KR20180025642A - Connecting board and battery pack including the same - Google Patents

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Abstract

The present invention relates to a connecting board and a battery pack including the same. According to one embodiment of the present invention, the connecting board is mounted on a battery pack including a plurality of battery modules, one master BMS and a plurality of slave BMSs. The connecting board comprises: a plate formed with a first conductive pattern and supporting the master BMS and the slave BMSs; a plurality of sensing connectors disposed on the plate and connected to the battery modules respectively through a plurality of voltage sensing lines; a plurality of slave connectors disposed on the plate, coupled to the slave BMSs, respectively, and each including first to third slave ports; and a master connector disposed on the plate, coupled to the master BMS, and including a master port connected to a communications port of the master BMS. A first slave port of each of the slave connectors is connected to any one of the sensing connectors through the first conductive pattern. A sensing port, a first communications port and a second communications port of each of the slave BMSs are connected to first to third slave ports of any one of the slave connectors, respectively. Each of the slave connectors includes a filter for filtering signals.

Description

커넥팅 보드 및 이를 포함하는 배터리 팩{CONNECTING BOARD AND BATTERY PACK INCLUDING THE SAME}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a connecting board,

본 발명은 배터리 팩 내부의 공간 활용도를 향상시키며 신호 필터링을 수행할 수 있는 커넥팅 보드 및 이를 포함하는 배터리 팩에 관한 것이다. BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a connecting board and a battery pack including the same, which can improve the space utilization inside the battery pack and perform signal filtering.

최근, 노트북, 비디오 카메라, 휴대용 전화기 등과 같은 휴대용 전자 제품의 수요가 급격하게 증대되고, 전기 자동차, 에너지 저장용 축전지, 로봇, 위성 등의 개발이 본격화됨에 따라, 반복적인 충방전이 가능한 고성능 배터리에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다.2. Description of the Related Art In recent years, demand for portable electronic products such as notebook computers, video cameras, and portable telephones has rapidly increased, and electric vehicles, storage batteries for energy storage, robots, and satellites have been developed in earnest. Researches are being actively conducted.

현재 상용화된 배터리로는 니켈 카드뮴 전지, 니켈 수소 전지, 니켈 아연 전지, 리튬 이차 전지 등이 있는데, 이 중에서 리튬 배터리는 니켈 계열의 배터리에 비해 메모리 효과가 거의 일어나지 않아 충방전이 자유롭고, 자가 방전율이 매우 낮으며 에너지 밀도가 높은 장점으로 각광을 받고 있다.Among the commercially available batteries, there are nickel cadmium batteries, nickel-hydrogen batteries, nickel-zinc batteries, and lithium secondary batteries. Among them, lithium batteries have almost no memory effect compared with nickel-based batteries, It is very popular because it has very low energy density.

배터리의 최소 단위를 배터리 셀이라고 칭할 수 있으며, 다수 개가 직렬 연결된 배터리 셀은 배터리 모듈을 구성할 수 있다. 또한, 다수의 배터리 모듈이 직렬 또는 병렬로 연결됨으로써 배터리 팩을 구성할 수 있다.The minimum unit of the battery may be referred to as a battery cell, and a plurality of battery cells connected in series may constitute a battery module. In addition, a plurality of battery modules may be connected in series or in parallel to constitute a battery pack.

전기 자동차 등에 탑재되는 배터리 팩은 서로 직렬 또는 병렬로 연결되는 복수의 배터리 모듈을 포함하는 것이 일반적이다. 이러한 배터리 팩은, 이에 포함된 각각의 배터리 모듈의 상태를 모니터링하고, 모니터링된 상태에 대응하는 제어 동작을 실행하는 배터리 관리 시스템(이하, 'BMS'라고 함)을 적어도 하나 이상 포함한다.BACKGROUND ART [0002] A battery pack mounted on an electric vehicle or the like generally includes a plurality of battery modules connected to each other in series or in parallel. The battery pack includes at least one battery management system (hereinafter, referred to as 'BMS') that monitors the state of each battery module included therein and performs a control operation corresponding to the monitored state.

배터리 팩에 포함되는 각각의 배터리 모듈은 다수의 배터리 셀을 포함하고 있는바, 단일의 BMS를 이용하여 배터리 팩에 포함된 모든 배터리 셀의 상태를 모니터링하는 데에는 한계가 따른다. 이에, 최근에는 배터리 팩에 포함되는 소정 개수의 배터리 모듈마다 BMS를 장착하고 있으며, 이러한 다수의 BMS 중 하나를 마스터 BMS로 설정하고, 나머지 각각의 BMS를 슬레이브 BMS로 설정하여, 배터리 팩의 전반적인 상태를 제어하는 방식이 널리 활용되고 있다.Since each battery module included in the battery pack includes a plurality of battery cells, there is a limitation in monitoring the state of all the battery cells included in the battery pack using a single BMS. Recently, a BMS is installed for each of a predetermined number of battery modules included in a battery pack. One of the plurality of BMSs is set as a master BMS, and the remaining BMSs are set as slave BMSs, Is widely used.

도 1은 전기 자동차(1)에 탑재되는 배터리 팩(10)의 일반적인 배치 형태를 보여주고, 도 2는 도 1에 도시된 배터리 팩을 상부에서 바라본 모습을 개략적으로 보여준다.FIG. 1 shows a general layout of a battery pack 10 mounted on an electric vehicle 1, and FIG. 2 schematically shows a battery pack shown in FIG. 1 viewed from above.

도 1 및 2를 참조하면, 배터리 팩(10)은 전기 자동차(1)의 하부에 배치될 수 있다. 이때, 넓은 객실 공간을 확보하기 위해서는, 배터리 팩(10)의 높이에 제한을 둘수 밖에 없다. 따라서, 배터리 팩(10)은 이에 포함된 어느 한 배터리 모듈(100)이 다른 배터리 모듈(100)의 상부에 배치되는 적층 구조 대신, 지면을 따라 수평적으로 분산되어 배치되는 구조를 가지도록 설계된다.Referring to Figs. 1 and 2, the battery pack 10 may be disposed under the electric vehicle 1. At this time, in order to secure a spacious room, the height of the battery pack 10 is limited. Accordingly, the battery pack 10 is designed to have a structure in which one battery module 100 included therein is horizontally dispersed and disposed along the ground instead of the stack structure in which the other battery module 100 is disposed on the other battery module 100 .

소정 개수의 배터리 모듈(100)마다 장착되는 각각의 슬레이브 BMS(200)는 CAN(Control Area Network)과 같은 통신망을 통해 마스터 BMS(300)에 접속되어, 자신에 의해 모니터링된 배터리 모듈(100)의 상태를 알리는 데이터를 마스터 BMS(300)로 전송하고, 마스터 BMS(300)로부터 제공되는 제어 신호에 따라 자신이 담당하는 배터리 모듈에 포함된 각각의 배터리 셀들의 상태를 제어한다.Each of the slave BMSs 200 installed for each predetermined number of battery modules 100 is connected to the master BMS 300 through a communication network such as a CAN (Control Area Network) And transmits the data to the master BMS 300. The master BMS 300 controls the states of the battery cells included in the battery module of the master BMS 300 according to a control signal provided from the master BMS 300. [

이때, 도 2에 도시된 바와 같이 각 슬레이브 BMS(200)가 그것이 장착되는 배터리 모듈(100)에 대응하는 영역마다 분산 배치되는 경우, 그만큼 배터리 팩(10)의 내부 공간에 대한 활용도가 떨어질 수 밖에 없다. At this time, as shown in FIG. 2, when the slave BMSs 200 are distributed and arranged for each of the regions corresponding to the battery modules 100 to which the slave BMSs 200 are attached, the utilization of the inner space of the battery pack 10 is reduced none.

예컨대, 도 2와 같이 각 배터리 모듈(100) 사이마다 슬레이브 BMS(200)가 배치되는 경우, 슬레이브 BMS(200) 자체의 크기로 인해, 점선으로 지시된 영역(D)들과 같이, 배터리 모듈(100)이 배치되지 못하고 낭비되는 면적을 최소화하는 데에 어려움이 있다.For example, when the slave BMS 200 is disposed between the battery modules 100 as shown in FIG. 2, due to the size of the slave BMS 200 itself, 100) can not be disposed and the area to be wasted is minimized.

본 발명은, 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 배터리 팩에 포함된 배터리 모듈의 상태를 개별적으로 모니터링하는 BMS들을 지정된 영역에 통합 장착시켜, BMS들 상호 간의 통신 인터페이스를 지원할 수 있는 커넥팅 보드를 제공하는 것을 목적으로 한다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention is conceived to solve the problems described above, and it is an object of the present invention to provide a BMS that monitors the state of a battery module included in a battery pack, It is intended to provide a board.

또한, 배터리 모듈과 BMS 사이의 전기적 접속을 위한 도전성의 패턴이 형성되고, 마스터 BMS와 슬레이브 BMS 사이에 신호 필터링을 수행하는 커넥팅 보드를 제공하는 것을 목적으로 한다.Another object of the present invention is to provide a connecting board for forming a conductive pattern for electrical connection between a battery module and a BMS and performing signal filtering between the master BMS and the slave BMS.

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 특허청구범위에 나타난 수단 및 그 조합에 의해 실현될 수 있음을 쉽게 알 수 있을 것이다.Other objects and advantages of the present invention will become apparent from the following description, and it will be understood by those skilled in the art that the present invention is not limited thereto. It is also to be understood that the objects and advantages of the invention may be realized and attained by means of the instrumentalities and combinations thereof.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다양한 실시예는 다음과 같다.Various embodiments of the present invention for achieving the above object are as follows.

