KR20210147175A - 가변 저항 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명에 따른 가변 저항 장치는, 양단이 동일한 일측에 위치하는 형태로 형성된 유닛 저항체; 및 다수개로 마련된 상기 유닛 저항체 중 서로 이웃하는 상기 유닛 저항체의 인접한 일단을 서로 연결하는 저항 연결부재;를 포함하며, 다수개의 상기 유닛 저항체는 각각 동일한 전류가 통과하는 경우 동일한 발열량을 가질 수 있다.

Description

가변 저항 장치{APPARATUS FOR VARIABLE RESISTANCE}
본 발명은 가변 저항 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 외부 단락 시험과 같은 인증 시험에 필요한 외부 저항을 다양한 저항값을 가진 저항이 되도록 변경하는 것이 용이한 가변 저항 장치에 관한 것이다.
최근에 리튬이온 이차전지의 사용이 늘어나면서 리튬이온 이차전지의 발화 사고도 많이 발생하고 전지의 안전성에 대한 관심이 높아지고 있다.
대표적인 전지의 안전 시험으로는 과충전 시험, 외부 단락 시험, 방전 시험, 내부 단락 시험 등이 있다.
여기서, 외부 단락 시험은 전지의 (+)단자와 (-)단자를 단락(쇼트)시켰을 때 전지의 발열이 일어나고 파열 발화 유무를 평가하는 시험이라고 할 수 있다.
외부 단락에 대한 내성을 평가하는 외부 단락 시험의 내용은 각 인증 기관과 전지를 샘플링하고 제조 업체의 요구에 따라 엄격한 시험을 할 것인가 하는 정도의 차이가 있다.
일반적으로 전지의 외부 단락 시험을 하기 위해서는 스위치, 전지, 외부 저항, 션트 저항(통전 전류 측정용 저항)을 준비하고, 분석에 필요한 외부 단락시의 통전 전류와 전지의 전압, 온도를 측정하기 위한 데이터 로거가 필요하다.
한편, 외부 단락 시험 조건은 인증 기관에 따라 다양하며, 하나의 인증 기관에서도 다양한 조건에 따라 시험을 진행할 필요가 있다. 이때, 다양한 외부 단락 시험 조건을 만들기 위해서 외부 저항의 크기를 달리해서 시험을 해야 하는데, 일정한 값을 가지는 저항을 여러 개 준비하고 시험 조건에 따라 저항을 바꿔가면서 시험을 하게 된다. 그런데, 시험 조건에 따라 저항을 바꿔야 하기 때문에 시험 과정이 번거롭고 주어진 시간 내에 수행할 수 있는 시험 횟수에 제한이 있었다.
이러한 제한을 해결하기 위해서 가변 저항을 이용하기도 하는데, 하나의 가변 저항에서 얻을 수 있는 저항값 역시 제약이 있기 때문에 가변 저항도 저항값이 범위에 따라 여러 개 준비해야 하는 문제가 있다.
본 출원인은, 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명을 제안하게 되었다.
한국등록특허공보 제10-0217396호(1999.09.01.)
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, 하나의 장치에서 다양한 값을 가지는 저항을 만들어 낼 수 있는 가변 저항 장치를 제공한다.
또한, 본 발명은 다양한 값을 가지는 저항을 만들어 내기 위해서 여러 개의 유닛 저항체를 직렬 또는 병렬로 연결하는 작업이 용이한 가변 저항 장치를 제공한다.
상기한 바와 같은 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 가변 저항 장치는, 양단이 동일한 일측에 위치하는 형태로 형성된 유닛 저항체; 및 다수개로 마련된 상기 유닛 저항체 중 서로 이웃하는 상기 유닛 저항체의 인접한 일단을 서로 연결하는 저항 연결부재;를 포함하며, 다수개의 상기 유닛 저항체는 각각 동일한 전류가 통과하는 경우 동일한 발열량을 가질 수 있다.
다수개의 상기 유닛 저항체는 각각 동일한 단면적 또는 동일한 형태를 가지는 스테인리스 스틸로 마련될 수 있다.
다수개의 상기 유닛 저항체는 각각 동일한 저항값을 가지거나 2가지 이상의 저항값을 가질 수 있다.
상기 저항 연결부재는 서로 이웃하는 2개의 상기 유닛 저항체를 직렬로 연결할 수 있다.
상기 저항 연결부재와 연결되어 다수개의 상기 유닛 저항체를 직렬 또는 병렬로 연결하는 다수개의 저항 버스바를 포함할 수 있다.
다수개의 상기 저항 버스바 중 어느 하나와 연결되는 양극 단자 및 다른 하나와 연결되는 음극 단자를 포함하며, 상기 저항 연결부재, 상기 저항 버스바, 상기 양극 단자 및 상기 음극 단자는 구리로 형성될 수 있다.
다수개의 상기 저항 버스바는, 상기 양극 단자 및 상기 저항 연결부재와 연결되는 제1 저항 버스바; 상기 음극 단자 및 상기 저항 연결부재와 연결되는 제2 저항 버스바; 및 상기 양극 단자 및 상기 음극 단자와는 연결되지 않고 상기 저항 연결부재와 연결되는 제3 저항 버스바;를 포함할 수 있다.
상기 제3 저항 버스바는 상기 저항 연결부재와 연결되어 상기 유닛 저항체를 서로 직렬 또는 병렬로 연결할 수 있다.
상기 유닛 저항체가 거치되는 제1 프레임 유닛 및 상기 제1 프레임 유닛을 지지하는 제2 프레임 유닛을 포함하며, 상기 제1 프레임 유닛은, 상하 방향으로 다수개로 마련되고 상기 유닛 저항체를 지지하는 수평 부재 및 좌우 방향으로 다수개로 마련되고 상기 수평 부재와 연결되어 상기 수평 부재를 지지하는 수직 부재를 포함하고, 상기 수평 부재와 상기 유닛 저항체 사이에는 절연부재가 마련될 수 있다.
상기 유닛 저항체는 상기 절연부재에 놓인 상태에서 양단이 상기 절연부재의 외측으로 돌출 연장되고, 상기 저항 연결부재는 위 아래로 위치하는 2개의 상기 유닛 저항체의 돌출 연장된 일단을 서로 연결할 수 있다.
상기 제2 프레임 유닛에는, 상기 제1 프레임 유닛에 마련된 상기 유닛 저항체를 직렬 또는 병렬 연결하여 얻어지는 저항값을 보정하기 위한 저항 보정 수단이 마련될 수 있다.
상기 유닛 저항체의 양단, 상기 저항 연결부재, 상기 저항 버스바, 상기 양극 단자 및 상기 음극 단자는 상기 제1 프레임 유닛 또는 상기 제2 프레임 유닛의 동일한 일측에 마련될 수 있다.
본 발명에 따른 가변 저항 장치는 동일한 형태 및 적어도 하나의 동일한 저항값을 가지는 유닛 저항체가 다수개 마련된 하나의 가변 저항 장치를 통해서 이들 유닛 저항체를 직렬 또는 병렬로 연결함으로써 다양한 값을 가진 저항을 만들어낼 수 있기 때문에 여러 개의 가변 저항 장치를 구비할 필요가 없다.
또한, 본 발명에 따른 가변 저항 장치는 여러 개의 유닛 저항체를 직렬 또는 병렬로 연결하는 작업을 동일한 일측에서 할 수 있기 때문에 작업자의 작업 동선을 줄일 수 있고 작업 효율을 높일 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 가변 저항 장치는 유닛 저항체의 개수를 변경하거나 유닛 저항체의 재질/크기 등을 변경함으로써 더 다양한 값을 가지는 저항을 만들어 낼 수 있고, 다양한 시험 조건에도 호환될 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 가변 저항 장치를 도시한 사시도이다.
