KR20240048525A - 전력 분배 장치, 배터리 팩 및 차량 - Google Patents

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충지 어
샤오펑 자오
칭보 펑
전한 우
청즈 왕
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Abstract

전력 분배 장치, 배터리 팩, 및 차량. 전력 분배 장치(1)는, 고전압 접속부(110) 및 저전압 접속부(120)가 고정되는, 베이스(100); 적어도 일부가 베이스 상에 조립되는, 고전압 루프(200)- 고전압 루프는 고전압 접속부와 전기적으로 접속되고, 포지티브 모듈 접속 단부(210) 및 네거티브 모듈 접속 단부(220)가 제공되며, 베이스에 의해 고정된 주 접속해제 스위치 코어 본체(230)를 포함함 -; 베이스 상에 장착되는, 회로 보드(300); 회로 보드에 집적되며, 저전압 접속부와 전기적으로 접속되는, 저전압 루프(400); 및 복수의 고전압 및 저전압 접속편들(500)- 복수의 고전압 및 저전압 접속편들 각각의 하나의 단부는 고전압 루프에 접속되어 그와 전기적으로 접속되고, 복수의 고전압 및 저전압 접속편들 각각의 다른 단부는 회로 보드에 삽입되어 저전압 루프와 전기적으로 접속됨 -을 포함한다. 이러한 전력 분배 장치는 단순하고 콤팩트한 구조, 높은 공간 활용률, 작은 크기, 가벼운 무게 및 낮은 비용의 이점들을 갖는다.

Description

전력 분배 장치, 배터리 팩 및 차량
<관련 출원들에 대한 상호-참조>
본 개시내용은 2021년 12월 20일자로 출원된, 발명의 명칭이 "BATTERY DISCONNECT UNIT FOR POWER BATTERY SYSTEM"인 중국 특허 출원 제202123233795.5호 및 2022년 2월 25일자로 출원된, 발명의 명칭이 "POWER DISTRIBUTION APPARATUS, BATTERY PACK, AND VEHICLE"인 중국 특허 출원 제202210182099.6호에 대한 우선권을 주장하며, 이들 출원은 그 전체가 참조에 의해 본 명세서에서 원용된다.
<분야>
본 개시내용은 차량들의 기술적 분야에, 보다 구체적으로, 전력 분배 장치, 배터리 팩 및 차량에 관련된다.
관련 기술에서의 배터리 접속해제 유닛은 고전압 회로, 저전압 회로, 고전압 커넥터 및 저전압 커넥터를 일반적으로 포함한다. 또한, 배터리 접속해제 유닛에서의 컴포넌트들 사이에 많은 구리 바들 또는 와이어 하니스들이 있어, 혼란한 레이아웃, 큰 점유 공간, 낮은 공간 활용도, 높은 비용, 무거운 무게, 큰 부피, 무거운 무게, 및 낮은 생산 효율성을 초래한다.
본 개시내용은 관련 기술에서의 기술적 문제점들 중 적어도 하나를 해결하는 것을 목적으로 한다. 이를 위해, 본 개시내용은 단순하고 콤팩트한 구조, 높은 공간 활용도, 작은 크기, 가벼운 무게, 및 낮은 비용과 같은 이점들을 갖는 전력 분배 장치를 제안한다.
본 개시내용은 위 전력 분배 장치를 갖는 배터리 팩을 추가로 제안한다.
본 개시내용은 위 배터리 팩을 갖는 차량을 추가로 제안한다.
본 개시내용의 제1 양태의 실시예는 전력 분배 장치를 제공하고, 이는, 베이스- 베이스 상에 고전압 접속부 및 저전압 접속부가 고정됨 -; 고전압 루프- 고전압 루프의 적어도 일부는 베이스 상에 배열되고, 고전압 루프는 고전압 접속부에 전기적으로 접속되고, 고전압 루프는 모듈 양극 접속 단부와 모듈 음극 접속 단부를 갖고, 고전압 루프는 베이스 상에 고정되는 주 차단 스위치 코어를 포함함 -; 회로 보드- 회로 보드는 베이스 상에 배열됨 -; 저전압 루프- 저전압 루프는 회로 보드에 집적되고 저전압 접속부에 전기적으로 접속됨 -; 다수의 고전압 및 저전압 접속편들- 각각의 고전압 및 저전압 접속편의 제1 단부는 전기적 접속을 위해 고전압 루프에 접속되고, 고전압 및 저전압 접속편의 제2 단부는 저전압 루프와의 전기적 접속을 위해 회로 보드에 플러깅됨 -을 포함한다.
본 개시내용의 일부 실시예들에 따르면, 다수의 고전압 및 저전압 접속편들은 서로 평행하고, 회로 보드에 수직이다.
본 개시내용의 일부 실시예들에 따르면, 고전압 루프는 전기 접속을 위한 고전압 접속부와 중첩되고, 저전압 접속부는 저전압 루프와의 전기 접속을 위한 회로 보드에 플러깅되어, 고전압 루프에서 접속되는 컴포넌트들은 전기 접속을 위해 서로 중첩된다.
본 개시내용의 일부 실시예들에 따르면, 고전압 루프는 회로 보호기를 추가로 포함하고, 회로 보호기는 베이스 상에 배열되고, 회로 보호기의 제1 단자는 모듈 양극 접속 단부를 형성하고; 주 차단 스위치 코어는 다수의 주 차단 스위치 코어들을 포함하고, 다수의 주 차단 스위치 코어들은 적어도 주 포지티브 차단 스위치 코어 및 주 네거티브 차단 스위치 코어를 포함하고, 회로 보호기의 제2 단자는 주 포지티브 차단 스위치 코어의 제1 단자에 전기적으로 접속되고, 주 포지티브 차단 스위치 코어의 제2 단자 및 주 네거티브 차단 스위치 코어의 제1 단자는 고전압 접속부에 각각 전기적으로 접속되고; 다수의 고전압 및 저전압 접속편들은 주 포지티브 저전압 양극 접속편, 주 포지티브 저전압 음극 접속편, 주 네거티브 저전압 양극 접속편, 및 주 네거티브 저전압 음극 접속편을 포함하고, 주 포지티브 저전압 양극 접속편의 제1 단부 및 주 포지티브 저전압 음극 접속편의 제1 단부는 각각 주 포지티브 차단 스위치 코어에 접속되고, 주 포지티브 저전압 양극 접속편의 제2 단부 및 주 포지티브 저전압 음극 접속편의 제2 단부는 각각 회로 보드에 플러깅되어 저전압 루프에 전기적으로 접속되고, 주 네거티브 저전압 양극 접속편의 제1 단부 및 주 네거티브 저전압 음극 접속편의 제1 단부는 각각 주 네거티브 차단 스위치 코어에 접속되고, 주 네거티브 저전압 양극 접속편의 제2 단부 및 주 네거티브 저전압 음극 접속편의 제2 단부는 각각 저전압 루프와의 전기적 접속을 위해 회로 보드에 플러깅된다.
본 개시내용의 일부 실시예들에 따르면, 회로 보호기의 제2 단자는 전기적 접속을 위해 주 포지티브 차단 스위치 코어의 제1 단자와 중첩되고; 주 포지티브 차단 스위치 코어의 제2 단자 및 주 네거티브 차단 스위치 코어의 제1 단자는 전기적 접속을 위해 고전압 접속부와 각각 중첩된다.
본 개시내용의 일부 실시예들에 따르면, 다수의 고전압 및 저전압 접속편들은 추가로, 양극 전압 수집편- 양극 전압 수집편의 제1 단부는 주 포지티브 차단 스위치 코어의 제2 단자와 고전압 접속부 사이의 중첩 위치에서 중첩되고, 양극 전압 수집편의 제2 단부는 회로 보드에 플러깅되어 저전압 루프에 전기적으로 접속됨-; 및 음극 전압 수집편- 음극 전압 수집편의 제1 단부는 주 네거티브 차단 스위치 코어의 제1 단자와 고전압 접속부 사이의 중첩 위치에서 중첩되고, 음극 전압 수집편의 제2 단부는 회로 보드에 플러깅되어 저전압 루프에 전기적으로 접속됨 -을 포함한다.
본 개시내용의 일부 실시예들에 따르면, 고전압 접속부는, 고전압 양극 인출편- 고전압 양극 인출편은 전기적 접속을 위해 주 포지티브 차단 스위치 코어의 제2 단자 및 양극 전압 수집편의 단부와 중첩됨 -; 및 고전압 음극 인출편- 고전압 음극 인출편은 전기적 접속을 위해 주 네거티브 차단 스위치 코어의 제1 단자 및 음극 전압 수집편의 단부와 중첩됨 -을 포함한다.
본 개시내용의 일부 실시예들에 따르면, 주 포지티브 차단 스위치 코어의 제2 단자, 고전압 양극 인출편, 및 양극 전압 수집편의 단부는 순차적으로 서로 중첩되고, 고전압 양극 인출편과 양극 전압 수집편 중 하나에는 양극 회전-방지 위치결정 홈이 제공되고, 고전압 양극 인출편과 양극 전압 수집편 중 다른 하나는 양극 회전-방지 위치결정 홈과 협력하고; 주 네거티브 차단 스위치 코어의 제1 단자, 고전압 음극 인출편, 및 음극 전압 수집편의 단부는 순차적으로 서로 중첩되고, 고전압 음극 인출편 및 음극 전압 수집편 중 하나에는 음극 회전-방지 위치결정 홈이 제공되고, 고전압 음극 인출편 및 음극 전압 수집편 중 다른 하나는 음극 회전-방지 위치결정 홈과 협력한다.
본 개시내용의 일부 실시예들에 따르면, 베이스는 제1 위치결정 분리 리브 및 제2 위치결정 분리 리브로 구성되고, 제1 위치결정 분리 리브는 회로 보호기와 고전압 양극 인출편 사이에 그리고 회로 보호기와 양극 전압 수집편 사이에 위치되고; 제2 위치결정 분리 리브는 고전압 양극 인출편과 고전압 음극 인출편 사이에 그리고 양극 전압 수집편과 음극 전압 수집편 사이에 위치된다.
본 개시내용의 일부 실시예들에 따르면, 고전압 루프는 전류 센서를 추가로 포함하고, 전류 센서의 제1 단자는 모듈 음극 접속 단부를 형성하고, 전류 센서의 제2 단자는 주 네거티브 차단 스위치 코어의 제2 단자에 전기적으로 접속되고; 다수의 고전압 및 저전압 접속편들은 전류 수집 핀을 추가로 포함하고, 전류 수집 핀의 제1 단부는 전류 센서에 접속되고, 전류 수집 핀의 제2 단부는 회로 보드에 플러깅되어 저전압 루프에 전기적으로 접속된다.
본 개시내용의 일부 실시예들에 따르면, 전류 센서의 제2 단자는 전기적 접속을 위해 주 네거티브 차단 스위치 코어의 제2 단자와 중첩된다.
본 개시내용의 일부 실시예들에 따르면, 베이스는 제3 위치결정 분리 리브로 구성되고, 제3 위치결정 분리 리브는 전류 센서와 고전압 접속부 사이에 위치된다.
본 개시내용의 일부 실시예들에 따르면, 회로 보호기, 주 포지티브 차단 스위치 코어, 주 네거티브 차단 스위치 코어 및 전류 센서는 베이스의 길이 방향을 따라 순차적으로 배열되고; 저전압 접속부 및 전류 센서는 베이스의 폭 방향을 따라 배열된다.
본 개시내용의 일부 실시예들에 따르면, 고전압 루프는 프리차지 루프를 추가로 포함하고, 프리차지 루프의 일부는 회로 보드에 집적되고, 프리차지 루프는 프리차지 저항기 및 프리차지 차단 스위치를 포함하고, 프리차지 저항기 및 프리차지 차단 스위치는 베이스 상에 배열되고 회로 보드에 플러깅되며, 프리차지 저항기 및 프리차지 차단 스위치는 서로 직렬로 그리고 주 차단 스위치 코어와 병렬로 접속되고; 다수의 고전압 및 저전압 접속편들은 프리차지 저전압 양극 접속편 및 프리차지 저전압 음극 접속편을 추가로 포함하고, 프리차지 저전압 양극 접속편의 제1 단부 및 프리차지 저전압 음극 접속편의 제1 단부는 프리차지 차단 스위치에 각각 접속되고, 프리차지 저전압 양극 접속편의 제2 단부 및 프리차지 저전압 음극 접속편의 제2 단부는 저전압 루프와의 전기적 접속을 위해 회로 보드에 각각 플러깅된다.
