KR20190113378A - 션트 저항 및 이를 포함하는 전류 검출 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 션트 저항을 흐르는 전류를 검출하는 과정에서 전류 검출의 정확도를 향상시킬 수 있는 개선된 션트 저항 및 이를 포함하는 전류 검출 장치에 관한 것이다. 본 발명의 일 실시예에 따른 션트 저항은, 전기 전도성 재질로 이루어지며, 서로 소정의 거리만큼 이격되도록 구비된 2개의 버스바; 전기 전도성 재질로 이루어지며, 상기 2개의 버스바 중 일측에 구비된 제1 버스바에 장착되도록 구성된 제1 연결부재; 및 전기 전도성 재질로 이루어지며, 상기 2개의 버스바 중 타측에 구비된 제2 버스바에 장착되도록 구성된 제2 연결부재를 포함하고, 상기 제1 연결부재 및 상기 제2 연결부재는, 상기 제1 연결부재 및 상기 제2 연결부재가 직접 또는 간접적으로 접촉하는 면적이 증가 또는 감소될 수 있도록 구성된다.

Description

션트 저항 및 이를 포함하는 전류 검출 장치{Shunt resistor and apparatus for detecting current including the same}
본 발명은 션트 저항 및 이를 포함하는 전류 검출 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 션트 저항을 흐르는 전류를 검출하는 과정에서 전류 검출의 정확도를 향상시킬 수 있는 개선된 션트 저항 및 이를 포함하는 전류 검출 장치에 관한 것이다.
근래에 들어서, 노트북, 비디오 카메라, 휴대용 전화기 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 활발히 진행되고 있다.
현재 상용화된 이차 전지로는 니켈 카드뮴 전지, 니켈 수소 전지, 니켈 아연 전지 및 리튬 이차 전지 등이 있는데, 이 중에서 리튬 이차 전지는 니켈 계열의 이차 전지에 비해 메모리 효과가 거의 일어나지 않아 충방전이 자유롭고, 자가 방전율이 매우 낮으며 에너지 밀도가 높다는 등의 장점으로 인해 많은 각광을 받고 있다.
배터리는 다양한 분야에서 이용되는데, 전기 구동 차량 또는 스마트 그리드 시스템과 같이 최근에 배터리가 많이 활용되는 분야는 큰 용량을 필요로 하는 경우가 많다. 배터리 팩의 용량을 증가하기 위해서는 이차 전지, 즉 배터리 셀 자체의 용량을 증가시키는 방법이 있을 수 있겠지만, 이 경우 용량 증대 효과가 크지 않고, 이차 전지의 크기 확장에 물리적 제한이 있으며 관리가 불편하다는 단점을 갖는다. 따라서, 통상적으로는 다수의 배터리 모듈이 직렬 및 병렬로 연결된 배터리 팩이 널리 이용된다.
이와 같이 복수 개의 이차 전지가 집합되는 형태로 사용되는 경우, 과전류가 흐르는 등의 동작 이상이 발생했을 경우 과열에 의하여 단위 이차 전지가 부풀어 파손되는 등의 문제가 생길 수 있다. 따라서, 항상 각 단위 이차 전지의 전압 및 온도 등의 여러 상태 값들을 측정 및 모니터링 하여 각 단위 이차 전지가 과충전 또는 과방전되는 것을 방지해야 한다.
종래에는 전압 측정용 션트 저항(Shunt resistor)을 버스바(Bus bar)와 같은 배터리 팩에 포함되는 부품에 설치하고, 이를 통해 측정된 전압값에 기반하여 션트 저항을 흐르는 전류를 산출함으로써, 배터리 팩의 상태를 진단했다. 그러나 신뢰성이 높은 측정값을 얻기 위해 복수 개의 션트저항 및 측정소자를 사용할 경우, 버스바의 개수가 많아지기 때문에 배터리 팩의 부피 및 가격이 증가하는 문제점이 있다. 이러한 배터리 팩의 부피 증가는 고효율화 및 고 에너지 밀도화에 악영향을 끼치게 된다.
따라서 배터리 팩의 효율 및 에너지 밀도 개선을 위해 배터리 팩의 소형화가 필수적인 만큼, 션트 저항에 대한 전압 및 전류 측정의 신뢰도를 향상시킬 필요성이 있다.
본 발명은 위와 같은 종래 기술의 배경하에 창안된 것으로서, 션트 저항을 흐르는 전류를 검출하는 과정에서 전류 검출의 정확도를 향상시킬 수 있는 개선된 션트 저항 및 이를 포함하는 전류 검출 장치에 관한 것이다.
