KR20200092730A - 울트라 캐패시터 모듈용 전압 방전 장치 - Google Patents

울트라 캐패시터 모듈용 전압 방전 장치 Download PDF

Info

Publication number
KR20200092730A
KR20200092730A KR1020190010033A KR20190010033A KR20200092730A KR 20200092730 A KR20200092730 A KR 20200092730A KR 1020190010033 A KR1020190010033 A KR 1020190010033A KR 20190010033 A KR20190010033 A KR 20190010033A KR 20200092730 A KR20200092730 A KR 20200092730A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
module
connector
voltage
ultracapacitor
discharge device
Prior art date
Application number
KR1020190010033A
Other languages
English (en)
Inventor
유용현
김성현
Original Assignee
엘에스엠트론 주식회사
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 엘에스엠트론 주식회사 filed Critical 엘에스엠트론 주식회사
Priority to KR1020190010033A priority Critical patent/KR20200092730A/ko
Publication of KR20200092730A publication Critical patent/KR20200092730A/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/0013—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries acting upon several batteries simultaneously or sequentially
    • H02J7/0014—Circuits for equalisation of charge between batteries
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/42—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
    • H01M10/425—Structural combination with electronic components, e.g. electronic circuits integrated to the outside of the casing
    • H01M2010/4271—Battery management systems including electronic circuits, e.g. control of current or voltage to keep battery in healthy state, cell balancing
    • Y—GENERAL 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
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10—Energy storage using batteries

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Secondary Cells (AREA)

Abstract

본 발명은 울트라 캐패시터 모듈용 전압 방전 장치에 관한 것으로, 회로 패턴을 구비하는 회로기판; 상기 회로기판 상에 배치되어, 울트라 캐패시터 모듈에 장착된 하나 이상의 케이블 커넥터 장치와 연결되는 UC 모듈 커넥터; 상기 UC 모듈 커넥터의 인접 영역에 배치되어, 상기 울트라 캐패시터 모듈을 구성하는 n 개의 울트라 캐패시터 셀들의 전압을 측정하기 위한 전압 측정 커넥터; 및 상기 복수의 울트라 캐패시터 셀들에 대응하는 방전 소자들을 이용하여 상기 울트라 캐패시터 셀들의 전압을 방전시키는 UC 방전부를 포함하고, 상기 UC 모듈 커넥터 및 전압 측정 커넥터는 각각 n+1 개의 핀들을 구비하는 것을 특징으로 한다.