본 개시내용의 일부 실시예들에 따르면, 프리차지 차단 스위치는 프리차지 고전압 양극 접속편 및 프리차지 고전압 음극 접속편을 갖고, 프리차지 저항기는 저항기 고전압 접속편을 갖고, 프리차지 차단 스위치와 프리차지 저항기는 접촉을 통해 서로 전기적으로 접속되고, 프리차지 고전압 양극 접속편, 프리차지 고전압 음극 접속편, 및 저항기 고전압 접속편은 회로 보드 상에 집적되는 프리차지 루프의 일부와의 전기적 접속을 위해 회로 보드에 플러깅된다. 선택적으로, 프리차지 차단 스위치는 프리차지 고전압 양극 접속편 및 프리차지 고전압 음극 접속편을 갖고, 프리차지 저항기는 저항기 고전압 양극 접속편 및 저항기 고전압 음극 접속편을 갖고, 프리차지 고전압 양극 접속편, 프리차지 고전압 음극 접속편, 저항기 고전압 양극 접속편, 및 저항기 고전압 음극 접속편은 회로 보드 상에 집적되는 프리차지 루프의 일부와의 전기적 접속을 위해 회로 보드에 플러깅된다.
본 개시내용의 일부 실시예들에 따르면, 프리차지 루프는 프리차지 접속편을 추가로 포함하고, 회로 보호기의 제2 단자는 전기적 접속을 위해 주 포지티브 차단 스위치 코어의 제1 단자와 중첩되고, 프리차지 접속편의 제1 단부는 회로 보호기의 제2 단자와 주 포지티브 차단 스위치 코어의 제1 단자 사이의 중첩 위치에서 중첩되고, 프리차지 접속편의 제2 단부는 회로 보드에 플러깅되어 회로 보드 상에 집적되는 프리차지 루프의 일부에 전기적으로 접속된다.
본 개시내용의 일부 실시예들에 따르면, 프리차지 접속편은 회로 보호기의 제2 단자와 일체로 형성된다.
본 개시내용의 일부 실시예들에 따르면, 프리차지 차단 스위치, 프리차지 저항기, 주 포지티브 차단 스위치 코어, 주 네거티브 차단 스위치 코어, 및 저전압 접속부는 베이스의 길이 방향을 따라 순차적으로 배열되고; 프리차지 차단 스위치, 프리차지 저항기 및 회로 보호기는 베이스의 폭 방향을 따라 배열된다.
본 개시내용의 일부 실시예들에 따르면, 베이스는 주 포지티브 차단 스위치 코어 설치 홈, 주 네거티브 차단 스위치 코어 설치 홈, 프리차지 차단 스위치 설치 홈, 및 프리차지 저항기 설치 홈으로 구성되고; 주 포지티브 차단 스위치 코어는 스미다크의 열 전도성 포팅을 통해 주 포지티브 차단 스위치 코어 설치 홈에 고정되고; 주 네거티브 차단 스위치 코어는 스미다크의 열 전도성 포팅을 통해 주 네거티브 차단 스위치 코어 설치 홈에 고정되고; 프리차지 차단 스위치는 스미다크의 열 전도성 포팅을 통해 프리차지 차단 스위치 설치 홈에서 클램핑되거나 또는 프리차지 차단 스위치 설치 홈에 고정되고; 프리차지 저항기는 프리차지 저항기 설치 홈에서 클램핑된다.
본 개시내용의 일부 실시예들에 따르면, 베이스는, 베이스 본체- 베이스 본체 상에 고전압 루프의 적어도 일부가 배열되고, 베이스 본체 상에 회로 보드가 배열됨 -; 및 패널- 패널은 베이스 본체에 접속되고, 패널 상에 고전압 접속부 및 저전압 접속부가 고정됨 -을 포함한다.
본 개시내용의 일부 실시예들에 따르면, 베이스 본체 및 패널은 하나의 부품 또는 별도의 부품들이다.
본 개시내용의 제2 양태의 실시예는 배터리 팩을 제공하고, 이는, 쉘; 본 개시내용의 제1 양태의 실시예들에 따른 전력 분배 장치- 전력 분배 장치는 쉘 내에 배열되고, 고전압 접속부 및 저전압 접속부는 쉘로부터 노출됨 -; 배터리 모듈- 배터리 모듈은 쉘에 위치되고 모듈 양극 접속 단부 및 모듈 음극 접속 단부에 각각 전기적으로 접속됨 -을 포함한다.
본 개시내용의 제3 양태의 실시예는 본 개시내용의 제2 양태의 실시예들에 따른 배터리 팩을 포함하는 차량을 제공한다.
본 개시내용의 추가적인 양태들 및 이점들은 다음의 설명에서 제공될 것이며, 그 중 일부는 다음의 설명으로부터 명백해지거나 또는 본 개시내용의 실시들로부터 학습될 수 있다.
본 개시내용의 전술한 및/또는 추가적인 양태들 및 이점들은 첨부 도면들을 참조하여 실시예들의 다음의 설명들로부터 명백해지고 이해가능해질 것이다.
도 1은 본 개시내용의 실시예에 따른 전력 분배 장치의 개략적인 구조도이다.
도 2는 본 개시내용의 실시예에 따른 전력 분배 장치의 다른 관점의 개략적인 구조도이다.
도 3은 본 개시내용의 다른 실시예에 따른 전력 분배 장치의 개략적인 구조도이다.
도 4는 본 개시내용의 실시예에 따른 전력 분배 장치의 분해도이다.
도 5는 본 개시내용의 실시예에 따른 전력 분배 장치의 베이스의 개략적인 구조도이다.
도 6은 본 개시내용의 실시예에 따른 다른 관점으로부터의 전력 분배 장치의 베이스의 개략적인 구조도이다.
도 7은 본 개시내용의 실시예에 따른 전력 분배 장치의 회로 원리의 개략도이다.
도 8은 본 개시내용의 다른 실시예에 따른 전력 분배 장치의 개략적인 구조도이다.
도 9는 본 개시내용의 실시예에 따른 차량의 개략적인 구조도이다.
참조 번호들의 설명들:
1-전력 분배 장치, 2-배터리 팩, 3-차량, 100-베이스, 101: 주 포지티브 차단 스위치 코어 설치 홈, 102-주 네거티브 차단 스위치 코어 설치 홈, 103: 프리차지 차단 스위치 설치 홈, 104: 프리차지 저항기 설치 홈, 105-베이스, 106-패널, 110: 고전압 접속부, 111: 고전압 양극 인출편, 112: 고전압 음극 인출편, 120: 저전압 접속부, 130: 제1 위치결정 분리 리브, 140: 제2 위치결정 분리 리브, 150: 전류 센서, 160: 제3 위치결정 분리 리브, 170: 프리차지 루프, 171: 프리차지 접속편, 180: 프리차지 저항기, 181: 저항기 고전압 접속편, 182: 저항기 고전압 양극 접속편, 183: 저항기 고전압 음극 접속편, 190: 프리차지 차단 스위치, 191: 프리차지 고전압 양극 접속편, 192: 프리차지 고전압 음극 접속편, 200: 고전압 루프, 210: 모듈 양극 접속 단부, 220: 모듈 음극 접속 단부, 230: 주 차단 스위치 코어, 231: 주 포지티브 차단 스위치 코어, 232: 주 네거티브 차단 스위치 코어, 240: 회로 보호기, 300: 회로 보드, 400: 저전압 루프, 500: 고전압 및 저전압 접속편, 510: 주 포지티브 저전압 양극 접속편, 520: 주 포지티브 저전압 음극 접속편, 530: 주 네거티브 저전압 양극 접속편, 540: 주 네거티브 저전압 음극 접속편, 550: 양극 전압 수집편, 560: 음극 전압 수집편, 570: 전류 수집 핀, 580: 프리차지 저전압 양극 접속편, 590: 프리차지 저전압 음극 접속편, 700: 배터리 모듈, 800: 쉘, 및 900: 부하.
본 개시내용의 실시예들이 아래에 상세히 설명될 것이고, 실시예들의 예들이 도면들에 도시되어 있으며, 여기서 도면들 전체에 걸쳐 동일하거나 또는 유사한 참조 번호들은 동일하거나 또는 유사한 엘리먼트들을 표시하거나 또는 동일하거나 또는 유사한 기능들을 갖는 엘리먼트들을 나타낸다. 첨부 도면들을 참조하여 아래에 설명되는 실시예들은 예시적이고, 단지 본 개시내용을 설명하도록 의도되며 본 개시내용에 대한 제한으로서 해석될 수 없다.
본 개시내용의 설명에서, "중심(center)", "종방향(longitudinal)", "수평(horizontal)", "길이(length)", "폭(width)", "두께(thickness)", "상부(upper)", "하부(lower)", "전방(front)", "후방(rear)", "좌측(left)", "우측(right)", "수직(vertical)", "수평(horizontal)", "최상부(top)", "최하부(bottom)", "내부(inside)", "외부(outside)", "시계방향(clockwise)", "반시계방향(counterclockwise)", "축방향(axial)", "반경방향(radial)", 및 "원주방향(circumferential)"과 같은 용어들에 의해 표시된 방향들 또는 위치 관계들은 첨부 도면들에 도시되는 것들에 기초하고, 단지 본 개시내용의 설명을 용이하게 하고 설명을 단순화하기 위한 것이며, 장치 또는 컴포넌트가 구체적인 배향을 가져야 하고, 구체적인 배향으로 구성 및 조작되어야 한다는 점을 표시하거나 또는 암시하지 않으며, 따라서 본 개시내용을 제한하는 것으로서 이해될 수 없다는 점이 이해될 필요가 있다.
본 개시내용의 설명에서, "다수의(multiple)"는 2개 이상을 의미하고, "몇몇(several)"은 하나 이상을 의미한다.
첨부 도면들을 참조하여 아래에 본 개시내용의 실시예에 따른 배터리 팩(2)이 설명된다. 배터리 팩(2)은 쉘(800), 배터리 모듈(700), 및 전력 분배 장치(1)를 포함한다.
첨부 도면들을 참조하여 먼저 본 개시내용의 실시예들에 따른 전력 분배 장치(1)가 설명된다.
도 1 내지 도 8에 도시되는 바와 같이, 본 개시내용의 실시예들에 따른 전력 분배 장치(1)는 베이스(100), 고전압 루프(200), 회로 보드(300), 저전압 루프(400), 및 다수의 고전압 및 저전압 접속편들(500)을 포함한다.
고전압 접속부(110) 및 저전압 접속부(120)는 베이스(100) 상에 고정된다. 고전압 루프(200)의 적어도 일부는 베이스(100) 상에 배열되고, 고전압 루프(200)는 고전압 접속부(110)에 전기적으로 접속되고, 고전압 루프(200)는 모듈 양극 접속 단부(210) 및 모듈 음극 접속 단부(220)를 갖고, 고전압 루프(200)는 베이스(100) 상에 고정되는 주 차단 스위치 코어(230)를 포함하고; 회로 보드(300)는 베이스(100) 상에 배열되고; 저전압 루프(400)는 회로 보드(300)에 집적되어 저전압 접속부(120)에 전기적으로 접속된다. 각각의 고전압 및 저전압 접속편(500)의 제1 단부는 전기적 접속을 위해 고전압 루프(200)에 접속되고, 고전압 및 저전압 접속편의 제2 단부는 저전압 루프(400)와의 전기적 접속을 위해 회로 보드(300)에 플러깅된다.
