KR20230048043A - 샘플링 부품, 배터리, 전기 장치, 샘플링 부품의 제조 방법 및 샘플링 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 샘플링 신호를 전송하기 위한 본체부(410); 및, 일단은 상기 본체부(410)에 겹침이음되고, 타단은 샘플링 포인트에 겹침이음되어 샘플링 신호를 수집하기 위한 겹침이음부(420)를 포함하는 샘플링 부품(40)을 제공하고, 겹침이음부(420)에는 본체부에 대한 퓨즈 보호를 위한 퓨즈 구조(422)가 설치된다.

Description

샘플링 부품, 배터리, 전기 장치, 샘플링 부품의 제조 방법 및 샘플링 방법
본 발명은 배터리 분야에 관한 것으로, 구체적으로 샘플링 부품, 배터리, 전기 장치, 샘플링 부품의 제조 방법 및 샘플링 방법에 관한 것이다.
에너지 절약 및 배출 저감은 자동차 산업의 지속적인 발전의 핵심이며, 전기 자동차는 에너지 절약 및 환경 보호의 이점으로 인해, 자동차 산업의 지속 발전의 중요한 부분이 되었다. 전기 자동차의 경우, 배터리 기술은 그 발전에 있어 매우 중요한 요소이다.
배터리의 보편화에 따라 안전성 문제가 대두되고 있으며, 배터리는 사용 과정에 빈번한 충방전을 필요로 하기 때문에, 충방전 시 자연 발화, 폭발 등의 안전상의 문제가 발생하기 쉽다. 본 발명의 발명자들은 연구를 거쳐 배터리 내부의 전류를 효과적으로 모니터링하고 전류가 너무 큰 경우에 배터리를 적시에 보호하는 것은 배터리의 안전 문제를 방지하는 중요한 방법이라는 것을 발견하였다.
본 발명의 실시예는 종래 기술에 존재하는 배터리의 안전 문제를 해결할 수 있는 샘플링 부품, 배터리, 전기 장치, 샘플링 부품의 제조 방법 및 샘플링 방법을 개시한다.
본 발명의 실시예는, 샘플링 신호를 전송하기 위한 본체부; 및, 일단은 본체부에 겹침이음되고, 타단은 샘플링 포인트에 겹침이음되어 샘플링 신호를 수집하기 위한 겹침이음부를 포함하는 샘플링 부품을 제공하며, 상기 겹침이음부에는 본체부에 대한 퓨즈 보호를 위한 퓨즈 구조가 설치된다.
본 발명의 실시예는 샘플링 부품의 구조를 변경함으로써, 샘플링 회로와 샘플링 포인트 사이의 연결 공정을 단순화하며, 구조가 간단하고 유지보수가 편리하다. 또한, 겹침이음부에 퓨즈부를 설치함으로써, 본체부에 대한 퓨즈 보호를 실현하고, 겹침이음부를 통해 샘플링 포인트와 본체부의 연결을 구현하는 동시에, 퓨즈 보호 역할을 하므로, 별도로 퓨즈 보호 회로를 설치할 필요가 없으며, 구조가 간단하고 배터리 내부 공간을 크게 절약할 수 있다.
일부 실시예에서, 본체부는 와이어 및 절연층을 포함하고, 절연층은 와이어를 절연시키기 위해 와이어를 피복하며; 와이어는 절연층 상의 샘플링 포인트에 해당하는 위치에서 노출되고, 겹침이음부의 일단은 와이어의 노출된 부분에 겹침이음된다.
본체부의 절연층 상의 각각의 샘플링 포인트에 해당하는 위치에 개구를 설치하여 노출된 부분을 형성함으로써, 겹침이음부와 본체부를 간편하게 전기적으로 연결할 수 있고, 구조가 간단하다.
일부 실시예에서, 본체부는 복수의 와이어 및 복수의 겹침이음부를 포함하고, 각각의 와이어는 절연층 상의 각각의 샘플링 포인트에 해당하는 위치에서 노출되고, 각각의 겹침이음부의 일단은 각각의 와이어의 노출된 부분에 각각 겹침이음된다. 본체부를 통해 복수의 샘플링 포인트를 샘플링하는 것을 구현함으로써, 샘플링 효율을 향상하는 동시에, 구조가 컴팩트하여 공간을 절약한다.
일부 실시예에서, 겹침이음부는 본체부에 수직으로 겹침이음된다. 상기와 같은 방식을 통해 겹침이음부와 본체부의 연결 강도를 확보하는데 유리하고, 샘플링 부품의 생산 및 가공에 유리하다.
일부 실시예에서, 겹침이음부는 연결부 및 퓨즈부를 포함하고; 연결부는 퓨즈부의 양단에 위치하며, 퓨즈부를 본체부와 샘플링 포인트에 각각 연결시킨다. 퓨즈부의 양단에 각각 연결부를 설치함으로써, 샘플링 포인트와 본체부의 연결을 용이하게 구현할 수 있으며, 연결 방식이 유연하고 다양하다.
일부 실시예에서, 퓨즈부는 칩 저항기 또는 저항선을 포함한다. 칩 저항기 또는 저항선을 사용하는 방법은 구조가 간단하고 제조가 용이하며 생산 비용이 비교적 저렴하다.
일부 실시예에서, 퓨즈부는 에칭 라인을 포함한다. 이러한 방식으로 배터리 사용 중 퓨즈부의 우발적 파손을 줄일 수 있다.
일부 실시예에서, 겹침이음부는 플렉시블 플랫 와이어이고, 퓨즈부의 와이어의 단면적은 연결부의 와이어의 단면적보다 작다. 플렉시블 플랫 와이어가 좁아지는 방식으로 퓨즈부를 설치함으로써, 겹침이음부가 하나의 전체로 형성되어 구조가 더욱 간단하다.
일부 실시예에서, 연결부와 퓨즈부의 표면에는 필름이 코팅된다. 본 발명의 실시예는 연결부와 퓨즈부의 표면에 필름을 코팅함으로써, 겹침이음부의 강도를 향상하여 보다 나은 보호 효과를 얻을 수 있다.
일부 실시예에서, 연결부는 용접, 압착, 리벳팅 또는 본딩 등의 다양한 연결 방식에 의해 상기 와이어의 노출된 부분에 설치될 수 있다.