Description

울트라 캐패시터 모듈용 전압 방전 장치{VOLTAGE DISCHARGE DEVICE FOR ULTRA CAPACITOR MODULE}
본 발명은 울트라 캐패시터 모듈용 전압 방전 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 울트라 캐패시터 모듈을 구성하는 울트라 캐패시터 셀들의 전압을 완전히 방전시킬 수 있는 UC 모듈용 전압 방전 장치에 관한 것이다.
울트라 캐패시터(Ultra-Capacitor, UC)는 슈퍼 캐패시터(Super Capacitor)라고도 불리며, 전해 콘덴서와 이차전지의 중간적인 특성을 갖는 에너지 저장장치로써 높은 효율, 반영구적인 수명 특성으로 이차전지와의 병용 및 대체 가능한 차세대 에너지 저장장치이다.
울트라 캐패시터의 전압은 3V 이하에 불과하므로 울트라 캐패시터를 고전압 어플리케이션(application)에 이용하고자 하는 경우, 다수 개의 울트라 캐패시터를 직렬로 연결하여 구성한 울트라 캐패시터 모듈이 이용된다.
그런데, 이러한 울트라 캐패시터 모듈을 구성하는 복수의 울트라 캐패시터들의 초기 전압, 용량 편차, 누설 전류 편차 및 내부 저항 편차 등으로 인해 각 울트라 캐패시터의 전압 불균형이 발생함에 따라 해당 모듈을 구성하는 울트라 캐패시터들의 수명이 상이해질 수 있다. 따라서, 상기 울트라 캐패시터들 중 가장 높은 전압을 갖는 울트라 캐패시터의 수명이 다하게 되면 나머지 울트라 캐패시터들의 수명이 잔존하더라도 해당 모듈의 수명이 다할 수밖에 없어 결과적으로 울트라 캐패시터 모듈의 수명이 단축될 수밖에 없는 문제점이 있다. 이러한 문제점을 해결하기 위해 울트라 캐패시터들 간의 전압을 밸런싱하는 전압 밸런싱 회로를 울트라 캐패시터 모듈에 장착하고 있다.
종래 기술에 따른 전압 밸런싱 회로의 구동 방식은 크게 수동 밸런싱(passive balancing) 방식과 능동 밸런싱(active balancing) 방식으로 분류될 수 있다. 수동 밸런싱 방식은 다른 셀보다 높은 전압을 갖는 셀을 저항 소자(R)로 방전하여 소비시킴으로써 셀 간 전압 편차를 없애주는 기술이며, 능동 밸런싱 방식은 상대적으로 높은 전압의 셀로부터 상대적으로 낮은 전압의 셀로 에너지를 전달하여 셀 간 전압 편차를 없애주는 기술이다. 수동 밸런싱 방식을 갖는 전압 밸런싱 회로는 한국특허공개공보 제10-2019-0000142호에서 제안하고 있으며, 능동 밸런싱 방식을 갖는 전압 밸런싱 회로는 미국특허등록공보 US 7,193,392에서 제안하고 있다.
또한, 기존의 울트라 캐패시터 셀의 제조 공정에서, 개개의 울트라 캐패시터 셀의 성능을 평가하기 위하여 충/방전 지그(jig)가 사용되고 있다. 이러한 충방전 지그는 울트라 캐패시터 셀을 탑재하는 방식으로서, 한국특허공개공보 제10-2011-0054676호에서 제안하고 있다. 가령, 도 1에 도시된 바와 같이, 기존의 배터리 충/방전기용 지그 장치(10)는 개별 에너지 저장 셀을 한 쌍의 전원 접속 핀 사이에 거치하여 충/방전 하는 방식으로 다소 복잡한 구조로 이루어져 있다.
한편, 고객사의 요청 등에 따라, 전압 밸런싱 회로를 구비하지 않는 울트라 캐패시터 모듈을 제조하는 경우가 있다. 이러한 경우, 울트라 캐패시터 모듈을 구성하는 울트라 캐패시터 셀들의 초기 전압은 해당 모듈의 생산일 이후에 자가 방전량의 차이 등으로 인해 서로 다를 수 있고, 공장 출하 시 이러한 전압 편차들은 해당 모듈을 구성하는 울트라 캐패시터 셀들의 수명 또는 신뢰성에 악영향을 미치는 문제가 있다. 따라서, 울트라 캐패시터 모듈의 공장 출하 전에, 별도의 전압 방전 장치를 마련하여 해당 모듈을 구성하는 울트라 캐패시터 셀들의 전압 편차를 제거할 필요가 있다.
[선행기술문헌]
[특허문헌]
(특허문헌 1) 한국특허공개공보 제10-2019-0000142호
(특허문헌 2) 미국특허등록공보 US 7,193,392호
(특허문헌 3) 한국특허공개공보 제10-2011-0054676호
상기 기술적 과제를 해결하기 위하여, 본 발명은 울트라 캐패시터 모듈을 구성하는 복수의 울트라 캐패시터 셀들의 전압을 완전히 방전시킬 수 있는 UC 모듈용 전압 방전 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 울트라 캐패시터 모듈을 구성하는 복수의 울트라 캐패시터 셀들의 방전 전압을 간편하게 측정할 수 있는 UC 모듈용 전압 방전 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 회로 패턴을 구비하는 회로기판; 상기 회로기판 상에 배치되어, 울트라 캐패시터 모듈에 장착된 하나 이상의 케이블 커넥터 장치와 연결되는 UC 모듈 커넥터; 상기 UC 모듈 커넥터의 인접 영역에 배치되어, 상기 울트라 캐패시터 모듈을 구성하는 n 개의 울트라 캐패시터 셀들의 전압을 측정하기 위한 전압 측정 커넥터; 및 상기 울트라 캐패시터 셀들에 대응하는 방전 소자들을 이용하여 상기 울트라 캐패시터 셀들의 전압을 방전시키는 UC 방전부를 포함하고, 상기 UC 모듈 커넥터 및 전압 측정 커넥터는 각각 n+1 개의 핀들을 구비하는 것을 특징으로 하는 UC 모듈용 전압 방전 장치를 제공한다.
좀 더 바람직하게는, 상기 회로 패턴은, UC 모듈 커넥터와 전압 측정 커넥터와 UC 방전부 간을 전기적으로 연결하는 것을 특징으로 한다. 또한, 상기 UC 모듈 커넥터는, n 개의 울트라 캐패시터 셀들과 병렬로 연결되도록 형성되는 것을 특징으로 한다.
좀 더 바람직하게는, 상기 전압 측정 커넥터는, UC 모듈 커넥터와 UC 방전부 사이에 배치되어, 상기 UC 모듈 커넥터 및 상기 UC 방전부와 전기적으로 연결되도록 형성되는 것을 특징으로 한다. 또한, 상기 전압 측정 커넥터는, 복수의 핀들과, 상기 복수의 핀들 각각을 둘러싸는 직육면체 형상의 프로브 수용부들을 포함하는 것을 특징으로 한다. 각각의 프로브 수용부는 각각의 핀을 사각형 모양으로 둘러싸는 직육면체 형성으로 구성되며, 상기 프로브 수용부의 모서리 길이는 수학식 '각 프로브 수용부의 높이(c) > 각 프로브 수용부의 바닥면의 가로 길이(a) or 각 프로브 수용부의 바닥 면의 세로 길이(b)'를 만족하는 것을 특징으로 한다. 또한, 각각의 프로브 수용부는, 전압 측정 프로브를 안정적으로 수용하기 위한 개구부를 포함하며, 상기 개구부는 상기 프로브 수용부의 형상에 대응하는 것을 특징으로 한다. 또한, 각각의 프로브 수용부는, 해당 프로브 수용부의 내부에 위치하는 핀 방향으로 수렴하는 형상을 갖는 요철부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
좀 더 바람직하게는, 상기 UC 모듈 커넥터 및 전압 측정 커넥터는, 플러그(plug) 타입 또는 리셉터클(receptacle) 타입의 커넥터임을 특징으로 한다. 또한, 상기 UC 모듈 커넥터는, 케이블 커넥터 장치의 일 단에 설치된 커넥터와 결합하기 위한 하나 이상의 체결 부재를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
좀 더 바람직하게는, 상기 UC 방전부는, 서로 직렬 연결되는 복수의 저항 소자들을 포함하는 것을 특징으로 한다. 또한, 상기 복수의 저항 소자들은, 서로 동일한 저항 값을 갖는 것을 특징으로 한다. 또한, 상기 UC 방전부는, 서로 직렬 연결되는 복수의 LED 소자들을 포함하는 것을 특징으로 한다.
좀 더 바람직하게는, 상기 방전 소자들의 개수는 복수의 울트라 캐패시터 셀들의 개수에 대응하는 것을 특징으로 한다. 또한, 상기 방전 소자들은, 복수의 에너지 캐패시터 셀들과 병렬로 연결되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 실시 예들 중 적어도 하나에 의하면, 울트라 캐패시터 모듈의 공장 출하 전에 UC 모듈용 전압 방전 장치를 이용하여 해당 모듈을 구성하는 울트라 캐패시터 셀들의 전압을 완전히 방전시킬 수 있다는 장점이 있다.
