KR101483685B1 - Apparatus and method for cutting high voltage of battery pack for vehicle - Google Patents

Apparatus and method for cutting high voltage of battery pack for vehicle Download PDF

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Abstract

본 발명은 차량 충돌 발생시 차량용 배터리 팩에 포함된 배터리 모듈 간의 연결을 차단함으로써 차량용 배터리 팩의 고전압을 차단하는 장치 및 방법을 개시한다. 본 발명에 따른 차량 충돌시 복수의 배터리 모듈이 포함된 차량용 배터리 팩의 고전압을 차단하는 장치는, 차량의 충돌을 감지하는 충돌 감지부; 상기 배터리 모듈 사이에 설치되어 상기 복수의 배터리 모듈을 서로 전기적으로 접속시키는 버스바; 상기 버스바에 물리적 힘을 인가하여 상기 버스바를 절단하는 버스바 절단부; 및 상기 충돌 감지부에 의해 차량의 충돌이 감지된 경우, 상기 배터리 모듈 사이의 전기적 접속을 차단하기 위해 상기 버스바 절단부로 버스바 절단 신호를 전송하는 제어부;를 포함한다.Disclosed is an apparatus and method for shutting off the connection between battery modules included in a battery pack for a vehicle when a vehicle collision occurs to shut off the high voltage of the battery pack for a vehicle. An apparatus for interrupting a high voltage of a vehicle battery pack including a plurality of battery modules in a vehicle crash according to the present invention includes: a collision sensing unit for sensing a collision of a vehicle; A bus bar installed between the battery modules to electrically connect the plurality of battery modules to each other; A bus bar cutting part for cutting the bus bar by applying a physical force to the bus bar; And a control unit for transmitting a busbar cutoff signal to the busbar cutoff unit to cut off electrical connection between the battery modules when a collision of the vehicle is detected by the collision sensing unit.

Description

차량용 배터리 팩의 고전압을 차단하는 장치 및 방법{Apparatus and method for cutting high voltage of battery pack for vehicle}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an apparatus and a method for cutting a high voltage of a battery pack for a vehicle,

본 발명은 차량용 배터리 팩의 고전압을 차단하는 장치 및 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 차량 충돌 발생시 차량용 배터리 팩에 포함된 배터리 모듈 간의 연결을 차단함으로써 차량용 배터리 팩의 고전압을 차단하는 장치 및 방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an apparatus and method for shutting off a high voltage of a battery pack for a vehicle by blocking connection between battery modules included in the battery pack for a vehicle when a vehicle collision occurs .

최근, 노트북, 비디오 카메라, 휴대용 전화기 등과 같은 휴대용 전자 제품의 수요가 급격하게 증대되고, 하이브리드 자동차, 전기 자동차, 에너지 저장용 축전지, 로봇, 위성 등의 개발이 본격화됨에 따라, 반복적인 충방전이 가능한 고성능 이차 전지에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다.In recent years, demand for portable electronic products such as notebook computers, video cameras, and portable telephones has increased sharply, and development of hybrid vehicles, electric vehicles, energy storage batteries, robots, Studies on high performance secondary batteries have been actively conducted.

현재 상용화된 이차 전지로는 니켈 카드뮴 전지, 니켈 수소 전지, 니켈 아연 전지, 리튬 이차 전지 등이 있는데, 이 중에서 리튬 이차 전지는 니켈 계열의 이차 전지에 비해 메모리 효과가 거의 일어나지 않아 충 방전이 자유롭고, 자가 방전율이 매우 낮으며 에너지 밀도가 높은 장점으로 각광을 받고 있다.The secondary rechargeable batteries are nickel-cadmium batteries, nickel-hydrogen batteries, nickel-zinc batteries, and lithium secondary batteries. Among them, lithium secondary batteries have almost no memory effect compared to nickel- It is very popular because of its low self-discharge rate and high energy density.

한편, 최근 배터리와 관련하여 사회적으로 가장 큰 이슈가 되고 있는 것이 배터리의 안전성 문제이다. 노트북이나 휴대폰의 경우, 사용 인구가 급격히 증가하고 있고, 배터리의 폭발은 휴대용 전자제품의 파손을 가져올 뿐만 아니라 화재로 연결될 수 있다는 점에서 배터리의 안전성 확보가 중요한 문제로 인식되고 있다. 따라서, 종래에는 배터리의 이상상태 감지시 충방전 전류를 차단하여 배터리의 안전성을 확보하는 다양한 보호 장치들이 사용되고 있다. On the other hand, the safety issue of the battery is one of the biggest social issues in recent years. In the case of a notebook or a mobile phone, the usage population is rapidly increasing, and explosion of the battery not only leads to breakage of the portable electronic product but also can be connected to a fire. Accordingly, in the past, various protection devices have been used to shut off the charging / discharging current when the abnormal state of the battery is detected to secure the safety of the battery.