본 발명의 일부 실시예는 또한 배터리 셀과 상기 실시예의 샘플링 부품을 포함하는 배터리를 개시하며, 샘플링 부품은 겹침이음부를 통해 각각의 배터리 셀에 연결되어 배터리 셀을 샘플링한다.
본 발명의 일부 실시예는 또한 상기 실시예의 배터리를 포함하는 전기 장치를 개시하며, 상기 배터리는 전기 에너지를 제공한다.
본 발명의 일부 실시예는 또한 샘플링 부품의 제조 방법을 개시하며, 상기 방법은,
샘플링 신호를 전송하기 위한 본체부와 겹침이음부를 제공하는 단계;
겹침이음부의 일단을 본체부에 겹침이음하고, 겹침이음부의 타단을 샘플링 포인트에 겹침이음하여 샘플링 신호를 수집하는 단계;를 포함하며, 겹침이음부에는 본체부에 대한 퓨즈 보호를 위한 퓨즈 구조가 설치된다.
일부 실시예에서, 상기 방법은 본체부의 샘플링 포인트에 해당하는 위치를 노출시키고, 겹침이음부의 일단을 본체부의 노출된 부분에 겹침이음하는 단계를 더 포함한다.
상기 샘플링 부품의 제조 방법을 통해 생산된 샘플링 부품은 샘플링 회로와 샘플링 포인트의 연결 공정을 단순화하여 구조가 간단하며; 또한, 겹침이음부에 퓨즈부를 설치함으로써, 본체부에 대한 퓨즈 보호를 실현하고, 겹침이음부를 통해 샘플링 포인트와 본체부의 연결을 구현하는 동시에, 퓨즈 보호 역할을 하므로, 별도로 퓨즈 보호 회로를 설치할 필요가 없으며, 구조가 간단하고 배터리 내부 공간을 크게 절약할 수 있다.
본 발명의 일부 실시예는 또한 배터리의 샘플링 방법을 개시하며, 상기 방법은,
겹침이음부의 일단을 배터리의 샘플링 포인트에 겹침이음하여 샘플링 신호를 수집하기 위한 겹침이음부를 설치하는 단계;
겹침이음부의 타단이 겹침이음되고, 샘플링 신호를 제어 시스템에 전송하기 위한 본체부를 설치하는 단계; 및,
본체부에 단락이 발생하는 경우, 본체부에 대한 퓨즈 보호를 위한 퓨즈 구조를 겹침이음부에 설치하는 단계;를 포함한다.
본 발명의 실시예에 따른 배터리의 샘플링 방법을 통해, 배터리를 편리하게 샘플링할 수 있고, 구현 방법이 간단하고 효과적이며, 배터리의 구조적 복잡성을 증가시키지 않는다.
여기에 설명된 첨부도면은 본 발명의 이해를 돕기 위해 사용되고, 본 발명의 일부를 구성하며, 본 발명의 예시적인 실시예 및 그 설명은 본 발명을 설명하기 위해 사용되고, 본 발명에 대한 부당한 제한을 구성하지 않는다. 첨부도면에서,
도 1은 일반적으로 사용되는 샘플링 부품의 구조도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 의해 제공되는 차량의 구조도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 의해 제공되는 배터리의 분해 구조도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 의해 제공되는 배터리 구조도이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 의해 제공되는 샘플링 부품의 구조도이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 의해 제공되는 샘플링 부품의 본체부의 개략도이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 의해 제공되는 겹침이음부의 구조도이다.
도 8은 본 발명의 실시예에 의해 제공되는 다른 겹침이음부의 구조도이다.
도 9는 본 발명의 실시예에 의해 제공되는 세번째 겹침이음부의 구조도이다.
도 10은 본 발명의 실시예에 의해 제공되는 샘플링 부품의 제조 방법의 흐름도이다.
도 11은 본 발명의 실시예에 의해 제공되는 배터리의 샘플링 방법의 흐름도이다.
본 발명의 실시예의 목적, 기술적 해결책 및 장점을 더욱 명확하게 하기 위해, 이하에서는 본 발명의 실시예의 첨부도면을 결부하여 본 발명의 실시예의 기술적 해결책에 대해 명확하게 설명하며, 여기에 설명된 실시예는 본 발명의 모든 실시예가 아니고 단지 일부분 실시예이다. 본 발명의 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 실시예를 기반으로 창의적인 노동을 거치지 않고 얻은 다른 모든 실시예는 모두 본 발명의 보호 범위에 속한다.
달리 정의되지 않는 한, 본 발명에서 사용되는 모든 기술적 및 과학적 용어는 본 발명의 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 일반적으로 이해하는 것과 동일한 의미를 가지며; 본 명세서에서 사용된 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위한 것으로 의도되고, 본 발명을 제한하는 것으로 의도되지 않으며; 본 발명의 명세서 및 청구범위 및 첨부도면의 설명에 사용되는 용어 “포함하는” 및 “갖는” 및 이들의 변형은 비배타적인 포함을 포함하도록 의도된다. 본 발명의 명세서, 청구범위 및 첨부도면에서 “제1”, “제2” 등 용어는 특정 순서를 설명하기보다는 서로 다른 대상을 구분하기 위해 사용된다.
본 발명에서 “실시예”는 실시예를 결부하여 설명된 일정한 특징, 구조 또는 특성이 본 발명의 적어도 하나의 실시예에 포함될 수 있다는 것을 의미한다. 명세서의 여러 곳에 해당 문구가 나타나는 경우, 반드시 동일한 실시예를 지칭하는 것은 아니고, 다른 실시예와 상호 배타적인 독립적이거나 대안적인 실시예인 것도 아니다. 당업자는 여기에 설명된 실시예가 다른 실시예와 결합될 수 있다는 것을 명시적 또는 암시적으로 이해할 수 있을 것이다.
본 발명의 설명에서, 명확하게 규정되거나 정의되지 않은 한, “설치”, “서로 연결” 및 “연결” 등 용어는 광의적으로 이해되어야 하는바, 예를 들어, 고정 연결되거나 또는 착탈 가능하게 연결되거나 또는 일체로 연결될 수 있으며; 직접 연결될 수도 있고, 중간 매체를 통해 연결될 수도 있고, 두 구성요소가 내부로 연통될 수도 있다. 당업자는 구체적인 상황에 따라 본 발명의 실시예에서 상기 용어의 구체적인 의미를 이해할수 있을 것이다.