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.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 션트 저항은, 전기 전도성 재질로 이루어지며, 서로 소정의 거리만큼 이격되도록 구비된 2개의 버스바; 전기 전도성 재질로 이루어지며, 상기 2개의 버스바 중 일측에 구비된 제1 버스바에 장착되도록 구성된 제1 연결부재; 및 전기 전도성 재질로 이루어지며, 상기 2개의 버스바 중 타측에 구비된 제2 버스바에 장착되도록 구성된 제2 연결부재를 포함하고, 상기 제1 연결부재 및 상기 제2 연결부재는, 상기 제1 연결부재 및 상기 제2 연결부재가 직접 또는 간접적으로 접촉하는 면적이 증가 또는 감소될 수 있도록 구성된다.
또한, 상기 제1 연결부재는, 상기 제1 버스바로부터 상기 제2 버스바를 향하는 길이 방향에 대하여 수직으로 돌출되며 톱니 형태로 구성된 제1 체결부를 포함하고, 상기 제2 연결부재는, 상기 제2 버스바로부터 상기 제1 버스바를 향하는 길이 방향에 대하여 수직으로 돌출되며 톱니 형태로 구성된 제2 체결부를 포함하되, 상기 제1 연결부재 및 상기 제2 연결부재는, 상기 제1 체결부 및 상기 제2 체결부가 결합됨에 따라 서로 직접 접촉되도록 구성될 수 있다.
또한, 상기 제1 체결부는, 톱니가 상부 방향으로 돌출되고, 상기 제2 체결부는, 톱니가 하부 방향으로 돌출되며, 상기 제1 체결부 및 상기 제2 체결부는, 톱니가 서로 대응되는 형태로 구성될 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 션트 저항은, 상기 제1 체결부 및 상기 제2 체결부가 서로 체결되는 경우, 상기 제1 연결부재 및 상기 제2 연결부재가 길이 방향으로 이동함에 따라 상기 제1 체결부 및 상기 제2 체결부가 결합되는 단면적이 증가 또는 감소되도록 구성될 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 션트 저항에 있어서, 상기 제1 체결부 및 상기 제2 체결부에 구비된 톱니는, 각각 적어도 둘 이상이며, 상기 톱니의 결합 개수가 변경됨에 따라 상기 제1 체결부 및 상기 제2 체결부가 결합되는 단면적이 증가 또는 감소되도록 구성될 수 있다.
또한, 상기 제1 연결부재 및 상기 제2 연결부재는, 서로 이격되어 있고, 서로 향하는 방향으로 돌출되게 형성된 돌출부를 다수 구비하며, 다수의 돌출부는 서로 상하 방향으로 이격되게 구성되고, 본 발명의 일 실시예에 따른 션트 저항은, 상기 제1 연결부재 및 상기 제2 연결부재 사이에 장착되도록 구성된 하나 이상의 저항바를 더 포함하며, 상기 하나 이상의 저항바는, 판상 형태로 구성되어 상기 제1 연결부재에 구비된 2개의 돌출부 사이에 일측이 장착되고, 상기 제2 연결부재에 구비된 2개의 돌출부 사이에 타측이 장착되도록 구성될 수 있다.
또한, 상기 하나 이상의 저항바는, 상기 제1 연결부재 및 상기 제2 연결부재로부터 탈착이 가능하도록 구성될 수 있다.
또한, 상기 제1 연결부재 및 상기 제2 연결부재는, 서로 일면이 접촉하며, 상기 제1 연결부재 및 상기 제2 연결부재가 접촉되는 중앙에 길이 방향에 대하여 수직으로 오목부가 형성되고, 본 발명의 일 실시예에 따른 션트 저항은, 상기 오목부에 삽입될 수 있도록 구성된 저항 블록을 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 오목부는, 원뿔 기둥 형상으로 형성되고, 상기 저항 블록은, 서로 크기가 상이한 다수의 원뿔 기둥 형상으로 형성되어, 상기 오목부로부터 탈착이 가능하도록 구성될 수 있다.
또한, 상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 전류 검출 장치는, 전기 전도성 재질로 이루어지며, 서로 소정의 거리만큼 이격되도록 구비된 2개의 버스바; 전기 전도성 재질로 이루어지며, 상기 2개의 버스바 중 일측에 구비된 제1 버스바에 장착되도록 구성된 제1 연결부재; 전기 전도성 재질로 이루어지며, 상기 2개의 버스바 중 타측에 구비된 제2 버스바에 장착되도록 구성된 제2 연결부재; 및 상기 제1 연결부재 및 상기 제2 연결부재와 전기적으로 연결되어, 상기 제1 연결부재 및 상기 제2 연결부재 사이에 인가된 전압을 이용하여 상기 2개의 버스바 사이를 흐르는 전류를 검출하도록 구성된 검출부를 포함하고, 상기 제1 연결부재 및 상기 제2 연결부재는, 상기 제1 연결부재 및 상기 제2 연결부재가 직접 또는 간접적으로 접촉하는 면적이 증가 또는 감소될 수 있도록 구성된다.
또한, 상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 팩은, 본 발명에 따른 전류 검출 장치를 포함한다.