이러한 종래의 배터리 팩 보호 장치는 적어도 하나 이상의 배터리 모듈로 이루어진 배터리 모듈 집합체와 연결되고, 일반적으로 과충전, 과방전, 단락, 과전류 등의 이상 상태가 발생되었을 경우 배터리 팩을 보호하기 위해 충방전 전류가 흐르는 선로를 비가역적으로 단선시켜 전류의 흐름을 차단하는 퓨즈와 충방전 전류의 크기를 감지하기 위한 센스 저항(sense resistor)을 포함한다.Such a conventional battery pack protecting apparatus is connected to a battery module assembly composed of at least one battery module. Generally, when an abnormal state such as overcharge, over discharge, short-circuit, over-current occurs, a charge / discharge current A fuse for interrupting the current flow by irreversibly disconnecting the flowing line, and a sense resistor for sensing the magnitude of charge and discharge current.

하지만, 이러한 보호 장치들은 하이브리드 자동차나 전기 자동차 등에 이용되는 차량용 배터리의 안전성 확보에 미흡한 경우가 많다. 특히, 차량용 배터리는 다수의 단위 배터리 모듈들이 직렬로 연결되어 모터를 구동하기 위한 고전압을 생성하고 있다. 이와 같은 상황에서, 차량의 충돌 사고가 발생하는 경우, 차량에 탑재된 각종 전자 기기는 물론 차량 운전자를 비롯한 탑승자는 이러한 배터리 팩의 고전압에 노출될 수 있다. 따라서, 탑승자에 감전 사고를 일으켜 인명 피해를 발생시킬 우려가 있다. 또한, 전자 기기와 같은 각종 부품들을 파손시킬 수 있고, 이는 제동 장치와 같은 각종 전자 제어 시스템의 오작동을 일으켜 추가적인 피해를 발생시킬 수 있다.However, these protective devices are often insufficient in securing the safety of vehicle batteries used in hybrid vehicles and electric vehicles. Particularly, in a vehicle battery, a plurality of unit battery modules are connected in series to generate a high voltage for driving the motor. In such a situation, when a vehicle collision occurs, not only various electronic devices mounted on the vehicle, but also occupants including the vehicle driver can be exposed to the high voltage of such a battery pack. Therefore, there is a fear of causing an electric shock accident to the passenger and causing personal injury. In addition, various components such as electronic equipment may be damaged, which may cause malfunction of various electronic control systems such as a braking device, and may cause additional damage.

종래에도 이와 같은 문제점을 해결하기 위하여 차량 충돌 사고 발생시 배터리 팩의 BMS(Battery Management System)가 퓨즈를 융단시켜 배터리 팩에 대한 충방전 경로를 차단하는 구성하는 것과 같은 다양한 방안이 모색되고 있다. 그러나, 이와 같은 종래의 방법에 의하더라도 차량용 배터리 팩은 여전히 고전압 상태에 있게 되고, 또한 차량에는 차체와 같이 전기 전도성을 갖는 많은 부품들이 존재하므로 이러한 경로를 통해 탑승자에 감전을 일으키고, 각종 전자 기기들의 파손과 오작동을 초래할 수 있다. 더욱이, 차량 사고로 종래의 보호 장치가 제대로 작동하지 않아 퓨즈를 차단하는 등의 조치를 취하지 못하는 경우에는, 탑승자의 감전과 같은 사고의 위험성은 더욱 높아질 수 있게 된다.Conventionally, in order to solve such a problem, a variety of measures have been sought such that a battery management system (BMS) of a battery pack carries out a fuse rupture to block a charging / discharging path for a battery pack when a vehicle collision occurs. However, even with such a conventional method, the vehicle battery pack is still in a high voltage state, and there are many parts having electric conductivity like a vehicle body in the vehicle, so that an electric shock is generated in the occupant through such a path, It may cause breakage and malfunction. In addition, when the conventional protection device does not operate properly due to a vehicle accident and the fuse can not be taken, the risk of an accident such as an electric shock of the occupant can be further increased.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로서, 차량 충돌 발생시 이를 감지하여 배터리 팩의 고전압을 차단함으로써 탑승자와 차량의 안전성을 확보할 수 있는 장치 및 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, it is an object of the present invention to provide an apparatus and method for securing the safety of a passenger and a vehicle by detecting high voltage of a battery pack when a vehicle collision occurs, .

