이 남지 않기에 쇼트와 같은 고장을 방지할 수 있다.
상기에서는 본 발명의 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
100 : 센싱보드 110 : 기판
110a : 연결기판 111 : 표시부
112 : 배선 113 : 센서결합공
120 : 극주결합부 120a, 120a' : 최외각결합부
121, 121' : 극주패턴 122, 122' : 극주돌출공
123 : 통공 130 : 배출구
141 : 커넥터 142 : 온도센서
200 : 전지팩 210 : 본체
220 : 극주 230 : 벤트홀
240 : 고정캡 300 : 전원버스바
410 : 외부하우징 413 : 조작패널
420 : 커버 430 : 내부하우징
440 : 지지판넬 500 : 회로기판

Claims (7)

  1. 하나 이상의 전지팩을 직렬 또는 병렬로 연결시키는 전지팩 모듈의 센싱보드에 있어서,
    전기 통전 가능하도록 패턴형성되는 배선을 구비하는 기판;
    상기 기판의 일면에서 상기 배선이 연결되는 커넥터;
    상기 기판에서 상기 전지팩의 극주가 돌출되도록 관통형성된 극주돌출공과, 상기 극주돌출공을 통하여 돌출된 극주와 통전가능하도록 패턴형성되는 극주패턴을 구비하는 하나 이상의 극주결합부; 및
    상기 전지팩에 형성된 가스 벤트홀이 상기 기판의 상면에 노출되도록 관통형성된 배출구를 포함하는 전지팩 모듈의 센싱보드.
  2. 제1항에 있어서,
    전원버스바가 체결되는 극주가 돌출되는 극주돌출공과, 상기 극주돌출공을 중심으로 패턴형성된 극주패턴을 구비한 최외각결합부를 더 포함하는 전지팩 모듈의 센싱보드.
  3. 제1항에 있어서, 상기 극주결합부는
    다 수개가 관통형성된 통공을 더 포함하는 전지팩 모듈의 센싱보드.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 기판의 일면에 고정되어 상기 전지팩의 온도를 감지하여 상기 배선을 통하여 상기 커넥터에 온도감지신호를 출력하는 온도센서를 더 포함하고,
    상기 온도센서는 상기 기판에서 관통형성된 센서결합공에 삽입된 리벳(RIVET), 볼트 및 나사중 선택된 어느 하나로 고정되는 것을 특징으로 하는 전지팩 모듈의 센싱보드.
  5. 제4항에 있어서, 상기 온도센서는
    상기 기판에 관통형성되는 단자공에 고정되는 센서단자와 상기 센서결합공에 고정되는 센서 본체가 커넥터로서 연결되는 전지팩 모듈의 센싱보드.
  6. 제1항에 있어서, 상기 기판은
    상면과 하면중 적어도 어느 하나에서 실리콘 및 절연성 잉크중 선택된 어느 하나가 도포된 것을 특징으로 하는 전지팩 모듈의 센싱보드.
  7. 제1항에 있어서, 상기 기판은
    숫자, 기호 및 문자중 선택된 하나 이상의 조합에 의하여 전지팩과 극성을 표시하는 표시부; 및
    전도성 금속재질로 이루어져 상기 극주결합부에서 돌출된 상기 전지팩의 극주에 체결되어 상기 전지팩과 상기 센싱보드를 고정시키는 고정캡을 더 포함하는 전지팩 모듈의 센싱보드.
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Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2018124494A3 (ko) * 2016-12-27 2018-08-16 주식회사 유라코퍼레이션 버스바 어셈블리 및 프레임 조립체
KR20180100811A (ko) * 2017-03-02 2018-09-12 세방전지(주) 센싱보드 및 부스바의 연결구조에 의해 패키징 효율이 향상되는 자동차용 배터리팩
CN108767181A (zh) * 2018-07-12 2018-11-06 珠海格力精密模具有限公司 导电连接结构及电池箱
WO2019132155A1 (ko) * 2017-12-28 2019-07-04 삼성에스디아이 주식회사 전지 모듈
KR20190080717A (ko) * 2017-12-28 2019-07-08 삼성에스디아이 주식회사 전지 모듈
CN110114904A (zh) * 2016-12-27 2019-08-09 裕罗有限公司 汇流排组件及支架组件
CN111656566A (zh) * 2017-09-12 2020-09-11 重庆金康新能源汽车有限公司 电动汽车电池管理系统的集成感测板
US11217850B2 (en) 2017-02-28 2022-01-04 Yura Corporation Co., Ltd. Frame assembly and method for manufacturing same
US11309593B2 (en) 2016-12-27 2022-04-19 Yura Corporation Co., Ltd. Flexible circuit board and frame assembly including same
WO2023063531A1 (en) * 2021-10-12 2023-04-20 Lg Electronics Inc. Energy storage system

Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2018124494A3 (ko) * 2016-12-27 2018-08-16 주식회사 유라코퍼레이션 버스바 어셈블리 및 프레임 조립체
CN110114904A (zh) * 2016-12-27 2019-08-09 裕罗有限公司 汇流排组件及支架组件
US11309593B2 (en) 2016-12-27 2022-04-19 Yura Corporation Co., Ltd. Flexible circuit board and frame assembly including same
US11376969B2 (en) 2016-12-27 2022-07-05 Yura Corporation Co., Ltd. Bus bar assembly and frame assembly
US11217850B2 (en) 2017-02-28 2022-01-04 Yura Corporation Co., Ltd. Frame assembly and method for manufacturing same
KR20180100811A (ko) * 2017-03-02 2018-09-12 세방전지(주) 센싱보드 및 부스바의 연결구조에 의해 패키징 효율이 향상되는 자동차용 배터리팩
CN111656566A (zh) * 2017-09-12 2020-09-11 重庆金康新能源汽车有限公司 电动汽车电池管理系统的集成感测板
WO2019132155A1 (ko) * 2017-12-28 2019-07-04 삼성에스디아이 주식회사 전지 모듈
KR20190080717A (ko) * 2017-12-28 2019-07-08 삼성에스디아이 주식회사 전지 모듈
CN108767181A (zh) * 2018-07-12 2018-11-06 珠海格力精密模具有限公司 导电连接结构及电池箱
WO2023063531A1 (en) * 2021-10-12 2023-04-20 Lg Electronics Inc. Energy storage system

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