본 발명의 일 측면에 의하면, 션트 저항의 저항값을 감소 또는 증가시킬 수 있다. 또한, 션트 저항의 저항값을 미세하게 조절할 수 있도록 다양한 형태를 갖는 다수의 저항바 또는 저항 블록이 제공될 수 있다.
특히, 저항바 또는 저항 블록의 개수를 선택적으로 운용할 수 있게 함으로써, 간편하고 정확하게 션트 저항의 저항값을 조절하여 션트 저항을 흐르는 전류를 검출할 수 있는 장점이 있다.
이외에도 본 발명은 다른 다양한 효과를 가질 수 있으며, 이러한 본 발명의 다른 효과들은 하기의 설명에 의해서 이해될 수 있고, 본 발명의 실시예에 의해 보다 분명하게 알 수 있다.
본 명세서에 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 것이며, 후술하는 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어 해석되어서는 아니 된다.
도 1은, 본 발명의 일 실시예에 따른 전류 검출 장치가 배터리 팩의 일부 구성요소와 연결된 구성을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 2는, 본 발명의 일 실시예에 따른 션트 저항을 개략적으로 나타내는 사시도이다.
도 3은, 본 발명의 다른 실시예에 따른 션트 저항의 분해 사시도이다.
도 4는, 도 3의 션트 저항의 결합 사시도이다.
도 5는, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 션트 저항의 분해 사시도이다.
도 6은, 도 5의 션트 저항에 저항바가 추가적으로 결합된 결합 사시도이다.
도 7은, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 션트 저항을 개략적으로 나타내는 사시도이다.
도 8은, 도 7의 션트 저항에 서로 다른 저항 블록이 삽입되는 구성을 개략적으로 나타내는 단면도이다.
도 9는, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 션트 저항을 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 사상에 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
또한, 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판정되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
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 '검출부'와 같은 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어, 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.
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.
도 1은, 본 발명의 일 실시예에 따른 전류 검출 장치가 배터리 팩의 일부 구성요소와 연결된 구성을 개략적으로 나타내는 도면이고, 도 2는, 본 발명의 일 실시예에 따른 션트 저항을 개략적으로 나타내는 사시도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 션트 저항(100)은, 배터리 팩(1)에 자체적으로 구비될 수 있다. 즉, 본 발명에 따른 배터리 팩(1)은, 후술할 본 발명에 따른 션트 저항(100) 또는 전류 검출 장치를 포함할 수 있다. 여기서, 배터리 팩(1)은, 하나 이상의 이차 전지(10), 상기 션트 저항(100), 상기 전류 검출 장치, 전장품(BMS나 릴레이, 퓨즈 등 구비) 및 케이스 등을 포함할 수 있다.
예를 들어, 도 1의 구성에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 션트 저항(100)은, 배터리 팩(1)에 구비될 수 있다. 또한, 션트 저항(100)은, 이차 전지(10)의 일단에 전기적으로 연결될 수 있다. 또한, 션트 저항(100)의 양단은 검출부(200)와 전기적으로 연결될 수 있다. 여기서, 본 발명에 따른 전류 검출 장치는, 상기 션트 저항(100) 및 상기 검출부(200)를 포함할 수 있다. 보다 구체적으로, 션트 저항(100)에는, 배터리 팩(1)의 양극 단자와 이차 전지(10)의 양극 단자 사이를 흐르는 충방전 전류가 흐를 수 있다. 그리고, 검출부(200)는, 상기 션트 저항(100)의 양단 전압을 측정하여 션트 저항(100)을 흐르는 전류의 양을 검출할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 션트 저항(100)은, 2개의 버스바, 제1 연결부재(130) 및 제2 연결부재(140)를 포함한다.
상기 2개의 버스바는, 전기 전도성 재질로 이루어질 수 있다. 이와 같은 구성을 통해, 2개의 버스바에는 전류가 흐를 수 있다. 또한, 2개의 버스바는, 서로 소정의 거리만큼 이격되도록 구비될 수 있다. 여기서, 2개의 버스바는 일측에 구비된 제1 버스바(110)와 타측에 구비된 제2 버스바(120)로 나타낼 수 있다. 예를 들어, 도 2의 구성에 도시된 바와 같이, 제1 버스바(110) 및 제2 버스바(120)는, 같은 평면 상에서 길이 방향으로 소정의 거리만큼 이격되도록 구비될 수 있다.
바람직하게는, 도 2의 구성에 도시된 바와 같이, 제1 버스바(110) 및 제2 버스바(120)에는, 제1 연결단자(111) 및 제2 연결단자(121)가 구비될 수 있다. 예를 들어, 제1 연결단자(111) 및 제2 연결단자(121)는, 검출부(200)와 전기적으로 연결될 수 있다.
