WO2019004558A1 - 컨택터의 오프 방지 회로 - Google Patents

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WO2019004558A1
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contactor
terminal
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management system
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PCT/KR2018/002127
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윤호병
성창현
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주식회사 엘지화학
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Definitions

  • the present invention relates to an off prevention circuit for a contactor, and more particularly, to a battery management system and a contactor which are connected to each other through a plurality of positive / negative terminals provided in the battery management system and a plurality of positive / Prevention circuit of a contactor capable of maintaining a power supply supplied from a battery management system to the contactor through the connection of the other positive / negative terminal, even if the connection of any one of the positive and negative terminals is short-circuited or opened.
  • an electric vehicle is an automobile which is driven by power by driving an AC or DC motor using mainly a battery, and can be largely classified into a battery-dedicated electric vehicle and a hybrid electric vehicle.
  • a high-output secondary battery and a large-capacity secondary battery are used for most battery-powered electric vehicles by driving the motor using only the power of the battery.
  • Various researches on devices have also been carried out.
  • a battery pack made up of a single battery pack by connecting a plurality of battery cells in series and in parallel, a battery management system (BMS) for controlling charge and discharge of the battery pack,
  • BMS battery management system
  • Various components and devices such as inverters and contactors connected to loads such as inverters are being studied.
  • the contactor is a switch that connects the battery pack and the load and controls whether or not the power supplied from the battery pack to the load is supplied.
  • the contactor is mainly supplied with a voltage through a battery management system (BMS) When the magnetic field is generated, it is configured to connect the battery pack and the load based thereon.
  • BMS battery management system
  • the battery management system (BMS) and the contactor are connected to each other through one positive terminal and a negative terminal, respectively. This is because even if only one of the positive terminal and the negative terminal is generated, the power supplied to the contactor is blocked Thus, there is a problem that the contactor may be unnecessarily turned off by a simple abnormality of the terminal.
  • the positive / negative terminals Prevention circuit of the contactor capable of maintaining the power supplied from the battery management system through the power supply circuit.
  • an overcurrent Off preventing circuit of the contactor which can effectively prevent the leakage current from flowing into the contactor.
  • the off-prevention circuit of the contactor controls the power supplied to the contactor and is connected to the first BMS positive terminal connected to the positive polarity of the power source and the second BMS positive terminal connected to the cathode of the ground or the power source
  • a battery management system comprising: a battery management system having a first BMS negative terminal and a second BMS negative terminal; a battery management system including a first contactor anode connected to the first BMS positive terminal, A second contactor cathode terminal connected to the second BMS anode terminal, a first contactor cathode terminal connected to the first BMS anode terminal, and a second contactor cathode terminal connected to the second BMS anode terminal, And may include a contactor.
  • the battery management system further includes a plurality of fuses connected to the first BMS positive terminal, the second BMS positive terminal, the first BMS negative terminal, and the second BMS negative terminal, Fuse).
  • the battery management system is connected to the first BMS anode terminal, the second BMS anode terminal, the first BMS anode terminal, and the second BMS anode terminal, respectively, and the On / And a plurality of switches that are turned on and off.
  • the contactor is connected to the first contactor anode terminal, the second contactor anode terminal, the first contactor cathode terminal, and the second contactor cathode terminal and generates a magnetic field to turn the contactor on A first contactor positive terminal, a second contactor negative terminal, a second contactor negative terminal, and a coil for turning on / off the first contactor, (Not shown).
  • the contactor includes a first connector including the first contactor positive terminal and the first contactor negative terminal, and a second connector including the second contactor positive terminal and the second contactor negative terminal, . ≪ / RTI >
  • a battery management system and a contactor are connected in multiple through a plurality of positive / negative terminals provided in the battery management system and the contactor, respectively, so that even if any one of the connections between positive and negative terminals is short-
  • An off prevention circuit of the contactor is provided that can maintain the power supply supplied from the battery management system to the contactor through the connection of the other positive / negative terminal.
  • a plurality of positive / negative terminals provided on a contactor are connected to a battery management system through different connectors, so that even if an error occurs in one of the connectors,
  • An off prevention circuit of a contactor is provided that is capable of maintaining power supplied from a battery management system through a positive / negative terminal connected to the management system.
  • a plurality of fuses or switches connected to a plurality of positive / negative terminals of the battery management system are connected to each other by an overcurrent,
  • an off prevention circuit for a contactor which can effectively prevent an overcurrent from flowing into the battery management system due to an external short circuit.
