WO2024058422A1 - 무선 통신이 가능한 셀 감시 회로 및 이를 구비한 배터리 모듈 - Google Patents

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WO2024058422A1
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top plate
substrate
wall member
plate assembly
receiving hole
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PCT/KR2023/011271
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이희수
안혁
신은규
윤승현
박원경
오재헌
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주식회사 엘지에너지솔루션
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Definitions

  • the present invention relates to a cell monitoring circuit, and more specifically, to a cell monitoring circuit installed in a battery module and capable of wireless communication with a master-level battery control circuit, and a battery module equipped therewith.
  • a connector or terminal exposed to the outside of the casing must be formed in the casing of the battery module. Venting gas leaking from the cell must be connected to the connector or terminal. When discharged to the outside through the terminal, there is a possibility of ignition upon contact with outside air.
  • Korean Patent Publication No. 2021-0058540, Korean Patent Publication No. 2017-0117118, and Korean Patent Publication No. 2021-0149482 disclose a technology for connecting a battery control circuit and a cell monitoring circuit through wireless communication.
  • the above documents do not disclose any structure for preventing venting gas leaking from the cell from being discharged to the outside.
  • the casing of the battery module is made of metal to ensure its strength. This metal casing interferes with wireless communication between the battery module's cell monitoring circuit and the battery control circuit.
  • the above literature does not provide any solution to this wireless communication failure.
  • the present invention was devised to solve the above-described problems, and seeks to provide a cell monitoring circuit and a battery module equipped therewith that can wirelessly connect a cell monitoring circuit and a battery control circuit, thereby omitting wiring between them.
  • the present invention seeks to provide a battery module that ensures the strength of the casing of the battery module and does not interfere with wireless communication between the cell monitoring circuit and the battery control circuit.
  • the present invention seeks to provide a battery module with a structure that facilitates installation of a cell monitoring circuit.
  • the present invention seeks to provide a battery module that prevents moisture from entering the interior through the installation structure of the cell monitoring circuit.
  • the present invention seeks to provide a battery module equipped with a cell monitoring circuit to facilitate maintenance.
  • the present invention seeks to provide a battery module that can delay the spread of flame as much as possible even if ignition occurs.
  • the present invention installs a board on which a cell monitoring circuit (slave level) is implemented and a wireless communication antenna is mounted on a top plate assembly that covers the upper part of the battery module.
  • a wireless communication antenna By placing a wireless communication antenna on the top of the battery module, wireless communication between the cell monitoring circuit and the battery control circuit (master level) can become easier.
  • the top plate assembly includes a top plate made of metal and provided with a substrate receiving hole in a portion of the top plate. In this way, if the top plate is made of metal, sufficient rigidity of the top plate can be secured.
  • the substrate receiving hole may be substantially rectangular having a long side and a short side.
  • the top plate may also be rectangular having a long side and a short side.
  • the substrate receiving hole may be disposed in the center of the top plate, and directions of the long and short sides of the substrate receiving hole may correspond to directions of the long and short sides of the top plate. Accordingly, a sufficient distance between the outer edge of the top plate and the inner edge of the top plate defined by the substrate receiving hole can be secured, thereby preventing the rigidity of the top plate from being lowered due to forming the substrate receiving hole.
  • the shapes of the outer edge of the substrate and the inner edge of the top plate defining the substrate receiving hole may substantially correspond. Accordingly, the size of the substrate receiving hole can be minimized to ensure sufficient rigidity of the top plate.
  • the substrate is received in the substrate receiving hole. Accordingly, it is possible to ensure that the top plate made of a metal material does not cause interference to wireless communication of the board.
  • the top plate assembly includes a housing that accommodates the substrate and is fixed to the top plate.
  • the housing may be made of a material that accommodates and protects the substrate and does not affect wireless signals generated from a wireless communication antenna mounted on the substrate.
  • the housing may include a non-metallic material.
  • the non-metallic material may be a resin material, specifically a synthetic resin material.
  • the housing may include a lower housing supporting a lower portion of the substrate on the bottom of the top plate, and an upper housing covering the substrate and the substrate receiving hole on the upper surface of the top plate.
  • the substrate receiving hole is provided with a noise prevention groove cut from the metal top plate to secure a predetermined distance from the edge of the wireless communication antenna to the member constituting the top plate.
  • the location of the wireless communication antenna mounted on the board may be near the outer edge of the board. Accordingly, it is possible to minimize the influence of radio waves for wireless communication on other elements of the board.
  • the wireless communication antenna may be mounted closest to the first portion of the outer edge of the substrate.
  • the noise prevention groove may be formed on the inner edge of the top plate at a position corresponding to a first portion of the edge of the substrate where the wireless communication antenna is installed adjacent to it.
  • the noise prevention groove may have a shape in which the inner edge of the top plate is further recessed in a direction toward the outer edge of the top plate.
  • the noise prevention groove may be defined by a recessed portion in which a portion of the inner edge of the top plate is further spaced apart from the first portion of the corresponding outer edge of the substrate.
  • the noise prevention groove may be formed to communicate with the substrate receiving hole.
  • the separation distance secured by the noise prevention groove may be 10 mm or more. If the separation distance is 10 mm or more, the phenomenon of noise generated by interference of the wireless signal from the wireless communication antenna by the metal member constituting the top plate can be significantly reduced, thereby facilitating wireless communication with the battery control circuit.
  • the separation distance secured by the noise prevention groove may be 20 mm or less. If the separation distance exceeds 20 mm, the rigidity of the top plate weakens while there is little reduction in the noise prevention phenomenon.
  • the lower housing may cover the lower portion of the substrate receiving hole.
  • the lower housing may cover the lower portion of the noise prevention groove.
  • a board connector connected to a sensor that measures the temperature of the battery module may be mounted on the edge of the board.
  • a connector receiving groove cut from the top plate may be provided at a portion of the substrate receiving hole corresponding to an edge of the substrate on which the substrate connector is mounted. Accordingly, access to the board connector can be facilitated.
  • a top cable connecting the board connector and the sensor may be installed on the bottom of the top plate.
  • the top cable may include an fPCB cable disposed to avoid the housing, that is, the lower housing.
  • the top cable may be attached to the bottom of the top plate.
  • the lower housing may include a base member and an inner wall member extending upward from the base member.
  • the substrate may be accommodated in a space provided inside the inner wall member of the base member.
  • the inner wall member may have a loop shape corresponding to the substrate.
  • the inner wall member may have a closed loop shape or a loop shape with some sections deleted.
  • the base member may be provided with an internal snap fit that extends upward from the base member and is elastically fastened to the outer peripheral surface of the substrate.
  • a hook-shaped locking portion may be provided at the upper end of the internal snap fit.
  • the locking portion may protrude further inward than the inner wall member, and may support an upper surface of an edge of the substrate accommodated inside the inner wall member.
  • the internal snap fit makes the assembly process more convenient by allowing the lower housing and board to be easily handled in a temporarily assembled state during the assembly process of the top plate assembly of the battery module. Additionally, by adopting a snap-fit structure, the board can be easily removed from the lower housing during maintenance of the cell monitoring circuit that may occur in the future.
  • the inner wall member may penetrate the top plate through the substrate receiving hole.
  • the upper end of the inner wall member is placed higher than the upper surface of the top plate, it is possible to effectively prevent the infiltration of moisture that may flow along the upper surface of the top plate and into the substrate.
  • the base member may be provided with an external snap fit that extends upward from the base member and is elastically fastened to the inner edge of the top plate.
  • the locking shape provided at the upper end of the external snap fit may protrude further outward than the inner wall member to support the upper surface of the top plate.
  • At least a portion of the outer portion of the base member provided outside the inner wall member may be in contact with or fixed to the bottom surface of the top plate.
  • the outer portion of the base member regulates the upward movement of the lower housing, and the hook shape at the top of the external snap fit is The downward movement of can be regulated. Accordingly, the lower housing can maintain a temporary fastening state to the top plate, making the assembly process and maintenance process more convenient.
  • the outer portion of the base member may cover the lower portion of the noise prevention groove. Since the noise prevention groove is constructed by removing the metal member in order to reduce the noise generation of the signal from the wireless communication antenna, it is okay to cover the corresponding area with a lower housing made of resin instead.
  • a receiving groove exposure groove may be provided in a portion of the lower housing corresponding to the connector receiving groove. This exposed receiving groove may be in a form in which the base member and the inner wall member are removed from the lower housing.
  • the upper housing may cover the upper part of the substrate receiving hole.
  • the upper housing may cover the upper part of the noise prevention groove.
  • the upper housing may cover the upper part of the connector receiving groove.
  • the upper housing includes: a seating member seated on the upper surface of the top plate; an outer wall member extending upward from the inner portion of the seating member and surrounding the inner wall member of the lower housing; And it may include a cover member connected to the upper part of the outer wall member and covering the substrate.
  • a downward step may be formed below the outer edge of the seating member. Accordingly, the sealing ability between the edge of the upper housing and the upper surface of the top plate can be further increased to prevent external moisture from penetrating.
  • the upper surface area of the top plate that exists inside the downward step may have a step shape that protrudes slightly upward compared to the outer region. Accordingly, the effect of preventing external moisture infiltration can be further increased.
  • the outer wall member of the upper housing may be disposed further outside than the inner wall member of the lower housing.
  • the upper housing may be fixed to the top plate through a fastening member.
  • the fastening member may pass through the seating member and the top plate and be fixed to an outer portion provided outside the inner wall member in the base member. If the lower housing is temporarily fastened to the top plate through an external snap fit and is assembled using the fastening member as above, the assembly process can be simplified. In addition, when accessing the board for maintenance, the lower housing remains temporarily fastened to the top plate even if the fastening member is separated and the upper housing is lifted, making the work more convenient.
  • connection structure between the cell monitoring circuit and the battery control circuit according to the present invention can omit wiring by connecting them wirelessly.
  • the structure and assembly of the battery pack is simplified, and accidents that may occur due to damage to wiring can be prevented.
  • the casing of the battery module is made of metal to ensure sufficient strength, while maintaining the cell monitoring circuit and the battery control circuit. There is no problem with wireless communication between devices.
