KR20200063412A - An Electrical power system of artificial satellite having a separable battery package - Google Patents

An Electrical power system of artificial satellite having a separable battery package Download PDF

Info

Publication number
KR20200063412A
KR20200063412A KR1020180148807A KR20180148807A KR20200063412A KR 20200063412 A KR20200063412 A KR 20200063412A KR 1020180148807 A KR1020180148807 A KR 1020180148807A KR 20180148807 A KR20180148807 A KR 20180148807A KR 20200063412 A KR20200063412 A KR 20200063412A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
battery
support member
battery package
power system
satellite device
Prior art date
Application number
KR1020180148807A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR102170823B1 (en
Inventor
임철우
차원호
김진규
신근수
Original Assignee
한국과학기술원
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 한국과학기술원 filed Critical 한국과학기술원
Priority to KR1020180148807A priority Critical patent/KR102170823B1/en
Publication of KR20200063412A publication Critical patent/KR20200063412A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR102170823B1 publication Critical patent/KR102170823B1/en

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64GCOSMONAUTICS; VEHICLES OR EQUIPMENT THEREFOR
    • B64G1/00Cosmonautic vehicles
    • B64G1/22Parts of, or equipment specially adapted for fitting in or to, cosmonautic vehicles
    • B64G1/42Arrangements or adaptations of power supply systems
    • B64G1/44Arrangements or adaptations of power supply systems using radiation, e.g. deployable solar arrays
    • B64G1/443Photovoltaic cell arrays
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/42Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
    • H01M10/425Structural combination with electronic components, e.g. electronic circuits integrated to the outside of the casing
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/42Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
    • H01M10/46Accumulators structurally combined with charging apparatus
    • H01M10/465Accumulators structurally combined with charging apparatus with solar battery as charging system
    • H01M2/1077
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/20Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02SGENERATION OF ELECTRIC POWER BY CONVERSION OF INFRARED RADIATION, VISIBLE LIGHT OR ULTRAVIOLET LIGHT, e.g. USING PHOTOVOLTAIC [PV] MODULES
    • H02S10/00PV power plants; Combinations of PV energy systems with other systems for the generation of electric power
    • H02S10/40Mobile PV generator systems
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02SGENERATION OF ELECTRIC POWER BY CONVERSION OF INFRARED RADIATION, VISIBLE LIGHT OR ULTRAVIOLET LIGHT, e.g. USING PHOTOVOLTAIC [PV] MODULES
    • H02S40/00Components or accessories in combination with PV modules, not provided for in groups H02S10/00 - H02S30/00
    • H02S40/30Electrical components
    • H02S40/38Energy storage means, e.g. batteries, structurally associated with PV modules
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/50Photovoltaic [PV] energy
    • Y02E10/566
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10Energy storage using batteries
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E70/00Other energy conversion or management systems reducing GHG emissions
    • Y02E70/30Systems combining energy storage with energy generation of non-fossil origin

Abstract

Disclosed is a power system for an artificial satellite device with a separable battery package. According to the present invention, the separable battery package used in the power system for an artificial satellite device is configured by coupling a plurality of battery modules having strings of a multiple of three to each other. Accordingly, the power system for an artificial satellite device with a separable battery package can add or subtract the number of the battery modules so that an electrical storage capacity of the battery package can be easily changed. Also, the power system for an artificial satellite device with a separable battery package can be easily handled when a main body is prefabricated so that operability is excellent and can shorten time when the main body of the artificial satellite device is designed.

Description

분리형 배터리 패키지를 갖는 인공 위성 장치의 전력 시스템 {An Electrical power system of artificial satellite having a separable battery package}An electrical power system of artificial satellite having a separable battery package}

본 발명은 인공 위성 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 인공 위성 장치의 내부에 적용되는 전력 시스템에서 분리 가능하도록 설계되어 소형화에 유리하고, 취급이 용이하여 작업성이 뛰어나며, 인공 위성 장치의 설계 시간 단축이 가능한 분리형 배터리 패키지에 관한 것이다. The present invention relates to a satellite device, and more specifically, it is designed to be detachable from a power system applied to the interior of the satellite device, which is advantageous for miniaturization, easy handling, excellent workability, and design time of the satellite device. It relates to a removable battery package that can be shortened.

우주 공간에 존재하는 두 물체 사이에는 만유 인력이라는 서로 잡아 당기는 힘이 작용한다. 인공 위성이란 큰 질량을 가진 물체, 예컨대 지구 주변을 만유 인력을 따라 도는 작은 질량의 물체인 비행체를 가리킨다. 현재 이러한 인공 위성 장치는, 방송 통신, 기상, 지구 관측, 항법 및 위치 정보 제공, 과학기술 연구 및 군사 목적으로 주로 운용되고 있다.Between two objects in outer space, a gravitational force called universal attraction acts. An artificial satellite refers to a large-mass object, such as a small-mass object that follows a global gravitational attraction. Currently, these satellite devices are mainly used for broadcasting and communications, weather, earth observation, navigation and location information, science and technology research, and military purposes.

이러한 인공 위성 장치는, 그 기능에 따라 구조 및 열 제어 시스템, 자세 제어 시스템, 통신 시스템, 명령 및 데이터 처리 시스템 및 전력 시스템 등의 서브 시스템으로 구성된다. 각 서브 시스템은 궁극적으로 전자부품들로 모여 있는 전장 모듈을 이룬다. 인공 위성 장치가 성공적으로 임무를 완수하기 위해서는 발사부터 임무 종료 시점까지 각 전장 모듈 내부의 전자 부품들이 정상적으로 작동해야 한다. Such a satellite device is composed of a subsystem such as a structure and thermal control system, a posture control system, a communication system, a command and data processing system, and a power system according to its function. Each subsystem ultimately constitutes a battlefield module that is made up of electronic components. In order for the satellite device to successfully complete the mission, the electronic components inside each battlefield module must operate normally from launch to the end of the mission.

한편, 대한민국 공개특허공보 제10-2018-0083991호에 종래의 일 예에 따른 배터리 패키지가 개시되어 있다. 그런데, 상기 배터리 패키지는 전기 용량이 정해져 있고 변경이 어렵다는 문제가 있다. 이러한 관점에서 인공 위성 장치의 전력 시스템의 구성 요소 중 하나인 배터리 패키지(battery package )는, 아직 많은 개선의 여지를 포함하고 있다고 할 수 있다. Meanwhile, a battery package according to a conventional example is disclosed in Korean Patent Publication No. 10-2018-0083991. However, the battery package has a problem that the electric capacity is fixed and difficult to change. In this regard, it can be said that the battery package, which is one of the components of the power system of the satellite device, still contains a lot of room for improvement.

대한민국 공개특허공보 제10-2018-0083991호Republic of Korea Patent Publication No. 10-2018-0083991

본 발명의 기술적 사상이 이루고자 하는 과제는, 설계 단계에서 배터리 패키지의 설계 시간을 단축시키고, 취급이 용이하고, 소형화가 가능하여 작업성이 개선될 수 있도록, 결합 및 분리가 용이한 배터리 모듈과, 이들 복수개의 배터리 모듈이 결합된 분리형 배터리 패키지를 갖는 인공 위성 장치의 전력 시스템을 제공하는데 있다. The problem to be achieved by the technical idea of the present invention is to shorten the design time of the battery package at the design stage, to facilitate handling, and to be miniaturized, so that workability can be improved and battery modules that are easy to combine and separate, It is to provide a power system for a satellite device having a detachable battery package in which a plurality of these battery modules are combined.

상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명에 의한 분리형 배터리 패키지를 갖는 인공 위성 장치의 전력 시스템은, 구조 및 열 제어 시스템, 자세 결정 제어 시스템, 전력 시스템, 통신 시스템 및 명령/데이터 처리 시스템으로 이루어진 서브 시스템을 구비하는 인공 위성 장치에 있어서, 상기 전력 시스템은, 빛 에너지를 전기 에너지로 바꿀 수 있는 태양 전지판과, 상기 태양 전지판에서 생성된 전기 에너지를 저장할 수 있고, 전기 에너지의 저장 용량이 조정 가능하도록 분리될 수 있는 복수의 배터리 모듈로 마련된 배터리 패키지와, 상기 배터리 패키지의 상태에 따라 상기 태양 전지판을 전개하는 기능을 수행하는 태양 전력 조절기와, 상기 태양 전지판 및 배터리 패키지의 전기 에너지를 상기 인공 위성 내부의 각각의 서브 시스템에 사용되는 전력에 적합하게 변환하는 전력 변환기 및 지상의 원격 제어 명령에 따라 상기 서브 시스템에 전력을 분배하는 전력 분배기를 구비하는 것을 특징으로 한다. A power system of a satellite device having a detachable battery package according to the present invention for achieving the above technical problem is a sub-system composed of a structure and heat control system, a posture determination control system, a power system, a communication system, and a command/data processing system. In the satellite device having a, the power system, the solar panel that can convert the light energy into electrical energy, and can store the electrical energy generated by the solar panel, the storage capacity of the electrical energy is separated to be adjustable A battery package provided with a plurality of battery modules, a solar power regulator performing a function of deploying the solar panel according to the state of the battery package, and the electric energy of the solar panel and the battery package inside the satellite It is characterized in that it comprises a power converter for converting power to be used for each subsystem and a power divider for distributing power to the subsystem according to a remote control command on the ground.

본 발명의 바람직한 실시예에 의하면, 상기 배터리 모듈들은, 기둥의 형태로 서로 인접하여 설치된 복수개의 배터리 셀(battery cell)과, 상기 배터리 셀의 하부에 마련된 하단부 지지 부재와, 상기 배터리 셀의 상부에 마련된 상단부 지지 부재와, 상기 복수개의 배터리 셀 외곽에서 상기 하단부 지지 부재와 상단부 지지 부재를 지지하며 고정하는 복수의 기둥들(pillars) 및 상기 상단부 지지 부재 상부에 위치하며 상기 복수개의 배터리 셀과 전기적으로 서로 연결된 모듈 PCB(Printed Circuit Board)를 구비하는 것이 적합하다.According to a preferred embodiment of the present invention, the battery modules, a plurality of battery cells (battery cells) installed adjacent to each other in the form of a pillar, the lower support member provided on the lower portion of the battery cell, and the upper portion of the battery cell The upper support member is provided, and a plurality of pillars supporting and fixing the lower support member and the upper support member outside the plurality of battery cells and the upper support member, and electrically connected to the plurality of battery cells It is suitable to have a module printed circuit board (PCB) connected to each other.

본 발명의 일 실시예에 의하면, 상기 배터리 모듈들은, 3의 배수의 스트링(string)으로 이루어진 것이 적합하다.According to an embodiment of the present invention, the battery modules are preferably made of a string of multiples of three.

또한, 상기 배터리 패키지는, 분리될 수 있는 3개의 배터리 모듈로 이루어질 수 있다.In addition, the battery package may be formed of three battery modules that can be separated.

한편, 본 발명의 일 실시예에 의하면, 상기 복수개의 배터리 셀들은, 내부에 마련된 와이어 형태의 전극 및 커넥터를 통해 상기 모듈 PCB와 전기적으로 서로 착탈식으로 연결되는 것이 바람직하다.Meanwhile, according to an embodiment of the present invention, it is preferable that the plurality of battery cells are electrically and detachably connected to the module PCB through wire-type electrodes and connectors provided therein.