상기 제1 연결부재(130)는, 전기 전도성 재질로 이루어질 수 있다. 또한, 제1 연결부재(130)는, 상기 2개의 버스바 중 일측에 구비된 제1 버스바(110)에 장착되도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 도 2의 구성에 도시된 바와 같이, 제1 연결부재(130)는, 제1 버스바(110) 및 제2 버스바(120) 사이에 구비되어 제1 버스바(110) 및 제2 버스바(120) 사이의 저항값을 결정할 수 있다. 바람직하게는, 제1 연결부재(130)는, 도 2의 구성에 도시된 바와 같이, 제1 버스바(110)와 일체형으로 구성될 수 있다. 즉, 제1 연결부재(130)와 제1 버스바(110)는 상면과 하면이 같은 평면상에서 나란하게 구성되며, 일체화된 형태로 형성될 수 있다.
상기 제2 연결부재(140)는, 전기 전도성 재질로 이루어질 수 있다. 또한, 제2 연결부재(140)는, 상기 2개의 버스바 중 타측에 구비된 제2 버스바(120)에 장착되도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 도 2의 구성에 도시된 바와 같이, 제2 연결부재(140)는, 제1 버스바(110) 및 제2 버스바(120) 사이에 구비되어 제1 버스바(110) 및 제2 버스바(120) 사이의 저항값을 결정할 수 있다. 바람직하게는, 제2 연결부재(140)는, 도 2의 구성에 도시된 바와 같이, 제2 버스바(120)와 일체형으로 구성될 수 있다. 즉, 제2 연결부재(140)와 제2 버스바(120)는 상면과 하면이 같은 평면상에서 나란하게 구성되며, 일체화된 형태로 형성될 수 있다.
또한, 제1 연결부재(130) 및 제2 연결부재(140)는, 도 2의 구성에 도시된 바와 같이, 일면이 서로 접촉될 수 있다. 예를 들어, 제1 연결부재(130) 및 제2 연결부재(140)는, 일체형으로 구성될 수 있다.
특히, 제1 연결부재(130) 및 제2 연결부재(140)는, 제1 연결부재(130) 및 제2 연결부재(140)가 직접 또는 간접적으로 접촉하는 면적이 증가 또는 감소될 수 있도록 구성될 수 있다. 보다 구체적으로, 본 발명에 따른 션트 저항(100)의 전류를 검출하기 위해서는, 션트 저항(100)의 양단 전압을 측정하게 되는데, 이때, 도 2의 구성에서, 제1 연결단자(111)와 제2 연결단자(121) 사이에서 측정된 전압을 션트 저항(100)의 양단 전압으로 이용할 수 있다. 이 경우, 제1 연결부재(130)와 제2 연결부재(140)는, 제1 연결부재(130) 및 제2 연결부재(140)의 재질 또는 형상에 따라 제1 연결단자(111)와 제2 연결단자(121) 사이의 저항값을 결정할 수 있다.
예를 들어, 제1 연결부재(130)와 제2 연결부재(140)는 직접 또는 간접적으로 접촉할 수 있다. 이 경우, 제1 연결부재(130)와 제2 연결부재(140)가 직접 맞닿는 경우가 제1 연결부재(130)와 제2 연결부재(140)가 직접 접촉하는 경우이며, 제1 연결부재(130)와 제2 연결부재(140) 사이에 전기 전도성 재질의 다른 구성요소가 삽입되는 경우가 제1 연결부재(130)와 제2 연결부재(140)가 간접 접촉하는 경우일 수 있다.
또한, 제1 연결부재(130)와 제2 연결부재(140)가 접촉하는 면적이 증가하는 경우, 제1 연결단자(111)와 제2 연결단자(121) 사이의 저항값이 감소할 수 있다. 반면에, 제1 연결부재(130)와 제2 연결부재(140)가 접촉하는 면적이 감소하는 경우, 제1 연결단자(111)와 제2 연결단자(121) 사이의 저항값이 증가할 수 있다.
이와 같은 구성을 통해, 본 발명에 따른 션트 저항(100)은, 션트 저항(100)의 미세 저항값을 감소 또는 증가시켜 정확하게 전류의 흐름을 검출할 수 있는 효과가 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 전류 검출 장치는, 2개의 버스바, 제1 연결부재(130), 제2 연결부재(140) 및 검출부(200)를 포함한다. 상기 2개의 버스바, 상기 제1 연결부재(130) 및 상기 제2 연결부재(140)에 대한 설명은 전술한 션트 저항(100)의 설명과 중복되므로 생략하도록 한다.
상기 검출부(200)는, 도 1의 구성에 도시된 바와 같이, 션트 저항(100)의 양단에 전기적으로 연결될 수 있다. 보다 구체적으로, 검출부(200)는, 제1 연결부재(130) 및 제2 연결부재(140)와 전기적으로 연결될 수 있다. 또는, 검출부(200)는, 제1 연결단자(111) 및 제2 연결단자(121)와 전기적으로 연결될 수 있다. 또한, 검출부(200)는, 션트 저항(100) 양단으로부터 측정된 전압을 이용하여 션트 저항(100)을 흐르는 전류를 검출할 수 있다. 보다 구체적으로, 검출부(200)는, 제1 연결부재(130) 및 제2 연결부재(140) 사이에 인가된 전압을 이용하여 2개의 버스바 사이를 흐르는 전류를 검출할 수 있다.