  • the cell monitoring circuit is installed in a simple structure on the top plate of the battery module, the corresponding parts are easy to access and disassemble, making maintenance easy.
  • the inside and outside of the casing are clearly isolated, so that even if ignition occurs inside the battery module, flames are prevented. By delaying the spread as much as possible, sufficient time for passengers to escape can be secured.
  • Figure 1 is a perspective view of a battery module to which a cell monitoring circuit capable of wireless communication according to the present invention is applied.
  • FIG. 2 is a perspective view of the top plate assembly of the battery module of Figure 1.
  • Figures 3 and 4 are exploded perspective views of the top plate assembly of Figure 2.
  • Figure 5 is an enlarged plan view showing the area where the wireless communication antenna is located when the lower housing accommodating the substrate is fastened to the top plate.
  • Figure 6 is a plan view of the lower housing accommodating the substrate fastened to the top plate.
  • FIG. 7 is an enlarged view of the top plate assembly portion in section VII-VII of FIG. 1.
  • Battery module 10 Casing 11: Base plate 13: End plate 15: Top plate (metal, aluminum) 16: Board receiving hole 162: Connector receiving groove 164: Noise prevention groove 17: Plate fastening hole 18: Top cable (fPCB) Cable) 19: Heat dissipation member (elastic deformable material) 20: Board 22: Board connector 24: Wireless communication antenna 40: Lower housing (synthetic resin) 41: Base member 412: Housing fastening hole 43: Inner wall member 45: Internal snap fit 47: External snap fit 49: Exposed receiving groove 60: Upper housing (synthetic resin) 61: Seating member 612: Downward step 63: Exterior wall member 65: Cover member d: Separation distance B: Fastening member (bolt) C: Cell
  • first, second, etc. are used to describe various components, these components are of course not limited by these terms. These terms are only used to distinguish one component from another component, and unless specifically stated to the contrary, the first component may also be a second component.
  • top (or bottom) of a component or the arrangement of any component on the “top (or bottom)” of a component means that any component is placed in contact with the top (or bottom) of the component. Additionally, it may mean that other components may be interposed between the component and any component disposed on (or under) the component.
  • each component when a component is described as being “connected,” “coupled,” or “in contact” with another component, the components may be directly connected to or in contact with each other, but the other component is “interposed” between each component. It should be understood that “or, each component may be “connected,” “coupled,” or “in contact” with another component.
  • An embodiment of the present invention is a battery module 1 having a master level battery control circuit (not shown) and a slave level cell monitoring circuit capable of wireless communication.
  • the cell monitoring circuit is implemented on a board 20 on which a wireless communication antenna 24 is mounted. And the substrate 20 is installed on the upper surface of the battery module 1. Accordingly, the cell monitoring circuit can smoothly communicate wirelessly with the battery control circuit.
  • the battery module 1 may have a rectangular parallelepiped shape in which the length (depth) in the front-to-back direction is longer than the length (width) in the left-right direction and the length (height) in the vertical direction is shorter than the width.
  • the battery module 1 may have a structure in which a plurality of cells C are accommodated inside a casing 10 having a rectangular parallelepiped shape as described above.
  • the casing 10 includes a base plate 11 made of metal (e.g. aluminum) with the bottom and both sides integrally formed in a rectangular parallelepiped shape, and a pair of plates covering the front and back of the battery module 1, respectively. It may include an end plate 13 and a top plate 15 covering the upper surface of the battery module 1.
  • a base plate 11 made of metal (e.g. aluminum) with the bottom and both sides integrally formed in a rectangular parallelepiped shape, and a pair of plates covering the front and back of the battery module 1, respectively. It may include an end plate 13 and a top plate 15 covering the upper surface of the battery module 1.
  • the base plate 11 can be manufactured by bending a metal sheet.
  • the end plate 13 may include a sensor that measures the temperature of the battery.
  • the top plate 15 may include the substrate 20. The substrate 20 and the sensor may be electrically connected through a top cable 18 attached to the bottom of the top plate 15.
  • the top plate 15 may form an assembly including the substrate 20 and housings 40 and 60 for accommodating the substrate 20.
  • the top plate 15 is made of a metal sheet material to ensure the rigidity of the casing 10. Metal materials interfere with wireless communication and cause noise. Accordingly, a substrate receiving hole 16 is formed in the top plate 15 to accommodate the substrate 20.
  • the top plate 15 may have a rectangular shape with long sides extending in the front-to-back direction and short sides extending in the left and right directions.
  • the substrate receiving hole 16 may also be substantially rectangular in shape, with long sides extending in the front-to-back direction and short sides extending in the left and right directions.
  • the substrate receiving hole 16 is disposed in the center of the top plate 15 to ensure the maximum distance between the inner circumference of the top plate 15 defined by the substrate receiving hole 16 and the outer circumference of the top plate 15. Make it possible. Accordingly, it is possible to prevent or minimize the substrate receiving hole 16 from deteriorating the rigidity of the top plate 15.
  • the substrate 20 may have a shape and size corresponding to the substrate receiving hole 16. That is, the substrate 20 may have a rectangular shape with a long side extending in the front-to-back direction and a short side extending in the left-right direction.
  • a wireless communication antenna 24 may be mounted on the long side edge of the substrate 20.
  • the wireless communication antenna 24 is mounted on the edge of the board 20, thereby minimizing signal interference with other elements within the board.
  • the top plate 15 is made of a metal material and may cause noise in the signal of the wireless communication antenna 24. Accordingly, on the inner periphery of the top plate 15 disposed adjacent to the wireless communication antenna 24, a noise prevention groove 164 is formed by further cutting the top plate 15 and enlarging the substrate receiving hole 16. This can be provided.
  • the noise prevention groove 164 By using the noise prevention groove 164, it is possible to prevent the presence of a metal member constituting the top plate 15 in a space spaced apart from the wireless communication antenna 24 by a predetermined distance d.
  • the separation distance (d) may be 10 mm or more. If the separation distance (d) is less than 10 mm, the metal material of the top plate 15 causes noise in the wireless communication signal. That is, if the separation distance (d) is secured to 10 mm or more, the phenomenon in which noise is generated due to interference by the wireless signal of the wireless communication antenna 24 by the metal member constituting the top plate 15 can be significantly reduced, thereby reducing the battery control circuit. Wireless communication can be facilitated.
  • the separation distance (d) secured by the noise prevention groove 164 may be 20 mm or less. If the separation distance (d) exceeds 20 mm, there is almost no reduction in the noise prevention phenomenon, and only the rigidity of the top plate 15 becomes weak.
  • the wireless communication antenna 24 is preferably provided on the edge of the long side of the substrate 20. Accordingly, the four sides of the rectangular substrate receiving hole 16 and the four sides of the substrate 20 are adjacent to each other and face each other, so that the substrate is held by the inner periphery of the top plate 15 that defines the substrate receiving hole 16. It is possible to regulate the front-to-back and left-right positions of (20).
  • a noise prevention groove 164 must be formed.
  • the width of the noise prevention groove 164 is larger than the width of the short side of the substrate receiving hole 16
  • the inner peripheral portion of the top plate 15 corresponding to the short side of the substrate receiving hole 16 is entirely the noise prevention groove. is cut to form (164). Then, the edge of the short side of the board 20 on which the wireless communication antenna 24 is mounted cannot be positioned controlled by the inner periphery of the top plate 15 corresponding to the short side of the board receiving hole 16.
  • the board 20 is connected to a sensor that detects the temperature of the battery module 1.
  • the sensor may be installed on the end plate 13. And the sensor and the board 20 can be connected through a top cable 18.
  • the top cable 18 may be, for example, a flexible printed circuit board (FPCB) fixed to the bottom of the top plate 15 while avoiding the substrate receiving hole 16.
  • FPCB flexible printed circuit board
  • the board 20 may be provided with a board connector 22 connected to the top cable 18.
  • the substrate connector 22 is provided at the edge of the substrate 20, and the inlet of the substrate connector 22 may be arranged to face a direction away from the edge of the substrate 20.
  • a connector receiving groove 162 is formed by further cutting the inner peripheral part of the top plate 15. ) can be provided. Accordingly, the connection between the top cable 18 and the board connector 22 can be facilitated.
  • the board connector 22, like the wireless communication antenna 24, is preferably provided on the edge of the long side of the board 20. Accordingly, despite forming the connector receiving groove 162, the four sides of the rectangular substrate receiving hole 16 and the four sides of the substrate 20 are adjacent to each other and face each other, thereby forming the substrate receiving hole 16.
  • the front-to-back and left-right positions of the substrate 20 can be regulated by the inner circumference of the top plate 15.
  • the top plate assembly is installed at the bottom of the substrate 20 at the bottom of the top plate 15. It further includes a lower housing 40 supporting and an upper housing 60 covering the substrate 20 and the substrate receiving hole 16 on the upper surface of the top plate 15. Since the substrate 20 needs to communicate wirelessly, the lower housing 40 and the upper housing 60 can be made of a material that does not cause interference to wireless communication. For example, such material may be synthetic resin.
  • the lower housing 40 and the upper housing 60 accommodate the substrate 20 and do not affect the wireless signal generated from the wireless communication antenna 24 mounted on the substrate 20. It is fixed to the plate 15 and protects the substrate 20.
  • the lower housing 40 may cover the lower portion of the substrate receiving hole 16. Additionally, the lower housing 40 may cover the lower portion of the noise prevention groove 164. Additionally, the lower housing 40 may expose the lower part of the connector receiving groove 162 without covering it.
  • the lower housing 40 may support the bottom of the substrate 20 and support the edges of the substrate 20.
  • the lower housing 40 may include a base member 41 and an inner wall member 43 extending upward from the base member 41.
  • the inner wall member 43 may have a rectangular loop shape corresponding to the substrate 20.
  • the inner wall member 43 may have a closed loop shape or a loop shape with some sections deleted.
  • the substrate 20 may be accommodated in a space provided inside the inner wall member 43 of the base member 41 . Accordingly, the base member 41 supports the bottom of the substrate 20, and the inner wall member 43 surrounds the edge of the substrate 20 and supports it.
