KR20200054760A - Apparutus for heating battery and battery pack comprising the same - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 배터리 가열장치 및 이를 포함하는 배터리 팩에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 배터리 셀을 수납하는 하우징에 코일을 배치하고, 배치된 코일이 배터리 셀에 유도전류가 흐르도록 함으로써, 배터리 셀을 고속으로 가열하는 배터리 가열장치 및 이를 포함하는 배터리 팩에 관한 것이다.The present invention relates to a battery heating device and a battery pack including the same, and more specifically, by placing a coil in a housing for housing the battery cell, and the arranged coil to induce an electric current flowing in the battery cell, the battery cell is high speed It relates to a battery heating device for heating and a battery pack comprising the same.
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.In recent years, as the demand for portable electronic products such as laptops, video cameras, and portable telephones has rapidly increased, and the development of storage batteries, robots, satellites, etc. for energy storage has started in earnest, it has become possible for high-performance secondary batteries that can be repeatedly charged and discharged. Korean studies are being actively conducted.
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 각광을 받고 있다.Currently commercialized secondary batteries include nickel-cadmium batteries, nickel-metal hydride batteries, nickel-zinc batteries, and lithium secondary batteries. Among these, lithium secondary batteries are free of charge and discharge because they have little memory effect compared to nickel-based secondary batteries, Self-discharge rate is very low and it is spotlighted due to advantages such as high energy density.
이러한 이차 전지는 최적 사용 온도 범위가 있어, 예를 들면 0℃ 이하의 저온 상태에서는 출력이 저하되어 요구되는 전압 및 전류가 출력되지 않는 문제점이 있다.The secondary battery has an optimal operating temperature range, and for example, there is a problem in that output is lowered and a required voltage and current are not output in a low temperature state of 0 ° C or lower.
이와 같은 문제에 대처하기 위해서, 가열 공조 장치를 이용하여 가열된 공기를 이용하여 이차 전지를 가열시키는 기술이 사용되고 있으나, 가열의 열효율이 낮아 공기를 가열시키는데 전력의 소모가 큰 문제점이 있다. In order to cope with such a problem, a technique of heating a secondary battery using air heated using a heating air conditioning apparatus is used, but there is a problem in that power consumption is high in heating air due to low thermal efficiency of heating.
이에 따라, 저온에서 이차 전지를 고효율 및 고속으로 가열시키는 배터리 가열 기술이 요구되고 있다.Accordingly, there is a need for a battery heating technology that heats a secondary battery at a low temperature with high efficiency and high speed.
본 발명의 목적은 가열 저항 또는 가열 공조 장치를 이용하지 않고도 저온 상태의 배터리 셀에 유도전류가 흐르도록 함으로써, 배터리 셀을 가열할 수 있는 배터리 가열장치 및 이를 포함하는 배터리 팩을 제공하는데 그 목적이 있다.An object of the present invention is to provide a battery heating device and a battery pack including the same, by allowing an induction current to flow through a battery cell in a low temperature state without using a heating resistor or a heating and air conditioning device. have.
본 발명의 목적들은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기의 설명에 의해서 이해될 수 있고, 본 발명의 실시예에 의해 보다 분명하게 이해될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허 청구 범위에 나타낸 수단 및 그 조합에 의해 실현될 수 있음을 쉽게 알 수 있을 것이다.The objects of the present invention are not limited to the above-mentioned objects, and other objects and advantages of the present invention not mentioned can be understood by the following description, and will be more clearly understood by embodiments of the present invention. In addition, it will be readily appreciated that the objects and advantages of the present invention can be realized by means of the appended claims and combinations thereof.
상기 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 배터리 가열장치는 배터리 셀을 수납하는 하우징에 수납되어 배터리 셀의 적어도 일부분에 권취되는 코일; 및 배터리 셀의 셀 온도에 기초하여 상기 코일로 흐르는 교류전류를 통전 또는 차단 시키는 프로세서를 포함할 수 있다.The battery heating apparatus according to the present invention for solving the above technical problem is a coil which is accommodated in a housing for housing a battery cell and wound around at least a portion of the battery cell; And a processor that energizes or blocks the alternating current flowing through the coil based on the cell temperature of the battery cell.