본 발명에서 용어 “및/또는”은 단지 관련 객체의 관련 관계, 예를 들어 A 및/또는 B를 설명하기 위한 것으로서, 세가지 관계가 존재함을 나타낼 수 있는데, A가 단독으로 존재하거나, A 및 B가 동시에 존재하거나 또는 B가 단독으로 존재하는 등의 세가지 경우를 나타낼 수 있다. 또한, 본 발명에서 부호 “/”는 일반적으로 앞뒤 관련 객체가 “또는”의 관계임을 나타낸다.
본 발명에서 “복수”라는 용어는 두개 이상(두개를 포함)을 의미하며, 마찬가지로, “복수 그룹”은 두개 이상(두개 그룹 포함)의 그룹을 의미하고, “복수 시트”는 두개 이상(두개 시트 포함)의 시트를 의미한다.
본 발명에서, 배터리 셀은 리튬 이온 이차 전지, 리튬 이온 일차 전지, 리튬황 전지, 나트륨 리튬 이온 전지, 나트륨 이온 전지 또는 마그네슘 이온 전지 등을 포함할 수 있지만, 본 발명의 실시예는 이를 제한하지 않는다. 배터리 셀은 원통형, 편평한 형태, 직육면체 등의 형태일 수 있으며, 본 발명의 실시예는 이를 제한하지 않는다. 배터리 셀은 일반적으로 패키징 방식에 따라 원통형 배터리 셀, 각형 배터리 셀 및 소프트팩 배터리 셀의 3가지 유형으로 구분되며, 본 발명의 실시예는 이를 제한하지 않는다.
현재, 기술의 발전과 함께 동력 배터리의 적용은 점점 더 광범위하다. 동력 배터리는 수력, 화력, 풍력 및 태양열 발전소 등 에너지 저장 전원 공급 시스템에 적용될 뿐만 아니라, 또한 전기 자전거, 전기 오토바이, 전기 자동차 등 전기 교통 수단, 그리고 군사 장비와 항공 우주 등 여러 분야에 널리 적용된다. 동력 배터리의 응용 분야가 지속적으로 확장됨에 따라, 시장 수요도 지속적으로 확대되고 있다.
본 발명의 발명자들은 배터리를 충전 및 방전하는 과정에서 전류가 너무 큰 상황이 발생하며, 배터리 전류가 너무 높으면 배터리 내부에 단락이 발생하거나 온도가 너무 높아 자연 발화 또는 폭발을 일으킬 수 있다는 것을 발견하였다. 배터리의 내부 전류가 너무 크면, 큰 전류는 배터리 셀에 전기적으로 연결된 배터리 샘플링 회로를 통과하게 된다. 기존의 배터리 샘플링 신호는 일반적으로 플렉시블 플랫 케이블(FFC)을 통해 배터리 관리 시스템으로 전송되고, 기존의 플렉시블 플랫 케이블은 일반적으로 절연체와 절연체에 병렬로 배열된 여러개의 전도체를 포함하며, 전도체는 동일한 폭과 길이의 스트립 형태를 나타내고, 각 위치에서 종단면의 면적이 동일하므로, 각 위치에서 전체 전도체의 저항값이 동일하다. 큰 전류가 흐르는 경우, 이러한 플렉시블 플랫 케이블은 퓨즈 보호 기능이 없어 배터리 관리 시스템에 직접적인 손상을 줄 수 있다.
도 1은 본 발명의 발명자가 발견한 배터리 내부 모니터링을 위해 일반적으로 사용되는 샘플링 회로의 구조도로서, 상기 샘플링 회로는 배터리 내부에 설치되고, 플렉시블 플랫 회로를 절단하여 굽힘 처리를 한 후에 각 샘플링 포인트에서 배터리 셀에 직접 연결함으로서, 배터리 셀의 입력 또는 출력 신호에 대한 샘플링을 실현한다. 본 발명자는 샘플링 회로를 배터리 셀에 연결하기 위해 굽힘 회로를 사용하는 것은 공정이 복잡하고, 특히 굽힘 시에 굽힘 위치의 정확도를 보장하기 어렵고 굽힘 각도를 유지하기 어려운 문제도 존재하는 것을 발견하였다.
본 발명의 발명자는 또한 배터리 관리 시스템의 제어 장비를 보호하기 위해 일반적으로 플렉시블 플랫 케이블에 직접 퓨즈 회로가 설치되고, 상기 배터리 셀의 입력 또는 출력 전류값이 특정 임계값보다 클 때 상기 퓨즈 회로는 보호를 위해 자동으로 끊어지는 것을 발견하였다. 현재의 퓨즈 보호 방식에서는 퓨즈 보호 회로가 보호를 수행하기 위해 끊어지는 경우, 플렉시블 플랫 케이블 전체를 폐기해야 하고 플렉시블 플랫 회로를 모두 교체해야 하므로 배터리 유지 관리 작업이 복잡하고 유지 비용이 많이 소요된다.
상기와 같은 문제를 감안하여, 본 발명의 실시예는 종래 기술에 존재하는 문제를 해결하기 위한 샘플링 부품, 샘플링 방법, 샘플링 부품의 제조 방법 및 상기 샘플링 부품이 적용된 배터리 및 전기 장치를 개시한다. 본 발명의 실시예는 샘플링 회로와 퓨즈 보호 회로를 통합하여 상기 샘플링 부품이 신호의 샘플링 및 퓨즈 보호 기능을 동시에 구비하도록 한다. 동시에, 두개의 부분이 겹침이음되는 방식으로 샘플링 회로와 배터리 셀을 연결함으로써, 배터리 셀의 연결을 구현하기 위해 플렉시블 회로를 굽힐 필요가 없고, 회로 샘플링 공정을 간소화하고 배터리 유지 보수의 복잡성을 줄이며, 배터리의 안전성을 향상시킨다.
본 발명의 실시예에 따른 샘플링 부품, 샘플링 방법, 샘플링 부품의 제조 방법 및 상기 샘플링 부품이 적용된 배터리는 차량, 선박 또는 항공기 등의 전기 장치에 적용될수 있지만, 이에 제한되지 않는다. 본 발명에 따른 샘플링 부품, 배터리 등을 사용하여 상기 전기 장치의 전원 공급 시스템을 구성하면 배터리의 안전성을 향상하기에 유리하다.