본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기의 설명에 의해서 이해될 수 있으며, 본 발명의 실시예에 의해 보다 분명하게 알게 될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허 청구 범위에 나타낸 수단 및 그 조합에 의해 실현될 수 있음을 쉽게 알 수 있을 것이다.Other objects and advantages of the present invention will become apparent from the following description, and it will be understood by those skilled in the art that the present invention is not limited thereto. It will also be readily apparent that the objects and advantages of the invention may be realized and attained by means of the instrumentalities and combinations particularly pointed out in the appended claims.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 차량 충돌시 복수의 배터리 모듈이 포함된 차량용 배터리 팩의 고전압을 차단하는 장치는, 차량의 충돌을 감지하는 충돌 감지부; 상기 배터리 모듈 사이에 설치되어 상기 복수의 배터리 모듈을 서로 전기적으로 접속시키는 버스바; 상기 버스바에 물리적 힘을 인가하여 상기 버스바를 절단하는 버스바 절단부; 및 상기 충돌 감지부에 의해 차량의 충돌이 감지된 경우, 상기 배터리 모듈 사이의 전기적 접속을 차단하기 위해 상기 버스바 절단부로 버스바 절단 신호를 전송하는 제어부;를 포함한다.According to another aspect of the present invention, there is provided an apparatus for shutting off a high voltage of a vehicle battery pack including a plurality of battery modules in a vehicle crash, the apparatus comprising: a collision sensing unit for sensing a collision of a vehicle; A bus bar installed between the battery modules to electrically connect the plurality of battery modules to each other; A bus bar cutting part for cutting the bus bar by applying a physical force to the bus bar; And a control unit for transmitting a busbar cutoff signal to the busbar cutoff unit to cut off the electrical connection between the battery modules when a collision of the vehicle is detected by the collision sensing unit.

또한, 상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 차량 충돌시 복수의 배터리 모듈이 포함된 차량용 배터리 팩의 고전압을 차단하는 방법은, (S1) 차량의 충돌을 감지하는 단계; 및 (S2) 상기 배터리 모듈 사이에 설치되어 상기 복수의 배터리 모듈을 서로 전기적으로 접속시키는 버스바를 절단하여 상기 배터리 모듈 사이의 전기적 접속을 차단하는 단계;를 포함한다.According to another aspect of the present invention, there is provided a method of interrupting a high voltage of a battery pack for a vehicle including a plurality of battery modules, the method comprising: sensing a collision of a vehicle; And (S2) cutting off a bus bar provided between the battery modules to electrically connect the plurality of battery modules to each other, thereby blocking an electrical connection between the battery modules.

본 발명에 의하면, 차량 충돌시 이를 감지하여 차량용 배터리 팩의 고전압을 근원적으로 신속하게 차단할 수 있다. According to the present invention, when a vehicle collides with the vehicle, the high voltage of the battery pack for a vehicle can be quickly and quickly shut off.

따라서, 차량 탑승자가 배터리 팩의 고전압에 노출될 수 있는 위험성을 조기에 차단하여, 운전자나 동승자와 같은 차량 탑승자의 감전 사고를 예방할 수 있다. 또한, 차량의 각종 전자 기기 등의 부품이 배터리 팩의 고전압으로 인해 파손되거나 오작동을 일으키는 것을 방지하여 추가적인 물적, 인적 피해를 일으키는 것을 막을 수 있다.Accordingly, the risk that the vehicle occupant may be exposed to a high voltage of the battery pack can be prevented early, thereby preventing an electric shock accident of a vehicle occupant such as a driver or a passenger. In addition, it is possible to prevent the parts such as various electronic devices of the vehicle from being damaged or malfunction due to the high voltage of the battery pack, thereby preventing additional physical and personal damage.

뿐만 아니라, 차량 충돌로 인하여 퓨즈 융단과 같은 종래의 보호 장치가 제대로 작동하지 않는 경우에도, 배터리 팩의 고전압에 의한 탑승자와 차량의 피해를 신속하고 효율적으로 방지할 수 있다.In addition, even when the conventional protection device such as fuse rubbing does not operate properly due to a vehicle collision, it is possible to quickly and effectively prevent the damage of the passenger and the vehicle due to the high voltage of the battery pack.

본 명세서에 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 것이며, 후술하는 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어 해석되어서는 아니 된다.
도 1은, 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 차량용 배터리 팩의 고전압 차단 장치의 기능적 구성을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 2는, 버스바에 이탈바가 구비된 실시예를 개략적으로 도시하는 도면이다.
도 3은, 버스바에 대하여 복수의 지점을 절단하는 구성의 일례를 도시하는 도면이다.
도 4는, 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 배터리 팩의 고전압 차단 방법을 개략적으로 나타낸 흐름도이다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The accompanying drawings, which are incorporated in and constitute a part of the specification, illustrate preferred embodiments of the invention and, together with the description of the invention given below, serve to further the understanding of the technical idea of the invention, And should not be construed as limiting.
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a schematic view showing a functional configuration of a high-voltage breaking device of a battery pack for a vehicle according to a preferred embodiment of the present invention; FIG.
2 is a view schematically showing an embodiment in which a release bar is provided on a bus bar.
3 is a diagram showing an example of a configuration for cutting a plurality of points with respect to a bus bar.
4 is a flowchart schematically illustrating a high voltage blocking method of a battery pack for a vehicle according to an embodiment of the present invention.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. Prior to this, terms and words used in the present specification and claims should not be construed as limited to ordinary or dictionary terms, and the inventor should appropriately interpret the concepts of the terms appropriately It should be interpreted in accordance with the meaning and concept consistent with the technical idea of the present invention based on the principle that it can be defined.

따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상에 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
Therefore, the embodiments described in the present specification and the configurations shown in the drawings are only the most preferred embodiments of the present invention and do not represent all the technical ideas of the present invention. Therefore, It is to be understood that equivalents and modifications are possible.