바람직하게, 상기 프로세서는 상기 셀 온도가 기준 셀 온도 미만이면 상기 코일로 흐르는 교류전류를 통전시켜 상기 배터리 셀에 유도전류가 흘러 상기 배터리 셀이 가열되도록 할 수 있다.Preferably, when the cell temperature is less than the reference cell temperature, the processor may conduct an alternating current flowing through the coil so that an induced current flows through the battery cell to heat the battery cell.
바람직하게, 상기 코일은 상기 배터리 셀의 외주면 또는 외주연에 권취될 수 있다.Preferably, the coil may be wound on the outer circumferential surface or outer circumference of the battery cell.
바람직하게, 상기 하우징은 내측에 코일 유도홈이 형성되고, 상기 코일 유도홈에 상기 코일이 끼움 결합될 수 있다.Preferably, the housing is formed with a coil induction groove inside, and the coil can be coupled to the coil induction groove.
바람직하게, 상기 코일은 상기 배터리 셀의 외측면에 대면되도록 권취될 수 있다.Preferably, the coil can be wound so as to face the outer surface of the battery cell.
바람직하게, 상기 하우징은 내측면에 상기 코일을 고정시키는 코일 홀더가 형성되고, 상기 코일 홀더에 상기 코일이 끼움 결합될 수 있다.Preferably, the housing is formed with a coil holder for fixing the coil on the inner surface, and the coil can be fitted into the coil holder.
바람직하게, 상기 코일은 상기 배터리 셀의 양극 전극과 음극 전극 사이에서 권취될 수 있다.Preferably, the coil can be wound between the positive electrode and the negative electrode of the battery cell.
바람직하게, 상기 프로세서는 상기 셀 온도에 대응하여 상기 교류전류의 주파수가 증감되도록 상기 교류전류의 교류전류원의 출력을 제어할 수 있다.Preferably, the processor may control the output of the AC current source of the AC current so that the frequency of the AC current increases or decreases in response to the cell temperature.
바람직하게, 상기 프로세서는 상기 셀 온도에 대응하여 상기 교류전류의 주파수가 증감되도록 상기 교류전류의 교류전류원을 제어할 수 있다Preferably, the processor may control the AC current source of the AC current so that the frequency of the AC current increases or decreases in response to the cell temperature.
본 발명에 따른 배터리 팩은 상기 배터리 가열장치를 포함할 수 있다.The battery pack according to the present invention may include the battery heating device.
본 발명에 따른 자동차는 상기 배터리 가열장치를 포함할 수 있다.The vehicle according to the present invention may include the battery heating device.
본 발명에 따르면, 배터리 셀을 수납하는 하우징에 수납되어 배터리 셀의 적어도 일부분에 권취되는 코일에 교류전류를 통전시킴으로써, 유도가열을 통해 신속하게 배터리 셀을 가열시켜 저온에 따른 배터리 셀의 퇴화를 방지할 수 있다.According to the present invention, the AC cell is energized in a coil accommodated in a housing housing a battery cell and wound around at least a portion of the battery cell, thereby rapidly heating the battery cell through induction heating to prevent deterioration of the battery cell due to low temperature. can do.
도 1은 본 발명에 따른 배터리 가열장치와 이를 포함하는 배터리 팩의 연결 구성을 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예 따른 배터리 가열장치의 코일이 배터리 셀에 권취된 권취 구조를 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 하우징에 형성된 코일 유도홈을 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예 따른 배터리 가열장치의 코일이 배터리 셀의 일측에 권취된 권취 구조를 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 하우징에 형성된 코일 홀더를 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 본 발명의 또 다른 실시예 따른 배터리 가열장치의 코일이 배터리 셀의 내부에 권취된 권취 구조를 설명하기 위한 도면이다.1 is a view showing a connection configuration of a battery heating device and a battery pack including the same according to the present invention.
2 is a view for explaining a winding structure in which the coil of the battery heating device according to an embodiment of the present invention is wound around a battery cell.
3 is a view for explaining a coil induction groove formed in a housing according to an embodiment of the present invention.
4 is a view for explaining a winding structure in which the coil of the battery heating device according to another embodiment of the present invention is wound on one side of a battery cell.