본 발명의 실시예는 배터리를 전원으로 사용하는 전기 장치를 제공하며, 상기 전기 장치는 휴대폰, 태블릿, 노트북, 전기 장난감, 전동 공구, 배터리 자동차, 전기 자동차, 선박, 우주선 등 일 수 있지만, 이에 제한되지 않는다. 상기 전기 장난감에는 게임기, 전기 자동차 장난감, 전기 선박 장난감, 전기 비행기 장난감 등과 같은 고정식 또는 이동식 전기 장난감이 포함될 수 있으며, 우주 설비에는 비행기, 로켓, 우주 왕복선, 우주선 등이 포함될 수 있다.
이하의 실시예에서는 설명의 편의를 위해 본 발명의 일 실시예의 전기 장치가 차량(1000)인 경우를 예를 들어 설명한다.
도 2는 본 발명의 실시예에 의해 제공되는 차량(1000)의 구조도이다. 차량(1000)은 연료 차량, 휘발유 차량 또는 신에너지 차량일 수 있으며, 신에너지 차량은 순수 전기 자동차, 하이브리드 자동차 또는 주행거리 연장형 전기 자동차 등 일 수 있다. 차량(1000)의 내부에는 배터리(100)가 설치되고, 배터리(100)는 차량(1000)의 하단 또는 전면 또는 후면에 설치될 수 있다. 배터리(100)는 차량(1000)의 전원 공급을 위해 사용될 수 있으며, 예를 들어, 배터리(100)는 차량(1000)의 작동 전원으로 사용될 수 있다. 차량(1000)은 모터(300)에 전력을 공급하도록 배터리(100)를 제어하기 위한 컨트롤러(200)와 모터(300)를 포함할 수 있으며, 예를 들어, 차량(1000)의 시동, 네비게이션 및 주행에 필요한 작동 전원을 공급한다.
본 발명의 일부 실시예에서, 배터리(100)는 차량(1000)의 작동 전원으로 사용될 수 있을 뿐만 아니라, 차량(1000)의 구동 전원으로서, 연료 자동차 또는 천연가스 차량에서 연료 또는 천연가스를 전부 또는 부분적으로 대체하여 차량(1000)을 위해 구동력을 제공할 수 있다.
도 3은 본 발명의 실시예에 의해 제공되는 배터리(100)의 분해도이다. 배터리(100)는 배터리 셀(20)과 배터리 셀(20)을 수용하기 위한 상자(10)를 포함한다. 상자(10)는 배터리 셀(20)을 수용하는 공간을 제공하며, 상자(10)는 다양한 구조를 사용할 수 있다. 일부 실시예에서, 상자(10)는 상부 상자(11) 및 하부 상자(12)를 포함할 수 있고, 상부 상자(11)와 하부 상자(12)는 서로 덮어 씌워져 조합될 수 있고, 상부 상자(11)와 하부 상자(12)는 함께 배터리 셀(20)을 수용하기 위한 수용 공간을 형성한다. 하부 상자(12)는 일단이 개방된 중공 구조일 수 있고, 상부 상자(11)는 판형 구조일 수 있으며, 상부 상자(11)는 하부 상자(12)의 개구측에 덮이고, 상부 상자(11)와 하부 상자(12)는 함께 수용 공간을 형성하며; 상부 상자(11)와 하부 상자(12)는 모두 일측이 개방된 중공 구조일 수도 있고, 상부 상자(11)의 개구측이 하부 상자(12)의 개구측에 덮일 수 있다. 물론, 상부 상자(11)와 하부 상자(12)에 의해 형성되는 상자(10)는 원기둥체, 직육면체 등 다양한 형태를 가질 수 있다.
본 발명의 실시예에서 언급된 배터리(100)는 더 높은 전압 및 용량을 제공하기 위해 하나 이상의 배터리 셀을 포함하는 단일 물리적 모듈을 의미한다. 예를 들어, 본 발명에서 언급된 배터리(100)는 배터리 모듈 또는 배터리 팩 등을 포함할 수 있다. 배터리 셀(20)은 복수개일 수 있으며, 복수의 배터리 셀(20)은 직렬 또는 병렬 또는 혼합 연결될 수 있으며, 혼합 연결은 복수의 배터리 셀(20)의 연결에 직렬 및 병렬이 모두 포함되는 것을 의미한다. 복수의 배터리 셀(20)은 직렬, 병렬 또는 혼합 연결될 수 있고, 복수의 배터리 셀(20)로 구성된 전체를 상자(10) 내부에 수납할 수 있으며; 물론, 복수의 배터리 셀(20)을 먼저 직렬 또는 병렬 또는 혼합 연결하여 배터리 모듈 형식의 배터리(100)를 형성한 후, 복수의 배터리 모듈을 직렬 또는 병렬로 연결하거나 혼합 연결하여 하나의 전체를 구성하여 상자(10)에 수납할 수 있다. 배터리(100)는 또한 다른 구조를 포함할 수 있으며, 예를 들어, 배터리(100)는 복수의 배터리 셀(20) 사이의 전기적 연결을 실현하기 위한 버스 부품을 더 포함할 수 있다.
각 배터리 셀(20)은 리튬 이온 이차 전지, 리튬 이온 일차 전지, 리튬황 전지, 나트륨 리튬 이온 전지 또는 마그네슘 이온 전지일 수 있지만, 이에 제한되지 않는다. 배터리 셀은 원통형, 편평한 형태, 직육면체 등의 형태일 수 있다.
도 4에 도시된 바와 같이, 배터리(100) 내부에서 각각의 배터리 셀(20)은 외부로 전원을 출력하기 위한 양극 단자와 음극 단자를 갖는다. 복수의 배터리 셀(20)의 양극 단자는 연결 부재(210)에 의해 연결되고, 복수의 배터리 셀(20)의 음극 단자도 연결 부재(210)에 의해 연결되어 서로 다른 배터리 팩을 형성하여 서로 다른 배터리 셀의 직렬 또는 병렬 연결을 실현한다. 배터리 셀을 샘플링할 때, 각 배터리 셀에 대해 샘플링하거나 배터리 팩을 단위로 샘플링할 수 있다. 배터리 팩을 단위로 샘플링하는 경우, 샘플링 부품으로 각 배터리 팩을 연결하여 샘플링을 수행하면 된다.
도 4 및 도 5는 본 발명의 실시예의 샘플링 부품(40)의 적용 개략도이며, 샘플링 부품(40)은 샘플링 신호를 전송하기 위한 본체부(410); 및, 일단은 본체부(410)에 겹침이음되고, 타단은 샘플링 포인트에 겹침이음되어 샘플링 신호를 수집하기 위한 겹침이음부(420)를 포함하고, 겹침이음부에는 본체부에 대한 퓨즈 보호를 위한 퓨즈 구조(422)가 설치된다.