바람직하게는, 상기 상기 상단부 지지 부재 및 하단부 지지 부재는, 그 재질이 전기적 절연성이 높은 적층형 유리 섬유(G10)인 것이 적합하다.Preferably, the upper support member and the lower support member are preferably made of a laminated glass fiber (G10) having high electrical insulation.

상술한 본 발명에 의하면, 먼저, 본 발명의 바람직한 실시예에 의해 인공 위성 장치의 전력 시스템에 적용되는 배터리 패키지는 3의 배수의 스트링으로 이루어진 배터리 모듈을 복수개로 결합하여 구성된다. 따라서, 배터리 모듈의 개수를 가감하여 배터리 패키지의 전기적 저장 용량을 쉽게 변경할 수 있다. According to the present invention described above, first, a battery package applied to a power system of a satellite device according to a preferred embodiment of the present invention is configured by combining a plurality of battery modules composed of strings of multiples of three. Therefore, it is possible to easily change the electrical storage capacity of the battery package by adding or subtracting the number of battery modules.

이와 함께, 본 발명에 의한 인공 위성 장치의 전력 시스템에 적용되는 배터리 패키지는, 3의 배수의 스트링으로 이루어진 배터리 모듈을 복수개로 결합하여 배터리 패키지를 구성하기 때문에 취급이 용이하고 작업성이 뛰어나다.Along with this, the battery package applied to the power system of the satellite device according to the present invention is easy to handle and has excellent workability because it constitutes a battery package by combining a plurality of battery modules made of strings of multiples of three.

마지막으로 본 발명에 의한 인공 위성 장치의 전력 시스템에 적용되는 배터리 패키지는, 매 인공 위성의 설계마다 용량에 맞게 배터리 패키지를 설계해야 하는 불편을 줄이고 결합 및 분리를 통해 배터리 패키지를 용이하게 적용할 수 있기 때문에 인용 위성 장치의 설계에 소요되는 시간을 단축시킬 수 있다.Finally, the battery package applied to the power system of the satellite device according to the present invention reduces the inconvenience of designing the battery package according to the capacity of each satellite design, and can easily apply the battery package through combining and separation. Therefore, it is possible to shorten the time required for the design of the cited satellite device.

도 1은 일반적인 인공 위성 장치의 기능에 따른 구성을 설명하기 위한 블록도이다.
도 2는 도 1의 인공 위성 장치의 구성 중 전력 시스템의 구성을 설명하기 위한 블록도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 의한 배터리 패키지의 평면도이다.
도 4는 도 3의 사시도이다.
도 5 내지 도 9는 본 발명의 바람직한 실시예에 의한 배터리 패키지의 구조를 설명하기 위한 사시도, 절개 단면도, 분해 사시도들이다.
1 is a block diagram illustrating a configuration according to a function of a general satellite device.
FIG. 2 is a block diagram illustrating the configuration of a power system among the components of the satellite device of FIG. 1.
3 is a plan view of a battery package according to an embodiment of the present invention.
4 is a perspective view of FIG. 3.
5 to 9 are perspective views, cutaway sectional views, and exploded perspective views for explaining the structure of a battery package according to a preferred embodiment of the present invention.

본 발명의 구성 및 효과를 충분히 이해하기 위하여, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 설명한다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라, 여러 가지 형태로 구현될 수 있고 다양한 변경을 가할 수 있다. 단지, 본 실시예들에 대한 설명은 본 발명의 개시가 완전해지도록 하며, 본 발명이 속하는 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위하여 제공되는 것이다. 첨부된 도면에서 구성 요소들은 설명의 편의를 위하여 그 크기가 실제보다 확대하여 도시한 것이며, 각 구성 요소의 비율은 과장되거나 축소될 수 있다. In order to fully understand the configuration and effects of the present invention, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments disclosed below, and can be implemented in various forms and various changes can be made. However, the description of the embodiments is provided to make the disclosure of the present invention complete, and to fully inform the scope of the invention to those of ordinary skill in the art. In the accompanying drawings, the components are enlarged in size than actual ones for convenience of description, and the proportion of each component may be exaggerated or reduced.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다. Unless defined otherwise, all terms used herein, including technical or scientific terms, have the same meaning as commonly understood by a person skilled in the art to which the present invention pertains. Terms, such as those defined in a commonly used dictionary, are interpreted to have meanings consistent with meanings in the context of related technologies, and are not to be interpreted as ideal or excessively formal meanings unless explicitly defined in the present application. .

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명함으로써 본 발명을 상세히 설명한다. 각 도면에 제시된 동일한 참조부호는 동일한 부재를 나타낸다.Hereinafter, the present invention will be described in detail by describing preferred embodiments of the present invention with reference to the accompanying drawings. The same reference numerals in each drawing denote the same members.

도 1은 일반적인 인공 위성 장치의 기능에 따른 구성을 설명하기 위한 블록도이다.1 is a block diagram illustrating a configuration according to a function of a general satellite device.

도 1을 참조하면, 통상적으로 인공 위성 장치(1000)의 내부 구성은, 크게 구조 및 열 제어 시스템(200)을 포함한다. 상기 구조 및 열 제어 시스템(200)은 위성의 뼈대를 이루는 프레임과 전장 모듈이 놓이는 패널 및 인공 위성 내부의 온도를 제어 하는 열 제어부를 가리킨다. 또한 인공 위성 장치(1000)의 내부 구성은, 자세 결정 시스템(300)을 포함하는데, 상기 자세 결정 시스템(300)은 우주 공간 안에서 인공 위성 장치(1000)가 정해진 명령에 따라 스스로 알아서 자세를 조정하도록 '자세 제어'을 실행하는 시스템을 가리킨다. 이와 함께, 인공 위성 장치(1000)의 내부 구성은, 지상과 명령 및 데이터를 송수신하는 통신 시스템(400)과, 인공 위성 장치(1000)에서 사람의 두뇌와 같이 핵심적 기능을 담당하는 명령/데이터 처리 시스템(500)을 포함한다.Referring to FIG. 1, an internal configuration of the satellite device 1000 typically includes a structure and a thermal control system 200. The structure and heat control system 200 refers to a panel that is placed on the frame forming the skeleton of the satellite and a battlefield module, and a heat control unit that controls the temperature inside the satellite. In addition, the internal configuration of the satellite apparatus 1000 includes a posture determination system 300, wherein the posture determination system 300 allows the satellite apparatus 1000 to adjust itself and adjust a posture according to a predetermined command in outer space. Refers to the system running'posture control'. In addition, the internal configuration of the satellite device 1000 includes a communication system 400 that transmits and receives commands and data to and from the ground, and a command/data process that plays a key function in the satellite device 1000, such as a human brain. System 500.

마지막으로, 인공 위성 장치(1000)의 내부 구성은, 인공 위성 장치에 장착된 태양 전지에서 빛 에너지를 전기 에너지로 변환하여 전력을 생성하여 저장하여, 이를 인공 위성 장치의 각각의 시스템으로 분배하고 공급하는 역할을 수행하는 전력 시스템(100)을 포함한다.Finally, the internal configuration of the satellite device 1000 converts light energy into electrical energy in a solar cell mounted on the satellite device to generate and store electric power, and distributes and supplies it to each system of the satellite device. It includes a power system 100 that performs a role.

도 2는 도 1의 인공 위성 장치의 구성 중 전력 시스템의 구성을 설명하기 위한 블록도이다.FIG. 2 is a block diagram illustrating the configuration of a power system among the components of the satellite device of FIG. 1.

도 2를 참조하면, 본 발명의 바람직한 실시예에 의한 인공 위성 장치의 전력 시스템(100)은 내부에 빛 에너지를 전기 에너지로 바꿀 수 있는 태양 전지판(110)과, 상기 태양 전지판에서 생성된 전기 에너지를 저장할 수 있고, 전기 에너지의 저장 용량이 조정 가능하도록 분리될 수 있는 구조의 복수개의 배터리 모듈로 이루어진 배터리 패키지인 분리형 배터리 패키지(120)를 포함한다. Referring to FIG. 2, the power system 100 of a satellite device according to a preferred embodiment of the present invention includes a solar panel 110 capable of converting light energy into electrical energy therein, and electrical energy generated from the solar panel. And a removable battery package 120, which is a battery package composed of a plurality of battery modules having a structure that can be stored and can be separated so that the storage capacity of electrical energy is adjustable.

일반적으로, 인공 위성 장치의 전력 시스템(100)에 사용되는 배터리 패키지는 인공 위성 장치의 크기 및 목적에 적합하도록 매번 설계 때마다 용량에 맞게 새롭게 설계해야 한다. 따라서 그 크기 및 구조를 예측 가능하기가 힘들었으며, 벌크(bulk) 상태의 배터리 패키지를 취급하거나 장착하기에 작업이 용이하지 않았다. 하지만 본 발명에 의한 분리형 배터리 패키지(120)는, 분리형으로 구성되어 몇 개의 모듈로 분리가 가능하기 때문에 소형화 된 배터리 패키지의 취급이 용이하다. 이와 함께 인공 위성의 조립 작업시 배터리 패키지를 복수 개의 배터리 모듈로 소형화시켜 취급할 수 있기 때에 작업성이 뛰어난 장점을 갖는다.In general, the battery package used in the power system 100 of the satellite device must be newly designed to fit the capacity each time it is designed to suit the size and purpose of the satellite device. Therefore, it was difficult to predict its size and structure, and it was not easy to handle or install a bulk battery package. However, since the detachable battery package 120 according to the present invention is configured as a detachable type and can be separated into several modules, it is easy to handle a miniaturized battery package. In addition, when assembling the satellite, the battery package can be miniaturized and handled with a plurality of battery modules, and thus has excellent workability.

본 발명에 의한 인공 위성 장치의 전력 시스템(100)은, 상기 배터리 패키지의 상태에 따라 상기 태양 전지판(110)을 전개하는 기능을 수행하는 태양 전력 조절기(130)와, 상기 태양 전지판(110) 및 배터리 패키지(120)의 전기 에너지를 상기 인공 위성 장치 내부의 각각의 서브 시스템에 사용되는 전력에 적합하도록 변환하는 전력 변환기(140) 및 지상의 원격 제어 명령에 따라 상기 서브 시스템에 전력을 분배하는 전력 분배기(150)를 포함할 수 있다.The power system 100 of the satellite device according to the present invention includes a solar power controller 130 performing the function of deploying the solar panel 110 according to the state of the battery package, the solar panel 110 and Power converter 140 that converts the electrical energy of the battery package 120 to suit the power used for each subsystem within the satellite device, and power that distributes power to the subsystem according to remote control commands on the ground. It may include a distributor 150.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 의한 배터리 패키지의 평면도이고, 도 4는 도 3의 사시도이다. 3 is a plan view of a battery package according to an embodiment of the present invention, and FIG. 4 is a perspective view of FIG. 3.

