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KR20090082717A - 하이브리드 전기자동차용 ｂｍｓ 보드 일체형 고전압배터리팩 - Google Patents

하이브리드 전기자동차용 ｂｍｓ 보드 일체형 고전압배터리팩 Download PDF

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Publication number
KR20090082717A
KR20090082717A KR1020080008639A KR20080008639A KR20090082717A KR 20090082717 A KR20090082717 A KR 20090082717A KR 1020080008639 A KR1020080008639 A KR 1020080008639A KR 20080008639 A KR20080008639 A KR 20080008639A KR 20090082717 A KR20090082717 A KR 20090082717A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
battery pack
high voltage
cable
battery cell
bms board
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
KR1020080008639A
Other languages
English (en)
Inventor
유상길
최경덕
강희선
Original Assignee
넥스콘 테크놀러지 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 넥스콘 테크놀러지 주식회사 filed Critical 넥스콘 테크놀러지 주식회사
Priority to KR1020080008639A priority Critical patent/KR20090082717A/ko
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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/42—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
    • H01M10/425—Structural combination with electronic components, e.g. electronic circuits integrated to the outside of the casing
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
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    • B60K6/20—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs
    • B60K6/22—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by apparatus, components or means specially adapted for HEVs
    • B60K6/28—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by apparatus, components or means specially adapted for HEVs characterised by the electric energy storing means, e.g. batteries or capacitors
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Abstract

본 발명은 BMS 보드를 일체로 구비하는 하이브리드 전기자동차용 BMS 보드 일체형 고전압 배터리팩에 관한 것으로,
종래에는 배터리 셀과 BMS 보드가 분리되어 있었기 때문에 배터리 셀 전압을 측정하기 위해서는 배터리 셀로부터 BMS 보드까지 케이블을 연결하여야 했고, 그에 따라 배터리 셀(2) 전압이 케이블 전송로를 통해 전달됨으로써 선로저항성분 때문에 전압강하가 일어나며, 상기 선로의 케이블 피복이 탈피된 경우 케이블 간에 쇼트(Short)가 발생하여 화재가 일어날 위험성이 잠재되어 있게 되는 문제가 있었고, 고전압 배터리팩(1)과 BMS 보드(6)를 연결해주기 위해 배터리 셀 전압 센싱부 전극, 하네스 케이블, 케이블 터미널, 콘넥터 등의 많은 부품이 사용되므로 원가가 상승됨은 물론 고전압 배터리팩(1)의 부피가 커지게 되는 문제가 있었던 바,
고전압 배터리팩(11)의 형상과 전극의 위치와 모양에 맞게 BMS 보드(12)의 단자부를 설계하여 배터리 셀(13) 위에서 고정나사(14)를 이용하여 고전압 배터리 팩(11)의 상단면에 BMS 보드(12)를 조립한 것을 특징으로 하는 본 발명에 의하면 배터리 셀 전압 센싱 케이블의 선로 저항을 제거할 수 있게 되고, 배터리 셀 전압 센싱 케이블, 터미널, 콘넥터 등의 부품수를 줄임으로써 원가절감을 할 수 있게 되며, 잠재적인 케이블 쇼트(Cable Short)로 인한 화재위험성을 제거할 수 있게 될 뿐 아니라 케이블의 하네스 작업을 없앰으로써 작업공수를 줄일 수 있게 되어 생산성을 향상시킬 수 있게 되고, 종래의 BMS 보드를 내장하는 케이스의 공간을 없앨 수 있게 되어 고전압 배터리팩의 부피를 줄일 수 있게 되는 등의 효과를 얻을 수 있게 된다.
Figure P1020080008639
하이브리드 전기자동차, 고전압 배터리팩, BMS 보드, 배터리 셀, 고정나사