도 4에서 샘플링 부품(40)은 배터리에 적용되어 배터리 내의 배터리 셀 또는 배터리 팩을 샘플링하는 것으로, 배터리는 복수의 배터리 셀(20)을 포함하고, 복수의 배터리 셀(20)은 연결 부재(210)를 통해 조합되어 배터리 팩을 형성하고, 각 배터리 팩은 상기 배터리의 하나의 샘플링 포인트이며, 샘플링 부품(40)은 각 배터리 팩을 샘플링한다.
샘플링 부품(40)은 본체부(410)와 복수의 겹침이음부(420)를 포함한다. 본체부(410)는 각 배터리 셀(20)의 일단의 표면에 배치되는데, 통상적으로 배터리 셀의 높이 방향의 전극 단자의 일단에 배치되고, 본체부(410)와 샘플링될 각 배터리 팩을 간편하게 연결할 수 있도록, 복수의 배터리 셀(20)의 표면을 관통한다. 본체부(410)는 배터리 내부의 배선이 용이하도록 플렉서블 플랫 케이블을 사용할 수 있다. 본체부(410)는 샘플링 신호를 전송하고, 복수의 겹침이음부(420)에 연결되어 복수의 샘플링 포인트의 샘플링 신호를 동시에 전송하기 위한 복수의 케이블 라인을 포함한다.
각 겹침이음부(420)의 일단은 본체부(410)에 전기적으로 연결되고, 타단은 샘플링 포인트에 전기적으로 연결되어 샘플링 신호를 수집한다. 겹침이음부(420)의 개수는 샘플링 포인트의 개수와 일치하며, 즉 샘플링될 배터리 팩의 개수와 일치하다. 겹침이음부(420)와 본체부(410)를 별도로 설치함으로써, 본체부를 분할한 후에 다시 굽힘 처리를 수행할 필요가 없이, 샘플링 포인트와 샘플링 부품(40)의 본체부(410)를 간편하게 연결할 수 있으며, 연결이 간편하고 공정이 간단하다.
동시에, 겹침이음부(420)에는 본체부(410)에 대한 퓨즈 보호를 위한 퓨즈 구조(422)가 설치된다. 퓨즈 구조(422)는 직접 겹침이음부(420)와 함께 설치되는데, 겹침이음부(420)를 통해 샘플링 포인트와 본체부(410)를 연결하는 동시에 퓨즈 보호 역할을 하므로, 별도로 퓨즈 보호 회로를 설치할 필요가 없으며, 구조가 간단하고, 배터리 내부의 공간을 크게 절약할 수 있다. 또한, 퓨즈 보호를 위한 퓨즈 구조(422)가 하나인 경우, 플렉시블 플랫 회로 전체를 교체할 필요가 없이 퓨즈의 겹침이음부(420)만 교체할 수 있어 유지 보수가 간편하고 신속하며 비용이 저렴하다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 샘플링 부품(40)의 구조도이며, 도시된 바와 같이, 본체부(410)는 긴 스트립 형태의 플렉서블 플랫 회로이고, 샘플링 제어 회로와 연결되는 인터페이스가 설치되며; 동시에, 본체부(410) 상의 샘플링 포인트에 해당하는 위치에는 겹침이음부(420)가 겹침이음되고, 겹침이음부(420)는 용접 등 방식으로 본체부(410)에 전기적으로 연결될 수 있다. 겹침이음부(420)는 측정 대상 배터리 팩의 위치에 따라 본체부(410)에 겹침이음될 위치를 선택할 수 있다. 실제 사용 시에, 겹침이음부(420)는 배터리의 샘플링 포인트의 위치에 따라 본체부(410)와 일체가 되도록 본체부(410)의 해당 위치에 미리 설치될 수 있으며; 겹침이음부(420)도 본체부(410)를 배터리 표면에 설치하여 샘플링할 때 실제 샘플링 포인트의 상황에 따라 설치될 수 있다.
본 발명의 실시예는 샘플링 부품의 구조를 변경하여 샘플링 부품을 본체부와 겹침이음부로 분할함으로써, 겹침이음부가 샘플링 포인트의 위치에 따라 자유롭게 겹침이음될 수 있으며, 샘플링 회로와 샘플링 포인트의 연결 공정을 단순화하고, 구조가 간단하며; 또한, 겹침이음부에 퓨즈부를 설치함으로써, 본체부에 대한 퓨즈 보호를 실현하고, 겹침이음부를 통해 샘플링 포인트와 본체부의 연결을 구현하는 동시에, 퓨즈 보호 역할을 하므로, 별도로 퓨즈 보호 회로를 설치할 필요가 없으며, 구조가 간단하고 배터리 내부 공간을 크게 절약할 수 있다.
일부 실시예에서, 도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이, 본체부(410)는 와이어(4111) 및 절연층(4112)을 포함하고, 절연층(4112)은 와이어(4111)를 절연시키기 위해 와이어를 피복하며; 와이어(4111)는 절연층(4112) 상의 샘플링 포인트에 해당하는 위치에서 노출되고, 겹침이음부의 일단은 와이어의 노출된 부분(411)에 겹침이음된다.
샘플링 부품(40)의 본체부(410)는 플랙시블 플랫 회로이고, 본체부(410)는 복수의 와이어(4111)를 포함하고, 와이어(4111)의 표면에는 절연층(4112)이 피복되어 각각의 와이어를 절연시키고 와이어 간의 단락을 방지하며, 복수의 와이어(4111)를 설치함으로써 복수의 샘플링 포인트를 동시에 샘플링할 수 있고, 도 5로부터 알 수 있다 시피, 복수의 겹침이음부(420)가 본체부(410)와 서로 겹침이음될 수 있는데, 본체부(410)의 서로 다른 위치에 각각 겹침이음된다. 겹침이음부(420)와 본체부(410)의 겹침이음을 실현하기 위해, 본체부(410) 상의 각 샘플링 포인트에 해당하는 위치에서 절연층(4112)에 개구가 설치되어 노출된 부분(411)을 형성하고, 겹침이음부(420)는 상기 노출된 부분(411)에서 본체부(410)의 와이어와 연결되며, 용접 또는 다른 방식으로 본체부(410)의 와이어를 겹침이음부(420)에 전기적으로 연결할 수 있다.
