KR20170081901A - 배터리 팩 - Google Patents

Abstract

본 발명은 BMS에 연결된 통신 와이어의 접속 상태가 안정적으로 유지되도록 하는 한편, 통신 와이어가 외부의 물리적, 화학적 요인으로부터 안전하게 보호될 수 있도록 구조가 개선된 배터리 팩을 개시한다. 본 발명에 따른 배터리 팩은, 하나 이상의 이차 전지를 구비하는 다수의 배터리 모듈; 상기 배터리 모듈 각각에 장착되어 상기 배터리 모듈을 각각 관리하는 다수의 슬레이브 BMS; 양단이 서로 다른 슬레이브 BMS에 각각 접속되어 일단에 접속된 슬레이브 BMS로부터 타단에 접속된 슬레이브 BMS로 데이터를 전달하는 슬레이브 통신 와이어; 및 서로 다른 배터리 모듈 사이에 구비되어 상기 슬레이브 통신 와이어의 적어도 일부분이 매장된 매장 부재를 포함한다.

Description

배터리 팩{Battery Pack}

본 발명은 배터리에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 다수의 슬레이브 BMS를 포함하는 배터리 팩에서 슬레이브 BMS 간 통신 성능이 안정적으로 확보될 수 있도록 구조가 개선된 배터리 팩에 관한 것이다.

근래에 들어서, 노트북, 스마트폰, 스마트 워치 등과 같은 휴대용 전자 제품의 수요가 급격하게 증대되고, 에너지 저장용 축전지, 로봇, 위성 등의 개발이 본격화됨에 따라, 반복적인 충방전이 가능한 고성능 이차 전지에 대한 연구가 더욱 활발히 진행되고 있다.

현재 상용화된 이차 전지로는 니켈 카드뮴 전지, 니켈 수소 전지, 니켈 아연 전지, 리튬 이차 전지 등이 있는데, 이 중에서 리튬 이차 전지는 니켈 계열의 이차 전지에 비해 메모리 효과가 거의 일어나지 않아 충 방전이 자유롭고, 자가 방전율이 매우 낮으며 에너지 밀도가 높은 장점으로 각광을 받고 있다.

특히, 탄소 에너지가 점차 고갈되고 환경에 대한 관심이 높아지면서, 미국, 유럽, 일본, 한국을 비롯하여 전 세계적으로 하이브리드 자동차와 전기 자동차에 대한 수요가 점차 증가하고 있다. 이러한 하이브리드 자동차나 전기 자동차는 배터리 팩의 충방전 에너지를 이용하여 차량 구동력을 얻기 때문에, 엔진만을 이용하는 자동차에 비해 연비가 뛰어나고 공해 물질을 배출하지 않거나 감소시킬 수 있다는 점에서 많은 소비자들에게 좋은 반응을 얻고 있다. 따라서, 하이브리드 자동차나 전기 자동차의 핵심적 부품인 배터리에 보다 많은 관심과 연구가 집중되고 있다. 이러한 전기 자동차 등에 사용되는 배터리는 통상적으로 고출력을 필요로 하기 때문에 다수의 배터리 모듈이 포함된 형태로 구성될 수 있다.

또한, 최근에는 전기 자동차 등을 충전시키기 위한 충전소나 전력 수급을 원활하게 하기 위한 스마트 그리드 시스템의 구축을 위해 에너지 저장원으로서 배터리 역할이 부각되면서 전력 저장 장치(ESS)와 같은 대용량 구조의 배터리 팩에 대한 관심도 더욱 높아지고 있다. 그리고, 이러한 대용량 배터리 팩에는 자동차보다도 훨씬 많은 수의 배터리 모듈이 연결되는 멀티 모듈 구조를 가지는 배터리 팩이 널리 이용되고 있다.

이러한 멀티 구조의 배터리 팩은 회로 로직이나 PCB 구성 등에 따라 다양한 형태로 구현될 수 있는데, 이 경우 모니터링과 제어의 효율성 등을 향상시키기 위하여, 멀티 슬레이브 구조가 널리 이용된다. 멀티 슬레이브 구조는, 배터리 팩을 구성하는 복수 개의 배터리 모듈을 각각 복수 개의 슬레이브 BMS가 담당하도록 하고, 마스터 BMS가 이러한 복수 개의 슬레이브 BMS를 통합 제어하도록 구성된다.

이러한 멀티 슬레이브 구조에 있어서, 각 슬레이브 BMS는 다양한 방식으로 상호 간 및 마스터 BMS와 연결되어 정보를 주고받을 수 있다. 대표적으로, 슬레이브 BMS는, 데이지 체인 방식으로 상호 연결되어, 상호 간 정보를 주고 받으며, 특히 마스터 BMS의 명령 정보를 서로 전달할 수 있다.

도 1은, 데이지 체인 방식을 통해 연결된 종래 슬레이브 BMS 사이의 통신 와이어 연결 구성을 개략적으로 도시하는 도면이다.

도 1을 참조하면, 배터리 팩에는 하나 이상의 배터리 모듈(10)이 포함될 수 있으며, 각각의 배터리 모듈(10)에는 슬레이브 BMS(20)가 장착되어 해당 배터리 모듈(10)의 충방전 동작을 전반적으로 제어한다. 이때, 각각의 슬레이브 BMS(20)는 데이지 체인 방식으로 상호 연결될 수 있다. 즉, 각각의 슬레이브 BMS(20)는 통신 와이어(30)를 통해 인접하는 슬레이브 BMS(20)와 상호 연결될 수 있다. 그리고, 마스터 BMS(미도시)는 어느 하나의 슬레이브 BMS(20), 이를테면 가장 좌측에 위치한 슬레이브 BMS(20)와 연결되어 가장 좌측에 위치한 첫 번째 슬레이브 BMS(20)로 명령 등 데이터를 전송할 수 있다. 그러면, 첫 번째 슬레이브 BMS(20)는 전송된 명령에 따라 동작을 수행하고, 그와 함께 통신 와이어(30)를 통해 직접 연결된 두 번째 슬레이브 BMS(20)로 마스터 BMS의 명령을 전달한다. 그러면, 두 번째 슬레이브 BMS(20)는 마스터 BMS의 명령에 따라 동작을 수행하는 한편, 그 다음에 연결된 세 번째 슬레이브 BMS(20)로 마스터 BMS의 명령을 전달한다.

반대로, 각 슬레이브 BMS(20)의 동작 결과 등의 정보 역시, 통신 와이어(30)를 통해 직접 연결된 슬레이브 BMS(20)로 순차적으로 전달될 수 있다. 따라서, 마스터 BMS는 최종적으로 직접 연결된 슬레이브 BMS(20)로부터 여러 슬레이브 BMS(20)의 정보를 수신할 수 있다.