도 2는 본 발명에 따른 가변 저항 장치를 도시한 정면도이다.
도 3은 본 발명에 따른 가변 저항 장치의 요부를 도시한 평면도이다.
도 4는 본 발명에 따른 가변 저항 장치에 사용되는 유닛 저항체를 도시한 사시도이다.
도 5는 본 발명에 따른 가변 저항 장치의 유닛 저항체와 저항 연결부재의 연결 상태를 보여주는 사시도이다.
도 6은 본 발명에 따른 가변 저항 장치의 후면을 보여주는 사시도이다.
도 7은 본 발명에 따른 가변 저항 장치의 정면에 커버가 설치된 상태를 보여주는 사시도이다.
도 8은 본 발명에 따른 가변 저항 장치의 저항 연결부재의 측면 위치를 보여주는 도면이다.
도 9는 본 발명에 따른 가변 저항 장치에 마련된 저항 보정 수단을 보여주는 도면이다.
도 10 및 도 11은 본 발명에 따른 가변 저항 장치에서 얻어지는 가변 저항을 예시적으로 보여주는 도면이다.
도 12는 도 10의 (c)에 따른 가변 저항을 얻을 수 있는 가변 저항 장치의 유닛 저항체 연결 상태를 보여주는 도면이다.
도 13은 도 11의 (a)에 따른 가변 저항을 얻을 수 있는 가변 저항 장치의 유닛 저항체 연결 상태를 보여주는 도면이다.
도 14의 (a)는 본 발명에 따른 유닛 저항체에 흐르는 전류에 따른 유닛 저항체의 온도 상승을 보여주는 그래프이고, (b)는 온도 상승에 따른 유닛 저항체의 저항 변화를 보여주는 그래프이다.
이하에서, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 실시예들을 상세하게 설명한다. 그러나, 본 발명이 실시예들에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다. 각 도면에 제시된 동일한 참조 부호는 동일한 부재를 나타낸다.
도 1은 본 발명에 따른 가변 저항 장치를 도시한 사시도, 도 2는 본 발명에 따른 가변 저항 장치를 도시한 정면도, 도 3은 본 발명에 따른 가변 저항 장치의 요부를 도시한 평면도, 도 4는 본 발명에 따른 가변 저항 장치에 사용되는 유닛 저항체를 도시한 사시도, 도 5는 본 발명에 따른 가변 저항 장치의 유닛 저항체와 저항 연결부재의 연결 상태를 보여주는 사시도, 도 6은 본 발명에 따른 가변 저항 장치의 후면을 보여주는 사시도, 도 7은 본 발명에 따른 가변 저항 장치의 정면에 커버가 설치된 상태를 보여주는 사시도, 도 8은 본 발명에 따른 가변 저항 장치의 저항 연결부재의 측면 위치를 보여주는 도면, 도 9는 본 발명에 따른 가변 저항 장치에 마련된 저항 보정 수단을 보여주는 도면, 도 10 및 도 11은 본 발명에 따른 가변 저항 장치에서 얻어지는 가변 저항을 예시적으로 보여주는 도면, 도 12는 도 10의 (c)에 따른 가변 저항을 얻을 수 있는 가변 저항 장치의 유닛 저항체 연결 상태를 보여주는 도면, 도 13은 도 11의 (a)에 따른 가변 저항을 얻을 수 있는 가변 저항 장치의 유닛 저항체 연결 상태를 보여주는 도면, 도 14의 (a)는 본 발명에 따른 유닛 저항체에 흐르는 전류에 따른 유닛 저항체의 온도 상승을 보여주는 그래프이고, (b)는 온도 상승에 따른 유닛 저항체의 저항 변화를 보여주는 그래프이다.
이하에서 설명하는 본 발명에 따른 가변 저항 장치(100)는 이차전지의 외부 단락 시험에 사용되는 것에 한정되는 것은 아니며, 가변 저항이 필요한 다양한 분야에 사용될 수 있다.
도 1 내지 도 4를 참조하면, 본 발명에 따른 가변 저항 장치(100)는, 양단이 동일한 일측에 위치하는 형태로 형성된 유닛 저항체(210); 및 다수개로 마련된 유닛 저항체(210) 중 서로 이웃하는 유닛 저항체(210)의 인접한 일단(214)을 서로 연결하는 저항 연결부재(141);를 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 가변 저항 장치(100)는 좌우방향 및 상하방향으로 다수개가 일정한 간격을 두고 배치된 유닛 저항체(210)를 서로 직렬 또는 병렬로 연결함으로써 다양한 저항값을 가지는 가변 저항을 구현할 수 있다.
본 발명에 따른 가변 저항 장치(100)는 다수개의 유닛 저항체(210)를 지지하거나 다수개의 유닛 저항체(210)가 거치되는 제1 프레임 유닛(110) 및 제1 프레임 유닛(110)을 지지하는 제2 프레임 유닛(101)을 포함할 수 있다.
제1 프레임 유닛(110)은 상하 방향으로 다수개로 마련되고 유닛 저항체(210)를 지지하는 수평 부재(109) 및 좌우 방향으로 다수개로 마련되고 수평 부재(109)와 연결되어 수평 부재(109)를 지지하는 수직 부재(106)를 포함할 수 있다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 수직 부재(106)는 기둥의 역할을 하는 부재로서 유닛 저항체(210)의 길이방향(도 1에서 y축 방향)을 따라 다수개가 일정한 간격을 두고 마련될 수 있다. 또한, 가변 저항 장치(100)를 정면에 볼 때 좌우방향(도 1에서 x축 방향)을 따라 다수개의 수직 부재(106)가 일정한 간격을 두고 마련될 수 있다.
수평 부재(109)는 유닛 저항체(210)의 하면을 지지하는 부재로서 상하방향(도 1에서 z축 방향)을 따라 다수개가 일정한 간격을 두고 마련될 수 있다. 수평 부재(109)는 유닛 저항체(210)의 길이방향을 따라 1개가 마련되는 것이 바람직하다. 또한, 수평 부재(109)는 유닛 저항체(210)가 상하방향으로 배치되는 레이어 수만큼 마련될 수 있다.
여기서, 수평 부재(109)는 유닛 저항체(210)의 하면과 직접 접촉하면서 유닛 저항체(210)를 지지하는 것은 아니다. 수직 부재(106) 및 수평 부재(109)는 알루미늄 등과 같은 도체 재질로 마련되는데, 유닛 저항체(210)가 수평 부재(109)와 직접 접촉하게 되면 유닛 저항체(210)를 흐르는 전류가 수평 부재(109) 및 수직 부재(106)에도 흐르게 되어 수평 부재(109)와 수직 부재(106)도 저항의 역할을 하게 된다. 이렇게 되면 시험 전에 설정한 가변 저항 값을 맞추지 못하는 문제가 생길 수 있다. 따라서, 수평 부재(109)와 유닛 저항체(210) 사이에는 절연 부재(134)가 마련된다.
상기 절연 부재(134)는 플라스틱, 세라믹 소재 등과 같은 부도체 재질로 형성되며, 유닛 저항체(210)의 하면과 직접 접촉하는 부재이다. 다만, 절연 부재(134)는 유닛 저항체(210)의 하면 전체와 접촉하는 형태로 마련될 필요는 없고, 수평 부재(109)가 위치하는 부분에서만 유닛 저항체(210)의 하면과 접촉하는 형태로 마련되어도 무방하다.
