KR20130069527A - 배터리 팩 - Google Patents

배터리 팩 Download PDF

Info

Publication number
KR20130069527A
KR20130069527A KR20120147717A KR20120147717A KR20130069527A KR 20130069527 A KR20130069527 A KR 20130069527A KR 20120147717 A KR20120147717 A KR 20120147717A KR 20120147717 A KR20120147717 A KR 20120147717A KR 20130069527 A KR20130069527 A KR 20130069527A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
battery
power
unit
charging
bus bar
Prior art date
Application number
KR20120147717A
Other languages
English (en)
Other versions
KR101973051B1 (ko
Inventor
주리아
Original Assignee
삼성에스디아이 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 삼성에스디아이 주식회사 filed Critical 삼성에스디아이 주식회사
Publication of KR20130069527A publication Critical patent/KR20130069527A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101973051B1 publication Critical patent/KR101973051B1/ko

Links

Images

Classifications

    • 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
    • H01M10/46—Accumulators structurally combined with charging apparatus
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/14—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries for charging batteries from dynamo-electric generators driven at varying speed, e.g. on vehicle
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/20—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
    • H01M50/204—Racks, modules or packs for multiple batteries or multiple cells
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/20—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
    • H01M50/258—Modular batteries; Casings provided with means for assembling
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/40—Separators; Membranes; Diaphragms; Spacing elements inside cells
    • H01M50/471—Spacing elements inside cells other than separators, membranes or diaphragms; Manufacturing processes thereof
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/50—Current conducting connections for cells or batteries
    • H01M50/502—Interconnectors for connecting terminals of adjacent batteries; Interconnectors for connecting cells outside a battery casing
    • H01M50/507—Interconnectors for connecting terminals of adjacent batteries; Interconnectors for connecting cells outside a battery casing comprising an arrangement of two or more busbars within a container structure, e.g. busbar modules
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/50—Current conducting connections for cells or batteries
    • H01M50/543—Terminals
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/50—Current conducting connections for cells or batteries
    • H01M50/572—Means for preventing undesired use or discharge
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/007—Regulation of charging or discharging current or voltage
    • H02J7/00711—Regulation of charging or discharging current or voltage with introduction of pulses during the charging process
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/0029—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries with safety or protection devices or circuits
    • H02J7/00302—Overcharge protection
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/0029—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries with safety or protection devices or circuits
    • H02J7/00304—Overcurrent protection
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/0029—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries with safety or protection devices or circuits
    • H02J7/00306—Overdischarge protection
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/0029—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries with safety or protection devices or circuits
    • H02J7/00309—Overheat or overtemperature protection
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10—Energy storage using batteries

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
  • Secondary Cells (AREA)
  • Battery Mounting, Suspending (AREA)

Abstract

본 발명에서는 배터리 팩이 개시된다. 상기 배터리 팩은, 제1, 제2 단자와, 제1, 제2 단자 사이에 연결되어 충전전력을 공급받고, 방전전력을 출력하는 배터리부와, 제1 단자와 배터리부 사이에 연결된 것으로, 배터리부의 과충전을 방지하기 위하여, 배터리부로의 충전전력을 제어하는 전력 변환부;를 포함하고, 제1, 제2 단자는 발전 모듈 및 스타터 모터에 전기적으로 연결되도록 구성된다.
본 발명의 배터리 팩에 의하면, 충, 방전 특성의 경시적인 열화가 적고, 출력 특성이 강건하게 유지되며, 장 수명이 보장되는 배터리 팩이 제공된다.