5 is a view for explaining the coil holder formed in the housing according to another embodiment of the present invention.
6 is a view for explaining a coiling structure in which the coil of the battery heating device according to another embodiment of the present invention is wound inside a battery cell.
전술한 목적, 특징 및 장점은 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 후술되며, 이에 따라 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 것이다. 본 발명을 설명함에 있어서 본 발명과 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 상세한 설명을 생략한다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 도면에서 동일한 참조부호는 동일 또는 유사한 구성요소를 가리키는 것으로 사용된다.The above-described objects, features, and advantages will be described in detail below with reference to the accompanying drawings, and accordingly, a person skilled in the art to which the present invention pertains can easily implement the technical spirit of the present invention. In the description of the present invention, when it is determined that detailed descriptions of known technologies related to the present invention may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention, detailed descriptions will be omitted. Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. The same reference numerals in the drawings are used to indicate the same or similar components.
이하, 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명하도록 한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
도 1은 본 발명에 따른 배터리 가열장치와 이를 포함하는 배터리 팩의 연결 구성을 도시한 도면이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예 따른 배터리 가열장치의 코일이 배터리 셀에 권취된 권취 구조를 설명하기 위한 도면이며, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 하우징에 형성된 코일 유도홈을 설명하기 위한 도면이다.1 is a view showing a connection configuration of a battery heating device according to the present invention and a battery pack including the same, and FIG. 2 illustrates a winding structure in which the coil of the battery heating device according to an embodiment of the present invention is wound around a battery cell 3 is a view for explaining a coil induction groove formed in a housing according to an embodiment of the present invention.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 배터리 팩(10)은 배터리 가열장치(100) 및 배터리 셀(11)을 포함할 수 있다. 또한, 배터리 팩(10)은 충전기(20)으로부터 교류전류를 입력받아 직류전류로 변환하여 배터리 셀(11)로 출력하는 컨버터(12), 배터리 셀(11)로부터 직류전류를 입력받아 교류전류로 변환하여 모터(30)로 출력하는 인버터(13)를 더 포함할 수 있다. 1 and 2, the
즉, 본 발명에 따른 배터리 팩(10)은 전기 에너지를 통해 구동되는 자동차에 포함되어 모터(30)를 구동시키기 위한 전력을 공급하거나 외부의 충전기(20)으로부터 전력을 공급받아 충전될 수 있다.That is, the