본체부(410)의 절연층(4112) 상의 각각의 샘플링 포인트에 해당하는 위치에 개구를 설치하여 노출된 부분(411)을 형성함으로써, 겹침이음부(420)와 본체부(410)를 간편하게 전기적으로 연결할 수 있고, 구조가 간단하다.
일부 실시예에서, 본체부(410)는 복수의 와이어(4111) 및 복수의 겹침이음부(420)를 포함하고, 각각의 와이어(4111)는 절연층(4112) 상의 각각의 샘플링 포인트에 해당하는 위치에서 각각 노출되고, 각각의 겹침이음부(420)의 일단은 각각의 와이어의 노출된 부분(411)에 각각 겹침이음되며, 예를 들어, 도 5 및 도 6에서, 겹침이음부(420)는 노출된 부분(411)에 겹침이음되고, 겹침이음부(430)는 노출된 부분(412)에 겹침이음된다.
도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 본체부(410)는 복수의 와이어(4111)를 포함하고, 복수의 샘플링 포인트를 동시에 샘플링할 수 있으며, 절연층(4112) 상의 각각의 샘플링 포인트에 해당하는 위치에 노출된 부분이 각각 설치된다. 각각의 샘플링 포인트는 모두 단독 회로를 통해 샘플링되기 때문에, 각 겹침이음부(420)에 의해 복수의 샘플링 포인트를 샘플링할 때 서로 다른 와이어에 별도로 연결해야 하며, 따라서, 각 노출된 부분(411)은 단락이 발생하지 않도록 엇갈리게 설치되어야 한다. 하나의 본체부(410)를 통해 복수의 겹침이음부(420)를 연결함으로써 복수의 샘플링 포인트에 대한 동시 샘플링을 실현하고, 샘플링 효율을 향상시킨다.
일부 실시예에서, 겹침이음부(420)는 본체부(410)에 수직으로 겹침이음된다. 도 5에 도시된 바와 같이, 각각의 겹침이음부(420)는 본체부(410)와 서로 겹침이음되고, 그 겹침이음 방식은 샘플링 포인트의 위치와 본체부(410) 상의 각각의 노출된 부분(411)의 위치에 따라 결정될 수 있으며, 바람직하게는, 겹침이음부(420)가 본체부(410)에 수직으로 겹침이음되는데, 즉 겹침이음부(420)와 본체부(410)가 90도를 형성하여 수직되는 각도로 겹침이음되며, 이는 겹침이음부(420)와 본체부(410)의 연결 강도를 확보하는데 유리하고, 샘플링 부품(40)의 생산 및 가공에 유리하다.
일부 실시예에서, 겹침이음부(420)는 연결부(421) 및 퓨즈부(422)를 포함하고, 연결부(421)는 제1 연결부(4211) 및 제2 연결부(4212)를 포함하며, 제1 연결부(4211)와 제2 연결부(4212)는 각각 퓨즈부(422)의 양단에 위치하고, 퓨즈부(422)를 본체부(410)와 샘플링 포인트에 각각 연결시킨다.
도 7 및 도 8에 도시된 바와 같이, 제1 연결부(4211) 및 제2 연결부(4212)는 퓨즈부(422)의 양단에 각각 위치하며, 연결부 및 퓨즈부는 용접, 압착, 리벳팅 또는 본딩 등의 다양한 방법에 의해 임의로 조합되어 일체형 구조를 형성할 수 있다. 제1 연결부(4211)와 제2 연결부(4212)는 동일한 재질 또는 다른 재질로 이루어질 수 있으며, 일반적으로 플랙시블 회로나 동박, 알루미늄 호일 등의 도전성 재질로 이루어질 수 있다. 제1 연결부(4211)와 제2 연결부(4212)가 서로 다른 재질로 이루어지는 경우, 제1 연결부(4211)는 샘플링 포인트에 연결되고, 샘플링 포인트가 일반적으로 배터리 셀 또는 배터리 셀에 연결되는 연결 부재이기 때문에, 제1 연결부(4211)와 배터리 셀의 연결 강도를 확보하기 위해, 제1 연결부(4211)는 니켈 시트, 구리 시트, 알루미늄 시트 또는 기타 복합 재료와 같은 특정 강도를 가진 회로 구조로 설치될 수 있으며; 제2 연결부(4212)는 본체부(410)에 연결되고, 본체부(410)는 일반적으로 플랙시블 회로를 채택하므로, 제2 연결부(4212)도 본체부(410)와 동일한 플랙시블 회로를 채택함으로써, 본체부(410)와 더 잘 겹침이음될 수 있다. 따라서, 연결부(421)는 실제 회로 상황에 따라 자유롭게 선택될 수 있다.
퓨즈부(422)의 양단에 각각 연결부를 설치함으로써, 샘플링 포인트와 본체부의 연결을 용이하게 구현할 수 있으며, 연결 방식이 유연하고 다양하다.
일부 실시예에서, 퓨즈부(422)는 칩 저항기 또는 저항선을 포함한다. 도 7 및 도 8에 도시된 바와 같이, 서로 다른 샘플링 회로의 수요에 적응하기 위해, 퓨즈부(422)는 도 7에 도시된 저항선 또는 도 8에 도시된 저항기 등의 다양한 형태를 채택할 수 있다. 칩 저항기 또는 저항선을 사용하는 방법은 구조가 간단하고 제조가 용이하며 생산 비용이 비교적 저렴하다.
일부 실시예에서, 퓨즈부(422)는 에칭 라인을 포함한다. 배터리가 사용 중에 자주 흔들리므로, 겹침이음부(420)의 강도를 높이기 위해, PCB 회로기판이나 FPC 플렉서블 기판에 에칭 라인을 배치하여 퓨즈 보호를 구현할 수 있다. 이러한 방식으로 배터리 사용 중 퓨즈부의 우발적 파손을 줄일 수 있다.