Description

하이브리드 전기자동차용 ＢＭＳ 보드 일체형 고전압 배터리팩 {a High Voltage Battery Pack assembled BMS Board for a Hybrid Electric Vehicle}
본 발명은 내연기관의 엔진과 배터리의 전원을 이용한 모터를 동력원으로 사용하는 하이브리드 전기자동차(HEV; Hybrid Electric Vehicle)용 배터리팩에 관한 것으로, 더 자세하게는 BMS 보드를 일체로 구비하는 하이브리드 전기자동차용 BMS 보드 일체형 고전압 배터리팩에 관한 것이다.
하이브리드 전기자동차(HEV; Hybrid Electric Vehicle)는 내연기관의 엔진과 배터리의 전원을 이용한 모터를 동력원으로 사용한다.
최근 하이브리드 전기자동차용 배터리로는 리튬 배터리가 주로 사용되고 있는 실정인 바, 이 리튬 배터리는 액체 전해질을 사용하는 리튬이온(Li-ion) 배터리와 고체 성분인 폴리머 전해질을 사용하는 리튬폴리머(Li-Polymer) 배터리가 있다.
하이브리드 전기자동차에 있어서는 배터리의 필요 용량에 따라 셀(Cell)을 50~100개 정도를 직렬 연결하여 하나의 팩(Pack) 형태로 차량에 장착하게 된다.
한편 상기 하이브리드 전기자동차용 고전압 배터리팩은 다수의 배터리 셀(Battery Cell)과 BMS(Battery Management System; 배터리관리시스템) 보드를 구비하게 되는데, 종래에는 배터리 셀과 BMS 보드가 분리되어 있었기 때문에 배터리 셀 전압을 측정하기 위해서는 배터리 셀로부터 BMS 보드까지 케이블을 연결하여야 했다.
즉, 도 1에는 종래의 고전압 배터리 팩과 BMS 보드가 분리된 구성도가 도시되어 있는 바, 도 1과 같이 종래에는 고전압 배터리팩(1)에서 배터리 셀 전압을 측정하기 위해서 배터리 셀(2)에서 케이블 터미널(7)을 고정나사(3)로 연결하여 배터리 셀 전압을 센싱하고, 센싱한 배터리 셀 전압을 하네스 케이블(4)을 통해 BMS 보드(6)의 콘넥터(5)로 전달하였다.
이처럼 종래에는 고전압 배터리팩(1)과 BMS 보드(6)가 분리되어 있고, 배터리 셀(2)의 전압을 측정하기 위해서는 배터리 셀(2)에 케이블 터미널(7)을 연결하여 케이블 전송로를 통해 BMS 보드에 배터리 셀(2) 전압을 전달하였다.
따라서 종래에는 배터리 셀(2) 전압이 케이블 전송로를 통해 전달됨으로써 선로저항성분 때문에 전압강하가 일어나며, 상기 선로의 케이블 피복이 탈피된 경우 케이블 간에 쇼트(Short)가 발생하여 화재가 일어날 위험성이 잠재되어 있게 되는 문제가 있었다.
또한 종래에는 고전압 배터리팩(1)과 BMS 보드(6)를 연결해주기 위해 배터리 셀 전압 센싱부 전극, 하네스 케이블, 케이블 터미널, 콘넥터 등의 많은 부품이 사용되므로 원가가 상승되고, 고전압 배터리팩(1)의 부피가 커지게 되는 문제가 있었 다.
본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 감안하여 안출한 것이며, 그 목적이 하이브리드 전기자동차(HEV; Hybrid Electric Vehicle)용 고전압 배터리팩에 BMS 보드를 일체화함으로써 케이블에서 발생하는 선로저항을 최소화시키고, 케이블과 콘넥터, 터미널 등의 원자재를 줄임으로써 원가절감에 기여할 수 있도록 하고, 작업공수를 줄여 생산성을 향상시킬 수 있도록 하며, 고전압 배터리팩의 크기를 줄일 수 있도록 하는 하이브리드 전기자동차용 BMS 보드 일체형 고전압 배터리팩을 제공하는 데에 있는 것이다.
본 발명은 상기의 목적을 달성하기 위하여 고전압 배터리팩의 상단면에 BMS 보드를 조립하되, 고전압 배터리팩의 형상과 전극의 위치와 모양에 맞게 BMS 보드의 단자부를 설계하여 배터리 셀 위에서 고정나사를 이용하여 바로 조립할 수 있도록 하는 것을 특징으로 한다.
즉, 본 발명의 하이브리드 전기자동차용 BMS 보드 일체형 고전압 배터리팩은 고전압 배터리팩의 형상과 배터리 셀 전극의 위치와 모양에 맞게 BMS 보드의 단자부를 설계하여 배터리 셀 위에서 고정나사를 이용하여 고전압 배터리 팩의 상단면 에 BMS 보드를 조립한 것이다.
