KR20230083581A - Battery pack management systme - Google Patents

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KR20230083581A
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공승진
엄태기
이정훈
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주식회사 엘지에너지솔루션
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Abstract

A battery pack management system according to an embodiment of the present invention includes: an air intake unit; a mounting unit on which a battery pack including cells is mounted and which is connected to the air intake unit; a thermoelectric element assembly that heats or cools air flowing along a path between the air intake unit and the mounting unit; and an air discharge unit connected to the mounting unit and discharging air from the mounting unit.

Description

전지 팩 관리 시스템{BATTERY PACK MANAGEMENT SYSTME}Battery pack management system {BATTERY PACK MANAGEMENT SYSTME}

본 발명은 전지 팩 관리 시스템에 관한 것으로서, 전지 팩에 대한 온도 조절이 가능한 전지 팩 관리 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a battery pack management system, and relates to a battery pack management system capable of controlling the temperature of a battery pack.

날이 갈수록 이차 전지에 대한 적용 분야가 넓어짐에 따라 이차 전지에 대한 수요가 급증하고 있다. 알려진 바와 같이 이차 전지는 충전과 방전을 반복적으로 이루면서 발생한 에너지를 적용된 기기, 예를 들어 전기 자동차의 구동원으로 공급한다.Demand for secondary batteries is rapidly increasing as the application fields for secondary batteries become wider day by day. As is known, a secondary battery supplies energy generated while repeatedly charging and discharging to a driving source of an applied device, for example, an electric vehicle.

이차 전지가 발전됨에 따라 최근에는 방전된 이차 전지를 교체하기 위한 전지 교체 시스템(Battery Swapping System, BSS)이 주목 받고 있다.As secondary batteries are developed, a battery swapping system (BSS) for replacing discharged secondary batteries has recently been attracting attention.

전지 교체 시스템은 방전된 이차 전지를 신속하게 교체할 수 있도록 하는 장점을 가지고 있는데, 양질의 충전된 이차 전지를 공급하기 위해서는 전지 교체 시스템이 주위 환경에 적합하도록 구성되는 것이 필요하다.The battery replacement system has an advantage of quickly replacing a discharged secondary battery. In order to supply a high-quality charged secondary battery, the battery replacement system needs to be configured to suit the surrounding environment.

본 발명의 해결하고자 하는 과제는, 전지 셀의 상태나 주위 환경에 영향을 받지 않고 전지 팩을 관리를 할 수 있는 전지 팩 관리 시스템을 제공하는 것이다.An object to be solved by the present invention is to provide a battery pack management system capable of managing battery packs without being affected by the state of battery cells or the surrounding environment.

본 발명이 해결하고자 하는 과제가 상술한 과제로 제한되는 것은 아니며, 언급되지 아니한 과제들은 본 명세서 및 첨부된 도면으로부터 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The problem to be solved by the present invention is not limited to the above-mentioned problems, and problems not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from this specification and the accompanying drawings. .

본 발명의 실시예에 따른 전지 팩 관리 시스템은, 공기 흡입부와, 셀을 포함하는 전지 팩이 장착되며 상기 공기 흡입부와 연결되는 장착부와, 상기 공기 흡입부와 상기 장착부 사이의 경로를 따라 흐르는 공기를 가열 또는 냉각시키는 열전 소자 조립체 및, 상기 장착부와 연결되며 상기 장착부로부터 공기를 배출하는 공기 배출부를 포함한다. A battery pack management system according to an embodiment of the present invention includes an air intake unit, a mounting unit in which a battery pack including cells is mounted and connected to the air intake unit, and flow flowing along a path between the air intake unit and the mounting unit. It includes a thermoelectric element assembly that heats or cools air, and an air outlet that is connected to the mounting unit and discharges air from the mounting unit.

상기 열전 소자 조립체는 상기 장착부와 상기 공기 흡입부 사이에 배치된 덕트에 설치될 수 있다. The thermoelectric element assembly may be installed in a duct disposed between the mounting part and the air intake part.

상기 공기 흡입부, 상기 장착부, 상기 덕트 및 상기 공기 배출부는 내부 공간을 갖는 하우징 내에 배치될 수 있다. The air intake part, the mounting part, the duct, and the air discharge part may be disposed within a housing having an inner space.

상기 공기 흡입부는, 상기 덕트와 연결되는 흡입실, 및 상기 흡입실 내에 설치되고, 상기 하우징에 제공된 흡입구를 통해 유입되는 공기가 상기 덕트를 통해 상기 장착부로 흐르도록 하는 흡입팬을 포함할 수 있다. The air intake unit may include a suction chamber connected to the duct, and a suction fan installed in the suction chamber and allowing air introduced through a suction port provided in the housing to flow to the mounting unit through the duct.