도 1은, 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 차량용 배터리 팩의 고전압 차단 장치의 기능적 구성을 개략적으로 도시한 도면이다. 도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 차량용 배터리 팩의 고전압 차단 장치는 충돌 감지부(110), 버스바(120), 버스바 절단부(130) 및 제어부(140)를 포함한다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a schematic view showing a functional configuration of a high-voltage breaking device of a battery pack for a vehicle according to a preferred embodiment of the present invention; FIG. Referring to FIG. 1, a high voltage breaking apparatus for a vehicle battery pack according to the present invention includes a collision sensing unit 110, a bus bar 120, a bus bar cutting unit 130, and a control unit 140.

상기 충돌 감지부(110)는, 차량에 가해진 충격을 감지하여 차량의 충돌을 감지하고 감지된 충돌 신호를 제어부(140)로 전송한다. 때문에 충돌 감지부(110)는 차량에 가해지는 충격을 감지하기 위한 충격 감지 센서 등을 차량의 범퍼나 차체 옆면에 구비하고 있다. 상기 충돌 감지부(110)는 다양한 형태로 구현될 수 있다. 일 예로, 충돌 사고 발생시 에어백을 작동시키기 위해 충돌을 감지하는 충돌 감지부(110)가 사용될 수 있다. 이 밖에도, 본 발명이 속한 기술분야에 공지된 다양한 충돌 감지부(110)가 채용될 수 있을 것이며, 본 발명은 충돌 감지부(110)의 구체적인 실시예에 의해 한정되지 않는다.The collision sensing unit 110 senses an impact applied to the vehicle, detects a collision of the vehicle, and transmits the sensed collision signal to the control unit 140. Therefore, the collision sensing unit 110 is provided with a shock sensor or the like on the side of the bumper of the vehicle or the vehicle body for sensing the impact applied to the vehicle. The collision sensing unit 110 may be implemented in various forms. For example, the collision sensing unit 110 may be used to detect a collision to operate the airbag when a collision occurs. In addition, various types of collision sensing units 110 known in the art may be employed, and the present invention is not limited to the specific embodiment of the collision sensing unit 110.

한편, 도 1에 도시된 바와 같이, 일반적으로 차량용 배터리 팩에는 단위 배터리 모듈(200)이 복수 개 포함되어 있다. 그리고, 각각의 단위 배터리 모듈(200)들은 직렬로 연결되는 경우가 많다. 하이브리드 자동차나 전기 자동차와 같은 차량은 모터를 구동시키기 위하여 고전압을 필요로 하기 때문이다.Meanwhile, as shown in FIG. 1, a plurality of unit battery modules 200 are generally included in a battery pack for a vehicle. In addition, each unit battery module 200 is often connected in series. A vehicle such as a hybrid car or an electric car requires a high voltage to drive the motor.

상기 버스바(120)는, 이와 같이 연결된 단위 배터리 모듈(200) 사이에 설치되어 복수의 배터리 모듈(200)을 서로 전기적으로 접속시키는 구성요소이다. 이와 같이, 버스바(120)는 모듈(200)과 모듈(200) 사이의 전기적 접속을 제공하기 때문에 전기 전도성이 좋은 재질로 만들어져야 한다. 예를 들어, 구리와 같은 금속이 버스바(120)로 이용될 수 있다. 또한, 버스바(120)는 배터리 팩의 내부 구조나 배터리 모듈(200)의 연결 상태 등에 따라, 다양한 형태로 만들어질 수 있다. 예를 들어, 전선과 같이 유동성이 있는 형태로 만들어지거나, 금속판과 같이 유동성이 없는 형태로 만들어질 수 있다. 본 발명이 이러한 버스바(120)의 특정 재질이나 형태에 의해 한정되는 것은 아니며, 다양한 재질과 형태의 버스바(120)가 이용될 수 있다.The bus bar 120 is a component that is installed between the unit battery modules 200 and electrically connects the plurality of battery modules 200 to each other. As such, the bus bar 120 must be made of a material of good electrical conductivity, since it provides an electrical connection between the module 200 and the module 200. For example, a metal such as copper may be used as the bus bar 120. In addition, the bus bar 120 may be formed in various forms depending on the internal structure of the battery pack, the connection state of the battery module 200, and the like. For example, it may be made into a fluid form such as a wire, or may be made into a fluid form such as a metal plate. The present invention is not limited to the specific material or shape of the bus bar 120, and bus bars 120 having various materials and shapes can be used.

상기 버스바 절단부(130)는, 도 1에서 화살표로 도시된 바와 같이 버스바(120)에 물리적 힘을 인가하여 버스바(120)를 절단한다. 버스바(120)가 절단되면, 모듈(200)과 모듈(200) 사이에 직렬 접속이 끊어지게 되므로 차량용 배터리 팩의 고전압이 차단된다.The bus bar cutting unit 130 cuts the bus bar 120 by applying a physical force to the bus bar 120 as shown by arrows in FIG. When the bus bar 120 is cut, the serial connection between the module 200 and the module 200 is cut off, so that the high voltage of the automobile battery pack is cut off.