이러한 구성에 있어서, 본 발명에 따른 전류 검출 장치의 각 구성요소 중 적어도 일부는, 종래 배터리에 포함된 구성의 기능을 보완하거나 추가함으로써 구현될 수 있다. 예를 들어, 본 발명에 따른 전류 검출 장치의 검출부는, 배터리 팩에 구비된 BMS(Battery Management System)에 의해 구현될 수 있다. 한편, 여기서의 배터리는, 배터리 모듈이나 배터리 팩을 포함하는 개념일 수 있다.
도 3은, 본 발명의 다른 실시예에 따른 션트 저항의 분해 사시도이고, 도 4는, 도 3의 션트 저항의 결합 사시도이다.
도 3 및 도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 제1 연결부재(130)는, 제1 체결부를 포함할 수 있다. 또한, 제2 연결부재(140)는, 제2 체결부를 포함할 수 있다.
상기 제1 체결부는, 제1 버스바(110)로부터 제2 버스바(120)를 향하는 길이 방향에 대하여 수직으로 돌출되며 톱니 형태로 구성될 수 있다. 또한, 상기 제2 체결부는, 제2 버스바(120)로부터 제1 버스바(110)를 향하는 길이 방향에 대하여 수직으로 돌출되며 톱니 형태로 구성될 수 있다. 특히, 제1 연결부재(130) 및 제2 연결부재(140)는, 제1 체결부 및 제2 체결부가 결합됨에 따라 서로 직접 접촉되도록 구성될 수 있다.
바람직하게는, 도 3의 구성에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 제1 체결부는, 톱니가 상부 방향으로 돌출될 수 있다. 또한, 제2 체결부는, 톱니가 하부 방향으로 돌출될 수 있다. 특히, 제1 체결부 및 제2 체결부는, 톱니가 서로 대응되는 형태로 구성될 수 있다.
보다 구체적으로, 제1 체결부 및 제2 체결부에 구비된 톱니가 서로 대응되는 형태로 구성됨에 따라 제1 체결부와 제2 체결부가 결합되는 경우, 도 4의 구성에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 션트 저항(100)은, 체1 체결부와 체2 체결부가 서로 만나는 부분에서는 빈 공간이 없도록 구성될 수 있다.
또한, 바람직하게는, 본 발명의 일 실시예에 따른 션트 저항(100)은, 제1 체결부 및 제2 체결부가 서로 체결되는 경우, 제1 연결부재(130) 및 제2 연결부재(140)가 길이 방향으로 이동함에 따라 제1 체결부 및 제2 체결부가 결합되는 단면적이 증가 또는 감소되도록 구성될 수 있다. 보다 구체적으로, 도 3의 구성에 도시된 바와 같이, 제1 체결부와 제2 체결부는 탈착이 가능할 수 있다. 또한, 제1 체결부와 제2 체결부는 서로 결합되는 톱니의 숫자에 따라 제1 체결부 및 제2 체결부가 결합되는 단면적이 증가 또는 감소되도록 구성될 수 있다.
특히, 제1 체결부 및 제2 체결부에 구비된 톱니는 각각 적어도 둘 이상일 수 있다. 예를 들어, 도 3 및 도 4의 구성에서는 제1 체결부 및 제2 체결부 각각에 3개의 톱니가 구비되어 있다. 또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 션트 저항(100)은, 톱니의 결합 개수가 변경됨에 따라 제1 체결부 및 제2 체결부가 결합되는 단면적이 증가 또는 감소되도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 제1 체결부 및 제2 체결부는, 결합되는 톱니의 숫자가 각각 1개인 1단 결합을 할 수 있다. 또한, 제1 체결부 및 제2 체결부는, 결합되는 톱니의 숫자가 각각 2개인 2단 결합을 할 수 있다.
이와 같은 구성을 통해, 본 발명에 따른 션트 저항(100)은, 결합되는 톱니의 개수를 조정함으로써 션트 저항(100)의 미세 저항값을 감소 또는 증가시켜 정확하게 전류의 흐름을 검출할 수 있는 효과가 있다.
도 5는, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 션트 저항의 분해 사시도이고, 도 6은, 도 5의 션트 저항에 저항바가 추가적으로 결합된 결합 사시도이다.