또한, 본 발명의 실시 예들 중 적어도 하나에 의하면, 울트라 캐패시터 모듈의 공장 출하 전에 해당 모듈을 구성하는 울트라 캐패시터 셀들의 방전 전압을 간편하게 측정할 수 있다는 장점이 있다.
다만, 본 발명의 실시 예들에 따른 UC 모듈용 전압 방전 장치가 달성할 수 있는 효과는 이상에서 언급한 것들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 종래 기술에 따른 배터리 충/방전기용 지그 장치의 구성을 나타내는 도면;
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 울트라 캐패시터 모듈의 외관을 나타내는 사시도;
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 UC 모듈용 전압 방전 장치의 구성 블록도;
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 UC 모듈용 전압 방전 장치의 외관을 나타내는 평면도;
도 5는 도 4의 UC 모듈용 전압 방전 장치에 형성된 프로브 수용부의 구성을 예시하는 도면;
도 6은 울트라 캐패시터 셀의 전압 방전 패턴을 도시하는 도면;
도 7a는 울트라 캐패시터 모듈의 울트라 캐패시터 셀들과 UC 모듈용 전압 방전 장치의 저항 소자들 간의 전기적 연결 구조를 설명하기 위해 참조되는 도면;
도 7b는 울트라 캐패시터 모듈의 울트라 캐패시터 셀들과 UC 모듈용 전압 방전 장치의 LED 소자들 간의 전기적 연결 구조를 설명하기 위해 참조되는 도면;
도 8은 본 발명의 일 실시 예에 따른 울트라 캐패시터 셀의 전압 측정 방법을 설명하기 위해 참조되는 도면;
도 9는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 울트라 캐패시터 셀의 전압 측정 방법을 설명하기 위해 참조되는 도면.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 명세서에 개시된 실시 예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 유사한 구성요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 이하 본 명세서에 개시된 실시 예를 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 명세서에 개시된 실시 예의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 첨부된 도면은 본 명세서에 개시된 실시 예를 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 본 명세서에 개시된 기술적 사상이 제한되지 않으며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
본 발명은, 울트라 캐패시터 모듈을 구성하는 복수의 울트라 캐패시터 셀들의 전압을 완전히 방전시킬 수 있는 UC 모듈용 전압 방전 장치를 제안한다. 또한, 본 발명은 울트라 캐패시터 모듈을 구성하는 복수의 울트라 캐패시터 셀들의 방전 전압을 간편하게 측정할 수 있는 UC 모듈용 전압 방전 장치를 제안한다.
이하에서는, 본 발명의 다양한 실시 예들에 대하여 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 울트라 캐패시터 모듈의 외관을 나타내는 사시도이다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 울트라 캐패시터 모듈(100)은 셀 조립체(110), 상기 셀 조립체(110)를 수용하는 케이스 모듈(120), 상기 셀 조립체(110)와 전기적으로 연결되는 하나 이상의 케이블 커넥터 장치(130)를 포함할 수 있다.
셀 조립체(110)는 적어도 둘 이상의 울트라 캐패시터(또는 울트라 캐패시터 셀)들이 직렬 연결되어 형성될 수 있다. 이러한 셀 조립체(110)를 구성하는 울트라 캐패시터는 빠른 충/방전 특성을 가지며 이에 따라 이동통신 정보기기인 휴대폰, 노트북, PDA 등의 보조 전원으로서뿐만 아니라, 고 용량이 요구되는 전기 자동차나 하이브리드 자동차, 태양전지용 전원 장치, 무 정전 전원 공급 장치(Uninterruptible Power Supply: UPS) 등의 주 전원 또는 보조 전원으로 사용될 수 있다.
각각의 울트라 캐패시터는 원통 형상으로 형성될 수 있으며, 일렬로 배열되는 인접 울트라 캐패시터들과 직렬로 연결되어 셀 조립체(110)를 구성할 수 있다. 이때, 서로 이웃하는 울트라 캐패시터 간의 연결은 연결 부재, 예를 들어 너트(nut) 및 부스바(bus bar)에 의해 연결될 수 있다.
각각의 울트라 캐패시터는 베어셀, 제1 및 제2 내부 터미널, 제1 및 제2 외부 터미널, 케이스를 포함할 수 있다. 여기서, 베어셀은 전극소자라 불리는 것으로서, 양극(Anode), 음극(Cathode) 및 분리막(Separator)이 권취되어 형성된다. 제1 내부 터미널은 베어셀의 양극과 전기적으로 연결되도록 형성되고, 제2 내부 터미널은 베어셀의 음극과 전기적으로 연결되도록 형성된다. 제1 외부 터미널은 제1 내부 터미널과 일체형으로 결합되어 케이스 상단을 밀봉하도록 형성되고, 제2 외부 터미널은 제2 내부 터미널과 일체형으로 결합되어 케이스 하단을 밀봉하도록 형성된다. 케이스는 베어셀을 수용하기 위한 내부 공간을 갖도록 형성된다.
케이스 모듈(120)은 복수의 울트라 캐패시터들이 직렬 연결되어 형성된 셀 조립체(110)와, 상기 복수의 울트라 캐패시터들과 전기적으로 연결되는 하나 이상의 케이블 커넥터 장치(130)를 수용할 수 있다.
케이스 모듈(120)은 동일 또는 유사한 형태를 갖는 적어도 둘 이상의 플레이트 부재들이 다수의 체결 부재를 통해 결합되어 형성될 수 있다. 상기 케이스 모듈(120)에는 셀 조립체(110) 및 케이블 커넥터 장치(130)를 수용하는 내부 공간이 형성될 수 있다.
케이스 모듈(120)은 적어도 일 측면이 개방된 직육면체 또는 정육면체 형상으로 형성될 수 있다. 또한, 케이스 모듈(120)은 복수 개의 셀 조립체들(110)을 수용하기 위해 다단 형태로 형성될 수 있다. 일 예로, 케이스 모듈(120)은 제1 단(즉, 케이스 모듈의 하단)에 위치하는 제1 셀 조립체와 제2 단(즉, 케이스 모듈의 상단)에 위치하는 제2 셀 조립체를 수용할 수 있다. 본 실시 예에서, 상기 제1 및 제2 셀 조립체 각각은 48개의 울트라 캐패시터 셀들이 직렬 연결되어 구성될 수 있다.
케이스 모듈(120)은 셀 조립체(110) 및/또는 케이블 커넥터 장치(130)와의 전기적 쇼트(short)를 방지하기 위해 절연성 재질로 형성될 수 있다. 또한, 케이스 모듈(120)은 외부의 충격이나 환경 등으로부터 셀 조립체(110)를 안전하게 보호하기 위해 내구성 및/또는 내열성이 강한 재질로 형성될 수 있다.
케이블 커넥터 장치(130)는, 케이스 모듈(120)의 개방된 적어도 일 측면에 배치되어, 셀 조립체(110)를 구성하는 복수의 울트라 캐패시터 셀들과 전기적으로 연결되도록 구성될 수 있다. 이에 따라, 케이블 커넥터 장치(130)는 울트라 캐패시터 모듈(100)의 중간 전압, 내부 온도, 과전압 발생 여부 등과 같은 동작 상태를 모니터링하기 위해 사용될 수 있다. 또한, 케이블 커넥터 장치(130)는 해당 모듈(100)을 구성하는 복수의 울트라 캐패시터 셀들의 전압을 밸런싱하거나 혹은 해당 셀들을 충/방전하기 위해 사용될 수 있다.