본 발명에 있어서는 하이브리드 전기자동차용 고전압 배터리 팩과 BMS 보드를 일체화함으로써 종래기술에 비해 배터리 셀 전압 센싱 케이블의 선로 저항을 제거할 수 있게 되고, 배터리 셀 전압 센싱 케이블, 터미널, 콘넥터 등의 부품수를 줄임으로써 원가절감을 할 수 있게 되며, 잠재적인 케이블 쇼트(Cable Short)로 인한 화재위험성을 제거할 수 있게 된다.
또한 케이블의 하네스 작업을 없앰으로써 작업공수를 줄일 수 있게 되어 생산성을 향상시킬 수 있게 되고, 종래의 BMS 보드를 내장하는 케이스의 공간을 없앨 수 있게 되어 고전압 배터리팩의 부피를 줄일 수 있게 되는 등의 효과를 얻을 수 있게 된다.
이하 본 발명의 구체적인 기술내용을 첨부도면에 의거하여 더욱 자세히 설명하면 다음과 같다.
도 5에는 본 발명의 BMS 보드 일체형 고전압 배터리팩 구성도가 도시되어 있고, 도 6에는 본 발명의 BMS 보드 일체형 고전압 배터리팩의 분해 사시도가 도시되어 있다.
본 발명은 하이브리드 전기자동차용 BMS 보드 일체형 고전압 배터리팩은 고 전압 배터리팩(11)의 형상과 배터리 셀 전극(13a)의 위치와 모양에 맞게 BMS 보드(12)의 단자부를 설계하여 배터리 셀(13) 위에서 고정나사(14)를 이용하여 고전압 배터리 팩(11)의 상단면에 BMS 보드(12)를 조립한 것이다.
도면부호중 미설명부호 15는 배터리팩 케이스, 16은 배터리팩 커버이다.
본 발명은 종래의 장방형 케이스 형태로 제작되었던 BMS 보드를 고전압 배터리팩 형상에 맞게 설계함으로써 고전압 배터리팩 상단면에 조립할 수 있도록 한 것으로, 배터리 셀 고정나사(14)를 이용하여 BMS 보드(12)와 배터리 셀(13)을 함께 고정함으로써 조립성을 향상시켜 고전압 배터리팩(11)의 작업공수를 줄일 수 있게 된다.
또한 배터리 셀(13)의 전압을 배터리의 양 전극단자에서 바로 BMS 보드(12)의 단자부에 고정나사(14)로 직접 연결하여 배터리 셀(13)의 전압을 측정할 수 있게 되며, 그에 따라 선로 저항을 최소화시킬 수 있게 되고, 하네스 케이블과 케이블 터미널(Cable Terminal), 콘넥터, BMS 케이스 등의 부품수를 줄일 수 있게 된다.
도 1은 종래의 고전압 배터리 팩과 BMS 보드가 분리된 구성도
도 2는 종래의 분리형 BMS 보드 평면사진
도 3은 종래의 BMS 케이스 사시사진
도 4는 종래의 BMS 센싱 보드 평면사진
도 5는 본 발명의 BMS 보드 일체형 고전압 배터리팩 구성도
도 6은 본 발명의 BMS 보드 일체형 고전압 배터리팩의 분해 사시도
< 도면의 주요 부분에 대한 부호 설명 >
11 : 고전압 배터리팩 12 : BMS 보드
13 : 배터리 셀 14 : 고정나사

Claims (1)

  1. 고전압 배터리팩(11)의 형상과 배터리 셀 전극(13a)의 위치와 모양에 맞게 BMS 보드(12)의 단자부를 설계하여 배터리 셀(13) 위에서 고정나사(14)를 이용하여 고전압 배터리 팩(11)의 상단면에 BMS 보드(12)를 조립한 것을 특징으로 하는 하이브리드 전기자동차용 BMS 보드 일체형 고전압 배터리팩.
KR1020080008639A 2008-01-28 2008-01-28 하이브리드 전기자동차용 ｂｍｓ 보드 일체형 고전압배터리팩 Ceased KR20090082717A (ko)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101249031B1 (ko) * 2010-12-10 2013-04-01 주식회사 이랜텍 배터리팩 모듈
KR101293310B1 (ko) * 2012-04-18 2013-08-05 주식회사 이랜텍 전원공급완충부를 포함하는 배터리팩
KR101338240B1 (ko) * 2012-04-18 2013-12-10 주식회사 이랜텍 비엠에스 피시비모듈 연결구조가 개선된 배터리팩
US9472797B2 (en) 2011-05-25 2016-10-18 Samsung Sdi Co., Ltd. Battery pack

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Patent event date: 20100519

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