이처럼, 데이지 체인 통신 방식에 의하면, 슬레이브 BMS(20) 간 통신 와이어(30)가 연결되며, 이러한 통신 와이어(30)를 통해 데이터를 주고 받는다. 따라서, 슬레이브 BMS(20) 사이의 통신 와이어(30) 연결 상태는 항상 안정적으로 유지될 필요가 있다. 하지만, 배터리 팩의 사용 중에 배터리 팩에 충격이나 진동이 가해지는 경우, 이러한 통신 와이어(30) 연결 상태가 손상될 수 있다. 특히, 전기 자동차 등에 사용되는 배터리 팩의 경우, 자동차의 특성상 진동이나 충격이 자주 가해질 수 있다. 또한, 지상 또는 지중에 안착되는 전력 저장 장치의 경우에도 지진과 같은 진동 상황에 노출될 수 있다.

더욱이, 통신 와이어(30)는 사용 시간이 경과함에 따라 노후로 인해 연결 상태에 불량이 발생할 수 있는데, 특히 통신 와이어(30)는 그 자체의 하중으로 인해 점점 아래로 쳐지게 되어 슬레이브 BMS(10)와의 접속 부분이 손상될 수 있다.

뿐만 아니라, 통신 와이어(30)는 배터리 팩의 팩 케이스 내부에 있다 하더라도, 팩 케이스 내부로 물리적 또는 화학적 요인이 전달될 수 있기 때문에, 이러한 요인으로부터 보호될 필요가 있다. 예를 들어, 팩 케이스 내부로 물이나 돌과 같은 이물질이 침투할 수도 있고, 교통 사고 등으로 인해 자동차용 배터리 팩의 팩 케이스가 파손되어 통신 와이어(30)로 강한 충격이 가해질 수 있다. 이 경우, 통신 와이어(30)가 쉽게 파손된다면, 통신 와이어(30)를 통한 데이터 전달이 제대로 이루어지지 않게 되어 퓨즈 차단과 같은 슬레이브 BMS(20)의 동작이 제대로 이루어지지 않아, 배터리 팩의 안전성 등에서 여러 문제가 발생할 수 있다.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로서, BMS에 연결된 통신 와이어의 접속 상태가 안정적으로 유지되도록 하는 한편, 통신 와이어가 외부의 물리적, 화학적 요인으로부터 안전하게 보호될 수 있도록 구조가 개선된 배터리 팩 및 이를 포함하는 자동차 등을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기의 설명에 의해서 이해될 수 있으며, 본 발명의 실시예에 의해 보다 분명하게 알게 될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허 청구 범위에 나타낸 수단 및 그 조합에 의해 실현될 수 있음을 쉽게 알 수 있을 것이다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 배터리 팩은, 하나 이상의 이차 전지를 구비하는 다수의 배터리 모듈; 상기 배터리 모듈 각각에 장착되어 상기 배터리 모듈을 각각 관리하는 다수의 슬레이브 BMS; 양단이 서로 다른 슬레이브 BMS에 각각 접속되어 일단에 접속된 슬레이브 BMS로부터 타단에 접속된 슬레이브 BMS로 데이터를 전달하는 슬레이브 통신 와이어; 및 서로 다른 배터리 모듈 사이에 구비되어 상기 슬레이브 통신 와이어의 적어도 일부분이 매장된 매장 부재를 포함한다.

여기서, 본 발명에 따른 배터리 팩은, 상기 다수의 슬레이브 BMS와 데이터를 송수신하는 마스터 BMS; 및 일단이 상기 마스터 BMS에 접속되고 타단이 상기 다수의 슬레이브 BMS 중 어느 하나의 슬레이브 BMS에 접속되어 상기 마스터 BMS와 상기 어느 하나의 슬레이브 BMS 사이에서 데이터를 전달하는 마스터 통신 와이어를 더 포함하고, 상기 다수의 슬레이브 BMS는, 상기 슬레이브 통신 와이어를 통해 데이지 체인 방식으로 상호 간 통신을 수행할 수 있다.

또한, 상기 매장 부재는, 상기 마스터 통신 와이어의 적어도 일부를 매장하도록 구성될 수 있다.

또한, 둘 이상의 배터리 모듈이 일 방향으로 적층 배치되고, 상기 매장 부재는 상기 배터리 모듈의 배치 방향으로 길게 연장된 형태로 구성될 수 있다.

또한, 상기 매장 부재는, 적어도 2개의 개구부를 갖는 중공이 형성되며, 상기 중공에 상기 슬레이브 통신 와이어가 매장될 수 있다.

또한, 상기 매장 부재는, 일 방향으로 길게 연장된 형태로 오목하게 형성되어 상기 슬레이브 통신 와이어가 삽입되도록 삽입홈이 형성된 본체 및 상기 삽입홈에 삽입된 슬레이브 통신 와이어의 노출 부분을 커버하며 상기 본체와 결합 가능하게 구성된 커버를 구비할 수 있다.

또한, 상기 매장 부재는, 상기 슬레이브 통신 와이어가 삽입된 상태에서 인서트 사출 성형된 형태로 구성될 수 있다.

또한, 상기 매장 부재는, 상기 다수의 배터리 모듈에 결합되어 상기 다수의 배터리 모듈 사이를 결합 고정시킬 수 있다.

또한, 상기 매장 부재는, 2개의 배터리 모듈 사이에 개재되도록, 상기 다수의 배터리 모듈이 안착된 하부 플레이트에서 상부 방향으로 돌출된 형태로 구성될 수 있다.

또한, 상기 매장 부재는, 상기 슬레이브 BMS보다 상부에 위치할 수 있다.

또한, 상기 매장 부재는, 상기 배터리 모듈에 대하여 탈착 가능하게 구성될 수 있다.

또한, 상기 다수의 슬레이브 BMS는, 상기 슬레이브 통신 와이어와 접속되는 부분이 서로 동일한 위치의 일측에만 형성될 수 있다.

또한 상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 자동차는, 상술한 배터리 팩을 포함한다.

본 발명의 일 측면에 의하면, 배터리 팩에 포함된 BMS 사이의 통신 와이어 연결 상태가 안정적으로 유지될 수 있다.

특히, 본 발명의 이러한 측면에 의하면, 슬레이브 BMS 사이가 데이지 체인 통신 방식으로 연결된 경우, 통신 와이어와 슬레이브 BMS 사이의 접속 상태가 안정적으로 유지되도록 할 수 있다.

따라서, 본 발명이 진동이나 충격을 자주 받는 자동차용 배터리 팩이나 지진 이 자주 일어나거나 진동이 자주 가해지는 지역의 전력 저장 장치에 적용되는 경우, 접속 상태가 보다 안정적으로 유지되도록 할 수 있다.

또한, 본 발명의 일 측면에 의하면, 통신 와이어의 노출 부분을 줄임으로써, 외부의 물리적, 화학적 요인으로부터 통신 와이어가 보다 효과적으로 보호될 수 있다.