본 발명의 일 측면에 따른 커넥팅 보드는, 복수의 배터리 모듈, 하나의 마스터 BMS 및 복수의 슬레이브 BMS를 포함하는 배터리 팩에 장착되는 커넥팅 보드는, 제1 도전 패턴이 형성되고, 상기 마스터 BMS 및 상기 복수의 슬레이브 BMS를 지지하는 플레이트; 상기 플레이트에 배치되고, 복수의 전압 센싱 라인을 통해 상기 각각의 배터리 모듈에 개별적으로 접속되는 복수의 센싱 커넥터; 상기 플레이트에 배치되고, 상기 각각의 슬레이브 BMS에 개별적으로 결합되며, 제1 내지 제3 슬레이브 포트를 포함하는 복수의 슬레이브 커넥터; 및 상기 플레이트에 배치되고, 상기 마스터 BMS에 결합되며, 상기 마스터 BMS의 통신 포트에 접속되는 마스터 포트를 포함하는 마스터 커넥터;를 포함하되, 상기 각각의 슬레이브 커넥터의 제1 슬레이브 포트는, 상기 제1 도전 패턴을 통해 상기 복수의 센싱 커넥터 중 어느 하나에 접속되고, 상기 각각의 슬레이브 BMS의 센싱 포트, 제1 통신 포트 및 제2 통신 포트는, 상기 복수의 슬레이브 커넥터 중 어느 하나의 제1 내지 제3 슬레이브 포트에 개별적으로 접속된다. 또한, 상기 각 슬레이브 커넥터는 신호를 필터링하는 필터를 포함한다. In a connecting board according to an aspect of the present invention, a connecting board mounted to a battery pack including a plurality of battery modules, a master BMS, and a plurality of slave BMSs is formed with a first conductive pattern, A plate for supporting a plurality of slave BMSs; A plurality of sensing connectors disposed on the plate and individually connected to the respective battery modules via a plurality of voltage sensing lines; A plurality of slave connectors disposed on the plate and individually coupled to the respective slave BMSs and including first to third slave ports; And a master connector disposed on the plate and coupled to the master BMS, the master connector including a master port connected to a communication port of the master BMS, wherein the first slave port of each slave connector has a first master port Wherein the sensing port, the first communication port, and the second communication port of each slave BMS are connected to any one of the plurality of sensing connectors via a conductive pattern, And are individually connected to the slave ports. In addition, each of the slave connectors includes a filter for filtering a signal.

본 발명의 다른 측면에 따른 배터리 팩은, 각각 복수의 배터리 셀을 포함하는 복수의 배터리 모듈; 각각 상기 복수의 배터리 모듈의 상태를 개별적으로 모니터링하는 복수의 슬레이브 BMS; 상기 복수의 슬레이브 BMS에 의해 모니터링된 데이터를 수집하고, 수집된 데이터를 기초로 상기 복수의 슬레이브 BMS를 개별적으로 제어하는 마스터 BMS; 및 상기 마스터 BMS 및 복수의 슬레이브 BMS 간의 통신 인터페이스를 제공하는 커넥팅 보드;를 포함하되, 상기 커넥팅 보드는, 제1 도전 패턴이 형성되고, 상기 마스터 BMS 및 상기 복수의 슬레이브 BMS를 지지하는 플레이트; 상기 플레이트에 배치되고, 복수의 전압 센싱 라인을 통해 상기 각각의 배터리 모듈마다 개별적으로 접속되는 복수의 센싱 커넥터; 상기 플레이트에 배치되고, 상기 각각의 슬레이브 BMS마다 개별적으로 결합되며, 제1 내지 제3 슬레이브 포트를 포함하는 복수의 슬레이브 커넥터; 및 상기 플레이트에 배치되고, 상기 마스터 BMS에 결합되며, 상기 마스터 BMS의 통신 포트에 접속되는 마스터 포트를 포함하는 마스터 커넥터;를 포함한다. According to another aspect of the present invention, there is provided a battery pack comprising: a plurality of battery modules each including a plurality of battery cells; A plurality of slave BMSs for individually monitoring the states of the plurality of battery modules, respectively; A master BMS for collecting data monitored by the plurality of slave BMSs and individually controlling the plurality of slave BMSs based on the collected data; And a connecting board for providing a communication interface between the master BMS and the plurality of slave BMSs, wherein the connecting board comprises: a plate on which a first conductive pattern is formed and which supports the master BMS and the plurality of slave BMSs; A plurality of sensing connectors disposed on the plate and individually connected to the respective battery modules via a plurality of voltage sensing lines; A plurality of slave connectors disposed on the plate and individually coupled to each of the slave BMSs and including first to third slave ports; And a master connector disposed on the plate and coupled to the master BMS and including a master port connected to a communication port of the master BMS.

상기 각각의 슬레이브 커넥터의 제1 슬레이브 포트는, 상기 제1 도전 패턴을 통해 상기 복수의 센싱 커넥터 중 어느 하나에 접속되고, 상기 각각의 슬레이브 BMS의 센싱 포트, 제1 통신 포트 및 제2 통신 포트는, 상기 복수의 슬레이브 커넥터 중 어느 하나의 제1 내지 제3 슬레이브 포트에 개별적으로 접속되며, 상기 각 슬레이브 커넥터는 통신 신호를 필터링하는 필터를 포함한다.Wherein the first slave port of each slave connector is connected to one of the plurality of sensing connectors via the first conductive pattern and the sensing port, the first communication port, and the second communication port of each slave BMS , And are individually connected to the first to third slave ports of any one of the plurality of slave connectors, and each of the slave connectors includes a filter for filtering communication signals.

기타 실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.The details of other embodiments are included in the detailed description and drawings.

본 발명의 일 실시예에 의하면, 배터리 팩에 포함된 배터리 모듈의 상태를 개별적으로 모니터링하는 BMS들이 배터리 팩 내부의 지정된 영역에 배치되는 단일의 커넥팅 보드 상에서 통합적으로 장착됨으로써, 배터리 팩의 내부 공간의 활용도를 증대할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, BMSs that individually monitor the states of the battery modules included in the battery pack are integrally mounted on a single connecting board disposed in a designated area inside the battery pack, The utilization can be increased.

게다가, 슬레이브 BMS와 마스터 BMS 사이의 신호 필터링을 수행하는 필터가 커넥팅 보드에 탑재됨으로써, 필터 개수를 감소시킬 수 있고 더불어 배터리 모듈의 설계 변경에 대해서 유연성을 발휘하는 장점이 있다.In addition, since the filter for performing signal filtering between the slave BMS and the master BMS is mounted on the connecting board, it is possible to reduce the number of filters and to exhibit flexibility with respect to the design change of the battery module.

또한, 다수의 배터리 모듈과 다수의 BMS가 단일의 커넥팅 보드에 형성된 도전성의 패턴을 통해 상호 전기적으로 접속됨으로써, 배터리 팩마다 BMS의 설계를 변경해야하는 문제를 해소할 수 있다.In addition, since a plurality of battery modules and a plurality of BMSs are mutually electrically connected through a conductive pattern formed on a single connecting board, it is possible to solve the problem of changing the design of the BMS for each battery pack.

본 발명의 효과들은 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The effects of the present invention are not limited to the effects mentioned above, and other effects not mentioned can be clearly understood by those skilled in the art from the description of the claims.

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 전기 자동차에 탑재되는 배터리 팩의 일반적인 배치 형태를 보여준다.
도 2는 도 1에 도시된 배터리 팩을 상부에서 바라본 모습을 개략적으로 보여준다.
도 3는 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 팩을 개략적으로 보여주는 평면도이다.
도 4은 도 3에 도시된 커넥팅 보드를 확대한 모습을 보여준다.
도 5는 도 4에 도시된 커넥팅 보드로부터 슬레이브 BMS와 마스터 BMS가 모두 분리된 모습을 보여준다.
도 6은 도 4에 도시된 커넥팅 보드에 결합 가능하도록 구성된 슬레이브 BMS와 마스터 BMS를 개략적으로 보여준다.
도 7은 도 5에 도시된 슬레이브 커넥터와 마스터 커넥터를 개략적으로 보여준다.
도 8 및 도 9는 커넥팅 보드를 이용하지 않을 경우 배터리 팩의 배터리 모듈과 슬레이브 BMS 간의 연결 관계를 보여준다.
도 10은 도 3에 도시된 배터리 팩의 어느 한 배터리 모듈과 어느 한 센싱 커넥터 간의 연결관계를 보여주는 도면이다.
도 11은 도 10에 도시된 제1 영역을 확대한 모습을 보여주는 도면이다.
도 12는 도 11의 X-X' 선을 따라 절개한 모습을 보여주는 도면이다.
도 13은 도 10에 도시된 제2 영역을 확대한 모습을 보여주는 도면이다.
도 14는 도 13의 Y-Y' 선을 따라 절개한 모습을 보여주는 도면이다.
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The accompanying drawings, which are incorporated in and constitute a part of the specification, illustrate preferred embodiments of the invention and, together with the description of the invention given below, serve to further the understanding of the technical idea of the invention. And should not be construed as limiting.
1 shows a general arrangement of a battery pack mounted on an electric vehicle.
FIG. 2 is a schematic view of the battery pack shown in FIG. 1 viewed from above.
3 is a plan view schematically showing a battery pack according to an embodiment of the present invention.
FIG. 4 is an enlarged view of the connecting board shown in FIG.
FIG. 5 shows a state in which both the slave BMS and the master BMS are separated from the connecting board shown in FIG.
Fig. 6 schematically shows a slave BMS and a master BMS configured to be connectable to the connecting board shown in Fig. 4. Fig.
7 schematically shows the slave connector and the master connector shown in Fig.
8 and 9 show the connection relationship between the battery module of the battery pack and the slave BMS when the connecting board is not used.
FIG. 10 is a view showing a connection relationship between any one of the battery modules of the battery pack shown in FIG. 3 and a sensing connector.
11 is an enlarged view of the first area shown in FIG.
12 is a view showing an incision along the line XX 'in FIG.
FIG. 13 is an enlarged view of the second region shown in FIG.
FIG. 14 is a view showing an incision along the line YY 'in FIG.

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 아니 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 해석되어야 한다. Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. Prior to this, terms and words used in the present specification and claims should not be construed as limited to ordinary or dictionary terms, and the inventor should appropriately interpret the concepts of the terms appropriately It should be construed as meaning and concept consistent with the technical idea of the present invention based on the principle that it can be defined.

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. Therefore, the embodiments described in this specification and the configurations shown in the drawings are merely the most preferred embodiments of the present invention and do not represent all the technical ideas of the present invention. Therefore, It is to be understood that equivalents and modifications are possible.