도 3 및 도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 의한 분리형 배터리 패키지는(120)는, 기둥 형태로 서로 인접하여 설치된 복수개의 배터리 셀(11)과, 상기 배터리 셀(11)의 하부에 마련된 하단부 지지 부재(20), 상기 배터리 셀(11)의 상부에 마련된 상단부 지지 부재(50), 상기 복수개의 배터리 셀(11) 외곽에서 상기 하단부 지지 부재(20)와 상기 상단부 지지 부재(50)를 지지하며 고정하는 복수의 기둥들(73) 및 상기 상단부 지지 부재(50)의 상부에 위치하며 상기 복수개의 배터리 셀(11)과 전기적으로 서로 연결되는 모듈 PCB(도 7의 80 참조)를 포함하여 구성된다. 3 and 4, the detachable battery package 120 according to an embodiment of the present invention includes a plurality of battery cells 11 installed adjacent to each other in the form of a pillar, and a lower portion of the battery cell 11 The lower end support member 20 provided on, the upper end support member 50 provided on the top of the battery cell 11, the lower end support member 20 and the upper end support member 50 outside the plurality of battery cells 11 ) Supporting and fixing a plurality of pillars 73 and a module PCB (refer to 80 of FIG. 7) positioned on the upper portion of the upper support member 50 and electrically connected to the plurality of battery cells 11. It includes.

도 3 및 4는 3 개의 분리 가능한 배터리 모듈로 하나의 분리형 배터리 패키지(120)가 마련된 상태를 보여준다. 중앙에 있는 배터리 모듈은 최상부에 상단부 지지 부재(50)가 덮여 있는 상태이다. 그리고 좌우에 있는 배터리 모듈은 상단부 지지 부재(50)가 덮여 있지 않은 상태에서 배터리 셀(11)만 외부로 노출된 상태를 보여준다. 이때 각각의 배터리 모듈에 포함된 배터리 셀(11)은, 3의 배수에 해당하는 9개의 스트링(Strings) 상태로 하나의 배터리 모듈을 구성하고 있다. 이렇게 3의 배수로 배터리 모듈을 구성하는 이유는, 각 배터리 셀(11)이 모듈 PCB에 전기적으로 연결되고, 각각 배터리 셀(11)에 대한 보호 회로(protection circuits)가 달리게 된다. 이때 배터리 셀(11)을 배터리 모듈 내에서 3개의 스트링으로 구성하면 보호 회로를 설계하기에 유리하기 때문이다.3 and 4 show a state in which one removable battery package 120 is provided with three removable battery modules. The battery module in the center is in a state where the upper support member 50 is covered at the top. And the left and right battery modules show a state in which only the battery cells 11 are exposed to the outside while the upper support member 50 is not covered. At this time, the battery cells 11 included in each battery module constitute one battery module in nine strings corresponding to multiples of three. The reason for configuring the battery module in multiples of 3 is that each battery cell 11 is electrically connected to the module PCB, and protection circuits for each battery cell 11 are run. This is because it is advantageous to design the protection circuit when the battery cell 11 is composed of three strings in the battery module.

상기 하단부 지지 부재(20) 및 상단부 지지 부재(50)는, 그 재질이 알루미늄보다 절연성이 우수한 적층형 유리 섬유(G10) 인 것이 적합하다. 상기 하단부 지지 부재(20) 및 상단부 지지 부재(50)의 재질로 적층형 유리 섬유(G10)를 사용하는 이유는, 배터리 셀(11)에서 와이어 형태의 전극(도 9의 14, 16 참조)이 착탈식으로 모듈 PCB와 연결될 때, 누설 전류의 영향을 최소화할 수 있기 때문이다. 이와 함께 각각의 배터리 셀(11)에서 모듈 PCB로의 전기적 연결은 납땜 방식에 의한 고정식이 아니라, 착탈식으로 이루어지기 때문에 복수개의 배터리 셀(11) 중에서 하나가 문제가 있는 경우 뽑아 와이어 형태의 전극 및 커넥터로 연결하여 교체하기가 유리한 장점이 있다.The lower end support member 20 and the upper end support member 50 are preferably made of a laminated glass fiber (G10) whose material has better insulating properties than aluminum. The reason why the laminated glass fiber G10 is used as the material of the lower end supporting member 20 and the upper end supporting member 50 is a wire-type electrode (see 14 and 16 in FIG. 9) detachable from the battery cell 11 This is because, when connected to the module PCB, the influence of the leakage current can be minimized. In addition, the electrical connection from each battery cell 11 to the module PCB is not fixed by a soldering method, but is detachable, so when one of the plurality of battery cells 11 has a problem, a wire-type electrode and connector are pulled out. There is an advantage that it is advantageous to replace by connecting.

이하, 도 5 내지 도 9를 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 의한 분리형 배터리 패키지의 구조 및 결합 방식을 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, a structure and a coupling method of a detachable battery package according to a preferred embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 5 to 9.

도 5은 본 발명의 실시예에 따른 배터리 패키지의 사시도이고, 도 6는 도 5를 II-II에 따라 절개 도시한 단면도이다. 도 5을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 배터리 패키지는 X축과 평행한 방향으로 일렬로 인접하여 배치된 복수의 배터리 모듈(10A,10B,10C,10D,10E)를 구비하며, 예컨대, 인공위성, 자동차와 같은 장치에 전기 에너지를 공급하기 위해 사용될 수 있다. 또는, 상기 배터리 패키지는 에너지 저장 시스템(ESS)에 사용될 수도 있다. 도 5에 도시되진 않았으나, 배터리 패키지는 상기 복수의 배터리 모듈(10A,10B,10C,10D,10E)이 수용되는 배터리 박스(box)를 더 구비할 수 있다. 상기 배터리 박스는 착탈 가능하게 결합되는 베이스(base)(미도시)와 커버(cover)(미도시)를 구비할 수 있다. 5 is a perspective view of a battery package according to an embodiment of the present invention, and FIG. 6 is a cross-sectional view of FIG. 5 taken along line II-II. 5, the battery package according to an embodiment of the present invention includes a plurality of battery modules (10A, 10B, 10C, 10D, 10E) arranged adjacent to each other in a line in a direction parallel to the X axis, for example, It can be used to supply electrical energy to devices such as satellites and automobiles. Alternatively, the battery package may be used in an energy storage system (ESS). Although not illustrated in FIG. 5, the battery package may further include a battery box in which the plurality of battery modules 10A, 10B, 10C, 10D, and 10E are accommodated. The battery box may include a base (not shown) and a cover (not shown) that are detachably coupled.

도 7 및 도 8는 도 5의 배터리 모듈의 분해 사시도로서, 도 7은 위에서 본 도면이고, 도 8는 아래에서 본 도면이고, 도 9는 도 3의 배터리 셀과, 배터리 셀에 연결된 전선과, 전선에 연결된 커넥터를 도시한 사시도이다. 도 5에 도시된 복수의 배터리 모듈(10A,10B,10C,10D,10E) 각각은 모두 동일한 구성을 갖는다. 도 7 및 도 8에서 참조번호 '10'이 부여된 배터리 모듈(10)은 도 5에 도시된 각각의 배터리 모듈(10A,10B,10C,10D,10E)과 동일하다. 도 7 및 도 8를 함께 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 배터리 모듈(10)은, 복수의 배터리 셀(battery cell)(11), 하단부 지지 부재(20), 상단부 지지 부재(50), 복수의 기둥(pillar)(73), 및 모듈 PCB(printed circuit board)(80)를 구비한다. 7 and 8 are exploded perspective views of the battery module of FIG. 5, FIG. 7 is a view seen from above, FIG. 8 is a view seen from below, and FIG. 9 is a battery cell of FIG. 3, a wire connected to the battery cell, It is a perspective view showing a connector connected to an electric wire. Each of the plurality of battery modules 10A, 10B, 10C, 10D, and 10E shown in FIG. 5 has the same configuration. 7 and 8, the battery module 10 to which reference number '10' is assigned is the same as each of the battery modules 10A, 10B, 10C, 10D, and 10E shown in FIG. 7 and 8 together, the battery module 10 according to an embodiment of the present invention, a plurality of battery cells (battery cell) 11, the lower support member 20, the upper support member 50, It has a plurality of pillars (73), and a module printed circuit board (PCB) 80.

도 9를 참조하면, 각각의 배터리 셀(11)은 방전과 충전이 가능한 2차 전지일 수 있다. 배터리 셀(11)은 원통형으로 상단부(12) 및 하단부(13)(도 8 참조)에 전극(electric pole)이 형성된다. 도 9에 도시된 실시예에서는 상기 상단부(12)에 양극(anode)이 형성되고 하단부(13)에 음극(cathode)가 형성되나, 이와 반대로 전극이 형성될 수도 있다. 상기 상단부(12)의 전극에는 제1 전극 전선(electric wire)(14)의 일 측 단부가 연결되고, 상기 하단부(13)의 전극에는 제2 전극 전선(15)의 일 측 단부가 연결된다. 제1 전극 전선(14)과 제2 전극 전선(15)은 각각, 예컨대, 구리(Cu) 소재로 형성되어 일 방향으로 연장된 금속 코어(core)(미도시)와, 상기 금속 코어의 외주면을 감싸는 절연 피복을 구비한다. Referring to FIG. 9, each battery cell 11 may be a secondary battery capable of discharging and charging. The battery cell 11 has a cylindrical shape and an electrode (electric pole) is formed on the upper portion 12 and the lower portion 13 (see FIG. 8 ). In the embodiment illustrated in FIG. 9, an anode is formed on the upper portion 12 and a cathode is formed on the lower portion 13, but an electrode may be formed on the contrary. One end of the first electrode wire 14 is connected to the electrode of the upper end 12, and one end of the second electrode wire 15 is connected to the electrode of the lower end 13. The first electrode wire 14 and the second electrode wire 15 are formed of, for example, a metal core (not shown) formed of a copper (Cu) material and extending in one direction, and an outer circumferential surface of the metal core. It is provided with an insulating insulating covering.

제1 전극 전선(14) 일 측 단부 및 제2 전극 전선(15) 일 측 단부의 금속 코어는 상기 배터리 셀(11)의 상단부(12) 전극 및 하단부(13) 전극에 납땜(soldering)(14w)에 의해 접합될 수 있다. 상기 제1 전극 전선(14) 타 측 단부 및 제2 전극 전선(15) 타 측 단부의 금속 코어에는 후술할 모듈 PCB(80)(도 8 참조)에 착탈 가능하게 연결될 수 있게 커넥터(connector)(16)가 결합된다. 상기 커넥터(16)는 수형 커넥터(male connector) 및 암형 커넥터(female connector) 중 하나의 커넥터이다. 도 9에는 제1 전극 전선(14) 및 제2 전극 전선(15)이 배터리 셀(11)의 표면에 접촉된 상태로 연장되는 것으로 도시되어 있으나 이는 예시적인 것에 불과하다. 또한, 도 9에는 제1 전극 전선(14) 및 제2 전극 전선(15)의 일 부분이 서로 접촉된 상태로 같은 방향으로 연장되는 것으로 도시되어 있으나 이는 예시적인 것에 불과하다. A metal core of one end of the first electrode wire 14 and one end of the second electrode wire 15 is soldered to the top 12 electrode and the bottom 13 electrode of the battery cell 11 (14w) ). The metal core of the other end of the first electrode wire 14 and the other end of the second electrode wire 15 may be detachably connected to a module PCB 80 (see FIG. 8) to be described later (connector) ( 16) are combined. The connector 16 is one of a male connector and a female connector. In FIG. 9, the first electrode wire 14 and the second electrode wire 15 are illustrated as extending in contact with the surface of the battery cell 11, but this is only exemplary. In addition, in FIG. 9, portions of the first electrode wire 14 and the second electrode wire 15 are shown to extend in the same direction in contact with each other, but this is only exemplary.