따라서, 자동차용 배터리 팩이나 전력 저장 장치용 배터리 팩의 내부로 빗물이나 돌 등의 이물질이 유입되거나 충돌 사고 등이 발생하더라도, BMS 간 통신 와이어는 보다 안전하게 보호될 수 있다.

본 명세서에 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 것이며, 후술되는 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어 해석되어서는 아니 된다.
도 1은, 데이지 체인 방식을 통해 연결된 종래 슬레이브 BMS 사이의 통신 와이어 연결 구성을 개략적으로 도시하는 도면이다.
도 2는, 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 팩의 일부 구성을 개략적으로 나타내는 사시도이다.
도 3은, 본 발명의 다른 실시예에 따른 배터리 팩의 일부 구성을 개략적으로 나타내는 사시도이다.
도 4는, 본 발명의 일 실시예에 따른 매장 부재의 일부 구성을 개략적으로 나타낸 투명 사시도이다.
도 5는, 본 발명의 다른 실시예에 따른 매장 부재의 일부 구성을 개략적으로 나타낸 분리 사시도이다.
도 6은, 본 발명의 다른 실시예에 따른 배터리 팩의 일부 구성을 개략적으로 나타내는 사시도이다.
도 7은, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 배터리 팩의 일부 구성을 개략적으로 나타내는 정면도이다.
도 8은, 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 팩의 일부 구성을 개략적으로 나타내는 사시도이다.
도 9는, 본 발명의 다른 실시예에 따른 배터리 팩의 일부 구성을 개략적으로 나타내는 사시도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 안 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.

따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

도 2는, 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 팩의 일부 구성을 개략적으로 나타내는 사시도이다.

도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 배터리 팩은, 배터리 모듈(100), 슬레이브 BMS(200), 슬레이브 통신 와이어(300) 및 매장 부재(400)를 포함할 수 있다.

상기 배터리 모듈(100)은, 하나 이상의 이차 전지를 구비한다. 여기서, 이차 전지는 양극판과 음극판이 세퍼레이터를 사이에 두고 배치된 형태로 구성된 전극 조립체, 양극판과 음극판 사이에서 리튬 이온 등이 이동될 수 있도록 하는 전해액 및 전극 조립체와 전해액을 수납하는 외장재를 포함할 수 있다.

특히, 본 발명에 따른 배터리 팩에 포함되는 이차 전지는 파우치형 리튬 이차 전지일 수 있다. 이러한 파우치형 전지는 외장재가 알루미늄 라미네이트 시트 형태로 구성될 수 있다. 다만, 본 발명이 이차 전지의 특정 형태나 종류로 제한되는 것은 아니며, 본 발명의 출원 시점에 공지된 다양한 이차 전지가 배터리 모듈(100)에 채용될 수 있다.

배터리 모듈에는 다수의 이차 전지가 구비될 수 있다. 이때, 이차 전지가 파우치형 이차 전지인 경우, 상기 배터리 모듈(100)은 카트리지나 셀 커버 등과 같이 다수의 파우치형 이차 전지가 용이하게 적층되도록 하는 구성요소를 더 구비할 수 있다. 또한, 배터리 모듈(100)은, 이차 전지 사이를 연결하는 버스바와 이차 전지 등 각종 배터리 모듈(100)의 구성요소를 내부 공간에 수납하는 모듈 케이스를 구비할 수 있다.

상기 배터리 모듈(100)은, 배터리 팩에 다수 포함될 수 있다. 이때, 다수의 배터리 모듈(100) 사이는 모듈 버스바 등을 통해 전기적으로 연결될 수 있다. 예를 들어, 다수의 배터리 모듈(100)은 직렬로 연결되어 출력이 향상되도록 할 수 있다. 또는, 다수의 배터리 모듈(100)은 병렬로 연결되어 용량이 향상되도록 할 수 있다.

상기 슬레이브 BMS(200)는, 배터리 모듈(100)에 장착되어 해당 배터리 모듈(100)을 관리할 수 있다. 즉, 상기 슬레이브 BMS(200)는, 자신이 담당하는 배터리 모듈(100)과 전기적으로 연결되어 해당 배터리 모듈(100)에 포함된 이차 전지를 제어하는 기능을 수행할 수 있다. 예를 들어, 상기 슬레이브 BMS(200)는, 해당 배터리 모듈(100)에 포함된 이차 전지의 충방전 제어, 스위칭 제어, 평활화 제어, 전압이나 전류, SOC와 같은 전기적 특성값의 측정 및 모니터링, 오류 식별, 온/오프 제어 등을 수행할 수 있다. 다만, 이러한 동작은 일례에 불과하며, 본 발명에 따른 슬레이브 BMS(200)는 이 밖에도 당업자 수준에서 적용 가능한 다양한 전기 전자적 제어 기능을 수행할 수 있다.

상기 슬레이브 BMS(200)는, 하나의 배터리 모듈(100)에 적어도 하나씩 장착될 수 있다. 따라서, 배터리 팩에 다수의 배터리 모듈(100)이 포함된 경우, 슬레이브 BMS(200) 역시 배터리 팩에 다수 포함될 수 있다.

상기 슬레이브 통신 와이어(300)는, 서로 다른 BMS 사이에서 데이터를 주고 받을 수 있는 경로를 제공한다. 즉, 슬레이브 통신 와이어(300)는, 일단이 어느 하나의 슬레이브 BMS(200)의 접속단에 접속되고, 타단이 다른 하나의 슬레이브 BMS(200)의 접속단에 접속될 수 있다. 예를 들어, 슬레이브 통신 와이어(300)는 바로 옆에 인접한 슬레이브 BMS(200) 사이에 양단이 서로 연결될 수 있다. 그리고, 상기 슬레이브 통신 와이어(300)는, 일단에 접속된 슬레이브 BMS(200)로부터 타단에 접속된 슬레이브 BMS(200)로 데이터를 전달할 수 있다. 따라서, 상기 슬레이브 BMS(200)는, 이러한 슬레이브 통신 와이어(300)를 통해 상호 간 정보를 주고 받을 수 있다.

상기 슬레이브 통신 와이어(300)는, 배터리 팩에 다수 포함될 수 있다. 예를 들어, 도 2에 도시된 바와 같이, 2개의 슬레이브 BMS(200)는, 둘 이상의 슬레이브 통신 와이어(300)를 통해 상호 연결될 수 있다. 또한, 1개의 슬레이브 BMS(200)는 어느 하나의 슬레이브 BMS(200)와 연결되기 위한 슬레이브 통신 와이어(300)와 다른 하나의 슬레이브 BMS(200)와 연결되기 위한 슬레이브 통신 와이어(300)를 각각 별도로 구비할 수 있다.