  • FIG. 1 is a diagram schematically showing a configuration of an off prevention circuit of a contactor according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a schematic view of a fuse of a contact preventive circuit of a contactor according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is a diagram schematically showing a configuration of an off prevention circuit of a contactor according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is a diagram schematically showing a state where a switch of an off prevention circuit of a contactor according to another embodiment of the present invention is switched off.
  • part in the description means a unit for processing one or more functions or operations, which may be implemented by hardware, software, or a combination of hardware and software.
  • on / off may mean “ opening / closing " of the switch described in the specification.
  • turning the switch off may mean that the switch is open and the switch closes the circuit to which it is connected.
  • FIG. 1 is a diagram schematically showing a configuration of an off prevention circuit 100 of a contactor according to an embodiment of the present invention.
  • the off-prevention circuit 100 of the contactor shown in FIG. 1 is according to one embodiment, and the components thereof are not limited to the embodiment shown in FIG. 1, Changed or deleted.
  • off-prevention circuit 100 of the contactor shown in FIG. 1 can be applied to any technical field where a secondary battery can be applied.
  • the contact prevention circuit 100 of the contactor may be applied to various technical fields as long as a battery is used in addition to an electric vehicle.
  • an off-prevention circuit 100 of a contactor may include a battery management system 10 and a contactor 20.
  • the battery management system 10 may control the power supplied from the power supply unit 1 to the contactor 20.
  • the battery management system 10 includes a first BMS positive terminal 11 connected to the positive terminal of the power source unit 1, a second BMS positive terminal 12 connected to the negative terminal of the power source unit 1, A negative terminal 13 and a second BMS negative terminal 14.
  • the contactor 2 also includes a first contactor positive terminal 21, a second contactor positive terminal 22, a first contactor negative terminal 23 and a second contactor negative terminal 24 .
  • the first BMS positive terminal 11, the second BMS positive terminal 12, the first BMS negative terminal 13, the second BMS negative terminal 14, the first contactor positive terminal 21, the second contactor anode terminal 22, the first contactor cathode terminal 23, and the second contactor cathode terminal 24 are each a node, And it should be noted that it is not necessarily separately provided as a physically separated component.
  • the battery management system 10 and the contactor 20 each having two positive and negative terminals are described, but this is for the purpose of explanation of the embodiment and includes a case where a larger number of terminals are provided .
  • the battery management system 10 may further include an MCU 10 'as a central processing unit for controlling the battery management system 10 as a component thereof.
  • the MCU 10 'flows from the power source 1 to the first BMS positive terminal 11, the second BMS positive terminal 12, the first BMS negative terminal 13 and the second BMS negative terminal 14 And can control the current.
  • the MCU 10 is formed between the first BMS positive terminal 11, the second BMS positive terminal 12, the first BMS negative terminal 13, and the second BMS negative terminal 14 and the power source 1
  • the first BMS anode terminal 11, the second BMS anode terminal 12, the first BMS anode terminal 13, and the second BMS anode terminal 13 are connected to the power source unit 1 by controlling ON / OFF of a switch (not shown) And the second BMS negative terminal (14).
  • the battery management system 10 includes a first BMS positive terminal 11, a second BMS positive terminal 12, a first BMS negative terminal 13, And may further include any one of a plurality of fuses 15 or switches 16 connected to the terminals 14, respectively.
  • the plurality of fuses 15 or the switches 16 may block the overcurrent from flowing into the battery management system 10 due to an external short circuit.
  • the plurality of fuses 15 or the switches 16 may be turned off or turned off when an overcurrent flows from the power supply unit 1 to the battery management system 10 so that the fuse 15 or the switch 16 is disconnected from the power supply unit 1, Thereby preventing an overcurrent from flowing into the semiconductor device.
  • the plurality of fuses 15 or the switches 16 may be cut off or turned off at a predetermined current amount to thereby prevent the overcurrent from flowing into the battery management system 10, Note that this is not the case.
  • the battery management system 10 includes a sensing unit (not shown) for sensing a voltage supplied from the power supply unit 1 to a plurality of fuses 15 or switches 16, and a plurality of fuses 15 or switches 16, (Not shown) that rinses or turns off the plurality of fuses 15 or the switches 16 when an overcurrent is sensed by the sensing unit and the controller 16.
  • a sensing unit for sensing a voltage supplied from the power supply unit 1 to a plurality of fuses 15 or switches 16, and a plurality of fuses 15 or switches 16, (Not shown) that rinses or turns off the plurality of fuses 15 or the switches 16 when an overcurrent is sensed by the sensing unit and the controller 16.
  • sensing unit (not shown) and the control unit (not shown) may be included in the MCU 10 'of the battery management system 10 shown in FIGS. 1 to 4, but are not limited thereto .