도 2를 참조하면, 제1 프레임 유닛(110)은 수직 부재(106) 및 수평 부재(109)에 의해서 유닛 저항체(210) 및 절연 부재(134)가 위치하는 구획이 분할 형성될 수 있다. 도 2의 경우에는, 좌우방향으로 6칸의 구획이 분할 형성되고 상하방향으로도 6칸의 구획이 분할 형성되어 있다. 따라서, 제1 프레임 유닛(110)에는 좌우방향으로 6개, 상하방향으로 6개 총 36개의 유닛 저항체(210)가 마련되어 있다.
여기서, 제1 프레임 유닛(110)에 설치되는 유닛 저항체(210)의 개수는 가변 저항 장치(100)에서 얻고자 하는 저항값의 범위에 따라서 달라질 수 있다. 즉, 본 발명에 따른 가변 저항 장치(100)는 제1 프레임 유닛(110)에 마련되는 유닛 저항체(210)의 개수를 조절함으로써 다양한 값의 가변 저항을 구현할 수 있다는 장점을 가진다.
이하에서는 제1 프레임 유닛(110)에 유닛 저항체(210)가 가로 및 세로로 각각 6개씩 총 36개가 배치된 가변 저항 장치(100)를 예로 들어서 설명한다.
제1 프레임 유닛(110)에 설치되는 유닛 저항체(210)는 모두 동일한 형태로 마련된다. 도 4에는 유닛 저항체(210)의 일례가 도시되어 있다.
유닛 저항체(210)는 일정하고 동일한 형태를 가지며, 각각 동일한 전류가 통과하는 경우 동일한 발열량을 가질 수 있다. 즉, 유닛 저항체(210)는 동일한 재질, 동일한 단면적 및 형태를 가지기 때문에 동일한 전류가 흐를 경우 동일한 발열량을 가지게 된다.
본 발명에 따른 가변 저항 장치(100)에 사용되는 다수개의 유닛 저항체(210)는 각각 동일한 단면적 또는 동일한 형태를 가지는 스테인리스 스틸(Stainless steel)로 마련될 수 있다.
제1 프레임 유닛(110)에 마련된 다수개의 유닛 저항체(210)는 각각 동일한 저항값을 가지거나 2가지 이상(바람직하게는 2~3가지)의 저항값을 가질 수 있다.
유닛 저항체(210)는 U자 형태, W자 형태 등과 같이 양단부가 동일한 일측에 위치하는 형태를 가지는 것이 바람직하다. 도 4에 도시되어 있는 유닛 저항체(210)는 W자 형태를 가진다.
도 4를 참조하면, 유닛 저항체(210)는 폭 방향으로 양측에 마련되고 가장 긴 길이를 가지는 제1 몸체(211), 제1 몸체(211) 보다 짧은 길이로 형성되고 제1 몸체(211)의 일측에 나란하게 마련되는 제2 몸체(212), 제2 몸체(212)의 일측에 나란하게 마련되는 다른 제2 몸체(212), 다른 제2 몸체(212)의 일측에 나란하게 마련되는 다른 제1 몸체(211), 제1 몸체(211)의 일단과 제2 몸체(212)의 일단을 연결하는 제1 연결몸체(213), 서로 나란하게 마련된 2개의 제2 몸체(212)의 타단을 서로 연결하는 제2 연결몸체(215)를 포함할 수 있다. 제1 연결몸체(213)는 2군데, 제2 연결몸체(215)는 1군데 마련될 수 있다. 이러한 형태를 가지는 유닛 저항체(210)는 일체형으로 제작될 수 있다.
여기서, 2개의 제1 몸체(211)는 동일한 길이로 형성되고 2개의 제2 몸체(212)는 동일한 길이로 형성되되, 제1 몸체(211)가 제2 몸체(212) 보다 길게 형성된다. 제1 연결몸체(213)에 연결되지 않는 제1 몸체(211)의 타단(214)은 제2 연결몸체(215) 보다 길게 연장되며 제1 몸체(211)의 타단(214)에는 구멍(219)이 형성되어 있다. 이 구멍(219)에는 유닛 저항체(210)와 저항 연결부재(141,143)를 서로 연결하는 볼트 등의 체결수단이 삽입될 수 있다.
도 4에 도시된 경우와 달리 유닛 저항체(210)가 U자 형태를 가지는 경우에는, 2개의 제1 몸체(211), 제1 몸체(211)의 일단을 서로 연결하는 제1 연결몸체(213)만으로 마련될 수 있다.
본 발명에 따른 가변 저항 장치(100)에 있어서 유닛 저항체(210)의 제1 및 제2 몸체(211,212)는 단면 모양이 직사각형을 가지는 얇은 판상의 형태를 가질 수 있다.
본 발명에 따른 가변 저항 장치(100)는 제1 프레임 유닛(110)에 가로 및 세로로 배치된 다수개의 유닛 저항체(210)를 직렬 또는 병렬로 연결하되 다양한 형태로 연결함으로써 여러 값을 가지는 가변 저항을 구현해 낼 수 있다.
예를 들어, 유닛 저항체(210)의 제1 및 제2 몸체(211,212)의 두께(t)가 10 mm, 폭(w)이 30 mm, 유닛 저항체(210)의 전체 길이(L)가 4000 mm일 경우에, 각각의 유닛 저항체(210)는 약 10 mΩ의 저항값을 가진다. 이때, 각각의 유닛 저항체(210)를 흐르는 전류의 최대값은 500 A이다.
도 14의 (a)는 상기와 같은 스펙을 가지는 유닛 저항체에 각각 500 A(최대 전류 대비 100%의 전류), 400 A(최대 전류 대비 80%의 전류), 250 A(최대 전류 대비 50%의 전류)의 전류가 흐를 때 유닛 저항체의 온도 상승을 보여주는 그래프이고, (b)는 온도 상승에 따른 유닛 저항체의 저항 변화를 보여주는 그래프이다.
도 14의 (a)를 참조하면 2분 동안 500 A의 전류가 흐르는 경우 유닛 저항체(210)의 온도 상승은 약 60~70 ℃ 정도이고, (b)를 참조하면 온도 상승에 따라 저항도 증가함을 알 수 있다.
이와 같이, 10 mΩ의 저항값을 가지는 유닛 저항체(210))를 다양한 형태로 직렬 또는 병렬로 연결함으로써 다양한 저항값을 가지는 가변 저항을 만들어 낼 수 있다.
이를 위해, 본 발명에 따른 가변 저항 장치(100)는 세로 방향으로 배치된 다수개(도시된 실시예의 경우는 세로 방향으로 6개 배치)의 유닛 저항체(210)를 서로 직렬로 연결하는 저항 연결부재(141,143)를 포함할 수 있다.
도 2를 참조하면, 저항 연결부재(141,143)는 서로 이웃하는 2개의 유닛 저항체(210)를 직렬로 연결할 수 있다. 즉, 저항 연결부재(141,143)는 세로 방향을 따라 상하로 배치된 2개의 유닛 저항체(210)를 직렬로 연결할 수 있다.
다만, 상하방향을 따라 맨 위에 위치하는 유닛 저항체(210)의 일단은 저항 연결부재(141)에 의해서 하측에 위치하는 유닛 저항체(210)와 연결되지만 타단은 저항 연결부재(143)에 의해서 상측에 위치하는 마감 절연부재(131)와 연결된다. 또한, 상하방향을 따라 맨 아래에 위치하는 유닛 저항체(210)의 일단은 저항 연결부재(141)에 의해서 상측에 위치하는 유닛 저항체(210)와 연결되지만 타단은 저항 연결부재(143)에 의해서 하측에 위치하는 마감 절연부재(132)와 연결된다. 이와 같이, 저항 연결부재(141,143) 중 상하방향을 따라 최상부와 최하부에 위치하는 저항 연결부재(143)는 유닛 저항체(210)의 일단(214) 및 마감 절연부재(131,132)와 연결될 수 있다.