상기 매장 부재(400)는, 둘 이상의 서로 다른 배터리 모듈(100) 사이에 구비될 수 있다. 즉, 상기 매장 부재(400)는, 서로 다른 배터리 모듈(100) 사이의 공간에 위치할 수 있다. 여기서, 서로 다른 배터리 모듈(100) 사이란, 배터리 모듈(100)의 배치(적층) 방향을 기준으로 배터리 모듈(100) 사이에 위치하는 것을 의미한다고 할 수 있다. 예를 들어, 도 2에 도시된 구성에서, 2개의 배터리 모듈(100)은 좌우 방향으로 배치되어 있다. 이때, 상기 매장 부재(400)는, 일단이 좌측 배터리 모듈(100) 상부에 위치하고, 타단이 우측 배터리 모듈(100) 상부에 위치할 수 있다. 이 경우, 매장 부재(400)의 적어도 일부분은, 좌우 방향으로 2개의 배터리 모듈(100) 사이 공간에 위치해 있다고 할 수 있다. 다만, 도면에서는 매장 부재(400)가 배터리 모듈(100)과 접촉된 형태로 도시되어 있으나, 본 발명이 반드시 이러한 형태로 한정되는 것은 아니며, 매장 부재(400)는 좌우 방향으로 배터리 모듈(100)의 사이 공간에 위치하여 배터리 모듈(100)과 이격된 형태로 구성될 수도 있다.

상기 매장 부재(400)는, 슬레이브 통신 와이어(300)의 적어도 일부분을 매장할 수 있다. 예를 들어, 도 2의 구성을 참조하면, 2개의 슬레이브 통신 와이어(300)가 2개의 슬레이브 BMS(200) 사이에 연결될 수 있다. 이때, 2개의 슬레이브 통신 와이어(300)는, 양단을 제외한 중앙 부분이 매장 부재(400)에 매장될 수 있다. 이때, 슬레이브 통신 와이어(300)의 매장된 부분은, B1로 표시된 부분으로서, 설명의 편의를 위해 점선 형태로 나타나도록 한다. 이처럼, 상기 매장 부재(400)는, 슬레이브 통신 와이어(300)의 상당 부분이 내장되도록, 즉 매립되도록 할 수 있다.

상기 매장 부재(400)는, 플라스틱과 같은 고분자 재질로 구성될 수 있다. 이러한 실시예에 의하면, 상기 매장 부재(400)는, 성형이 용이하므로, 슬레이브 통신 와이어(300)를 적절하게 매장할 수 있는 형태로 쉽게 구성될 수 있다. 또한, 상기 매장 부재(400)는, 일정 수준 이상의 강성을 확보할 수 있으므로, 슬레이브 통신 와이어(300)를 안정적으로 고정시키고, 외부의 충격 등으로부터 슬레이브 통신 와이어(300)를 안전하게 보호할 수 있다. 다만, 본 발명이 반드시 이러한 매장 부재(400)의 특정 재질에 의해 한정되는 것은 아니다.

상기 매장 부재(400)는, 배터리 팩 내에서 그 자체가 유동되지 않도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 상기 매장 부재(400)는, 적어도 하나의 배터리 모듈(100)에 결합 고정된 형태로 구성될 수 있다. 또는, 상기 매장 부재(400)는, 배터리 모듈(100)들이 수납된 팩 케이스의 내면에 부착된 형태로 고정될 수 있다.

본 발명의 구성에 의하면, 슬레이브 통신 와이어(300)의 유동이 방지될 수 있다. 예를 들어, 슬레이브 통신 와이어(300)는 중앙 부분이 매장 부재(400)에 매립되기 때문에 움직임이 제한될 수 있다. 따라서, 배터리 팩에 충격이나 진동이 가해지더라도 슬레이브 통신 와이어(300)는 쉽게 움직이지 않고 고정됨으로써, 슬레이브 통신 와이어(300)의 손상 내지 파손이 방지될 수 있다. 특히, 슬레이브 통신 와이어(300)는 슬레이브 BMS(200)와의 접속단 측에서 분리 내지 파손이 일어나기 쉬운데, 상기 구성에 의하면, 이러한 문제가 효과적으로 예방될 수 있다. 더욱이, 슬레이브 통신 와이어(300)는, 그 자체의 하중에 의해 중앙 부분이 아래로 쳐지게 되어, 접속 상태가 손상될 수 있는데, 상기 구성에 의하면, 중앙 부분이 아래로 쳐지는 것을 방지할 수 있다.

또한, 본 발명의 이러한 구성에 의하면, 매장 부재(400)에 의해 슬레이브 통신 와이어(300)의 노출 부분이 줄어들게 되므로, 외부의 물리적 화학적 요인으로부터 슬레이브 통신 와이어(300)가 보호될 수 있다. 예를 들어, 배터리 팩 내부로 물이나 돌과 같은 이물질이 유입된 경우, 매장 부재(400)에 의해 슬레이브 통신 와이어(300)의 상당 부분이 보호되므로, 이러한 이물질에 의해 슬레이브 통신 와이어(300)의 손상 가능성이 크게 감소할 수 있다.

바람직하게는, 본 발명에 따른 배터리 팩은, 마스터 BMS 및 마스터 통신 와이어를 더 포함할 수 있다. 이러한 구성에 대해서는, 도 3을 참조하여 보다 구체적으로 설명하도록 한다.

도 3은, 본 발명의 다른 실시예에 따른 배터리 팩의 일부 구성을 개략적으로 나타내는 사시도이다.

도 3을 참조하면, 상기 마스터 BMS(500)는, 배터리 팩에 포함된 다수의 슬레이브 BMS(200)와 연결되어, 이들과 데이터를 주고 받을 수 있다. 그리고, 상기 마스터 BMS(500)는, 이러한 데이터의 송수신을 통해 다수의 슬레이브 BMS(200)를 통합 제어할 수 있다. 예를 들어, 상기 마스터 BMS(500)는, 슬레이브 BMS(200)에 명령을 송신하고, 슬레이브 BMS(200)가 그러한 명령에 따라 동작을 수행하면 수행된 결과 정보를 각 슬레이브 BMS(200)로부터 수신할 수 있다. 이때, 상기 마스터 BMS(500)는, 다양한 통신 방식으로 슬레이브 BMS(200)와 정보를 주고 받을 수 있다.

상기 마스터 통신 와이어(600)는, 마스터 BMS(500)와 슬레이브 BMS(200) 사이에서 데이터를 전달할 수 있다. 일단이 마스터 BMS(500)에 접속되고, 타단이 하나의 슬레이브 BMS(200)에 접속될 수 있다. 따라서, 상기 마스터 통신 와이어(600)는, 하나의 마스터 BMS(500)와 어느 하나의 슬레이브 BMS(200) 사이에서 데이터를 주고받는 경로를 제공할 수 있다. 예를 들어, 도 3의 구성을 참조하면, 마스터 통신 와이어(600)는, 일단이 마스터 BMS(500)에 연결되고, 타단이 가장 좌측에 위치한 배터리 모듈(100)의 슬레이브 BMS(200)에 연결될 수 있다. 이때, 마스터 BMS(500)와 가장 좌측에 위치한 배터리 모듈(100)의 슬레이브 BMS(200) 사이에서, 마스터 통신 와이어(600)는 하나 또는 그 이상 포함될 수 있다.