도 7 및 도 8를 함께 참조하면, 배터리 모듈(10)에 구비된 복수의 배터리 셀(11)은 각각 세워진 상태로 행렬을 이루며 배열된다. 도 7 및 도 8에 도시된 실시예에서는, 39개의 배터리 셀(11)이 11×3 행렬을 이루며 배열된다. 여기서 X축과 평행하게 배열된 11개씩의 배터리 셀(11)이 행(行)을 형성하고, Y축과 평행하게 배열된 3개씩의 배터리 셀(11)이 열(列)을 형성한다. 다만, 상기한 11×3 행렬로 배열된 배터리 셀(11)은 예시적인 것으로서, 본 발명이 상기한 11×3 행렬에 한정되지는 않는다. Referring to FIGS. 7 and 8 together, a plurality of battery cells 11 provided in the battery module 10 are arranged in a matrix in an erected state, respectively. In the embodiment shown in FIGS. 7 and 8, 39 battery cells 11 are arranged in an 11×3 matrix. Here, 11 battery cells 11 arranged parallel to the X axis form a row, and 3 battery cells 11 arranged parallel to the Y axis form a column. However, the battery cells 11 arranged in the 11×3 matrix described above are exemplary and the present invention is not limited to the 11×3 matrix described above.

하단부 지지 부재(20)는 상기 복수의 배터리 셀(11)의 하단부가 상측면에 안착되어 상기 복수의 배터리 셀(11) 하단부를 지지하는 부재이고, 상단부 지지 부재(50)는 상기 복수의 배터리 셀(11)의 상단부가 하측면에 안착되어 상기 복수의 배터리 셀(11) 상단부를 지지하는 부재이다. 하단부 지지 부재(20)는 대체로 직사각형 보드(board) 형상의 부재로서, 상측면에 복수의 배터리 셀(11) 하단부가 서로 이격된 상태로 안착되는 하단부 안착 홈(21)과, 배터리 셀 하단부(13)의 전극에 연결된 제2 전극 전선(15)(도 9 참조)이 상기 하단부 안착 홈(21)에 안착된 배터리 셀(11)의 하단부(13)에 눌리지 않도록 상기 하단부 안착 홈(21)보다 더 깊게 파여진 전선 배치 홈(groove)(22)이 형성된다. The lower end support member 20 is a member supporting the lower end of the plurality of battery cells 11 by seating the lower end of the plurality of battery cells 11 on the upper side, and the upper end support member 50 is the plurality of battery cells The upper end of (11) is seated on the lower side and is a member supporting the upper ends of the plurality of battery cells (11). The lower end support member 20 is a substantially rectangular board-shaped member, and the lower end seating groove 21 in which the lower end portions of the plurality of battery cells 11 are spaced apart from each other, and the lower end of the battery cell 13 ), the second electrode wire 15 (see FIG. 9) connected to the electrode is more pressed than the lower seating groove 21 so as not to be pressed against the lower part 13 of the battery cell 11 seated in the lower seating groove 21. A deeply dug wire arrangement groove 22 is formed.

하단부 안착 홈(21)은 복수의 배터리 셀(11)의 행렬에 대응되게 39개의 하단부 안착 홈(21)이 11×3 행렬로 배열되게 형성된다. 전선 배치 홈(22)은 동일한 행을 따라 배열된 11개의 하단부 안착 홈(21)을 연결하도록 X축과 평행하게 연장된다. The lower seating groove 21 is formed such that 39 lower seating grooves 21 are arranged in an 11×3 matrix to correspond to the matrix of the plurality of battery cells 11. The wire placement groove 22 extends parallel to the X axis to connect the 11 lower seating grooves 21 arranged along the same row.

하단부 지지 부재(20)와 마찬가지로 상단부 지지 부재(50)도 대체로 직사각형 보드(board) 형상의 부재이며, 하측면에 복수의 배터리 셀(11) 상단부가 서로 이격된 상태로 안착되는 상단부 안착 홈(51)이 형성된다. 상단부 안착 홈(51)은 복수의 배터리 셀(11)의 행렬에 대응되게 39개의 상단부 안착 홈(51)이 11×3 행렬로 배열되게 형성된다. Like the lower end support member 20, the upper end support member 50 is also a generally rectangular board-shaped member, and the upper end seating groove 51 in which the upper ends of the plurality of battery cells 11 are spaced apart from each other on the lower side ) Is formed. The upper seating groove 51 is formed so that 39 upper seating grooves 51 are arranged in an 11×3 matrix to correspond to the matrix of the plurality of battery cells 11.

상단부 지지 부재(50)에는 배터리 셀 상단부(12)의 전극에 연결된 제1 전극 전선(14)(도 9 참조)이 상기 상단부 안착 홈(25)에 안착된 배터리 셀(11)의 상단부(12)에 눌리지 않고, 제1 전극 전선(14)과 제2 전극 전선(15)이 상단부 지지 부재(50)를 관통하도록 전선 관통공(52)이 형성된다. 전선 관통공(52)은 동일한 행을 따라 배열된 11개의 상단부 안착 홈(51)을 연결하도록 X축과 평행하게 연장된다. The upper end supporting member 50 has a first electrode wire 14 (refer to FIG. 9) connected to an electrode of the battery cell upper end 12 (see FIG. 9 ), the upper end 12 of the battery cell 11 seated in the upper seating groove 25. Without being pressed by, a wire through hole 52 is formed so that the first electrode wire 14 and the second electrode wire 15 penetrate the upper end support member 50. The wire through hole 52 extends parallel to the X axis to connect the 11 upper seating grooves 51 arranged along the same row.

하단부 지지 부재(20)와 상단부 지지 부재(50)는 배터리 셀(11)의 상단부(12) 및 하단부(13) 전극과의 누전이나 합선을 예방할 수 있도록 전기 절연성 플라스틱(plastic)으로 형성된다. 바람직하게는, 외부 충격 및 진동으로부터 배터리 셀(11)을 보호하도록 하단부 지지 부재(20)와 상단부 지지 부재(50)는 강성이 우수하고 전기 절연성도 우수한 유리섬유강화플라스틱(GFRP: glass fiber reinforced plastic)으로 이루어질 수 있다. The lower end support member 20 and the upper end support member 50 are formed of an electrically insulating plastic to prevent electric leakage or short circuit between the upper end 12 and the lower end 13 of the battery cell 11. Preferably, the lower support member 20 and the upper support member 50 to protect the battery cell 11 from external shocks and vibrations have excellent rigidity and excellent electrical insulation properties. ).

모듈 PCB(80)는 도 9를 참조하여 설명한 제1 전극 전선(14)과 제2 전극 전선(15)의 타 측 단부와 통전 가능하게 연결된다. 구체적으로, 모듈 PCB(80)의 하측면에는 제1 및 제2 전극 전선(14, 15)의 타 측 단부에 결합된 커넥터(16)가 착탈 가능하게 연결되는 커넥터(82)가 탑재된다. 제1 및 제2 전극 전선(14, 15)의 타 측 단부에 결합된 커넥터(16)가 수형 커넥터이면 상기 모듈 PCB(80)에 탑재된 커넥터(82)는 암형 커넥터이고, 제1 및 제2 전극 전선(14, 15)의 타 측 단부에 결합된 커넥터(16)가 암형 커넥터이면 상기 모듈 PCB(80)에 탑재된 커넥터(82)는 수형 커넥터이다. 상기 모듈 PCB(80)에 탑재된 커넥터(82)는 행렬을 이루며 배열된 배터리 셀(11)에 대응되게 39개가 11×3 행렬을 이루며 배열될 수 있다.The module PCB 80 is electrically connected to the other end of the first electrode wire 14 and the second electrode wire 15 described with reference to FIG. 9. Specifically, a connector 82 to which the connector 16 coupled to the other end of the first and second electrode wires 14 and 15 is detachably connected is mounted on the lower surface of the module PCB 80. If the connector 16 coupled to the other end of the first and second electrode wires 14 and 15 is a male connector, the connector 82 mounted on the module PCB 80 is a female connector, and the first and second If the connector 16 coupled to the other end of the electrode wires 14 and 15 is a female connector, the connector 82 mounted on the module PCB 80 is a male connector. The connector 82 mounted on the module PCB 80 may be arranged in an array of 11 × 3 matrices corresponding to the battery cells 11 arranged in a matrix.

모듈 PCB(80)는 도 6에 도시된 바와 같이 상단부 지지 부재(50)에 복수의 볼트(bolt)(미도시)에 의해 고정 지지된다. 상기 모듈 PCB(80)의 외주 모서리 부분에는 상기 복수의 볼트가 관통하는 복수의 볼트 통공(81)이 형성되고, 상단부 지지 부재(50)의 상측면에는 상기 복수의 볼트가 끼워지도록 상기 복수의 볼트 통공(81)에 정렬되는 복수의 볼트 체결공(71)이 형성된다. The module PCB 80 is fixedly supported by a plurality of bolts (not shown) on the upper support member 50 as shown in FIG. 6. A plurality of bolt through holes 81 through which the plurality of bolts penetrate are formed at an outer circumferential edge portion of the module PCB 80, and the plurality of bolts are fitted on the upper side of the upper support member 50 to fit the plurality of bolts A plurality of bolt fastening holes 71 aligned with the through holes 81 are formed.

각 배터리 셀(11)의 커넥터(16)와 모듈 PCB(80)의 커넥터(82)가 일대일로 착탈 가능하게 연결되므로, 복수의 배터리 셀(11) 중에서 일부의 배터리 셀(11)에 방전 및 충전 불능이 발생한다 하더라도 배터리 모듈(10) 전체의 방전 및 충전이 불가능해지지는 않는다. 또한, 모든 배터리 셀(11)을 반드시 양극(anode)을 위로, 음극을 아래로 향하도록 세우지 않더라도 각 배터리 셀(11)의 커넥터(16)와 모듈 PCB(80)의 커넥터(82)가 일대일로 연결되기만 하면 배터리 모듈(10)은 올바르게 작동한다. 따라서, 배터리 모듈(10) 및 이를 구비한 배터리 패키지(도 1 참조)의 조립이 용이하여 조립 생산성이 향상되고, 미숙련 작업자에 의한 조립 불량이 감소될 수 있다. Since the connector 16 of each battery cell 11 and the connector 82 of the module PCB 80 are detachably connected one-to-one, some of the battery cells 11 are discharged and charged among the battery cells 11 Even if the disablement occurs, discharging and charging of the entire battery module 10 are not impossible. In addition, the connector 16 of each battery cell 11 and the connector 82 of the module PCB 80 are one-to-one even if all the battery cells 11 are not erected with the anode up and the cathode down. Once connected, the battery module 10 works correctly. Therefore, the assembly of the battery module 10 and the battery package having the same (see FIG. 1) is easy, thereby improving assembly productivity and reducing assembly failure by unskilled workers.