  • the battery management system 10 when the fuse 15 connected to the first BMS positive terminal 11 among the plurality of fuses 15 is rubbed by the overcurrent, the battery management system 10 is operated by the contactor 20, The second BMS positive terminal 12 connected to the second contactor positive terminal 22 of the contactor 20 and the second BMS negative terminal 14 connected to the second contactor negative terminal 24, The connection can be maintained.
  • the off-prevention circuit 100 of the contactor includes a battery management system 100 and a contactor 20 connected to the first BMS positive terminal A first contactor positive terminal 21 provided on the first BMS positive terminal 11, a second BMS positive terminal 12, a first BMS negative terminal 13 and a second BMS negative terminal 14 and the contactor 20, The first contactor anode terminal 23, and the second contactor cathode terminal 21, so that even when an abnormality occurs in any one of the multiple connections, The connection state of the battery management system 10 and the contactor 20 can be maintained through one connection.
  • the contactor 20 may serve to turn on / off the connection between the battery pack 2 and the load 3, as shown in FIG.
  • the contactor 20 includes a first contactor positive terminal 21 connected to the first BMS positive terminal 11, a second contactor positive terminal 21 connected to the second BMS positive terminal 12, 22, a first contactor negative terminal 23 connected to the first BMS negative terminal 13 and a second contactor negative terminal 24 connected to the second BMS negative terminal 14, have.
  • the coil 25 is a component included in the contactor 20 in general, a detailed description thereof will be omitted.
  • the contactor 20 is connected to the first contactor positive terminal 21, the second contactor positive terminal 22, the first contactor negative terminal 23 and the second contactor negative terminal 24, respectively And may further include a plurality of diodes.
  • the plurality of diodes are disposed between the first BMS positive terminal 11 and the first contactor positive terminal 21, between the second BMS positive terminal 12 and the second contactor positive terminal 22, Is formed between the first BMS negative terminal 13 and the first contactor negative terminal 23 and between the second BMS negative terminal 14 and the second contactor negative terminal 24 so that the direction of the current It can play a role.
  • the contactor 20 also includes a first connector 27 and a second contactor positive terminal 23 including a first contactor positive terminal 21 and a first contactor negative terminal 22, And a second connector (28) including a cathode terminal (24).
  • the first contactor anode terminal 21, the first contactor cathode terminal 23, the second contactor anode terminal 22, and the second contactor cathode terminal 24 of the contactor 20 are different from each other

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Abstract

본 발명은 배터리 관리 시스템과 컨택터를 각각에 구비되는 복수의 양/음극 단자를 통해 다중으로 연결시킴으로써, 복수의 양/음극 단자 간의 연결 중 어느 하나의 연결이 단락 또는 개방되더라도, 다른 하나의 양/음극 단자의 연결을 통해 배터리 관리 시스템으로부터 컨택터에 공급되는 전원 공급을 유지할 수 있는 컨택터의 오프 방지 회로에 관한 것이다.

Description

컨택터의 오프 방지 회로
본 출원은 2017년 06월 28일 한국 특허청에 제출된 한국 특허출원 제10-2017-0081732호에 기초한 우선권의 이익을 주장하며, 해당 한국 특허 출원의 문헌에 개시된 모든 내용은 본 명세서의 일부로서 포함된다.
본 발명은 컨택터의 오프 방지 회로에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 배터리 관리 시스템과 컨택터를 각각에 구비되는 복수의 양/음극 단자를 통해 다중으로 연결시킴으로써, 복수의 양/음극 단자 간의 연결 중 어느 하나의 연결이 단락 또는 개방되더라도, 다른 하나의 양/음극 단자의 연결을 통해 배터리 관리 시스템으로부터 컨택터에 공급되는 전원 공급을 유지할 수 있는 컨택터의 오프 방지 회로에 관한 것이다.
근래에는, 화석 에너지의 고갈과 화석 에너지의 사용으로 인한 환경오염으로 화석 에너지를 사용하지 않고 배터리를 이용하여 구동할 수 있는 전기 제품에 대한 관심이 높아지고 있다.
이에 따라, 최근에는, 공해 및 에너지 문제를 해결할 수 있는 전기자동차(Electric vehicle: EV) 및 하이브리드 자동차에 대한 연구 개발도 활발하게 이루어지고 있다.
여기서, 전기 자동차(Electric vehicle: EV)란 주로 배터리의 전원을 이용하여 AC 또는 DC 모터를 구동함으로써 동력을 얻어 구동하는 자동차로서, 크게 배터리전용 전기 자동차와 하이브리드 전기자동차로 분류될 수 있다.