본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 가열장치(100)는 코일(110), 제1 스위치(121), 제2 스위치(122), 센싱부(130) 및 프로세서(140)를 포함할 수 있다. 또한, 배터리 가열장치(100)는 하우징(111)을 더 포함할 수 있다.The
코일(110)은 배터리 셀(11)을 수납하는 하우징(111)에 수납되어 배터리 셀(11)의 적어도 일부분에 권취될 수 있다.The
도 2에 도시된 바와 같이, 코일(110)은 배터리 셀(11)과 함께 하우징(111)에 수납되어 배터리 셀(11)의 외주면 또는 외주연에 권취될 수 있다. 보다 구체적으로, 배터리 셀(11)의 형태가 직육면체인 경우, 코일(110)은 배터리 셀(11)의 외주면에 귄취되고, 배터리 셀(11)의 형태가 원통형인 경우, 코일(110)은 배터리 셀(11)의 외주연에 귄취될 수 있다.As illustrated in FIG. 2, the
도 3은 도시된 바와 같이, 하우징(111)은 코일(110)이 배터리 셀(11)에 권취되어 고정되도록 내측에 코일 유도홈(111a)이 형성될 수 있다. 코일 유도홈(111a)에는 코일(110)이 끼움 결합되어 하우징(111)의 내측에 고정 및 수납될 수 있다. As shown in FIG. 3, the
이러한 권취 방법에 의해, 코일(210)은 하우징(111)의 내측에 형성된 코일 유도홈(111a)을 따라 균일하게 배열되며, 하우징(111)으로부터 쉽게 이탈되지 않을 수 있다.By this winding method, the coil 210 is uniformly arranged along the
한편, 도 1 내지 도 3에는 배터리 팩(10)에 1개의 배터리 셀(11)이 포함된 것으로 도시되어 있으나, 복수의 배터리 셀이 배터리 팩(10)에 포함될 수 있다. 이에 따라, 배터리 팩(10)에 복수의 배터리 셀이 포함되는 경우, 복수의 배터리 셀 마다 코일(110)이 권취될 수 있다. 또한, 복수의 배터리 셀 마다 각각 하우징(111)에 수납되고 각각의 하우징(111)에 코일(110) 또한 수납 및 고정될 수 있다.Meanwhile, FIGS. 1 to 3 illustrate that one
또는, 복수의 배터리 셀이 서로 밀착하도록 하나의 하우징(111)에 수납되고, 하나의 코일(110)이 복수의 배터리 셀 전체에 권취될 수 있다.Alternatively, a plurality of battery cells are accommodated in one
한편, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 코일(110)은 충전기(20)와 모터(30) 각각에 전기적으로 연결되어 충전기(20)와 모터(30)로부터 교류전류를 인가받을 수 있다. 즉, 코일(110)은 교류전류를 출력하는 교류전류원인 충전기(20) 또는 모터(30)로부터 교류전류를 인가받을 수 있다.Meanwhile, as shown in FIGS. 1 and 2, the
이에 따라, 코일(110)에 교류전류가 흘러 권취 대상인 배터리 셀(11) 내에 포함된 도전체에 유도전류가 흐르게 되어 배터리 셀(11)이 가열될 수 있다.Accordingly, an alternating current flows through the
이때, 배터리 셀(11) 내에 포함된 도전체는 배터리 셀(11)의 최외각에 위치하는 도전성 파우치일 수도 있다.At this time, the conductor included in the
제1 스위치(121)는 프로세서(140)로부터 출력되는 제어신호에 대응하여 동작 상태가 변경됨으로써, 충전기(20)에서 코일(110)로 흐르는 교류전류를 통전 또는 차단할 수 있다.The
구체적으로, 제1 스위치(121)는 동작 상태가 턴 온 상태로 변경되면 충전기(20)에서 코일(110)로 흐르는 교류전류를 통전시킬 수 있고, 동작 상태가 턴 오프 상태로 변경되면 충전기(20)에서 코일(110)로 흐르는 교류전류를 차단시킬 수 있다.Specifically, the
제2 스위치(122)는 프로세서(140)로부터 출력되는 제어신호에 대응하여 동작 상태가 변경됨으로써, 모터(30)에서 코일(110)로 흐르는 교류전류를 통전 또는 차단할 수 있다.The
구체적으로, 제2 스위치(122)는 동작 상태가 턴 온 상태로 변경되면 모터(30)에서 코일(110)로 흐르는 교류전류를 통전시킬 수 있고, 동작 상태가 턴 오프 상태로 변경되면 모터(30)에서 코일(110)로 흐르는 교류전류를 차단시킬 수 있다.Specifically, the
센싱부(130)는 배터리 셀(11)의 셀 온도를 측정할 수 있다. 즉, 센싱부(130)는 배터리 셀(11)의 주변에 위치하거나 배터리 셀(11)의 일측에 밀착하여 셀 온도를 측정할 수 있다. 센싱부(130)는 셀 온도를 나타내는 온도 신호를 프로세서(140)로 출력하고, 프로세서(140)는 온도 신호를 디지털 신호로 변환하여 배터리 셀(11) 가열 과정에 이용할 수 있다.The