일부 실시예에서, 도 9에 도시된 바와 같이, 겹침이음부(420)는 플렉시블 플랫 와이어이고, 퓨즈부(422)의 와이어의 단면적은 연결부(421)의 와이어의 단면적보다 작다. 본 발명의 실시예의 겹침이음부(420)는 플렉시블 플랫 와이어를 사용할 수도 있으며, 연결부(421)와 퓨즈부(422)를 일체로 형성함으로써 구조가 더욱 컴팩트하다. 퓨즈 보호를 구현하기 위해, 본 발명의 실시예는 플렉시블 플랫 와이어의 특정 위치를 좁게 함으로써, 해당 부분의 와이어의 폭을 줄여 퓨즈부(422)를 형성할 수 있다. 퓨즈부의 폭이 다른 위치에 비해 더 작기 때문에, 전류가 특정 강도에 도달하는 경우, 좁은 부분이 먼저 끊어지므로, 퓨즈 보호의 효과를 달성할 수 있다. 플렉시블 플랫 와이어가 좁아지는 방식으로 퓨즈부를 설치함으로써, 겹침이음부가 하나의 전체로 형성되어 구조가 더욱 간단하다.
일부 실시예에서, 연결부(421)와 퓨즈부(422)의 표면에는 필름이 코팅된다. 배터리가 사용 중에 자주 흔들리므로, 겹침이음부(420)의 강도가 매우 중요하게 되는데, 겹침이음부(420)의 강도가 충분하지 않으면, 흔들리는 과정에 파손되어 배터리 셀이 전원을 공급할 수 없게 된다. 본 발명의 실시예는 연결부(421)와 퓨즈부(422)의 표면에 필름을 코팅함으로써, 겹침이음부(420)의 강도를 향상하여 보다 나은 보호 효과를 얻을 수 있다.
일부 실시예에서, 연결부(421)는 용접, 압착, 리벳팅 또는 본딩 등의 방식에 의해 와이어의 노출된 부분에 설치될 수 있다. 연결부는 니켈 시트, 구리 시트, 알루미늄 시트 또는 기타 복합 재료로 이루어질 수 있고, 겹침이음부(420)와 본체부(410)의 연결을 실현하기 위해, 용접, 압착, 리벳팅 또는 본딩 등의 다양한 방식으로 연결부와 본체부(410)의 와이어를 연결시킬 수 있다.
본 발명의 일부 실시예는 또한 배터리 셀(20)과 상기 임의의 실시예의 샘플링 부품(40)을 포함하는 배터리를 개시하며, 도 4에 도시된 바와 같이, 복수의 배터리 셀(20)은 연결 부재(210)를 통해 직렬 연결 또는 병렬 연결되고, 샘플링 부품(40)은 배터리 셀(20)의 일측에 설치되고, 샘플링 부품(40)은 본체부(410)와 겹침이음부(420)를 포함하고, 겹침이음부(420)에 의해 각각의 샘플링 포인트와 본체부(410)가 연결되어 연결 공정이 간소화되는 동시에, 겹침이음부(420)는 또한 배터리 셀을 흐르는 전류가 너무 클 때 자동으로 퓨즈 보호를 수행하는 퓨즈부를 구비한다. 본 발명의 실시예에 따른 샘플링 부품을 사용함으로써, 본 발명의 실시예의 배터리 구조가 더욱 컴팩트하고 샘플링 효과가 더욱 우수하다.
본 발명의 일부 실시예는 또한 상기 실시예의 배터리를 포함하는 전기 장치를 개시하며, 상기 배터리는 전기 장치를 위해 전기 에너지를 제공한다. 전기 장치는 휴대폰, 태블릿, 노트북, 전기 장난감, 전동 공구, 배터리 자동차, 전기 자동차, 선박, 우주선 등 일 수 있지만, 이에 제한되지 않는다. 상기 전기 장난감에는 게임기, 전기 자동차 장난감, 전기 선박 장난감, 전기 비행기 장난감 등과 같은 고정식 또는 이동식 전기 장난감이 포함될 수 있으며, 우주 설비에는 비행기, 로켓, 우주 왕복선, 우주선 등이 포함될 수 있다.
일부 실시예에서, 본 발명의 실시예는 샘플링 부품의 제조 방법을 개시하며, 상기 방법은 상기 실시예의 샘플링 부품을 생산 및 제조하기 위해 사용되고, 상기 제조 방법은 통상적으로 샘플링 부품의 생산 설비에 의해 실행되며, 생산 설비는 제조 방법을 실행하기 위한 하나 이상의 구성요소를 포함하고, 구체적으로, 도 10에 도시된 바와 같이, 샘플링 부품의 제조 방법은 다음 단계를 포함한다. 즉:
단계501:샘플링 신호를 전송하기 위한 본체부와 겹침이음부를 제공한다.
단계502:겹침이음부의 일단을 본체부에 겹침이음하고, 겹침이음부의 타단을 샘플링 포인트에 겹침이음하여 샘플링 신호를 수집한다.
단계503:겹침이음부에 본체부에 대한 퓨즈 보호를 위한 퓨즈 구조를 설치한다.
상기 샘플링 부품의 제조 방법을 통해 생산된 샘플링 부품은 샘플링 회로와 샘플링 포인트의 연결 공정을 단순화하여 구조가 간단하며; 또한, 겹침이음부에 퓨즈부를 설치함으로써, 본체부에 대한 퓨즈 보호를 실현하고, 겹침이음부를 통해 샘플링 포인트와 본체부의 연결을 구현하는 동시에, 퓨즈 보호 역할을 하므로, 별도로 퓨즈 보호 회로를 설치할 필요가 없으며, 구조가 간단하고 배터리 내부 공간을 크게 절약할 수 있다.
일부 실시예에서, 상기 제조 방법은, 본체부의 샘플링 포인트에 해당하는 위치를 노출시키고, 겹침이음부의 일단을 본체부의 노출된 부분에 겹침이음하는 단계를 더 포함한다. 본체부의 각각의 샘플링 포인트에 해당하는 위치에 개구를 설치하여 노출된 부분을 형성함으로써, 겹침이음부와 본체부를 간편하게 전기적으로 연결할 수 있고, 구조가 간단하다.
일부 실시예에서, 본 발명은 또한 배터리의 샘플링 방법을 개시하며, 상기 방법을 통해 배터리를 편리하게 샘플링할 수 있고, 배터리의 구조적 복잡성을 증가시키지 않으며, 구체적으로, 도 11에 도시된 바와 같이, 상기 방법은 다음 단계를 포함한다. 즉:
단계601:겹침이음부의 일단을 배터리의 샘플링 포인트에 겹침이음하여 샘플링 신호를 수집하기 위한 겹침이음부를 설치한다.
단계602:겹침이음부의 타단이 겹침이음되고, 샘플링 신호를 제어 시스템에 전송하기 위한 본체부를 설치한다.