이때, 배터리전용 전기자동차의 경우, 배터리의 전원만을 이용하여 모터를 구동함으로써, 대부분의 배터리전용 전기자동차에는 고출력 이차전지 및 대용량 이차전지가 사용되며, 이로 인해, 최근에는 이차전지와 관련된 주변 부품이나 장치에 대한 연구도 다양하게 이루어지고 있다.
일 예로, 근래에는 복수의 전지 셀을 직렬 및 병렬로 연결하여 하나의 배터리 팩으로 만든 배터리 팩, 배터리 팩의 충방전을 제어하고 각각의 배터리 상태를 모니터하는 BMS(Battery management system) 및 배터리팩을 인버터와 같은 부하와 연결하는 컨택터 등, 다양한 부품이나 장치에 대한 연구가 진행되고 있다.
그 중, 컨택터는 배터리 팩과 부하를 연결하고, 배터리 팩에서 부하로 공급되는 전력의 공급여부를 제어하는 스위치로서, 주로 컨택터에 구비되는 코일에서 BMS(Battery management system)를 통해 전압을 공급받아 자기장을 발생시키면, 이에 근거하여 배터리 팩과 부하를 연결시키도록 구성된다.
한편, 이러한 BMS(Battery management system) 및 컨택터는 각각 하나의 양극 단자 및 음극 단자를 통해 연결되는데, 이는, 양극 단자 및 음극 단자 중 어느 하나에만 이상이 발생하여도 컨택터로 공급되는 전원이 일제히 차단되므로, 단자의 단순 이상만으로, 컨택터가 불필요하게 오프(Off)될 수 있다는 문제가 있었다.
또한, BMS(Battery management system)의 양극 단자 및 음극 단자와 연결되는 컨택터의 양극 단자 및 음극 단자는 하나의 커넥터만을 사용함으로써, 단순히 커넥터에 이상이 발생하는 경우에도, 컨택터가 불필요하게 오프(Off)될 수 있다는 문제가 있었다.
아울러, 전술한 바와 같이 컨택터가 불필요하게 오프(Off)되는 문제로 인해, 주행 중인 전기자동차가 갑작스럽게 동력을 상실하여 멈추게 될 수 있으며, 이러한 갑작스러운 차량의 정지는 차량 접촉 사고 또는 전복으로 이어질 수 있다는 문제가 있었다.
본 발명의 목적은 배터리 관리 시스템과 컨택터를 각각에 구비되는 복수의 양/음극 단자를 통해 다중으로 연결시킴으로써, 복수의 양/음극 단자 간의 연결 중 어느 하나의 연결이 단락 또는 개방되더라도, 다른 하나의 양/음극 단자의 연결을 통해 배터리 관리 시스템으로부터 컨택터에 공급되는 전원 공급을 유지할 수 있는 컨택터의 오프 방지 회로를 제공하는 것이다.
또한, 컨택터에 구비되는 복수의 양/음극 단자가 서로 다른 커넥터를 통해 배터리 관리 시스템과 연결됨으로써, 어느 하나의 커넥터에 이상이 발생하더라도, 다른 커넥터를 통해 배터리 관리 시스템과 연결되는 양/음극 단자를 통해 배터리 관리 시스템으로부터 공급되는 전원을 유지할 수 있는 컨택터의 오프 방지 회로를 제공하는 것이다.