특히, 본 발명에 따른 배터리 모듈(100)의 구성에 있어서, 상기 마스터 통신 와이어(600)는, 마스터 BMS(500)와 어느 하나의 슬레이브 BMS(200) 사이에서만 존재할 수 있다. 즉, 마스터 통신 와이어(600)는 마스터 BMS(500)와 하나의 슬레이브 BMS(200)만 연결할 뿐, 마스터 BMS(500)와 둘 이상의 슬레이브 BMS(200)를 연결하도록 구성되지 않을 수 있다.

이러한 구성에 있어서, 다수의 슬레이브 BMS(200)는, 슬레이브 통신 와이어(300)를 통해 데이지 체인 방식으로 상호 간 통신을 수행할 수 있다.

예를 들어, 도 3에 도시된 구성에서, 가장 좌측에 위치한 배터리 모듈(100)의 슬레이브 BMS(200)부터 가장 우측에 위치한 배터리 모듈(100)의 슬레이브 BMS(200)까지 순차적으로, 제1 슬레이브 BMS, 제2 슬레이브 BMS 및 제3 슬레이브 BMS라고 한다. 이때, 제1 슬레이브 BMS와 제2 슬레이브 BMS 사이는 제1 슬레이브 통신 와이어를 통해 연결되고, 제2 슬레이브 BMS와 제3 슬레이브 BMS 사이는 제2 슬레이브 통신 와이어를 통해 연결될 수 있다. 그리고, 제1 슬레이브 BMS만이 마스터 BMS(500)와 마스터 통신 와이어(600)를 통해 연결될 수 있다.

이러한 구성에 있어서, 마스터 BMS(500)가 제1 슬레이브 BMS로 명령을 전송하면, 제1 슬레이브 BMS는 제1 슬레이브 통신 와이어를 통해 제2 슬레이브 BMS로 마스터 BMS(500)의 명령을 전송할 수 있다. 그리고, 제2 슬레이브 BMS는, 제2 슬레이브 통신 와이어를 통해 제3 슬레이브 BMS로 마스터 BMS(500)의 명령을 전송할 수 있다. 물론, 제3 슬레이브 BMS의 우측에 제4 슬레이브 BMS와 같이 또 다른 슬레이브 BMS가 연결된 경우, 제3 슬레이브 BMS는 제4 슬레이브 BMS로 마스터 BMS(500)의 명령을 전송할 수 있다.

한편, 제1 슬레이브 BMS, 제2 슬레이브 BMS 및 제3 슬레이브 BMS 각각은, 자신이 담당하는 배터리 모듈(100)로부터 얻은 정보를 마스터 BMS(500)에 전달하고자 하는 경우, 상기 마스터 BMS(500)의 명령이 전송되는 것과 반대 방향으로 정보를 전송할 수 있다. 예를 들어, 제3 슬레이브 BMS는, 제2 슬레이브 통신 와이어, 제2 슬레이브 BMS, 제1 슬레이브 통신 와이어, 제1 슬레이브 BMS 및 마스터 통신 와이어(600)를 거쳐 마스터 BMS(500)로 자신의 정보를 전송할 수 있다.

이처럼 슬레이브 BMS(200)가 데이지 체인 방식으로 연결되어 통신이 수행되는 경우, 슬레이브 BMS(200) 사이를 연결하기 위한 슬레이브 통신 와이어(300)가 많이 존재할 수 있다. 이때, 본원 발명의 구성에 의하면, 슬레이브 통신 와이어(300)의 일부분, 특히 중앙 부분이 매장 부재(400)에 의해 고정되므로, 움직임이 제한되고 위치가 일정하게 유지될 수 있다. 또한, 슬레이브 통신 와이어(300)가 이물질 등으로부터 보호될 수 있다. 그러므로, 각 슬레이브 통신 와이어(300)의 접속 및 통신 상태는 안정적으로 확보될 수 있다.

여기서, 상기 매장 부재(400)는, 마스터 통신 와이어(600)의 적어도 일부를 매장할 수 있다. 즉, 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 매장 부재(400)는, 가장 좌측에 위치한 배터리 모듈(100)부터 가장 우측에 위치한 배터리 모듈(100)까지 3개의 배터리 모듈(100) 모두에 걸치도록, 좌우 방향으로 길게 연장된 형태로 구성될 수 있다. 이때, 매장 부재(400)의 좌측 단부는, 마스터 BMS(500) 측으로 더욱 연장되어, 마스터 BMS(500)와 가장 좌측에 위치한 배터리 모듈(100) 사이 공간에도 매장 부재(400)가 위치하도록 할 수 있다. 이 경우, 마스터 통신 와이어(600)는, B2로 표시된 부분과 같이, 일부분, 이를테면 양단을 제외한 중앙 부분이 매장 부재(400)에 매장될 수 있다.

본 발명의 이러한 구성에 의하면, 매장 부재(400)에 의해 슬레이브 통신 와이어(300)뿐 아니라, 마스터 통신 와이어(600)도 움직임 및 외부 노출이 제한되므로, 마스터 통신 와이어(600)의 접속 상태를 안정적으로 유지하고, 마스터 통신 와이어(600)를 외부의 물리적, 화학적 요인으로부터 보호할 수 있다.

상기 다수의 배터리 모듈(100)은, 일 방향으로 적층 배치될 수 있다. 이때, 매장 부재(400)는, 배터리 모듈(100)의 배치 방향으로 길게 연장된 형태로 구성될 수 있다. 예를 들어, 도 3에 도시된 바를 참조하면, 3개의 배터리 모듈(100)이 좌우 방향으로 나란하게 배치된 경우, 상기 매장 부재(400)는, 좌우 방향으로 길게 연장된 바 형태로 구성될 수 있다.

본 발명의 이러한 구성에 의하면, 적은 수의 매장 부재(400)로, 다수의 슬레이브 통신 와이어(300)가 매장되도록 할 수 있다. 따라서, 배터리 팩의 조립성이 향상될 수 있다. 더욱이, 본 발명의 이러한 구성에 의하면, 하나의 매장 부재(400)로, 슬레이브 통신 와이어(300)와 마스터 통신 와이어(600)를 모두 매장하는 구성도 가능하다. 또한, 본 발명의 이러한 구성에 의하면, 통신 와이어의 가급적 많은 부분을 용이하게 매장할 수 있으면서도 불필요한 부피 증가를 방지하여, 매장 부재(400)의 장착 공간을 확보하기가 용이하고, 배터리 모듈(100)의 불필요한 부피 증가를 방지할 수 있다.

상기 매장 부재(400)는, 내부에 중공을 구비하여 이러한 중공에 슬레이브 통신 와이어(300)가 매장되도록 구성될 수 있다. 이에 대해서는, 도 4를 참조하여 보다 구체적으로 설명하도록 한다.