복수의 기둥(73)은 상하 방향으로 연장된 부재로서, 복수의 배터리 셀(11) 주변에 이격되게 배치된다. 각각의 기둥(73)은 예컨대, 알루미늄 합금과 같은 금속 소재로 형성되고, 각 기둥(73)의 하단 및 상단은 하단부 지지 부재(20) 및 상단부 지지 부재(50)에 고정 지지된다. The plurality of pillars 73 are members extending in the vertical direction, and are spaced apart from the plurality of battery cells 11. Each pillar 73 is formed of a metal material such as, for example, an aluminum alloy, and the lower and upper ends of each pillar 73 are fixedly supported by the lower end support member 20 and the upper end support member 50.

하단부 지지 부재(20)는 대체로 직사각형 보드 형상으로 Y축과 평행하게 연장되는 제1 및 제2 모서리(24, 31)와, X축과 평행하게 연장되는 제3 및 제4 모서리(38, 39)를 구비한다. 제1 및 제2 모서리(24, 31)가 Y축과 평행한 방향으로 연장된 길이가, 제3 및 제4 모서리(38, 39)가 X축과 평행한 방향으로 연장된 길이보다 길다. 제1 및 제2 모서리(24, 31)는 Y축 방향과 평행한 하단부 지지 부재(20)의 가상의 중앙선(ML1)을 중심으로 같은 거리만큼 이격된다. The lower end support member 20 is generally rectangular board-shaped and has first and second edges 24 and 31 extending parallel to the Y axis, and third and fourth edges 38 and 39 extending parallel to the X axis. It is provided. The lengths of the first and second edges 24 and 31 extending in the direction parallel to the Y axis are longer than the lengths of the third and fourth edges 38 and 39 extending in the direction parallel to the X axis. The first and second edges 24 and 31 are spaced apart by the same distance around the imaginary center line ML1 of the lower end support member 20 parallel to the Y-axis direction.

하단부 지지 부재(20)와 마찬가지로 상단부 지지 부재(50)도 대체로 직사각형 보드 형상으로 Y축과 평행하게 연장되는 제1 및 제2 모서리(54, 61)와, X축과 평행하게 연장되는 제3 및 제4 모서리(65, 66)를 구비한다. 제1 및 제2 모서리(54, 61)가 Y축과 평행한 방향으로 연장된 길이가, 제3 및 제4 모서리(65, 66)가 X축과 평행한 방향으로 연장된 길이보다 길다. 제1 및 제2 모서리(54, 61)는 Y축 방향과 평행한 상단부 지지 부재(50)의 가상의 중앙선(ML2)을 중심으로 같은 거리만큼 이격된다. Like the lower end support member 20, the upper end support member 50 also has first and second edges 54, 61 extending parallel to the Y axis in a generally rectangular board shape, and third and third edges extending parallel to the X axis. It has a fourth edge (65, 66). The lengths of the first and second edges 54 and 61 extending in the direction parallel to the Y axis are longer than the lengths of the third and fourth edges 65 and 66 extending in the direction parallel to the X axis. The first and second corners 54 and 61 are separated by the same distance around the imaginary center line ML2 of the upper end support member 50 parallel to the Y-axis direction.

하단부 지지 부재(20)는 제1, 제2, 제3, 및 제4 모서리(24, 31, 38, 39)에서 외측으로 돌출된 제1 브라켓(bracket)(25, 32, 40)을 구비한다. 하단부 지지 부재(20)의 제1 브라켓(25, 32, 40)에는 기둥(73)의 하단부가 끼워져서 접촉 지지된다. 상기 하단부 지지 부재(20)의 제1 브라켓(25, 32, 40)에는 상기 기둥(73)의 하단부가 끼워지도록 상측면에서 아래로 파여진 기둥 끼움 홈(groove)(26, 33, 41), 및 상기 기둥 끼움 홈(26, 33, 41)과 상하로 정렬되는 볼트 통공(27, 34, 42)이 형성된다. 기둥(73)의 하단부에는 상기 제1 브라켓(25, 32, 40)의 볼트 통공(27, 34, 42)을 관통한 볼트(미도시)가 끼워져 체결되는 볼트 체결공(74)이 형성된다. The lower support member 20 has first brackets 25, 32, 40 projecting outwardly from the first, second, third, and fourth corners 24, 31, 38, 39. . The lower end of the pillar 73 is fitted into the first brackets 25, 32, and 40 of the lower end supporting member 20 to be contacted and supported. The first bracket (25, 32, 40) of the lower end support member 20, the grooves (groove) (26, 33, 41) of the lower side of the pillar grooves (26, 33, 41) that are dug down from the upper side so as to fit And bolt holes 27, 34, and 42 aligned vertically with the pillar fitting grooves 26, 33, and 41. A bolt fastening hole 74 through which a bolt (not shown) penetrating the bolt through holes 27, 34 and 42 of the first brackets 25, 32 and 40 is fitted is formed at a lower end of the pillar 73.

하단부 지지 부재(20)는 제3 및 제4 모서리(38, 39)에서 외측으로 돌출된 플랜지(flange)(43)를 더 구비하고, 상기 플랜지(43)에는 플랜지(43)를 상하 방향으로 관통하는 복수의 볼트 통공(44)이 형성된다. 복수의 볼트(미도시)가 상기 플랜지(43)의 볼트 통공(44)을 통해 배터리 패키지(도 5 참조)의 베이스(미도시)에 체결됨으로써, 배터리 모듈(10)이 상기 베이스에 고정 지지된다. The lower support member 20 further includes a flange 43 that protrudes outwardly from the third and fourth corners 38 and 39, and the flange 43 penetrates the flange 43 in the vertical direction. A plurality of bolt through holes 44 are formed. A plurality of bolts (not shown) are fastened to the base (not shown) of the battery package (see FIG. 5) through the bolt hole 44 of the flange 43, so that the battery module 10 is fixedly supported to the base .

하단부 지지 부재(20)와 마찬가지로 상단부 지지 부재(50)도 제1, 제2, 제3, 및 제4 모서리(54, 61, 65, 66)에서 외측으로 돌출된 제1 브라켓(55, 62, 67)을 구비한다. 상단부 지지 부재(50)의 제1 브라켓(55, 62, 67)에는 기둥(73)의 상단부가 끼워져서 접촉 지지된다. 상기 상단부 지지 부재(50)의 제1 브라켓(55, 62, 67)에는 기둥(73)의 상단부가 끼워지도록 하측면에서 위로 파여진 기둥 끼움 홈(56, 63, 68), 및 상기 기둥 끼움 홈(56, 63, 68)과 상하로 정렬되는 볼트 통공(57, 64, 69)이 형성된다. 기둥(73)의 상단부에는 상기 제1 브라켓(55, 62, 67)의 볼트 통공(57, 64, 69)을 관통한 볼트(미도시)가 끼워져 체결되는 볼트 체결공(75)이 형성된다. Like the lower end support member 20, the upper end support member 50 also has first brackets 55, 62, which protrude outward from the first, second, third, and fourth corners 54, 61, 65, 66. 67). The upper ends of the pillars 73 are fitted to the first brackets 55, 62, and 67 of the upper support member 50 to be supported in contact. The first bracket (55, 62, 67) of the upper support member (50), the pillar fitting grooves (56, 63, 68) that are dug up from the lower side so that the upper end of the pillar (73) is fitted, and the pillar fitting groove Bolt holes 57, 64, and 69 aligned with (56, 63, 68) up and down are formed. A bolt fastening hole 75 through which a bolt (not shown) penetrating the bolt through holes 57, 64 and 69 of the first brackets 55, 62 and 67 is fitted is formed at the upper end of the pillar 73.

하단부 지지 부재(20)는 제1 모서리(24)와 제2 모서리(31)에서 외측으로 돌출된 제2 브라켓(28, 35)을 더 구비한다. 하단부 지지 부재(20)의 제2 브라켓(28, 35)에는 제2 브라켓(28, 35)을 상하 방향으로 관통하는 볼트 통공(29, 36)이 형성된다. 하단부 지지 부재(20)의 제2 브라켓(28, 35)에는 기둥(73)이 접촉되지 않는다. The lower end support member 20 further includes second brackets 28 and 35 protruding outward from the first edge 24 and the second edge 31. Bolt through holes 29 and 36 penetrating the second brackets 28 and 35 in the vertical direction are formed in the second brackets 28 and 35 of the lower support member 20. The pillar 73 does not contact the second brackets 28 and 35 of the lower support member 20.

하단부 지지 부재(20)에 구비된 복수의 제1 브라켓(25, 32, 40)은 서로 같은 높이에 형성된다. 즉, 하단부 지지 부재(20)에 구비된 복수의 제1 브라켓(25, 32, 40)은 서로 같은 Z축 좌표값을 갖는다. 하단부 지지 부재(20)에 구비된 복수의 제2 브라켓(28, 35)은 서로 같은 높이에 형성된다. 즉, 하단부 지지 부재(20)에 구비된 복수의 제2 브라켓(28, 35)은 서로 같은 Z축 좌표값을 갖는다. 한편, 하단부 지지 부재(20)에 구비된 복수의 제2 브라켓(28, 35)은 하단부 지지 부재(20)에 구비된 복수의 제1 브라켓(25, 32, 40)보다 낮게 위치한다. 즉, 하단부 지지 부재(20)에 구비된 복수의 제2 브라켓(28, 35)의 Z축 좌표값이 하단부 지지 부재(20)에 구비된 복수의 제1 브라켓(25, 32, 40)의 Z축 좌표값보다 작다. The plurality of first brackets 25, 32, and 40 provided on the lower end support member 20 are formed at the same height as each other. That is, the plurality of first brackets 25, 32, and 40 provided on the lower end support member 20 have the same Z-axis coordinate values. The plurality of second brackets 28 and 35 provided on the lower end support member 20 are formed at the same height. That is, the plurality of second brackets 28 and 35 provided on the lower end support member 20 have the same Z-axis coordinate values. Meanwhile, the plurality of second brackets 28 and 35 provided on the lower end support member 20 are positioned lower than the plurality of first brackets 25, 32 and 40 provided on the lower support member 20. That is, the Z-axis coordinate values of the plurality of second brackets 28 and 35 provided on the lower support member 20 are Z of the plurality of first brackets 25, 32 and 40 provided on the lower support member 20. It is smaller than the axis coordinate value.