Description

배터리 팩{Battery pack}
본 발명은 배터리 팩에 관한 것이다.
통상적으로 이차전지는 충전이 불가능한 일차전지와는 달리, 충전 및 방전이 가능한 전지이다. 이차전지는 적용되는 외부기기의 종류에 따라 단일 전지의 형태로 사용되기도 하고, 다수의 전지들을 연결하여 하나의 단위로 묶은 전지 모듈의 형태로 사용되기도 한다.
종래에는 엔진 시동을 위한 전원공급장치로서, 납 축전지를 사용하고 있다. 최근에는 연비 개선을 위하여 ISG(Idle Stop & Go) 시스템이 적용되고 있으며, 점차 확산되는 추세이다. 공회전 제한장치인 ISG 시스템을 지원하는 전원공급장치는, 엔진 시동을 위한 고출력을 낼 수 있는 출력 특성과 잦은 시동에도 불구하고 충, 방전 특성이 강건하게 유지되고, 장 수명이 보장되어야 한다. 그런데, 기존의 납 축전지는 ISG 시스템 하에서 빈번하게 엔진 중지 및 재시동이 반복됨에 따라 충, 방전 특성이 열화되고 장시간 사용할 수 없다는 문제가 있다.
본 발명의 일 실시형태는, 충, 방전 특성의 경시적인 열화가 적고, 장 수명이 보장되는 배터리 팩이 제공된다.
본 발명의 다른 실시형태는, ISG 시스템의 전원공급장치로 적합하게 적용될 수 있는 배터리 팩이 제공된다.
상기와 같은 과제 및 그 밖의 과제를 해결하기 위한 본 발명의 배터리 팩은,
제1, 제2 단자;
상기 제1, 제2 단자 사이에 연결되어 충전전력을 공급받고, 방전전력을 출력하는 배터리부; 및
상기 제1 단자와 배터리부 사이에 연결된 것으로, 상기 배터리부의 과충전을 방지하기 위하여, 상기 배터리부로의 충전전력을 제어하는 전력 변환부;를 포함하고,
상기 제1, 제2 단자는 발전 모듈 및 스타터 모터에 전기적으로 연결되도록 구성될 수 있다.
예를 들어, 상기 전력 변환부는, 상기 배터리부에 대응되는 충전전압을 갖도록 충전전력을 변환하는 DC-DC 컨버터 일 수 있다.
예를 들어, 상기 전력 변환부는, 상기 배터리부의 충전상태에 대응하여, PWM(Pulse Width Modulation)에 의해 제어되는 충전 스위치부를 포함할 수 있다.
예를 들어, 상기 전력 변환부는 적어도 하나의 다이오드를 포함할 수 있다.
예를 들어, 상기 스타터 모터는, 상기 제1, 제2 단자를 통하여 공급되는 방전전력을 공급받고, 엔진 시동을 위한 시동 동력을 제공할 수 있다.
예를 들어, 상기 발전 모듈은, 상기 엔진의 동작시에, 기계적인 에너지를 전기적인 에너지로 변환하고, 상기 제1, 제2 단자를 통하여 충전전력을 공급할 수 있다.
예를 들어, 상기 배터리 팩은, 상기 제1 단자와 배터리부 사이에서 상기 전력 변환부와 병렬 연결되고 충전전력을 제한하는 제1 전류 제한부를 더 포함할 수 있다.
예를 들어, 상기 제1 전류 제한부는, 상기 전력 변환부를 바이패스 하는 방전패스 상에 형성될 수 있다.
예를 들어, 상기 제1 전류 제한부는 전압 강하를 줄이기 위해 다수의 다이오드들을 포함할 수 있다.
예를 들어, 상기 배터리 팩은, 상기 전력 변환부에 전기적으로 연결되고 충전전력을 제한하는 제2 전류 제한부를 더 포함할 수 있다.
예를 들어, 상기 제2 전류 제한부는, 저항소자를 포함할 수 있다.
예를 들어, 상기 배터리부는 서로 직렬로 연결된 제1 배터리 모듈, 제2 배터리 모듈 및 제3 배터리 모듈을 포함할 수 있다.
예를 들어, 상기 배터리 팩은, 버스 바를 더 포함하고,
상기 버스 바는,
상기 제1 배터리 모듈의 제1 전극들을 상호 전기적으로 연결하는 제1 버스 바;