이를 위하여, 센싱부(130)는 온도 센서를 구비할 수 있다.To this end, the
프로세서(140)는 배터리 셀(11)의 셀 온도에 기초하여 코일(110)에 흐르는 교류전류를 통전 또는 차단시킬 수 있다. 구체적으로, 프로세서(140)는 셀 온도가 기준 셀 온도 미만인지 여부를 판단하고, 판단 결과 셀 온도가 기준 셀 온도 미만이면 제1 스위치(121) 또는 제2 스위치(122)의 동작 상태를 제어하여 코일(110)로 흐르는 교류전류를 통전시킬 수 있다.The
여기서, 기준 셀 온도는 배터리 셀(11)이 저온으로 인해 퇴화가 시작되는 온도일 수 있다. 예를 들어, 기준 셀 온도는 0℃일 수 있다.Here, the reference cell temperature may be a temperature at which the
프로세서(140)는 배터리 셀(11)이 충전기(20)로부터 전력을 공급받아 충전 중이거나 충전기(20)와 전기적으로 연결된 경우, 셀 온도가 기준 셀 온도 미만이면 제1 스위치(121)의 동작 상태를 턴 온 상태로 제어할 수 있다. 이에 따라, 충전기(20)에서 코일(110)로 교류전류가 흐름으로써, 배터리 셀(11)에 유도전류가 흘러 배터리 셀(11)이 가열될 수 있다.When the
또한, 프로세서(140)는 배터리 셀(11)이 모터(30)로부터 전력을 공급받아 충전 중인 경우, 셀 온도가 기준 셀 온도 미만이면 제2 스위치(122)의 동작 상태를 턴 온 상태로 제어할 수 있다. 이에 따라, 모터(30)에서 코일(110)로 교류전류가 흐름으로써, 배터리 셀(11)에 유도전류가 흘러 배터리 셀(11)이 가열될 수 있다.In addition, when the
한편, 프로세서(140)는 셀 온도에 대응하여 교류전류의 주파수가 증감되도록 교류전류의 교류전류원인 충전기(20) 및 모터(30)를 제어할 수 있다. 구체적으로, 프로세서(140)는 기준 셀 온도부터 최대 셀 온도를 복수의 온도 구간으로 나누어 설정하고, 각 온도 구간 마다 교류전류의 주파수를 다르게 설정할 수 있다.Meanwhile, the
이를 이용하여, 프로세서(140)는 충전기(20) 및 모터(30)로부터 출력되는 교류전류가 현재 셀 온도가 포함되는 온도 구간에 대응되는 주파수로 출력되도록 충전기(20) 및 모터(30)를 제어할 수 있다.Using this, the
예를 들어, 하기의 표 1과 같이, 기준 셀 온도, 최대 셀 온도, 온도 구간 및 온도 구간 별 교류전류의 주파수가 설정될 수 있다.For example, as shown in Table 1 below, the reference cell temperature, the maximum cell temperature, the temperature section, and the frequency of the AC current for each temperature section may be set.
이때, 프로세서(140)는 셀 온도가 제1 온도 구간에 포함되면 충전기(20) 및 모터(30)로부터 출력되는 교류전류의 주파수가 제1 온도 구간에 설정된 주파수인 200kHz가 되도록 충전기(20) 및 모터(30)를 제어할 수 있다.At this time, the
이후, 프로세서(140)는 셀 온도가 증가되어 제2 온도 구간에 포함되면 충전기(20) 및 모터(30)로부터 출력되는 교류전류의 주파수가 제2 온도 구간에 설정된 주파수인 100kHz가 되도록 충전기(20) 및 모터(30)를 제어할 수 있다.Subsequently, when the cell temperature is increased and included in the second temperature section, the
최종적으로, 프로세서(140)는 셀 온도가 최대 셀 온도에 도달하면 제1 스위치(121) 및 제2 스위치(122)의 동작 상태를 턴 오프 상태로 제어하여 코일(110)에 교류전류가 흐르지 않도록 할 수 있다.Finally, when the cell temperature reaches the maximum cell temperature, the
도 4는 본 발명의 다른 실시예 따른 배터리 가열장치의 코일이 배터리 셀의 일측에 권취된 권취 구조를 설명하기 위한 도면이고, 도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 하우징에 형성된 코일 홀더를 설명하기 위한 도면이다.4 is a view for explaining a winding structure in which the coil of the battery heating apparatus according to another embodiment of the present invention is wound on one side of a battery cell, and FIG. 5 illustrates a coil holder formed in a housing according to another embodiment of the present invention It is a drawing for doing.