하단부 지지 부재(20)의 제2 브라켓(28, 35)은 하단부 지지 부재(20)의 중앙선(ML1)을 중심으로 자신이 돌출된 모서리(24, 31)의 반대측 모서리(24, 31)에 형성된 제1 브라켓(25, 32)과 대칭되는 위치에 배치된다. 부연하면, 하단부 지지 부재(20)의 제1 모서리(24)에서 외측으로 돌출된 제2 브라켓(28)은, 하단부 지지 부재(20)의 제2 모서리(31)에서 외측으로 돌출된 제1 브라켓(32)과 상기 중앙선(ML1)을 중심으로 대칭되는 위치에 배치된다. 하단부 지지 부재(20)의 제2 모서리(31)에서 외측으로 돌출된 제2 브라켓(35)은, 하단부 지지 부재(20)의 제1 모서리(24)에서 외측으로 돌출된 제1 브라켓(25)과 상기 중앙선(ML1)을 중심으로 대칭되는 위치에 배치된다. The second brackets 28 and 35 of the lower support member 20 are formed at opposite edges 24 and 31 of the corners 24 and 31 where they protrude around the center line ML1 of the lower support member 20. It is disposed at a position symmetric to the first bracket (25, 32). In other words, the second bracket 28 protruding outward from the first edge 24 of the lower end supporting member 20 is a first bracket protruding outward from the second edge 31 of the lower supporting member 20. (32) and the center line (ML1) is disposed in a symmetrical position around the center. The second bracket 35 protruding outward from the second edge 31 of the lower end supporting member 20 is the first bracket 25 protruding outward from the first edge 24 of the lower supporting member 20. And the center line ML1 at a symmetrical position.

다시 말해, 하단부 지지 부재(20)의 제1 모서리(24)에서 외측으로 돌출된 복수의 제2 브라켓(28)의 Y축 좌표값은, 하단부 지지 부재(20)의 제2 모서리(31)에서 외측으로 돌출된 복수의 제1 브라켓(32)의 Y축 좌표값과 일대일 대응되며 서로 같다. 또한, 하단부 지지 부재(20)의 제2 모서리(31)에서 외측으로 돌출된 복수의 제2 브라켓(35)의 Y축 좌표값은, 하단부 지지 부재(20)의 제1 모서리(24)에서 외측으로 돌출된 복수의 제1 브라켓(25)의 Y축 좌표값과 일대일 대응되며 서로 같다.In other words, the Y-axis coordinate values of the plurality of second brackets 28 projecting outward from the first corner 24 of the lower support member 20 are at the second corner 31 of the lower support member 20. The one-to-one correspondence with the Y-axis coordinate values of the plurality of first brackets 32 protruding outward is the same. In addition, the Y-axis coordinate values of the plurality of second brackets 35 protruding outward from the second corner 31 of the lower support member 20 are outside from the first corner 24 of the lower support member 20. The one-to-one correspondence with the Y-axis coordinate values of the plurality of first brackets 25 protruding with the same.

상단부 지지 부재(50)는 제1 모서리(54)에서 외측으로 돌출된 제2 브라켓(58)을 더 구비한다. 상단부 지지 부재(50)의 제2 브라켓(58)에는 제2 브라켓(58)을 상하 방향으로 관통하는 볼트 통공(59)이 형성된다. 상단부 지지 부재(50)의 제2 브라켓(58)에는 기둥(73)이 접촉되지 않는다. The upper support member 50 further includes a second bracket 58 protruding outward from the first corner 54. The second bracket 58 of the upper support member 50 is formed with a bolt through-hole 59 penetrating the second bracket 58 in the vertical direction. The pillar 73 is not in contact with the second bracket 58 of the upper support member 50.

상단부 지지 부재(50)에 구비된 복수의 제1 브라켓(55, 62, 67)은 서로 같은 높이에 형성된다. 즉, 상단부 지지 부재(50)에 구비된 복수의 제1 브라켓(55, 62, 67)은 서로 같은 Z축 좌표값을 갖는다. 상단부 지지 부재(50)에 구비된 복수의 제2 브라켓(58)은 서로 같은 높이에 형성된다. 즉, 상단부 지지 부재(50)에 구비된 복수의 제2 브라켓(58)은 서로 같은 Z축 좌표값을 갖는다. 한편, 상단부 지지 부재(50)에 구비된 복수의 제2 브라켓(58)은 상단부 지지 부재(50)에 구비된 복수의 제1 브라켓(55, 62, 67)보다 높게 위치한다. 즉, 상단부 지지 부재(50)에 구비된 복수의 제2 브라켓(58)의 Z축 좌표값이 상단부 지지 부재(50)에 구비된 복수의 제1 브라켓(55, 62, 67)의 Z축 좌표값보다 크다. The plurality of first brackets 55, 62, and 67 provided on the upper support member 50 are formed at the same height as each other. That is, the plurality of first brackets 55, 62, and 67 provided on the upper end support member 50 have the same Z-axis coordinate values. The plurality of second brackets 58 provided on the upper support member 50 are formed at the same height as each other. That is, the plurality of second brackets 58 provided on the upper support member 50 have the same Z-axis coordinate values. Meanwhile, the plurality of second brackets 58 provided on the upper support member 50 are positioned higher than the plurality of first brackets 55, 62 and 67 provided on the upper support member 50. That is, the Z-axis coordinate values of the plurality of second brackets 58 provided on the upper support member 50 are the Z-axis coordinates of the plurality of first brackets 55, 62 and 67 provided on the upper support member 50. Greater than the value

상단부 지지 부재(50)의 제2 브라켓(58)은 상단부 지지 부재(50)의 중앙선(ML2)을 중심으로 자신이 돌출된 모서리(54)의 반대측 모서리(61)에 형성된 제1 브라켓(62)과 대칭되는 위치에 배치된다. 부연하면, 상단부 지지 부재(50)의 제1 모서리(54)에서 외측으로 돌출된 제2 브라켓(58)은, 상단부 지지 부재(50)의 제2 모서리(61)에서 외측으로 돌출된 제1 브라켓(62)과 상기 중앙선(ML2)을 중심으로 대칭되는 위치에 배치된다. 다시 말해, 상단부 지지 부재(50)의 제1 모서리(54)에서 외측으로 돌출된 복수의 제2 브라켓(58)의 Y축 좌표값은, 상단부 지지 부재(50)의 제2 모서리(61)에서 외측으로 돌출된 복수의 제1 브라켓(62)의 Y축 좌표값과 일대일 대응되며 서로 같다. The second bracket 58 of the upper support member 50 is a first bracket 62 formed on the opposite edge 61 of the corner 54 where it protrudes around the center line ML2 of the upper support member 50 And symmetrical positions. In other words, the second bracket 58 protruding outward from the first corner 54 of the upper support member 50 is a first bracket protruding outward from the second corner 61 of the upper support member 50. It is disposed at a position symmetrical about the 62 and the center line ML2. In other words, the Y-axis coordinate values of the plurality of second brackets 58 projecting outward from the first corner 54 of the upper support member 50 are at the second corner 61 of the upper support member 50. The one-to-one correspondence with the Y-axis coordinate values of the plurality of first brackets 62 protruding outward is the same.

도 7 및 도 8에 도시된 배터리 모듈(10)은 하단부 지지 부재(20)의 제1 및 제2 모서리(24, 31)와 상단부 지지 부재(50)의 제1 모서리(54)에 제2 브라켓(28, 35, 58)을 구비하고, 상단부 지지 부재(50)의 제2 모서리(61)에는 제2 브라켓을 구비하지 않는다. 그러나, 본 발명의 배터리 모듈은 도 7 및 도 8에 도시된 실시예에 한정되는 것은 아니며, 하단부 지지 부재(20)의 제1 및 제2 모서리(24, 31)와 상단부 지지 부재(50)의 제1 및 제2 모서리(54, 61) 중 적어도 하나의 모서리에 외측으로 돌출된 제2 브라켓을 구비하면 본 발명에 포함된다. The battery module 10 shown in FIGS. 7 and 8 includes a second bracket at the first and second edges 24 and 31 of the lower support member 20 and the first edge 54 of the upper support member 50. (28, 35, 58), the second edge 61 of the upper support member 50 is not provided with a second bracket. However, the battery module of the present invention is not limited to the embodiments shown in FIGS. 7 and 8, and the first and second edges 24 and 31 of the lower support member 20 and the upper support member 50 If a second bracket protruding outward is provided at at least one of the first and second corners 54 and 61, the present invention is included.

도 5 및 도 6를 함께 참조하면, 배터리 패키지는 도 7 및 도 8를 참조하여 설명한 배터리 모듈(10)과 같은 구성을 갖는 복수의 배터리 모듈(10A,10B,10C,10D,10E)을 구비한다. 상기 복수의 배터리 모듈(10A,10B,10C,10D,10E)은 X축과 평행한 방향을 따라 일렬로 인접하여 배치된다. 구체적으로, 제1 배터리 모듈(10A)의 하단부 지지 부재(20)와 상단부 지지 부재(50)의 제1 모서리(24, 54)는 제2 배터리 모듈(10B)의 하단부 지지 부재(20)와 상단부 지지 부재(50)의 제2 모서리(31, 61)와 마주보게 배치되고, 제2 배터리 모듈(10B)의 하단부 지지 부재(20)와 상단부 지지 부재(50)의 제1 모서리(24, 54)는 제3 배터리 모듈(10C)의 하단부 지지 부재(20)와 상단부 지지 부재(50)의 제2 모서리(31, 61)와 마주보게 배치되고, 제3 배터리 모듈(10C)의 하단부 지지 부재(20)와 상단부 지지 부재(50)의 제1 모서리(24, 54)는 제4 배터리 모듈(10D)의 하단부 지지 부재(20)와 상단부 지지 부재(50)의 제2 모서리(31, 61)와 마주보게 배치되며, 제4 배터리 모듈(10D)의 하단부 지지 부재(20)와 상단부 지지 부재(50)의 제1 모서리(24, 54)는 제5 배터리 모듈(10E)의 하단부 지지 부재(20)와 상단부 지지 부재(50)의 제2 모서리(31, 61)와 마주보게 배치된다. 5 and 6 together, the battery package includes a plurality of battery modules 10A, 10B, 10C, 10D, and 10E having the same configuration as the battery module 10 described with reference to FIGS. 7 and 8. . The plurality of battery modules 10A, 10B, 10C, 10D, and 10E are arranged adjacent to each other in a line along a direction parallel to the X axis. Specifically, the lower end support member 20 and the first edge 24 and 54 of the upper end support member 50 of the first battery module 10A are the lower end support member 20 and the upper end of the second battery module 10B. The second corners 31 and 61 of the support member 50 are disposed to face each other, and the lower end support member 20 and the first corner 24 and 54 of the upper support member 50 of the second battery module 10B are disposed. Is disposed facing the lower end supporting member 20 of the third battery module 10C and the second corners 31 and 61 of the upper supporting member 50, and the lower end supporting member 20 of the third battery module 10C ) And the first corners 24 and 54 of the upper support member 50 face the lower support member 20 of the fourth battery module 10D and the second corners 31 and 61 of the upper support member 50. The first edge portions 24 and 54 of the lower end support member 20 and the upper end support member 50 of the fourth battery module 10D are disposed with the lower end support member 20 of the fifth battery module 10E. It is disposed to face the second corners 31 and 61 of the upper support member 50.