상기 제1 배터리 모듈의 제2 전극들 및 제2 배터리 모듈의 제1 전극들을 상호 전기적으로 연결하는 제2 버스 바;
상기 제2 배터리 모듈의 제2 전극들 및 제3 배터리 모듈의 제1 전극들을 상호 전기적으로 연결하는 제3 버스 바; 및
상기 제3 배터리 모듈의 제2 전극들을 상호 전기적으로 연결하는 제4 버스 바를 포함할 수 있다.
예를 들어, 상기 배터리 팩은, 배터리 팩의 커버부재 외부로 연장되는 연결단자를 더 포함할 수 있다.
예를 들어, 상기 연결단자는,
상기 제1 버스 바, 제2 버스 바, 제3 버스 바 및 제4 버스 바와 각각 전기적으로 연결된 제1 연결단자, 제2 연결단자, 제3 연결단자 및 제4 연결단자를 포함할 수 있다.
예를 들어, 상기 배터리 모듈은,
복수의 배터리 셀들;
상기 배터리 셀들의 배열방향을 따라 일 단부 측과, 배터리 셀들의 양편 측면을 둘러싸도록 형성된 리스트레이너; 및
상기 배터리 셀들의 타 단부 측에 배치되고, 상기 리스트레이너에 결합되는 엔드 플레이트를 포함할 수 있다.
예를 들어, 상기 엔드 플레이트의 양 측면에는 날개 형상의 플랜지부가 형성되고,
상기 플랜지부는 체결부재를 통하여 상기 리스트레이너의 단부에 결합될 수 있다.
예를 들어, 상기 배터리 팩은, 베이스 플레이트; 및
상기 베이스 플레이트 상에 형성된 것으로, 상기 배터리 모듈 각각에 대응하여 형성된 위치 정렬부;를 더 포함할 수 있다.
예를 들어, 상기 위치 정렬부는, 이웃한 배터리 모듈들이 이격 갭을 사이에 두고 격리되도록 형성될 수 있다.
예를 들어, 상기 전력 변환부는, 제1 단자에 대응되는 방전전압을 갖도록 방전전력을 변환하고, 제1 단자로부터의 충전전력이 상기 배터리부에 대응되는 충전전압을 갖도록 충전전력을 변환하기 위한 양방향 컨버터를 포함할 수 있다.
본 발명에 의하면, 충, 방전 특성의 경시적인 열화가 적고, 출력 특성이 강건하게 유지되며, 장 수명이 보장되는 배터리 팩이 제공된다. 이에, 본 발명의 배터리 팩은 ISG 시스템 하에서 엔진 시동용 전원공급장치로 적합하게 적용될 수 있다.
특히, 본 발명에 의하면, 배터리 팩의 입출력 스펙으로서, 종래 발전모듈의 전압 레벨, 엔진 기동을 위해 스타터 모터나 기타 전장품들에서 요구되는 전압 레벨을 만족하도록 설계됨으로써, 기존의 전원 계통을 그대로 사용하면서 기존의 납 축전지를 대체할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시형태에 따른 배터리 팩의 개략적인 구성을 보여주는 도면이다.
도 2는 본 발명의 다른 실시형태에 따른 배터리 팩의 개략적인 구성을 보여주는 도면이다.
도 3은 본 발명의 또 다른 실시형태에 따른 배터리 팩의 개략적인 구성을 보여주는 도면이다.
도 4 내지 6은 본 발명의 또 다른 실시형태에 따른 배터리 팩의 개략적인 구성을 각각 보여주는 도면들이다.
도 7은 본 발명의 일 실시형태에 따른 배터리 팩의 분해 사시도이다.
도 8은 도 7에 도시된 배터리부를 보다 상세히 도시한 분해 사시도이다.
도 9는 도 8에 도시된 병렬 모듈을 보다 상세히 도시한 분해 사시도이다.
도 10 및 도 11은 본 발명의 일 실시형태에 따른 배터리 팩을 적용하여 엔진 시동성 및 엔진 시동 후 충전 특성을 평가한 실험 결과들이다.
이하, 본 명세서에 첨부된 도면들을 참조하여, 본 발명의 바람직한 일 실시형태에 관한 배터리 팩에 대해 설명하기로 한다.
도 1에는 본 발명의 일 실시형태에 따른 배터리 팩(100)의 개략적인 구성과, 외부 주변장치와의 연결 상태가 도시되어 있다.