"주 차단 스위치 코어(230)(main breaking switch core 230)"라는 용어에 대해, 주 차단 스위치는 릴레이, IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor, 절연 게이트 바이폴라 트랜지스터), 및 MOS 전계 효과 트랜지스터(Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor, MOSFET) 중 하나 이상을 포함할 수 있지만, 이에 제한되지는 않는다는 점이 주목되어야 한다. "코어(core)"는 그 기능을 주로 구현하는 주 차단 스위치의 일부를 지칭하고, 그 쉘을 제거한 후의 주 차단 스위치의 내부 기능 컴포넌트로서 이해될 수 있다, 즉, 주 차단 스위치 코어(230)는 주 차단 스위치의 쉘을 제거한 후의 나머지 부분일 수 있다. 또한, 회로 보드(300)는 배터리 관리 제어기(Battery Management Controller, BMC)와 집적될 수 있다.
본 개시내용의 실시예들의 배터리 팩(2)에서, 전력 분배 장치(1)는 쉘 내에 제공되고, 고전압 접속부(110) 및 저전압 접속부(120)는 쉘로부터 노출되고, 배터리 모듈(700)은 쉘 내에 위치되고 모듈 양극 접속 단부(210) 및 모듈 음극 접속 단부(220)에 각각 전기적으로 접속된다. 고전압 접속부(110) 및 저전압 접속부(120)는 쉘로부터 노출되어 차량의 전기 컴포넌트들(예를 들어, 모터, 에어컨 압축기, PTC(Positive Temperature Coefficient), 또는 제어기)에 접속된다.
예를 들어, 고전압 루프(200) 및 저전압 루프(400)는 서로 직접 접속되지 않고, 대신에 변압기 구조체(즉, 전압을 변경할 수 있는 구조)가 고전압 루프(200)와 저전압 루프(400) 사이에 접속되는데, 예를 들어, 변압기가 고전압 루프(200)와 저전압 루프(400) 사이에 접속된다. 변압기 구조체의 설정은 저전압 루프(400)에서의 전류의 전압이 고전압 루프(200)에서의 전류의 전압보다 낮은 것을 보장할 수 있고, 배터리 모듈(700)은 고전압 루프(200) 및 변압기 구조체를 통해 저전압 루프(400)에 전력을 공급하여, 저전압 루프(400)의 정상 조작을 달성할 수 있다.
본 개시내용의 실시예들의 전력 분배 장치(1)에 따르면, 고전압 접속부(110)와 저전압 접속부(120)는 베이스(100) 상에 고정되고, 고전압 접속부(110)와 저전압 접속부(120)는 쉘로부터 노출될 수 있다. 고전압 접속부(110)는 차량의 고전압 전기 디바이스에 전력을 공급할 수 있다. 저전압 접속부(120)는 전력 분배 장치(1)에 대한 실시간 제어를 달성하기 위해 차량의 제어기와 통신하기 위한 통신 핀을 포함할 수 있고, 저전압 접속부(120)는 또한 전력을 차량의 저전압 전기 디바이스들에 공급하기 위한 저전압 플러그를 포함할 수 있다. 또한, 베이스(100)는 전력 분배 장치(1)의 전기 접속의 안전성을 보장하기 위해 고전압 접속부(110)와 저전압 접속부(120) 사이의 접촉을 회피하도록, 베이스(100)에 대한 고전압 접속부(110)와 저전압 접속부(120)의 위치들을 고정할 수 있다. 고전압 접속부(110), 저전압 접속부(120) 및 베이스(100)는 접속 유연성을 향상시키기 위해 별도로 설계될 수 있다. 배터리 모듈(700)은 모듈 양극 접속 단부(210) 및 모듈 음극 접속 단부(220)를 통해 고전압 루프(200)에 전력을 공급할 수 있고, 고전압 루프(200)는 고전압 접속부(110)를 통해 차량의 고전압 전기 디바이스들에 전력을 공급할 수 있다.
또한, 베이스(100)는 주 차단 스위치 코어(230)를 직접 고정하도록 구성된다. 주 차단 스위치 코어(230)는 공간이 절약되는 동안 충분히 긴 인출부를 가질 수 있다. 주 차단 스위치 코어(230)가 직접 사용되고, 베이스(100)는 주 차단 스위치 코어(230)를 고정 및 보호하도록 구성되고, 따라서 기존의 차단 스위치의 원래의 쉘을 제거하고 구조를 단순하고 더 콤팩트하게 한다.
저전압 루프(400)는 회로 보드(300)에 집적되고, 회로 보드(300)는 베이스(100) 상에 배열되고, 주 차단 스위치 코어(230)는 충분히 긴 인출부를 가질 수 있어, 전력 분배 장치(1) 내부의 많은 수의 구리 바들 및 와이어 하니스들을 제거하기 위한 전제조건을 생성한다. 이러한 것에 기초하여, 고전압 및 저전압 접속편(500)이 배열되고, 각각의 고전압 및 저전압 접속편(500)의 제1 단부는 전기적 접속을 위해 고전압 루프(200)에 접속되고, 고전압 및 저전압 접속편의 제2 단부는 저전압 루프(400)와의 전기적 접속을 위해 회로 보드(300)에 플러깅된다.
다시 말해서, 각각의 고전압 및 저전압 접속편(500)의 제1 단부는 고전압 루프(200)에 접속될 수 있고, 각각의 고전압 및 저전압 접속편(500)의 제2 단부는 회로 보드(300)에 직접 플러깅될 수 있고, 그렇게 함으로써 고전압 루프(200)와 저전압 루프(400) 사이의 접속을 구현한다. 회로 보드(300) 상의 저전압 루프(400)는 주 차단 스위치 코어(230)의 접속 및 접속해제를 제어할 수 있고, 이는 고전압 및 저전압 접속들을 위한 기존의 중간 커넥터들(예를 들어, 구리 바들 및 와이어 하니스들)에 대한 필요성을 제거할 수 있다.
위 내용으로부터 알 수 있는 바와 같이, 고전압 루프(200)와 저전압 루프(400) 사이의 전기적 접속은 더 신뢰성 있고, 레이아웃은 명확하며, 접속 지점에서의 과도한 온도 상승 또는 소결과 같은 문제점들에 취약하지 않다. 기존의 전력 분배 장치(1)에서 많은 수의 구리 바들 및 와이어 하니스들을 제거하는 것에 의해, 전력 분배 장치(1)에서의 전기 접속들의 레이아웃이 추가로 단순화될 수 있고 구조가 단순하고 콤팩트하며, 그렇게 함으로써 전력 분배 장치(1)의 부피를 추가로 감소시키고, 전력 분배 장치(1)의 공간 활용도를 개선하고, 전력 분배 장치(1)의 무게 및 비용을 감소시켜, 배터리 팩(2)의 공간을 추가로 절약하고, 배터리 팩(2)의 에너지 밀도를 개선하고 전체 차량의 배터리 내구성을 개선한다.
이러한 방식으로, 본 개시내용의 실시예들에서의 전력 분배 장치(1)는 단순하고 콤팩트한 구조, 높은 공간 활용도, 작은 부피, 가벼운 무게, 및 낮은 비용과 같은 이점들을 갖는다.
본 개시내용의 실시예들에 따른 배터리 팩(2)에서, 본 개시내용의 실시예들에서의 전력 분배 장치(1)가 사용되고, 이는 단순하고 콤팩트한 구조, 높은 공간 활용도, 작은 크기, 가벼운 무게, 및 낮은 비용과 같은 이점들을 갖는다.
본 개시내용의 일부 구체적인 실시예들에 따르면, 도 1 내지 도 4에 도시되는 바와 같이, 다수의 고전압 및 저전압 접속편들(500)이 서로 평행하고, 회로 보드(300)에 수직이다. 고전압 루프(200)가 배열되는 영역은 일반적으로 회로 보드(300)에 병렬이며, 각각의 고전압 및 저전압 접속편(500)은 회로 보드(300)에 수직으로 배열된다. 한편, 고전압 루프(200)와 회로 보드(300) 사이의 고전압 및 저전압 접속편(500)의 크기가 감소될 수 있고, 고전압 및 저전압 접속편(500)의 부피가 감소될 수 있다. 다른 한편, 이러한 것은 다수의 고전압 및 저전압 접속편들(500) 사이의 간섭을 방지하고, 회로 접속의 어려움을 감소시키며, 레이아웃을 추가로 단순화할 수 있다.
본 개시내용의 일부 구체적인 실시예들에 따르면, 도 2 내지 도 4에 도시되는 바와 같이, 고전압 루프(200)는 전기 접속을 위해 고전압 접속부(110)와 중첩된다. 주 차단 스위치 코어(230)는 충분히 긴 인출부를 가질 수 있기 때문에, 부분 중첩을 통해 고전압 루프(200)와 고전압 접속부(110) 사이에 중첩이 구현될 수 있다. 전기적 접속은 이러한 중첩을 통해 달성되고, 따라서 고전압 루프와 고전압 접속부 사이의 기존의 중간 커넥터, 즉, 고전압부에서 구리 바들 및 와이어 하니스들을 제거한다.
또한, 저전압 접속부(120)는 저전압 루프(400)와의 전기적 접속을 위해 회로 보드(300)에 플러깅된다. 즉, 저전압 루프(400)와 저전압 접속부(120)는 회로 보드(300)를 통해 전기적으로 접속될 수 있고, 따라서 저전압 루프와 저전압 접속부 사이의 기존의 중간 커넥터, 즉, 저전압부에서 구리 바들 및 와이어 하니스들을 제거할 수 있다. 또한, 고전압 루프(200)에 접속되는 컴포넌트들은 중첩을 통해 전기적으로 접속될 수 있다, 즉, 중첩은 고전압 루프(200)에 접속될 필요가 있는 컴포넌트들 사이의 부분적인 중첩을 통해 구현될 수 있다. 전기적 접속은 이러한 중첩을 통해 달성되며, 따라서 고전압 루프 내의 기존의 중간 커넥터, 즉, 고전압부 내의 구리 바들 및 와이어 하니스들을 제거한다.
위 내용으로부터 알 수 있는 바와 같이, 고전압 루프(200)와 고전압 접속부(110) 사이, 고전압 루프(200)에 접속되는 컴포넌트들 사이, 및 저전압 루프(400)와 저전압 접속부(120) 사이의 전기 접속은 보다 신뢰성 있고, 레이아웃은 명확하며, 접속 지점에서의 과도한 온도 상승 또는 소결과 같은 문제점들에 취약하지 않다. 기존의 전력 분배 장치(1)에서 많은 수의 구리 바들 및 와이어 하니스들을 제거하는 것에 의해, 전력 분배 장치(1)에서의 전기 접속들의 레이아웃이 추가로 단순화될 수 있고, 그렇게 함으로써 전력 분배 장치(1)의 부피를 추가로 감소시키고, 전력 분배 장치(1)의 공간 활용도를 개선하고, 전력 분배 장치(1)의 무게 및 비용을 감소시켜, 배터리 팩(2)의 공간을 추가로 절약하고, 배터리 팩(2)의 에너지 밀도를 개선하고 전체 차량의 배터리 내구성을 개선한다.
본 개시내용의 일부 구체적인 실시예들에 따르면, 도 1, 도 2, 및 도 4에 도시되는 바와 같이, 고전압 루프(200)는 회로 보호기(240)를 추가로 포함하고, 회로 보호기(240)는 베이스(100) 상에 배열되고, 회로 보호기(240)의 제1 단자는 모듈 양극 접속 단부(210)를 형성한다. 회로 보호기(240)는 퓨즈들, 회로 차단기들, 퓨즈들, 및 능동 퓨즈들과 같은 하나 이상의 루프 보호 디바이스들을 포함할 수 있지만, 이에 제한되지는 않는다. 회로 보호기(240)를 설정하는 것에 의해, 고전압 루프(200)가 과도한 전류 또는 전압을 가질 때, 회로 보호기(240)는 자동으로 접속해제되어 고전압 루프(200)를 제 시간에 중단할 수 있고, 그렇게 함으로써 고전압 루프(200)의 다른 컴포넌트들을 보호한다.