도 5 및 도 6을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 제1 연결부재(130) 및 제2 연결부재(140)는, 서로 이격되어 있을 수 있다. 또한, 제1 연결부재(130) 및 제2 연결부재(140)는, 돌출부를 구비할 수 있다. 예를 들어, 도 5의 구성에 도시된 바와 같이, 제1 연결부재(130) 및 제2 연결부재(140)는, 서로 향하는 방향으로 돌출되게 형성된 돌출부를 다수 구비할 수 있다. 이 경우, 다수의 돌출부는, 서로 상하 방향으로 이격되게 구성될 수 있다. 보다 구체적으로, 제1 연결부재(130)는, 제2 연결부재(140)를 향하는 방향으로 돌출되게 형성된 제1 돌출부(131)를 다수 구비할 수 있다. 또한, 제2 연결부재(140)는, 제1 연결부재(130)를 향하는 방향으로 돌출되게 형성된 제2 돌출부(141)를 다수 구비할 수 있다. 특히, 다수의 돌출부는, 서로 평행하며 서로 이격되게 구성될 수 있다. 또한, 다수의 돌출부는, 판상 형태로 형성되어 2개의 돌출부 사이에 내부 공간이 형성되도록 구성될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 션트 저항(100)은, 하나 이상의 저항바(150)를 더 포함할 수 있다. 상기 하나 이상의 저항바(150)는, 제1 연결부재(130) 및 제2 연결부재(140) 사이에 장착되도록 구성될 수 있다. 보다 구체적으로, 하나 이상의 저항바(150)는, 판상 형태로 구성되어 제1 연결부재(130)에 구비된 2개의 돌출부 사이에 일측이 장착되고, 제2 연결부재(140)에 구비된 2개의 돌출부 사이에 타측이 장착되도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 도 5의 구성에 도시된 바와 같이, 저항바(150)는, 제1 연결부재(130)와 제2 연결부재(140) 사이에 장착되어 제1 연결부재(130)와 제2 연결부재(140)를 간접적으로 연결할 수 있다. 또한, 저항바(150)는 전기 전도성 재질로 구성될 수 있다. 이 경우, 저항바(150)를 통하여 제1 연결부재(130)와 제2 연결부재(140) 사이에는 전류가 흐를 수 있다.
바람직하게는, 저항바(150)는, 제1 연결부재(130)와 제2 연결부재(140) 사이에 소정의 간격을 두고 나란히 끼워질 수 있다. 이 경우, 제1 연결부재(130)와 제2 연결부재(140)에 구비된 돌출부는 서로 높이가 대응되도록 구성될 수 있다. 또한, 복수의 돌출부는 서로 평행하게 형성될 수 있다.
또한, 바람직하게는, 하나 이상의 저항바(150)는, 제1 연결부재(130) 및 제2 연결부재(140)로부터 탈착이 가능하도록 구성될 수 있다. 특히, 본 발명의 일 실시예에 따른 션트 저항(100)은, 제1 연결부재(130) 및 제2 연결부재(140) 사이에 장착된 저항바(150)의 개수가 감소 또는 증가됨에 따라 제1 연결부재(130) 및 제2 연결부재(140) 사이의 간접 접촉에 의한 단면적이 감소 또는 증가되도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 도 6의 구성에 도시된 바와 같이, 제1 연결부재(130) 및 제2 연결부재(140)에 구비된 복수의 돌출부에 복수의 저항바(150)가 장착될 수 있다.
이와 같은 구성을 통해, 본 발명에 따른 션트 저항(100)은, 장착되는 저항바(150)의 개수를 조정함으로써 션트 저항(100)의 미세 저항값을 감소 또는 증가시켜 정확하게 전류의 흐름을 검출할 수 있는 효과가 있다.
도 7은, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 션트 저항을 개략적으로 나타내는 사시도이고, 도 8은, 도 7의 션트 저항에 서로 다른 저항 블록이 삽입되는 구성을 개략적으로 나타내는 단면도이다. 그리고, 도 9는, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 션트 저항을 개략적으로 나타내는 사시도이다.
도 7 내지 도 9를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 제1 연결부재(130) 및 제2 연결부재(140)는, 서로 일면이 접촉하도록 구성될 수 있다. 또는, 제1 연결부재(130) 및 제2 연결부재(140)는, 일체형으로 형성될 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 션트 저항(100)은, 제1 연결부재(130) 및 제2 연결부재(140)가 접촉되는 중앙에 길이 방향에 대하여 수직으로 오목부(160)가 형성될 수 있다. 예를 들어, 도 7의 구성에 도시된 바와 같이, 오목부(160)는, 제1 연결부재(130)와 제2 연결부재(140) 사이에 형성될 수 있다. 이 경우, 제1 연결부재(130)와 제2 연결부재(140) 사이에는 빈 공간이 형성될 수 있다. 또한, 제1 연결부재(130) 및 제2 연결부재(140)가 일체화된 형태로 구성되는 경우, 오목부(160)가 형성된 부분을 중심으로 제1 연결부재(130)와 제2 연결부재(140)를 구분할 수 있다.