배터리 패키지에서, 인접하여 배치된 한 쌍의 배터리 모듈(10A,10B,10C,10D,10E) 중에서 하나의 배터리 모듈에 구비된 제2 브라켓(28, 35, 58)은, 다른 하나의 배터리 모듈에 구비된 제1 브라켓(25, 32, 55, 62)과 상하로 겹쳐지게 배치되고 서로 결합된다. 도 2를 참조하여 예를 들면, 제1 배터리 모듈(10A)의 하단부 지지 부재(20)의 제1 모서리(24)에 구비된 제2 브라켓(28_A)은 제2 배터리 모듈(10B)의 하단부 지지 부재(20)의 제2 모서리(31)에 구비된 제1 브라켓(32_B)과 상하로 겹쳐지게 배치된다. 그리고, 제2 배터리 모듈(10B)의 하단부 지지 부재(20)의 제2 모서리(31)에 구비된 제2 브라켓(35_B)은 제1 배터리 모듈(10A)의 하단부 지지 부재(20)의 제1 모서리(24)에 구비된 제1 브라켓(25_A)과 상하로 겹쳐지게 배치된다. 그리고, 제1 배터리 모듈(10A)의 상단부 지지 부재(50)의 제1 모서리(54)에 구비된 제2 브라켓(58_A)은 제2 배터리 모듈(10B)의 상단부 지지 부재(50)의 제2 모서리(61)에 구비된 제1 브라켓(62_B)과 상하로 겹쳐지게 배치된다. In the battery package, the second brackets 28, 35, and 58 provided in one battery module among the pair of battery modules 10A, 10B, 10C, 10D, and 10E disposed adjacent to each other are connected to the other battery module. The first brackets 25, 32, 55, and 62 that are provided are disposed to overlap each other and are coupled to each other. Referring to FIG. 2, for example, the second bracket 28_A provided at the first corner 24 of the lower end support member 20 of the first battery module 10A supports the lower end of the second battery module 10B. The first bracket 32_B provided at the second edge 31 of the member 20 is disposed to overlap vertically. In addition, the second bracket 35_B provided at the second edge 31 of the lower end supporting member 20 of the second battery module 10B is the first of the lower supporting member 20 of the first battery module 10A. The first bracket 25_A provided at the corner 24 is disposed to overlap the top and bottom. In addition, the second bracket 58_A provided on the first edge 54 of the upper support member 50 of the first battery module 10A is the second of the upper support member 50 of the second battery module 10B. The first bracket 62_B provided at the corner 61 is disposed to overlap the top and bottom.

하단부 지지 부재(20)와 상단부 지지 부재(50)의 제1 브라켓(25,32,40,55,62, 67)의 기둥 끼움 홈(26,33,41,56,63,68)에는 기둥(73)의 하단부와 상단부가 끼워진다. 배터리 패키지의 인접한 배터리 모듈(10A,10B,10C,10D,10E)에서 상하로 겹쳐지게 배치된 제1 브라켓과 제2 브라켓은 볼트(미도시)에 의해 결합되고, 상기 볼트는 상기 제2 브라켓과 제1 브라켓을 관통하여 기둥에 고정 결합된다. Columns are provided in the column fitting grooves 26, 33, 41, 56, 63, and 68 of the first brackets 25, 32, 40, 55, 62, and 67 of the lower support member 20 and the upper support member 50. 73) the lower end and the upper end are fitted. The first bracket and the second bracket, which are arranged to overlap vertically in the adjacent battery modules 10A, 10B, 10C, 10D, and 10E of the battery package, are coupled by a bolt (not shown), and the bolt is coupled to the second bracket. It is fixed to the pillar through the first bracket.

예를 들면, 상하로 겹쳐진 제1 배터리 모듈(10A)의 하단부 지지 부재(20)의 제2 브라켓(28_A), 제2 배터리 모듈(10B)의 하단부 지지 부재(20)의 제1 브라켓(32_B), 및 기둥(73)의 하단부는 볼트(미도시)에 의해 결합된다. 구체적으로, 상기 볼트는 상기 제2 브라켓(28_A)의 볼트 통공(29), 및 상기 제1 브라켓(32_B)의 볼트 통공(34)을 관통하고 상기 기둥(73) 하단부의 볼트 체결공(74)에 끼워져 스크류(screw) 체결됨으로써 상기 기둥(73) 하단부에 고정 결합된다. For example, the second bracket 28_A of the lower end support member 20 of the first battery module 10A overlapped up and down, and the first bracket 32_B of the lower end support member 20 of the second battery module 10B. , And the lower end of the pillar 73 is coupled by a bolt (not shown). Specifically, the bolt penetrates the bolt through hole 29 of the second bracket 28_A, and the bolt through hole 34 of the first bracket 32_B, and the bolt fastening hole 74 of the lower end of the pillar 73 It is fitted to the screw (screw) is fastened to the lower end of the pillar (73).

상하로 겹쳐진 제2 배터리 모듈(10B)의 하단부 지지 부재(20)의 제2 브라켓(35_B), 제1 배터리 모듈(10A)의 하단부 지지 부재(20)의 제1 브라켓(25_A), 및 기둥(73)의 하단부도 볼트(미도시)에 의해 결합된다. 구체적으로, 상기 볼트는 상기 제2 브라켓(35_B)의 볼트 통공(36), 및 상기 제1 브라켓(25_A)의 볼트 통공(27)을 관통하고 상기 기둥(73) 하단부의 볼트 체결공(74)에 끼워져 스크류 체결됨으로써 상기 기둥(73) 하단부에 고정 결합된다.The second bracket 35_B of the lower end supporting member 20 of the second battery module 10B overlapping up and down, the first bracket 25_A of the lower supporting member 20 of the first battery module 10A, and the pillar ( 73) is also coupled by a bolt (not shown). Specifically, the bolt penetrates the bolt through hole 36 of the second bracket 35_B, and the bolt through hole 27 of the first bracket 25_A, and the bolt fastening hole 74 of the lower end of the pillar 73 By being screwed into the screw, it is fixedly coupled to the lower end of the pillar 73.

상하로 겹쳐진 제1 배터리 모듈(10A)의 상단부 지지 부재(50)의 제2 브라켓(58_A), 제2 배터리 모듈(10B)의 상단부 지지 부재(50)의 제1 브라켓(62_B), 및 기둥(73)의 상단부도 볼트(미도시)에 의해 결합된다. 구체적으로, 상기 볼트는 상기 제2 브라켓(58_A)의 볼트 통공(59), 및 상기 제1 브라켓(62_B)의 볼트 통공(64)을 관통하고 상기 기둥(73) 상단부의 볼트 체결공(75)에 끼워져 스크류 체결됨으로써 상기 기둥(73) 상단부에 고정 결합된다.The second bracket 58_A of the upper support member 50 of the first battery module 10A overlapped up and down, the first bracket 62_B of the upper support member 50 of the second battery module 10B, and the pillar ( 73) is also coupled by a bolt (not shown). Specifically, the bolt penetrates the bolt through hole 59 of the second bracket 58_A and the bolt through hole 64 of the first bracket 62_B, and the bolt fastening hole 75 of the upper end of the pillar 73 By being screwed into the screw, it is fixedly coupled to the upper end of the pillar 73.

그 외에, 제2 브라켓과는 겹쳐지지 않은 상단부 지지 부재(50)의 제1 브라켓(55_A, 67_A)과, 상기 제1 브라켓(55_A, 67_A)에 끼워진 기둥(73)의 상단부는 볼트(미도시)에 의해 결합된다. 구체적으로, 상기 볼트는 상기 제1 브라켓(55_A, 67_A)의 볼트 통공(57)을 관통하고 상기 기둥(73) 상단부의 볼트 체결공(75)에 끼워져 스크류 체결됨으로써 상기 기둥(73) 상단부에 고정 결합된다. 또한, 제2 브라켓과는 겹쳐지지 않은 하단부 지지 부재(20)의 제1 브라켓(40_A)과, 상기 제1 브라켓(40_A)에 끼워진 기둥(73)의 하단부는 볼트에 의해 결합된다. 구체적으로, 상기 볼트는 상기 제1 브라켓(40_A)의 볼트 통공(41)을 관통하고 상기 기둥(73) 하단부의 볼트 체결공(74)에 끼워져 스크류 체결됨으로써 상기 기둥(73) 하단부에 고정 결합된다.In addition, the first brackets 55_A and 67_A of the upper support member 50 that do not overlap with the second bracket and the upper ends of the pillars 73 fitted to the first brackets 55_A and 67_A are bolts (not shown) ). Specifically, the bolt penetrates through the bolt hole 57 of the first brackets 55_A and 67_A and is screwed into the bolt fastening hole 75 at the upper end of the pillar 73 to be fixed by screwing on the upper end of the pillar 73 Combined. In addition, the first bracket 40_A of the lower end supporting member 20 that is not overlapped with the second bracket, and the lower end of the pillar 73 fitted to the first bracket 40_A are coupled by bolts. Specifically, the bolt penetrates the bolt through hole 41 of the first bracket 40_A and is screwed into the bolt fastening hole 74 at the lower end of the pillar 73 to be fixedly coupled to the lower end of the pillar 73. .

한편, 도 7 및 도 8를 다시 참조하면, 단일의 배터리 모듈(10)을 구비하는 배터리 패키지의 경우에는 인접한 한 쌍의 배터리 모듈(10)의 제2 브라켓과 제1 브라켓은 겹쳐지지 않는다. 따라서, 이 경우에, 하단부 지지 부재(20)의 제1 브라켓(25, 32, 40)과 상기 제1 브라켓(25, 32, 40)에 끼워지는 기둥(73)의 하단부는, 상기 제1 브라켓(25, 32, 40)의 볼트 통공(27, 34, 42)을 관통하고 상기 기둥(73) 하단부의 볼트 체결공(74)에 끼워져 스크류 체결되는 볼트(미도시)에 의해 결합될 수 있다. 그리고, 상단부 지지 부재(50)의 제1 브라켓(55, 62, 67)과 상기 제1 브라켓(55, 62, 67)에 끼워지는 기둥(73)의 상단부는, 상기 제1 브라켓(55, 62, 67)의 볼트 통공(57, 64, 69)을 관통하고 상기 기둥(73) 상단부의 볼트 체결공(75)에 끼워져 스크류 체결되는 볼트(미도시)에 의해 결합될 수 있다. Meanwhile, referring to FIGS. 7 and 8 again, in the case of a battery package having a single battery module 10, the second bracket and the first bracket of the adjacent pair of battery modules 10 do not overlap. Accordingly, in this case, the first brackets 25, 32, 40 of the lower end supporting member 20 and the lower ends of the pillars 73 fitted to the first brackets 25, 32, 40, the first bracket It can be coupled by a bolt (not shown) through the bolt through holes (27, 34, 42) of (25, 32, 40) and screwed into the bolt fastening hole 74 at the lower end of the pillar 73. And, the first bracket (55, 62, 67) of the upper support member 50 and the upper end of the pillar 73 fitted to the first bracket (55, 62, 67), the first bracket (55, 62) , 67) through the bolt through holes (57, 64, 69) and fitted into the bolt fastening hole (75) at the upper end of the pillar (73) can be coupled by a screw fastening bolt (not shown).