상기 배터리 팩(100)은, 제1, 제2 단자(P1,P2)와, 상기 제1, 제2 단자(P1,P2) 사이에 연결되어 충전전력을 공급받고, 방전전력을 출력하는 배터리부(105)를 포함한다. 상기 배터리 팩(100)은 발전 모듈(210) 및 스타터 모터(220)와 전기적으로 연결될 수 있으며, 제1, 제2 단자(P1,P2)를 통하여 발전 모듈(210) 및 스타터 모터(220)와 병렬 연결될 수 있다.
상기 배터리 팩(100)은, 발전 모듈(210)로부터 생성되는 충전전력을 저장하고, 스타터 모터(220)로 방전전력을 공급할 수 있다. 예를 들어, 상기 발전 모듈(210)은 엔진(미도시)과 동력 연결될 수 있으며, 엔진의 구동축과 연결되어 회전 동력을 전기적인 출력으로 변환할 수 있다. 즉, 상기 발전 모듈(210)은 엔진의 기계적인 에너지를 전기적인 에너지로 변환할 수 있다. 그리고, 발전 모듈(210)로부터 생성된 충전전력은, 배터리 팩(100)의 제1, 제2 단자(P1,P2)를 통하여 배터리부(105)에 저장될 수 있다. 예를 들어, 상기 발전 모듈(210)은, DC 발전기(미도시), 또는 AC 발전기(미도시)와 정류장치(미도시) 등을 포함할 수 있으며, 대략 DC 15V, 보다 구체적으로, DC 14.6V ~ 14.8V의 전압을 공급할 수 있다.
예를 들어, 상기 스타터 모터(220)는, 엔진의 시동시에 가동되며, 엔진의 구동축을 회전시키는 초기 회전동력을 제공할 수 있다. 예를 들어, 상기 스타터 모터(220)는 배터리 팩(100)의 제1, 제2 단자(P1,P2)를 통하여 저장된 전력을 공급받아, 엔진의 가동시 또는 아이들 스탑(idle stop) 이후 엔진의 재가동시에 구동축을 회전시켜 엔진을 재시동할 수 있다. 상기 스타터 모터(220)는 엔진 시동시에 가동되며, 스타터 모터(220)에 의해 시동된 엔진의 가동중에는 발전 모듈(210)이 구동되어 충전전력을 생성할 수 있다.
예를 들어, 상기 배터리 팩(100)은, 연비개선을 위해 ISG(Idle Stop & Go) 기능이 구현된 ISG 시스템의 엔진 시동을 위한 전원장치로 적용될 수 있다. ISG 시스템에서는 엔진의 중지와 재시동이 빈번하게 반복됨에 따라 배터리 팩(100)의 충, 방전이 반복된다.
종래 ISG 시스템에 적용되는 납 축전지는, 충, 방전동작이 빈번하게 반복됨에 따라 내구수명이 단축되고, 충, 방전특성이 저하되는 문제가 있으며, 예를 들어, 충, 방전의 반복에 따라 충전용량이 저하되어 엔진의 시동성이 떨어지며, 납 축전지의 교환 주기가 짧아지는 문제가 있다.
예를 들어, 본 발명의 배터리부(105)는, 납 축전지에 비해, 충, 방전 특성이 비교적 일정하게 유지되며 경시적 열화가 적은 리튬 이온 전지를 포함함으로써, 엔진의 중지 및 재시동이 반복되는 ISG 시스템에 적합하게 적용될 수 있다. 또한, 동일 충전용량의 납 축전지에 비해, 저 중량화가 가능하므로, 연비개선 효과를 기대할 수 있으며, 납 축전지보다 적은 부피로도 동일 충전용량을 구현할 수 있으므로, 탑재공간을 절약할 수 있다는 장점이 있다. 다만, 본 발명의 배터리부(105)로는 리튬 이온 전지에 한정되지 않고, 니켈-수소 전지(NiMH: nickel metal hydride battery) 등이 적용될 수도 있다.
한편, 상기 배터리 팩(100)에는, 발전 모듈(210) 및 스타터 모터(220)와 함께, 전기 부하(230)가 연결될 수 있다. 상기 전기 부하(230)는, 배터리 팩(100)에 저장된 전력을 소비하는 것으로, 제1, 제2 단자(P1,P2)를 통하여 저장된 방전전력을 공급받을 수 있고, 각종 전장품들을 포함할 수 있다.