따라서, 저항 연결부재(141,143)는 유닛 저항체(210)를 서로 연결하는 저항 연결부재(141), 유닛 저항체(210)와 마감 절연부재(131,132)를 연결하는 저항 연결부재(143)로 마련될 수 있다. 즉, 상하방향을 따라 맨 위와 맨 아래에 위치하는 유닛 저항체(210)는 양단 중 일단에는 위 아래에 위치하는 유닛 저항체(210)와 연결하는 저항 연결부재(141)가 연결되는 반면에 타단에는 위 아래에 위치하는 마감 절연부재(131,132)와 연결하는 저항 연결부재(143)가 연결될 수 있다. 반면에, 상하방향을 따라 맨 위와 맨 아래 사이에 위치하는 유닛 저항체(210)의 양단에는 모두 위 아래에 위치하는 유닛 저항체(210)와 연결하는 저항 연결부재(141)가 연결될 수 있다.
유닛 저항체(210)와 달리 저항 연결부재(141,143)는 구리 재질로 형성되기 때문에 낮은 저항을 가지며, 발열량이 적다. 본 발명에 따른 가변 저항 장치(100)는 유닛 저항체(210)를 직렬 또는 병렬로 연결하여 다양한 저항값을 설정할 수 있는데, 이때 설정하는 저항값이 정확하기 위해서는 유닛 저항체(210)를 제외한 다른 부분은 저항의 기능을 하면 안 된다. 따라서, 전류가 흐르는 저항 연결부재(141,143)는 구리 재질로 형성하여 저항의 기능을 최소화 하도록 하는 것이 필요하다.
한편, 제1 프레임 유닛(110)의 수직 부재(106) 및 수평 부재(109)는 알루미늄 재질로 마련되는 것이 바람직한데, 알루미늄은 전도체이기 때문에 전류가 흐를 수 있다. 그런데, 유닛 저항체(210)가 수평 부재(109)에 직접 접촉된 상태로 거치된다면, 유닛 저항체(210)에 흐르는 전류가 수평 부재(109)에 흐르게 되어 수평 부재(109)가 저항의 기능을 발휘할 가능성이 있다. 이렇게 되면, 설정한 가변 저항값이 달라질 수 있고 이에 따라 외부 단락 시험의 결과가 달라질 수 있다. 본 발명에 따른 가변 저항 장치(100)는 이러한 문제를 방지하기 위해서 유닛 저항체(210)와 수평 부재(109) 사이에 절연부재(134)를 배치하여 유닛 저항체(210)에서 수평 부재(109)로 전류가 흐르는 것을 방지할 수 있다.
수직 부재(106) 사이의 간격을 유닛 저항체(210)의 전체 폭 보다 크게 하여 유닛 저항체(210)가 수직 부재(106)와 직접 접촉하는 것을 방지할 수 있다. 또한, 절연부재(134)의 폭을 수직 부재(106) 사이의 간격과 동일하게 함으로써 절연부재(134)에 의해 수직 부재(106)에 전류가 흐르는 것을 방지할 수 있다.
도 2를 참조하면, 맨 위에 배치된 유닛 저항체(210)는 그 하면과 수평 부재(109) 사이에 절연부재(134)가 위치할 뿐만 아니라 유닛 저항체(210)의 상면에도 절연부재(133)가 마련되어 있다. 최상측에 위치하는 유닛 저항체(210)의 상면에 접촉하는 절연부재(133)는 최상측 수평지지부재(108)와 유닛 저항체(210)의 상면 간의 접촉을 방지할 수 있다.
최상측 수평지지부재(108)는 유닛 저항체(210)를 지지하는 것이 아니라 제1 프레임 유닛(110)의 강성을 확보하기 위한 부재이다. 따라서, 최상측 수평지지부재(108)는 다른 수평 부재(109) 보다 굵게 형성되는데, 최상측 수평지지부재(108)와 유닛 저항체(210)의 접촉을 방지하기 위해서 최상측에 위치하는 유닛 저항체(210)의 상면과 최상측 수평지지부재(108) 사이에 절연부재(133)가 더 마련되는 것이 바람직하다. 만약, 최상측 수평지지부재(108)의 굵기를 줄여서 유닛 저항체(210)와 최상측 수평지지부재(108)가 접촉할 가능성이 없다면 유닛 저항체(210)의 상면과 접촉하는 절연부재(133)를 생략할 수 있다.
도 3을 참조하면, 유닛 저항체(210)는 제1 프레임 유닛(110)의 전후방향(도 3의 y축 방향)을 따라 전체에 걸치도록 1개씩 마련될 수 있다. 이때, 절연부재(133,134)는 유닛 저항체(210)의 상하면 전체에 대응하는 형태로 마련될 필요는 없고 유닛 저항체(210)와 수평 부재(109) 등이 접촉하는 부분에만 마련되어도 충분하다.
도 5에는 최상측 유닛 저항체(210)와 그 하측의 유닛 저항체(210)의 연결 상태가 도시되어 있다. 도 5를 참조하면, 유닛 저항체(210)의 양단(214)은 가변 저항 장치(100)의 전방을 향해서 연장되거나 돌출되어 있다. 즉, 유닛 저항체(210)의 양단(214)은 최상측 수평지지부재(109) 및 수평 부재(109)의 전면 보다 외측으로 길게 연장되거나 돌출되어 있기 때문에 유닛 저항체(210)의 양단(214)에 저항 연결부재(141,143)를 연결할 수 있다.
도 5를 참조하면, 맨 위에 위치하는 유닛 저항체(210)의 우측 일단(214)은 최상측 수평지지부재(108)의 상면에 연결되는 마감 절연부재(131)와 저항 연결부재(143)에 의해서 연결되고, 유닛 저항체(210)의 좌측 일단(214)은 그 아래에 위치하는 유닛 저항체(210)의 좌측 일단과 저항 연결부재(141)에 의해서 연결된다.
또한, 맨 위에 위치하는 유닛 저항체(210)의 상면과 하면에는 각각 절연부재(133,134)가 마련되어 유닛 저항체(210)를 흐르는 전류가 최상측 수평지지부재(108), 수평 부재(109) 및 수직 부재(106)로 흐르는 것을 방지할 수 있다. 위에서 2번째에 위치하는 유닛 저항체(210)는 하면에만 절연부재(134)가 마련되어 유닛 저항체(210)와 수평 부재(109) 사이의 통전을 차단한다.
유닛 저항체(210)와 접촉하는 절연부재(133,134)의 표면은 평면으로 형성될 수 있으나, 유닛 저항체(210)가 절연부재(133,134)에 놓인 상태에서 좌우방향(도 5의 x축 방향)으로 덜 움직이도록 음각으로 단차부(미도시)가 형성되는 것이 바람직하다.
상기한 바와 같이, 유닛 저항체(210)는 절연부재(134)에 놓인 상태에서 양단(214)이 절연부재(133,134)의 외측으로 돌출 연장되고, 저항 연결부재(141,143)는 위 아래로 위치하는 2개의 유닛 저항체(210)의 돌출 연장된 일단(214)을 서로 연결할 수 있다.
본 발명에 따른 가변 저항 장치(100)는 저항 연결부재(141,143)와 연결되어 다수개의 유닛 저항체(210)를 직렬 또는 병렬로 연결하는 다수개의 저항 버스바(223,224,225,226)를 포함할 수 있다. 저항 버스바(223,224,225,226) 역시 저항의 기능을 발휘하지 않도록 구리 재질로 형성되는 것이 바람직하다.