또한, 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.In the following description, well-known functions or constructions are not described in detail since they would obscure the invention in unnecessary detail.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라, 다른 구성요소를 더 포함할 수 있다는 것을 의미한다. 또한, 명세서에 기재된 <제어 유닛>과 같은 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어, 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.Throughout the specification, when an element is referred to as "comprising ", it means that it can include other elements, not excluding other elements unless specifically stated otherwise. In addition, the term &quot; control unit &quot; as described in the specification means a unit for processing at least one function or operation, and may be implemented by hardware or software, or a combination of hardware and software.

덧붙여, 명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐만 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 "간접적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다.In addition, throughout the specification, when a portion is referred to as being "connected" to another portion, it is not necessarily the case that it is "directly connected", but also "indirectly connected" .

이하에서는, 동일한 종류의 구성이 복수개인 경우, 어느 한 구성을 다른 구성과 구별하기 위해, 각 구성의 참조 부호에 '-n' 또는 'n'을 병기하기로 한다. 예컨대, 'X'라는 구성이 2개인 경우, 이 중 어느 하나의 참조 부호로 'X-1' 또는 'X1'를 부여하고, 다른 하나의 참조 부호로 'X-2' 또는 'X2'를 부여하기로 한다.Hereinafter, in the case where there are a plurality of the same kind of configurations, in order to distinguish one configuration from the other, "-n" or "n" is referred to in the reference numerals of the respective configurations. For example, when there are two configurations of 'X', 'X-1' or 'X1' is assigned to any one of them and 'X-2' or 'X2' .

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 팩(20)을 개략적으로 보여주는 평면도이고, 도 4는 도 3에 도시된 커넥팅 보드(400)를 확대한 모습을 보여주고, 도 5는 도 4에 도시된 커넥팅 보드(400)로부터 슬레이브 BMS(200)와 마스터 BMS(300)가 모두 분리된 모습을 보여준다.FIG. 3 is a plan view schematically showing a battery pack 20 according to an embodiment of the present invention, FIG. 4 is an enlarged view of the connecting board 400 shown in FIG. 3, and FIG. The slave BMS 200 and the master BMS 300 are separated from the connecting board 400 shown in FIG.

도 3 내지 도 5를 참조하면, 배터리 팩(20)은 케이스(21), 복수의 배터리 모듈(100-1~100-9), 마스터 BMS(300), 복수의 슬레이브 BMS(200-1~200-9) 및 커넥팅 보드(400)를 포함한다. 이해를 돕기 위해, 도 3에 도시된 케이스(21)는 도 2에 도시된 케이스(11)와 동일한 형상 및 크기를 가지는 것으로 가정한다.3 to 5, the battery pack 20 includes a case 21, a plurality of battery modules 100-1 to 100-9, a master BMS 300, a plurality of slave BMSs 200-1 to 200- -9 and a connecting board 400. For the sake of understanding, it is assumed that the case 21 shown in Fig. 3 has the same shape and size as the case 11 shown in Fig.

케이스(21)는 복수의 배터리 모듈(100-1~100-9), 마스터 BMS(300), 복수의 슬레이브 BMS(200) 및 커넥팅 보드(400)를 수용하는 공간을 정의한다. 이러한 케이스(21)는 그 내부 공간에 수용되는 구성들을 외부로부터 적어도 부분적으로 분리하도록 구성될 수 있다.The case 21 defines a space for accommodating the plurality of battery modules 100-1 to 100-9, the master BMS 300, the plurality of slave BMSs 200, and the connecting board 400. The case 21 may be configured to at least partially separate the structures accommodated in the inner space from the outside.

케이스(21)의 적어도 일부분은 열전도성 재질로 제작될 수 있으며, 이에 따라 배터리 모듈(100)로부터 방출되는 열을 케이스(21)의 외부로 배출시킬 수 있다. 물론, 배터리 팩(20)의 내부의 열을 배출시키기 위한 냉각팬 등이 케이스(21)의 내부에 추가적으로 장착될 수 있다.At least a part of the case 21 may be made of a thermally conductive material so that the heat emitted from the battery module 100 may be discharged to the outside of the case 21. [ Of course, a cooling fan or the like for discharging heat inside the battery pack 20 may be additionally installed inside the case 21. [

각 슬레이브 BMS(200)는 서로 다른 배터리 모듈(100)마다 전기적으로 접속되어, 접속된 배터리 모듈(100)의 상태를 개별적으로 모니터링하고, 모니터링된 데이터를 통신 인터페이스를 통해서 마스터 BMS(300)에 제공한다. 슬레이브 BMS(200)는 모니터링된 데이터를 통신 인터페이스에서 통용되는 신호로 변환하거나 인코딩하여 마스터 BMS(300)로 제공한다. 상기 슬레이브 BMS(200)에서 발생시킨 신호는 커넥팅 보드(400)에 포함된 필터(434)에서 필터링되어 마스터 BMS(300)로 제공된다.Each slave BMS 200 is electrically connected to each of the different battery modules 100 to individually monitor the states of the connected battery modules 100 and provide the monitored data to the master BMS 300 through a communication interface do. The slave BMS 200 converts or encodes the monitored data into a signal used in the communication interface and provides it to the master BMS 300. The signal generated by the slave BMS 200 is filtered by the filter 434 included in the connecting board 400 and is provided to the master BMS 300.

마스터 BMS(300)는 복수의 슬레이브 BMS(200-1~200-9)에 의해 발생된 신호를 수집하고, 수집된 신호를 기초로 배터리 팩(20)에 포함된 각 슬레이브 BMS(200-1~200-9)의 상태를 모니터링하고, 각 슬레이브 BMS(200-1~200-9)를 개별적으로 제어하기 위한 신호를 출력한다. 이러한 마스터 BMS(300)는 이에 구비된 통신 포트를 통해 외부 장치(예, 차량의 ECU)와 통신 가능하도록 연결될 수 있다. The master BMS 300 collects the signals generated by the plurality of slave BMSs 200-1 to 200-9 and supplies the slave BMSs 200-1 to 200-9 included in the battery pack 20, 200-9, and outputs a signal for controlling each of the slave BMSs 200-1 to 200-9 individually. The master BMS 300 may be connected to communicate with an external device (e.g., a vehicle ECU) through a communication port provided therein.

도 3에 도시된 배터리 팩(20)을 참조하여, 도 2에 도시된 배터리 팩(10)과 비교할 때, 복수의 슬레이브 BMS(200-1~200-9)는 배터리 모듈들(100-1~100-9)에 대응하는 영역에 분산 배치되는 것이 아니라, 하나의 커넥팅 보드(400)에 통합적으로 장착된다는 점에서 주요한 차이가 있다. 3, the plurality of slave BMSs 200-1 to 200-9 are connected to the battery modules 100-1 to 200-9 in comparison with the battery pack 10 shown in FIG. There is a major difference in that they are integrally mounted on one connecting board 400 rather than being distributed in the regions corresponding to the connecting boards 100-9.

이에 따라, 소정 형태로 배열된 배터리 모듈들(100-1~100-9) 간의 거리를 상대적으로 좁히는 것이 가능하며, 도 2와 비교할 때 낭비되는 영역(D)의 면적이 현저히 줄어들어 더 많은 개수의 배터리 모듈(100)이 케이스(21) 내에 배치될 수 있다. Accordingly, the distance between the battery modules 100-1 to 100-9 arranged in a predetermined form can be relatively narrowed, and the area of the wasted area D is significantly reduced as compared with FIG. 2, The battery module 100 may be disposed in the case 21.

도 2에 도시된 케이스(11)에는 최대 8개의 배터리 모듈(100-1~100-8)이 수용 가능한 것과는 대조적으로, 도 3에 도시된 케이스(21)에는 최대 9개의 배터리 모듈(100-1~100-9)이 수용될 수 있음을 확인할 수 있다. In contrast to the case where the maximum number of battery modules 100-1 to 100-8 can be accommodated in the case 11 shown in FIG. 2, the case 21 shown in FIG. ~ 100-9) can be accommodated.

이때, 복수의 배터리 모듈(100-1~100-9)은 도시된 바와 같이 3X3 배열의 형태로 케이스(21)의 미리 정해진 영역에 배치될 수 있다. 도시되어 있지는 않으나, 배터리 모듈(100-1~100-9)은 전력 라인을 통해 상호 전기적으로 직렬 연결될 수 있다. At this time, the plurality of battery modules 100-1 to 100-9 may be arranged in a predetermined area of the case 21 in the form of a 3X3 array as shown in the figure. Although not shown, the battery modules 100-1 through 100-9 may be electrically connected in series through a power line.

도 4 및 도 5를 참조하면, 커넥팅 보드(400)는 플레이트(410), 복수의 센싱 커넥터(CA-1~CA-9), 복수의 슬레이브 커넥터(CB-1~CB-9) 및 마스터 커넥터(CC)를 포함할 수 있다. 이러한 커넥팅 보드(400)는 케이스(21)의 내부 공간에서 배터리 모듈들(100-1~100-9)이 배치되는 영역과는 중첩되지 않는 영역에 배치될 수 있다. 4 and 5, the connecting board 400 includes a plate 410, a plurality of sensing connectors CA-1 to CA-9, a plurality of slave connectors CB-1 to CB-9, (CC). The connecting board 400 may be disposed in an area of the internal space of the case 21 that is not overlapped with the area where the battery modules 100-1 to 100-9 are disposed.

플레이트(410)는 기본적으로 복수의 슬레이브 BMS(200-1~200-9) 및 마스터 BMS(300)를 지지하는 역할을 담당한다. 구체적으로, 복수의 슬레이브 BMS(200-1~200-9) 및 마스터 BMS(300)는 커넥팅 보드(400)에 물리적으로 고정될 수 있다. 플레이트(410)의 일부 영역에는 복수의 도전 패턴이 형성될 수 있고, 도전 패턴이 형성되는 영역을 제외한 나머지 영역의 적어도 일부분은 절연 재질로 형성될 수 있다.The plate 410 basically plays a role of supporting the plurality of slave BMSs 200-1 to 200-9 and the master BMS 300. Specifically, the plurality of slave BMSs 200-1 to 200-9 and the master BMS 300 may be physically fixed to the connecting board 400. [ A plurality of conductive patterns may be formed in a portion of the plate 410, and at least a portion of the conductive pattern may be formed of an insulating material.