이상에서 설명한 배터리 패키지는 한 종류의 배터리 모듈(10) 복수 개를 일렬로 배치하고 결합하여 구성된다. 따라서, 배터리 모듈(10)의 개수를 가감하여 배터리 패키지의 전기 용량을 쉽게 변경할 수 있다. 다시 말해, 배터리 모듈(10)을 구성하는 배터리 셀(11), 하단부 지지 부재(20), 상단부 지지 부재(50), 및 기둥(73)을 각각 한 종류씩 설계 제작하고, 배터리 모듈(10)의 개수를 가감하여 다양한 전기 용량의 배터리 패키지를 제조할 수 있으므로, 배터리 패키지의 생산 원가를 낮출 수 있고, 주문에 빠르게 대응하여 배터리 패키지를 공급할 수 있다. The battery package described above is configured by arranging and combining a plurality of battery modules 10 of one type. Therefore, it is possible to easily change the electric capacity of the battery package by adding or subtracting the number of the battery modules 10. In other words, the battery cell 11 constituting the battery module 10, the lower end support member 20, the upper end support member 50, and the pillar 73 are designed and manufactured one by one, respectively, and the battery module 10 Since it is possible to manufacture battery packages of various electric capacities by adding and subtracting the number of pieces, it is possible to lower the production cost of the battery package and to supply the battery package in response to an order quickly.

본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능함을 이해할 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 보호범위는 첨부된 특허청구범위에 의해서만 정해져야 할 것이다. The present invention has been described with reference to the embodiments shown in the drawings, but these are merely exemplary, and those skilled in the art will understand that various modifications and other equivalent embodiments are possible therefrom. Therefore, the true protection scope of the present invention should be defined only by the appended claims.

10: 배터리 모듈
11: 배터리 셀 20: 하단부 지지 부재
25,28,32,35,55,58,62: 브라켓 50: 상단부 지지 부재
73: 기둥 80: 모듈 PCB
100: 전력 시스템 110: 태양 전지판
120: 분리형 배터리 패키지 130: 태양 전력 조절기
140: 전력 변환기 150: 전력 분배기
200: 구조 및 열 제어 시스템 300: 자세 결정 시스템
400: 통신 시스템 500: 명령/데이터 처리 시스템
1000: 인공 위성 장치.
10: battery module
11: Battery cell 20: Lower support member
25,28,32,35,55,58,62: Bracket 50: Upper support member
73: column 80: module PCB
100: power system 110: solar panel
120: detachable battery package 130: solar power regulator
140: power converter 150: power distributor
200: structure and heat control system 300: attitude determination system
400: communication system 500: command/data processing system
1000: satellite device.

Claims (6)

구조 및 열 제어 시스템, 자세 결정 제어 시스템, 전력 시스템, 통신 시스템 및 명령/데이터 처리 시스템으로 이루어진 서브 시스템을 구비하는 인공 위성 장치에 있어서,
상기 전력 시스템은,
빛 에너지를 전기 에너지로 바꿀 수 있는 태양 전지판;
상기 태양 전지판에서 생성된 전기 에너지를 저장할 수 있고, 전기 에너지의 저장 용량이 조정 가능하도록 분리될 수 있는 복수의 배터리 모듈로 마련된 배터리 패키지;
상기 배터리 패키지의 상태에 따라 상기 태양 전지판을 전개하는 기능을 수행하는 태양 전력 조절기;
상기 태양 전지판 및 배터리 패키지의 전기 에너지를 상기 인공 위성 내부의 각각의 서브 시스템에 사용되는 전력에 적합하게 변환하는 전력 변환기; 및
지상의 원격 제어 명령에 따라 상기 서브 시스템에 전력을 분배하는 전력 분배기를 구비하는 것을 특징으로 하는 분리형 배터리 패키지를 갖는 인공 위성 장치의 전력 시스템.
In the satellite device having a subsystem consisting of a structure and thermal control system, attitude control system, power system, communication system and command / data processing system,
The power system,
A solar panel capable of converting light energy into electrical energy;
A battery package provided with a plurality of battery modules that can store electrical energy generated by the solar panel and can be separated so that the storage capacity of the electrical energy is adjustable;
A solar power regulator performing a function of deploying the solar panel according to the state of the battery package;
A power converter that converts the electrical energy of the solar panel and battery package to power used for each subsystem in the satellite; And
And a power divider for distributing power to the sub-system according to a remote control command on the ground.
제1 항에 있어서,
상기 배터리 모듈들은,
기둥의 형태로 서로 인접하여 설치된 복수개의 배터리 셀(battery cell);
상기 배터리 셀의 하부에 마련된 하단부 지지 부재;
상기 배터리 셀의 상부에 마련된 상단부 지지 부재;,
상기 복수개의 배터리 셀 외곽에서 상기 하단부 지지 부재와 상단부 지지 부재를 지지하며 고정하는 복수의 기둥들(pillars); 및
상기 상단부 지지 부재 상부에 위치하며 상기 복수개의 배터리 셀과 전기적으로 서로 연결된 모듈 PCB(Printed Circuit Board)를 구비하는 것을 특징으로 하는 분리형 배터리 패키지를 갖는 인공 위성 장치의 전력 시스템.
According to claim 1,
The battery modules,
A plurality of battery cells installed adjacent to each other in the form of pillars;
A lower end support member provided under the battery cell;
An upper support member provided on the battery cell;
A plurality of pillars supporting and fixing the lower end support member and the upper end support member outside the plurality of battery cells; And
Power system of the satellite device having a separate battery package, characterized in that it comprises a module printed circuit board (PCB) located on the upper support member and electrically connected to the plurality of battery cells.
제2 항에 있어서,
상기 배터리 모듈들은,
3의 배수의 스트링(string)으로 이루어진 것을 특징으로 하는 분리형 배터리 패키지를 갖는 인공 위성 장치의 전력 시스템.
According to claim 2,
The battery modules,
Power system of a satellite device with a detachable battery package, characterized in that it consists of a string of multiples of three.
제2 항에 있어서,
상기 배터리 패키지는,
분리될 수 있는 3개의 배터리 모듈로 이루어진 것을 특징으로 하는 분리형 배터리 패키지를 갖는 인공 위성 장치의 전력 시스템.
According to claim 2,
The battery package,
Power system of a satellite device with a detachable battery package, characterized in that it consists of three battery modules that can be separated.
제1 항에 있어서,
상기 복수개의 배터리 셀들은,
내부에 마련된 와이어 형태의 전극 및 커넥터를 통해 상기 모듈 PCB와 전기적으로 서로 착탈식으로 연결되는 것을 특징으로 하는 분리형 배터리 패키지를 갖는 인공 위성 장치의 전력 시스템.
According to claim 1,
The plurality of battery cells,
Power system of a satellite device having a detachable battery package, characterized in that the module PCB is electrically and detachably connected to each other through an electrode and a connector in the form of a wire.
제2 항에 있어서,
상기 상단부 지지 부재 및 하단부 지지 부재는,
그 재질이 전기적 절연성이 높은 적층형 유리 섬유(G10)인 것을 특징으로 하는 분리형 배터리 패키지를 갖는 인공 위성 장치의 전력 시스템.
According to claim 2,
The upper support member and the lower support member,
Power system of a satellite device having a detachable battery package, characterized in that the material is a laminated glass fiber (G10) with high electrical insulation.
KR1020180148807A 2018-11-27 2018-11-27 An Electrical power system of artificial satellite having a separable battery package KR102170823B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020180148807A KR102170823B1 (en) 2018-11-27 2018-11-27 An Electrical power system of artificial satellite having a separable battery package

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020180148807A KR102170823B1 (en) 2018-11-27 2018-11-27 An Electrical power system of artificial satellite having a separable battery package

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20200063412A true KR20200063412A (en) 2020-06-05
KR102170823B1 KR102170823B1 (en) 2020-10-28

Family

ID=71089319

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020180148807A KR102170823B1 (en) 2018-11-27 2018-11-27 An Electrical power system of artificial satellite having a separable battery package

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102170823B1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114374037A (en) * 2021-12-15 2022-04-19 深圳航天东方红卫星有限公司 Modular storage battery pack for microsatellite
KR102631206B1 (en) * 2023-10-26 2024-01-31 주식회사 비앤씨텍 Method for controling the operation of a latching current limiter circuit

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20170042407A (en) * 2015-10-08 2017-04-19 주식회사 피플웍스 Extendible Battery Cell Module Assembly
KR20170142192A (en) * 2015-04-30 2017-12-27 월드뷰 새틀라이트 리미티드 System and method for assembling and deploying satellites
KR20180083991A (en) 2017-01-13 2018-07-24 안동대학교 산학협력단 Secondary battery package

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20170142192A (en) * 2015-04-30 2017-12-27 월드뷰 새틀라이트 리미티드 System and method for assembling and deploying satellites
KR20170042407A (en) * 2015-10-08 2017-04-19 주식회사 피플웍스 Extendible Battery Cell Module Assembly
KR20180083991A (en) 2017-01-13 2018-07-24 안동대학교 산학협력단 Secondary battery package

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114374037A (en) * 2021-12-15 2022-04-19 深圳航天东方红卫星有限公司 Modular storage battery pack for microsatellite
KR102631206B1 (en) * 2023-10-26 2024-01-31 주식회사 비앤씨텍 Method for controling the operation of a latching current limiter circuit
KR102631183B1 (en) * 2023-10-26 2024-01-31 주식회사 비앤씨텍 Method for Setting LCL Operation Parameters for Satellite Power Distribution
KR102631203B1 (en) * 2023-10-26 2024-02-01 주식회사 비앤씨텍 Power distribution device for solar power generation system
KR102631192B1 (en) * 2023-10-26 2024-02-01 주식회사 비앤씨텍 LCL circuit for load power and overcurrent control

Also Published As

Publication number Publication date
KR102170823B1 (en) 2020-10-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6882072B2 (en) Energy storage flywheel system with a power connector that integrally mounts one or more controller circuits
EP0780294B1 (en) Space module
US7762832B2 (en) Systems for providing electrical interconnection between solar modules
CN102975867B (en) Satellite module and modularized satellite
US6924985B2 (en) Method of waterproofing power circuit section and power module having power circuit section
US10187989B2 (en) Electronic component
EP3339188B1 (en) Cubesat bus architecture
US20060243318A1 (en) Solar Module For Generating Electrical Energy
KR102170823B1 (en) An Electrical power system of artificial satellite having a separable battery package
CN106252573A (en) Interconnection module
EA036142B1 (en) Modular architecture for making microsatellites
US10559856B2 (en) Battery
US11329340B2 (en) Battery pack having bottom connection type tray and method of manufacturing the same
EP3431398A1 (en) Satellite cover panel
KR101674504B1 (en) Capacitor module
CN110651378B (en) Electricity storage module
US20070279842A1 (en) Electrical connection box
EP3432331B1 (en) Connection structure for energy storage module
CN109703784B (en) Microsatellite with integrated electronic integrated case as main body
KR102169001B1 (en) Battery module and battery package with the same
JP2006114424A (en) Battery pack
JP3214849U (en) Power storage device
JP6288898B1 (en) Power storage device
CN220509136U (en) Battery mounting structure of GNSS receiver
CN218514656U (en) Installing support and feeder automation terminal device

Legal Events

Date Code Title Description
AMND Amendment
E601 Decision to refuse application
X091 Application refused [patent]
AMND Amendment
X701 Decision to grant (after re-examination)
GRNT Written decision to grant