또한, 본 발명에 따른 가변 저항 장치(100)는 다수개의 저항 버스바(223,224,225,226) 중 어느 하나와 연결되는 양극 단자(221) 및 다른 어느 하나의 저항 버스바(223,224,225,226)와 연결되는 음극 단자(222)를 포함할 수 있다. 여기서, 저항 버스바(223,224,225,226), 양극 단자(221) 및 음극 단자(222)는 저항 연결부재(141,143)와 마찬가지로 구리 재질로 형성기 때문에 저항의 기능을 발휘하지 않는다.
양극 단자(221) 및 음극 단자(222)에는 외부 단락 시험의 대상이 되는 이차전지의 양극 및 음극이 각각 연결될 수 있다.
도 2를 참조하면, 양극 단자(221) 및 음극 단자(222)는 각각 제1 프레임 유닛(110)의 좌우방향(도 2의 x축 방향) 양측에 각각 마련될 수 있다. 또한, 저항 버스바(223,224,225,226) 중 어느 하나(223)는 양극 단자(221)와 유닛 저항체(210)를 전기적으로 연결하고, 다른 어느 하나(224)는 음극 단자(222)와 유닛 저항체(210)를 전기적으로 연결할 수 있다. 저항 버스바(223,224,225,226) 중 나머지(225,226)는 유닛 저항체(210)끼리 서로 전기적으로 연결할 수 있다.
보다 자세히 설명해 보면, 다수개의 저항 버스바(223,224,225,226)는, 양극 단자(221) 및 저항 연결부재(141,143)와 연결되는 제1 저항 버스바(223); 음극 단자(222) 및 저항 연결부재(141,143)와 연결되는 제2 저항 버스바(224); 및 양극 단자(221) 및 음극 단자(222)와는 연결되지 않고 저항 연결부재(141,143)와 연결되는 제3 저항 버스바(225,226);를 포함할 수 있다.
여기서, 제1 및 제2 저항 버스바(223,224)는 반드시 필요하지만, 제3 저항 버스바(225,226)는 필요하지 않을 수도 있다. 예를 들어, 도 2의 경우에는 제1 및 제2 저항 버스바(223,224)는 있지만 제3 저항 버스바(225,226)는 없다. 도 2를 참조하면, 양극 단자(221)는 제1 저항 버스바(223)에 의해서 맨 아래에 위치하는 6개의 저항 연결부재(143)와 연결되고, 음극 단자(222)는 제2 저항 버스바(224)에 의해서 위에서 4번째 위치하는 6개의 저항 연결부재(141)와 연결되어 있다.
제1 저항 버스바(223)에 의해서 양극 단자(221)는 맨 아래에 위치하는 6개의 유닛 저항체(210)와 전기적으로 연결될 수 있다. 제2 저항 버스바(224)에 의해서 음극 단자(222)는 위에서부터 4번째 위치하는 유닛 저항체(210)와 전기적으로 연결될 수 있다. 결과적으로 위에서부터 4번째~6번째 위치하는 유닛 저항체(210)가 양극 단자(221) 및 음극 단자(222)와 직렬 또는 병렬로 전기적으로 연결된다.
이때, 제2 저항 버스바(224)의 위쪽에 위치하는 유닛 저항체(210) 즉, 위에서부터 1번째~3번째 위치하는 유닛 저항체(210)는 양극 단자(221) 및 음극 단자(222)와 전기적으로 연결되지 않고 전류도 흐르지 않는다. 왜냐하면, 위에서부터 1번째~3번째 위치하는 유닛 저항체(210)는 저항 연결부재(141)에 의해서 직렬로 연결되어 있으나 1번째 위치하는 유닛 저항체(210)의 일단은 저항 연결부재(143)에 의해서 마감 절연부재(131)에 연결되어 있기 때문에 위에서부터 1번째~3번째 위치하는 유닛 저항체(210)에는 전류가 흐르지 않는다.
한편, 도 5를 참조하면, 저항 연결부재(141,143)에는 저항 버스바(223,224,225,226)와의 연결을 위한 체결핀(142,144)이 형성될 수 있다.
제1 및 제2 저항 버스바(223,224)와 달리 제3 저항 버스바(225,226)는 저항 연결부재(141,143)와 연결되어 유닛 저항체(210)를 서로 직렬 또는 병렬로 연결할 수 있다.
저항 버스바(223,224,225,226)는 다수개의 저항 연결부재(141,143)와 연결되어야 하는데, 이때 저항 연결부재(141,143)와 저항 버스바(223,224,225,226)의 접촉면이 동일하지 않으면 원하는 가변 저항값을 얻을 수 없게 된다. 예를 들어, 도 2에 도시된 경우에 있어서, 제1 저항 버스바(223)에 연결되는 6개의 저항 연결부재(143) 중에서 어느 하나가 제1 저항 버스바(223)와 완전한 면접촉을 하지 않는 경우에는 원하는 가변 저항값을 얻을 수 없다. 따라서, 도 8에 도시된 바와 같이, 모든 저항 연결부재(141,143)의 상면, 양극 단자(221) 및 음극 단자(222)의 상면은 저항 버스바(223,224,225,226)와 완전한 면접촉을 할 수 있도록 동일한 평면 상에 위치하는 것이 바람직하다.
도 8을 참조하면, 저항 연결부재(141,143)의 상면은 동일한 평면(FS) 상에 위치함을 알 수 있다. 도시하지는 않았지만 양극 단자(221) 및 음극 단자(222)의 상면도 저항 연결부재(141,143)의 상면과 동일한 평면(FS) 상에 위치하는 것이 바람직하다.
양극 단자(221), 음극 단자(222) 및 저항 연결부재(141,143)와 저항 버스바(223,224,225,226)의 연결 상태에 대한 예시적인 설명한 후술하도록 한다.
한편, 도 2를 참조하면, 제1 프레임 유닛(110)의 하측에는 제1 프레임 유닛(110)을 지지하는 제2 프레임 유닛(101)이 마련될 수 있다. 이와 같이, 본 발명에 따른 가변 저항 장치(100)는 제1 프레임 유닛(110)와 제2 프레임 유닛(101)을 포함하는 프레임을 구비할 수 있다.
도 1에 도시된 바와 같이, 제1 프레임 유닛(110)과 제2 프레임 유닛(101)의 상부 프레임(102) 사이에는 다수개의 서포트 프레임(111,112)이 제1 프레임 유닛(110)의 전후방향(도 1의 y축 방향)으로 마련될 수 있다.
제2 프레임 유닛(101)은 제1 프레임 유닛(110)의 하부에 마련되어 제1 프레임 유닛(110)을 지지할 뿐만 아니라 가변 저항 장치(100)의 이동을 가능하게 하는 부분이다.
제2 프레임 유닛(101)은 상부 프레임(102), 하부 프레임(104), 상부 프레임(102)과 하부 프레임(104) 사이에 마련되어 양자를 연결하는 중간 프레임(103)을 포함할 수 있다. 상부 프레임(102), 중간 프레임(103) 및 하부 프레임(104)이 연결됨으로써 제2 프레임 유닛(101)은 육면체 형태를 가지게 된다.
제2 프레임 유닛(101)의 하부 프레임(104)에는 이동 바퀴(113)가 마련될 수 있다.
제2 프레임 유닛(101)의 내부에는 공간(120)이 형성되는데, 상기 공간(120)에는 냉각수단(121)이 마련될 수 있다. 상기 냉각수단(121)은 제2 프레임 유닛(101)의 상부 프레임(102)에 마련되어 제1 프레임 유닛(110) 쪽으로 공기를 불어주는 다수개의 냉각팬으로 마련되는 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 가변 저항 장치(100)를 이차전지에 연결하여 외부 단락 시험을 하게 되면 유닛 저항체(210)에는 열이 발생하게 되는데, 상기 냉각수단(121)은 공기를 송풍함으로써 유닛 저항체(210)에 발생한 열을 식힐 수 있다.