  • the base member 41 may be provided with an internal snap fit 45 that extends upward from the base member 41 and is elastically fastened to the outer peripheral surface of the substrate. At least the lower part of the inner snap fit 45 may be connected to the inner wall member 43.
  • a hook-shaped locking portion may be provided at the upper end of the internal snap fit 45.
  • the locking portion protrudes further inward than the inner wall member 43. Accordingly, when the substrate 20 is inserted into the inner space of the inner wall member 43, the hook-shaped locking portion can be elastically deformed outward to accommodate the substrate 20, and the locking portion holds the substrate 20. After receiving it, it can be elastically restored to support the upper surface of the substrate 20 accommodated inside the inner wall member 43.
  • the internal snap fit 45 makes the assembly process more convenient by allowing the lower housing 40 and the substrate 20 to be easily handled in a pre-assembled state, and allows the substrate to be removed from the lower housing 40 during the maintenance process. It makes removal of (20) easier.
  • the inner wall member 43 may penetrate the top plate 15 through the substrate receiving hole 16. Accordingly, the inner wall member 43 may be interposed between the outer circumference of the substrate 20 and the inner circumference of the top plate 15 defining the substrate receiving hole 16. The inner wall member 43 prevents the edge of the substrate 20 from directly contacting the top plate 15. In addition, the upper end of the inner wall member 43 is disposed higher than the upper surface of the top plate 15, which can effectively prevent the infiltration of moisture that may flow along the upper surface of the top plate 15 and into the substrate 20. there is.
  • the base member 41 is provided with an external snap fit 47 that extends upward from the base member 41 and is elastically fastened to the inner periphery of the top plate 15 defining the substrate receiving hole 16. It can be.
  • the lower part of the external snap fit 47 may also be connected to the inner wall member 43.
  • the external snap fit 47 may be provided at a position that does not overlap with the internal snap fit 45 to prevent mutual interference.
  • the locking shape provided at the upper end of the external snap fit 47 protrudes further outward than the inner wall member 43, allowing the inner wall member 43 of the lower housing 40 to be inserted into the substrate receiving hole 16. It may be elastically deformed inward. The caught shape can be elastically restored after the inner wall member 43 penetrates the substrate receiving hole 16 to support the upper surface of the top plate 15.
  • the portion (inner portion) of the base member 41 provided inside the inner wall member 43 supports the lower part of the substrate 20, and the portion provided outside the inner wall member 43 (outer portion) supports the lower part of the substrate 20. It can be fixed to the bottom of the top plate (15).
  • the lower housing 40 when the lower housing 40 is inserted upward at the bottom of the substrate receiving hole 16 of the top plate 15, the outer portion of the base member 41 regulates the upward movement of the lower housing 40, The hook shape at the top of the external snap fit 47 regulates the downward movement of the lower housing 40. That is, the lower housing 40 is temporarily fastened to the top plate 15 even before using the separate fastening member B. This provides convenience for assembly and maintenance.
  • the outer portion of the base member 41 covers the lower portion of the noise prevention groove 164.
  • the lower housing 40 made of resin does not interfere with wireless communication of the wireless communication antenna 24.
  • a receiving groove exposure groove 49 is provided in a portion of the lower housing 40 corresponding to the connector receiving groove 162 in which the outer portion of the base member 41 and the inner wall member 43 are removed. That is, the receiving groove exposure groove 49 does not cover the lower part of the connector receiving groove 162 but exposes it downward. Accordingly, it is easy to connect the top cable 18 and the board connector 22.
  • the upper housing 60 covers the upper part of the substrate receiving hole 16.
  • the upper housing 60 also covers the upper part of the noise prevention groove 164 and the upper part of the connector receiving groove 162. That is, the upper housing 60 completely covers the hole area of the top plate 15.
  • the upper housing 60 includes a seating member 61 that surrounds the substrate receiving hole 16, the noise prevention groove 164, and the connector receiving groove 162 and is seated on the upper surface of the top plate 15. do.
  • the seating member 61 is provided with a hole through which the fastening member B passes.
  • a plate fastening hole 17 through which the fastening member B penetrates is also provided in the corresponding portion of the top plate 15.
  • a housing fastening hole 41 that is fastened to the fastening member B is provided on the outer side of the lower housing 40 corresponding thereto.
  • the fastening member (B) may be a bolt that passes through the hole of the seating member 61 and the plate fastening hole 17 and is fastened to the housing fastening hole 41.
  • a downward step 612 is provided below the outer edge of the seating member 61. Therefore, when the fastening member (B) is tightened, the downward step 612 comes into close contact with the upper surface of the top plate 15. The downward step 612 forms a closed loop. Accordingly, a seal is formed between the edge of the upper housing 60 and the upper surface of the top plate 15, thereby preventing external moisture from penetrating.
  • the upper housing 60 further includes an outer wall member 63 that extends upward from the inner portion of the seating member 61 and surrounds the inner wall member 43 of the lower housing 40.
  • the outer wall member 63 of the upper housing 60 is disposed further outside than the inner wall member 43 of the lower housing 40.
  • the upper housing 60 is connected to the upper part of the outer wall member 63 and further includes a cover member 65 that covers the substrate 20.
  • the upper housing 60 is fixed to the top plate 15 through a fastening member (B).
  • the lower housing 40 is temporarily fastened to the top plate 15 through the external snap fit 47 while accommodating the substrate 20. And when the fastening member (B) is fastened to cover the lower housing 40 with the upper housing 60 from the top of the top plate 15, the lower housing 40 is sandwiched between the top plate 15. and the upper housing 60 are in close contact with each other.
  • the upper housing 60 and the lower housing 40 are fastened to the top plate 15, and the top cable 18 is attached to the bottom of the top plate 15.
  • a heat dissipation member 19 made of an elastically deformable material may be attached to the lower part.
  • a plurality of pouch cells C can be accommodated in a vertically standing state, and leads extending upward from the cells C can be electrically connected to the bus bar. .
  • the assembly of the battery module 1 can be completed by covering the top plate assembly.
  • the cell monitoring circuit and the battery control circuit can be wirelessly connected, thereby omitting complicated wiring from the battery module 1 to the battery pack.
  • the structure and assembly of the battery pack is simplified, and accidents that may occur due to damage to wiring can be prevented.
  • the substrate 20 is placed on the upper part of the battery module 1 and the noise prevention groove 164 is formed in the top plate 15, thereby creating a barrier between the cell monitoring circuit and the battery control circuit.
  • the casing of the battery module is made of metal to ensure strength while ensuring no disruption to wireless communication.
  • the board 20 on which the cell monitoring circuit is implemented in a simple structure is installed on the top plate 15 of the battery module 1, the board 20 is easy to access and disassemble, making maintenance easy.

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Abstract

본 발명은 본 발명은 배터리 모듈에 설치되고 마스터 레벨의 배터리 제어회로와 무선 통신이 가능한 셀 감시 회로를 구비한 탑플레이트 조립체 및 이를 구비한 배터리 모듈을 제공한다. 상기 탑플레이트 조립체는: 금속 재질의 탑플레이트; 상기 탑플레이트의 일부 영역에 마련된 기판수용홀; 상기 기판수용홀에 수용되는 기판; 상기 기판에 실장된 무선통신안테나; 상기 기판을 수용하며 상기 탑플레이트에 고정하는 비금속 재질의 하우징;을 포함한다. 상기 기판수용홀은, 상기 무선통신안테나로부터 소정의 이격거리를 확보하도록 상기 금속 재질의 탑플레이트를 절취한 노이즈방지홈을 구비한다. 상기 하우징은: 상기 탑플레이트의 저면에서 상기 기판의 하부를 지지하는 수지 재질의 하부하우징; 및 상기 탑플레이트의 상면에서 상기 기판과 상기 기판수용홀을 덮는 수지 재질의 상부하우징;을 포함한다.

Description

무선 통신이 가능한 셀 감시 회로 및 이를 구비한 배터리 모듈
본 발명은 셀 감시 회로에 관한 것으로, 보다 상세하게는 배터리 모듈에 설치되고 마스터 레벨의 배터리 제어회로와 무선 통신이 가능한 셀 감시 회로 및 이를 구비한 배터리 모듈에 관한 것이다.
전기자동차의 이동 가능 거리를 증가시키기 위해서는 차량 한대당 설치되는 배터리 모듈의 개수가 그만큼 많아져야 하고, 아울러 제한된 공간 내에 셀의 에너지 밀도를 높여야 한다.
차량에 탑재되는 배터리 모듈의 개수가 증가하면, 그만큼 하나의 배터리 제어회로가 제어해야 하는 모듈의 수가 증가하게 된다. 그러나 배터리 제어회로가 많은 수의 모듈에 각각 설치된 셀 감시 회로와 각각 유선으로 연결되면, 그만큼 배선 구조가 복잡해지고 배선의 손상이 화재의 원인으로 이어질 수도 있다. 즉 셀의 에너지 밀도가 증가하면 그만큼 안전성에 대한 리스크도 증가한다.
아울러 배터리 모듈에 설치된 셀 감시 회로와 배터리 제어회로를 유선으로 연결하기 위해서는 배터리 모듈의 케이싱에 케이싱 외부로 노출되는 커넥터나 터미널이 형성되어야 하는데, 셀에서 누출된 벤팅 가스(venting gas)가 상기 커넥터나 터미널을 통해 외부로 배출될 때 외부 공기와 만나 발화될 가능성이 있다.
대한민국 공개특허공보 제2021-0058540호, 공개특허공보 제2017-0117118호, 및 공개특허공보 제2021-0149482호에는, 배터리 제어회로와 셀 감시 회로를 무선 통신으로 연결하는 기술이 개시되어 있다. 그러나, 위 문헌들에는, 셀에서 누출된 벤팅 가스가 외부로 배출되는 것을 방지하기 위한 아무런 구조도 개시하지 못한다.
아울러, 배터리 모듈 내부에 수용된 셀을 보호하기 위해 배터리 모듈의 케이싱을 금속으로 제작하여 그 강도를 확보하는데, 이러한 금속 재질의 케이싱은 배터리 모듈의 셀 감시 회로와 배터리 제어회로의 무선 통신을 방해한다. 그러나 위 문헌들은 이러한 무선 통신 장애에 대한 아무런 해결책도 제시하지 못한다.