또한, 배터리 관리 시스템에 구비되는 복수의 양/음극 단자에 각각 과전류에 의해 융단 또는 오프(Off)되는 복수의 퓨즈(Fuse) 또는 스위치(Switch)를 연결시킴으로써, 외부 단락으로 인해 배터리 관리 시스템으로 과전류가 유입되는 것을 효과적으로 차단할 수 있는 컨택터의 오프 방지 회로를 제공하는 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 컨택터의 오프 방지 회로는, 컨택터에 공급되는 전원을 제어하며, 전원의 양극에 연결된 제1 BMS 양극 단자 및 제2 BMS 양극 단자와 접지 또는 전원의 음극에 연결된 제1 BMS 음극 단자 및 제2 BMS 음극 단자를 구비하는 배터리 관리 시스템과, 배터리 팩과 부하간의 연결을 온/오프(On/Off)하며, 상기 제1 BMS 양극 단자에 연결되는 제1 컨택터 양극 단자 및 상기 제2 BMS 양극 단자에 연결되는 제2 컨택터 양극 단자와 상기 제1 BMS 음극 단자에 연결되는 제1 컨택터 음극 단자 및 상기 제2 BMS 음극 단자에 연결되는 제2 컨택터 음극 단자를 구비하는 컨택터를 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 배터리 관리 시스템은, 상기 제1 BMS 양극 단자, 제2 BMS 양극 단자, 제1 BMS 음극 단자 및 제2 BMS 음극 단자에 각각 연결되며, 과전류에 근거하여 융단되는 복수의 퓨즈(Fuse)를 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 배터리 관리 시스템은, 상기 제1 BMS 양극 단자, 제2 BMS 양극 단자, 제1 BMS 음극 단자 및 제2 BMS 음극 단자에 각각 연결되며, 과전류에 근거하여 온/오프(On/Off)되는 복수의 스위치(Switch)를 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 컨택터는, 상기 제1 컨택터 양극 단자, 제2 컨택터 양극 단자, 제1 컨택터 음극 단자 및 제2 컨택터 음극 단자와 연결되며, 자기장을 생성하여 상기 컨택터를 온/오프(On/Off)시키는 코일 및 상기 제1 컨택터 양극 단자, 제2 컨택터 양극 단자, 제1 컨택터 음극 단자 및 제2 컨택터 음극 단자와 상기 코일간에 각각 형성되어, 전류의 방향을 결정하는 다이오드(Diode)를 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 컨택터는, 상기 제1 컨택터 양극 단자 및 제1 컨택터 음극 단자를 포함하는 제1 커넥터 및 상기 제2 컨택터 양극 단자 및 제2 컨택터 음극 단자를 포함하는 제2 커넥터를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 배터리 관리 시스템과 컨택터를 각각에 구비되는 복수의 양/음극 단자를 통해 다중으로 연결시킴으로써, 복수의 양/음극 단자 간의 연결 중 어느 하나의 연결이 단락 또는 개방되더라도, 다른 하나의 양/음극 단자의 연결을 통해 배터리 관리 시스템으로부터 컨택터에 공급되는 전원 공급을 유지할 수 있는 컨택터의 오프 방지 회로가 제공된다.
또한, 본 발명의 다른 일 측면에 따르면, 컨택터에 구비되는 복수의 양/음극 단자가 서로 다른 커넥터를 통해 배터리 관리 시스템과 연결됨으로써, 어느 하나의 커넥터에 이상이 발생하더라도, 다른 커넥터를 통해 배터리 관리 시스템과 연결되는 양/음극 단자를 통해 배터리 관리 시스템으로부터 공급되는 전원을 유지할 수 있는 컨택터의 오프 방지 회로가 제공된다.
또한, 본 발명의 다른 일 측면에 따르면, 배터리 관리 시스템에 구비되는 복수의 양/음극 단자에 각각 과전류에 의해 융단 또는 오프(Off)되는 복수의 퓨즈(Fuse) 또는 스위치(Switch)를 연결시킴으로써, 외부 단락으로 인해 배터리 관리 시스템으로 과전류가 유입되는 것을 효과적으로 차단할 수 있는 컨택터의 오프 방지 회로가 제공된다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 컨택터의 오프 방지 회로의 구성을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 컨택터의 오프 방지 회로의 퓨즈가 융단된 모습을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 컨택터의 오프 방지 회로의 구성을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 컨택터의 오프 방지 회로의 스위치가 오프(Off)된 모습을 개략적으로 나타낸 도면이다.
본 발명을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다. 여기서, 반복되는 설명, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능, 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다. 본 발명의 실시형태는 당 업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 따라서, 도면에서의 요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장될 수 있다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성 요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
또한, 명세서에 기재된 "...부"의 용어는 하나 이상의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.
아울러, 명세서 전체에서, "온/오프(On/Off)"는 명세서에 기재된 스위치(Switch)의 "개방/폐쇄"를 의미할 수 있다. 예컨대, 스위치가 오프(Off) 상태가 되는 것은, 스위치가 개방되어 해당 스위치가 연결되는 회로를 폐쇄시키는 것을 의미할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 컨택터의 오프 방지 회로(100)의 구성을 개략적으로 나타낸 도면이다.
다만, 도 1에 도시된 컨택터의 오프 방지 회로(100)는 일 실시예에 따른 것으로, 그 구성요소들이 도 1에 도시된 실시예에 한정되는 것은 아니며, 필요에 따라 일부 구성요소가 부가, 변경 또는 삭제될 수 있음을 유의한다.
또한, 도 1에 도시된 컨택터의 오프 방지 회로(100)는 이차 전지가 적용될 수 있는 분야라면 어떠한 기술 분야에도 적용될 수 있음을 유의한다.
아울러, 본 발명의 일 실시예에 따른 컨택터의 오프 방지 회로(100)는 전기자동차(Electric vehicle) 이외에도, 배터리가 이용되는 한 다양한 기술 분야에 적용될 수 있음을 유의한다.