양극 단자(221) 및 음극 단자(222)는 제2 프레임 유닛(101)의 상부 프레임(102)에 고정되는 것이 바람직하다.
도 2를 참조하면, 제1 프레임 유닛(110)은 제2 프레임 유닛(101)의 우측에 치우친 위치에 마련되는 반면에 제2 프레임 유닛(101)의 좌측 상부에는 제1 프레임 유닛(110)이 위치하지 않고 공간이 형성되어 있다. 이 공간에는 저항 보정 수단(400)이 마련될 수 있다. 도 9를 참조하면, 제1 프레임 유닛(110)의 좌측 옆에는 저항 보정 수단(400)이 마련될 수 있는데, 저항 보정 수단(400)은 제2 프레임 유닛(101)에 의해서 지지되는 형태로 마련되는 것이 바람직하다.
상기에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 가변 저항 장치(100)는 유닛 저항체(210)만 저항의 기능을 발휘하게 하고, 저항 연결부재(141,143), 양극 단자(221), 음극 단자(222) 및 저항 버스바(223,224,225,226)을 제외한 나머지 다른 부분에는 전류가 흐르지 않도록 절연함으로써 다수개의 유닛 저항체(210)를 적절하게 직렬 또는 병렬하여 필요로 하는 값을 가지는 가변 저항을 만들어 낼 수 있다. 그런데, 설정한 가변 저항이 필요로 하는 저항값을 가지지 못하는 경우에는 정확한 외부 단락 시험 결과를 얻을 수 없는데, 이 경우 필요로 하는 저항값이 되도록 유닛 저항체(210)의 직렬 또는 병렬 연결을 다시 조정하는 것은 번거로운 작업이 될 수 있다. 그 대신, 필요로 하는 저항값과 다른 값을 가지는 가변 저항에 보조 저항을 연결하여 필요로 하는 저항값을 낼 수 있다면 시험 작업의 편의성을 높일 수 있다.
상기 저항 보정 수단(400)은 보조 단자(미도시), 다수개의 보조 유닛 저항체(미도시)를 포함할 수 있다. 상기 보조 유닛 저항체를 양극 단자(221) 또는 저항 연결부재(141,143) 또는 저항 버스바(223,224,225,226)에 연결하여 필요로 하는 가변 저항을 만들어 내고, 상기 보조 단자에 이차전지를 연결함으로써, 정확하지 않은 가변 저항을 보정하여 정확한 가변 저항이 되도록 조치할 수 있다.
이와 같이, 제2 프레임 유닛(101)에는, 제1 프레임 유닛(110)에 마련된 유닛 저항체(210)를 직렬 또는 병렬 연결하여 얻어지는 저항값을 보정하기 위한 저항 보정 수단(400)이 마련될 수 있다.
한편, 도 7을 참조하면, 제1 프레임 유닛(110)의 전면에는 커버(300)가 마련될 수 있다. 커버(300)는 제1 프레임 유닛(110)을 덮도록 마련되는데, 저항 연결부재(141,143)만 커버(300)의 외측으로 노출되도록 마련되는 것이 바람직하다.
저항 연결부재(141,143)가 커버(300)의 외측으로 노출되도록 커버(300)에는 저항 연결부재(141,143)가 삽입되는 다수개의 통공(310)이 형성될 수 있다. 커버(300)에 형성된 다수개의 통공(310)은 저항 연결부재(141,143)와 동일한 형태로 마련되거나 저항 연결부재(141,143)가 통과할 수 있도록 트랙 모양으로 형성될 수 있다.
제1 프레임 유닛(110)의 전면에 커버(300)를 체결하면 저항 연결부재(141,143) 및 체결핀(142,144)만 커버(300)의 외면으로 노출된다. 이 상태에서 체결핀(142,144)이 저항 버스바(223,224,225,226)에 삽입되도록 연결하기만 하면, 다수개의 유닛 저항체(210)를 직렬 또는 병렬로 연결할 수 있다.
도 7을 참조하면, 커버(300)가 다수개로 분할 형성되어 있는데, 커버(300)는 일체로 형성될 수도 있다. 커버(300)는 제1 프레임 유닛(110)에 형성된 체결 블록(107)에 체결될 수 있다. 체결 블록(107)은 제1 프레임 유닛(110)의 수직 부재(106)에 연결될 수 있다.
저항 연결부재(141,143)에 연결되는 유닛 저항체(210)의 양단(214)이 수직 부재(106) 보다 전방으로 길게 연장되기 때문에 커버(300)가 수직 부재(106)에 밀착하여 체결될 수 없다. 수직 부재(106) 보다 길게 연장된 유닛 저항체(210)의 양단(214) 길이를 고려하여 체결 블록(107)의 길이를 결정하고, 체결 블록(107)을 수직 부재(106)에 연결한 상태에서 커버(300)를 체결 블록(107)에 체결하는 것이 바람직하다. 체결 블록(107)은 수직 부재(106)와 일체로 형성될 수도 있다.
도시하지는 않았지만, 제1 프레임 유닛(110)의 좌우면, 상면과 후면에도 커버(미도시)가 마련될 수 있다. 이때, 상기 커버에는 다수개의 냉각 구멍이 형성되는 것이 바람직하다. 제1 프레임 유닛(110)의 전후, 좌우, 상면에 커버를 설치하면 유닛 저항체(210)에서 발생하는 열을 식히기 어려울 수 있다. 이러한 문제를 방지하기 위해서 커버에 다수개의 냉각 구멍을 형성하고, 상기 냉각 구멍을 통해 공기가 흐를 수 있기 때문에 유닛 저항체(210)의 냉각에 도움을 줄 수 있다.
본 발명에 따른 가변 저항 장치(100)는 전면 즉, 커버(300)의 외면으로 저항 연결부재(141,143)와 체결핀(142,144)만 노출되는데, 저항 버스바(223,224,225,226)를 이용하여 커버(300)의 외면으로 노출된 저항 연결부재(141,143) 및 체결핀(142,144)를 적절하게 연결하기만 하면 다양한 값을 가지는 가변 저항을 구현할 수 있다.
즉, 본 발명에 따른 가변 저항 장치(100)는, 유닛 저항체(210)의 양단(214), 저항 연결부재(141,143), 저항 버스바(223,224,225,226), 양극 단자(221) 및 음극 단자(222)는 제1 프레임 유닛(110) 또는 제2 프레임 유닛(101)의 동일한 일측 즉, 전면에 마련될 수 있다. 이와 같이, 제1 프레임 유닛(110)의 전면에 유닛 저항체(210)의 양단(214)과 저항 연결부재(141,143)가 위치하기 때문에 작업자는 제1 프레임 유닛(110)의 전면에서 저항 버스바(223,224,225,226)와 저항 연결부재(141,143)를 연결하기만 하면 다양한 값을 가지는 가변 저항을 구현할 수 있다. 다시 말하면, 다양한 값을 가지는 가변 저항을 구현하기 위해서 작업자가 제1 프레임 유닛(110)의 전면과 후면 쪽을 오갈 필요가 없다.
이하에서는 도면을 참조하여, 본 발명에 따른 가변 저항 장치(100)에서 얻을 수 있는 가변 저항값과 이를 얻기 위해 유닛 저항체(210)를 어떻게 연결해야 하는지에 대해서 예시적으로 설명한다.