케이블 커넥터 장치(130)의 일 단은 케이스 모듈(120) 또는 셀 조립체(110)에 설치된 커넥터(미도시)와 전기적으로 연결될 수 있고, 타 단은 외부 모니터링 시스템(미도시), 전압 밸런싱 장치(미도시) 또는 UC 모듈용 전압 방전 장치(미도시) 등에 설치된 커넥터와 전기적으로 연결될 수 있다.
케이블 커넥터 장치(130)는 각 울트라 캐패시터 셀의 양 단에 병렬로 연결되는 복수의 와이어들을 포함하는 케이블과, 상기 케이블의 일 단에 설치된 제1 커넥터와, 상기 케이블의 타 단에 설치된 제2 커넥터로 구성될 수 있다. 여기서, 제1 커넥터는 케이스 모듈(120) 또는 셀 조립체(110)에 설치된 커넥터와 연결될 수 있고, 제2 커넥터는 외부 모니터링 시스템, 전압 밸런싱 장치 또는 UC 모듈용 전압 방전 장치 등에 설치된 커넥터와 연결될 수 있다.
이상 상술한 바와 같이, 본 발명의 일 실시 예에 따른 울트라 캐패시터 모듈(100)은 복수의 울트라 캐패시터 셀들의 전압을 밸런싱하기 위한 회로기판을 구비하는 대신 하나 이상의 케이블 커넥터 장치(130)를 구비할 수 있다. 이에 따라, 해당 모듈이 적용된 시스템의 운영자는 케이블 커넥터 장치(130)를 이용하여 울트라 캐패시터 모듈(100)을 구성하는 울트라 캐패시터 셀들의 상태를 모니터링하거나 혹은 해당 셀들의 전압을 밸런싱할 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 UC 모듈용 전압 방전 장치의 구성 블록도이다.
도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 UC 모듈용 전압 방전 장치(200)는 회로기판(210), UC 모듈 커넥터(220), 전압 측정 커넥터(230) 및 UC 방전부(240)를 포함할 수 있다. 도 3에 도시된 구성요소들은 UC 모듈용 전압 방전 장치(200)를 구현하는데 있어서 필수적인 것은 아니어서, 본 명세서상에서 설명되는 UC 모듈용 전압 방전 장치는 위에서 열거된 구성요소들보다 많거나, 또는 적은 구성요소들을 가질 수 있다.
회로기판(210)은 UC 모듈 커넥터(220), 전압 측정 커넥터(230) 및 UC 방전부(240)를 실장할 수 있다. 상기 회로기판(210)으로는 PCB(Printed Circuit Board) 기판 또는 FPCB(Flexible Printed Circuit Board) 기판 등이 사용될 수 있으며 반드시 이에 제한되지는 않는다.
회로기판(210)은 UC 모듈 커넥터(220)와 전압 측정 커넥터(230)와 UC 방전부(240) 간을 전기적으로 연결하기 위해 미리 결정된 회로 패턴을 구비할 수 있다. 상기 회로 패턴은 구리(Cu), 은(Ag), 알루미늄(Al) 등과 같은 전도성 재질로 형성될 수 있다.
UC 모듈 커넥터(220)는, 회로기판(210) 상의 일 영역에 배치되어, 울트라 캐패시터 모듈(100)의 케이블 커넥터 장치(130)와 전기적으로 연결되도록 형성될 수 있다. 상기 케이블 커넥터 장치(130)가 리셉터클(receptacle) 타입의 커넥터인 경우, 상기 UC 모듈 커넥터(220)는 플러그(plug) 타입의 커넥터로 구성될 수 있다. 반대로, 상기 케이블 커넥터 장치(130)가 플러그 타입의 커넥터인 경우, 상기 UC 모듈 커넥터(220)는 리셉터클 타입의 커넥터로 구성될 수 있다.
UC 모듈 커넥터(220)는 케이블 커넥터 장치(130)와의 물리적 결합을 통해 울트라 캐패시터 모듈(100)을 구성하는 복수의 울트라 캐패시터 셀들과 전기적으로 연결될 수 있다. 이때, 상기 UC 모듈 커넥터(220)의 각 핀(또는 단자)은 각각의 울트라 캐패시터 셀과 병렬로 연결될 수 있다.
전압 측정 커넥터(230)는, 회로기판(210) 상의 일 영역에 배치되어, UC 모듈 커넥터(220) 및 UC 방전부(240)와 전기적으로 연결되도록 형성될 수 있다. 상기 전압 측정 커넥터(230)는 회로기판(210) 상의 UC 모듈 커넥터(220)와 UC 방전부(240) 사이에 배치될 수 있다.
전압 측정 커넥터(230)는 UC 모듈 커넥터(220) 및 UC 방전부(240)와 전기적으로 연결되는 복수의 울트라 캐패시터 셀들의 전압을 측정하기 위해 사용될 수 있다. 상기 전압 측정 커넥터(230)는 플러그 타입 또는 리셉터클 타입의 커넥터로 구성될 수 있으며 반드시 이에 제한되지는 않는다.
UC 방전부(240)는, 회로기판(210) 상의 일 영역에 배치되어, UC 모듈 커넥터(220) 및 전압 측정 커넥터(230)와 전기적으로 연결되도록 형성될 수 있다. 이때, 상기 UC 모듈 커넥터(220) 및 전압 측정 커넥터(230)의 각 핀은 상기 UC 방전부(240)를 구성하는 복수의 방전 소자들과 병렬로 연결될 수 있다. 이에 따라, 울트라 캐패시터 모듈(100)을 구성하는 울트라 캐패시터 셀들은 복수의 방전 소자들과 병렬로 연결될 수 있다.
UC 방전부(240)는, 울트라 캐패시터 모듈(100)의 공장 출하 전에, UC 모듈 커넥터(220)와 전기적으로 연결되는 복수의 울트라 캐패시터 셀들의 전압을 완전히 방전시킬 수 있다.
UC 방전부(240)는 서로 직렬로 연결되는 복수 개의 저항 소자들을 포함할 수 있다. 상기 저항 소자들의 총 개수는 전압 방전을 수행하고자 하는 울트라 캐패시터 셀들의 총 개수에 대응한다. 또한, 상기 저항 소자들은 서로 동일한 저항 값을 갖는다.
한편, 다른 실시 예로, UC 방전부(240)는 서로 직렬로 연결되는 복수 개의 LED 소자들을 포함할 수 있다. 상기 LED 소자들의 총 개수는 전압 방전을 수행하고자 하는 울트라 캐패시터 셀들의 총 개수에 대응한다. 상기 UC 방전부(240)를 LED 소자로 구성하는 경우, LED 소자의 밝기를 통해 울트라 캐패시터의 전압이 방전되는 정도를 육안으로 파악할 수 있다.
이상 상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 UC 모듈용 전압 방전 장치(200)는 울트라 캐패시터 모듈을 구성하는 울트라 캐패시터 셀들 각각에 대해 소정의 방전 소자(R, D)를 병렬로 연결함으로써, 해당 모듈의 공장 출하 전에 상기 울트라 캐패시터 셀들의 전압을 0V에 가깝게 방전시킬 수 있고, 그로 인해 각 셀 간의 전압 편차를 효과적으로 줄일 수 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 UC 모듈용 전압 방전 장치의 외관을 나타내는 평면도이고, 도 5는 도 4의 UC 모듈용 전압 방전 장치에 형성된 프로브 수용부의 구성을 예시하는 도면이고, 도 6은 울트라 캐패시터 셀의 전압 방전 패턴을 도시하는 도면이며, 도 7a 및 도 7b는 울트라 캐패시터 모듈과 UC 모듈용 전압 방전 장치 간의 전기적 연결 구조를 설명하기 위해 참조되는 도면이다.
도 4 내지 도 7b를 참조하면, 본 발명에 따른 UC 모듈용 전압 방전 장치(300)는 회로기판(310), UC 모듈 커넥터(320), 전압 측정 커넥터(330) 및 UC 방전부(340)를 포함할 수 있다.
회로기판(310)은 UC 모듈 커넥터(320), 전압 측정 커넥터(330) 및 UC 방전부(340)를 실장하기 위한 기판으로서, PCB 기판 또는 FPCB 기판 등이 사용될 수 있다.
회로기판(310)은 UC 모듈 커넥터(320)와 전압 측정 커넥터(330)와 UC 방전부(340) 간을 전기적으로 연결하기 위한 회로 패턴부(315)를 구비할 수 있다. 상기 회로 패턴부(315)는 구리(Cu), 은(Ag), 알루미늄(Al) 등과 같은 전도성 재질로 형성될 수 있다.
UC 모듈 커넥터(320)는, 회로기판(310) 상의 일 영역에 배치되어, 울트라 캐패시터 모듈(100)의 케이블 커넥터 장치와 전기적으로 연결되도록 형성될 수 있다. 본 실시 예에서, 상기 UC 모듈 커넥터(320)는 플러그(plug) 타입의 커넥터로 구성될 수 있다.