먼저, 도 1을 살펴보면, 본 발명의 일 실시예에 따른 컨택터의 오프 방지 회로(100)는 배터리 관리 시스템(10) 및 컨택터(20)를 포함하여 구성될 수 있다.
여기서, 배터리 관리 시스템(10)은 도 1에 나타낸 바와 같이, 전원을 공급하는 전원부(1)로부터 컨택터(20)에 공급되는 전원을 제어하는 역할을 할 수 있다.
이때, 배터리 관리 시스템(10)은 전원부(1)의 양극에 연결되는 제1 BMS 양극 단자(11), 제2 BMS 양극 단자(12)와 전원부(1)의 음극 또는 접지에 연결되는 제1 BMS 음극 단자(13) 및 제2 BMS 음극 단자(14)를 포함할 수 있다. 또한, 컨택터(2)는 제1 컨택터 양극 단자(21), 제2 컨택터 양극 단자(22)와 제1 컨택터 음극 단자(23) 및 제2 컨택터 음극 단자(24)를 구비할 수 있다. 다만, 본 명세서 전체에서, 제1 BMS 양극 단자(11), 제2 BMS 양극 단자(12), 제1 BMS 음극 단자(13), 제2 BMS 음극 단자(14), 제1 컨택터 양극 단자(21), 제2 컨택터 양극 단자(22), 제1 컨택터 음극 단자(23) 및 제2 컨택터 음극 단자(24)는 각각 하나의 노드(node)로서 구성요소간의 연결관계를 설명하기 위한 것이며, 반드시 물리적으로 구분되는 구성요소로 별도 구비되어야 하는 것은 아님에 유의한다.
또한, 각각 양극 단자와 음극 단자를 2개씩 구비하고 있는 배터리 관리 시스템(10)과 컨택터(20)를 기재하고 있으나, 이는 실시 예의 설명을 위한 것으로서 보다 많은 수의 단자를 구비하는 경우도 포함한다.
또한, 배터리 관리 시스템(10)은 그 구성요소로서, 배터리 관리 시스템(10)을 제어하는 중앙연산처리장치인 MCU(10`)를 더 포함할 수 있다.
이때, MCU(10`)는 전원부(1)로부터 제1 BMS 양극 단자(11), 제2 BMS 양극 단자(12), 제1 BMS 음극 단자(13) 및 제2 BMS 음극 단자(14)로 흐르는 전류를 제어하는 역할을 할 수 있다.
예컨대, MCU(10`)는 제1 BMS 양극 단자(11), 제2 BMS 양극 단자(12), 제1 BMS 음극 단자(13) 및 제2 BMS 음극 단자(14)와 전원부(1)간에 형성되는 스위치(미도시)의 온/오프(On/Off)를 제어함으로써, 전원부(1)로부터 제1 BMS 양극 단자(11), 제2 BMS 양극 단자(12), 제1 BMS 음극 단자(13) 및 제2 BMS 음극 단자(14)로 흐르는 전류를 제어할 수 있다.
다만, 여기서 MCU(10`)의 역할 및 MCU(10`)가 전류를 제어하는 방법이 전술한 바에 한정되는 것은 아님에 유의한다.
아울러, 도 1 및 도 3을 참조하면, 배터리 관리 시스템(10)은 상기 제1 BMS 양극 단자(11), 제2 BMS 양극 단자(12), 제1 BMS 음극 단자(13) 및 제2 BMS 음극 단자(14)와 각각 연결되는 복수의 퓨즈(Fuse)(15) 또는 스위치(Switch)(16) 중 어느 하나를 더 포함할 수 있다.
이때, 복수의 퓨즈(15) 또는 스위치(16)는 외부 단락으로 인해 배터리 관리 시스템(10)으로 과전류가 유입되는 것을 차단하는 역할을 할 수 있다.
또한, 복수의 퓨즈(15) 또는 스위치(16)는 전원부(1)로부터 배터리 관리 시스템(10)으로 과전류가 유입되는 경우, 융단 또는 오프(Off)됨으로써, 전원부(1)로부터 컨택터(20)로 과전류가 유입되는 것을 차단하는 역할을 할 수 있다.
보다 구체적으로, 상기 복수의 퓨즈(15) 또는 스위치(16)는 소정의 전류량에서 자체적으로 융단 또는 오프(Off)됨으로써, 배터리 관리 시스템(10)으로 과전류가 유입되는 것을 차단할수 있으나, 이에 한정되는 것은 아님에 유의한다.