도 10의 (a)는 도 2에 도시된 가변 저항 장치(100)의 유닛 저항체(210)의 연결 상태를 등가적으로 도시한 도면이다. 도 10(a)는 제1 저항 버스바(223)와 제2 저항 버스바(224) 사이에서 각각 3개의 유닛 저항체(210)가 직렬 연결되고, 3개씩 직렬로 연결된 유닛 저항체(210)가 제1 저항 버스바(223)와 제2 저항 버스바(224)에 병렬로 연결되어 있다. 이때, 유닛 저항체(210)가 10 mΩ의 저항값을 가지기 때문에 직렬로 연결된 3개의 유닛 저항체(210)의 등가 저항값은 30 mΩ이 된다. 또한, 제1 저항 버스바(223)와 제2 저항 버스바(224)에 병렬로 연결된 30 mΩ을 가지는 등가 저항 6개의 등가 저항값은 5 mΩ이다. 도 10(a)와 같이 3직렬/6병렬로 연결된 유닛 저항체(210)의 등가 저항값은 5 mΩ이고, 이때 등가 저항을 흐르는 전류는 3000 A 이다.
도 10(b)는 제1 저항 버스바(223)가 맨 아래에 위치한 6개의 유닛 저항체(210)와 양극 단자(221)를 연결하고, 제2 저항 버스바(224)가 맨 위에 위치한 6개의 유닛 저항체(210)와 음극 단자(222)를 연결하는 구조이다. 이는, 제1 저항 버스바(223)와 제2 저항 버스바(224) 사이에 있는 6개의 유닛 저항체(210)가 서로 직렬로 연결되고, 6개의 유닛 저항체(210)가 직렬로 연결되어 얻어지는 등가 저항 6개가 제1 저항 버스바(223)와 제2 저항 버스바(224)에 병렬로 연결되는 구조이다. 도 10(b)는 6직렬/6병렬 연결 구조이고 이때의 전체 등가 저항값은 10 mΩ이고, 이때 등가 저항을 흐르는 전류는 3000 A 이다.
도 10(c)는 도 12에 도시된 가변 저항 장치(100)의 유닛 저항체(210)의 연결 상태를 등가적으로 도시한 도면이다. 도 10(c)는 제1 저항 버스바(223)가 맨 아래에 위치한 6개의 유닛 저항체(210)와 양극 단자(221)를 연결하고, 제2 저항 버스바(224)가 맨 위에 위치한 6개의 유닛 저항체(210) 중 우측에 위치하는 4개의 유닛 저항체(210)와 음극 단자(222)를 연결하는 구조이다. 이는, 제1 저항 버스바(223)와 제2 저항 버스바(224) 사이에 있는 6개의 유닛 저항체(210)가 서로 직렬로 연결되고, 6개의 유닛 저항체(210)가 직렬로 연결되어 얻어지는 등가 저항 4개가 제1 저항 버스바(223)와 제2 저항 버스바(224)에 병렬로 연결되는 구조이다. 도 10(c)는 6직렬/4병렬 연결 구조이고 이때의 전체 등가 저항값은 15 mΩ이고, 이때 등가 저항을 흐르는 전류는 2000 A 이다.
도 10(d)는 제1 저항 버스바(223)가 맨 아래에 위치한 6개의 유닛 저항체(210)와 양극 단자(221)를 연결하고, 제2 저항 버스바(224)가 맨 위에서 2번째 위치하는 6개의 유닛 저항체(210) 중 우측에 위치하는 2개의 유닛 저항체(210)와 음극 단자(222)를 연결하는 구조이다. 이는, 제1 저항 버스바(223)와 제2 저항 버스바(224) 사이에 있는 5개의 유닛 저항체(210)가 서로 직렬로 연결되고, 5개의 유닛 저항체(210)가 직렬로 연결되어 얻어지는 등가 저항 2개가 제1 저항 버스바(223)와 제2 저항 버스바(224)에 병렬로 연결되는 구조이다. 도 10(d)는 5직렬/2병렬 연결 구조이고 이때의 전체 등가 저항값은 25 mΩ이고, 이때 등가 저항을 흐르는 전류는 1000 A 이다.
도 11(a)는 도 13에 도시된 가변 저항 장치(100)의 유닛 저항체(210)의 연결 상태를 등가적으로 도시한 도면이다. 도 11(a)는 제1 저항 버스바(223)가 맨 아래에 위치한 6개의 유닛 저항체(210) 중 좌측에 위치하는 2개의 유닛 저항체(210)와 양극 단자(221)를 연결하고, 제2 저항 버스바(224)가 맨 위에서 3번째 위치하는 6개의 유닛 저항체(210) 중 맨 우측에 위치하는 1개의 유닛 저항체(210)와 음극 단자(222)를 연결하며, 제3 저항 버스바(225)가 맨 위에 위치하는 6개의 유닛 저항체(210) 중에서 좌측에 위치하는 4개의 유닛 저항체(210)끼리 연결하고, 나머지 제3 저항 버스바(226)가 맨 아래에 위치하는 6개의 유닛 저항체(210) 중에서 우측에 위치하는 4개의 유닛 저항체(210)끼리 연결하는 구조이다. 이는, 제1 저항 버스바(223)와 제3 저항 버스바(225) 사이에 직렬로 연결된 2줄의 6개의 유닛 저항체(210)와, 제3 저항 버스바(225)와 다른 제3 저항 버스바(226) 사이에 직렬로 연결된 2줄의 6개의 유닛 저항체(210)와, 다른 제3 저항 버스바(226)와 제2 저항 버스바(224) 사이에 직렬로 연결된 4개의 유닛 저항체(210)가 병렬로 연결되는 구조이다. 도 11(a)는 10직렬/1병렬 연결 구조이고 이때의 전체 등가 저항값은 100 mΩ이고, 이때 등가 저항을 흐르는 전류는 500 A 이다.
도 11(b)는 제1 저항 버스바(223)가 맨 아래에 위치한 6개의 유닛 저항체(210) 중 좌측에 위치하는 3개의 유닛 저항체(210)와 양극 단자(221)를 연결하고, 제2 저항 버스바(224)가 맨 위에서 4번째 위치하는 6개의 유닛 저항체(210) 중 우측에 위치하는 3개의 유닛 저항체(210)와 음극 단자(222)를 연결하며, 제3 저항 버스바(225)는 맨 위에 위치하는 6개의 유닛 저항체(210)끼리 연결하는 구조이다. 이는, 제3 저항 버스바(225)에 연결된 9개의 유닛 저항체(210)가 직렬로 연결되고, 9개의 유닛 저항체(210)가 직렬로 연결되어 얻어지는 등가 저항 3개가 제1 저항 버스바(223)와 제2 저항 버스바(224)에 병렬로 연결되는 구조이다. 도 11(b)는 9직렬/3병렬 연결 구조이고 이때의 전체 등가 저항값은 30 mΩ이고, 이때 등가 저항을 흐르는 전류는 1500 A 이다.
도 11(c)는 제1 저항 버스바(223)가 맨 아래에 위치한 6개의 유닛 저항체(210) 중 좌측에 위치하는 3개의 유닛 저항체(210)와 양극 단자(221)를 연결하고, 제2 저항 버스바(224)가 맨 아래에서 6개의 유닛 저항체(210) 중 우측에 위치하는 3개의 유닛 저항체(210)와 음극 단자(222)를 연결하며, 제3 저항 버스바(225)는 맨 위에 위치하는 6개의 유닛 저항체(210)끼리 연결하는 구조이다. 이는, 제3 저항 버스바(225)에 연결된 12개의 유닛 저항체(210)가 직렬로 연결되고, 12개의 유닛 저항체(210)가 직렬로 연결되어 얻어지는 등가 저항 3개가 제1 저항 버스바(223)와 제2 저항 버스바(224)에 병렬로 연결되는 구조이다. 도 11(c)는 12직렬/3병렬 연결 구조이고 이때의 전체 등가 저항값은 40 mΩ이고, 이때 등가 저항을 흐르는 전류는 1500 A 이다.