버스바 절단부(130)가 버스바(120)를 절단하기 위해 물리적 힘을 인가하는 형태는 다양한 방식으로 구현될 수 있다.The manner in which the bus bar cutter 130 applies a physical force to cut the bus bar 120 can be implemented in a variety of ways.

바람직하게는, 상기 버스바 절단부(130)는 버스바(120)를 절단하기 위한 물리적 힘으로서 고압 가스를 이용할 수 있다. 예를 들어, 버스바(120) 주변에 고압 가스 분사 장치를 구비하고, 상기 고압 가스 분사 장치가 고압 가스를 버스바(120)로 직접 분사하도록 할 수 있다. 이 경우, 버스바(120)는 강력한 고압 가스 분사력으로 인해 절단될 수 있다. 또 다른 예로, 버스바(120) 주변에 버스바(120)를 절단하기 위한 절단날을 구비하고, 고압 가스가 절단날로 분사되도록 할 수도 있다. 이 경우, 고압 가스 분사력이 절단날을 작동시켜 버스바(120)를 절단하도록 할 수 있다.Preferably, the bus bar cutout 130 may utilize a high pressure gas as a physical force to cut the bus bar 120. For example, a high-pressure gas injection device may be provided around the bus bar 120, and the high-pressure gas injection device may inject high-pressure gas directly into the bus bar 120. In this case, the bus bar 120 can be cut due to a strong high-pressure gas injection force. As another example, a cutting blade for cutting the bus bar 120 around the bus bar 120 may be provided so that the high-pressure gas is injected into the cutting blade. In this case, the high-pressure gas injection force can cut the bus bar 120 by operating the cutting edge.

그러나, 본 발명의 버스바 절단부(130)가 이와 같이 가스를 이용한 특정 방식에 한정되는 것은 아니다. 예를 들면, 버스바(120) 주변에 구비된 톱날을 회전 구동시켜 버스바(120)를 절단하는 형태로도 구현될 수 있다.However, the bus bar cutting unit 130 of the present invention is not limited to the specific method using gas. For example, the saw blade provided around the bus bar 120 may be rotationally driven to cut the bus bar 120.

한편, 상기 버스바(120)에는 이탈바가 구비될 수 있다. 여기서, 이탈바란 물리적 힘의 인가에 의해 상기 버스바(120)로부터 이탈 가능하도록 설치된 것이다. 즉, 평상시에는 버스바(120)의 일부로서 배터리 모듈(200) 사이의 전기적 접속을 제공하나, 버스바(120)로부터 이탈시 상기 버스바(120)가 절단되는 효과를 갖게 된다. 상기 이탈바가 상기 버스바(120)에 설치되는 형태는 다양한 방식으로 구현될 수 있다. 예를 들어, 콘센트 플러그와 같은 방식으로 상기 이탈바가 버스바(120)에 연결되도록 할 수 있다. 이 경우, 이탈바에 물리적 힘이 인가되면 플러그가 뽑히면서 이탈바가 버스바(120)로부터 분리되게 된다. 한편, 상기 이탈바로는 차량 정비 등의 경우에 배터리 모듈(200) 사이의 연결을 수동으로 차단하기 위해 마련된 안전 스위치(safety switch)가 이용될 수도 있다. 본 발명은 이와 같이 이탈바의 구체적 형태나 연결 방식 등에 의해 제한되지 않는다.Meanwhile, the bus bar 120 may include a release bar. Here, the release bar is provided so as to be detachable from the bus bar 120 by application of a physical force. That is, the bus bar 120 normally provides electrical connection between the battery modules 200 as a part of the bus bar 120, but has an effect of cutting the bus bar 120 when it is detached from the bus bar 120. The manner in which the release bar is installed in the bus bar 120 may be implemented in various ways. For example, the outlet bar may be connected to the bus bar 120 in the same manner as an outlet plug. In this case, when a physical force is applied to the release bar, the release bar is disengaged from the bus bar 120 as the plug is withdrawn. Meanwhile, a safety switch may be used to manually disconnect the connection between the battery modules 200 in case of vehicle maintenance or the like. The present invention is not limited by the specific configuration of the release bar, the connection method, and the like.

도 2는, 버스바(120)에 이탈바(121)가 구비된 실시예를 개략적으로 도시하는 도면이다.2 is a view schematically showing an embodiment in which the release bar 121 is provided on the bus bar 120. As shown in Fig.

도 2를 참조하면, 모듈(200)과 모듈(200) 사이를 연결하는 일부 버스바(120)에 이탈바(121)가 구비되어 있다. 도 2에서는, 3개의 버스바(120) 중 1개의 버스바(120)에만 이탈바(121)가 구비되어 있는 것으로 도시되었으나, 2개의 버스바(120) 또는 3개의 버스바(120) 모두에 이탈바(121)가 구비될 수도 있다.Referring to FIG. 2, a release bar 121 is provided on a part of the bus bar 120 connecting between the module 200 and the module 200. 2, it is shown that only one bus bar 120 among three bus bars 120 is provided with a release bar 121. However, in the case where two bus bars 120 or all three bus bars 120 are provided, A release bar 121 may be provided.