바람직하게는, 본 발명의 일 실시예에 따른 션트 저항(100)은, 저항 블록(170)을 더 포함할 수 있다. 상기 저항 블록(170)은, 오목부(160)에 삽입될 수 있도록 구성될 수 있다. 보다 구체적으로, 저항 블록(170)은, 오목부(160)의 형상에 대응되도록 구성되어 오목부(160)에 삽입될 수 있다. 또한, 저항 블록(170)은 전기 전도성 재질로 구성될 수 있다. 이 경우, 저항 블록(170)을 통하여 제1 연결부재(130)와 제2 연결부재(140) 사이에는 전류가 흐를 수 있다.
보다 구체적으로, 도 7의 구성에 도시된 바와 같이, 오목부(160)는, 원뿔 기둥 형상으로 형성될 수 있다. 또한, 저항 블록(170)도 오목부(160)의 형상에 대응되어 원뿔 기둥 형상으로 형성될 수 있다.
더욱 바람직하게는, 본 발명의 일 실시예에 다른 저항 블록(170)은, 서로 크기가 상이한 다수의 원뿔 기둥 형상으로 형성될 수 있다. 이 경우, 저항 블록(170)은, 오목부(160)로부터 탈착이 가능하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 도 8의 (a), (b) 및 (c)는, 서로 크기가 상이한 원뿔 기둥 형상의 저항 블록(170)이 오목부(160)에 삽입된 구성을 개략적으로 나타내는 단면도이다.
도 8의 (a), (b) 및 (c)는, 오목부(160)의 형상을 기준으로 (a)는, 가장 작은 크기의 저항 블록(170)이 오목부(160)에 삽입되는 구성이고, (b)는, 중간 크기의 저항 블록(170)이 오목부(160)에 삽입되는 구성이며, (c)는, 가장 큰 크기의 저항 블록(170)이 오목부(160)에 삽입되는 구성이다. (c)의 경우, 저항 블록(170)의 크기는 오목부(160)의 크기에 대응될 수 있다.
보다 구체적으로, (a)의 경우, 제1 연결부재(130)와 제2 연결부재(140)가 간접 접촉하는 면적이 (b)와 (c)의 경우보다 감소함으로써 제1 연결단자(111)와 제2 연결단자(121) 사이의 저항값이 증가할 수 있다. 유사하게, (c)의 경우, 제1 연결부재(130)와 제2 연결부재(140)가 간접 접촉하는 면적이 (a)와 (b)의 경우보다 증가함으로써 제1 연결단자(111)와 제2 연결단자(121) 사이의 저항값이 감소할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 션트 저항(100)은, 복수의 오목부(160)를 구비할 수 있다. 예를 들어, 도 9의 구성에 도시된 바와 같이, 제1 연결부재(130)와 제2 연결부재(140) 사이에 복수의 오목부(160)가 형성되고, 복수의 오목부(160)에 선택적으로 저항 블록(170)이 삽입될 수 있다. 보다 구체적으로, 복수의 오목부(160)에 삽입되는 저항 블록(170)의 개수 또는 크기를 조절함으로써 제1 연결부재(130)와 제2 연결부재(140) 사이의 저항값을 조절할 수 있다.
이와 같은 구성을 통해, 본 발명에 따른 션트 저항(100)은, 삽입되는 저항 블록(170)의 크기 또는 개수를 조정함으로써 션트 저항(100)의 미세 저항값을 감소 또는 증가시켜 정확하게 전류의 흐름을 검출할 수 있는 효과가 있다.
한편, 본 명세서에서는 상, 하, 좌, 우, 전, 후와 같은 방향을 나타내는 용어가 사용되었으나, 이러한 용어들은 설명의 편의를 위한 것일 뿐, 대상이 되는 사물의 위치나 관측자의 위치 등에 따라 달라질 수 있음은 본 발명의 당업자에게 자명하다.
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.
한편, 본 명세서에서 '검출부' 등과 같이 '부'라는 용어가 사용되었으나, 이는 논리적인 구성 단위를 나타내는 것으로서, 반드시 물리적으로 분리될 수 있거나 물리적으로 분리되어야 하는 구성요소를 나타내는 것은 아니라는 점은 당업자에게 자명하다.