도 4 및 도 5를 참조하면, 다른 실시예 따른 배터리 가열장치(100)의 코일(110')과 하우징(111')은 일 실시예 따른 배터리 가열장치(100)의 코일(110)과 하우징(111) 대비 권취 대상과 코일 고정 구성만이 상이할 뿐이므로 반복되는 설명은 생략하도록 한다.4 and 5, the coil 110 'and the housing 111' of the
다른 실시예 따른 배터리 가열장치(100)의 코일(110')은 배터리 셀(11)의 외측면에 대면되도록 권취될 수 있다. 구체적으로, 코일(110')은 내부에 권취 대상이 삽입되지 않은 상태로 권취될 수 있다. 또한, 코일(110')은 권취된 상태에서 일면이 배터리 셀(11)의 외측면에 대면될 수 있다.The
이때, 하우징(111')은 코일(110')이 권취된 상태에서 배터리 셀(11)의 외측면에 대면되도록 코일(110')을 고정시키는 코일 홀더(111a')가 내측면에 형성될 수 있다.At this time, in the housing 111 ', the
코일 홀더(111a')는 갈고리 형상으로 원형의 코일(110')의 사방에 끼움 결합되어 하우징(111')의 내측면에 코일(110')을 고정시킬 수 있다.The
이를 통해, 코일(110')은 배터리 셀(11)의 외측면 중 어느 한 면에 유도전류가 흐르도록 함으로써, 해당 외측면을 가열시킬 수 있다.Through this, the coil 110 'may induce an induction current to flow on any one of the outer surfaces of the
이러한 본 발명의 구성에 따르면 배터리 셀(11)의 외측면 중에서 저온 환경에 더 빈번히 노출되는 외측면만을 집중적으로 가열시킴으로써, 고효율로 배터리 셀(11)의 셀 온도를 관리할 수 있다.According to the configuration of the present invention, by intensively heating only the outer surface more frequently exposed to the low temperature environment among the outer surfaces of the
도 6는 본 발명의 또 다른 실시예 따른 배터리 가열장치의 코일이 배터리 셀의 내부에 권취된 권취 구조를 설명하기 위한 도면이다.6 is a view for explaining a winding structure in which the coil of the battery heating device according to another embodiment of the present invention is wound inside a battery cell.
도 6을 참조하면, 또 다른 실시예 따른 배터리 가열장치(100)의 코일(110")은 일 실시예 따른 배터리 가열장치(100)의 코일(110) 대비 권취 대상과 수납되는 위치만이 상이할 뿐이므로 반복되는 설명은 생략하도록 한다.Referring to FIG. 6, the
또 다른 실시예 따른 배터리 가열장치(100)의 코일(110")은 배터리 셀(11)의 내부에 위치하여 배터리 셀(11)의 양극 전극(+)과 음극 전극(-) 사이에서 권취될 수 있다. 구체적으로, 코일(110")은 내부에 권취 대상이 삽입되지 않은 상태로 권취될 수 있고, 권취된 상태에서 양극 전극(+) 및 음극 전극(-) 각각과 대면될 수 있다.The
이때, 코일(110")은 양극 전극(+)과 음극 전극(-) 사이에서 권취된 상태로 배터리 셀(11)의 파우치에 양극 전극(+) 및 음극 전극(-)과 함께 수납될 수 있다.At this time, the
이를 통해, 코일(110")은 배터리 셀(11)의 내부에서 양극 전극(+)과 음극 전극(-) 각각에 유도전류가 흐르도록 함으로써, 양극 전극(+)과 음극 전극(-)을 가열시킬 수 있다.Through this, the
이러한 본 발명의 구성에 따르면 배터리 셀(11)의 내부부터 가열시킴으로써, 저온으로 인한 배터리 셀(11)의 퇴화를 효과적으로 방지할 수 있으며 신속하게 셀 온도를 상승시킬 수 있다. According to the configuration of the present invention, by heating from the inside of the
한편, 본 발명에 따른 배터리 팩은, 복수의 배터리 모듈 외에 배터리 모듈을 수납하기 위한 케이스, 카트리지 및 버스바 등이 더 포함될 수 있다. 특히, 본 발명에 따른 배터리 팩은, 상기 배터리 가열장치를 더 포함하여 배터리 셀의 셀 온도를 관할 수 있다.Meanwhile, the battery pack according to the present invention may further include a case, a cartridge, and a bus bar for accommodating the battery module in addition to the plurality of battery modules. In particular, the battery pack according to the present invention may further include the battery heating device to control the cell temperature of the battery cell.