복수의 센싱 커넥터(CA-1~CA-9)는 플레이트(410)에 배치된다. 구체적으로, 복수의 센싱 커넥터(CA-1~CA-9)는 플레이트(410)의 테두리 일부를 포함하는 영역에 배치될 수 있다. A plurality of sensing connectors (CA-1 to CA-9) are disposed on the plate (410). Specifically, the plurality of sensing connectors CA-1 to CA-9 may be arranged in an area including a part of the rim of the plate 410. [

이때, 센싱 커넥터(CA-1~CA-9)와 배터리 모듈(100-1~100-9) 간의 전기적 접속을 용이하게 하기 위해, 센싱 커넥터(CA-1~CA-9)는 슬레이브 커넥터(CB-1~CB-9) 및 마스터 커넥터(CC)보다 배터리 모듈(100-1~100-9)이 배치된 영역에 상대적으로 가깝게 배치될 수 있다. At this time, in order to facilitate the electrical connection between the sensing connectors CA-1 to CA-9 and the battery modules 100-1 to 100-9, the sensing connectors CA-1 to CA- -1 to CB-9 and the master connector CC in the battery module 100-1 to 100-9.

또한, 센싱 커넥터(CA-1~CA-9)의 개수는 배터리 모듈(100-1~100-9)의 개수와 같거나 더 많고, 각 배터리 모듈(100)은 복수의 전압 센싱 라인을 통해 어느 한 센싱 커넥터(CA)에 개별적으로 접속될 수 있다. 예컨대, 배터리 모듈(100-1)은 다른 배터리 모듈(100-2)이 접속한 센싱 커넥터(CA-2)와는 다른 센싱 커넥터(CA-1)에 접속될 수 있다. The number of the sensing connectors CA-1 to CA-9 is equal to or greater than the number of the battery modules 100-1 to 100-9, and each battery module 100 is connected to a plurality of voltage sensing lines And can be individually connected to one sensing connector CA. For example, the battery module 100-1 may be connected to a sensing connector CA-1 different from the sensing connector CA-2 to which the other battery module 100-2 is connected.

복수의 슬레이브 커넥터(CB-1~CB-9)는 플레이트(410)에 배치된다. 복수의 슬레이브 커넥터(CB-1~CB-9)는 각 슬레이브 BMS(200)에 개별적으로 결합 가능한 구조를 가진다. 각 슬레이브 커넥터(CB)는 이에 결합된 슬레이브 BMS(200)에게 센싱 커넥터(CA), 다른 슬레이브 커넥터 및 마스터 커넥터(CC)와의 통신 경로를 제공할 수 있다.A plurality of slave connectors CB-1 to CB-9 are disposed on the plate 410. [ The plurality of slave connectors CB-1 to CB-9 have a structure that can be individually coupled to each slave BMS 200. [ Each slave connector CB can provide a communication path to the slave BMS 200 coupled thereto with the sensing connector CA, another slave connector and the master connector CC.

마스터 커넥터(CC)는 플레이트(410)에 배치된다. 마스터 커넥터(CC)는 마스터 BMS(300)에 결합 가능한 구조를 가진다. 마스터 커넥터(CC)는 이에 결합된 마스터 BMS(300)에게 슬레이브 커넥터(CB) 및 외부 장치와의 통신 경로를 제공할 수 있다. The master connector (CC) is disposed on the plate (410). The master connector (CC) has a structure that can be coupled to the master BMS (300). The master connector CC may provide a communication path to the slave connector CB and the external device to the master BMS 300 coupled thereto.

이때, 마스터 커넥터(CC)는 슬레이브 커넥터(CB)보다 배터리 모듈(100)로부터 멀리 배치될 수 있다. 바꾸어 말하면, 슬레이브 커넥터(CB)는 마스터 커넥터(CC)보다 배터리 모듈(100)에 가깝게 배치될 수 있다.At this time, the master connector CC may be disposed further away from the battery module 100 than the slave connector CB. In other words, the slave connector CB can be disposed closer to the battery module 100 than the master connector CC.

구현예에 따라, 커넥팅 보드(400)는 체결부를 포함할 수 있다. 복수의 슬레이브 BMS(200) 및 마스터 BMS(300)는 체결부를 통해 플레이트(410)에 안정적으로 고정 결합될 수 있다. 예컨대, 체결부는 복수의 마운팅 홀(411)을 포함할 수 있으며, 각 슬레이브 BMS(200) 또는 마스터 BMS(300)는 볼트 및 너트를 통해 적어도 하나의 마운팅 홀(411)에 고정 결합될 수 있다. 물론, 각 슬레이브 BMS(200) 또는 마스터 BMS(300)는 마운팅 홀(411) 대신 접착제 등의 다양한 수단을 통해 플레이트(410)에 고정될 수도 있다.According to an embodiment, the connecting board 400 may include a fastening portion. The plurality of slave BMSs 200 and the master BMSs 300 can be stably fixed to the plate 410 through the fastening portions. For example, the fastening portion may include a plurality of mounting holes 411, and each slave BMS 200 or master BMS 300 may be fixedly coupled to at least one mounting hole 411 through bolts and nuts. Of course, each slave BMS 200 or master BMS 300 may be fixed to the plate 410 through various means such as an adhesive instead of the mounting hole 411.

구현예에 따라, 센싱 커넥터들(CA-1~CA-9), 슬레이브 커넥터들(CB-1~CB-9)과 마스터 커넥터(CC) 중 적어도 하나는 플레이트(410)로부터 탈부착 가능하도록 구성될 수 있다. 이에 따라, 커넥팅 보드(400)에서 플레이트(410)만의 교체가 요구되는 경우, 센싱 커넥터들(CA-1~CA-9), 슬레이브 커넥터들(CB-1~CB-9)과 마스터 커넥터(CC)을 기존의 플레이트(410)로부터 떼어낸 후, 새로운 플레이트(410)에 다시 부착하여 사용할 수 있다는 장점이 있다.According to an embodiment, at least one of the sensing connectors CA-1 to CA-9, slave connectors CB-1 to CB-9 and master connector CC is configured to be removable from the plate 410 . Accordingly, when only the plate 410 is required to be replaced at the connecting board 400, the sensing connectors CA-1 to CA-9, the slave connectors CB-1 to CB-9, Can be detached from the existing plate 410, and then can be attached to the new plate 410 and used again.

도 6은 도 4에 도시된 커넥팅 보드(400)에 결합 가능하도록 구성된 슬레이브 BMS(200)와 마스터 BMS(300)를 개략적으로 보여주고, 도 7은 도 5에 도시된 슬레이브 커넥터(CB)와 마스터 커넥터(CC)를 개략적으로 보여준다.FIG. 6 schematically shows a slave BMS 200 and a master BMS 300 configured to be coupled to the connecting board 400 shown in FIG. 4. FIG. 7 schematically shows a slave connector CB and a master Connector (CC).

도 6을 참조하면, 슬레이브 BMS(200)는 기판(210) 및 집적 회로(220)를 포함할 수 있다. Referring to FIG. 6, the slave BMS 200 may include a substrate 210 and an integrated circuit 220.

기판(210)은 집적 회로(220)를 지지하도록 구성된다. 예컨대, 집적 회로(220)는 기판(210)의 일면에 안착 가능한 구조를 가지도록 구현될 수 있다.The substrate 210 is configured to support the integrated circuit 220. For example, the integrated circuit 220 may be configured to have a structure that can be seated on one side of the substrate 210.

집적 회로(220)는 기판(210) 상에 물리적으로 결합되어, 기판(210)에 의해 고정 지지된다. 이러한 집적 회로(220)는 슬레이브 BMS(200)마다 하나 또는 둘 이상 설치될 수 있으며, 도 6에는 설명의 편의를 위해 슬레이브 BMS(200)마다 하나의 집적 회로(220)가 구비되는 것으로 도시하였다.The integrated circuit 220 is physically coupled to the substrate 210 and is fixedly supported by the substrate 210. One or more integrated circuits 220 may be provided for each slave BMS 200, and one integrated circuit 220 is provided for each slave BMS 200 for convenience of description in FIG.

집적 회로(220)는 센싱 포트(221), 제1 통신 포트(222) 및 제2 통신 포트(223)를 포함할 수 있다. 센싱 포트(221)는 복수의 단자를 포함할 수 있다. 도시된 바와 같이, 센싱 포트(221)에 6개의 단자(S1~S6)가 포함된 경우, 슬레이브 BMS(200)는 최대 5개의 배터리 셀의 양단 전압을 개별적으로 측정할 수 있다. 이하에서는, 각 배터리 셀의 양단 전압을 '셀 전압'이라고 칭하기로 한다.The integrated circuit 220 may include a sensing port 221, a first communication port 222, and a second communication port 223. The sensing port 221 may include a plurality of terminals. As shown in the figure, when six terminals S1 to S6 are included in the sensing port 221, the slave BMS 200 can measure the voltages at both ends of up to five battery cells individually. Hereinafter, the voltage across each battery cell will be referred to as a 'cell voltage'.

이때, 기판(210)에는 집적 회로(220)에 포함된 센싱 포트(221), 제1 통신 포트(222) 및 제2 통신 포트(223) 중 적어도 하나와 개별적으로 접속되는 복수의 배선이 형성될 수 있다. 기판(210)의 배선은 인쇄 방식으로 형성되는 것일 수 있다.At this time, a plurality of wirings, which are individually connected to at least one of the sensing port 221, the first communication port 222, and the second communication port 223 included in the integrated circuit 220, are formed on the substrate 210 . The wiring of the substrate 210 may be formed by a printing method.

센싱 포트(221)에 포함된 각 단자(S)는 어느 한 전압 센싱 라인을 통해 배터리 모듈(100)의 배터리 셀(101)마다 전기적으로 접속된다. 즉, 각 전압 센싱 라인의 일단은 배터리 셀(101)의 양극 또는 음극에 접속되고, 타단은 센싱 포트(221)의 어느 한 단자에 접속된다. 이때, 서로 인접한 두 개의 배터리 셀(101)의 공통 노드에는 하나의 전압 센싱 라인이 접속될 수 있다.The terminals S included in the sensing port 221 are electrically connected to each battery cell 101 of the battery module 100 through a voltage sensing line. That is, one end of each voltage sensing line is connected to the positive electrode or the negative electrode of the battery cell 101, and the other end is connected to one of the terminals of the sensing port 221. At this time, one voltage sensing line may be connected to a common node of two adjacent battery cells 101.