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 셀 감시 회로와 배터리 제어회로를 무선으로 연결하여 이들 간의 배선을 생략할 수 있는 셀 감시 회로 및 이를 구비한 배터리 모듈을 제공하고자 한다.
또한 본 발명은, 배터리 모듈의 케이싱의 강도를 확보하면서도 셀 감시 회로와 배터리 제어회로 간의 무선 통신에 아무런 지장이 없도록 한 배터리 모듈을 제공하고자 한다.
또한 본 발명은, 셀 감시 회로의 설치가 용이한 구조를 구비한 배터리 모듈을 제공하고자 한다.
또한 본 발명은, 셀 감시 회로의 설치 구조를 통해 내부로 수분이 유입되지 않도록 한 배터리 모듈을 제공하고자 한다.
또한 본 발명은, 유지 보수가 용이하도록 셀 감시 회로가 설치된 배터리 모듈을 제공하고자 한다.
또한 본 발명은, 발화가 발생하더라도 화염의 전파를 최대한 지연시킬 수 있는 배터리 모듈을 제공하고자 한다.
본 발명의 기술적 과제들은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기의 설명에 의해서 이해될 수 있고, 본 발명의 실시예에 의해 보다 분명하게 이해될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허 청구 범위에 나타낸 수단 및 그 조합에 의해 실현될 수 있음을 쉽게 알 수 있을 것이다.
상술한 과제를 해결하기 위해 본 발명은, 배터리 모듈의 상부를 커버하는 탑플레이트 조립체에 셀 감시 회로(slave level)가 구현되고 무선통신안테나가 실장된 기판을 설치한다. 배터리 모듈의 상부에 무선통신안테나가 배치됨으로 인해, 셀 감시 회로와 배터리 제어회로(master level) 간의 무선통신이 보다 용이해질 수 있다.
상기 탑플레이트 조립체는, 일부 영역에 기판수용홀이 마련된 금속 재질의 탑플레이트를 포함한다. 이처럼 탑플레이트를 금속 재질로 제작하면, 탑플레이트의 강성을 충분히 확보할 수 있다.
상기 기판수용홀은 실질적으로 장변과 단변을 구비하는 장방형일 수 있다. 상기 탑플레이트 역시 장변과 단변을 구비하는 장방형일 수 있다. 상기 기판수용홀은 상기 탑플레이트의 중앙부에 배치되고, 상기 기판수용홀의 장변과 단변 방향이 상기 탑플레이트의 장변과 단변 방향에 대응하도록 배치될 수 있다. 이에 따라, 탑플레이트의 외측 가장자리와, 기판수용홀에 의해 규정되는 탑플레이트의 내측 가장자리 사이의 거리를 충분히 확보하여, 기판수용홀을 형성함으로 인해 탑플레이트의 강성이 낮아지는 것을 방지할 수 있다.
상기 기판의 외측 가장자리와 상기 기판수용홀을 규정하는 탑플레이트의 내측 가장자리의 형상은 실질적으로 대응할 수 있다. 이에 따라, 기판수용홀의 크기를 최소화하여 탑플레이트의 강성을 충분히 확보할 수 있다.
상기 기판은 상기 기판수용홀에 수용된다. 이에 따라, 금속 재질의 탑플레이트가 기판의 무선통신에 장애를 일으키지 않도록 할 수 있다.
상기 탑플레이트 조립체는, 상기 기판을 수용하며 상기 탑플레이트에 고정하는 하우징을 포함한다.
상기 하우징은, 상기 기판을 수용하여 상기 기판을 보호하면서도, 상기 기판에 실장된 무선통신안테나에서 발생하는 무선 신호에 영향을 미치지 않는 재질로 이루어질 수 있다.
상기 하우징은 비금속 재질을 포함할 수 있다.
상기 비금속 재질은 수지 재질, 구체적으로 합성수지 재질일 수 있다.
상기 하우징은, 상기 탑플레이트의 저면에서 상기 기판의 하부를 지지하는 하부하우징과, 상기 탑플레이트의 상면에서 상기 기판과 상기 기판수용홀을 덮는 상부하우징을 포함할 수 있다.
상기 기판수용홀은, 상기 무선통신안테나의 가장자리로부터 탑플레이트를 구성하는 부재까지 소정의 이격거리를 확보하도록 상기 금속 재질의 탑플레이트를 절취한 노이즈방지홈을 구비한다.
기판에 실장된 무선통신안테나의 위치는 기판의 외측 가장자리 부근일 수 있다. 이에 따라 무선 통신을 위한 전파가 기판의 다른 소자에 영향을 미치는 것을 최소화할 수 있다.
상기 무선통신안테나는, 상기 기판의 외측 가장자리 중 제1부분에 가장 가깝게 배치되어 실장될 수 있다.
상기 노이즈방지홈은 상기 무선통신안테나가 인접하여 설치된 기판의 가장자리의 제1부분와 대응하는 위치에서 상기 탑플레이트의 내측 가장자리에 형성될 수 있다.
상기 노이즈방지홈은, 상기 탑플레이트의 내측 가장자리가, 탑플레이트의 외측 가장자리를 향하는 방향으로 더 함몰된 형태일 수 있다.
상기 노이즈방지홈은, 상기 탑플레이트의 내측 가장자리의 일부가, 이와 대응하는 상기 기판의 외측 가장자리의 제1부분으로부터 더욱 이격되도록 함몰된 부위에 의해 규정될 수 있다.
상기 노이즈방지홈은 상기 기판수용홀에 연통하는 형태로 형성될 수 있다.
상기 노이즈방지홈에 의해 확보되는 상기 이격거리는 10mm 이상일 수 있다. 이격거리를 10mm 이상 확보하면, 무선통신안테나의 무선 신호가 탑플레이트를 구성하는 금속 부재에 의해 간섭되어 노이즈가 발생하는 현상을 현격히 줄일 수 있어 배터리 제어회로와의 무선 통신을 원활히 할 수 있다.
상기 노이즈방지홈에 의해 확보되는 상기 이격거리는 20mm 이하일 수 있다. 이격거리가 20mm를 초과하면, 노이즈 발생 방지 현상의 감소는 거의 없으면서 탑플레이트의 강성이 약해지게 된다.
상기 하부하우징은 상기 기판수용홀의 하부를 커버할 수 있다.
부가적으로, 상기 하부하우징은 상기 노이즈방지홈의 하부를 커버할 수 있다.
상기 기판의 가장자리에는, 상기 배터리 모듈의 온도를 측정하는 센서와 연결되는 기판커넥터가 실장될 수 있다.
상기 기판수용홀에서 상기 기판커넥터가 실장된 기판의 가장자리 부분과 대응하는 부위에는, 상기 탑플레이트를 절취한 커넥터수용홈이 마련될 수 있다. 이에 따라 기판커넥터에 대한 접근이 용이하게 할 수 있다.
상기 탑플레이트의 저면에는 상기 기판커넥터와 상기 센서를 연결하는 탑케이블이 설치될 수 있다.
상기 탑케이블은 상기 하우징, 즉 하부하우징을 회피하여 배치된 fPCB 케이블을 포함할 수 있다. 상기 탑케이블은 상기 탑플레이트의 저면에 부착될 수 있다.
상기 하부하우징은 베이스부재 및 상기 베이스부재로부터 상방으로 연장되는 내벽부재를 포함할 수 있다.
상기 베이스부재에서 상기 내벽부재 내측에 마련된 공간에 상기 기판이 수용될 수 있다.
상기 내벽부재는 상기 기판과 대응하는 루프 형상일 수 있다. 상기 내벽부재는 폐루프 형상이거나, 일부 구간이 삭제된 루프 형상일 수 있다.
상기 베이스부재에는 상기 베이스부재로부터 상방으로 연장되어 상기 기판의 외주면에 탄성 체결되는 내부스냅핏이 마련될 수 있다.
상기 내부스냅핏의 상단부에는 후크 형태의 걸림부가 마련될 수 있다. 상기 걸림부는 상기 내벽부재보다 더 내측으로 돌출되어, 상기 내벽부재 내측에 수용된 기판의 가장자리 상면을 지지할 수 있다.
내부스냅핏은, 배터리 모듈의 탑플레이트 조립체의 조립 과정에서 하부하우징과 기판을 간편하게 임시 조립한 상태로 취급할 수 있도록 하여, 조립 공정을 한층 편리하게 해준다. 또한 스냅핏 구조를 채용함으로써, 향후 발생할 수 있는 셀 감시 회로의 유지 보수 과정에서 기판을 하부하우징으로부터 쉽게 탈거할 수 있다.
상기 내벽부재는 상기 기판수용홀을 통해 상기 탑플레이트를 관통할 수 있다.
내벽부재의 상단부가 탑플레이트의 상면보다 더 높게 배치되면, 탑플레이트의 상면을 따라 흘러들어 기판으로 유입될 수도 있는 수분의 침투를 효과적으로 방지할 수 있다.
상기 베이스부재에는 상기 베이스부재로부터 상방으로 연장되어 상기 탑플레이트의 내측 가장자리에 탄성 체결되는 외부스냅핏이 마련될 수 있다.
상기 외부스냅핏의 상단부에 마련된 걸림 형상은 상기 내벽부재보다 더 외측으로 돌출되어 상기 탑플레이트의 상면을 지지할 수 있다.
상기 베이스부재에서 상기 내벽부재 외측에 마련된 외측부의 적어도 일부는 상기 탑플레이트의 저면에 접하거나 이에 고정될 수 있다.
따라서 탑플레이트의 기판수용홀의 하부 공간으로부터, 상기 하부하우징을 상방으로 끼워 넣으면, 상기 베이스부재의 외측부가 상기 하부하우징의 상방 이동을 규제하고, 상기 외부스냅핏의 상단의 후크 걸림 형상이 상기 하부하우징의 하방 이동을 규제할 수 있다. 이에 따라, 하부하우징은 상기 탑플레이트에 임시 체결 상태를 유지할 수 있어 조립 공정과 유지보수 과정이 한층 편리해질 수 있다.