반면, 상기 공기 배출부는, 상기 덕트와 연결되는 배출실, 및 상기 배출실 내에 설치되고, 상기 장착부로부터 공기가 상기 덕트를 통해 상기 배출실로 흘러 상기 하우징에 제공된 배출구로 배출되도록 하는 배출팬을 포함할 수 있다. On the other hand, the air discharge unit may include a discharge chamber connected to the duct, and a discharge fan installed in the discharge chamber and allowing air from the mounting portion to flow into the discharge chamber through the duct and be discharged through an outlet provided in the housing. can

상기 흡입구와 상기 배출구에는 인화 방지 부재가 설치될 수 있다. A fire prevention member may be installed in the inlet and the outlet.

상기 배출실에 격벽이 배치되고 상기 배출실의 내벽과 상기 격벽 사이에 추가 인화 방지 부재가 설치될 수 있다. A partition wall may be disposed in the discharge chamber, and an additional fire prevention member may be installed between an inner wall of the discharge chamber and the partition wall.

상기 배출실에 배치되는 복수의 격벽에 의해 사행(蛇行)의 배출 경로가 구성될 수 있다. A meandering discharge path may be configured by a plurality of partition walls disposed in the discharge chamber.

상기 복수의 격벽 사이에 추가 인화 방지 부재가 설치될 수 있다.An additional fire prevention member may be installed between the plurality of barrier ribs.

상기 덕트와 연결되는 상기 흡입실의 내벽과 상기 배출실의 내벽에는 단열재가 설치될 수 있다. A heat insulating material may be installed on an inner wall of the suction chamber and an inner wall of the discharge chamber connected to the duct.

상기 전지 팩 관리 시스템은 전지 교체 시스템을 포함할 수 있다. The battery pack management system may include a battery replacement system.

본 발명의 실시예에 따른 전지 팩 관리 시스템은, 전지 팩에 포함된 전지 셀의 상태나 시스템의 주위 환경에 대처하여 전지 셀을 포함한 전지 팩을 관리할 수 있으며 나아가 양질의 전지 팩을 필요한 장치에 제공할 수 있다.A battery pack management system according to an embodiment of the present invention can manage a battery pack including battery cells by coping with the state of the battery cells included in the battery pack or the surrounding environment of the system, and furthermore, a high-quality battery pack to a device that requires it. can provide

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 전지 팩 관리 시스템을 도시한 개략도이다.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 전지 팩 관리 시스템의 제1 작동 상태를 설명하기 위해 도시한 개략도이다.
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 전지 팩 관리 시스템의 제2 작동 상태를 설명하기 위해 도시한 개략도이다.
도 4는 본 발명의 제2 실시예에 따른 전지 팩 관리 시스템을 도시한 개략도이다.
도 5는 본 발명의 제3 실시예에 따른 전지 팩 관리 시스템을 도시한 개략도이다.
도 6은 본 발명의 제4 실시예에 따른 전지 팩 관리 시스템을 도시한 개략도이다.1 is a schematic diagram showing a battery pack management system according to a first embodiment of the present invention.
2 is a schematic diagram illustrating a first operating state of the battery pack management system according to the first embodiment of the present invention.
3 is a schematic diagram illustrating a second operating state of the battery pack management system according to the first embodiment of the present invention.
4 is a schematic diagram showing a battery pack management system according to a second embodiment of the present invention.
5 is a schematic diagram showing a battery pack management system according to a third embodiment of the present invention.
6 is a schematic diagram showing a battery pack management system according to a fourth embodiment of the present invention.

이하, 본 발명에 대하여 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 특허청구범위에 사용된 용어 또는 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. Hereinafter, the present invention will be described in detail. Prior to this, terms or words used in this specification and claims should not be construed as being limited to ordinary or dictionary meanings, and the inventor appropriately uses the concept of terms in order to describe his/her invention in the best way. It should be interpreted as a meaning and concept consistent with the technical spirit of the present invention based on the principle that it can be defined in the following way.

실시예에 따른 전지 팩 관리 시스템은 전지 팩에 포함된 복수의 전지 셀(예: 리튬이온 이차 전지 셀)을 충전하여 소비자에게 공급할 수 있도록 구성된다. 가령, 전지 팩 관리 시스템은 전기 자동차를 사용하는 사용자가 전지 팩을 교체할 필요가 있는 경우, 전기 자동차에서 소모된 전지 팩을 분리하고 미리 충전된 전지 셀을 포함한 전지 팩을 제공할 수 있는 이른바 전지 교체 시스템(Battery Swapping System 또는 Battery Swapping Station, BSS)으로 구성될 수 있다. 물론, 본 발명의 전지 팩 관리 시스템이 전지 교체 시스템으로 한정되는 것은 아니다.A battery pack management system according to an embodiment is configured to charge a plurality of battery cells (eg, lithium ion secondary battery cells) included in a battery pack and supply the battery pack to consumers. For example, when a user using an electric vehicle needs to replace a battery pack, the battery pack management system separates the exhausted battery pack from the electric vehicle and provides a battery pack including pre-charged battery cells. It can be composed of a replacement system (Battery Swapping System or Battery Swapping Station, BSS). Of course, the battery pack management system of the present invention is not limited to a battery replacement system.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 전지 팩 관리 시스템을 도시한 개략도이다.1 is a schematic diagram showing a battery pack management system according to a first embodiment of the present invention.