1: 배터리 팩
10: 이차 전지
100: 션트 저항
110: 제1 버스바
111: 제1 연결단자
120: 제2 버스바
121: 제2 연결단자
130: 제1 연결부재
131: 제1 돌출부
140: 제2 연결부재
141: 제2 돌출부
150: 저항바
160: 오목부
170: 저항 블록
200: 검출부

Claims (11)

  1. 전기 전도성 재질로 이루어지며, 서로 소정의 거리만큼 이격되도록 구비된 2개의 버스바;
    전기 전도성 재질로 이루어지며, 상기 2개의 버스바 중 일측에 구비된 제1 버스바에 장착되도록 구성된 제1 연결부재; 및
    전기 전도성 재질로 이루어지며, 상기 2개의 버스바 중 타측에 구비된 제2 버스바에 장착되도록 구성된 제2 연결부재를 포함하고,
    상기 제1 연결부재 및 상기 제2 연결부재는, 상기 제1 연결부재 및 상기 제2 연결부재가 직접 또는 간접적으로 접촉하는 면적이 증가 또는 감소될 수 있도록 구성된 것을 특징으로 하는 션트 저항.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1 연결부재는, 상기 제1 버스바로부터 상기 제2 버스바를 향하는 길이 방향에 대하여 수직으로 돌출되며 톱니 형태로 구성된 제1 체결부를 포함하고,
    상기 제2 연결부재는, 상기 제2 버스바로부터 상기 제1 버스바를 향하는 길이 방향에 대하여 수직으로 돌출되며 톱니 형태로 구성된 제2 체결부를 포함하되,
    상기 제1 연결부재 및 상기 제2 연결부재는, 상기 제1 체결부 및 상기 제2 체결부가 결합됨에 따라 서로 직접 접촉되도록 구성된 것을 특징으로 하는 션트 저항.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제1 체결부는, 톱니가 상부 방향으로 돌출되고,
    상기 제2 체결부는, 톱니가 하부 방향으로 돌출되며,
    상기 제1 체결부 및 상기 제2 체결부는, 톱니가 서로 대응되는 형태로 구성된 것을 특징으로 하는 션트 저항.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 제1 체결부 및 상기 제2 체결부가 서로 체결되는 경우, 상기 제1 연결부재 및 상기 제2 연결부재가 길이 방향으로 이동함에 따라 상기 제1 체결부 및 상기 제2 체결부가 결합되는 단면적이 증가 또는 감소되도록 구성된 것을 특징으로 하는 션트 저항.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 제1 체결부 및 상기 제2 체결부에 구비된 톱니는 각각 적어도 둘 이상이며, 상기 톱니의 결합 개수가 변경됨에 따라 상기 제1 체결부 및 상기 제2 체결부가 결합되는 단면적이 증가 또는 감소되도록 구성된 것을 특징으로 하는 션트 저항.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 제1 연결부재 및 상기 제2 연결부재는, 서로 이격되어 있고, 서로 향하는 방향으로 돌출되게 형성된 돌출부를 다수 구비하며, 다수의 돌출부는 서로 상하 방향으로 이격되게 구성되고,
    상기 제1 연결부재 및 상기 제2 연결부재 사이에 장착되도록 구성된 하나 이상의 저항바를 더 포함하며,
    상기 하나 이상의 저항바는, 판상 형태로 구성되어 상기 제1 연결부재에 구비된 2개의 돌출부 사이에 일측이 장착되고, 상기 제2 연결부재에 구비된 2개의 돌출부 사이에 타측이 장착되도록 구성된 것을 특징으로 하는 션트 저항.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 하나 이상의 저항바는, 상기 제1 연결부재 및 상기 제2 연결부재로부터 탈착이 가능하도록 구성된 것을 특징으로 하는 션트 저항.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 제1 연결부재 및 상기 제2 연결부재는, 서로 일면이 접촉하며, 상기 제1 연결부재 및 상기 제2 연결부재가 접촉되는 중앙에 길이 방향에 대하여 수직으로 오목부가 형성되고,
    상기 오목부에 삽입될 수 있도록 구성된 저항 블록을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 션트 저항.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 오목부는, 원뿔 기둥 형상으로 형성되고,
    상기 저항 블록은, 서로 크기가 상이한 다수의 원뿔 기둥 형상으로 형성되어, 상기 오목부로부터 탈착이 가능하도록 구성된 것을 특징으로 하는 션트 저항.
  10. 전기 전도성 재질로 이루어지며, 서로 소정의 거리만큼 이격되도록 구비된 2개의 버스바;
    전기 전도성 재질로 이루어지며, 상기 2개의 버스바 중 일측에 구비된 제1 버스바에 장착되도록 구성된 제1 연결부재;
    전기 전도성 재질로 이루어지며, 상기 2개의 버스바 중 타측에 구비된 제2 버스바에 장착되도록 구성된 제2 연결부재; 및
    상기 제1 연결부재 및 상기 제2 연결부재와 전기적으로 연결되어, 상기 제1 연결부재 및 상기 제2 연결부재 사이에 인가된 전압을 이용하여 상기 2개의 버스바 사이를 흐르는 전류를 검출하도록 구성된 검출부를 포함하고,
    상기 제1 연결부재 및 상기 제2 연결부재는, 상기 제1 연결부재 및 상기 제2 연결부재가 직접 또는 간접적으로 접촉하는 면적이 증가 또는 감소될 수 있도록 구성된 것을 특징으로 하는 전류 검출 장치.
  11. 제10항에 따른 전류 검출 장치를 포함하는 배터리 팩.
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