상기 베이스부재의 외측부는 상기 노이즈방지홈의 하부를 커버할 수 있다. 노이즈방지홈은 무선통신안테나의 신호의 노이즈 발생을 감소시키기 위해 금속 재질의 부재를 제거한 구성이므로, 수지 재질의 하부하우징으로 해당 부위를 대신 커버하여도 무방하다.
상기 하부하우징에서 상기 커넥터수용홈과 대응하는 부위에는 수용홈노출홈이 마련될 수 있다. 이러한 수용홈노출홈은, 상기 하부하우징에서 상기 베이스부재와 상기 내벽부재가 삭제된 형태일 수 있다.
상기 상부하우징은 기판수용홀의 상부를 커버할 수 있다.
상기 상부하우징은 상기 노이즈방지홈의 상부를 커버할 수 있다.
상기 상부하우징은 상기 커넥터수용홈의 상부를 커버할 수 있다.
상기 상부하우징은: 상기 탑플레이트의 상면에 안착되는 안착부재; 상기 안착부재의 내측 부위로부터 상방으로 연장되고, 상기 하부하우징의 내벽부재를 둘러싸는 외벽부재; 및 상기 외벽부재의 상부에 연결되고, 상기 기판을 커버하는 커버부재를 포함할 수 있다.
상기 안착부재의 외측 가장자리 하부에는 하향단턱이 형성될 수 있다. 이에 따라 상부하우징의 가장자리와 상기 탑플레이트 상면 사이의 실링 능력을 더 높여 외부의 수분 침투를 방지할 수 있다.
상기 하향단턱보다 내부에 존재하는 상기 탑플레이트의 상면 영역은, 그 외부 영역보다 상방으로 약간 돌출된 단턱 형상을 구비할 수 있다. 이에 따라 외부의 수분 침투 방지 효과를 더욱 높일 수 있다.
상기 상부하우징의 외벽부재는 상기 하부하우징의 내벽부재보다 더 외측에 배치될 수 있다.
상기 상부하우징은 체결부재를 통해 상기 탑플레이트에 고정될 수 있다.
상기 체결부재는 상기 안착부재와 상기 탑플레이트를 관통하여 상기 베이스부재에서 상기 내벽부재 외측에 마련된 외측부에 고정될 수 있다. 상기 하부하우징이 외부스냅핏을 통해 상기 탑플레이트에 가체결된 상태에서 위와 같이 체결부재를 사용하여 조립하면, 조립 공정이 한층 간편해질 수 있다. 아울러, 유지보수를 위해 상기 기판에 접근하고자 할 때, 상기 체결부재를 분리하고 상부하우징을 들어내더라도 하부하우징이 상기 탑플레이트에 가체결된 상태를 유지하고 있게 되어, 작업이 한층 편리해진다.
본 발명에 따른 셀 감시 회로와 배터리 제어회로 연결 구조는, 이들을 무선으로 연결하여 배선을 생략할 수 있다. 이에 따라 배터리 팩의 구조와 조립이 간단해지고, 배선의 손상으로 인해 발생할 수 있는 사고를 예방할 수 있다.
또한 본 발명에 따르면, 셀 감시 회로를 배터리 모듈의 상부에 배치하고, 탑플레이트에 노이즈방지홈을 구성함으로써, 배터리 모듈의 케이싱을 금속으로 제작하여 강도를 충분히 확보하면서도, 셀 감시 회로와 배터리 제어회로 간의 무선 통신에 아무런 지장이 없다.
또한 본 발명에 따르면, 배터리 모듈의 케이싱을 구성하는 플레이트에 셀 감시 회로를 설치하여 조립 및 설치가 용이하면서도, 이러한 설치 구조를 통해 외부의 수분이 내부로 유입되지 않도록 방지하는 것이 가능하다.
또한 본 발명에 따르면, 배터리 모듈의 탑플레이트에 간단한 구조로 셀 감시 회로가 설치되어 있기 때문에, 해당 부품에 접근 및 분해가 용이하여 유지 보수가 용이하다.
또한 본 발명에 따르면, 배터리 모듈의 탑플레이트에 셀 감시 회로를 설치하기 위해 탑플레이트에 기판수용홀을 형성하였음에도, 케이싱의 내부와 외부가 확실히 격리되어, 배터리 모듈 내부에서, 발화가 발생하더라도 화염의 전파를 최대한 지연시켜 승객의 도피 시간을 충분히 확보할 수 있다.
상술한 효과와 더불어 본 발명의 구체적인 효과는 이하 발명을 실시하기 위한 구체적인 사항을 설명하면서 함께 기술한다.
도 1은 본 발명에 따른 무선 통신이 가능한 셀 감시회로가 적용된 배터리 모듈의 사시도이다.
도 2는 도 1의 배터리 모듈의 탑플레이트 조립체의 사시도이다.
도 3과 도 4는 도 2의 탑플레이트 조립체의 분해 사시도이다.
도 5는 기판을 수용한 하부하우징을 탑플레이트에 체결한 상태에서 무선통신안테나가 있는 부위를 확대하여 나타낸 평면도이다.
도 6은 기판을 수용한 하부하우징을 탑플레이트에 체결한 상태의 평면도이다.
도 7은 도 1의 VII-VII 단면에서 탑플레이트 조립체 부분을 확대하여 나타낸 도면이다.
[부호의 설명]]
1: 배터리 모듈 10: 케이싱 11: 베이스플레이트 13: 엔드플레이트 15: 탑플레이트(금속, 알루미늄) 16: 기판수용훌 162: 커넥터수용홈 164: 노이즈방지홈 17: 플레이트체결홀 18: 탑케이블(fPCB 케이블) 19: 방열부재(탄성변형재질) 20: 기판 22: 기판커넥터 24: 무선통신안테나 40: 하부하우징(합성수지) 41: 베이스부재 412: 하우징체결홀 43: 내벽부재 45: 내부스냅핏 47: 외부스냅핏 49: 수용홈노출홈 60: 상부하우징(합성수지) 61: 안착부재 612: 하향단턱 63: 외벽부재 65: 커버부재 d: 이격거리 B: 체결부재(볼트) C: 셀
전술한 목적, 특징 및 장점은 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 후술되며, 이에 따라 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 것이다. 본 발명을 설명함에 있어서 본 발명과 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 상세한 설명을 생략한다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 도면에서 동일한 참조부호는 동일 또는 유사한 구성요소를 가리키는 것으로 사용된다.
비록 제1, 제2 등이 다양한 구성요소들을 서술하기 위해서 사용되나, 이들 구성요소들은 이들 용어에 의해 제한되지 않음은 물론이다. 이들 용어들은 단지 하나의 구성요소를 다른 구성요소와 구별하기 위하여 사용하는 것으로, 특별히 반대되는 기재가 없는 한, 제1 구성요소는 제2 구성요소일 수도 있음은 물론이다.
명세서 전체에서, 특별히 반대되는 기재가 없는 한, 각 구성요소는 단수일 수도 있고 복수일 수도 있다.
이하에서 구성요소의 "상부 (또는 하부)" 또는 구성요소의 "상 (또는 하)"에 임의의 구성이 배치된다는 것은, 임의의 구성이 상기 구성요소의 상면 (또는 하면)에 접하여 배치되는 것뿐만 아니라, 상기 구성요소와 상기 구성요소 상에 (또는 하에) 배치된 임의의 구성 사이에 다른 구성이 개재될 수 있음을 의미할 수 있다.
또한 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접촉"된다고 기재된 경우, 상기 구성요소들은 서로 직접적으로 연결되거나 또는 접촉될 수 있지만, 각 구성요소 사이에 다른 구성요소가 "개재"되거나, 각 구성요소가 다른 구성요소를 통해 "연결", "결합" 또는 "접촉"될 수도 있는 것으로 이해되어야 할 것이다.
본 명세서에서 사용되는 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "구성된다" 또는 "포함한다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 여러 구성 요소들, 또는 여러 단계들을 반드시 모두 포함하는 것으로 해석되지 않아야 하며, 그 중 일부 구성 요소들 또는 일부 단계들은 포함되지 않을 수도 있고, 또는 추가적인 구성 요소 또는 단계들을 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다.
명세서 전체에서, "A 및/또는 B" 라고 할 때, 이는 특별한 반대되는 기재가 없는 한, A, B 또는 A 및 B 를 의미하며, "C 내지 D" 라고 할 때, 이는 특별한 반대되는 기재가 없는 한, C 이상이고 D 이하인 것을 의미한다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조로 하여 상세히 설명한다.
본 발명의 실시예는, 마스터 레벨인 배터리 제어회로(미도시)와 무선통신 가능한 슬레이브 레벨인 셀 감시 회로를 구비한 배터리 모듈(1)이다. 상기 셀 감시 회로는 무선통신안테나(24)가 실장된 기판(20)에 구현된다. 그리고 상기 기판(20)은 상기 배터리 모듈(1)의 상부면에 설치된다. 이에 따라 상기 셀 감시회로는 배터리 제어회로와 원활하게 무선 통신을 할 수 있다.
상기 배터리 모듈(1)은, 전후방향의 길이(깊이)가 좌우방향의 길이(폭)보다 더 길고, 상하방향 길이(높이)가 폭보다 더 짧은 직육면체 형상일 수 있다. 상기 배터리 모듈(1)은 위와 같은 직육면체 형상의 케이싱(10) 내부에 복수 개의 셀(C)이 수용된 구조일 수 있다.
상기 케이싱(10)은, 직육면체 형상에서 저면과 양 측면이 일체로 형성된 금속 재질(가령 알루미늄 재질)의 베이스플레이트(11)와, 상기 배터리 모듈(1)의 전면과 후면을 덮는 각각 덮는 한 쌍의 엔드플레이트(13)와, 상기 배터리 모듈(1)의 상면을 덮는 탑플레이트(15)를 포함할 수 있다.
상기 베이스플레이트(11)는 금속 시트를 절곡하여 제작할 수 있다. 상기 엔드플레이트(13)에는 배터리의 온도를 측정하는 센서를 포함할 수 있다. 상기 탑플레이트(15)는 상기 기판(20)를 포함할 수 있다. 상기 기판(20)과 상기 센서는 탑플레이트(15)의 저면에 부착된 탑케이블(18)을 통해 전기적으로 연결될 수 있다.