도 1에 도시된 바와 같이, 전지 팩 관리 시스템(1)은 복수의 전지 셀(10)이 서로 전기적으로 연결되면서 고정되어 구성된 전지 팩(20)이 장착되는 장착부(30)를 포함한다. 장착부(30)에 제공된 전지 팩(20)은 복수의 전지 셀(10)에 대해 충전을 받을 수 있고 충전 작업이 끝나게 되면 장착부(30)에 일정 시간 보관될 수 있다.As shown in FIG. 1 , the battery pack management system 1 includes a mounting part 30 on which a plurality of battery cells 10 are electrically connected to each other and a fixed battery pack 20 is mounted. The battery pack 20 provided to the mounting unit 30 may receive a charge for the plurality of battery cells 10 and may be stored in the mounting unit 30 for a certain period of time when the charging operation is finished.

장착부(30)는 내부 공간을 갖는 하우징(40) 내에 배치될 수 있다. 또한 하우징(40)에는 공기 흡입부(50)와 공기 배출부(60)가 설치될 수 있다. 공기 흡입부(50)는 하우징(40)의 외부 공기를 흡입하여 장착부(30)에 제공하도록 구성되며, 공기 배출부(60)는 장착부(30) 내의 공기를 하우징(40) 외부로 배출하도록 구성될 수 있다.The mounting part 30 may be disposed within the housing 40 having an inner space. In addition, an air intake unit 50 and an air discharge unit 60 may be installed in the housing 40 . The air intake unit 50 is configured to suck in air from the housing 40 and provide it to the mounting unit 30, and the air exhaust unit 60 is configured to discharge air from the mounting unit 30 to the outside of the housing 40. It can be.

또한, 하우징(40)의 내부 공간에는 공기 흡입부(50)와 장착부(30) 사이 및 장착부(30)와 공기 배출부(60) 사이에 덕트(70)가 설치된다. 덕트(70)는 공기 흡입부(50), 장착부(30) 및 공기 배출부(60)에 각기 연결되어 공기 흡입부(50)에 통해 흡입된 공기가 장착부(30)로 흐르고, 장착부(30)의 공기가 공기 배출부(60)를 통해 하우징(40) 밖으로 흐를 수 있도록 하는 공기 흐름 통로의 역할을 한다.In addition, a duct 70 is installed between the air intake part 50 and the mounting part 30 and between the mounting part 30 and the air discharge part 60 in the inner space of the housing 40 . The duct 70 is connected to the air intake part 50, the mounting part 30, and the air discharge part 60, respectively, so that the air sucked through the air intake part 50 flows to the mounting part 30, and the mounting part 30 It serves as an air flow passage that allows air to flow out of the housing 40 through the air outlet 60.

상기한 공기 흐름을 위해 공기 흡입부(50)에 대응하는 하우징(40)의 부위에는 흡입구(400)가 마련되고, 공기 배출부(60)에 대응하는 하우징(40)의 부위에는 배출구(402)가 마련될 수 있다.For the above-described air flow, an intake port 400 is provided at a portion of the housing 40 corresponding to the air intake portion 50, and an outlet port 402 is provided at a portion of the housing 40 corresponding to the air discharge portion 60. can be provided.

본 실시예에서 공기 흡입부(50)는 일정 내부 공간을 형성하면서 하우징(40)에 설치되고 덕트(70)의 단부가 관통 설치되는 흡입실(500)과, 흡입실(500)의 내부에 배치된 흡입팬(502)을 포함한다. 흡입팬(502)은 흡입구(400)를 통해 유입되는 외부 공기를 덕트(70)를 통해 장착부(30)로 제공하도록 구성될 수 있다. 흡입실(500)에 있어 덕트(70)와 연결되는 내벽에는 단열재(80)가 설치될 수 있다.In this embodiment, the air intake unit 50 is installed in the housing 40 while forming a certain internal space, and disposed inside the suction chamber 500 through which the end of the duct 70 is installed, and the suction chamber 500. It includes a suction fan 502. The suction fan 502 may be configured to provide external air introduced through the suction port 400 to the mounting portion 30 through the duct 70 . In the suction chamber 500, an insulator 80 may be installed on an inner wall connected to the duct 70.