단계603:본체부에 단락이 발생하는 경우, 본체부에 대한 퓨즈 보호를 위한 퓨즈 구조를 겹침이음부에 설치한다.
본 발명의 실시예에 따른 배터리의 샘플링 방법을 통해, 배터리를 편리하게 샘플링할 수 있고, 구현 방법이 간단하고 효과적이며, 배터리의 구조적 복잡성을 증가시키지 않는다.
마지막으로, 상기 실시예는 본 발명의 기술적 해결책을 설명하기 위해 사용되고, 본 발명을 제한하는 것이 아니며, 상기 실시예를 참조하여 본 발명에 대해 상세히 설명하였지만, 당업자는 전술한 실시예의 기술적 해결책에 대해 수정하거나 일부분 기술적 특징에 대해 동등한 대체를 실시할 수 있으며, 이러한 수정 또는 대체에 의해 해당 기술적 해결책의 본질이 기술적 해결책의 정신 및 범위를 벗어나는 것이 아니다.
차량1000; 배터리100; 상자10; 상부 상자11; 하부 상자12; 컨트롤러200; 모터300; 배터리 셀20; 연결 부재210; 샘플링 부품40; 본체부410; 노출된 부분411,412; 와이어4111; 절연층4112; 겹침이음부420,430; 연결부421; 제1 연결부4211; 제2 연결부4212; 퓨즈부422.

Claims (15)

  1. 샘플링 신호를 전송하기 위한 본체부; 및,
    일단은 상기 본체부에 겹침이음되고, 타단은 샘플링 포인트에 겹침이음되어 샘플링 신호를 수집하기 위한 겹침이음부를 포함하는 샘플링 부품에 있어서, 상기 겹침이음부에는 상기 본체부에 대한 퓨즈 보호를 위한 퓨즈 구조가 설치되는 것을 특징으로 하는 샘플링 부품.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 본체부는 와이어 및 절연층을 포함하고, 상기 절연층은 상기 와이어를 절연시키기 위해 상기 와이어를 피복하며;
    상기 와이어는 상기 절연층 상의 상기 샘플링 포인트에 해당하는 위치에서 노출되고, 상기 겹침이음부의 상기 일단은 상기 와이어의 노출된 부분에 겹침이음되는 것을 특징으로 하는 샘플링 부품.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 본체부는 복수의 와이어 및 복수의 겹침이음부를 포함하고;
    각각의 상기 와이어는 상기 절연층 상의 샘플링 포인트에 해당하는 위치에서 각각 노출되며;
    각각의 상기 겹침이음부의 상기 일단은 각각의 상기 와이어의 노출된 부분에 각각 겹침이음되는 것을 특징으로 하는 샘플링 부품.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 겹침이음부는 상기 본체부와 수직으로 겹침이음되는 것을 특징으로 하는 샘플링 부품.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 겹침이음부는 연결부 및 퓨즈부를 포함하고;
    상기 연결부는 상기 퓨즈부의 양단에 위치하며, 상기 퓨즈부를 상기 본체부와 샘플링 포인트에 각각 연결하는 것을 특징으로 하는 샘플링 부품.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 퓨즈부는 칩 저항기 또는 저항선을 포함하는 것을 특징으로 하는 샘플링 부품.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 퓨즈부는 에칭 라인을 포함하는 것을 특징으로 하는 샘플링 부품.
  8. 제5항에 있어서,
    상기 겹침이음부는 플렉시블 플랫 와이어이고, 상기 퓨즈부의 와이어의 단면적은 상기 연결부의 와이어의 단면적보다 작은 것을 특징으로 하는 샘플링 부품.
  9. 제5항에 있어서,
    상기 연결부와 퓨즈부의 표면에는 필름이 코팅되는 것을 특징으로 하는 샘플링 부품.
  10. 제5항에 있어서,
    상기 연결부는 용접, 압착, 리벳팅 또는 본딩에 의해 상기 와이어의 노출된 부분에 설치되는 것을 특징으로 하는 샘플링 부품.
  11. 배터리 셀과 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항의 샘플링 부품을 포함하는 배터리에 있어서,
    상기 샘플링 부품은 겹침이음부를 통해 각각의 상기 배터리 셀에 연결되어 배터리 셀을 샘플링하는 것을 특징으로 하는 배터리.
  12. 제11항에 따른 전기 에너지를 제공하기 위한 배터리를 포함하는 것을 특징으로 하는 전기 장치.
  13. 샘플링 신호를 전송하기 위한 본체부와 겹침이음부를 제공하는 단계; 및,
    상기 겹침이음부의 일단을 상기 본체부에 겹침이음하고, 상기 겹침이음부의 타단을 샘플링 포인트에 겹침이음하여 샘플링 신호를 수집하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 샘플링 부품의 제조 방법에 있어서,
    상기 겹침이음부에는 상기 본체부에 대한 퓨즈 보호를 위한 퓨즈 구조가 설치되는 샘플링 부품의 제조 방법.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 본체부의 상기 샘플링 포인트에 해당하는 위치를 노출시키고, 상기 겹침이음부의 상기 일단을 상기 본체부의 노출된 부분에 겹침이음하는 것을 특징으로 하는 샘플링 부품의 제조 방법.
  15. 일단이 배터리의 샘플링 포인트에 겹침이음되어 샘플링 신호를 수집하기 위한 겹침이음부를 설치하는 단계;
    상기 겹침이음부의 타단이 겹침이음되고, 상기 샘플링 신호를 제어 시스템에 전송하기 위한 본체부를 설치하는 단계; 및,
    본체부에 단락이 발생하는 경우, 상기 본체부에 대한 퓨즈 보호를 위한 퓨즈 구조를 상기 겹침이음부에 설치하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리의 샘플링 방법.
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JP2005135823A (ja) * 2003-10-31 2005-05-26 Fujikura Ltd フラットハーネスの分岐構造及びその製造方法
CN204651430U (zh) * 2015-06-02 2015-09-16 北京普莱德新能源电池科技有限公司 电池模组电压采集组件及具有该电压采集组件的电池模组
CN209947993U (zh) * 2019-06-28 2020-01-14 东软睿驰汽车技术(沈阳)有限公司 一种电池包的电芯信息采集结构
CN211376864U (zh) * 2019-12-27 2020-08-28 银隆新能源股份有限公司 采集结构及电池箱
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