예컨대, 배터리 관리 시스템(10)은 전원부(1)로부터 복수의 퓨즈(15) 또는 스위치(16)로 공급되는 전압을 감지하는 감지부(미도시) 및 복수의 퓨즈(15) 또는 스위치(16)에 과전류가 감지되는 경우, 복수의 퓨즈(15) 또는 스위치(16)를 융단 또는 오프(Off)시키는 제어부(미도시)를 포함할 수 있으며, 이러한 경우, 감지부(미도시) 및 제어부(미도시)를 통해 상기 복수의 퓨즈(15) 또는 스위치(16)의 융단 또는 오프(Off)를 제어함으로써, 배터리 관리 시스템(10)으로 과전류가 유입되는 것을 차단할 수도 있다.
이때, 전술한 감지부(미도시) 및 제어부(미도시)는 도 1 내지 도 4에 도시된 배터리 관리 시스템(10)의 MCU(10`)에 포함될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아님에 유의한다.
한편, 도 2를 참조하면, 과전류에 의해 복수의 퓨즈(15) 중 제1 BMS 양극 단자(11)에 연결되는 퓨즈(15)가 융단되는 경우, 배터리 관리 시스템(10)은 컨택터(20)의 제2 컨택터 양극 단자(22)와 연결되는 제2 BMS 양극 단자(12) 및 제2 컨택터 음극 단자(24)와 연결되는 제2 BMS 음극 단자(14)를 통해 컨택터(20)와 연결이 유지될 수 있다.
또한, 도 4를 참조하면, 과전류에 의해 복수의 스위치(16) 중 제1 BMS 양극 단자(11)에 연결되는 스위치(16)가 오프(Off)되는 경우, 배터리 관리 시스템(10)은 컨택터(20)의 제2 컨택터 양극 단자(22)와 연결되는 제2 BMS 양극 단자(12) 및 제2 컨택터 음극 단자(24)와 연결되는 제2 BMS 음극 단자(14)를 통해 컨택터(20)와 연결이 유지될 수 있다.
즉, 본 발명의 일 실시예에 따른 컨택터의 오프 방지 회로(100)는 배터리 관리 시스템(100) 및 컨택터(20)가 연결되되, 배터리 관리 시스템(10)에 구비되는 제1 BMS 양극 단자(11), 제2 BMS 양극 단자(12), 제1 BMS 음극 단자(13) 및 제2 BMS 음극 단자(14)와 컨택터(20)에 구비되는 제1 컨택터 양극 단자(21), 제2 컨택터 양극 단자(22), 제1 컨택터 음극 단자(23) 및 제2 컨택터 음극 단자(21)를 통해 다중으로 연결됨으로써, 다중의 연결 중 어느 하나의 연결에 이상이 발생하여도 다른 하나의 연결을 통해 배터리 관리 시스템(10) 및 컨택터(20)의 연결 상태를 유지할 수 있다.
다음으로, 컨택터(20)는 도 1에 나타낸 바와 같이, 배터리 팩(2)과 부하(3)간의 연결을 온/오프(On/Off)하는 역할을 할 수 있다.
이를 위해, 컨택터(20)는 상기 제1 BMS 양극 단자(11)에 연결되는 제1 컨택터 양극 단자(21), 상기 제2 BMS 양극 단자(12)에 연결되는 제2 컨택터 양극 단자(22), 상기 제1 BMS 음극 단자(13)에 연결되는 제1 컨택터 음극 단자(23) 및 상기 제2 BMS 음극 단자(14)에 연결되는 제2 컨택터 음극 단자(24)를 포함할 수 있다.
또한, 그 구성요소로서, 배터리 관리 시스템(10)을 통해 전원부(1)로부터 전원을 공급받아 자기장을 생성함으로써, 컨택터(20)의 온/오프(On/Off)를 제어하는 코일(25)을 더 포함할 수 있으나, 코일(25)의 경우, 컨택터(20)에 일반적으로 포함되는 구성요소이므로, 이에 대한 상세한 설명은 생략하도록 한다.
아울러, 컨택터(20)는 제1 컨택터 양극 단자(21), 제2 컨택터 양극 단자(22), 제1 컨택터 음극 단자(23) 및 제2 컨택터 음극 단자(24)에 각각 연결되는 복수의 다이오드(Diode)를 더 포함할 수 있다.
여기서, 복수의 다이오드(Diode)는 제1 BMS 양극 단자(11)와 제1 컨택터 양극 단자(21)의 사이, 제2 BMS 양극 단자(12)와 제2 컨택터 양극 단자(22)의 사이, 제1 BMS 음극 단자(13)와 제1 컨택터 음극 단자(23)의 사이 및 제2 BMS 음극 단자(14)와 제2 컨택터 음극 단자(24)의 사이에 형성되어, 전류의 방향을 결정하는 역할을 할 수 있다.