상기 버스바 절단부(130)는, 도 2에 도시된 바와 같이 이탈바(121)에 고압 가스(131)를 분사하여 버스바(120)를 절단할 수 있다. 이와 같이 버스바에 구비된 이탈바(121)에 고압 가스(131)를 분사함으로써 버스바(120)를 절단하는 경우에는, 고압 가스(131)를 버스바(120)에 직접 분사하는 경우보다 적은 힘으로 버스바(120)를 절단할 수 있다는 장점을 갖는다.The bus bar cutting unit 130 can cut the bus bar 120 by spraying the high pressure gas 131 to the release bar 121 as shown in FIG. When the bus bar 120 is cut by injecting the high pressure gas 131 into the release bar 121 provided on the bus bar as described above, The bus bar 120 can be cut off.

한편, 도 2에 도시된 바와 같이 상기 이탈바(121) 주변에는 비산 방지벽(150)이 구비될 수 있다. 상기 비산 방지벽(150)은 이탈바(121)에 고압 가스(131)가 분사되는 과정에서 절단된 이탈바(121) 또는 그 파편이 비산되는 것을 방지한다. 따라서, 이탈바(121)의 비산 파편으로 인해 배터리 팩 내의 다른 부품이 파괴되는 것을 방지할 수 있다. 또한, 이탈바(121)를 절단하기 위해 분사된 고압 가스(131)가 이탈바(121) 이외에 다른 부품에 작용하는 것을 막음으로써 고압 가스(131)에 의해 다른 부품이 파손되는 것을 방지할 수 있다.Meanwhile, as shown in FIG. 2, a scattering prevention wall 150 may be provided around the release bar 121. The scattering-preventing wall 150 prevents scattering of the severed release bar 121 or its fragments in the process of injecting the high-pressure gas 131 into the release bar 121. Therefore, it is possible to prevent other components in the battery pack from being destroyed by the scattered fragments of the release bar 121. [ It is also possible to prevent the high pressure gas 131 injected for cutting off the release bar 121 from acting on other components other than the release bar 121 to prevent the other components from being damaged by the high pressure gas 131 .

상기 버스바 절단부(130)는, 버스바(120)에 대하여 둘 이상의 지점을 절단할 수 있다. 도 3은, 버스바(120)에 대하여 복수의 지점을 절단하는 구성의 일례를 도시하는 도면이다.The bus bar cutting unit 130 can cut two or more points with respect to the bus bar 120. Fig. 3 is a diagram showing an example of a configuration for cutting a plurality of points with respect to the bus bar 120. Fig.

도 3을 참조하면, 4개의 모듈(200) 사이를 연결하는 버스바(120)가 3개 존재하고, 그 중 2개의 버스바(120)에 이탈바(121) 및 버스바 절단부(130)가 구비되어 있다. 버스바 절단 신호가 수신되면 2개의 버스바 절단부(130)는 각각 2개의 이탈바(121)에 고압 가스(131)를 분사함으로써 버스바(120)의 두 지점을 절단하게 된다. 이와 같이 둘 이상의 지점에서 버스바(120)를 절단하게 되면, 단위 모듈 직렬 연결 구조를 보다 작은 모듈 집합 단위로 분리하여 전압을 더욱 낮출 수 있다. 따라서, 차량용 배터리 팩의 고전압을 보다 확실하게 차단할 수 있다. 뿐만 아니라, 일부 지점에서의 버스바(120) 절단이 성공하지 못하였다 하더라도 다른 지점에서의 버스바(120) 절단으로 버스바(120) 절단을 확실하게 보장할 수 있다.3, there are three bus bars 120 connecting four modules 200. Two of the bus bars 120 have a release bar 121 and a bus bar cut part 130 Respectively. When the bus bar cutting signal is received, the two bus bar cutting units 130 cut off the two points of the bus bar 120 by jetting the high pressure gas 131 to the two leaving bars 121, respectively. When the bus bar 120 is cut at two or more points in this way, the unit module serial connection structure can be divided into a smaller module set unit to further lower the voltage. Therefore, it is possible to more reliably shut off the high voltage of the vehicle battery pack. In addition, even if the bus bar 120 is not cut at some point, it is possible to surely cut the bus bar 120 by cutting the bus bar 120 at another point.

한편, 비록 도 3에서는 3개의 버스바(120) 중 2개의 버스바(120)가 절단되는 것으로 도시되었으나, 이는 일 실시예에 불과하며 3개의 버스바(120) 모두 절단시키는 구성도 가능하다. 본 발명이 이와 같이 버스바(120)의 구체적인 절단 개수나 절단 지점 등에 제한되지 않음은 본 발명이 속하는 기술 분야의 당업자에게 자명한 사항이다.In FIG. 3, two bus bars 120 among three bus bars 120 are cut. However, this is merely an example, and it is also possible to cut off all three bus bars 120. FIG. It is apparent to those skilled in the art that the present invention is not limited to the specific number of cuts or cutting points of the bus bar 120, as described above.