상기 배터리 팩(100)은, 상기 배터리부(105)의 과충전(over-charging)을 방지하기 위하여, 상기 배터리부(105)로의 충전전력을 제어하는 전력 변환부(151)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 전력 변환부(151)는, 발전 모듈(210)로부터 공급되는 충전전력을 배터리부(105)에서 요구되는 전압 레벨로 변환할 수 있다. 상기 전력 변환부(151)는, 제1 단자(P1)와 배터리부(105) 사이의 충전패스 상에 형성될 수 있으며, 제1 단자(P1)의 전압을 배터리부(105)에서 요구되는 전압 레벨, 예를 들어, 정격 충전전압으로 변환할 수 있다.
본 명세서를 통하여, 기설정된 배터리부(105)의 전압이라거나, 배터리부(105)에서 요구되는 전압 레벨이라거나, 또는 배터리부(105)가 특정한 전압으로 설정된다고 할 때, 상기 전압이란 배터리부(105)의 정격 충전전압을 의미할 수 있다.
상기 전력 변환부(151)는 상기 배터리부(105)에 대응되는 충전전압을 갖도록 충전전력을 변환하는 DC-DC 컨버터일 수 있다. 보다 구체적으로, 상기 전력 변환부(151)는, 벅(buck) 타입의 컨버터로 구현되어 감압 변환을 수행할 수 있으며, 예를 들어, 인덕터, 커패시터, 다이오드, 스위치 소자 등을 포함할 수 있다.
예를 들어, 발전 모듈(210)에서 출력되는 전압 레벨이 대략 DC 14.6V~14.8V이고, 배터리부(105)의 정격 충전전압이 대략 DC 12.6V 라면, 상기 전력 변환부(151)는 DC 14.6~14.8V로부터, DC 12.6V로 DC-DC 변환하여 변환된 전력을 배터리부(105)로 공급할 수 있다. 전력 변환부(151)를 통하여 발전 모듈(210)에서 출력되는 전압 대역을, 배터리부(105)에서 요구되는 전압 레벨로 변환함으로써, 예를 들어, 종래 발전 모듈에 대한 재설계 없이 그대로 활용할 수 있다. 또한, 배터리부(105)의 전압을 12.6V로 설정함으로써 스타터 모터(220)나 전기 부하(230)에서 요구되는 전압 대역, 대략 12V를 만족시킬 수 있다.
상기 배터리부(105)는 직병렬로 연결된 다수의 배터리 셀(미도시)들을 포함할 수 있으며, 직병렬 연결을 조합하여 정격 충전전압 및 충전용량을 조정할 수 있다. 예를 들어, 상기 배터리부(105)는, 다수의 배터리 셀들이 직병렬로 연결되어 12.6V의 전압으로 설정될 수 있다. 후술하는 바와 같이, 상기 배터리부(105)는 각각 4.2V의 전압을 갖는 병렬 모듈(또는 배터리 모듈, 이하 같음) 3개를 직렬로 연결한 구성을 가질 수 있고, 이에 따라 12.6V의 전압으로 셋팅될 수 있다.
배터리부(105)의 정격 충전전압은, 발전 모듈(210)에서 출력되는 전압 레벨, 즉 제1 단자(P1)의 전압보다 낮게 설정될 수 있다. 이는 발전 모듈(210)에서 출력되는 충전전력으로부터 배터리부(105)를 만충전시키고 대략 100%의 충전용량을 활용하기 위한 것이다.
예를 들어, 상기 배터리부(105)가 4.2V의 전압을 갖는 병렬 모듈 4개를 직렬로 연결하여 16.8V의 전압으로 설정되면, 발전 모듈(210)에서 출력되는 15V의 전압보다 높게 설정되므로, 배터리부(105)의 충전 용량을 대략 50% 밖에 활용할 수 없게 된다. 상기와 같이 병렬 모듈 4개를 직렬로 연결할 경우에는 배터리부(105)의 충전효율이 떨어질 뿐만 아니라 배터리 개수가 추가됨으로써 제조 비용 상승 및 고 중량화에 따른 연비 저감의 단점이 있다. 따라서 병렬 모듈 3개를 직렬 연결하여 제품을 구성하는 것이 가장 바람직하다.