또한, 컨택터(20)는 제1 컨택터 양극 단자(21) 및 제1 컨택터 음극 단자(22)를 포함하는 제1 커넥터(27) 및 제2 컨택터 양극 단자(23) 및 제2 컨택터 음극 단자(24)를 포함하는 제2 커넥터(28)를 더 포함할 수 있다.
즉, 컨택터(20)의 제1 컨택터 양극 단자(21)와 제1 컨택터 음극 단자(23) 및 제2 컨택터 양극 단자(22)와 제2 컨택터 음극 단자(24)가 서로 다른 제1 커넥터(27) 및 제2 커넥터(28)를 통해 배터리 관리 시스템(10)에 구비되는 제1 BMS 양극 단자(11)와 제1 BMS 음극 단자(13) 및 제2 BMS 양극 단자(12)와 제2 BMS 음극 단자(14)에 연결됨으로써, 제1 커넥터(27) 및 제2 커넥터(28) 중 어느 하나에 이상(예를 들어, 파손 등)이 발생하여도, 다른 하나의 커넥터(제1 커넥터(27) 및 제2 커넥터(28) 중 이상이 발생하지 않은 어느 하나)를 통해 배터리 관리 시스템(10)과 연결이 유지될 수 있다.
이상 본 발명의 특정 실시예를 도시하고 설명하였으나, 본 발명의 기술사상은 첨부된 도면과 상기한 설명내용에 한정하지 않으며 본 발명의 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 형태의 변형이 가능함은 이 분야의 통상의 지식을 가진 자에게는 자명한 사실이며, 이러한 형태의 변형은, 본 발명의 정신에 위배되지 않는 범위 내에서 본 발명의 특허청구범위에 속한다고 볼 것이다.

Claims (5)

  1. 컨택터에 공급되는 전원을 제어하며, 전원의 양극에 연결된 제1 BMS 양극 단자 및 제2 BMS 양극 단자와 접지 또는 전원의 음극에 연결된 제1 BMS 음극 단자 및 제2 BMS 음극 단자를 구비하는 배터리 관리 시스템;
    배터리 팩과 부하간의 연결을 온/오프(On/Off)하며, 상기 제1 BMS 양극 단자에 연결되는 제1 컨택터 양극 단자 및 상기 제2 BMS 양극 단자에 연결되는 제2 컨택터 양극 단자와 상기 제1 BMS 음극 단자에 연결되는 제1 컨택터 음극 단자 및 상기 제2 BMS 음극 단자에 연결되는 제2 컨택터 음극 단자를 구비하는 컨택터를 포함하는 것을 특징으로 하는,
    컨택터의 오프 방지 회로.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 배터리 관리 시스템은,
    상기 제1 BMS 양극 단자, 제2 BMS 양극 단자, 제1 BMS 음극 단자 및 제2 BMS 음극 단자에 각각 연결되며, 과전류에 근거하여 융단되는 복수의 퓨즈(Fuse)를 포함하는 것을 특징으로 하는,
    컨택터의 오프 방지 회로.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 배터리 관리 시스템은,
    상기 제1 BMS 양극 단자, 제2 BMS 양극 단자, 제1 BMS 음극 단자 및 제2 BMS 음극 단자에 각각 연결되며, 과전류에 근거하여 온/오프(On/Off)되는 복수의 스위치(Switch)를 포함하는 것을 특징으로 하는,
    컨택터의 오프 방지 회로.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 컨택터는,
    상기 제1 컨택터 양극 단자, 제2 컨택터 양극 단자, 제1 컨택터 음극 단자 및 제2 컨택터 음극 단자와 연결되며, 자기장을 생성하여 상기 컨택터를 온/오프(On/Off)시키는 코일; 및
    상기 제1 컨택터 양극 단자, 제2 컨택터 양극 단자, 제1 컨택터 음극 단자 및 제2 컨택터 음극 단자와 상기 코일간에 각각 형성되어, 전류의 방향을 결정하는 다이오드(Diode)를 포함하는 것을 특징으로 하는,
    컨택터의 오프 방지 회로.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 컨택터는,
    상기 제1 컨택터 양극 단자 및 제1 컨택터 음극 단자를 포함하는 제1 커넥터; 및
    상기 제2 컨택터 양극 단자 및 제2 컨택터 음극 단자를 포함하는 제2 커넥터를 포함하는 것을 특징으로 하는,
    컨택터의 오프 방지 회로.
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