상기 제어부(140)는, 차량 충돌시 충돌 감지부(110)로부터 충돌 감지 신호를 수신하고 버스바 절단부(130)로 버스바 절단 신호를 전송한다. 그러면, 절단 신호를 전송받은 버스바 절단부(130)가 버스바(120)를 절단하게 되므로 배터리 모듈(200) 사이의 전기적 접속이 차단되도록 할 수 있다.The control unit 140 receives a collision sensing signal from the collision sensing unit 110 at the time of a vehicle collision and transmits a bus bar cutting signal to the bus bar cutting unit 130. Then, the bus bar cutting unit 130, which has received the cutting signal, cuts the bus bar 120, so that the electrical connection between the battery modules 200 can be cut off.

이때, 상기 제어부(140)는 충돌 감지부(110)에 의해 감지된 충돌 정도가 일정 크기 이상인 경우에만 버스바 절단 신호를 전송하도록 할 수 있다. 즉, 충돌 감지부(110)에 의해 차량의 충돌이 감지되었다 하더라도 감지된 충돌 정도가 일정 수준 이하라면 버스바(120)를 절단하지 않도록 할 수 있다. 만일 접촉 사고와 같이 작은 충돌 사고가 일어난 경우에도 버스바(120)를 절단하도록 한다면, 차량의 정비를 받을 필요가 없거나 급한 용무가 있어 차량을 사용해야 하는 경우에도 더 이상 차량을 운행할 수 없게 된다. 또한, 견인 전에는 사고 장소에서 차량을 이동시킬 수 없으므로 교통 체증을 유발할 수 있고, 버스바(120)의 복구를 위해 불필요한 정비 비용도 지불되어야 한다. 그러므로, 상기 실시예와 같이 일정 정도 이상의 충돌의 경우에만 버스바(120)를 절단하도록 하고 경미한 충돌의 경우에는 버스바(120)를 절단하지 않도록 하는 것이 좋다. 여기서, 상기 제어부(140)가 버스바 절단부(130)로 버스바 절단 신호를 전송할 것인지 여부에 대한 판단 기준은 제어부(140)에 내장된 메모리 또는 그와 별도의 저장 장치에 저장될 수 있다.At this time, the control unit 140 may transmit a busbar cutoff signal only when the degree of collision detected by the collision sensing unit 110 is greater than or equal to a predetermined size. That is, even if a collision of the vehicle is detected by the collision sensing unit 110, the bus bar 120 may not be disconnected if the degree of collision detected is below a certain level. If the bus bar 120 is cut even if a small crash such as a contact accident occurs, the vehicle can no longer be operated even when the vehicle is not needed to be serviced or urgent work is required. In addition, since the vehicle can not be moved in the accident place before towing, traffic congestion can be caused, and unnecessary maintenance costs for the repair of the bus bar 120 also have to be paid. Therefore, it is preferable to cut off the bus bar 120 only in the case of a certain degree of collision as in the above embodiment, and not to cut the bus bar 120 in case of a slight collision. Here, the criterion for determining whether the controller 140 transmits the busbar cutoff signal to the busbar cutter 130 may be stored in a memory built in the controller 140 or a separate storage device.

한편, 상기 제어부(140)는 BMS(Battery Management System)로 구현될 수 있다. 여기서, BMS란 배터리 모듈(200)의 충방전 동작을 전반적으로 제어하는 배터리 관리 장치를 의미한다. 그러나, 본 발명이 반드시 이러한 제어부(140)의 실시 형태에 의해 한정되는 것은 아니며, 제어부(140)는 BMS와 별도로 구성될 수도 있다.Meanwhile, the controller 140 may be implemented as a BMS (Battery Management System). Here, the BMS means a battery management device that controls the charging / discharging operation of the battery module 200 as a whole. However, the present invention is not necessarily limited to the embodiment of the control unit 140, and the control unit 140 may be configured separately from the BMS.

도 4는, 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 배터리 팩의 고전압 차단 방법을 개략적으로 나타낸 흐름도이다.4 is a flowchart schematically illustrating a high voltage blocking method of a battery pack for a vehicle according to an embodiment of the present invention.

도 4에 도시된 바와 같이, 먼저 차량의 충돌이 감지되면(S110), 배터리 모듈 사이에 설치되어 복수의 배터리 모듈을 전기적으로 접속시키는 버스바를 절단한다(S120). 이때, 상기 S120 단계는, 고압 가스를 분사하여 상기 버스바를 절단할 수 있다. 또한, 상기 버스바의 일부에 이탈바가 구비되어 있는 경우, 상기 S120 단계는 상기 이탈바에 고압 가스를 분사하여 버스바를 절단할 수도 있다. 그리고, 상기 S120 단계는 버스바에 대하여 둘 이상의 지점을 절단할 수도 있다. 이와 같이 모듈 사이의 버스바가 절단되면, 상기 배터리 모듈 사이의 전기적 직렬 접속이 차단되므로 결국 차량용 배터리 팩의 고전압은 차단되게 된다(S130).
As shown in FIG. 4, first, when a collision of a vehicle is detected (S110), a bus bar installed between the battery modules to electrically connect a plurality of battery modules is cut off (S120). At this time, the step S120 may cut the bus bar by injecting a high-pressure gas. When the release bar is provided on a part of the bus bar, the step S120 may cut the bus bar by injecting a high-pressure gas into the release bar. The step S120 may cut two or more points with respect to the bus bar. When the bus bars between the modules are cut off, the electric serial connection between the battery modules is cut off, so that the high voltage of the battery pack for a vehicle is shut off (S130).