UC 모듈 커넥터(320)의 각 핀은 케이블 커넥터 장치의 각 핀과 일대일로 대응하여 연결될 수 있다. 가령, UC 모듈 커넥터(320)의 제1 핀은 케이블 커넥터 장치(130)의 제1 핀과 전기적으로 연결될 수 있고, UC 모듈 커넥터(320)의 제N 핀은 케이블 커넥터 장치(130)의 제N 핀과 전기적으로 연결될 수 있다.
UC 모듈 커넥터(320)는 케이블 커넥터 장치와의 물리적 결합을 통해 울트라 캐패시터 모듈(100)을 구성하는 복수의 울트라 캐패시터 셀들(즉, n개의 울트라 캐패시터 셀들)과 전기적으로 연결될 수 있다. 이때, 상기 UC 모듈 커넥터(320)의 각 핀은 각각의 울트라 캐패시터 셀과 병렬로 연결될 수 있다.
UC 모듈 커넥터(320)는 케이블 커넥터 장치(130)의 일 단에 설치된 커넥터와 결합하기 위한 제1 및 제2 체결 부재(321, 323)를 더 포함할 수 있다. 상기 제1 및 제2 체결 부재(321, 323)는 UC 모듈 커넥터(320) 상에 설치되거나 혹은 UC 모듈 커넥터(320)의 인접 영역에 설치되어, UC 모듈용 전압 방전 장치(300)를 울트라 캐패시터 모듈(100)의 케이블 커넥터 장치(130)에 안정적으로 고정시킬 수 있다.
전압 측정 커넥터(330)는, 회로기판(310) 상에 위치하는 UC 모듈 커넥터(320)와 UC 방전부(340) 사이에 배치되어, 상기 UC 모듈 커넥터(320) 및 UC 방전부(340)와 전기적으로 연결되도록 형성될 수 있다. 일 예로, 전압 측정 커넥터(330)와 UC 방전부(340) 간의 이격 거리는, 전압 측정 커넥터(330)와 UC 모듈 커넥터(320) 간의 이격 거리보다 더 크게 형성될 수 있다. 이는 UC 모듈 커넥터(320)와 전압 측정 커넥터(330)와 UC 방전부(340) 사이에 형성된 회로 패턴(310)의 길이를 최적화하여 상기 회로 패턴에 의한 전압 손실을 최소화하기 위함이다.
전압 측정 커넥터(330)는 UC 모듈 커넥터(320) 및 UC 방전부(340)와 전기적으로 연결되는 복수의 울트라 캐패시터 셀들의 전압을 측정하기 위해 사용될 수 있다. 본 실시 예에서, 상기 전압 측정 커넥터(330)는 플러그 타입의 커넥터로 구성될 수 있다.
전압 측정 커넥터(330)의 각 핀은 UC 모듈 커넥터(320)의 각 핀과 일대일로 대응하여 연결될 수 있다. 가령, 전압 측정 커넥터(330)의 제1 핀은 UC 모듈 커넥터(320)의 제1 핀과 전기적으로 연결될 수 있고, 전압 측정 커넥터(330)의 제N 핀은 UC 모듈 커넥터(320)의 제N 핀과 전기적으로 연결될 수 있다.
전압 측정 커넥터(330)는, 복수의 핀들(또는 접속 핀들, 331)과 상기 복수의 핀들(331) 각각을 미리 결정된 모양으로 둘러싸는 복수의 프로브 수용부들(333)을 포함할 수 있다.
복수의 핀들(331)은 회로기판(310)의 상면에 수직한 방향으로 연장되어 형성될 수 있다. 각 핀(331)의 높이는 각 프로브 수용부(333)의 높이의 1/5 내지 4/5의 범위를 갖도록 형성되는 것이 바람직하다.
복수의 프로브 수용부들(333)은 일체로 형성되거나 혹은 개별적으로 형성될 수 있다. 또한, 상기 복수의 프로브 수용부들(333)의 개수는 상기 복수의 핀들(331)의 개수에 대응한다.
각각의 프로브 수용부(333)는, 울트라 캐패시터 셀의 전압 측정 시, 전압 측정 프로브(미도시)를 지지함과 동시에 상기 전압 측정 프로브를 해당 프로브 수용부(333) 내의 핀(331)으로 안내함으로써, 시스템 운영자의 안정적인 측정이 가능하도록 한다. 또한, 상기 프로브 수용부(333)는, 울트라 캐패시터 셀의 전압 측정 시, 서로 인접하는 핀들(331) 사이에 격벽을 형성함으로써, 상기 전압 측정 프로브가 인접 핀(331)에 접촉하는 것을 방지하여 전압 측정 오류를 줄일 수 있다.
일 예로, 도 5의 (a)에 도시된 바와 같이, 각각의 프로브 수용부(333, A)는 각각의 핀(331)을 사각형 모양으로 둘러싸는 직육면체 형상으로 형성될 수 있다. 또한, 각각의 프로브 수용부(333)에는 전압 측정 프로브(미도시)를 안정적으로 수용하기 위한 개구부(335)가 형성될 수 있다. 상기 개구부(335)는 해당 프로브 수용부(333)의 형상에 대응하는 형상(가령, 직육면체 형상)으로 형성되며, 해당 핀(331)의 길이 방향으로 연장되도록 형성될 수 있다. 또한, 상기 프로브 수용부(333)의 높이(c)는 해당 프로브 수용부(333)의 바닥 면의 가로 길이(a) 및 세로 길이(b)보다 더 크게 형성될 수 있다.
또한, 각각의 프로브 수용부(333)는 소정의 요철부를 구비함으로써, 전압 측정 프로브와의 접촉 면적을 확장시켜 울트라 캐패시터 셀들의 전압 측정 신뢰도를 향상시킬 수 있다. 가령, 도 5의 (b)에 도시된 바와 같이, 각각의 프로브 수용부(330)는, 해당 프로브 수용부(330)의 내부에 위치하는 핀(331) 방향(즉, 하부 방향)으로 수렴하는 형상을 갖는 요철부(337)를 구비할 수 있다.
요철부(337)는 각 프로브 수용부(330)의 내측 중간 지점에 장착되어, 상기 프로브 수용부(330) 내부에 위치하는 핀(331)과 접촉 가능하도록 구성될 수 있다. 또한, 상기 요철부(337)는 각각의 핀(331)과 동일 또는 유사한 전도성 금속 재질로 형성될 수 있다.
UC 모듈 커넥터(320) 및 전압 측정 커넥터(330)는 전압 방전을 수행하고자 하는 울트라 캐패시터 셀들의 총 개수보다 하나 더 많은 개수의 핀들(즉, n+1개의 핀들)을 갖도록 형성될 수 있다. 예를 들어, 전압 방전을 수행하고자 하는 울트라 캐패시터 셀들의 개수가 총 24개인 경우, 상기 UC 모듈 커넥터(320) 및 전압 측정 커넥터(330)를 구성하는 핀들의 개수는 총 25개일 수 있다.
UC 방전부(340)는, 회로기판(310) 상의 일 영역에 배치되어, UC 모듈 커넥터(320) 및 전압 측정 커넥터(330)와 전기적으로 연결되도록 형성될 수 있다. 이때, 상기 UC 모듈 커넥터(320) 및 전압 측정 커넥터(330)의 각 핀은 UC 방전부(340)를 구성하는 복수의 방전 소자들(즉, 저항 소자(R) 또는 LED 소자(D))과 병렬로 연결될 수 있다. 이에 따라, 울트라 캐패시터 모듈(100)을 구성하는 울트라 캐패시터 셀들은 복수의 방전 소자들(R, D)과 병렬로 연결될 수 있다. UC 방전부(340)는, 울트라 캐패시터 모듈(100)의 공장 출하 전에, UC 모듈 커넥터(320)와 전기적으로 연결되는 복수의 울트라 캐패시터 셀들의 전압을 완전히 방전시킬 수 있다. 가령, 도 6에 도시된 바와 같이, UC 방전부(340)는 방전 소자(R, D)를 이용하여 각 울트라 캐패시터 셀의 전압을 0V에 가까운 전압까지 방전시킬 수 있다.
일 실시 예로, UC 방전부(340)는 서로 직렬 연결되는 복수 개의 저항 소자들(R1~R24)을 포함할 수 있다. 상기 저항 소자들(R1~R24)의 총 개수는 전압 방전을 수행하고자 하는 울트라 캐패시터 셀들(UC1~UC24)의 총 개수에 대응한다. 또한, 상기 저항 소자들(R1~R24)은 서로 동일한 저항 값을 갖는다.
UC 방전부(340)를 구성하는 저항 소자들(R1~R24)의 양 단은 UC 모듈 커넥터(320) 및 전압 측정 커넥터(330)의 각 핀에 일대일로 대응하여 연결될 수 있다. 상기 UC 모듈 커넥터(320)의 각 핀은 케이블 커넥터 장치를 통해 울트라 캐패시터 모듈(100)을 구성하는 울트라 캐패시터 셀들(UC1~UC24)의 양 단에 전기적으로 연결될 수 있다. 이러한 전기적 연결 구조를 통해, 각각의 울트라 캐패시터 셀(UC1~UC24)의 양 단에는 그에 해당하는 저항 소자(R1~R24)가 병렬로 연결될 수 있다.