마스터 BMS(300)는 기판(310) 및 집적 회로(320)를 포함할 수 있다. 집적 회로(320)는 제1 통신 포트(321) 및 제2 통신 포트(322)를 포함할 수 있다. The master BMS 300 may include a substrate 310 and an integrated circuit 320. The integrated circuit 320 may include a first communication port 321 and a second communication port 322.

한편, 각 슬레이브 BMS(200)는 배터리 팩(20)에 포함되는 다수의 BMS 중 마스터 BMS(300)로 지정된 BMS를 제외한 나머지들 지칭하는 것일 수 있다. 이 경우, 마스터 BMS(300)는 센싱 포트(221)가 생략될 수 있다는 점을 제외하고는 슬레이브 BMS(200)와 동일한 회로적 구조를 가지도록 구현될 수 있다.Meanwhile, each slave BMS 200 may refer to a plurality of BMSs included in the battery pack 20 other than the BMS designated as the master BMS 300. In this case, the master BMS 300 may be implemented to have the same circuit structure as the slave BMS 200, except that the sensing port 221 may be omitted.

도 7을 참조하면, 각 슬레이브 커넥터(CB)는 제1 내지 제3 슬레이브 포트(431~433) 및 필터(434)를 포함한다. Referring to FIG. 7, each slave connector CB includes first to third slave ports 431 to 433 and a filter 434.

슬레이브 BMS(200)가 슬레이브 커넥터(CB)에 결합된 상태에서, 슬레이브 BMS(200)의 센싱 포트(221), 제1 통신 포트(222) 및 제2 통신 포트(223)는 제1 내지 제3 슬레이브 포트(431~433)에 개별적으로 접속된다. 즉, 센싱 포트(221)는 제1 슬레이브 포트(431)에 접속되고, 제1 통신 포트(222)는 제2 슬레이브 포트(432)에 접속되며, 제2 통신 포트(223)는 제3 슬레이브 포트(433)에 접속된다.The first communication port 222 and the second communication port 223 of the slave BMS 200 are connected to the first to third communication ports 222 and 223 in a state where the slave BMS 200 is coupled to the slave connector CB. And are individually connected to the slave ports 431 to 433. That is, the sensing port 221 is connected to the first slave port 431, the first communication port 222 is connected to the second slave port 432, the second communication port 223 is connected to the third slave port 431, (433).

제1 슬레이브 포트(431)에는 복수의 단자(T1~T6)가 형성된다. 바람직하게는, 센싱 포트(221)에 형성되는 단자(S1~S6)의 개수와 제1 슬레이브 포트(431)에 형성되는 단자(T1~T6)의 개수는 동일할 수 있다. 이 경우, 센싱 포트(221)의 단자들(S1~S6)과 제1 슬레이브 포트(431)의 단자들(T1~T6)은 일대일로 접속될 수 있다.The first slave port 431 is formed with a plurality of terminals T1 to T6. The number of the terminals S1 to S6 formed in the sensing port 221 may be the same as the number of the terminals T1 to T6 formed in the first slave port 431. In this case, the terminals S1 to S6 of the sensing port 221 and the terminals T1 to T6 of the first slave port 431 can be connected one to one.

필터(434)는 통신 인터페이스 상에서 발생하는 신호를 필터링하는 기능을 수행한다. 상기 신호는 디지털 펄스일 수 있으며, 상기 필터(434)는 통신 인터페이스 상에서 발생하는 신호(예컨대, 펄스)가 제1임계값 이상의 전압을 발생키거나 제2임계값 이하의 전압을 발생시키는 경우, 해당 신호를 정상 범위 내의 전압으로 조정하여 신호 필터링을 수행할 수 있다. 예컨대, 신호의 전압이 제1임계값을 이상인 경우, 필터(434)는 상기 신호의 전압을 정상 범위로 낮추고, 상기 신호의 전압이 제2임계값 미만인 경우, 상기 신호의 전압을 정상 범위에 해당하도록 상기 신호의 전압을 상승시킨다. 이러한 필터(434)에 의해, 통신 경로상에서 발생하는 신호는 왜곡되지 않고 정상적으로 마스터 BMS(300)로 전달된다. The filter 434 functions to filter the signal generated on the communication interface. The signal may be a digital pulse and the filter 434 may be coupled to the communication interface if the signal (e.g., a pulse) originating on the communication interface generates a voltage above a first threshold or generates a voltage below a second threshold The signal can be adjusted to a voltage within the normal range to perform signal filtering. For example, if the voltage of the signal is above a first threshold, the filter 434 lowers the voltage of the signal to a normal range, and if the voltage of the signal is below a second threshold, The voltage of the signal is raised. By this filter 434, the signal generated on the communication path is normally transmitted to the master BMS 300 without distortion.

필터(434)는 신호 필터링을 위하여 하나 이상의 회로 소자를 포함할 수 있다. 또한, 필터(434)가 제2 슬레이브 포트(432), 제3 슬레이브 포트(434) 각각과 전기적으로 연결되기 위하여, 슬레이브 커넥터(CB)에는, 필터(434)와 제2 슬레이브 포트(432) 간에 도전 패턴이 형성되고, 필터(434)와 제3 슬레이브 포트(433) 간에 도전 패턴이 형성될 수 있다.The filter 434 may comprise one or more circuit elements for signal filtering. The filter 434 is connected to the slave connector CB between the filter 434 and the second slave port 432 so that the filter 434 is electrically connected to the second slave port 432 and the third slave port 434, A conductive pattern may be formed and a conductive pattern may be formed between the filter 434 and the third slave port 433. [

마스터 커넥터(CC)는 제1 및 제2 마스터 포트(441, 442)를 포함한다. 마스터 BMS(300)가 마스터 커넥터(CC)에 결합된 상태에서, 마스터 BMS(300)의 제1 통신 포트(321) 및 제2 통신 포트(322)는 각각 제1 마스터 포트(441)와 제2 마스터 포트(442)에 개별적으로 접속된다.The master connector (CC) includes first and second master ports (441, 442). The first communication port 321 and the second communication port 322 of the master BMS 300 are connected to the first master port 441 and the second communication port 322 respectively in the state where the master BMS 300 is coupled to the master connector CC. And are individually connected to the master port 442.

도 8 및 도 9는 커넥팅 보드(400)를 이용하지 않을 경우, 배터리 모듈(100)과 슬레이브 BMS(200) 간의 연결 관계를 보여준다.8 and 9 show the connection relationship between the battery module 100 and the slave BMS 200 when the connecting board 400 is not used.

도 8은 최대 5개의 셀 전압을 개별적으로 감시할 수 있도록 구성된 슬레이브 BMS(200)에 상호 직렬 연결된 4개의 배터리 셀(101-1~100-4)을 포함하는 배터리 모듈(100a)이 연결되는 형태를 예시한다.FIG. 8 is a diagram illustrating a configuration in which a battery module 100a including four battery cells 101-1 to 100-4 connected in series to a slave BMS 200 configured to individually monitor cell voltages of up to five cells .

배터리 모듈(100a)에 포함된 각 배터리 셀(101)은 양단에 개별적으로 접속된 복수의 전압 센싱 라인(LS-1~LS-5)을 통해 슬레이브 BMS(200)의 센싱 포트(221)에 접속된다. 구체적으로, 배터리 셀(101) 각각의 양극과 음극은 서로 다른 전압 센싱 라인을 통해 슬레이브 BMS(200)에 접속된다. 이때, 서로 인접한 두 배터리 셀(101) 사이에는 하나의 전압 센싱 라인(LS)만이 접속될 수 있다. 예컨대, 배터리 셀(101-1)의 양극과 배터리 셀(101-2)의 음극의 공통 노드에는 하나의 전압 센싱 라인(LS-2)만이 접속될 수 있다.Each battery cell 101 included in the battery module 100a is connected to the sensing port 221 of the slave BMS 200 through a plurality of voltage sensing lines LS-1 to LS- do. Specifically, the anode and the cathode of each battery cell 101 are connected to the slave BMS 200 through different voltage sensing lines. At this time, only one voltage sensing line (LS) may be connected between two adjacent battery cells (101). For example, only one voltage sensing line LS-2 can be connected to the common node between the anode of the battery cell 101-1 and the cathode of the battery cell 101-2.

각 전압 센싱 라인(LS)의 타단이 슬레이브 BMS(200)의 집적 회로(220)에 형성된 센싱 포트(221)에 접속되기 위해서는, 기판(210)에 복수의 배선(K1~K6)으로 구성되는 도전 패턴이 형성되어야 한다. 즉, 전압 센싱 라인들(LS-1~LS-5)은 배선들(K1~K6)을 통해 센싱 포트(221)의 단자들(S1~S6)에 개별적으로 접속된다. In order to connect the other end of each voltage sensing line LS to the sensing port 221 formed in the integrated circuit 220 of the slave BMS 200, A pattern must be formed. That is, the voltage sensing lines LS-1 to LS-5 are individually connected to the terminals S1 to S6 of the sensing port 221 through the wires K1 to K6.

이때, 단자들(S1~S5)만으로도 배터리 셀들(101-1~100-4) 각각의 전압 신호를 수신하는 것이 가능하므로, 나머지 단자(S6)는 도시된 바와 같이 배선(K6)을 통해 전압 센싱 라인(LS-5)에 공통 접속될 수 있다. 또는, 배선(K6)은 생략 가능하며, 이 경우 단자(S6)를 어떠한 전압 센싱 라인과도 접속되지 않는 개방 상태로 유지될 수도 있다.At this time, since only the terminals S1 to S5 can receive the voltage signals of the battery cells 101-1 to 100-4, the remaining terminal S6 is connected to the voltage sensing And may be commonly connected to the line LS-5. Alternatively, the wiring K6 may be omitted, and in this case, the terminal S6 may be held in an open state not connected to any voltage sensing lines.