또한, 다수의 주 차단 스위치 코어들(230)이 있고, 다수의 주 차단 스위치 코어들은 적어도 주 포지티브 차단 스위치 코어(231) 및 주 네거티브 차단 스위치 코어(232)를 포함한다. 회로 보호기(240)의 제2 단자는 주 포지티브 차단 스위치 코어(231)의 제1 단자에 전기적으로 접속되고, 주 포지티브 차단 스위치 코어(231)의 제2 단자 및 주 네거티브 차단 스위치 코어(232)의 제1 단자는 고전압 접속부(110)에 각각 전기적으로 접속된다.
주 포지티브 차단 스위치 코어(231)는 릴레이의 코어(즉, 릴레이에는 쉘이 장착될 필요가 없음), IGBT의 코어(즉, IGBT에는 쉘이 장착될 필요가 없음), 및 MOS 트랜지스터의 코어(즉, MOS 트랜지스터에는 쉘이 장착될 필요가 없음) 중 하나 이상을 포함할 수 있지만, 이에 제한되지는 않고, 주 네거티브 차단 스위치 코어(232)는 릴레이의 코어(즉, 릴레이에는 쉘이 장착될 필요가 없음), IGBT의 코어(즉, IGBT에는 쉘이 장착될 필요가 없음), 및 MOS 트랜지스터의 코어(즉, MOS 트랜지스터에는 쉘이 장착될 필요가 없음) 중 하나 이상을 포함할 수 있지만, 이에 제한되지는 않는다.
회로 보드(300)는 저전압 루프(400)와 집적되어, 주 포지티브 차단 스위치 코어(231)의 접속 및 접속해제와 주 네거티브 차단 스위치 코어(232)의 접속 및 접속해제가 제어될 수 있다는 점이 주목되어야 한다.
예를 들어, 주 포지티브 차단 스위치 코어(231)는 고전압 접속부(110)와 모듈 양극 접속 단부(210)가 접속되는지를 제어할 수 있고, 주 네거티브 차단 스위치 코어(232)는 고전압 접속부(110)와 모듈 음극 접속 단부(220)가 접속되는지를 제어할 수 있다. 주 포지티브 차단 스위치 코어(231)와 주 포지티브 차단 스위치 코어(231) 양자 모두가 접속된 채로 유지될 때, 고전압 루프(200)의 전기 전도가 달성될 수 있다. 이러한 경우, 배터리 모듈(700)은 고전압 접속부(110)를 통해 차량의 고전압 전기 디바이스들에 전력을 공급할 수 있다. 고전압 루프(200)에서의 전류의 전압이 비교적 높기 때문에, 주 포지티브 차단 스위치 코어(231) 및 주 네거티브 차단 스위치 코어(232)가 배열되고, 주 포지티브 차단 스위치 코어(231) 및 주 네거티브 차단 스위치 코어(232)의 접속 및 접속해제가 서로 간섭하지 않아서, 고전압 루프(200)가 매우 신뢰성있게 접속해제될 수 있어, 고전압 루프(200)의 안전성을 개선하고, 그렇게 함으로써 차량의 고전압 전기 디바이스에 대한 전력 공급의 안전성을 보장한다.
또한, 다수의 고전압 및 저전압 접속편들(500)은 주 포지티브 저전압 양극 접속편(510), 주 포지티브 저전압 음극 접속편(520), 주 네거티브 저전압 양극 접속편(530), 및 주 네거티브 저전압 음극 접속편(540)를 포함하고, 주 포지티브 저전압 양극 접속편(510)의 제1 단부 및 주 포지티브 저전압 음극 접속편(520)의 제1 단부는 각각 주 포지티브 차단 스위치 코어(231)에 접속되고, 주 포지티브 저전압 양극 접속편(510)의 제2 단부 및 주 포지티브 저전압 음극 접속편(520)의 제2 단부는 각각 회로 보드(300)에 플러깅되어 저전압 루프(400)에 전기적으로 접속되고, 주 네거티브 저전압 양극 접속편(530)의 제1 단부 및 주 네거티브 저전압 음극 접속편(540)의 제1 단부는 각각 주 네거티브 차단 스위치 코어(232)에 접속되고, 주 네거티브 저전압 양극 접속편(530)의 제2 단부 및 주 네거티브 저전압 음극 접속편(540)의 제2 단부는 각각 저전압 루프(400)와의 전기적 접속을 위해 회로 보드(300)에 플러깅된다.
이러한 방식으로, 주 포지티브 차단 스위치 코어(231)는 주 포지티브 저전압 양극 접속편(510) 및 주 포지티브 저전압 음극 접속편(520)를 통해 회로 보드(300) 상의 저전압 루프(400)와의 전기적 접속을 달성하고, 주 네거티브 차단 스위치 코어(232)는 주 네거티브 저전압 양극 접속편(530) 및 주 네거티브 저전압 음극 접속편(540)를 통해 회로 보드(300) 상의 저전압 루프(400)와의 전기적 접속을 달성하여, 회로 보드(300) 상의 저전압 루프(400)가 주 포지티브 차단 스위치 코어(231)의 접속 및 접속해제와 주 네거티브 차단 스위치 코어(232)의 접속 및 접속해제를 제어하기 위해 사용될 수 있게 한다.
또한, 주 포지티브 차단 스위치 코어(231)는 주 포지티브 저전압 양극 접속편(510) 및 주 포지티브 저전압 음극 접속편(520)를 통해 플러깅 방식으로 회로 보드(300)에 직접 접속되고, 이는 주 포지티브 차단 스위치 코어(231)와 회로 보드(300) 사이의 전도성 구조체(예를 들어, 전도성 구리 바 또는 와이어)를 제거하여, 주 포지티브 차단 스위치 코어(231)와 회로 보드(300) 사이의 신뢰성 있는 전기적 접속을 보장하고, 전력 분배 장치(1)의 부피, 비용 및 무게를 감소시키는 것을 도울 수 있다. 한편, 주 네거티브 차단 스위치 코어(232)는 주 네거티브 저전압 양극 접속편(530) 및 주 네거티브 저전압 음극 접속편(540)를 통해 플러깅 방식으로 회로 보드(300)에 직접 접속되고, 이는 주 네거티브 차단 스위치 코어(232)와 회로 보드(300) 사이의 전도성 구조체(예를 들어, 전도성 구리 바 또는 와이어)를 제거하여, 주 네거티브 차단 스위치 코어(232)와 회로 보드(300) 사이의 신뢰성 있는 전기적 접속을 보장하고, 전력 분배 장치(1)의 부피, 비용 및 무게를 감소시키는 것을 도울 수 있다.
선택적으로, 도 1, 도 2 및 도 4에 도시되는 바와 같이, 회로 보호기(240)의 제2 단자는 중첩을 통해 주 포지티브 차단 스위치 코어(231)의 제1 단자에 전기적으로 접속되고, 주 포지티브 차단 스위치 코어(231)의 제2 단자 및 주 네거티브 차단 스위치 코어(232)의 제1 단자는 중첩을 통해 고전압 접속부(110)에 각각 전기적으로 접속된다.
이러한 방식으로, 회로 보호기(240)와 주 차단 스위치 코어(230) 사이에 전도성 구조체(예를 들어, 전도성 구리 바)를 배열할 필요가 없고, 전력 분배 장치(1)는 더 높은 공간 활용도를 갖고, 따라서 더 작은 크기, 더 가벼운 무게 및 더 낮은 비용을 갖는다. 따라서, 회로 보호기(240)와 주 차단 스위치 코어(230) 사이의 전기적 접속의 신뢰성을 개선하는 데 도움이 되며, 접속 지점에서의 과도한 온도 상승 및 소결과 같은 문제점들에 취약하지 않다. 주 포지티브 차단 스위치 코어(231)와 고전압 접속부(110) 사이에 그리고 주 네거티브 차단 스위치 코어(232)와 고전압 접속부 사이에 전도성 구조체(예를 들어, 전도성 구리 바 또는 와이어)를 배열할 필요가 없다. 이러한 것은 주 포지티브 차단 스위치 코어(231) 및 주 네거티브 차단 스위치 코어(232)의 전기 접속 구조를 단순화하고, 전기 접속이 신뢰가능하고, 레이아웃이 단순하고, 접속 지점에서의 과도한 온도 상승 또는 소결과 같은 문제점들에 취약하지 않다.
추가로, 도 1, 도 2, 및 도 4에 도시되는 바와 같이, 다수의 고전압 및 저전압 접속편들(500)은 양극 전압 수집편(550) 및 음극 전압 수집편(560)을 추가로 포함한다. 양극 전압 수집편(550)의 제1 단부는 주 포지티브 차단 스위치 코어(231)의 제2 단자와 고전압 접속부(110) 사이의 중첩 위치에서 중첩되고, 양극 전압 수집편(550)의 제2 단부는 회로 보드(300)에 플러깅되어 저전압 루프(400)에 전기적으로 접속된다. 음극 전압 수집편(560)의 제1 단부는 주 네거티브 차단 스위치 코어(232)의 제1 단자와 고전압 접속부(110) 사이의 중첩 위치에서 중첩되고, 음극 전압 수집편(560)의 제2 단부는 회로 보드(300)에 플러깅되어 저전압 루프(400)에 전기적으로 접속된다.
이러한 방식으로, 회로 보드(300)는 양극 전압 수집편(550) 및 네거티브 전압 수집편(560)를 통해 고전압 루프(200)의 전압을 수집하여, 고전압 루프(200)의 전압 및 소결이 발생하는지를 모니터링할 수 있고, 이는 전력 분배 장치(1)의 신뢰성 있는 적용에 도움이 되고 전력 분배 장치(1)의 안전성을 개선한다.
또한, 도 3 내지 도 6에 도시되는 바와 같이, 고전압 접속부(110)는 고전압 양극 인출편(111) 및 고전압 음극 인출편(112)을 포함한다. 고전압 양극 인출편(111)는 전기적 접속을 위해 주 포지티브 차단 스위치 코어(231)의 제2 단자 및 양극 전압 수집편(550)의 단부와 중첩된다. 이러한 방식으로, 고전압 양극 인출편(111)와 주 포지티브 차단 스위치 코어(231) 사이에 전도성 구조체(예를 들어, 전도성 구리 바 또는 와이어)를 배열할 필요가 없고, 고전압 양극 인출편(111)와 양극 전압 수집편(550) 사이에 전도성 구조체(예를 들어, 전도성 구리 바 또는 와이어)를 배열할 필요가 없다. 고전압 음극 인출편(112)는 전기적 접속을 위해 주 네거티브 차단 스위치 코어(232)의 제1 단자 및 음극 전압 수집편(560)의 단부와 중첩된다. 이러한 방식으로, 고전압 음극 인출편(112)와 주 네거티브 차단 스위치 코어(232) 사이에 전도성 구조체(예를 들어, 전도성 구리 바 또는 와이어)를 배열할 필요가 없고, 고전압 음극 인출편(112)와 음극 전압 수집편(560) 사이에 전도성 구조체(예를 들어, 전도성 구리 바 또는 와이어)를 배열할 필요가 없다.
고전압 양극 인출편(111) 및 고전압 음극 인출편(112)을 배열하는 것에 의해, 고전압 접속부(110)와 고전압 루프(200) 사이의 전기적 접속은 고전압 접속부(110)가 차량의 고전압 전기 컴포넌트들에 전력을 공급할 수 있는 것을 보장하도록 달성될 수 있다. 또한, 이러한 것은 전력 분배 장치(1)에서의 전기 접속의 레이아웃을 추가로 단순화할 수 있고, 그렇게 함으로써 전력 분배 장치(1)의 부피를 추가로 감소시키고 전력 분배 장치(1)의 공간 활용도를 개선하고, 전력 분배 장치(1)의 무게 및 비용을 감소시켜, 배터리 팩(2)의 공간을 추가로 절약하고, 배터리 팩(2)의 에너지 밀도를 개선하고, 전체 차량의 배터리 내구성을 개선한다.