가령, 도 7a에 도시된 바와 같이, 제1 울트라 캐패시터 셀(UC1)의 일 단은 케이블 커넥터 장치(130)의 제1 핀을 통해 UC 모듈 커넥터(320)의 제1 핀과 연결될 수 있고, 상기 UC 모듈 커넥터(320)의 제1 핀은 전압 측정 커넥터(330)의 제1 핀을 통해 제1 저항 소자(R1)의 일 단과 연결될 수 있다. 또한, 제1 울트라 캐패시터 셀(UC1)의 타 단은 케이블 커넥터 장치(130)의 제2 핀을 통해 UC 모듈 커넥터(320)의 제2 핀과 연결될 수 있고, 상기 UC 모듈 커넥터(320)의 제2 핀은 전압 측정 커넥터(330)의 제2 핀을 통해 제1 저항 소자(R1)의 타 단과 연결될 수 있다. 이에 따라, 제1 울트라 캐패시터 셀(UC1)과 그에 해당하는 제1 저항 소자(R1)는 병렬로 연결될 수 있다. 마찬가지로, 제N 울트라 캐패시터 셀(UCN)과 그에 해당하는 제N 저항 소자(RN)는 병렬로 연결될 수 있다.한편, 다른 실시 예로, UC 방전부(340)는 서로 직렬 연결되는 복수 개의 LED 소자들(D1~D24)을 포함할 수 있다. 상기 LED 소자들(D1~D24)의 총 개수는 전압 방전을 수행하고자 하는 울트라 캐패시터 셀들(UC1~UC24)의 총 개수에 대응한다.
UC 방전부(340)를 구성하는 LED 소자들(D1~D24)의 양 단은 UC 모듈 커넥터(320) 및 전압 측정 커넥터(330)의 각 핀에 일대일로 대응하여 연결될 수 있다. 상기 UC 모듈 커넥터(320)의 각 핀은 케이블 커넥터 장치를 통해 울트라 캐패시터 모듈(100)을 구성하는 울트라 캐패시터 셀들(UC1~UC24)의 양 단에 전기적으로 연결될 수 있다. 이러한 전기적 연결 구조를 통해, 각각의 울트라 캐패시터 셀(UC1~UC24)의 양 단에는 그에 해당하는 LED 소자(D1~D24)가 병렬로 연결될 수 있다.
가령, 도 7b에 도시된 바와 같이, 제1 울트라 캐패시터 셀(UC1)의 일 단은 케이블 커넥터 장치(130)의 제1 핀을 통해 UC 모듈 커넥터(320)의 제1 핀과 연결될 수 있고, 상기 UC 모듈 커넥터(320)의 제1 핀은 전압 측정 커넥터(330)의 제1 핀을 통해 제1 LED 소자(D1)의 일 단과 연결될 수 있다. 또한, 제1 울트라 캐패시터 셀(UC1)의 타 단은 케이블 커넥터 장치(130)의 제2 핀을 통해 UC 모듈 커넥터(320)의 제2 핀과 연결될 수 있고, 상기 UC 모듈 커넥터(320)의 제2 핀은 전압 측정 커넥터(330)의 제2 핀을 통해 제1 LED 소자(D1)의 타 단과 연결될 수 있다. 이에 따라, 제1 울트라 캐패시터 셀(UC1)과 그에 해당하는 제1 LED 소자(D1)는 병렬로 연결될 수 있다. 마찬가지로, 제N 울트라 캐패시터 셀(UCN)과 그에 해당하는 제N LED 소자(DN)는 병렬로 연결될 수 있다.
이상 상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 UC 모듈용 전압 방전 장치(300)는 울트라 캐패시터 모듈을 구성하는 울트라 캐패시터 셀들 각각에 대해 소정의 방전 소자(R, D)을 병렬로 연결함으로써, 해당 모듈의 공장 출하 전에 상기 울트라 캐패시터 셀들의 전압을 0V에 가깝게 방전시킬 수 있고, 그로 인해 각 셀 간의 전압 편차를 효과적으로 줄일 수 있다.
도 8은 본 발명의 일 실시 예에 따른 울트라 캐패시터 셀의 전압 측정 방법을 설명하기 위해 참조되는 도면이다.
도 8에 도시된 바와 같이, UC 모듈용 전압 방전 장치(610)는 회로기판의 일 영역에 실장된 UC 모듈 커넥터를 통해 울트라 캐패시터 모듈(미도시)에 장착된 하나 이상의 케이블 커넥터 장치(605)와 전기적으로 연결될 수 있다.
UC 모듈용 전압 방전 장치(610)는 회로기판 상에 실장된 복수의 저항 소자들을 이용하여 울트라 캐패시터 모듈을 구성하는 울트라 캐패시터 셀들의 전압을 완전히 방전시킬 수 있다.
이후, 해당 모듈이 적용된 시스템의 운영자는 전압 측정 장치(620)를 이용하여 울트라 캐패시터 모듈을 구성하는 울트라 캐패시터 셀들의 전압이 0V로 완전히 방전되었는지를 확인할 수 있다.
가령, 도면에 도시된 바와 같이, 시스템 운영자는 전압 측정 장치(620)의 제1 프로브(probe, 621)를 전압 측정 커넥터의 제1 핀(611)에 접촉하고 제2 프로브(623)를 해당 커넥터의 제2 핀(613)에 접촉함으로써, 상기 제1 핀(611)과 제2 핀(613) 사이에 전기적으로 연결되는 울트라 캐패시터 셀(UC1)의 전압을 측정할 수 있다. 이때, 상기 전압 측정 커넥터는 리셉터클 타입의 커넥터로 형성될 수 있다.
전압 측정 커넥터는, 복수의 핀들과 상기 복수의 핀들 각각을 사각형 모양으로 둘러싸는 직육면체 형상의 프로브 수용부들을 포함할 수 있다. 각각의 프로브 수용부에는 전압 측정 장치(620)의 프로브(621, 623)를 수용하기 위한 개구부가 형성될 수 있다. 상기 개구부는 해당 프로브 수용부의 중앙부에 형성되며, 해당 핀의 길이 방향으로 연장되어 형성될 수 있다.
각각의 프로브 수용부는, 울트라 캐패시터 셀의 전압 측정 시, 전압 측정 장치(620)의 프로브들(621, 623)을 지지함과 동시에 해당 프로브들(621, 623)이 해당 프로브 수용부 내에 위치하는 핀 방향으로 안내함으로써, 시스템 운영자의 안정적인 측정이 가능하도록 한다. 또한, 각각의 프로브 수용부는, 울트라 캐패시터 셀의 전압 측정 시, 서로 인접하는 핀들 사이에 격벽을 형성함으로써, 상기 프로브들(621, 623)이 인접 핀에 접촉하는 것을 방지하여 전압 측정 오류를 줄일 수 있다.
도 9는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 울트라 캐패시터 셀의 전압 측정 방법을 설명하기 위해 참조되는 도면이다.
도 9에 도시된 바와 같이, UC 모듈용 전압 방전 장치(720)는 회로기판의 일 영역에 실장된 UC 모듈 커넥터를 통해 울트라 캐패시터 모듈(710)에 장착된 하나 이상의 케이블 커넥터 장치(715)와 전기적으로 연결될 수 있다.
UC 모듈용 전압 방전 장치(720)는 회로기판 상에 실장된 복수의 저항 소자들을 이용하여 울트라 캐패시터 모듈(710)을 구성하는 울트라 캐패시터 셀들의 전압을 완전히 방전시킬 수 있다.
이후, 해당 모듈(710)이 적용된 시스템의 운영자는 자동 전압 측정 장치(730) 및 컴퓨터 장치(740)를 기반으로 울트라 캐패시터 모듈(710)을 구성하는 울트라 캐패시터 셀들의 전압을 자동으로 측정하여 저장할 수 있다. 이를 위해, UC 모듈용 전압 방전 장치(720)의 전압 측정 커넥터와 자동 전압 측정 장치(730)의 제1 포트 사이에는 제1 측정 케이블(725)이 연결될 수 있고, 자동 전압 측정 장치(730)의 제2 포트와 컴퓨터 장치(740)의 포트 사이에는 제2 측정 케이블(735)이 연결될 수 있다.
자동 전압 측정 장치(730)는 UC 모듈용 전압 방전 장치(720)와 연결된 울트라 캐패시터 모듈(710)을 구성하는 울트라 캐패시터 셀들의 전압을 순차적으로 측정할 수 있다. 상기 자동 전압 측정 장치(730)는 울트라 캐패시터 셀들의 측정 전압 값들에 관한 데이터를 컴퓨터 장치(740)로 전송할 수 있다.
컴퓨터 장치(740)는 자동 전압 측정 장치(730)로부터 수신된 데이터를 메모리에 저장하여 관리할 수 있다. 컴퓨터 장치(740)는, 해당 시스템 운영자의 요청 등에 따라, 메모리에 저장된 데이터를 제공할 수 있다.
이상에서 본 발명의 다양한 실시 예들에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.
100: 울트라 캐패시터 모듈 110: 셀 조립체
120: 케이스 모듈 130: 케이블 커넥터 장치
200: UC 모듈용 전압 방전 장치 210: 회로기판
220: UC 모듈 커넥터 230: 전압 측정 커넥터
240: UC 방전부