도 9는 배터리 모듈(100a)이 배터리 모듈(100b)로 교체된 경우의 문제점을 설명하는 데에 참조될 수 있다. 배터리 모듈(100b)은 배터리 모듈(100a)에 배터리 셀(101-5)이 추가된 형태를 가진다. 도 8 및 9를 참조하면, 집적 회로(220)는 최대 5개의 배터리 셀(101)의 셀 전압을 개별적으로 측정할 수 있음에도, 단자(S6)를 전압 센싱 라인(LS-6)에 접속시키기 위해 필수적인 배선이 기판(210)에 형성되지 않아, 배터리 셀(101-6)의 셀 전압을 측정하는 것이 불가능하다는 문제가 있다. 다시 말해, 기판(210)에 형성된 배선들(K1~K6)은 5개의 전압 센싱 라인(LS-1~LS-5)과만 연결 가능하므로, 센싱 포트(221)에 포함된 단자(S6)는 전압 센싱 라인(LS-6)과의 접속이 불가능하다.9 can be referred to for describing the problem when the battery module 100a is replaced with the battery module 100b. The battery module 100b has a form in which a battery cell 101-5 is added to the battery module 100a. 8 and 9, integrated circuit 220 may be used to connect terminal S6 to voltage sensing line LS-6, although cell voltages of up to five battery cells 101 may be individually measured. There is a problem that it is impossible to measure the cell voltage of the battery cell 101-6 because the essential wiring is not formed on the substrate 210. [ In other words, since the wiring lines K1 to K6 formed on the substrate 210 can be connected only to the five voltage sensing lines LS-1 to LS-5, the terminal S6 included in the sensing port 221 is connected to the voltage The connection with the sensing line LS-6 is impossible.

즉, 도 8에 도시된 것과 같이 4개의 배터리 셀(101-1~101-4)로 이루어진 배터리 모듈(100a)이 도 9에 도시된 것과 같은 5개의 배터리 셀(101-1~101-5)로 이루어진 배터리 모듈(100b)로 교체되는 경우, 슬레이브 BMS(200)의 설계 변경이 불가피하다는 문제점이 존재한다. 이러한 문제점은 슬레이브 BMS(200)와 전압 센싱 라인(LS) 간의 전기적 접속을 위한 배선들(K1~K6)이 슬레이브 BMS(200)의 기판(210)에 직접 형성되기 때문에 발생한다.That is, as shown in FIG. 8, the battery module 100a including the four battery cells 101-1 to 101-4 includes five battery cells 101-1 to 101-5 as shown in FIG. 9, There is a problem that the design change of the slave BMS 200 is inevitable when the battery module 100b is replaced with the battery module 100b. This problem occurs because the wiring lines K1 to K6 for electrical connection between the slave BMS 200 and the voltage sensing line LS are formed directly on the substrate 210 of the slave BMS 200. [

도 10은 도 3에 도시된 배터리 팩(20)의 어느 한 배터리 모듈(100)과 어느 한 센싱 커넥터(CA) 간의 연결관계를 보여주는 도면이다. 설명의 편의를 위해, 배터리 모듈(101-1)과 센싱 커넥터(CA-1) 간의 연결 관계를 중심으로 설명하기로 한다. 10 is a view showing a connection relationship between any one battery module 100 of the battery pack 20 shown in FIG. 3 and a sensing connector CA. For convenience of explanation, the connection relationship between the battery module 101-1 and the sensing connector CA-1 will be mainly described.

도 10을 참조하면, 배터리 모듈(100-1)은 상호 직렬 연결된 4개의 배터리 셀들(101-1~101-4)을 포함할 수 있다. 이 경우, 4개의 배터리 셀들(101-1~101-4)은 5개의 전압 센싱 라인들(LS-1~LS-5)을 통해 센싱 커넥터(CA-1)에 접속될 수 있다.Referring to FIG. 10, the battery module 100-1 may include four battery cells 101-1 to 101-4 connected in series. In this case, the four battery cells 101-1 to 101-4 can be connected to the sensing connector CA-1 via the five voltage sensing lines LS-1 to LS-5.

도 10에는 배터리 모듈(101-1)과 센싱 커넥터(CA-1)를 연결하는 전압 센싱 라인들(LS-1~LS-5)만을 도시하였으나, 나머지 배터리 모듈(101-2~101-9)과 센싱 커넥터(CA-2~CA-9)를 개별적으로 연결하기 위한 전압 센싱 라인들이 존재한다는 것은 당업자에게 자명하다.10 shows only the voltage sensing lines LS-1 to LS-5 for connecting the battery module 101-1 and the sensing connector CA-1. However, the remaining battery modules 101-2 to 101-9, It is apparent to those skilled in the art that there are voltage sensing lines for connecting the sensing connectors CA-2 to CA-9 individually.

이 경우, 9개의 배터리 모듈(100-1~100-9)과 9개의 센싱 커넥터(CA-1~CA-9) 간의 완전한 접속을 위한 총 45개의 전압 센싱 라인들이 배터리 팩(20)에 구비될 수 있다.In this case, a total of 45 voltage sensing lines for the complete connection between the nine battery modules 100-1 to 100-9 and the nine sensing connectors CA-1 to CA-9 are provided in the battery pack 20 .

도 11은 도 10에 도시된 제1 영역(AREA 1)을 확대한 모습을 보여주는 도면이고, 도 12는 도 11의 X-X' 선을 따라 절개한 모습을 보여주는 도면이다.FIG. 11 is a view showing an enlarged view of the first area AREA 1 shown in FIG. 10, and FIG. 12 is a view showing an incision along the line X-X 'in FIG.

플레이트(410)에는 센싱 커넥터(CA)와 제1 슬레이브 포트(431) 간의 접속을 위한 도전 패턴이 형성된다. 이러한 도전 패턴은 복수의 배선 집합을 포함한다. 각 배선 집합은 어느 한 센싱 커넥터(CA)와 어느 한 제1 슬레이브 포트(431) 사이에 접속된다. 즉, 각각의 센싱 커넥터(CA)는 어느 한 배선 집합을 통해 각각의 슬레이브 커넥터(CB)에 개별적으로 접속된다.A conductive pattern for connection between the sensing connector CA and the first slave port 431 is formed on the plate 410. Such a conductive pattern includes a plurality of wiring sets. Each wiring assembly is connected between any one sensing connector CA and any one of the first slave ports 431. That is, each sensing connector CA is individually connected to each of the slave connectors CB through a set of wires.

도 10 내지 도 12를 참조하면, 센싱 커넥터(CA-1)를 슬레이브 커넥터(CB-1)의 제1 슬레이브 포트(431)에 접속시키기 위한 배선 집합(P1)을 확인할 수 있다.10 to 12, a wiring set P1 for connecting the sensing connector CA-1 to the first slave port 431 of the slave connector CB-1 can be identified.

배선 집합(P1)은 복수의 배선들(W1~W5)을 포함한다. 배선들(W1~W5)은 센싱 커넥터(CA-1)에 접속된 전압 센싱 라인들(LS-1~LS-5)을 슬레이브 커넥터(CB-1)의 제1 슬레이브 포트(431)에 포함된 단자들(T1~T6)에 개별적으로 접속시킨다. 예컨대, 전압 센싱 라인(LS-3)은, 배선 집합(P1)에 하나의 배선(W3)을 통해 단자(T3)에 접속될 수 있다.The wiring set P1 includes a plurality of wirings W1 to W5. The wirings W1 to W5 are connected to the voltage sensing lines LS-1 to LS-5 connected to the sensing connector CA-1 via the first slave port 431 of the slave connector CB- Terminals T1 to T6 individually. For example, the voltage sensing line LS-3 may be connected to the terminal T3 via one wiring W3 to the wiring set P1.

이때, 배선 집합(P1)에 포함된 배선 중 적어도 하나는 둘 이상으로 분기되어, 제1 슬레이브 포트(431)의 서로 다른 단자에 접속될 수 있다. 예컨대, 도시된 바와 같이, 배선(W5)은 두 가닥(W5a, W5b)으로 분기될 수 있고, 두 가닥(W5a, W5b)은 두 단자(T5, T6)에 각각 접속될 수 있다. 이때, 두 단자(T5, T6)는 하나의 전압 센싱 라인(LS-5)에 접속되는 상태이므로, 두 단자(T5, T6)로 각각 입력되는 전압 신호는 서로 동일할 수 있음은 당업자에게 자명하다. At this time, at least one of the wirings included in the wiring set P1 may be branched into two or more and connected to different terminals of the first slave port 431. [ For example, as shown in the figure, the wiring W5 may be branched into two strands W5a and W5b, and the two strands W5a and W5b may be connected to the two terminals T5 and T6, respectively. Since the two terminals T5 and T6 are connected to one voltage sensing line LS-5, it is obvious to those skilled in the art that the voltage signals input to the two terminals T5 and T6 may be the same .

물론, 배선(W5)은 플레이트(410)에서 분기되지 않을 수 있으며, 이 경우 제1 슬레이브 포트(431)의 단자 중 적어도 하나(T6)는 어떠한 배선과도 접속되지 않을 수도 있다.Of course, the wiring W5 may not be branched at the plate 410, and in this case, at least one of the terminals of the first slave port 431, T6, may not be connected to any wiring.

도 11 및 도 12를 참조하면, 슬레이브 BMS(200)의 집적 회로(220)의 센싱 포트(221)를 전압 센싱 라인에 접속시키기 위한 도전 패턴이 슬레이브 BMS(200)의 기판(210)이 아닌 플레이트(410)에 형성됨으로써, 슬레이브 BMS(200)의 활용 범위를 넓힐 수 있다. 상세하게는, 배선 집합(P1)을 포함하는 도전 패턴이 슬레이브 BMS(200)의 기판(210) 자체에 직접 형성되는 경우, 배터리 모듈(100)에 포함되는 배터리 셀(101)의 개수가 변경될 때마다 슬레이브 BMS(200)를 다시 설계해야 한다. 이와 대조적으로, 배선 집합(P1)을 포함하는 도전 패턴이 커넥팅 보드(400)의 플레이트(410)에 형성되는 경우, 배터리 모듈(100)에 포함되는 배터리 셀(101)의 개수가 변경되더라도 슬레이브 BMS(200)에 대한 재설계 없이 플레이트(410)만을 교체하면 되므로, 동일한 회로 구조를 가지는 슬레이브 BMS(200)를 여러 사양의 배터리 팩에 장착하여 사용 가능하게 된다. 11 and 12, a conductive pattern for connecting the sensing port 221 of the integrated circuit 220 of the slave BMS 200 to the voltage sensing line is formed on the plate 210, not the substrate 210 of the slave BMS 200, So that the slave BMS 200 can be used in a wider range. When the conductive pattern including the wiring set P1 is directly formed on the substrate 210 of the slave BMS 200, the number of the battery cells 101 included in the battery module 100 is changed The slave BMS 200 must be redesigned every time. In contrast, when the conductive pattern including the wiring set P1 is formed on the plate 410 of the connecting board 400, even if the number of the battery cells 101 included in the battery module 100 is changed, Only the plate 410 needs to be replaced without redesigning the slave BMS 200, so that the slave BMS 200 having the same circuit structure can be mounted on battery packs of various specifications and used.