도 11(d)는 제1 저항 버스바(223)가 맨 아래에 위치한 6개의 유닛 저항체(210) 중 좌측에 위치하는 2개의 유닛 저항체(210)와 양극 단자(221)를 연결하고, 제2 저항 버스바(224)가 맨 위에서 6개의 유닛 저항체(210) 중 우측에 위치하는 2개의 유닛 저항체(210)와 음극 단자(222)를 연결하며, 제3 저항 버스바(225)는 맨 위에 위치하는 6개의 유닛 저항체(210) 중 좌측에 위치하는 4개의 유닛 저항체(210)끼리 연결하고 나머지 제3 저항 버스바(226)는 맨 아래에 위치하는 6개의 유닛 저항체(210) 중에서 우측에 위치하는 4개의 유닛 저항체(210)끼리 연결하는 구조이다. 이는, 제3 저항 버스바(225,226)에 연결된 18개의 유닛 저항체(210)가 직렬로 연결되고, 18개의 유닛 저항체(210)가 직렬로 연결되어 얻어지는 등가 저항 2개가 제1 저항 버스바(223)와 제2 저항 버스바(224)에 병렬로 연결되는 구조이다. 도 11(d)는 18직렬/2병렬 연결 구조이고 이때의 전체 등가 저항값은 90 mΩ이고, 이때 등가 저항을 흐르는 전류는 1000 A 이다.
이상과 같이 본 발명에서는 구체적인 구성 요소 등과 같은 특정 사항들과 한정된 실시예 및 도면에 의해 설명되었으나 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상적인 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 따라서, 본 발명의 사상은 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니 되며, 후술하는 청구범위뿐 아니라 이 청구범위와 균등하거나 등가적 변형이 있는 모든 것들은 본 발명 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.
100: 가변 저항 장치 101: 제2 프레임 유닛
110: 제1 프레임 유닛 106: 수직 부재
109: 수평 부재 131.132: 마감 절연부재
133,134: 절연부재 141,143: 저항 연결부재
210: 유닛 저항체 221: 양극 단자
222: 음극 단자 223: 제1 저항 버스바
224: 제2 저하 버스바 225,226: 제3 저항 버스바
300: 커버 400: 저항 보정 수단

Claims (12)

  1. 양단이 동일한 일측에 위치하는 형태로 형성된 유닛 저항체; 및
    다수개로 마련된 상기 유닛 저항체 중 서로 이웃하는 상기 유닛 저항체의 인접한 일단을 서로 연결하는 저항 연결부재;를 포함하며,
    다수개의 상기 유닛 저항체는 각각 동일한 전류가 통과하는 경우 동일한 발열량을 가지는 것을 특징으로 하는 가변 저항 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    다수개의 상기 유닛 저항체는 각각 동일한 단면적 또는 동일한 형태를 가지는 스테인리스 스틸로 마련되는 것을 특징으로 하는 가변 저항 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    다수개의 상기 유닛 저항체는 각각 동일한 저항값을 가지거나 2가지 이상의 저항값을 가지는 것을 특징으로 하는 가변 저항 장치.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 저항 연결부재는 서로 이웃하는 2개의 상기 유닛 저항체를 직렬로 연결하는 것을 특징으로 하는 가변 저항 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 저항 연결부재와 연결되어 다수개의 상기 유닛 저항체를 직렬 또는 병렬로 연결하는 다수개의 저항 버스바를 포함하는 것을 특징으로 하는 가변 저항 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    다수개의 상기 저항 버스바 중 어느 하나와 연결되는 양극 단자 및 다른 하나와 연결되는 음극 단자를 포함하며,
    상기 저항 연결부재, 상기 저항 버스바, 상기 양극 단자 및 상기 음극 단자는 구리로 형성되는 것을 특징으로 하는 가변 저항 장치.
  7. 제6항에 있어서,
    다수개의 상기 저항 버스바는,
    상기 양극 단자 및 상기 저항 연결부재와 연결되는 제1 저항 버스바;
    상기 음극 단자 및 상기 저항 연결부재와 연결되는 제2 저항 버스바; 및
    상기 양극 단자 및 상기 음극 단자와는 연결되지 않고 상기 저항 연결부재와 연결되는 제3 저항 버스바;를 포함하는 것을 특징으로 하는 가변 저항 장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 제3 저항 버스바는 상기 저항 연결부재와 연결되어 상기 유닛 저항체를 서로 직렬 또는 병렬로 연결하는 것을 특징으로 하는 가변 저항 장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 유닛 저항체가 거치되는 제1 프레임 유닛 및 상기 제1 프레임 유닛을 지지하는 제2 프레임 유닛을 포함하며,
    상기 제1 프레임 유닛은, 상하 방향으로 다수개로 마련되고 상기 유닛 저항체를 지지하는 수평 부재 및 좌우 방향으로 다수개로 마련되고 상기 수평 부재와 연결되어 상기 수평 부재를 지지하는 수직 부재를 포함하고,
    상기 수평 부재와 상기 유닛 저항체 사이에는 절연부재가 마련되는 것을 특징으로 하는 가변 저항 장치.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 유닛 저항체는 상기 절연부재에 놓인 상태에서 양단이 상기 절연부재의 외측으로 돌출 연장되고,
    상기 저항 연결부재는 위 아래로 위치하는 2개의 상기 유닛 저항체의 돌출 연장된 일단을 서로 연결하는 것을 특징으로 하는 가변 저항 장치.
  11. 제9항에 있어서,
    상기 제2 프레임 유닛에는, 상기 제1 프레임 유닛에 마련된 상기 유닛 저항체를 직렬 또는 병렬 연결하여 얻어지는 저항값을 보정하기 위한 저항 보정 수단이 마련되는 것을 특징으로 하는 가변 저항 장치.
  12. 제9항에 있어서,
    상기 유닛 저항체의 양단, 상기 저항 연결부재, 상기 저항 버스바, 상기 양극 단자 및 상기 음극 단자는 상기 제1 프레임 유닛 또는 상기 제2 프레임 유닛의 동일한 일측에 마련되는 것을 특징으로 하는 가변 저항 장치.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20210360810A1 (en) * 2018-08-17 2021-11-18 Ls Electric Co., Ltd. Tower-shaped support device

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0258309A (ja) * 1988-08-24 1990-02-27 Hitachi Ltd 抵抗値トリミング方法とその装置
KR100217396B1 (ko) 1996-11-30 1999-09-01 전주범 리튬전지의 숏트검사장치
KR20010084079A (ko) * 2000-02-23 2001-09-06 김용철 대전력 저항기 조립체
KR20080036260A (ko) * 2006-10-23 2008-04-28 주식회사 엘지화학 가변 저항 장치
JP2016162959A (ja) * 2015-03-04 2016-09-05 アルプス電気株式会社 抵抗体及び該抵抗体を用いた可変抵抗器

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0258309A (ja) * 1988-08-24 1990-02-27 Hitachi Ltd 抵抗値トリミング方法とその装置
KR100217396B1 (ko) 1996-11-30 1999-09-01 전주범 리튬전지의 숏트검사장치
KR20010084079A (ko) * 2000-02-23 2001-09-06 김용철 대전력 저항기 조립체
KR20080036260A (ko) * 2006-10-23 2008-04-28 주식회사 엘지화학 가변 저항 장치
JP2016162959A (ja) * 2015-03-04 2016-09-05 アルプス電気株式会社 抵抗体及び該抵抗体を用いた可変抵抗器

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20210360810A1 (en) * 2018-08-17 2021-11-18 Ls Electric Co., Ltd. Tower-shaped support device
US11800672B2 (en) * 2018-08-17 2023-10-24 Ls Electric Co., Ltd. Tower-shaped support device

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