또한, 본 실시예에 공기 배출부(60)는 역시 일정 내부 공간을 형성하면서 하우징(40)에 설치되고 덕트(70)의 단부가 관통 설치되는 배출실(600)과, 배출실(600)의 내부에 배치된 배출팬(602)을 포함한다. 배출팬(602)은 장착부(30) 내의 공기를 덕트(70)를 거쳐 배출구(402)를 통해 하우징(40)의 외부로 배출하도록 구성될 수 있다. 배출실(600)에 있어 덕트(70)와 연결되는 내벽에는 단열재(80)가 설치될 수 있다.In addition, in this embodiment, the air discharge unit 60 is installed in the housing 40 while forming a certain internal space, and the discharge chamber 600 through which the end of the duct 70 is installed, and the discharge chamber 600 It includes a discharge fan 602 disposed inside. The discharge fan 602 may be configured to discharge air in the mounting part 30 to the outside of the housing 40 through the outlet 402 through the duct 70 . In the discharge chamber 600, an insulator 80 may be installed on an inner wall connected to the duct 70.

한편, 덕트(70)의 내부에는 덕트(70)를 흐르는 공기를 냉각 또는 가열시킬 수 있는 구조체로서, 열전 소자 조립체(90)가 배치된다. 본 실시예에서 열전 소자 조립체(90)는 한 쌍의 P형 반도체와 N형 반도체가 전기 전도성을 갖는 플레이트에 복수로 배치되고 도시하지 않은 전원부에 전기적으로 연결되어 덕트(70)에 배치되는 것으로 구성될 수 있다.Meanwhile, a thermoelectric element assembly 90 is disposed inside the duct 70 as a structure capable of cooling or heating air flowing through the duct 70 . In this embodiment, the thermoelectric element assembly 90 is composed of a plurality of pairs of P-type semiconductors and N-type semiconductors disposed on a plate having electrical conductivity and electrically connected to a power supply unit (not shown) and disposed in a duct 70. It can be.

열전 소자 조립체(90)는 전원부에서 인가되는 전류 흐름 방향에 따라 가열부 또는 흡열부로 작용하면서 덕트(70) 내를 흐르는 공기를 가열 또는 냉각시킬 수 있다.The thermoelectric element assembly 90 may heat or cool the air flowing in the duct 70 while acting as a heating unit or a heat absorbing unit according to the flow direction of current applied from the power supply unit.

제1 실시예에서는 하우징(40) 내부에 장착부(30), 공기 흡입부(50), 공기 배출부(60), 덕트(70) 및 열전 소자 조립체(90)가 배치되어 전지 팩 관리 시스템(1)이 구성되는 것으로 설명되었으나, 본 발명이 반드시 하우징(40)을 필요로 하는 것은 아니다.In the first embodiment, the mounting part 30, the air intake part 50, the air discharge part 60, the duct 70, and the thermoelectric element assembly 90 are disposed inside the housing 40, and the battery pack management system 1 ) has been described as being configured, but the present invention does not necessarily require the housing 40.

도 2 및 도 3은 제1 실시예에 따른 전지 팩 관리 시스템(1)의 작동 상태를 설명하기 위해 도시한 개략도이다.2 and 3 are schematic views illustrating an operating state of the battery pack management system 1 according to the first embodiment.

전술한 바와 같이, 전지 팩(20)은 장착부(30)에서 전지 셀(10)에 대해 충전을 이루고 보관될 수 있다. 전지 팩(20)이 소비자에게 원활히 공급되기 위해서는 충전 공정이 고속으로 이루어질 수 있는 반면, 이로 인해 전지 셀(10)은 고온으로 상승될 수 있다. 전지 셀(10)이 지속적으로 고온으로 유지되면 전지 팩(20)의 안정성에 문제가 있을 수 있다. 이 경우 전지 팩 관리 시스템(1)은, 열전 소자 조립체(90)의 작동으로 전지 셀(10)의 온도를 조절할 수 있다.As described above, the battery pack 20 can be stored after charging the battery cells 10 in the mounting portion 30 . In order for the battery pack 20 to be smoothly supplied to consumers, the charging process may be performed at a high speed, but due to this, the battery cell 10 may be elevated to a high temperature. If the battery cell 10 is continuously maintained at a high temperature, there may be a problem with the stability of the battery pack 20 . In this case, the battery pack management system 1 may control the temperature of the battery cell 10 by operating the thermoelectric element assembly 90 .