본 개시내용의 일부 실시예들에서, 주 포지티브 차단 스위치 코어(231)의 제2 단자, 고전압 양극 인출편(111), 및 양극 전압 수집편(550)의 단부는 순차적으로 서로 중첩되고, 고전압 양극 인출편(111) 및 양극 전압 수집편(550) 중 하나에는 양극 회전-방지 위치결정 홈이 제공되고, 고전압 양극 인출편(111) 및 양극 전압 수집편(550) 중 다른 하나는 양극 회전-방지 위치결정 홈과 협력한다. 주 네거티브 차단 스위치 코어(232)의 제1 단자, 고전압 음극 인출편(112), 및 음극 전압 수집편(560)의 단부는 순차적으로 서로 중첩되고, 고전압 음극 인출편(112) 및 음극 전압 수집편(560) 중 하나는 음극 회전-방지 위치결정 홈이 제공되고, 고전압 음극 인출편(112) 및 음극 전압 수집편(560) 중 다른 하나는 음극 회전-방지 위치결정 홈과 협력한다.
예를 들어, 양극 회전-방지 위치결정 홈은 고전압 양극 인출편(111) 상에 배열될 수 있고, 음극 회전-방지 위치결정 홈은 고전압 음극 인출편(112) 상에 배열되어 양극 전압 수집편(550) 및 음극 전압 수집편(560)에 대한 손상의 확률을 감소시켜, 전압 수집의 신뢰성을 보장할 수 있다.
한편, 이러한 것은 양극 전압 수집편(550) 및 음극 전압 수집편(560)가 베이스(100)의 폭 방향으로 병진되는 것을 방지할 수 있고, 그렇게 함으로써 전기 접속의 안정성을 개선하고 전압 수집의 정확도를 증가시킨다. 다른 한편, 이러한 것은, 특히 양극 전압 수집편(550) 및 음극 전압 수집편(560)가 나사식 패스너들(예를 들어, 볼트들)을 통해 설치 및 고정될 필요가 있는 실시예들에서, 양극 전압 수집편(550) 및 음극 전압 수집편(560)가 조립 프로세스 동안 회전하는 것을 방지할 수 있다.
추가로, 도 1 내지 도 6에 도시되는 바와 같이, 베이스(100)는 제1 위치결정 분리 리브(130) 및 제2 위치결정 분리 리브(140)로 구성된다. 제1 위치결정 분리 리브(130)는 회로 보호기(240)와 고전압 양극 인출편(111) 사이에 그리고 회로 보호기(240)와 양극 전압 수집편(550) 사이에 위치되고, 제2 위치결정 분리 리브(140)는 고전압 양극 인출편(111)와 고전압 음극 인출편(112) 사이에 그리고 양극 전압 수집편(550)와 음극 전압 수집편(560) 사이에 위치된다.
제1 위치결정 분리 리브(130)는 이동에 의해 야기되는 회로 보호기(240)와 고전압 양극 인출편(111) 사이의 부정확한 전기적 접속을 회피하기 위해 양극 전압 수집편(550)를 음극 전압 수집편(560)로부터 분리할 수 있고, 이동에 의해 야기되는 회로 보호기(240)와 양극 전압 수집편(550) 사이의 부정확한 전기적 접속을 회피하기 위해 회로 보호기(240)를 양극 전압 수집편(550)로부터 분리할 수 있고, 또한 회로 보호기(240), 고전압 양극 인출편(111) 및 양극 전압 수집편(550)를 어느 정도까지 위치시킬 수 있다.
제2 위치결정 분리 리브(140)는 이동에 의해 야기되는 고전압 양극 인출편(111)과 고전압 음극 인출편(112) 사이의 부정확한 전기적 접속을 회피하기 위해 고전압 양극 인출편(111)을 고전압 음극 인출편(112)으로부터 분리할 수 있고, 이동에 의해 야기되는 양극 전압 수집편(550)과 음극 전압 수집편(560) 사이의 부정확한 전기적 접속을 회피하기 위해 양극 전압 수집편(550)을 음극 전압 수집편(560)으로부터 분리할 수 있고, 또한 고전압 양극 인출편(111), 고전압 음극 인출편(112), 양극 전압 수집편(550), 및 음극 전압 수집편(560)을 어느 정도까지 위치시킬 수 있다.
본 개시내용의 일부 구체적인 실시예들에서, 도 1 내지 도 4에 도시되는 바와 같이, 고전압 루프(200)는 전류 센서(150)를 추가로 포함하고, 전류 센서(150)의 제1 단자는 모듈 음극 접속 단부(220)를 형성하고, 전류 센서(150)의 제2 단자는 주 네거티브 차단 스위치 코어(232)의 제2 단자에 전기적으로 접속된다. 다수의 고전압 및 저전압 접속편들(500)은 전류 수집 핀(570)을 추가로 포함한다. 전류 수집 핀(570)의 제1 단부는 전류 센서(150)에 접속된다. 전류 수집 핀(570)의 제2 단부는 회로 보드(300)에 플러깅되어 저전압 루프(400)에 전기적으로 접속된다. 이러한 방식으로, 전류 수집 핀(570)과 회로 보드(300) 사이에 그리고 전류 수집 핀과 저전압 루프(400) 사이의 구리 바 또는 와이어 하니스가 제거될 수 있고, 동시에, 전류 수집 핀(570)과 회로 보드(300) 사이에 그리고 전류 수집 핀과 저전압 루프(400) 사이의 전기 접속이 구현될 수 있고, 그렇게 함으로써 전력 분배 장치(1)의 공간을 절약하고 전기 접속의 안전성을 개선한다. 전류 센서(150)는 고전압 감시 유닛(High voltage supervise unit, HVSU)으로서 사용될 수 있다.
전류 센서(150)를 설정하는 것에 의해, 모듈 음극 접속 단부(220)는 고전압 루프(200)와 배터리 모듈(700) 사이의 유효한 접속을 달성하도록 형성될 수 있다. 또한, 회로 보드(300)는 전류 수집 핀(570)을 통해, 전류 센서(150)에 의해 수집되는 고전압 루프(200)의 전류를 획득할 수 있고, 그렇게 함으로써 고전압 루프(200)의 전류의 안정성을 보장하며, 이는 전력 분배 장치(1)의 신뢰성 있는 사용에 도움이 된다. 전류 센서(150)는 션트일 수 있다.
또한, 전류 센서(150)의 제2 단자는 전기적 접속을 위해 주 네거티브 차단 스위치 코어(232)의 제2 단자와 중첩된다. 전류 센서(150)와 주 네거티브 차단 스위치 코어(232) 사이에 전도성 구조체(예를 들어, 전도성 구리 바 또는 와이어)를 배열할 필요가 없고, 그렇게 함으로써 전류 센서(150)와 주 네거티브 차단 스위치 코어(232) 사이의 소결 및 과도한 온도 상승의 위험을 감소시킬 뿐만 아니라, 전력 분배 장치(1)의 공간 활용도를 개선하고 전력 분배 장치(1)의 부피 및 전력 분배 장치(1)의 무게 및 비용을 감소시킨다.
또한, 도 1 내지 도 6에 도시되는 바와 같이, 베이스(100)는 제3 위치결정 분리 리브(160)로 구성되고, 제3 위치결정 분리 리브(160)는 전류 센서(150)와 고전압 접속부(110) 사이에 위치된다.
제3 위치결정 분리 리브(160)는 이동에 의해 야기되는 전류 센서(150)와 고전압 접속부(110) 사이의 부정확한 전기적 접속을 회피하기 위해 전류 센서(150)를 고전압 접속부(110)로부터 분리할 수 있을 뿐만 아니라, 전류 센서(150)와 고전압 접속부(110)를 어느 정도까지 위치시킬 수 있다.
선택적으로, 도 1 및 도 4에 도시되는 바와 같이, 회로 보호기(240), 주 포지티브 차단 스위치 코어(231), 주 네거티브 차단 스위치 코어(232) 및 전류 센서(150)는 베이스(100)의 길이 방향을 따라 순차적으로 배열되고, 이는 고전압 루프(200)에서의 다수의 컴포넌트들 사이의 중첩을 용이하게 하고 전도성 구조체(예를 들어, 전도성 구리 바 또는 와이어)를 제거하는 데 도움이 되며, 그렇게 함으로써 전력 분배 장치(1)의 공간 활용도를 개선하고 전력 분배 장치(1)의 부피 및 비용 및 무게를 감소시키고, 전기 접속의 신뢰성을 보장하고, 고전압 루프(200)의 손상을 회피한다. 또한, 고전압 루프(200)는 주로 베이스(100)의 길이 방향을 따라 배열되기 때문에, 베이스(100)의 공간이 보다 유효하게 사용될 수 있다.
또한, 저전압 접속부(120)와 전류 센서(150)는 베이스(100)의 폭 방향을 따라 배열되어, 저전압 접속부(120)와 전류 센서(150)가 베이스(100)의 길이를 따라 계속 배열될 필요가 없게 되어, 전력 분배 장치(1)의 길이를 감소시킬 수 있고, 전력 분배 장치(1)의 공간 활용도를 추가로 개선할 수 있고, 전력 분배 장치(1)의 무게 및 비용을 감소시킬 수 있다.
본 개시내용의 일부 구체적인 실시예들에 따르면, 도 1, 도 2, 도 4 및 도 7에 도시되는 바와 같이, 고전압 루프(200)는 프리차지 루프(170)를 추가로 포함하고, 프리차지 루프(170)의 일부는 회로 보드(300)에 집적되며, 프리차지 루프(170)는 프리차지 저항기(180) 및 프리차지 차단 스위치(190)를 포함한다. 프리차지 저항기(180) 및 프리차지 차단 스위치(190)는 베이스(100) 상에 배열되고 회로 보드(300)에 플러깅된다. 프리차지 저항기(180) 및 프리차지 차단 스위치(190)는 서로 직렬로 접속되고 주 차단 스위치 코어(230)와 병렬로 접속된다.
프리차지 저항기(180)와 프리차지 차단 스위치(190)는 서로 직렬로 접속되고, 프리차지 저항기(180)와 프리차지 차단 스위치(190)가 서로 직렬로 접속된 후에, 프리차지 저항기와 프리차지 차단 스위치는 양극 주 차단 스위치 코어(230)에 병렬로 접속된다. 또한, 프리차지 차단 스위치(190)와 저전압 루프(400)는 서로 직접 접속된다, 즉, 프리차지 차단 스위치(190)와 저전압 루프(400) 사이에 변압기 구조체를 배열할 필요가 없다.
프리차지 루프(170)를 셋업하는 것에 의해, 배터리 모듈(700) 및 주 차단 스위치 코어(230)가 손상되는 것이 방지될 수 있고, 따라서 배터리 모듈(700) 및 주 차단 스위치 코어(230)의 안전성을 보장한다. 회로 보드(300)는 프리차지 차단 스위치(190)의 접속 및 접속해제를 제어할 수 있다. 또한, 프리차지 차단 스위치(190)는 베이스(100) 상에 직접 고정될 수 있다. 프리차지 차단 스위치(190)에 대한 추가적인 쉘을 배열할 필요가 없으며, 이는 전력 분배 장치(1)의 부피 및 전력 분배 장치(1)의 무게 및 비용을 감소시킬 수 있다.
또한, 프리차지 저항기(180) 및 프리차지 차단 스위치(190)는 양자 모두 회로 보드(300)에 플러깅되어, 프리차지 저항기와 회로 보드(300) 사이에 그리고 프리차지 차단 스위치와 회로 보드 사이에 전도성 구조체(예를 들어, 전도성 구리 바들 또는 와이어)를 배열할 필요가 없으며, 이는 전력 분배 장치(1)의 레이아웃을 단순화하고, 전력 분배 장치(1)의 부피를 감소시키고, 전력 분배 장치(1)의 공간 활용도를 개선할 수 있다.
프리차지 저항기(180)는 서미스터일 수 있다. 서미스터가 프리차지 루프(170)에 적용됨에 따라, 프리차지 루프(170)는 단순한 구조, 작은 부피를 갖고, 다른 컴포넌트들과 집적하기 쉽고, 프리차지 과열에 대한 보호 능력들을 갖고, 작동 환경들 및 저항 범위들에 대한 양호한 적응성을 갖는다.