도 4는, 본 발명의 일 실시예에 따른 매장 부재(400)의 일부 구성을 개략적으로 나타낸 투명 사시도이다. 이러한 도 4의 구성은, 이를테면 도 2의 B1 부분이나 도 3의 B2 부분에 적용된다고 할 수 있다.

도 4를 참조하면, 상기 매장 부재(400)는, 길이 방향을 따라 내부에 중공(H)이 형성될 수 있다. 그리고, 이러한 중공(H)에는 적어도 2개의 개구부(O)가 형성될 수 있다. 이때, 2개의 개구부(O)는 적어도 소정 거리 이격되게 구성되며, 2개의 개구부(O) 사이가 통신 와이어의 매장 부분이 될 수 있다. 따라서, 통신 와이어는, 이러한 개구부(O)를 통해 매장 부재(400)의 내부, 즉 중공(H)으로 인입될 수 있으며, 이러한 개구부를 통해 외부로 인출되어 BMS의 접속부와 접속될 수 있다.

한편, 도 5에서는, 하나의 매장 부재(400)에 2개의 중공(H)이 형성되고, 각 중공(H)은 하나의 통신 와이어가 매장 가능하도록 구성된 형태로 도시되어 있으나, 하나의 중공(H)에 둘 이상의 통신 와이어가 매장되는 형태도 가능하다.

도 5는, 본 발명의 다른 실시예에 따른 매장 부재(400)의 일부 구성을 개략적으로 나타낸 분리 사시도이다. 이러한 도 5의 구성 역시, 이를테면 도 2의 B1 부분이나 도 3의 B2 부분에 적용된다고 할 수 있다.

도 5를 참조하면, 상기 매장 부재(400)는, 본체(410) 및 커버(420)를 구비할 수 있다.

여기서, 본체(410)는 매장 부재(400)의 대부분을 구성하는 요소로서, 특히 삽입홈(G)이 형성될 수 있다. 이때, 삽입홈(G)은, 슬레이브 통신 와이어(300)가 삽입될 수 있도록 본체(410)의 내측 방향으로 오목하게 형성되며 일 방향으로 길게 연장된 형태를 가질 수 있다.

또한, 커버(420)는, 슬레이브 통신 와이어(300)가 삽입홈(G)에 삽입된 상태에서 그 상부를 커버하도록 구성될 수 있다. 따라서, 상기 커버(420)는, 슬레이브 통신 와이어(300)에서 삽입홈(G)에 삽입된 부분이 외부로 거의 노출되지 않도록 구성될 수 있다. 그리고, 상기 커버(420)는, 본체(410)와 결합 고정되도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 커버(420)는 본체(410)와의 접촉 부분에 후크 돌기(K2)를 구비하고, 본체(410)는 이러한 후크 돌기(K2)가 삽입되어 후크 결합될 수 있도록 후크 홈(K1)을 구비할 수 있다.

특히, 상기 커버(420)는, 본체(410)와 탈착 가능하도록 구성될 수 있다. 이 경우, 슬레이브 통신 와이어(300)는 커버(420)가 본체(410)와 분리된 상태에서 본체(410)의 삽입홈(G)에 삽입될 수 있다. 그리고, 슬레이브 통신 와이어(300)가 본체(410)의 삽입홈(G)에 삽입되면, 커버(420)는 본체(410)와 결합됨으로써, 슬레이브 통신 와이어(300)가 매장 부재(400)에 매장될 수 있다. 그리고, 슬레이브 통신 와이어(300)가, 매장 부재(400)로부터 분리되어야 하는 경우, 커버(420)는 본체(410)로부터 분리되고, 슬레이브 통신 와이어(300)는 본체(410)의 삽입홈(G)으로부터 쉽게 빠질 수 있다.

본 발명의 이러한 구성에 의하면, 슬레이브 통신 와이어(300)를 매장 부재(400)에 매장시키는 구성이 용이하게 수행되어 배터리 팩의 조립성이 향상될 수 있다. 또한, 슬레이브 통신 와이어(300)를 매장 부재(400)의 매장 상태에서 쉽게 해제할 수 있으므로, 슬레이브 통신 와이어(300)의 교체나 점검 등이 용이하게 수행될 수 있다.

또한, 상기 매장 부재(400)는, 슬레이브 통신 와이어(300)가 삽입된 상태에서 인서트 사출 성형된 형태로 구성될 수 있다. 특히, 상기 매장 부재(400)는, 플라스틱 재질로 구성될 수 있으며, 사출 성형 방식으로 제조될 수 있다. 이때, 매장 부재(400)는, 슬레이브 통신 와이어(300)가 인서트된 상태에서 사출 성형되는 방식으로 제조될 수 있다.

이러한 구성에 의하면, 슬레이브 통신 와이어(300)의 매장된 부분과 매장 부재(400) 사이에는 빈 공간이 거의 존재하지 않고, 슬레이브 통신 와이어(300)와 매장 부재(400)는 강하게 밀착될 수 있다. 특히, 매장 부재(400)의 중공과 슬레이브 통신 와이어(300)의 직경은 거의 일치할 수 있게 된다. 그러므로, 슬레이브 통신 와이어(300)는 매장 부재(400)에 강하게 고정되어, 매장 부재(400)에 의한 슬레이브 통신 와이어(300)의 유동 방지 효과가 더욱 향상될 수 있다.

상기 매장 부재(400)는, 다수의 배터리 모듈(100)에 결합되어 다수의 배터리 모듈(100) 사이를 결합 고정시킬 수 있다.

예를 들어, 도 3의 구성에서, 상기 매장 부재(400)는, 3개의 배터리 모듈(100)의 상부에 접촉하여, 각 배터리 모듈(100)과 결합 고정될 수 있다. 이때, 매장 부재(400)는, 볼트와 같은 체결 부재나 접착제를 이용하여 각 배터리 모듈(100)과 결합 고정되거나, 돌기-홈 등의 체결 구성 등을 통해 3개의 모든 배터리 모듈(100)과 결합 고정될 수 있다.

본 발명의 이러한 구성에 의하면, 매장 부재(400)에 의해 배터리 모듈(100) 사이의 간격이 일정하게 유지되고, 배터리 모듈(100)에 충격이나 진동이 가해지더라도 배터리 모듈(100) 간 결합 고정으로 인해 배터리 모듈(100)의 움직임이 보다 제한될 수 있다. 그러므로, 배터리 모듈(100)의 유동으로 인한 통신 와이어의 연결 상태가 불량되는 것을 방지할 수 있다.

도 6은, 본 발명의 다른 실시예에 따른 배터리 팩의 일부 구성을 개략적으로 나타내는 사시도이다. 이하에서는, 앞선 실시예들에 대한 설명이 유사하게 적용될 수 있는 부분에 대해서는 상세한 설명을 생략하고, 차이점이 있는 부분을 위주로 설명하도록 한다.