즉, 전지 셀(10)의 온도가 기준치보다 상승된 경우, 흡입팬(502)의 가동으로 하우징(40)으로 외부로부터 흡입된 공기가 덕트(70)를 거쳐 장착부(30)에 공급되는데, 이때, 공기는 덕트(70)를 통과하는 과정에서 흡열부로 기능하는 열전 소자 조립체(90)에 의해 냉각될 수 있다. 예를 들어, 열전 소자 조립체(90)의 흡열부 기능은 전원부로부터 열전 소자 조립체(90)의 반도체에 전류가 인가되고 열전 소자 조립체(90)의 플레이트가 냉각되는 것으로 이루어질 수 있다.That is, when the temperature of the battery cell 10 is higher than the reference value, the air sucked from the outside into the housing 40 by the operation of the suction fan 502 is supplied to the mounting portion 30 via the duct 70. At this time, , Air may be cooled by the thermoelectric element assembly 90 functioning as a heat absorption unit in the course of passing through the duct 70 . For example, the function of the heat absorption unit of the thermoelectric element assembly 90 may be achieved by applying current to a semiconductor of the thermoelectric element assembly 90 from a power source and cooling a plate of the thermoelectric element assembly 90 .

열전 소자 조립체(90)에 의해 냉각된 공기는 장착부(30)로 제공되어(도 2에 도시된 화살표 ① 방향 참조), 온도 상승된 전지 팩(20)의 전지 셀(10)을 냉각시켜 전지 팩(20)의 안정화를 도모할 수 있다.The air cooled by the thermoelectric element assembly 90 is provided to the mounting portion 30 (refer to the direction of the arrow ① shown in FIG. 2) to cool the battery cell 10 of the battery pack 20 whose temperature has risen, thereby cooling the battery pack. (20) can be stabilized.

반면, 전지 셀(10)의 냉각으로 온도 상승된 장착부(30) 내의 공기(이 공기에는 전지 셀에서 배출된 배출 가스가 포함될 수 있음)는 배출팬(602)에 의해 장착부(30)부터 덕트(70)를 거쳐 배출실(600)을 지나 배출구(402)를 통해 하우징(40) 외부로 배출될 수 있다(도 2에 도시된 화살표 ② 방향 참조).On the other hand, the air in the mounting part 30 whose temperature has risen due to the cooling of the battery cell 10 (this air may include exhaust gas discharged from the battery cell) is discharged from the mounting part 30 by the exhaust fan 602 to the duct ( 70), pass through the discharge chamber 600, and pass through the discharge port 402 to be discharged to the outside of the housing 40 (refer to the direction of arrow ② shown in FIG. 2).

반면, 장착부(30)에 있는 전지 팩(20)이 저온 환경에 보관되는 경우, 예를 들어, 한대 지역에 전지 팩 관리 시스템(1)이 제공되는 경우, 전지 팩(20)은 충전된 전지 셀(10)의 상태를 저하시킬 수 있다. 이런 경우에도 전지 팩 관리 시스템(1)은, 열전 소자 조립체(90)의 작동으로 전지 셀(10)의 온도를 조절할 수 있다.On the other hand, when the battery pack 20 in the mounting portion 30 is stored in a low-temperature environment, for example, when the battery pack management system 1 is provided in a cold region, the battery pack 20 is a charged battery cell. The state of (10) can be lowered. Even in this case, the battery pack management system 1 can control the temperature of the battery cell 10 by operating the thermoelectric element assembly 90 .

즉, 전지 셀(10)의 온도가 기준치보다 하강된 경우, 흡입팬(502)의 가동으로 하우징(40)으로 외부로부터 흡입된 공기는 덕트(70)를 거쳐 가열되면서 장착부(30)에 공급된다. 즉, 공기는 덕트(70)를 통과하는 과정에서 발열부로 기능하는 열전 소자 조립체(90)에 의해 가열될 수 있다. 열전 소자 조립체(90)의 가열부 기능은 예를 들어, 전원부로부터 열전 소자 조립체(90)의 반도체에 전류(상기한 발열부 경우와 반대 방향의 전류)가 인가되고 열전 소자 조립체(90)의 플레이트가 가열되는 것으로 이루어질 수 있다.That is, when the temperature of the battery cell 10 is lower than the reference value, the air sucked from the outside into the housing 40 by the operation of the suction fan 502 is supplied to the mounting part 30 while being heated through the duct 70 . That is, air may be heated by the thermoelectric element assembly 90 functioning as a heating unit while passing through the duct 70 . The function of the heating unit of the thermoelectric element assembly 90 is that, for example, current (current in the opposite direction to that of the heating unit) is applied to the semiconductor of the thermoelectric element assembly 90 from the power supply unit, and the plate of the thermoelectric element assembly 90 is applied. may be made by heating.

열전 소자 조립체(90)에 의해 가열된 공기는 장착부(30)로 제공되어(도 3에 도시된 화살표 ③ 방향 참조), 온도 하강된 전지 팩(20)의 전지 셀(10)을 가열시켜 전지 팩(20)의 안정화를 도모할 수 있다.The air heated by the thermoelectric element assembly 90 is supplied to the mounting portion 30 (refer to the arrow ③ direction shown in FIG. 3 ), and heats the battery cell 10 of the battery pack 20 whose temperature has decreased to the battery pack. (20) can be stabilized.