예를 들어, 서미스터의 저항은 온도에 비교적 민감하다. 서미스터의 온도가 온도 변환 지점(Curie 온도 지점) 위로 상승할 때, 저항은 급격히 상승한다. 서미스터가 프리차지 루프(170)에 적용될 때, 정상 작동을 위한 저항 범위(Curie 온도에 대응하는 저항과 최소 저항 사이)만이 단지 고려될 필요가 있다. 서미스터의 저항 범위 및 허용 에너지 범위는 전압, 부하 용량, 프리차지 완료 전압 차이, 및 프리차지 시간과 같은 파라미터 요건들에 기초하여 계산될 수 있다.
서미스터의 최소 저항은 다음과 같이 계산된다: Rmin≥tmin/(C*ln(UB/UB-Ut)), 서미스터의 최대 저항은 다음과 같이 계산된다: Rmax≤tmax/(C*ln(UB/UB-Ut)). tmin은 최소 프리차지 시간이고, tmax는 최대 프리차지 시간이고, Rmin은 서미스터의 최소 저항이고, Rmax는 서미스터의 최대 저항이고, C는 용량성 부하의 용량이고, Ut는 프리차지 프로세스 동안의 용량성 부하의 대응하는 단자 전압이고, UB는 배터리 모듈(700)의 전압이다.
서미스터의 저항 범위를 계산한 후에, 선택된 서미스터의 온도-저항 특성 곡선에 따라 프리차지 시간 검증이 수행된다. -60℃ 내지 130℃와 같은 온도 범위 내에서, 이러한 온도 범위 내의 서미스터의 대응하는 저항들의 최대 및 최소 값들은 프리차지 시간 검증을 위해 선택된다.
서미스터의 프리차지 프로세스 동안, 프리차지 루프(170)에 의해 서미스터로 해제되는 최대 에너지는 다음과 같이 계산된다: Ech=1/2CU2. 단일 서미스터의 온도가 최대 조작 환경 온도 Tamax로부터 Curie 온도 Tc로 상승할 때 흡수될 필요가 있는 에너지는 Eth: Eth=Cth*(Tc-Tamax)이고, 여기서 Cth는 서미스터의 열 용량(즉, 서미스터 본체의 온도를 1K만큼 증가시키기 위해 요구되는 에너지, 유닛은 줄임)이다.
서미스터는 정상 사용 동안 낮은 저항 상태를 유지해야 하고; 그렇지 않으면, 충전 시간이 영향을 받는다. 충전 루프의 에너지가 단일 서미스터의 허용가능한 에너지보다 크면, 회로 전압 저항 및 에너지 허용 능력을 증가시키기 위해, 즉, n*§*Eth≥Ech이도록, 다수의 서미스터들이 에너지 분해를 위해 직렬 또는 병렬로 접속될 수 있다. §는 일반적으로 0.7 내지 0.9인 안전을 위한 예비 마진이고, n은 사용된 서미스터들의 수이다. 이러한 계산 방법을 통해 획득된 서미스터들의 수는 요건들을 충족할 뿐만 아니라, 비용을 감소시킬 수 있다.
본 개시내용의 일부 실시예들에서, 단일 서미스터의 저항 범위는 20Ω 내지 200Ω일 수 있고, 주변 온도 범위는 -60℃ 내지 130℃이고, 단일 내전압 능력은 450VDC 이하의 내전압 또는 1000VDC 이하의 내전압일 수 있다.
다음은 전압이 400VDC이고, 용량성 부하의 용량 값이 800μf이고, 충전 전압 차이가 98%일 때, 응답 시간이 1.5초 내에 있는 예를 사용한다. 단일 서미스터의 파라미터들은 다음과 같다: 저항 값은 70Ω이고, 내전압은 500VDC이고, Curie 온도는 125이고, 서미스터의 저항 범위는 -60℃ 내지 125℃의 범위 내에서 56Ω 내지 112Ω이고, 열 용량은 2.5J/K이다. 사용된 서미스터들의 수는 다음과 같이 미리 선택될 수 있다:
위 공식에 기초하여 검증이 수행된다. 프리차지는 180ms 내지 360ms 내에 완료되고, 안전 마진은 0.8로서 선택될 수 있고, 최대 주변 온도는 90℃이고, 서미스터가 Curie 온도에 도달하기 위해 요구되는 에너지는 70J이고, 회로 에너지는 64J이며, 즉, 단일 서미스터는 요건을 충족하고 예상된 조건을 충족한다. 위 내용은 단지 본 개시내용의 특정 실시예의 설명이고, 실제 적용을 추가로 예시하도록 의도되고, 본 개시내용의 특허 범위를 제한하도록 의도되지 않는다.
또한, 다수의 고전압 및 저전압 접속편들(500)은 프리차지 저전압 양극 접속편(580) 및 프리차지 저전압 음극 접속편(590)을 추가로 포함하고, 프리차지 저전압 양극 접속편(580)의 제1 단부 및 프리차지 저전압 음극 접속편(590)의 제1 단부는 프리차지 차단 스위치(190)에 각각 접속되고, 프리차지 저전압 양극 접속편(580)의 제2 단부 및 프리차지 저전압 음극 접속편(590)의 제2 단부는 저전압 루프(400)와의 전기적 접속을 위해 회로 보드(300)에 각각 플러깅된다.
이러한 방식으로, 프리차지 차단 스위치(190)와 회로 보드(300) 상의 저전압 루프(400) 사이의 전기적 접속이 구현될 수 있어서, 저전압 루프(400)는 프리차지 차단 스위치(190)의 접속 및 접속해제를 제어할 수 있다. 게다가, 프리차지 차단 스위치(190)와 회로 보드(300) 사이의 전도성 와이어들 및 구리 바들과 같은 중간 커넥터들이 제거될 수 있고, 전력 분배 장치(1)에서의 전기 접속의 레이아웃이 추가로 단순화될 수 있고, 그렇게 함으로써 전력 분배 장치(1)의 부피를 추가로 감소시키고, 전력 분배 장치(1)의 공간 활용도를 증가시키고, 전력 분배 장치(1)의 무게 및 비용을 감소시킨다.
본 개시내용의 일부 실시예들에서, 도 2에 도시되는 바와 같이, 프리차지 차단 스위치(190)는 프리차지 고전압 양극 접속편(191) 및 프리차지 고전압 음극 접속편(192)을 갖는다. 프리차지 저항기(180)는 저항기 고전압 접속편(181)을 갖는다. 회로 보호기(240) 및 프리차지 저항기(180)는 접촉을 통해 전기적으로 접속된다. 이러한 방식으로, 프리차지 차단 스위치(190)와 프리차지 저항기(180) 사이의 구리 바들 및 와이어 하니스들과 같은 전도성 구조체들이 제거될 수 있다. 프리차지 고전압 양극 접속편(191), 프리차지 고전압 음극 접속편(192) 및 저항기 고전압 접속편(181)는 회로 보드(300) 상에 집적되는 프리차지 루프(170)의 일부와의 전기적 접속을 위해 회로 보드(300)에 플러깅되어, 따라서 프리차지 차단 스위치(190)와 회로 보드(300) 사이에 그리고 프리차지 저항기(180)와 회로 보드 사이의 기존의 중간 커넥터들, 즉, 프리차지 부분의 구리 바들 및 와이어 하니스들을 제거한다.
본 개시내용의 일부 다른 실시예들에서, 도 8에 도시되는 바와 같이, 프리차지 차단 스위치(190)는 프리차지 고전압 양극 접속편(191) 및 프리차지 고전압 음극 접속편(192)을 갖고, 프리차지 저항기(180)는 저항기 고전압 양극 접속편(182) 및 저항기 고전압 음극 접속편(183)을 갖고, 프리차지 고전압 양극 접속편(191), 프리차지 고전압 음극 접속편(192), 저항기 고전압 양극 접속편(182) 및 저항기 고전압 음극 접속편(183)은 회로 보드(300) 상에 집적되는 프리차지 루프(170)의 일부와의 전기적 접속을 위해 회로 보드(300)에 플러깅된다. 이러한 경우, 프리차지 저항기(180)를 회로 보호기(240)에 접속할 필요가 없고, 프리차지 저항기(180)는 회로 보드(300)에 접속될 필요만 단지 있으며, 이는 분해 및 조립하기 쉽고 처리하기 쉽다.
따라서, 프리차지 차단 스위치(190)와 회로 보드(300) 사이에 그리고 프리차지 저항기(180)와 회로 보드 사이의 전기적 접속은 더 신뢰성 있고, 레이아웃은 명확하며, 접속 지점에서의 과도한 온도 상승 또는 소결과 같은 문제점들에 취약하지 않다. 기존의 전력 분배 장치(1)에서 많은 수의 구리 바들 및 와이어 하니스들을 제거하는 것에 의해, 전력 분배 장치(1)에서의 전기 접속들의 레이아웃이 추가로 단순화될 수 있고, 그렇게 함으로써 전력 분배 장치(1)의 부피를 추가로 감소시키고, 전력 분배 장치(1)의 공간 활용도를 개선하고, 전력 분배 장치(1)의 무게 및 비용을 감소시켜, 배터리 팩(2)의 공간을 추가로 절약하고, 배터리 팩(2)의 에너지 밀도를 개선하고 전체 차량의 배터리 내구성을 개선한다.
선택적으로, 도 2에 도시되는 바와 같이, 프리차지 루프(170)는 또한 프리차지 접속편(171)를 포함하고, 회로 보호기(240)의 제2 단자는 중첩을 통해 주 포지티브 차단 스위치 코어(231)의 제1 단자에 전기적으로 접속되고, 프리차지 접속편(171)의 제1 단부는 회로 보호기(240)의 제2 단자와 주 포지티브 차단 스위치 코어(231)의 제1 단자 사이의 중첩 위치에서 중첩되고, 프리차지 접속편(171)의 제2 단부는 회로 보드(300)에 플러깅되어 회로 보드(300) 상에 집적되는 프리차지 루프(170)의 일부에 전기적으로 접속된다.
프리차지 접속편(171)를 설정하는 것에 의해, 프리차지 루프(170)와 주 포지티브 차단 스위치 코어(230) 사이의 병렬 접속이 달성될 수 있고, 프리차지 접속편은 프리차지 루프(170)의 전압을 검출하기 위해 사용될 수 있다. 게다가, 프리차지 접속편(171)는 전기적 접속을 달성하기 위해 전기적 플러깅 방법을 채택하고, 프리차지 접속편(171)와 회로 보드(300) 사이에 전도성 구조체(예를 들어, 전도성 구리 바 또는 와이어)를 배열할 필요가 없고, 프리차지 접속편(171)와, 회로 보호기(240)의 제2 단자와 주 포지티브 차단 스위치 코어(231)의 제1 단자 사이의 중첩 위치 사이에 전도성 구조체(예를 들어, 전도성 구리 바 또는 와이어)를 배열할 필요가 없으며, 이는 전력 분배 장치(1)의 레이아웃을 단순화하고, 전력 분배 장치(1)의 부피를 감소시키고, 전력 분배 장치(1)의 공간 활용도를 개선할 수 있다.
프리차지 접속편(171)는 회로 보호기(240)의 제2 단자와 일체로 형성된다. 이러한 방식으로, 프리차지 접속편(171)와 회로 보호기(240) 사이의 접속 강도가 높고, 이는 프리차지 접속편(171)와 회로 보호기(240) 사이의 전기 접속의 신뢰성을 보장할 수 있다.