상기 탑플레이트(15)는, 상기 기판(20)과, 상기 기판(20)을 수용하기 위한 하우징(40, 60) 들을 포함하는 조립체를 이룰 수 있다.
탑플레이트(15)는 금속 시트 재질로 제작되어, 케이싱(10)의 강성을 확보할 수 있다. 금속 재질은 무선 통신을 방해하여 노이즈를 야기한다. 이에, 상기 탑플레이트(15)에는, 상기 기판(20)을 수용하기 위한 기판수용홀(16)이 형성되어 있다.
실질적으로 상기 탑플레이트(15)는 전후방향으로 연장되는 장변과, 좌우방향으로 연장되는 단변을 가지는 직사각형 형상일 수 있다. 그리고 상기 기판수용홀(16) 역시, 실질적으로, 전후방향으로 연장되는 장변과, 좌우방향으로 연장되는 단변을 가지는 직사각형 형상일 수 있다. 상기 기판수용홀(16)은 상기 탑플레이트(15)의 중앙부에 배치되어, 기판수용홀(16)에 의해 규정되는 탑플레이트(15)의 내주와 탑플레이트(15)의 외주 간의 거리가 최대한 확보되도록 한다. 이에 따라 기판수용홀(16)이 탑플레이트(15)의 강성을 저하시키는 일을 방지하거나 최소화할 수 있다.
상기 기판(20)은 상기 기판수용홀(16)과 대응하는 형상과 크기를 가질 수 있다. 즉 상기 기판(20)은 전후방향으로 연장되는 장변과, 좌우방향으로 연장되는 단변을 가지는 직사각형 형상일 수 있다.
상기 기판(20)의 장변 측 가장자리에는 무선통신안테나(24)가 실장될 수 있다. 상기 무선통신안테나(24)는 기판(20)의 가장자리에 실장되어, 기판 내의 다른 소자와의 신호 간섭을 최소화할 수 있다.
상기 탑플레이트(15)는 금속재질로 구성되어, 상기 무선통신안테나(24)의 신호에 노이즈를 야기할 수 있다. 이에, 상기 무선통신안테나(24)와 인접하여 배치되는 상기 탑플레이트(15)의 내주에는, 탑플레이트(15)를 더 절취하여 기판수용홀(16)을 확대한 형태의 노이즈방지홈(164)이 마련될 수 있다.
상기 노이즈방지홈(164)에 의해, 상기 무선통신안테나(24)로부터 소정의 거리(d)만큼 이격된 공간 내에는, 탑플레이트(15)를 구성하는 금속 부재가 존재하지 않도록 할 수 있다.
상기 이격거리(d)는 10mm 이상일 수 있다. 상기 이격거리(d)를 10mm보다 작으면, 탑플레이트(15)의 금속 재질이 무선 통신 신호에 노이즈를 야기한다. 즉 상기 이격거리(d)를 10mm 이상 확보하면, 무선통신안테나(24)의 무선 신호가 탑플레이트(15)를 구성하는 금속 부재에 의해 간섭되어 노이즈가 발생하는 현상을 현격히 줄일 수 있어 배터리 제어회로와의 무선 통신을 원활히 할 수 있다.
상기 노이즈방지홈(164)에 의해 확보되는 상기 이격거리(d)는 20mm 이하일 수 있다. 이격거리(d)가 20mm를 초과하면, 노이즈 발생 방지 현상의 감소는 거의 없으면서 탑플레이트(15)의 강성만 약해져 버린다.
상기 무선통신안테나(24)는 기판(20)의 장변 측 가장자리에 마련되는 것이 바람직하다. 이에 따라, 직사각형 형태의 기판수용홀(16)의 네 변과 기판(20)의 네 변이 각각 서로 인접하며 마주하도록 함으로써, 기판수용홀(16)을 규정하는 탑플레이트(15)의 내주에 의해 기판(20)의 전후방향 위치와 좌우방향 위치를 규제할 수 있게 된다.
가령, 무선통신안테나(24)가 기판(20)의 단변 측 가장자리에 마련된다면, 무선통신안테나(24)로부터 이격거리(d)를 확보하기 위해 기판수용홀(16)의 단변에 노이즈방지홈(164)을 형성해야 한다. 그런데, 노이즈방지홈(164)의 폭이 기판수용홀(16)의 단변의 폭보다 더 크다면, 기판수용홀(16)의 단변에 대응하는 탑플레이트(15)의 내주 부분이 모두 노이즈방지홈(164)을 형성하기 위해 절취된다. 그러면, 무선통신안테나(24)가 실장된 기판(20)의 단변 측 가장자리는 기판수용홀(16)의 단변에 대응하는 탑플레이트(15)의 내주에 의해 위치 규제되지 못하게 된다.
상기 기판(20)은 배터리 모듈(1)의 온도를 감지하는 센서와 연결된다. 상술한 바와 같이 상기 센서는 엔드플레이트(13)에 설치될 수 있다. 그리고 상기 센서와 기판(20)은 탑케이블(18)을 통해 연결될 수 있다. 상기 탑케이블(18)은, 가령 상기 기판수용홀(16)을 회피하며 탑플레이트(15)의 저면에 고정되는 플렉시블 인쇄회로기판(FPCB: flexible printed circuit board)일 수 있다.
상기 기판(20)은 상기 탑케이블(18)과 연결되는 기판커넥터(22)를 구비할 수 있다. 상기 기판커넥터(22)는 기판(20)의 가장자리에 마련되고, 상기 기판커넥터(22)의 입구는 기판(20)의 가장자리로부터 측방으로 멀어지는 방향을 바라보도록 배치될 수 있다.
상기 기판수용홀(16)에서 상기 기판커넥터(22)가 실장된 기판(20)의 가장자리 부분과 대응하는 부위에는, 상기 탑플레이트(15)의 내주 부분을 더 절취한 형태의 커넥터수용홈(162)이 마련될 수 있다. 이에 따라 탑케이블(18)과 기판커넥터(22)의 연결을 용이하게 할 수 있다.
상기 기판커넥터(22) 역시, 상기 무선통신안테나(24)와 마찬가지로, 기판(20)의 장변 측 가장자리에 마련되는 것이 바람직하다. 이에 따라, 커넥터수용홈(162)을 형성하였음에도 불구하고, 직사각형 형태의 기판수용홀(16)의 네 변과 기판(20)의 네 변이 각각 서로 인접하며 마주하도록 함으로써, 기판수용홀(16)을 규정하는 탑플레이트(15)의 내주에 의해 기판(20)의 전후방향 위치와 좌우방향 위치를 규제할 수 있다.
상기 기판(20)을 상기 기판수용홀(16)에 배치한 상태에서 상기 탑플레이트(15)에 고정시키기 위해, 상기 탑플레이트 조립체는 상기 탑플레이트(15)의 저면에서 상기 기판(20)의 하부를 지지하는 하부하우징(40)과, 상기 탑플레이트(15)의 상면에서 상기 기판(20)과 상기 기판수용홀(16)을 덮는 상부하우징(60)을 더 포함한다. 상기 기판(20)은 무선통신을 해야 하므로, 상기 하부하우징(40)과 상부하우징(60)은 무선 통신에 장애를 일으키지 않는 재질로 제작될 수 있다. 가령 이러한 재질은 합성수지 재질일 수 있다.
상기 하부하우징(40)과 상부하우징(60)은, 상기 기판(20)에 실장된 무선통신안테나(24)에서 발생하는 무선 신호에 영향을 미치지 않으면서도, 상기 기판(20)을 수용하며 상기 탑플레이트(15)에 고정하고, 상기 기판(20)을 보호한다.
상기 하부하우징(40)은 상기 기판수용홀(16)의 하부를 커버할 수 있다. 부가적으로, 상기 하부하우징(40)은 상기 노이즈방지홈(164)의 하부를 커버할 수 있다. 부가적으로, 상기 하부하우징(40)은 상기 커넥터수용홈(162)의 하부를 커버하지 않고 노출시킬 수 있다.
상기 하부하우징(40)은 상기 기판(20)의 저면을 지지하고, 상기 기판(20)의 가장자리를 지지할 수 있다.
상기 하부하우징(40)은 베이스부재(41) 및 상기 베이스부재(41)로부터 상방으로 연장되는 내벽부재(43)를 포함할 수 있다. 상기 내벽부재(43)는 상기 기판(20)과 대응하는 직사각형 루프 형상일 수 있다. 상기 내벽부재(43)는 폐루프 형상이거나, 일부 구간이 삭제된 루프 형상일 수 있다.
상기 베이스부재(41)에서 상기 내벽부재(43) 내측에 마련된 공간에 상기 기판(20)이 수용될 수 있다. 이에 따라 상기 베이스부재(41)는 상기 기판(20)의 저면을 지지하고, 상기 내벽부재(43)는 상기 기판(20)의 가장자리를 둘러싸며 이를 지지할 수 있다.
상기 베이스부재(41)에는 상기 베이스부재(41)로부터 상방으로 연장되어 상기 기판의 외주면에 탄성 체결되는 내부스냅핏(45)이 마련될 수 있다. 상기 내부스냅핏(45)의 적어도 하부는 상기 내벽부재(43)와도 연결될 수 있다.
상기 내부스냅핏(45)의 상단부에는 후크 형태의 걸림부가 마련될 수 있다. 상기 걸림부는 상기 내벽부재(43)보다 더 내측으로 돌출되어 있다. 이에 따라 기판(20)을 내벽부재(43) 안쪽 공간에 삽입할 때, 상기 후크 형태의 걸림부는 기판(20)을 수용하도록 외측으로 탄성 변형될 수 있다, 그리고 상기 걸림부는, 기판(20)을 수용한 뒤에는 탄성 복원되어 상기 내벽부재(43) 내측에 수용된 기판(20)의 상면을 지지할 수 있다.