더불어, 전지 셀(10)의 가열로 온도가 상승된 장착부(30) 내의 공기는 배출팬(602)에 의해 장착부(30)부터 덕트(70)를 거쳐 배출실(600)을 지나 배출구(402)를 통해 하우징(40) 외부로 배출될 수 있다(도 3에 도시된 화살표 ④ 방향 참조).In addition, the air in the mounting part 30 whose temperature has risen due to the heating of the battery cell 10 is discharged from the mounting part 30 by the discharge fan 602 through the duct 70 and passes through the discharge chamber 600 to the discharge port 402. It can be discharged to the outside of the housing 40 through (refer to the arrow ④ direction shown in FIG. 3).

이와 같이 제1 실시예에 따른 전지 팩 관리 시스템(1)은 전지 셀(10)의 상태나 주위 환경에 따라 전지 팩(20)이 영향을 받을 때, 열전 소자 조립체(90)에 의해 공기를 냉각 또는 가열하여 전지 팩(20)에 제공함으로써 전지 팩(20)의 안정성을 확보하여 전지 셀(10)의 수명에 영향이 없도록 할 수 있다.In this way, the battery pack management system 1 according to the first embodiment cools the air by the thermoelectric element assembly 90 when the battery pack 20 is affected by the state of the battery cell 10 or the surrounding environment. Alternatively, heating may be provided to the battery pack 20 to secure stability of the battery pack 20 so that the life of the battery cell 10 is not affected.

도 4는 본 발명의 제2 실시예에 따른 전지 팩 관리 시스템(3)을 도시한 개략도이다. 제2 실시예의 전지 팩 관리 시스템(3)은 제1 실시예의 전지 팩 관리 시스템(1)의 구성과 기본 구성을 같이 한다. 이에 중복되는 구성 및 작용에 대한 설명은 생략하도록 한다.4 is a schematic diagram showing a battery pack management system 3 according to a second embodiment of the present invention. The battery pack management system 3 of the second embodiment has the same basic configuration as the battery pack management system 1 of the first embodiment. Descriptions of overlapping configurations and actions thereof will be omitted.

제2 실시예의 전지 팩 관리 시스템(3)에 따른 하우징(40)의 흡입구(400)와 배출구(402)에는 각기 인화 방지 부재(100, 102)가 설치될 수 있다. 배출구(402)에 설치된 인화 방지 부재(102)뿐만 아니라, 흡입구(400)에 설치된 인화 방지 부재(402)는 전지 팩(2)의 열 폭주 시, 장착부(30) 내의 공기와 함께 화염이 덕트(70)를 거쳐 배출구(402)는 물론 흡입구(400)를 통해 배출되는 경우, 화염을 차단하도록 한다. 이러한 인화 방지 부재(100,102)는 열도전율이 좋은 구리 재질의 매쉬 구조로 구성 가능하다.Fire prevention members 100 and 102 may be respectively installed in the inlet 400 and the outlet 402 of the housing 40 according to the battery pack management system 3 of the second embodiment. In addition to the fire prevention member 102 installed at the outlet 402, the fire prevention member 402 installed at the inlet 400 causes flames along with the air in the mounting portion 30 to duct ( 70) to block the flame when it is discharged through the outlet 402 as well as the inlet 400. These fire prevention members 100 and 102 can be configured with a mesh structure made of copper material having good thermal conductivity.

도 5는 본 발명의 제3 실시예에 따른 전지 팩 관리 시스템(5)을 도시한 개략도이다. 제3 실시예의 전지 팩 관리 시스템(5)은 제2 실시예의 전지 팩 관리 시스템(3)의 구성과 기본 구성을 같이 한다. 이에 중복되는 구성 및 작용에 대한 설명은 생략하도록 한다.5 is a schematic diagram showing a battery pack management system 5 according to a third embodiment of the present invention. The battery pack management system 5 of the third embodiment has the same basic configuration as the battery pack management system 3 of the second embodiment. Descriptions of overlapping configurations and actions thereof will be omitted.