본 개시내용의 일부 선택적 실시예들에서, 도 2 및 도 4에 도시되는 바와 같이, 프리차지 차단 스위치(190), 프리차지 저항기(180), 주 포지티브 차단 스위치 코어(231), 주 네거티브 차단 스위치 코어(232) 및 저전압 접속부(120)는 베이스(100)의 길이 방향을 따라 순차적으로 배열된다. 이러한 것은 베이스(100)의 공간 활용도를 추가로 개선하고, 전력 분배 장치(1)의 신뢰성 있는 회로 접속을 보장한다. 또한, 프리차지 차단 스위치(190), 프리차지 저항기(180), 및 회로 보호기(240)는 베이스(100)의 폭 방향을 따라 배열되어, 프리차지 차단 스위치(190), 프리차지 저항기(180), 및 회로 보호기(240) 중 임의의 2개가 베이스(100)의 길이 방향으로 엇갈리게 되고, 이는 베이스(100)의 길이를 특정 정도 감소시킬 수 있고, 그렇게 함으로써 전력 분배 장치(1)의 부피를 감소시킨다.
본 개시내용의 일부 선택적 실시예들에서, 도 2, 도 5 및 도 6에 도시되는 바와 같이, 베이스(100)는 주 포지티브 차단 스위치 코어 설치 홈(101), 주 네거티브 차단 스위치 코어 설치 홈(102), 프리차지 차단 스위치 설치 홈(103) 및 프리차지 저항기 설치 홈(104)으로 구성된다. 주 포지티브 차단 스위치 코어(231)는 스미다크의 열 전도성 포팅을 통해 주 포지티브 차단 스위치 코어 설치 홈(101)에 고정되고; 주 네거티브 차단 스위치 코어(232)는 스미다크의 열 전도성 포팅을 통해 주 네거티브 차단 스위치 코어 설치 홈(102)에 고정되고; 프리차지 차단 스위치(190)는 스미다크의 열 전도성 포팅을 통해 프리차지 차단 스위치 설치 홈(103)에서 클램핑되거나 또는 프리차지 차단 스위치 설치 홈(103)에 고정되고; 프리차지 저항기(180)는 프리차지 저항기 설치 홈(104)에서 클램핑된다.
이러한 방식으로, 베이스(100)와 주 포지티브 차단 스위치 코어(231), 주 네거티브 차단 스위치 코어(232), 프리차지 차단 스위치(190) 및 프리차지 저항기(180) 각각 사이의 접속 강도가 더 높고, 이는 주 포지티브 차단 스위치 코어(231), 주 네거티브 차단 스위치 코어(232), 프리차지 차단 스위치(190), 및 프리차지 저항기(180)가 베이스(100)에 대해 이동하는 것을 방지할 수 있고, 그렇게 함으로써 전력 분배 장치(1)에서의 전기 접속의 신뢰성을 개선한다.
본 개시내용의 일부 선택적 실시예들에서, 도 2 내지 도 6에 도시되는 바와 같이, 베이스(100)는 베이스 본체(105)와 패널(106)을 포함하고, 여기서, 베이스 본체(105)와 패널(106) 양자 모두는, 예를 들어, 플라스틱 재료로 형성된 절연 부분들일 수 있다. 고전압 루프(200)의 적어도 일부는 베이스 본체(105) 상에 배열되고, 회로 보드(300)는 베이스 본체(105) 상에 배열되고, 패널(106)은 베이스(105)에 접속되고, 고전압 접속부(110)와 저전압 접속부(120)는 패널(106) 상에 고정된다. 이러한 것은 베이스(105)의 구조적 강도를 보장하고, 고전압 루프(200) 및 회로 보드(300)의 안정적인 배열을 보장할 수 있다. 또한, 베이스(100)는 2개의 부분들로 분할되고, 이는 베이스 본체(105) 및 패널(106)의 처리 및 제조를 용이하게 할 뿐만 아니라, 베이스(100) 상의 고전압 루프(200), 회로 보드(300) 및 저전압 루프의 배열을 용이하게 한다.
선택적으로, 베이스 본체(105) 및 패널(106)은 하나의 부품 또는 별도의 부품들이다. 베이스 본체(105)와 패널(106)이 하나의 부품일 때, 베이스 본체(105)와 패널(106)은 먼저 별도로 제조될 수 있다는 점이 주목되어야 한다. 다음으로, 베이스 본체(105) 및 패널(106)은 고전압 루프(200), 회로 보드(300) 및 저전압 루프(400)의 배열을 용이하게 하기 위해 하나의 부품으로 형성된다. 대안적으로, 베이스 본체(105)와 패널(106)은 베이스 본체(105)와 패널(106) 사이의 접속 강도를 개선하기 위해 한 번 직접 사출 성형된다. 이러한 방식으로, 베이스(100)의 설정 방법은 더 다양하고, 따라서 베이스(100)의 구조가 상이한 사용 상황에 따라 조정될 수 있고, 베이스(100)의 적용성이 향상될 수 있으며, 전력 분배 장치(1)가 상이한 사용 환경들의 필요성들을 충족할 수 있다.
본 개시내용의 실시예들에 따른 전력 분배 장치(1)의 조립 프로세스가 예들을 참조하여 아래에 설명된다.
먼저, 베이스(100)의 주 포지티브 차단 스위치 코어 설치 홈(101) 및 주 네거티브 차단 스위치 코어 설치 홈(102)에서 각각 주 포지티브 차단 스위치 코어(231) 및 주 네거티브 차단 스위치 코어(232)를 고정하기 위해 스미다크의 포팅이 사용된다.
다음으로, 프리차지 저항기(180) 및 프리차지 차단 스위치(190)는 베이스(100)의 프리차지 저항기 설치 홈(104) 및 프리차지 차단 스위치 설치 홈(103)에서 클램핑된다.
다음으로, 회로 보호기(240)는 베이스(100) 상에 배치되고 버클링을 통해 프리차지 저항기(180)에 전기적으로 접속되고, 볼트들은 양극 전압 수집편(550), 음극 전압 수집편(560) 및 전류 센서(150)를 고정하기 위해 사용된다. 회로 보드(300)는 베이스(100) 상에 고정된다. 동시에, 접속편들이 정렬되고 플러깅되어(예를 들어, 주 포지티브 저전압 양극 접속편(510), 주 포지티브 저전압 음극 접속편(520), 주 네거티브 저전압 양극 접속편(530), 주 네거티브 저전압 음극 접속편(540), 양극 전압 수집편(550), 음극 전압 수집편(560), 전류 수집 핀(570), 및 프리차지 접속편(171)), 회로 보드(300) 상의 저전압 접속부(120)는 베이스(100) 상에 확보되는 구멍에 삽입된다.
마지막으로, 베이스(100)가 밀봉된다.
본 개시내용의 실시예들에 따른 차량(3)은 도 9를 참조하여 아래에 설명되고, 본 개시내용의 실시예들에 따른 배터리 팩(2)을 포함한다.
본 개시내용의 이러한 실시예에 따른 차량에서, 본 개시내용의 실시예들에서의 배터리 팩(2)이 사용되고, 이는 단순하고 콤팩트한 구조, 높은 공간 활용도, 작은 크기, 가벼운 무게, 및 낮은 비용과 같은 이점들을 갖는다.
본 개시내용의 일부 선택적 실시예들에서, 차량은 배터리 팩에 전기적으로 접속되는 부하(900)를 추가로 포함한다. 이러한 배터리 팩은 부하에 전력을 공급하도록 구성된다. 부하는 차량의 전기 컴포넌트, 예를 들어, 모터, 에어컨 압축기, PTC(Positive Temperature Coefficient), 또는 제어기를 포함한다.
본 개시내용의 실시예들에 따른 전력 분배 장치(1), 배터리 팩(2), 및 차량(3)의 다른 구성들 및 조작들은 해당 기술에서의 통상의 기술자들에게 알려져 있고 본 명세서에서는 상세히 설명되지 않을 것이다.
본 명세서의 설명에서, "구체적인 실시예(a specific embodiment)" 또는 "구체적인 예(a specific example)"와 같은 참조 용어들의 설명은 본 개시내용의 적어도 하나의 실시예 또는 예에서의 실시예 또는 예에서 설명되는 구체적인 특징들, 구조들, 재료들, 또는 특징들을 포함하는 것을 의미한다. 본 명세서에서, 전술한 용어들에 대한 예시적인 설명이 반드시 동일한 실시예 또는 예를 지칭하는 것은 아니다.
본 개시내용의 실시예들이 도시되고 설명되었지만, 해당 기술에서의 통상의 기술자들은 다양한 변경들, 수정들, 치환들, 및 변형들이 본 개시내용의 원리들 및 목적들로부터 벗어하지 않고 이러한 실시예들에 대해 행해질 수 있고, 본 개시내용의 범위는 청구항들 및 그 등가물들에 의해 제한된다는 점을 이해할 수 있다.

Claims (23)

  1. 전력 분배 장치(1)로서,
    베이스(100)- 상기 베이스 상에 고전압 접속부(110) 및 저전압 접속부(120)가 고정됨 -;
    고전압 루프(200)- 상기 고전압 루프의 적어도 일부는 상기 베이스 상에 배열되고, 상기 고전압 루프는 상기 고전압 접속부에 전기적으로 접속되고, 상기 고전압 루프는 모듈 양극 접속 단부(210) 및 모듈 음극 접속 단부(220)를 갖고, 상기 고전압 루프는 상기 베이스 상에 고정되는 주 차단 스위치 코어(230)를 포함함 -;
    회로 보드(300)- 상기 회로 보드는 상기 베이스 상에 배열됨 -;
    저전압 루프(400)- 상기 저전압 루프는 상기 회로 보드에 집적되고 상기 저전압 접속부에 전기적으로 접속됨 -; 및
    복수의 고전압 및 저전압 접속편들(500)- 각각의 고전압 및 저전압 접속편의 제1 단부는 전기적 접속을 위해 상기 고전압 루프에 접속되고, 상기 고전압 및 저전압 접속편의 제2 단부는 상기 저전압 루프와의 전기적 접속을 위해 상기 회로 보드에 플러깅됨 -을 포함하는 전력 분배 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 복수의 고전압 및 저전압 접속편들은 서로 평행하고 상기 회로 보드에 수직인 전력 분배 장치.
  3. 제1항에 있어서, 상기 고전압 루프는 전기 접속을 위해 상기 고전압 접속부와 중첩되고;
    상기 저전압 접속부는 상기 저전압 루프와의 전기적 접속을 위해 상기 회로 보드에 플러깅되어;
    상기 고전압 루프에서 접속되는 컴포넌트들은 전기적 접속을 위해 서로 중첩되는 전력 분배 장치.
  4. 제1항에 있어서, 상기 고전압 루프는 회로 보호기(240)를 추가로 포함하고, 상기 회로 보호기는 상기 베이스 상에 배열되고, 상기 회로 보호기의 제1 단자는 상기 모듈 양극 접속 단부를 형성하고;
    상기 주 차단 스위치 코어는 다수의 주 차단 스위치 코어들을 포함하고, 상기 다수의 주 차단 스위치 코어들은 적어도 주 포지티브 차단 스위치 코어(231) 및 주 네거티브 차단 스위치 코어(232)를 포함하고, 상기 회로 보호기의 제2 단자는 상기 주 포지티브 차단 스위치 코어의 제1 단자에 전기적으로 접속되고, 상기 주 포지티브 차단 스위치 코어의 제2 단자 및 상기 주 네거티브 차단 스위치 코어의 제1 단자는 상기 고전압 접속부에 각각 전기적으로 접속되고;
    상기 복수의 고전압 및 저전압 접속편들은 주 포지티브 저전압 양극 접속편(510), 주 포지티브 저전압 음극 접속편(520), 주 네거티브 저전압 양극 접속편(530) 및 주 네거티브 저전압 음극 접속편(540)을 포함하고, 상기 주 포지티브 저전압 양극 접속편의 제1 단부 및 상기 주 포지티브 저전압 음극 접속편의 제1 단부는 각각 상기 주 포지티브 차단 스위치 코어에 접속되고, 상기 주 포지티브 저전압 양극 접속편의 제2 단부 및 상기 주 포지티브 저전압 음극 접속편의 제2 단부는 각각 상기 회로 보드에 플러깅되어 상기 저전압 루프에 전기적으로 접속되고, 상기 주 네거티브 저전압 양극 접속편의 제1 단부 및 상기 주 네거티브 저전압 음극 접속편의 제1 단부는 각각 상기 주 네거티브 차단 스위치 코어에 접속되고, 상기 주 네거티브 저전압 양극 접속편의 제2 단부 및 상기 주 네거티브 저전압 음극 접속편의 제2 단부는 각각 상기 저전압 루프와의 전기적 접속을 위해 상기 회로 보드에 플러깅되는 전력 분배 장치.