상기 내부스냅핏(45)은, 하부하우징(40)과 기판(20)을 간편하게 선 조립한 상태로 취급할 수 있도록 하여 조립 공정을 한층 편리하게 해주고, 유지 보수 과정에서 하부하우징(40)으로부터 기판(20)의 탈거를 용이하게 해준다.
하부하우징(40)을 탑플레이트(15)에 설치하는 과정에서, 상기 내벽부재(43)는 상기 기판수용홀(16)을 통해 상기 탑플레이트(15)를 관통할 수 있다. 이에 따라, 상기 기판(20)의 외주와 상기 기판수용홀(16)을 규정하는 탑플레이트(15)의 내주 사이에 상기 내벽부재(43)가 개재될 수 있다. 상기 내벽부재(43)는 상기 기판(20)의 가장자리와 상기 탑플레이트(15)가 직접 접촉하지 않도록 해준다. 또한 내벽부재(43)의 상단부가 탑플레이트(15)의 상면보다 더 높게 배치되어, 탑플레이트(15)의 상면을 따라 흘러들어 기판(20)으로 유입될 수도 있는 수분의 침투를 효과적으로 방지할 수 있다.
조립 과정에서 상기 하부하우징(40)의 내벽부재(43)를 상기 탑플레이트(15)의 기판수용홀(16)에 삽입하면, 상기 하부하우징(40)이 상기 탑플레이트(15)에 임시 체결되도록 할 수 있다. 이를 위해 상기 베이스부재(41)에는, 상기 베이스부재(41)로부터 상방으로 연장되어 기판수용홀(16)을 규정하는 상기 탑플레이트(15)의 내주에 탄성 체결되는 외부스냅핏(47)이 마련될 수 있다. 상기 외부스냅핏(47)의 하부는 상기 내벽부재(43)에도 연결될 수 있다. 상기 외부스냅핏(47)은, 상기 내부스냅핏(45)과 중첩되지 않는 위치에 마련되어, 상호 간섭되지 않도록 할 수 있다.
상기 외부스냅핏(47)의 상단부에 마련된 걸림 형상은 상기 내벽부재(43)보다 더 외측으로 돌출되어, 상기 하부하우징(40)의 내벽부재(43)를 상기 기판수용홀(16)에 삽입할 때 내측으로 탄성 변형될 수 있다. 상기 걸림 형상은 내벽부재(43)가 기판수용홀(16)을 관통한 뒤에는 탄성 복원되어 상기 탑플레이트(15)의 상면을 지지할 수 있다.
한편, 상기 베이스부재(41)에서 상기 내벽부재(43)보다 내측에 마련된 부분(내측부)은 기판(20)의 하부를 지지하고, 상기 내벽부재(43)보다 외측에 마련된 부분(외측부)은 상기 탑플레이트(15)의 저면에 고정될 수 있다.
즉 탑플레이트(15)의 기판수용홀(16) 하부에서, 상기 하부하우징(40)을 상방으로 끼워 넣으면, 상기 베이스부재(41)의 외측부가 상기 하부하우징(40)의 상방 이동을 규제하고, 상기 외부스냅핏(47)의 상단의 후크 걸림 형상이 상기 하부하우징(40)의 하방 이동을 규제한다. 즉 하부하우징(40)은 별도의 체결부재(B)를 사용하기 전에도 상기 탑플레이트(15)에 임시 체결된다. 이는 조립과 유지 보수에 편리함을 제공한다.
상기 베이스부재(41)의 외측부는 상기 노이즈방지홈(164)의 하부를 커버한다. 수지 재질의 하부하우징(40)은 무선통신안테나(24)의 무선 통신을 방해하지 않는다.
상기 하부하우징(40)에서 상기 커넥터수용홈(162)과 대응하는 부위에는 상기 베이스부재(41)의 외측부와 상기 내벽부재(43)가 삭제된 수용홈노출홈(49)이 마련된다. 즉 수용홈노출홈(49)은 상기 커넥터수용홈(162)의 하부를 커버하지 않고 하방으로 노출시킨다. 이에 따라, 탑케이블(18)과 기판커넥터(22)의 연결이 용이하다.
상기 상부하우징(60)은 기판수용홀(16)의 상부를 커버한다. 상기 상부하우징(60)은 상기 노이즈방지홈(164)의 상부도 커버하고, 상기 커넥터수용홈(162)의 상부도 커버한다. 즉 상기 상부하우징(60)은 상기 탑플레이트(15)의 홀 부위를 완전히 덮는다.
상기 상부하우징(60)은, 상기 기판수용홀(16)과 노이즈방지홈(164)과 커넥터수용홈(162)을 둘러싸며 상기 탑플레이트(15)의 상면에 안착되는 안착부재(61)를 포함한다.
상기 안착부재(61)에는 체결부재(B)가 관통하는 홀이 마련된다. 그리고 이와 대응하는 상기 탑플레이트(15) 부위에도 상기 체결부재(B)가 관통하는 플레이트체결홀(17)이 마련된다. 그리고 이와 대응하는 상기 하부하우징(40) 외측부에는 상기 체결부재(B)와 체결되는 하우징체결홀(41)이 마련된다. 상기 체결부재(B)는 상기 안착부재(61)의 홀과 플레이트체결홀(17)을 관통하여, 상기 하우징체결홀(41)에 체결되는 볼트일 수 있다.
상기 안착부재(61)의 외측 가장자리 하부에는 하향단턱(612)이 마련된다. 따라서 상기 체결부재(B)를 조이면, 상기 하향단턱(612)이 상기 탑플레이트(15) 상면에 밀착되게 된다. 상기 하향단턱(612)은 폐루프 형태를 이룬다. 이에 따라 상부하우징(60)의 가장자리와 상기 탑플레이트(15) 상면 사이의 실링이 이루어저 외부의 수분 침투를 방지할 수 있다.
상기 상부하우징(60)은, 상기 안착부재(61)의 내측 부위로부터 상방으로 연장되고, 상기 하부하우징(40)의 내벽부재(43)를 둘러싸는 외벽부재(63)를 더 포함한다. 상기 상부하우징(60)의 외벽부재(63)는 상기 하부하우징(40)의 내벽부재(43)보다 더 외측에 배치된다.
상기 상부하우징(60)은, 상기 외벽부재(63)의 상부에 연결되고, 상기 기판(20)을 커버하는 커버부재(65)를 더 포함한다.
상기 상부하우징(60)은 체결부재(B)를 통해 상기 탑플레이트(15)에 고정된다. 상기 하부하우징(40)은 기판(20)을 수용한 상태에서 외부스냅핏(47)을 통해 탑플레이트(15)에 임시 체결된다. 그리고 상기 탑플레이트(15) 상부에서 상기 상부하우징(60)으로 상기 하부하우징(40)을 덮으며 체결부재(B)를 체결하면, 상기 탑플레이트(15)를 사이에 두고 상기 하부하우징(40)과 상기 상부하우징(60)이 상호 밀착된다.
기판(20)을 유지 보수하고자 할 때에는, 상기 체결부재(B)를 풀고 상기 상부하우징(60)을 들어내면 된다. 그러면, 하부하우징(40)은 상기 탑플레이트(15)에 임시 고정된 상태를 유지하게 된다. 이 상태에서 상기 기판(20)에 접근하여 기판(20)을 교체하는 등의 작업을 용이하게 할 수 있다.
상기 상부하우징(60)과 상기 하부하우징(40)을 상기 탑플레이트(15)에 체결하고, 상기 탑플레이트(15) 저면에 탑케이블(18)이 부착된 상태에서, 상기 탑플레이트(15)의 하부에는 탄성 변형 재질의 방열부재(19)가 부착될 수 있다.
상기 케이싱(10) 내부에는 도 7에 도시된 바와 같이 복수 개의 파우치 셀(C)이 수직으로 세워진 상태로 수용될 수 있고, 셀(C)로부터 상방으로 연장되는 리드가 버스바에 전기적으로 연결될 수 있다. 그리고, 최종적으로 탑플레이트 조립체를 덮어 배터리 모듈(1)의 조립을 마무리 지을 수 있다.
이러한 배터리 모듈(1)에 따르면, 셀 감시 회로와 배터리 제어회로를 무선으로 연결하여, 배터리 모듈(1)에서 배터리 팩으로 연결되는 복잡한 배선을 생략할 수 있다. 이에 따라 배터리 팩의 구조와 조립이 간단해지고, 배선의 손상으로 인해 발생할 수 있는 사고를 예방할 수 있다.
또한 이러한 배터리 모듈(1)에 따르면, 기판(20)을 배터리 모듈(1)의 상부에 배치하고, 탑플레이트(15)에 노이즈방지홈(164)을 구성함으로써, 셀 감시 회로와 배터리 제어회로 간의 무선 통신에 아무런 지장이 없도록 하면서도 배터리 모듈의 케이싱을 금속으로 제작하여 강도 확보가 가능하다.
또한 탑플레이트(15)에 하부하우징(40)과 상부하우징(60)을 설치함으로써, 외부의 수분이 내부로 유입되지 않도록 방지하는 것이 가능하고, 배터리 셀(C)에서 누설된 가스가 외부 공기와 만나 발화하는 것을 차단하여, 배터리 셀(C)에서 가스가 누설되더라도 발화를 지연시키거나 방지할 수 있다.
아울러 배터리 모듈(1)의 탑플레이트(15)에 간단한 구조로 셀 감시 회로가 구현된 기판(20)을 설치하였기 때문에, 기판(20)에 접근 및 분해가 용이하여 유지 보수가 용이하다.
전술된 실시예는 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로 이해되어야 하며, 본 발명의 범위는 전술된 상세한 설명보다는 후술될 특허청구범위에 의해 나타내어질 것이다. 그리고 후술될 특허청구범위의 의미 및 범위는 물론, 그 등가개념으로부터 도출되는 모든 변경 및 변형 가능한 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
이상과 같이 본 발명에 대해서 예시한 도면을 참조로 하여 설명하였으나, 본 명세서에 개시된 실시예와 도면에 의해 본 발명이 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술사상의 범위 내에서 통상의 기술자에 의해 다양한 변형이 이루어질 수 있음은 자명하다. 아울러 앞서 본 발명의 실시예를 설명하면서 본 발명의 구성에 따른 작용 효과를 명시적으로 기재하여 설명하지 않았을 지라도, 해당 구성에 의해 예측 가능한 효과 또한 인정되어야 함은 당연하다.