도 13은 도 10에 도시된 제2 영역(AREA 2)을 확대한 모습을 보여주는 도면이고, 도 14는 도 13의 Y-Y' 선을 따라 절개한 모습을 보여주는 도면이다.FIG. 13 is an enlarged view of the second area AREA 2 shown in FIG. 10, and FIG. 14 is a view showing an incision along the line Y-Y 'in FIG.

플레이트(410)에는 복수의 슬레이브 커넥터(CB-1~CB-9)와 마스터 커넥터(CC) 간의 통신 인터페이스를 형성하기 위한 도전 패턴(P2)이 형성될 수 있다. 예컨대, 도전 패턴(P2)을 통해 형성되는 통신 인터페이스는 데이지 체인(daisy chain)을 포함할 수 있다. 각 슬레이브 커넥터(CB)의 제3 슬레이브 포트(433)는, 도전 패턴을 통해 나머지 슬레이브 커넥터(CB) 중 적어도 하나의 제2 슬레이브 포트(432)에 접속되거나, 마스터 커넥터(CC)의 제1 마스터 포트(441)에 접속될 수 있다. 또한, 슬레이브 커넥터(CB-1~CB-9)에는 통신 인터페이스에서 발생하는 신호를 필터링하기 위한 필터(434)가 포함되고, 상기 필터(434)는 슬레이브 커넥터(CB-1~CB-9) 간에 발생되는 통신 신호를 필터링하거나, 슬레이브 커넥터(CB-1~CB-9)와 마스터 커넥터(CC) 사이에 발생되는 신호를 필터링한다. 한편, 도 13에 도시되어 있지는 않으나, 제2 마스터 포트(442)는 외부 장치와의 신호 전달 경로를 형성할 수 있다.The plate 410 may be provided with a conductive pattern P2 for forming a communication interface between the plurality of slave connectors CB-1 to CB-9 and the master connector CC. For example, the communication interface formed through the conductive pattern P2 may include a daisy chain. The third slave port 433 of each slave connector CB is connected to at least one second slave port 432 of the remaining slave connectors CB via the conductive pattern or the first master of the master connector CC Port 441 as shown in FIG. The slave connectors CB-1 to CB-9 also include a filter 434 for filtering signals generated at the communication interface and the filter 434 is connected between the slave connectors CB-1 to CB- Filters the generated communication signal or filters signals generated between the slave connectors CB-1 to CB-9 and the master connector CC. Meanwhile, although not shown in FIG. 13, the second master port 442 can form a signal transmission path with an external device.

도 13 및 도 14를 참조하면, 두 슬레이브 커넥터(CB-8, CB-9)와 마스터 커넥터(CC)가 도전 패턴(P2)을 통해 상호 간의 신호 전송 경로가 형성된 상태를 보여준다.Referring to FIGS. 13 and 14, a signal transmission path between the two slave connectors CB-8 and CB-9 and the master connector CC through the conductive pattern P2 is shown.

구체적으로, 슬레이브 BMS(200-8)에서 발생되는 신호는, 슬레이브 커넥터(CB-8)의 필터(434)를 통해 필터링된 후에, 제2 통신 포트(223)-> 슬레이브 커넥터(CB-8)의 제3 슬레이브 포트(433) → 도전 패턴(P2-1) → 슬레이브 커넥터(CB-9)의 제2 슬레이브 포트(432)의 경로를 거쳐, 슬레이브 BMS(200-9)의 제1 통신 포트(222)에 도달할 수 있다.Specifically, the signal generated at the slave BMS 200-8 is filtered through the filter 434 of the slave connector CB-8 and then transmitted to the second communication port 223 through the slave connector CB-8. Via the first slave port 433 of the slave BMS 200-9 through the path of the second slave port 432 of the conductive pattern P2-1 and the slave connector CB- 222 &lt; / RTI &gt;

또한, 슬레이브 BMS(200-9)에서 발생된 신호는, 슬레이브 커넥터(CB-9)의 필터(434)를 통해 필터링된 후, 제2 통신 포트(223)-> 슬레이브 커넥터(CB-9)의 제3 슬레이브 포트(433) → 도전 패턴(P2-2) → 마스터 커넥터(CC)의 제1 마스터 포트(441)의 경로를 거쳐, 마스터 BMS(300)의 제1 통신 포트(321)에 도달할 수 있다.The signal generated in the slave BMS 200-9 is filtered through the filter 434 of the slave connector CB-9 and then transmitted to the second communication port 223 through the slave connector CB- The first master port 441 of the master connector CC reaches the first communication port 321 of the master BMS 300 via the path of the third master port 433, the conductive pattern P2-2, .

이로써, 어느 한 슬레이브 BMS(200)에서 발생한 신호는 슬레이브 커넥터의 필터(434)에서 필터링된 후에 직접 또는 다른 슬레이브 BMS(200)를 거쳐 마스터 BMS(300)까지 전송될 수 있다. 또한, 마스터 BMS(300)로부터 출력된 신호는 도전 패턴(P2)을 통해 적어도 하나의 슬레이브 BMS(200)까지 전송될 수 있다.Thus, a signal generated in one slave BMS 200 may be transmitted to the master BMS 300 directly after being filtered by the filter 434 of the slave connector or via another slave BMS 200. Also, the signal output from the master BMS 300 may be transmitted to the at least one slave BMS 200 through the conductive pattern P2.

이상에서 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.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not to be limited to the details thereof and that various changes and modifications will be apparent to those skilled in the art. And various modifications and variations are possible within the scope of the appended claims.

또한, 이상에서 설명한 본 발명은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 있어 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하므로 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니라, 다양한 변형이 이루어질 수 있도록 각 실시예들의 전부 또는 일부가 선택적으로 조합되어 구성될 수 있다. It is to be understood that both the foregoing general description and the following detailed description of the present invention are exemplary and explanatory and are intended to be illustrative, The present invention is not limited to the drawings, but all or some of the embodiments may be selectively combined so that various modifications may be made.

20: 배터리 팩
21: 케이스
100: 배터리 모듈
101: 배터리 셀
200: 슬레이브 BMS
300: 마스터 BMS
CA: 센싱 커넥터
CB: 슬레이브 커넥터
CC: 마스터 커넥터
400: 커넥팅 보드
410: 플레이트
20: Battery pack
21: Case
100: Battery module
101: Battery cell
200: Slave BMS
300: Master BMS
CA: sensing connector
CB: Slave connector
CC: Master connector
400: Connecting board
410: Plate

Claims (14)