Claims (15)

  1. 회로 패턴을 구비하는 회로기판;
    상기 회로기판 상에 배치되어, 울트라 캐패시터 모듈에 장착된 하나 이상의 케이블 커넥터 장치와 연결되는 UC 모듈 커넥터;
    상기 UC 모듈 커넥터의 인접 영역에 배치되어, 상기 울트라 캐패시터 모듈을 구성하는 n개의 울트라 캐패시터 셀들의 전압을 측정하기 위한 전압 측정 커넥터; 및
    상기 울트라 캐패시터 셀들에 대응하는 방전 소자들을 이용하여 상기 울트라 캐패시터 셀들의 전압을 방전시키는 UC 방전부를 포함하고,
    상기 UC 모듈 커넥터 및 전압 측정 커넥터는 각각 n+1 개의 핀들을 구비하는 것을 특징으로 하는 UC 모듈용 전압 방전 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 전압 측정 커넥터는 복수의 핀들과, 상기 복수의 핀들 각각을 미리 결정된 모양으로 둘러싸는 복수의 프로브 수용부들을 포함하는 것을 특징으로 하는 UC 모듈용 전압 방전 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    각각의 프로브 수용부는 각각의 핀을 사각형 모양으로 둘러싸는 직육면체 형성으로 구성되며,
    상기 프로브 수용부의 모서리 길이는 아래 수학식을 만족하는 것을 특징으로 하는 UC 모듈용 전압 방전 장치.
    [수학식]
    c> a or b
    여기서, c는 각 프로브 수용부의 높이, a는 각 프로브 수용부의 바닥면의 가로 길이, b는 각 프로브 수용부의 바닥 면의 세로 길이임.
  4. 제2항에 있어서,
    각각의 프로브 수용부는, 전압 측정 프로브를 안정적으로 수용하기 위한 개구부를 포함하며, 상기 개구부는 상기 프로브 수용부의 형상에 대응하는 것을 특징으로 하는 UC 모듈용 전압 방전 장치.
  5. 제2항에 있어서,
    각각의 프로브 수용부는, 해당 프로브 수용부의 내부에 위치하는 핀 방향으로 수렴하는 형상을 갖는 요철부를 포함하는 것을 특징으로 하는 UC 모듈용 전압 방전 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 UC 방전부는, 서로 직렬 연결되는 복수의 저항 소자들을 포함하는 것을 특징으로 하는 UC 모듈용 전압 방전 장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 복수의 저항 소자들은, 서로 동일한 저항 값을 갖는 것을 특징으로 하는 UC 모듈용 전압 방전 장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 UC 방전부는, 서로 직렬 연결되는 복수의 LED 소자들을 포함하는 것을 특징으로 하는 UC 모듈용 전압 방전 장치.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 방전 소자들의 개수는 상기 울트라 캐패시터 셀들의 개수에 대응하는 것을 특징으로 하는 UC 모듈용 전압 방전 장치.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 방전 소자들은, 상기 울트라 캐패시터 셀들과 병렬로 연결되는 것을 특징으로 하는 UC 모듈용 전압 방전 장치.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 회로 패턴은, 상기 UC 모듈 커넥터와 상기 전압 측정 커넥터와 상기 UC 방전부 간을 전기적으로 연결하는 것을 특징으로 하는 UC 모듈용 전압 방전 장치.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 전압 측정 커넥터는, 상기 UC 모듈 커넥터와 상기 UC 방전부 사이에 배치되어, 상기 UC 모듈 커넥터 및 상기 UC 방전부와 전기적으로 연결되도록 형성되는 것을 특징으로 하는 UC 모듈용 전압 방전 장치.
  13. 제1항에 있어서,
    상기 UC 모듈 커넥터는, 상기 울트라 캐패시터 셀들과 병렬로 연결되도록 형성되는 것을 특징으로 하는 UC 모듈용 전압 방전 장치.
  14. 제1항에 있어서,
    상기 UC 모듈 커넥터는, 상기 케이블 커넥터 장치의 일 단에 설치된 커넥터와 결합하기 위한 하나 이상의 체결 부재를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 UC 모듈용 전압 방전 장치.
  15. 제1항에 있어서,
    상기 UC 모듈 커넥터 및 전압 측정 커넥터는, 플러그(plug) 타입 또는 리셉터클(receptacle) 타입의 커넥터임을 특징으로 하는 UC 모듈용 전압 방전 장치.
KR1020190010033A 2019-01-25 2019-01-25 울트라 캐패시터 모듈용 전압 방전 장치 KR20200092730A (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020190010033A KR20200092730A (ko) 2019-01-25 2019-01-25 울트라 캐패시터 모듈용 전압 방전 장치