본 발명에 따른 배터리 가열장치는, 전기 자동차나 하이브리드 자동차와 같은 자동차에 적용될 수 있다. 즉, 본 발명에 따른 자동차는, 본 발명에 따른 배터리 가열장치를 포함할 수 있다. The battery heating device according to the present invention can be applied to an automobile such as an electric vehicle or a hybrid vehicle. That is, the vehicle according to the present invention may include a battery heating device according to the present invention.
전술한 본 발명은, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하므로 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니다.The above-described present invention, the above-described embodiment and the accompanying drawings because it is possible for a person having ordinary knowledge in the technical field to which the present invention belongs, various substitutions, modifications and changes are possible without departing from the technical spirit of the present invention. It is not limited by.
100: 배터리 가열장치
110: 코일
121: 제1 스위치
122: 제2 스위치
130: 센싱부
140: 프로세서
10: 배터리 팩
11: 배터리 셀
12: 컨버터
13: 인버터
20: 충전기
30: 모터100: battery heating device
110: coil
121: first switch
122: second switch
130: sensing unit
140: processor
10: battery pack
11: battery cell
12: converter
13: inverter
20: charger
30: motor
Claims (10)
배터리 셀의 셀 온도에 기초하여 상기 코일로 흐르는 교류전류를 통전 또는 차단시키는 프로세서를 포함하고,
상기 프로세서는
상기 셀 온도가 기준 셀 온도 미만이면 상기 코일로 흐르는 교류전류를 통전시켜 상기 배터리 셀에 유도전류가 흘러 상기 배터리 셀이 가열되도록 하는
배터리 가열장치.
A coil accommodated in a housing housing the battery cell and wound around at least a portion of the battery cell; And
It includes a processor for energizing or blocking the alternating current flowing through the coil based on the cell temperature of the battery cell,
The processor
When the cell temperature is less than the reference cell temperature, an alternating current flowing through the coil is energized so that an induced current flows through the battery cell to heat the battery cell.
Battery heating device.
상기 코일은
상기 배터리 셀의 외주면 또는 외주연에 권취되는 배터리 가열장치.
According to claim 1,
The coil
A battery heating device wound around an outer circumferential surface or an outer periphery of the battery cell.
상기 하우징은
내측에 코일 유도홈이 형성되고, 상기 코일 유도홈에 상기 코일이 끼움 결합되는 배터리 가열장치.
According to claim 2,
The housing
A battery heating device in which a coil induction groove is formed inside and the coil is fitted into the coil induction groove.
상기 코일은
상기 배터리 셀의 외측면에 대면되도록 권취되는 배터리 가열장치.
According to claim 1,
The coil
A battery heating device wound to face the outer surface of the battery cell.
상기 하우징은
내측면에 상기 코일을 고정시키는 코일 홀더가 형성되고, 상기 코일 홀더에 상기 코일이 끼움 결합되는 배터리 가열장치.
According to claim 1,
The housing
A battery heating device in which a coil holder for fixing the coil is formed on an inner surface, and the coil is fitted into the coil holder.
상기 코일은
상기 배터리 셀의 양극 전극과 음극 전극 사이에서 권취되는 배터리 가열장치.
According to claim 1,
The coil
A battery heating device wound between an anode electrode and a cathode electrode of the battery cell.
상기 프로세서는
상기 셀 온도에 대응하여 상기 교류전류의 주파수가 증감되도록 상기 교류전류의 교류전류원의 출력을 제어하는 배터리 가열장치.
According to claim 1,
The processor
Battery heating device for controlling the output of the alternating current source of the alternating current so that the frequency of the alternating current increases or decreases in response to the cell temperature.
상기 프로세서는
상기 셀 온도에 대응하여 상기 교류전류의 주파수가 증감되도록 상기 교류전류의 교류전류원을 제어하는 배터리 가열장치.
According to claim 1,
The processor
Battery heating device for controlling the AC current source of the AC current so that the frequency of the AC current increases or decreases in response to the cell temperature.
A battery pack comprising the battery heating device according to any one of claims 1 to 8.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020180138458A KR20200054760A (en) | 2018-11-12 | 2018-11-12 | Apparutus for heating battery and battery pack comprising the same |
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ID=70919627
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CN112201864A (en) * | 2020-09-27 | 2021-01-08 | Oppo广东移动通信有限公司 | Battery, electronic device and electronic device assembly |
-
2018
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