Claims (27)

  1. 배터리 모듈의 상부를 커버하는 탑플레이트 조립체로서,
    금속 재질의 탑플레이트;
    상기 탑플레이트의 일부 영역에 마련된 기판수용홀;
    상기 기판수용홀에 수용되는 기판;
    상기 기판에 실장된 무선통신안테나; 및
    상기 기판을 수용하며 상기 탑플레이트에 고정하는 비금속 재질의 하우징;을 포함하고,
    상기 기판수용홀은:
    상기 무선통신안테나로부터 소정의 이격거리를 확보하도록 상기 금속 재질의 탑플레이트를 절취한 노이즈방지홈;을 구비하는, 탑플레이트 조립체.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 무선통신안테나는, 상기 기판의 외측 가장자리 중 제1부분에 가장 가깝게 배치되어 실장된, 탑플레이트 조립체.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 노이즈방지홈은, 상기 기판수용홀에 의해 규정되는 상기 탑플레이트의 내측 가장자리 중 상기 제1부분에 인접한 제2부분이 상기 기판의 외측 가장자리로부터 더욱 이격되도록 함몰된 부분에 의해 규정되는, 탑플레이트 조립체.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 기판의 외측 가장자리 형상과, 상기 기판수용홀에 의해 규정되는 상기 탑플레이트의 내측 가장자리의 형상은 실질적으로 대응하고,
    상기 노이즈방지홈은, 상기 탑플레이트의 내측 가장자리의 일부가, 이와 대응하는 상기 기판의 외측 가장자리로부터 더욱 이격되도록 함몰된 부위에 의해 규정되는, 탑플레이트 조립체.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 이격거리는 10mm 이상인, 탑플레이트 조립체.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 하우징은:
    상기 탑플레이트의 저면에서 상기 기판의 하부를 지지하는 수지 재질의 하부하우징; 및
    상기 탑플레이트의 상면에서 상기 기판과 상기 기판수용홀을 덮는 수지 재질의 상부하우징;을 포함하는, 탑플레이트 조립체.
  7. 청구항 6에 있어서,
    상기 하부하우징은 상기 노이즈방지홈의 하부를 커버하고,
    상기 상부하우징은 상기 노이즈방지홈의 상부를 커버하는, 탑플레이트 조립체.
  8. 청구항 6에 있어서,상기 하부하우징은:
    베이스부재; 및
    상기 베이스부재로부터 상방으로 연장되어 상기 기판수용홀을 통해 상기 탑플레이트를 관통하는 내벽부재;를 포함하고,
    상기 베이스부재에서 상기 내벽부재 내측에 마련된 공간에 상기 기판이 수용되는, 탑플레이트 조립체.
  9. 청구항 8에 있어서,
    상기 베이스부재에서 상기 내벽부재 외측에 마련된 외측부의 적어도 일부는 상기 탑플레이트의 저면에 고정되고, 상기 외측부는 상기 노이즈방지홈의 하부를 커버하는, 탑플레이트 조립체.
  10. 청구항 8에 있어서,
    상기 베이스부재에는 상기 베이스부재로부터 상방으로 연장되는 내부스냅핏이 마련되고,
    상기 내부스냅핏의 상단부에 마련된 걸림 형상은 상기 내벽부재보다 더 내측으로 돌출되고,
    상기 내부스냅핏은, 상기 기판의 외측 가장자리에 탄성 체결되는, 탑플레이트 조립체.
  11. 청구항 8에 있어서,
    상기 베이스부재에는, 상기 베이스부재로부터 상방으로 연장되는 외부스냅핏이 마련되고,
    상기 외부스냅핏의 상단부에 마련된 걸림 형상은 상기 내벽부재보다 더 외측으로 돌출되고,
    상기 외부스냅핏은, 상기 기판수용홀에 의해 규정되는 상기 탑플레이트의 내측 가장자리에 탄성 체결되는, 탑플레이트 조립체.
  12. 청구항 1에 있어서,
    상기 기판의 가장자리에는, 상기 배터리 모듈의 온도를 측정하는 센서와 연결되는 기판커넥터가 실장되고,
    상기 기판수용홀에 의해 규정되는 상기 탑플레이트의 내측 가장자리에서 상기 기판커넥터가 실장된 기판의 가장자리 부분과 대응하는 부위에는, 상기 탑플레이트를 절취한 커넥터수용홈이 마련된, 탑플레이트 조립체.
  13. 청구항 12에 있어서,
    상기 탑플레이트의 저면에는 상기 기판커넥터와 상기 센서를 연결하는 탑케이블이 부착되고,
    상기 탑케이블은 상기 하우징을 회피하여 배치된 fPCB 케이블을 포함하는, 탑플레이트 조립체.
  14. 청구항 12에 있어서,
    상기 하우징은:
    상기 탑플레이트의 저면에서 상기 기판의 하부를 지지하는 수지 재질의 하부하우징; 및
    상기 탑플레이트의 상면에서 상기 기판과 상기 기판수용홀을 덮는 수지 재질의 상부하우징;을 포함하고,
    상기 하부하우징에서 상기 커넥터수용홈과 대응하는 부위에는 수용홈노출홈이 마련되고,
    상기 상부하우징은 상기 커넥터수용홈의 상부를 커버하는, 탑플레이트 조립체.
  15. 청구항 14에 있어서,
    상기 하부하우징은:
    베이스부재; 및
    상기 베이스부재로부터 상방으로 연장되어 상기 기판수용홀을 통해 상기 탑플레이트를 관통하는 내벽부재;를 포함하고,
    상기 수용홈노출홈은, 상기 베이스부재와 상기 내벽부재의 일부가 삭제된 형태인, 탑플레이트 조립체.
  16. 청구항 8에 있어서,
    상기 상부하우징은:
    상기 탑플레이트의 상면에 안착되는 안착부재;
    상기 안착부재의 내측 부위로부터 상방으로 연장되고, 상기 하부하우징의 내벽부재를 둘러싸는 외벽부재; 및
    상기 외벽부재의 상부에 연결되고, 상기 기판과 상기 기판수용홀을 커버하는 커버부재;를 포함하는, 탑플레이트 조립체.
  17. 청구항 16에 있어서,
    상기 안착부재의 외측 가장자리 하부에는 하향단턱이 형성된, 탑플레이트 조립체.
  18. 청구항 16에 있어서,
    상기 외벽부재는 상기 내벽부재보다 더 외측에 배치된, 탑플레이트 조립체.
  19. 청구항 16에 있어서,
    체결부재가, 상기 안착부재와 상기 탑플레이트를 관통하여, 상기 베이스부재에서 상기 내벽부재 외측에 마련된 외측부에 고정되는, 탑플레이트 조립체.
  20. 배터리 모듈의 상부를 커버하는 탑플레이트 조립체로서,
    금속 재질의 탑플레이트;
    상기 탑플레이트의 일부 영역에 마련된 기판수용홀;
    상기 기판수용홀에 수용되는 기판;
    상기 기판에 실장된 무선통신안테나; 및
    상기 기판을 수용하며 상기 탑플레이트에 고정하는 비금속 재질의 하우징;을 포함하고,
    상기 하우징은:
    상기 탑플레이트의 저면에서 상기 기판의 하부를 지지하는 수지 재질의 하부하우징; 및
    상기 탑플레이트의 상면에서 상기 기판과 상기 기판수용홀을 덮는 수지 재질의 상부하우징;을 포함하고,
    상기 하부하우징은:
    베이스부재; 및
    상기 베이스부재로부터 상방으로 연장되어 상기 기판수용홀을 통해 상기 탑플레이트를 관통하는 내벽부재;를 포함하고,
    상기 내벽부재는 상기 탑플레이트의 상면보다 상방으로 더 돌출되며,
    상기 베이스부재에서 상기 내벽부재 내측에 마련된 공간에 상기 기판이 수용되는, 탑플레이트 조립체.
  21. 청구항 20에 있어서,
    상기 베이스부재에는 상기 베이스부재로부터 상방으로 연장되는 내부스냅핏이 마련되고,
    상기 내부스냅핏의 상단부에 마련된 걸림 형상은 상기 내벽부재보다 더 내측으로 돌출되고,
    상기 내부스냅핏은, 상기 기판의 외측 가장자리에 탄성 체결되는, 탑플레이트 조립체.
  22. 청구항 20에 있어서,
    상기 베이스부재에는, 상기 베이스부재로부터 상방으로 연장되는 외부스냅핏이 마련되고,
    상기 외부스냅핏의 상단부에 마련된 걸림 형상은 상기 내벽부재보다 더 외측으로 돌출되고,
    상기 외부스냅핏은, 상기 기판수용홀에 의해 규정되는 상기 탑플레이트의 내측 가장자리에 탄성 체결되는, 탑플레이트 조립체.
  23. 청구항 22에 있어서,
    상기 하부하우징의 베이스부재에서 상기 내벽부재 외측에 마련된 외측부의 적어도 일부는 상기 탑플레이트의 저면에 접하는, 탑플레이트 조립체.
  24. 청구항 20에 있어서,
    상기 상부하우징은:
    상기 탑플레이트의 상면에 안착되는 안착부재;
    상기 안착부재의 내측 부위로부터 상방으로 연장되고, 상기 하부하우징의 내벽부재를 둘러싸는 외벽부재; 및
    상기 외벽부재의 상부에 연결되고, 상기 기판 상부를 커버하는 커버부재;를 포함하는, 탑플레이트 조립체.
  25. 청구항 24에 있어서,
    상기 안착부재의 외측 가장자리 하부에는 하향단턱이 형성된, 탑플레이트 조립체.
  26. 청구항 24에 있어서,
    상기 외벽부재는 상기 내벽부재보다 더 외측에 배치된, 탑플레이트 조립체.
  27. 청구항 24에 있어서,
    체결부재가, 상기 안착부재와 상기 탑플레이트를 관통하여, 상기 베이스부재에서 상기 내벽부재 외측에 마련된 외측부에 고정되는, 탑플레이트 조립체.
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