  5. 제4항에 있어서, 상기 회로 보호기의 제2 단자는 전기적 접속을 위해 상기 주 포지티브 차단 스위치 코어의 제1 단자와 중첩되고;
    상기 주 포지티브 차단 스위치 코어의 제2 단자 및 상기 주 네거티브 차단 스위치 코어의 제1 단자는 전기적 접속을 위해 상기 고전압 접속부와 각각 중첩되는 전력 분배 장치.
  6. 제5항에 있어서, 상기 복수의 고전압 및 저전압 접속편들은 추가로,
    양극 전압 수집편(550)- 상기 양극 전압 수집편의 제1 단부는 상기 주 포지티브 차단 스위치 코어의 제2 단자와 상기 고전압 접속부 사이의 중첩 위치에서 중첩되고, 상기 양극 전압 수집편의 제2 단부는 상기 회로 보드에 플러깅되어 상기 저전압 루프에 전기적으로 접속됨 -; 및
    음극 전압 수집편(560)- 상기 음극 전압 수집편의 제1 단부는 상기 주 네거티브 차단 스위치 코어의 제1 단자와 상기 고전압 접속부 사이의 중첩 위치에서 중첩되고, 상기 음극 전압 수집편의 제2 단부는 상기 회로 보드에 플러깅되어 상기 저전압 루프에 전기적으로 접속됨 -을 포함하는 전력 분배 장치.
  7. 제6항에 있어서, 상기 고전압 접속부는,
    고전압 양극 인출편(111)- 상기 고전압 양극 인출편은 전기 접속을 위해 상기 주 포지티브 차단 스위치 코어의 제2 단자 및 상기 양극 전압 수집편의 단부와 중첩됨 -; 및
    고전압 음극 인출편(112)- 상기 고전압 음극 인출편은 전기적 접속을 위해 상기 주 네거티브 차단 스위치 코어의 제1 단자 및 상기 음극 전압 수집편의 단부와 중첩됨 -을 포함하는 전력 분배 장치.
  8. 제7항에 있어서, 상기 주 포지티브 차단 스위치 코어의 제2 단자, 상기 고전압 양극 인출편, 및 상기 양극 전압 수집편의 단부는 순차적으로 서로 중첩되고, 상기 고전압 양극 인출편과 상기 양극 전압 수집편 중 하나에는 양극 회전-방지 위치결정 홈이 제공되고, 상기 고전압 양극 인출편과 상기 양극 전압 수집편 중 다른 하나는 상기 양극 회전-방지 위치결정 홈과 협력하고;
    상기 주 네거티브 차단 스위치 코어의 제1 단자, 상기 고전압 음극 인출편, 및 상기 음극 전압 수집편의 단부는 순차적으로 서로 중첩되고, 상기 고전압 음극 인출편 및 상기 음극 전압 수집편 중 하나에는 음극 회전-방지 위치결정 홈이 제공되고, 상기 고전압 음극 인출편 및 상기 음극 전압 수집편 중 다른 하나는 상기 음극 회전-방지 위치결정 홈과 협력하는 전력 분배 장치.
  9. 제7항에 있어서, 상기 베이스는 제1 위치결정 분리 리브(130) 및 제2 위치결정 분리 리브(140)로 구성되고;
    상기 제1 위치결정 분리 리브는 상기 회로 보호기와 상기 고전압 양극 인출편 사이에 그리고 상기 회로 보호기와 상기 양극 전압 수집편 사이에 위치되고;
    상기 제2 위치결정 분리 리브는 상기 고전압 양극 인출편과 상기 고전압 음극 인출편 사이에 그리고 상기 양극 전압 수집편과 상기 음극 전압 수집편 사이에 위치되는 전력 분배 장치.
  10. 제4항에 있어서, 상기 고전압 루프는 전류 센서(150)를 추가로 포함하고, 상기 전류 센서의 제1 단자는 상기 모듈 음극 접속 단부를 형성하고, 상기 전류 센서의 제2 단자는 상기 주 네거티브 차단 스위치 코어의 제2 단자에 전기적으로 접속되고;
    상기 복수의 고전압 및 저전압 접속편들은 전류 수집 핀(570)을 추가로 포함하고, 상기 전류 수집 핀의 제1 단부는 상기 전류 센서에 접속되고, 상기 전류 수집 핀의 제2 단부는 상기 회로 보드에 플러깅되어 상기 저전압 루프에 전기적으로 접속되는 전력 분배 장치.
  11. 제10항에 있어서, 상기 전류 센서의 제2 단자는 전기적 접속을 위해 상기 주 네거티브 차단 스위치 코어의 제2 단자와 중첩되는 전력 분배 장치.
  12. 제10항에 있어서, 상기 베이스는 제3 위치결정 분리 리브(160)로 구성되고, 상기 제3 위치결정 분리 리브는 상기 전류 센서와 상기 고전압 접속부 사이에 위치되는 전력 분배 장치.
  13. 제10항에 있어서, 상기 회로 보호기, 상기 주 포지티브 차단 스위치 코어, 상기 주 네거티브 차단 스위치 코어 및 상기 전류 센서는 상기 베이스의 길이 방향을 따라 순차적으로 배열되고;
    상기 저전압 접속부 및 상기 전류 센서는 상기 베이스의 폭 방향을 따라 배열되는 전력 분배 장치.
  14. 제4항에 있어서, 상기 고전압 루프는 프리차지 루프(170)를 추가로 포함하고, 상기 프리차지 루프의 일부는 상기 회로 보드에 집적되고, 상기 프리차지 루프는 프리차지 저항기(180) 및 프리차지 차단 스위치(190)를 포함하고, 상기 프리차지 저항기 및 상기 프리차지 차단 스위치는 상기 베이스 상에 배열되고 상기 회로 보드에 플러깅되며, 상기 프리차지 저항기 및 상기 프리차지 차단 스위치는 서로 직렬로 그리고 상기 주 차단 스위치 코어와 병렬로 접속되고;
    상기 복수의 고전압 및 저전압 접속편들은 프리차지 저전압 양극 접속편(580) 및 프리차지 저전압 음극 접속편(590)을 추가로 포함하고, 상기 프리차지 저전압 양극 접속편의 제1 단부 및 상기 프리차지 저전압 음극 접속편의 제1 단부는 상기 프리차지 차단 스위치에 각각 접속되고, 상기 프리차지 저전압 양극 접속편의 제2 단부 및 상기 프리차지 저전압 음극 접속편의 제2 단부는 상기 저전압 루프와의 전기적 접속을 위해 상기 회로 보드에 각각 플러깅되는 전력 분배 장치.
  15. 제14항에 있어서, 상기 프리차지 차단 스위치는 프리차지 고전압 양극 접속편(191) 및 프리차지 고전압 음극 접속편(192)을 갖고, 상기 프리차지 저항기는 저항기 고전압 접속편(181)을 갖고, 상기 회로 보호기와 상기 프리차지 저항기는 접촉을 통해 서로 전기적으로 접속되고, 상기 프리차지 고전압 양극 접속편, 프리차지 고전압 음극 접속편, 및 상기 저항기 고전압 접속편은 상기 회로 보드 상에 집적되는 상기 프리차지 루프의 일부와의 전기적 접속을 위해 상기 회로 보드에 플러깅되거나; 또는
    상기 프리차지 차단 스위치는 상기 프리차지 고전압 양극 접속편 및 상기 프리차지 고전압 음극 접속편을 갖고, 상기 프리차지 저항기는 저항기 고전압 양극 접속편(182) 및 저항기 고전압 음극 접속편(183)을 갖고, 상기 프리차지 고전압 양극 접속편, 상기 프리차지 고전압 음극 접속편, 상기 저항기 고전압 양극 접속편, 및 상기 저항기 고전압 음극 접속편은 상기 회로 보드 상에 집적되는 상기 프리차지 루프의 일부와의 전기적 접속을 위해 상기 회로 보드에 플러깅되는 전력 분배 장치.
  16. 제14항에 있어서, 상기 프리차지 루프는 추가로,
    프리차지 접속편(171)- 상기 회로 보호기의 제2 단자는 전기적 접속을 위해 상기 주 포지티브 차단 스위치 코어의 제1 단자와 중첩되고, 상기 프리차지 접속편의 제1 단부는 상기 회로 보호기의 제2 단자와 상기 주 포지티브 차단 스위치 코어의 제1 단자 사이의 중첩 위치에서 중첩되고, 상기 프리차지 접속편의 제2 단부는 상기 회로 보드에 플러깅되어 상기 회로 보드 상에 집적되는 상기 프리차지 루프의 일부에 전기적으로 접속됨 -을 포함하는 전력 분배 장치.
  17. 제16항에 있어서, 상기 프리차지 접속편은 상기 회로 보호기의 제2 단자와 일체로 형성되는 전력 분배 장치.
  18. 제14항에 있어서, 상기 프리차지 차단 스위치, 상기 프리차지 저항기, 상기 주 포지티브 차단 스위치 코어, 상기 주 네거티브 차단 스위치 코어, 및 상기 저전압 접속부는 상기 베이스의 길이 방향을 따라 순차적으로 배열되고;
    상기 프리차지 차단 스위치, 상기 프리차지 저항기 및 상기 회로 보호기는 상기 베이스의 폭 방향을 따라 배열되는 전력 분배 장치.
  19. 제14항에 있어서, 상기 베이스는 주 포지티브 차단 스위치 코어 설치 홈(101), 주 네거티브 차단 스위치 코어 설치 홈(102), 프리차지 차단 스위치 설치 홈(103), 및 프리차지 저항기 설치 홈(104)으로 구성되고;
    상기 주 포지티브 차단 스위치 코어는 스미다크의 열 전도성 포팅을 통해 주 포지티브 차단 스위치 코어 설치 홈에 고정되고;
    상기 주 네거티브 차단 스위치 코어는 스미다크의 열 전도성 포팅을 통해 주 네거티브 차단 스위치 코어 설치 홈에 고정되고;
    상기 프리차지 차단 스위치는 스미다크의 열 전도성 포팅을 통해 프리차지 차단 스위치 설치 홈에서 클램핑되거나 또는 프리차지 차단 스위치 설치 홈에 고정되고;
    상기 프리차지 저항기는 상기 프리차지 저항기 설치 홈에서 클램핑되는 전력 분배 장치.
  20. 제1항 내지 제19항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 베이스는,
    베이스 본체(105)- 상기 베이스 본체 상에 상기 고전압 루프의 적어도 일부가 배열되고, 상기 베이스 본체 상에 상기 회로 보드가 배열됨 -; 및
    패널(106)- 상기 패널은 상기 베이스 본체에 접속되고, 상기 패널 상에 상기 고전압 접속부 및 상기 저전압 접속부가 고정됨 -을 포함하는 전력 분배 장치.
  21. 제20항에 있어서, 상기 베이스 본체 및 상기 패널은 하나의 부품 또는 별도의 부품들인 전력 분배 장치.
  22. 배터리 팩(2)으로서,
    쉘(800);
    제1항 내지 제21항 중 어느 한 항에 따른 전력 분배 장치(1)- 상기 쉘에서 상기 전력 분배 장치가 배열되고, 상기 쉘로부터 상기 고전압 접속부(110)와 상기 저전압 접속부(120)가 노출됨 -; 및
    배터리 모듈(700)- 상기 배터리 모듈은 상기 쉘에 위치되고 상기 모듈 양극 접속 단부(210) 및 상기 모듈 음극 접속 단부(220)에 각각 전기적으로 접속됨 -을 포함하는 배터리 팩.
  23. 차량(3)으로서, 제22항에 따른 배터리 팩(2) 및 상기 배터리 팩에 전기적으로 접속되는 부하(900)를 포함하는 차량.
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