제3 실시예의 전지 팩 관리 시스템(5)에 따른 공기 배출부(60)의 배출실(600)에는 격벽(104)이 배치된다. 격벽(104)은 배출실(600)의 폭보다 작은 길이를 가지며 일측단을 배출실(600)의 일측 내벽에 고정시켜 배치될 수 있다. 또한, 배출실(600)의 다른 일측 내벽과 격벽(104) 사이에는 추가의 인화 방지 부재(106)가 배치된다. 제3 실시예의 전지 팩 관리 시스템(5)은 장착부(30) 내의 공기와 함께 화염이 덕트(70)를 거쳐 배출구(402)를 통해 배출되는 경우(도 5에 도시된 화살표 ⑤ 방향 참조, 추가의 인화 방지 부재(106)에 의해 배출실(600) 내에서 화염을 우선적으로 차단시켜 화염 차단 효과를 증진시킬 수 있다.A partition wall 104 is disposed in the discharge chamber 600 of the air discharge unit 60 according to the battery pack management system 5 of the third embodiment. The partition wall 104 has a length smaller than the width of the discharge chamber 600 and may be disposed by fixing one end to an inner wall of one side of the discharge chamber 600 . In addition, an additional fire prevention member 106 is disposed between the partition wall 104 and the other inner wall of the discharge chamber 600 . In the battery pack management system 5 of the third embodiment, when the flame along with the air in the mounting part 30 is discharged through the outlet 402 through the duct 70 (refer to the direction of arrow ⑤ shown in FIG. 5, additional A flame blocking effect may be enhanced by preferentially blocking a flame in the discharge chamber 600 by the fire prevention member 106 .

도 6는 본 발명의 제4 실시예에 따른 전지 팩 관리 시스템(7)을 도시한 개략도이다. 제4 실시예의 전지 팩 관리 시스템(7)은 제2 실시예의 전지 팩 관리 시스템(3)의 구성과 기본 구성을 같이 한다. 이에 중복되는 구성 및 작용에 대한 설명은 생략하도록 한다.6 is a schematic diagram showing a battery pack management system 7 according to a fourth embodiment of the present invention. The battery pack management system 7 of the fourth embodiment has the same basic configuration as the battery pack management system 3 of the second embodiment. Descriptions of overlapping configurations and actions thereof will be omitted.

제4 실시예의 전지 팩 관리 시스템(7)에 따른 공기 배출부(60)의 배출실(600)에는 복수의 격벽(108)이 배치된다. 이들 격벽(108)은 배출실(600)의 폭보다 작은 길이를 가지며 임의의 간격을 두고 배출실(600) 내에 배치될 수 있다. 이 때, 하나의 격벽(108)은 일측단을 배출실(600)의 일측 내벽에 고정시키고, 다른 하나의 격벽(108)은 일측단을 하우징(40) 내벽에 고정시킬 수 있다. 아울러, 복수의 격벽(108) 사이에는 추가의 인화 방지 부재(110)가 설치될 수 있다.A plurality of partition walls 108 are disposed in the discharge chamber 600 of the air discharge unit 60 according to the battery pack management system 7 of the fourth embodiment. These partition walls 108 have a length smaller than the width of the discharge chamber 600 and may be disposed within the discharge chamber 600 at arbitrary intervals. At this time, one partition wall 108 may have one end fixed to one inner wall of the discharge chamber 600 and the other partition wall 108 may have one end fixed to the inner wall of the housing 40 . In addition, an additional fire prevention member 110 may be installed between the plurality of barrier ribs 108 .

이에 따라 배출실(600) 내에는 사행(蛇行)의 배출 경로(도 6에 도시된 화살표 ⑥ 방향 참조)가 형성될 수 있는데, 장착부(30) 내의 공기와 함께 화염이 배출실(600)을 통과할 때, 배출 공기와 화염은 사행의 배출 경로를 통과하면서 열기를 식힐 수 있다. 더욱이, 격벽(108)에 사이에 배치된 추가의 인화 방지 부재(110)를 지나면서 화염이 차단될 수 있다. 이에 따라 제4 실시예의 전지 팩 관리 시스템(7)은 화염 차단 효과를 더욱 더 증진시킬 수 있다.Accordingly, a meandering discharge path (refer to the direction of arrow ⑥ shown in FIG. 6) may be formed in the discharge chamber 600, and the flame passes through the discharge chamber 600 together with the air in the mounting portion 30. When doing so, the exhaust air and flame can cool the heat as it passes through the exhaust path of the meander. Furthermore, the flame can be blocked while passing through the additional fire prevention member 110 disposed between the partition walls 108 . Accordingly, the battery pack management system 7 of the fourth embodiment can further enhance the flame blocking effect.

이상, 도면과 실시예 등을 통해 본 발명을 보다 상세히 설명하였다. 그러나, 본 명세서에 기재된 도면 또는 실시예 등에 기재된 구성은 본 발명의 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.In the above, the present invention has been described in more detail through drawings and examples. However, since the configurations described in the drawings or embodiments described in this specification are only one embodiment of the present invention and do not represent all of the technical spirit of the present invention, various equivalents and It should be understood that variations may exist.