복수의 배터리 모듈, 하나의 마스터 BMS 및 복수의 슬레이브 BMS를 포함하는 배터리 팩에 장착되는 커넥팅 보드에 있어서,
제1 도전 패턴이 형성되고, 상기 마스터 BMS 및 상기 복수의 슬레이브 BMS를 지지하는 플레이트;
상기 플레이트에 배치되고, 복수의 전압 센싱 라인을 통해 상기 각각의 배터리 모듈에 개별적으로 접속되는 복수의 센싱 커넥터;
상기 플레이트에 배치되고, 상기 각각의 슬레이브 BMS에 개별적으로 결합되며, 제1 내지 제3 슬레이브 포트를 포함하는 복수의 슬레이브 커넥터; 및
상기 플레이트에 배치되고, 상기 마스터 BMS에 결합되며, 상기 마스터 BMS의 통신 포트에 접속되는 마스터 포트를 포함하는 마스터 커넥터;를 포함하되,
상기 각각의 슬레이브 커넥터의 제1 슬레이브 포트는, 상기 제1 도전 패턴을 통해 상기 복수의 센싱 커넥터 중 어느 하나에 접속되고,
상기 각각의 슬레이브 BMS의 센싱 포트, 제1 통신 포트 및 제2 통신 포트는, 상기 복수의 슬레이브 커넥터 중 어느 하나의 제1 내지 제3 슬레이브 포트에 개별적으로 접속되고,
상기 각 슬레이브 커넥터는 신호를 필터링하는 필터를 포함하는, 커넥팅 보드.
1. A connecting board mounted on a battery pack including a plurality of battery modules, a master BMS, and a plurality of slave BMSs,
A plate on which a first conductive pattern is formed and which supports the master BMS and the plurality of slave BMSs;
A plurality of sensing connectors disposed on the plate and individually connected to the respective battery modules via a plurality of voltage sensing lines;
A plurality of slave connectors disposed on the plate and individually coupled to the respective slave BMSs and including first to third slave ports; And
A master connector disposed on the plate and coupled to the master BMS and including a master port connected to a communication port of the master BMS,
Wherein a first slave port of each slave connector is connected to any one of the plurality of sensing connectors via the first conductive pattern,
The sensing port, the first communication port, and the second communication port of each slave BMS are individually connected to any one of the first to third slave ports of the plurality of slave connectors,
Each of the slave connectors including a filter for filtering a signal.
제1항에 있어서,
상기 플레이트에 형성되고, 상기 각각의 슬레이브 BMS를 상기 각각의 슬레이브 커넥터에 물리적으로 고정하는 체결부;
를 더 포함하는, 커넥팅 보드.
The method according to claim 1,
A fastening portion formed on the plate and physically fixing the respective slave BMS to the respective slave connectors;
Further comprising a connecting board.
제1항에 있어서,
상기 복수의 슬레이브 커넥터 중 적어도 하나는,
상기 플레이트로부터 탈부착이 가능하도록 구성되는, 커넥팅 보드.
The method according to claim 1,
Wherein at least one of the plurality of slave connectors comprises:
And is configured to be detachable from the plate.
제1항에 있어서,
상기 제1 도전 패턴은,
상기 플레이트에 배치된 슬레이브 커넥터의 개수와 동일한 개수의 배선 집합을 포함하고,
상기 각각의 센싱 커넥터는,
상기 제1 도전 패턴에 포함된 어느 한 배선 집합을 통해 상기 각각의 슬레이브 커넥터에 개별적으로 접속되는, 커넥팅 보드.
The method according to claim 1,
The first conductive pattern may include:
And a number of wiring assemblies equal to the number of slave connectors arranged on the plate,
Each sensing connector comprising:
Wherein the plurality of slave connectors are individually connected to the respective slave connectors through one set of wires included in the first conductive pattern.
제4항에 있어서,
상기 각각의 슬레이브 커넥터의 제1 슬레이브 포트에 포함된 단자는, 상기 각각의 슬레이브 BMS의 센싱 포트에 포함된 단자에 일대일로 접속되고,
상기 각각의 전압 센싱 라인은, 상기 배선 집합에 포함된 어느 하나의 배선을 통해 상기 슬레이브 커텍터의 제1 슬레이브 포트에 포함된 적어도 하나의 단자에 접속되는, 커넥팅 보드.
5. The method of claim 4,
The terminals included in the first slave ports of the respective slave connectors are connected to the terminals included in the sensing ports of the respective slave BMS in a one-
Wherein each of the voltage sensing lines is connected to at least one terminal included in a first slave port of the slave connector through any one of the wires included in the wiring assembly.
제1항에 있어서,
상기 플레이트에는 제2 도전 패턴이 더 형성되고,
상기 각각의 슬레이브 커넥터의 제3 슬레이브 포트는,
상기 제2 도전 패턴을 통해 나머지 슬레이브 커넥터 중 어느 하나의 제2 슬레이브 포트 또는 상기 마스터 커넥터의 마스터 포트에 접속되는, 커넥팅 보드.
The method according to claim 1,
A second conductive pattern is further formed on the plate,
And a third slave port of each slave connector,
And connected to the master port of the master connector or the second slave port of any one of the remaining slave connectors through the second conductive pattern.
제1항에 있어서,
상기 커넥팅 보드는,
상기 배터리 팩의 내부 영역 중, 상기 복수의 배터리 모듈이 배치되는 제1 영역과는 중첩되지 않는 제2 영역에 배치되는, 커넥팅 보드.
The method according to claim 1,
The connecting board includes:
Wherein the battery pack is disposed in a second region of the internal region of the battery pack that is not overlapped with the first region in which the plurality of battery modules are disposed.
제1항에 있어서,
상기 필터는,
슬레이브 커넥터들 간의 통신 인터페이스에서 발생하는 신호를 필터링하거나, 슬레이브 커넥터와 마스터 커넥터 간의 통신 인터페이스에서 발생하는 신호를 필터링하는, 커넥팅 보드.
The method according to claim 1,
The filter includes:
A connecting board for filtering signals occurring at the communication interface between the slave connectors or for filtering signals generated at the communication interface between the slave connector and the master connector.
배터리 팩에 있어서,
각각 복수의 배터리 셀을 포함하는 복수의 배터리 모듈;
각각 상기 복수의 배터리 모듈의 상태를 개별적으로 모니터링하는 복수의 슬레이브 BMS;
상기 복수의 슬레이브 BMS에 의해 모니터링된 데이터를 수집하고, 수집된 데이터를 기초로 상기 복수의 슬레이브 BMS를 개별적으로 제어하는 마스터 BMS; 및
상기 마스터 BMS 및 복수의 슬레이브 BMS 간의 통신 인터페이스를 제공하는 커넥팅 보드;를 포함하되,
상기 커넥팅 보드는,
제1 도전 패턴이 형성되고, 상기 마스터 BMS 및 상기 복수의 슬레이브 BMS를 지지하는 플레이트;
상기 플레이트에 배치되고, 복수의 전압 센싱 라인을 통해 상기 각각의 배터리 모듈마다 개별적으로 접속되는 복수의 센싱 커넥터;
상기 플레이트에 배치되고, 상기 각각의 슬레이브 BMS마다 개별적으로 결합되며, 제1 내지 제3 슬레이브 포트를 포함하는 복수의 슬레이브 커넥터; 및
상기 플레이트에 배치되고, 상기 마스터 BMS에 결합되며, 상기 마스터 BMS의 통신 포트에 접속되는 마스터 포트를 포함하는 마스터 커넥터;를 포함하되,
상기 각각의 슬레이브 커넥터의 제1 슬레이브 포트는, 상기 제1 도전 패턴을 통해 상기 복수의 센싱 커넥터 중 어느 하나에 접속되고,
상기 각각의 슬레이브 BMS의 센싱 포트, 제1 통신 포트 및 제2 통신 포트는, 상기 복수의 슬레이브 커넥터 중 어느 하나의 제1 내지 제3 슬레이브 포트에 개별적으로 접속되고,
상기 각 슬레이브 커넥터는 통신 신호를 필터링하는 필터를 포함하는, 배터리 팩.
In the battery pack,
A plurality of battery modules each including a plurality of battery cells;
A plurality of slave BMSs for individually monitoring the states of the plurality of battery modules, respectively;
A master BMS for collecting data monitored by the plurality of slave BMSs and individually controlling the plurality of slave BMSs based on the collected data; And
And a connecting board for providing a communication interface between the master BMS and the plurality of slave BMSs,
The connecting board includes:
A plate on which a first conductive pattern is formed and which supports the master BMS and the plurality of slave BMSs;
A plurality of sensing connectors disposed on the plate and individually connected to the respective battery modules via a plurality of voltage sensing lines;
A plurality of slave connectors disposed on the plate and individually coupled to each of the slave BMSs and including first to third slave ports; And
A master connector disposed on the plate and coupled to the master BMS and including a master port connected to a communication port of the master BMS,
Wherein a first slave port of each slave connector is connected to any one of the plurality of sensing connectors via the first conductive pattern,
The sensing port, the first communication port, and the second communication port of each slave BMS are individually connected to any one of the first to third slave ports of the plurality of slave connectors,
Each of said slave connectors including a filter for filtering communication signals.
제9항에 있어서,
상기 제1 도전 패턴은,
상기 플레이트에 배치된 슬레이브 커넥터의 개수와 동일한 개수의 배선 집합을 포함하고,
상기 각각의 센싱 커넥터는,
상기 제1 도전 패턴에 포함된 어느 한 배선 집합을 통해 상기 각각의 슬레이브 커넥터에 개별적으로 접속되는, 배터리 팩.
10. The method of claim 9,
The first conductive pattern may include:
And a number of wiring assemblies equal to the number of slave connectors arranged on the plate,
Each sensing connector comprising:
And each of the plurality of slave connectors is individually connected via a set of wires included in the first conductive pattern.
제10항에 있어서,
상기 각각의 슬레이브 커넥터의 제1 슬레이브 포트에 포함된 단자는, 상기 각각의 슬레이브 BMS의 센싱 포트에 포함된 단자에 일대일로 접속되고,
상기 각각의 전압 센싱 라인은, 상기 배선 집합에 포함된 어느 하나의 배선을 통해 상기 슬레이브 커텍터의 제1 슬레이브 포트에 포함된 적어도 하나의 단자에 접속되는, 배터리 팩.
11. The method of claim 10,
The terminals included in the first slave ports of the respective slave connectors are connected to the terminals included in the sensing ports of the respective slave BMS in a one-
Wherein each of the voltage sensing lines is connected to at least one terminal included in a first slave port of the slave connector through any one of wires included in the wiring assembly.
제9항에 있어서,
상기 복수의 배터리 모듈은,
상기 배터리 팩 내부의 제1 영역에 배치되고,
상기 커넥팅 보드는,
상기 배터리 팩 내부의 상기 제1 영역과는 중첩되지 않는 제2 영역에 장착되는, 배터리 팩.
10. The method of claim 9,
Wherein the plurality of battery modules include:
A battery pack (10)
The connecting board includes:
And the second area is not overlapped with the first area inside the battery pack.
제9항에 있어서,
상기 필터는,
슬레이브 커넥터들 간의 통신 인터페이스에서 발생하는 신호를 필터링하거나, 슬레이브 커넥터와 마스터 커넥터 간의 통신 인터페이스에서 발생하는 신호를 필터링하는, 배터리 팩.
10. The method of claim 9,
The filter includes:
Wherein the signal generated at the communication interface between the slave connectors is filtered or the signal generated at the communication interface between the slave connector and the master connector is filtered.
제9항 내지 제13항 중 어느 한 항에 따른 배터리 팩;
을 포함하는, 전기 자동차.
The battery pack according to any one of claims 9 to 13,
The electric vehicle.
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Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20100097504A (en) * 2009-02-26 2010-09-03 에스케이에너지 주식회사 Battery management system and slave battery management module oh the battery management
KR20110071343A (en) * 2009-12-21 2011-06-29 에스케이이노베이션 주식회사 Battery management apparatus of high voltage battery for hybrid vehicle
KR20130125906A (en) * 2012-05-10 2013-11-20 에스케이이노베이션 주식회사 Battery management device
KR20140122776A (en) * 2013-04-10 2014-10-21 주식회사 레보 Module typed Battery Management System apparatus for integrating various voltage product and Data control method thereof
KR20150102778A (en) * 2013-11-13 2015-09-08 삼성에스디아이 주식회사 Battery pack, apparatus including battery pack, and method of managing battery pack

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20100097504A (en) * 2009-02-26 2010-09-03 에스케이에너지 주식회사 Battery management system and slave battery management module oh the battery management
KR20110071343A (en) * 2009-12-21 2011-06-29 에스케이이노베이션 주식회사 Battery management apparatus of high voltage battery for hybrid vehicle
KR20130125906A (en) * 2012-05-10 2013-11-20 에스케이이노베이션 주식회사 Battery management device
KR20140122776A (en) * 2013-04-10 2014-10-21 주식회사 레보 Module typed Battery Management System apparatus for integrating various voltage product and Data control method thereof
KR20150102778A (en) * 2013-11-13 2015-09-08 삼성에스디아이 주식회사 Battery pack, apparatus including battery pack, and method of managing battery pack

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