도 6을 참조하면, 상기 매장 부재(400)는 2개의 배터리 모듈(100) 사이에 개재되도록 구성될 수 있다. 특히, 상기 매장 부재(400)는, 배터리 모듈(100)이 안착된 하부 플레이트(D)에 안착되어, 상부 방향으로 돌출되는 형태로 구성될 수 있다. 여기서, 하부 플레이트(D)는, 배터리 모듈(100)이 수납된 팩 케이스 자체의 하부면일 수도 있고, 팩 케이스의 내부에 별도로 구비된 플레이트일 수도 있다.

더욱이, 상기 매장 부재(400)는, 도 5의 구성과 유사하게, 본체(410) 및 커버(420)를 구비할 수 있다. 여기서, 본체(410)는, 상부면에 일 방향으로 길게 연장된 형태로 삽입홈(G)이 형성될 수 있다. 따라서, 이러한 삽입홈(G)에는 슬레이브 통신 와이어(300)가 안착되어 삽입될 수 있다. 또한, 본체(410)의 삽입홈(G)에 슬레이브 통신 와이어(300)가 안착된 상태에서, 본체(410)의 상부에는 커버(420)가 결합될 수 있다.

본 발명의 이러한 구성에 의하면, 매장 부재(400)가 슬레이브 통신 와이어(300)를 지지하여 슬레이브 통신 와이어(300)의 상하 및 수평 방향 움직임을 방지할 수 있다. 더욱이, 도 6의 구성과 같이, 매장 부재(400)가 본체(410)와 커버(420)로 구성되도록 한 실시예에 의하면, 슬레이브 통신 와이어(300)의 설치 위치가 가이드되고 매장 부재(400)로의 매장 공정이 용이하게 수행될 수 있다. 또한, 매장 부재(400)에 의해, 배터리 모듈(100) 사이의 간격이 일정하게 유지될 수 있다.

한편, 도 6의 구성에서, 매장 부재(400)는, 본체(410) 및 커버(420)로 구성되지 않고, 도 4에 도시된 바와 유사하게, 중공 및 개구부가 형성된 형태로 구성될 수 있음은 물론이다.

도 7은, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 배터리 팩의 일부 구성을 개략적으로 나타내는 정면도이다. 이하에서도, 앞선 설명들이 유사하게 적용될 수 있는 부분에 대해서는 상세한 설명을 생략하고, 차이점이 있는 부분을 위주로 설명하도록 한다.

도 7을 참조하면, 상기 매장 부재(400)는, 슬레이브 BMS(200)보다 상부에 위치할 수 있다. 이 경우, 슬레이브 통신 와이어(300)는, 슬레이브 BMS(200)의 접속단에서 상부 방향으로 벤딩되어 매장 부재(400)에 매장될 수 있다.

이러한 구성에 있어서, 상기 매장 부재(400)는, 슬레이브 BMS(200)의 상부에 장착되거나, 배터리 모듈(100)의 상부에 장착될 수 있다. 또는, 상기 매장 부재(400)는, 배터리 모듈(100)이 수납된 팩 케이스의 상부 내측면에 부착되거나, 팩 케이스 자체에 의해 구현될 수도 있다.

본 발명의 이러한 구성에 의하면, 매장 부재(400)에 의해 슬레이브 통신 와이어(300)가 하부 방향, 즉 중력 방향으로 쳐지는 것을 보다 확실하게 방지할 수 있다. 또한, 매장 부재(400)가 배터리 모듈(100)이나 슬레이브 BMS(200)로부터 소정 거리 이격되도록 구성할 수 있으므로, 배터리 모듈(100)이나 슬레이브 BMS(200) 구성 시, 매장 부재(400)에 의한 간섭을 없애거나 줄일 수 있다.

도 8은, 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 팩의 일부 구성을 개략적으로 나타내는 사시도이다.

도 8을 참조하면, 상기 매장 부재(400)는, 배터리 모듈(100)에 대하여 탈착 가능하게 구성될 수 있다. 예를 들어, 상기 매장 부재(400)는, 하부에 하부 방향으로 돌출된 형태로 구성된 체결 돌기(C4)를 구비할 수 있다. 그리고, 상기 배터리 모듈(100)은, 이러한 매장 부재(400)의 체결 돌기(C4)에 대응되는 형태 및 위치로 체결 홈(C1)이 형성될 수 있다. 따라서, 상기 매장 부재(400)는 하부 방향으로 이동하여 배터리 모듈(100)의 상면에 안착되면서, 체결 돌기(C4)가 체결 홈(C1)에 삽입되도록 함으로써, 배터리 모듈(100)에 결합될 수 있다. 또한, 상기 매장 부재(400)는 상부 방향으로 이동하여 배터리 모듈(100)로부터 이탈되면서, 체결 돌기(C4)가 체결 홈(C1)에서 빠져나가게 함으로써, 배터리 모듈(100)로부터 분리될 수 있다.

본 발명의 이러한 구성에 의하면, 매장 부재(400)가 배터리 모듈(100)에 대하여 안정적으로 고정되면서도, 필요에 따라 매장 부재(400)를 배터리 모듈(100)로부터 용이하게 분리시킬 수 있다. 따라서, 초기 배터리 팩 제조 시 배터리 모듈(100)의 적층을 용이하게 할 수 있고, 배터리 팩 사용 중 매장 부재(400)가 파손된 경우 매장 부재(400)를 손쉽게 교체할 수 있다.

더욱이, 이러한 구성에 있어서, 상기 매장 부재(400)는, 슬레이브 통신 와이어(300)가 삽입된 상태에서 인서트 사출 성형된 형태로 구성될 수 있다. 즉, 슬레이브 통신 와이어(300)는, 매장 부재(400)와 분리되지 않고, 매장 부재(400)에 통합된 형태로 구성될 수 있다. 이 경우, 슬레이브 통신 와이어(300)는, 매장 부재(400)가 배터리 모듈(100)에 장착될 때, 접속 단부가 슬레이브 BMS(200)의 접속부에 접속될 수 있다. 그리고, 슬레이브 통신 와이어(300)는, 매장 부재(400)가 배터리 모듈(100)로부터 분리될 때, 접속 단부가 슬레이브 BMS(200)의 접속부로부터 분리될 수 있다.

이러한 구성에 의하면, 매장 부재(400)의 탈착으로 슬레이브 통신 와이어(300)의 조립이나 분리가 함께 이루어질 수 있으므로, 공정성이 크게 개선될 수 있다. 또한, 팩 케이스 내부에 배터리 모듈(100) 장착 시, 슬레이브 통신 와이어(300)가 이러한 장착 과정을 방해하지 않을 수 있고, 슬레이브 통신 와이어(300)를 매장 부재(400)에 매장시키는 공정이 별도로 수행될 필요가 없다.