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020190010033A KR20200092730A (ko) 2019-01-25 2019-01-25 울트라 캐패시터 모듈용 전압 방전 장치

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20200092730A true KR20200092730A (ko) 2020-08-04

Family

ID=72048714

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020190010033A KR20200092730A (ko) 2019-01-25 2019-01-25 울트라 캐패시터 모듈용 전압 방전 장치

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR20200092730A (ko)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN100511824C (zh) 用于测量电池组中的电池电压和温度的部件
CN102255064B (zh) 电池组
US10593919B2 (en) Module backbone system
KR101341474B1 (ko) 전기에너지 저장장치 어셈블리 및 그 제조방법
EP2797140A1 (en) Battery pack having novel structure
US20110135970A1 (en) Circuit substrate module and battery module using the same
EP3958373A1 (en) Stacking power supply cabinet
US20150050538A1 (en) Energy storage apparatus
KR20100096755A (ko) 전지모듈
CN1178324C (zh) 蓄电池组件、蓄电池充电器和使用该组件的电子设备
KR102564225B1 (ko) 양극 및 음극을 상면에 갖는 원통형 2차 전지 활성화를 위한 포메이션 장비
CN104009507A (zh) 蓄电池的试验装置
KR20100136107A (ko) 배터리 팩
EP3249670A1 (en) Energy storage device
KR102564203B1 (ko) 포메이션 장비의 이차전지 컨택장치 조립용 랙 어셈블리 및 포메이션 장비의 이차전지 컨택모듈
EP3432331B1 (en) Connection structure for energy storage module
CN217544711U (zh) 一种模块化bms电池保护装置
KR20200092730A (ko) 울트라 캐패시터 모듈용 전압 방전 장치
US8730654B2 (en) Uninterruptible power supply module unit and uninterruptible power supply including the same
CN113748583A (zh) 蓄电池装置
KR20150098721A (ko) 배터리 팩
KR100837003B1 (ko) 전압 균등화 회로 및 이를 구비하는 전기에너지 저장장치
KR20210042658A (ko) 직렬연결 및 전압 센싱 방식을 개선한 배터리 팩
TWI761249B (zh) 可從電池箱外直接連接箱內芯塊電極的外接裝置
CN213210272U (zh) 一种电芯模组双层fpc的采样结构及电池模组