이상과 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments. It will be understood that various modifications and changes may be made without departing from the scope of the appended claims.

한편, 본 명세서에서 '부'라는 용어를 사용하였으나, 이는 논리적인 구성 단위를 나타내는 것으로서, 반드시 물리적으로 분리될 수 있는 구성요소를 나타내는 것이 아니라는 점은 본 발명이 속하는 기술 분야의 당업자에게 자명하다.It should be understood by those skilled in the art that the term " part (s) " is used herein to describe a logical structural unit and does not necessarily represent a physically separable component.

110: 충돌 감지부
120: 버스바
130: 버스바 절단부
140: 제어부
200: 배터리 모듈110:
120: Bus bar
130: bus bar cut portion
140:
200: Battery module

Claims (9)

차량 충돌시 복수의 배터리 모듈이 포함된 차량용 배터리 팩의 고전압을 차단하는 장치에 있어서,
차량의 충돌을 감지하는 충돌 감지부;
상기 배터리 모듈 사이에 설치되어 상기 복수의 배터리 모듈을 서로 전기적으로 접속시키고, 일부에 이탈바가 구비된 버스바;
상기 버스바의 이탈바에 고압 가스를 분사하여 상기 버스바를 절단하는 버스바 절단부; 및
상기 충돌 감지부에 의해 차량의 충돌이 감지된 경우, 상기 배터리 모듈 사이의 전기적 접속을 차단하기 위해 상기 버스바 절단부로 버스바 절단 신호를 전송하는 제어부;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 배터리 팩의 고전압 차단 장치.
An apparatus for shutting off a high voltage of a vehicle battery pack including a plurality of battery modules when a vehicle collides,
A collision sensing unit for sensing a collision of the vehicle;
A bus bar installed between the battery modules to electrically connect the plurality of battery modules to each other, and having a release bar in part;
A bus bar cutting part for cutting the bus bar by injecting a high pressure gas into the release bar of the bus bar; And
A control unit for transmitting a bus bar cutting signal to the bus bar cutting unit to cut off the electrical connection between the battery modules when a collision of the vehicle is detected by the collision sensing unit;
And the high-voltage breaking device of the vehicle battery pack.
삭제delete 삭제delete 제1항에 있어서,
상기 이탈바 주변에 설치되어 상기 고압 가스에 의한 이탈바의 비산을 방지하는 비산 방지벽;을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 배터리 팩의 고전압 차단 장치.The method according to claim 1,
And a scattering prevention wall disposed around the release bar to prevent scattering of the release bar caused by the high-pressure gas. 제1항에 있어서,
상기 버스바 절단부는, 상기 버스바에 대하여 둘 이상의 지점을 절단하는 것을 특징으로 하는 차량용 배터리 팩의 고전압 차단 장치.The method according to claim 1,
Wherein the bus bar cutting section cuts two or more points with respect to the bus bar. 차량 충돌시 복수의 배터리 모듈이 포함된 차량용 배터리 팩의 고전압을 차단하는 방법에 있어서,
(S1) 차량의 충돌을 감지하는 단계; 및
(S2) 상기 배터리 모듈 사이에 설치되어 상기 복수의 배터리 모듈을 서로 전기적으로 접속시키는 버스바에 고압 가스를 분사하여 상기 버스바를 절단하여 상기 배터리 모듈 사이의 전기적 접속을 차단하는 단계;
를 포함하되,
상기 버스바의 일부에 이탈바가 구비되어 있고,
상기 S2 단계는, 상기 이탈바에 고압 가스를 분사하여 상기 버스바를 절단하는 것을 특징으로 하는 차량용 배터리 팩의 고전압 차단 방법.
1. A method of interrupting a high voltage of a vehicle battery pack including a plurality of battery modules when a vehicle collides,
(S1) detecting a collision of the vehicle; And
(S2) cutting off the electrical connection between the battery modules by blowing a high-pressure gas to a bus bar which is installed between the battery modules and electrically connects the plurality of battery modules to each other;
, ≪ / RTI &
A release bar is provided on a part of the bus bar,
Wherein the step (S2) comprises cutting off the bus bar by injecting a high-pressure gas into the release bar.
삭제delete 삭제delete 제6항에 있어서,
상기 S2 단계는, 상기 버스바에 대하여 둘 이상의 지점을 절단하는 것을 특징으로 하는 차량용 배터리 팩의 고전압 차단 방법.The method according to claim 6,
Wherein the step (S2) cuts two or more points with respect to the bus bar.
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