1,3,5,7: 전지 팩 관리 장치
10: 전지 셀
20: 전지 팩
30: 장착부
40: 하우징
50: 공기 흡입부
60: 공기 배출부
70: 덕트
90: 열전 소자 조립체1,3,5,7: battery pack management device
10: battery cell
20: battery pack
30: mounting part
40: housing
50: air intake
60: air outlet
70: duct
90: thermoelectric element assembly

Claims (12)

공기 흡입부;
셀을 포함하는 전지 팩이 장착되며 상기 공기 흡입부와 연결되는 장착부;
상기 공기 흡입부와 상기 장착부 사이의 경로를 따라 흐르는 공기를 가열 또는 냉각시키는 열전 소자 조립체; 및
상기 장착부와 연결되며 상기 장착부로부터 공기를 배출하는 공기 배출부;
를 포함하는 전지 팩 관리 시스템.air intake;
a mounting portion to which a battery pack including cells is mounted and connected to the air intake portion;
a thermoelectric element assembly for heating or cooling air flowing along a path between the air intake part and the mounting part; and
an air exhaust unit connected to the mounting unit and discharging air from the mounting unit;
A battery pack management system comprising a. 제1항에 있어서,
상기 열전 소자 조립체는 상기 장착부와 상기 공기 흡입부 사이에 배치된 덕트에 설치되는 전지 팩 관리 시스템.According to claim 1,
The battery pack management system wherein the thermoelectric element assembly is installed in a duct disposed between the mounting part and the air intake part. 제2항에 있어서,
상기 공기 흡입부, 상기 장착부, 상기 덕트 및 상기 공기 배출부는 내부 공간을 갖는 하우징 내에 배치되고,
상기 공기 흡입부는,
상기 덕트와 연결되는 흡입실; 및
상기 흡입실 내에 설치되고, 상기 하우징에 제공된 흡입구를 통해 유입되는 공기가 상기 덕트를 통해 상기 장착부로 흐르도록 하는 흡입팬
을 포함하는 전지 팩 관리 시스템.According to claim 2,
The air intake part, the mounting part, the duct, and the air discharge part are disposed in a housing having an inner space,
the air intake,
a suction chamber connected to the duct; and
A suction fan installed in the suction chamber and allowing air introduced through the suction port provided in the housing to flow through the duct to the mounting part.
A battery pack management system comprising a. 제2항에 있어서,
상기 공기 흡입부, 상기 장착부, 상기 덕트 및 상기 공기 배출부는 내부 공간을 갖는 하우징 내에 배치되고,
상기 공기 배출부는,
상기 덕트와 연결되는 배출실; 및
상기 배출실 내에 설치되고, 상기 장착부로부터 공기가 상기 덕트를 통해 상기 배출실로 흘러 상기 하우징에 제공된 배출구로 배출되도록 하는 배출팬
을 포함하는 전지 팩 관리 시스템.According to claim 2,
The air intake part, the mounting part, the duct, and the air discharge part are disposed in a housing having an inner space,
The air outlet,
a discharge chamber connected to the duct; and
A discharge fan installed in the discharge chamber and allowing air from the mounting portion to flow into the discharge chamber through the duct and be discharged through an outlet provided in the housing.
A battery pack management system comprising a. 제3항에 있어서,
상기 흡입구에 인화 방지 부재가 설치된 전지 팩 관리 시스템.According to claim 3,
A battery pack management system in which a fire prevention member is installed in the inlet. 제4항에 있어서,
상기 배출구에 인화 방지 부재가 설치된 전지 팩 관리 시스템.According to claim 4,
A battery pack management system in which a fire prevention member is installed in the outlet. 제6항에 있어서,
상기 배출실에 격벽이 배치되고 상기 배출실의 내벽과 상기 격벽 사이에 추가 인화 방지 부재가 설치된 전지 팩 관리 시스템.According to claim 6,
A battery pack management system in which a partition wall is disposed in the discharge chamber and an additional fire prevention member is installed between the inner wall of the discharge chamber and the partition wall. 제6항에 있어서,
상기 배출실에 배치되는 복수의 격벽에 의해 사행(蛇行)의 배출 경로가 구성된 전지 팩 관리 시스템.According to claim 6,
A battery pack management system in which a meandering discharge path is configured by a plurality of partition walls disposed in the discharge chamber. 제8항에 있어서,
상기 복수의 격벽 사이에 추가 인화 방지 부재가 설치된 전지 팩 관리 시스템.According to claim 8,
A battery pack management system in which an additional fire prevention member is installed between the plurality of barrier ribs. 제3항에 있어서,
상기 덕트와 연결되는 상기 흡입실의 내벽에 단열재가 설치된 전지 팩 관리 시스템.According to claim 3,
A battery pack management system in which an insulator is installed on an inner wall of the suction chamber connected to the duct. 제4항에 있어서,
상기 덕트와 연결되는 상기 배출실의 내벽에 단열재가 설치된 전지 팩 관리 시스템.According to claim 4,
A battery pack management system in which an insulator is installed on an inner wall of the discharge chamber connected to the duct. 제1항에 있어서,
상기 전지 팩 관리 시스템은 전지 교체 시스템을 포함하는 전지 팩 관리 시스템.According to claim 1,
The battery pack management system includes a battery replacement system.
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