도 9는, 본 발명의 다른 실시예에 따른 배터리 팩의 일부 구성을 개략적으로 나타내는 사시도이다.

도 9를 참조하면, 앞선 여러 실시예와 달리, 상기 슬레이브 BMS(200)는, 배터리 모듈(100)의 측면(정면)에 장착될 수 있다. 또한, 상기 매장 부재(400) 역시, 슬레이브 BMS(200)와의 거리를 줄이기 위해 배터리 모듈(100)의 측면(정면)에 장착될 수 있다.

또한, 상기 슬레이브 BMS(200)는, 도 9에 도시된 바와 같이, 슬레이브 통신 와이어(300)와 접속되는 부분이 서로 동일한 위치의 일측에만 형성될 수 있다. 즉, 상기 슬레이브 BMS(200)는, 한 측면에서만 슬레이브 통신 와이어(300)가 접속될 수 있다. 그리고, 모든 슬레이브 BMS(200)는, 동일한 위치에 이러한 슬레이브 통신 와이어(300)의 접속 부분이 존재하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 도 9에 도시된 바를 참조하면, 모든 슬레이브 BMS(200)는, 슬레이브 통신 와이어(300)와 접속되는 통신 접속부(N으로 표시)가, 우측면에만 구비되도록 구성될 수 있다.

본 발명의 이러한 구성에 의하면, 슬레이브 통신 와이어(300)에 대하여, 매장 부재(400)에 의해 매장되는 부분을 증가시킬 수 있다. 따라서, 이 경우, 매장 부재(400)에 의한 슬레이브 통신 와이어(300)의 고정 효과를 향상시키는 한편, 외부 노출 부분을 줄여 매장 부재(400)에 의한 슬레이브 통신 와이어(300)의 보호 효과를 향상시킬 수 있다. 또한, 본 발명의 이러한 구성에 의하면, 제조 비용이 더욱 절감될 수 있다.

한편, 상기 여러 실시예에서는, 슬레이브 통신 와이어(300)가 매장 부재(400)에 의해 매장된 구성을 위주로 설명되었으나, 마스터 통신 와이어(600)가 매장 부재(400)에 매장된 구성의 경우, 상기 슬레이브 통신 와이어(300)의 여러 실시예에 대한 설명이 유사하게 적용될 수 있다.

본 발명에 따른 배터리 팩은, 전기 자동차나 하이브리드 자동차와 같은 자동차에 적용될 수 있다. 즉, 본 발명에 따른 자동차는, 상술한 본 발명에 따른 배터리 팩을 포함할 수 있다. 특히, 자동차의 경우, 진동이나 충격이 자주 가해질 수 있고, 주로 실외에서 구동되므로 물이나 돌 등의 이물질에 자주 노출될 수 있다. 하지만, 본 발명에 따른 배터리 팩이 적용된 경우, 통신 와이어의 움직임이 고정되고 외부 노출이 제한되므로, 통신 와이어에 의한 통신 상태가 안정적으로 유지될 수 있다.

이 밖에도, 본 발명에 따른 배터리 팩은, 스마트 그리드 시스템이나 전기 충전소 등에 이용되는 전력 저장 장치(ESS)에 적용될 수 있다. 즉, 본 발명에 따른 전력 저장 장치는, 상술한 본 발명에 따른 배터리 팩을 포함할 수 있다.

이상과 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.

100: 배터리 모듈
200: 슬레이브 BMS
300: 슬레이브 통신 와이어
400: 매장 부재
410: 본체, 420: 커버
500: 마스터 BMS
600: 마스터 통신 와이어

Claims (13)

1. 하나 이상의 이차 전지를 구비하는 다수의 배터리 모듈;
   상기 배터리 모듈 각각에 장착되어 상기 배터리 모듈을 각각 관리하는 다수의 슬레이브 BMS;
   양단이 서로 다른 슬레이브 BMS에 각각 접속되어 일단에 접속된 슬레이브 BMS로부터 타단에 접속된 슬레이브 BMS로 데이터를 전달하는 슬레이브 통신 와이어; 및
   서로 다른 배터리 모듈 사이에 구비되어 상기 슬레이브 통신 와이어의 적어도 일부분이 매장된 매장 부재
   를 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
2. 제1항에 있어서,
   상기 다수의 슬레이브 BMS와 데이터를 송수신하는 마스터 BMS; 및
   일단이 상기 마스터 BMS에 접속되고 타단이 상기 다수의 슬레이브 BMS 중 어느 하나의 슬레이브 BMS에 접속되어 상기 마스터 BMS와 상기 어느 하나의 슬레이브 BMS 사이에서 데이터를 전달하는 마스터 통신 와이어를 더 포함하고,
   상기 다수의 슬레이브 BMS는, 상기 슬레이브 통신 와이어를 통해 데이지 체인 방식으로 상호 간 통신을 수행하는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
3. 제2항에 있어서,
   상기 매장 부재는, 상기 마스터 통신 와이어의 적어도 일부를 매장하는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
4. 제1항에 있어서,
   둘 이상의 배터리 모듈이 일 방향으로 적층 배치되고,
   상기 매장 부재는 상기 배터리 모듈의 배치 방향으로 길게 연장된 형태로 구성된 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
5. 제1항에 있어서,
   상기 매장 부재는, 적어도 2개의 개구부를 갖는 중공이 형성되며, 상기 중공에 상기 슬레이브 통신 와이어가 매장된 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
6. 제1항에 있어서,
   상기 매장 부재는, 일 방향으로 길게 연장된 형태로 오목하게 형성되어 상기 슬레이브 통신 와이어가 삽입되도록 삽입홈이 형성된 본체 및 상기 삽입홈에 삽입된 슬레이브 통신 와이어의 노출 부분을 커버하며 상기 본체와 결합 가능하게 구성된 커버를 구비하는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
7. 제1항에 있어서,
   상기 매장 부재는, 상기 슬레이브 통신 와이어가 삽입된 상태에서 인서트 사출 성형된 형태로 구성된 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
8. 제1항에 있어서,
   상기 매장 부재는, 상기 다수의 배터리 모듈에 결합되어 상기 다수의 배터리 모듈 사이를 결합 고정시키는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
9. 제1항에 있어서,
   상기 매장 부재는, 2개의 배터리 모듈 사이에 개재되도록, 상기 다수의 배터리 모듈이 안착된 하부 플레이트에서 상부 방향으로 돌출된 형태로 구성된 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
10. 제1항에 있어서,
    상기 매장 부재는, 상기 슬레이브 BMS보다 상부에 위치하는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
11. 제1항에 있어서,
    상기 매장 부재는, 상기 배터리 모듈에 대하여 탈착 가능하게 구성된 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
12. 제1항에 있어서,
    상기 다수의 슬레이브 BMS는, 상기 슬레이브 통신 와이어와 접속되는 부분이 서로 동일한 위치의 일측에만 형성된 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
13. 제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 따른 배터리 팩을 포함하는 자동차.

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