상기 배터리 팩(100)은, 제1 단자(P1)와 배터리부(105) 사이에서 전력 변환부(151)와 병렬 연결된 제1 전류 제한부(153)를 더 포함할 수 있다. 상기 제1 전류 제한부(153)는 배터리부(105)로 공급되는 충전전력을 차단 내지 제한하고, 배터리부(105)의 방전전력이 전력 변환부(151)를 바이패스 하여 스타터 모터(220) 및/또는 전기 부하(230)로 공급되도록 방전전력을 바이패스 시킨다.
상기 제1 전류 제한부(153)는 배터리부(105)로부터 공급되는 방전전력을 순 방향으로 하고, 배터리부(105)로 저장되는 충전전력을 역 방향으로 하는 다이오드를 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 전류 제한부(153)는, 병렬적으로 연결된 다수의 다이오드를 포함할 수 있으며, 이에 따라, 제1 전류 제한부(153)를 통과하는 방전전력의 전압 강하를 감소시킬 수 있다.
도 2에는 본 발명의 다른 실시형태에 따른 배터리 팩(100`)의 개략적인 구성이 도시되어 있다. 도면에서 볼 수 있듯이, 제1 단자(P1)와 배터리부(105) 사이에는 제2 전류 제한부(152)가 직렬 연결될 수 있다. 보다 구체적으로, 상기 제2 전류 제한부(152)는 전력 변환부(151)와 배터리부(105) 사이에 연결될 수 있다.
상기 제2 전류 제한부(152)는 배터리부(105)로 공급되는 충전전류를 기설정된 레벨 이하로 제한할 수 있다. 즉, 상기 제2 전류 제한부(152)는 배터리부(105)로의 충전전력을 제한할 수 있다. 만일 순간적으로 과도한 충전전류가 배터리부(105) 또는 전력 변환부(151)로 유입될 경우, 배터리부(105) 또는 전력 변환부(151)에 오작동을 일으키거나 또는 전력 변환부(151) 자체의 보호소자(미도시)가 작동함에 따라 충전동작이 중지될 수도 있다. 예를 들어, 상기 제2 전류 제한부(152)는 저항소자를 포함할 수 있다. 다른 실시형태에서, 상기 제2 전류 제한부(152)는 충전전류를 일정한 레벨로 유지하여, 배터리부(105)를 정전류 충전방식으로 충전되도록 할 수 있다.
도 3에는 본 발명의 또 다른 실시형태에 따른 배터리 팩(100``)의 개략적인 구성이 도시되어 있다. 도면에서 볼 수 있듯이, 제1 단자(P1)와 배터리부(105) 사이에는 양방향 컨버터(150)가 연결될 수 있다. 상기 양방향 컨버터(150)는 배터리부(105)로 공급되는 충전전압, 즉 제1 단자(P1)의 전압을 배터리부(105)에서 요구되는 전압 레벨로 DC-DC 변환할 수 있으며, 역으로, 배터리부(105)로부터 출력되는 방전전력을 제1 단자(P1)의 전압으로 DC-DC 변환할 수 있다. 본 실시형태에서는 충전전력 및 방전전력이 동일한 양방향 컨버터(150)를 통하여 변환될 수 있다. 다만, 상기 양방향 컨버터(150)는, 내부회로, 예를 들어, 스위치 소자 등을 통하여 충전패스와 방전패스가 서로 분리되도록 구성될 수 있다.
도 4에는 본 발명의 또 다른 실시형태에 따른 배터리 팩(101)의 개략적인 구성이 도시되어 있다. 도면에 도시된 바와 같이, 제1 단자(P1)와 배터리부(105) 사이에는 충전 스위치부(154)가 직렬 연결될 수 있다.
상기 충전 스위치부(154)는 배터리부(105)의 충전경로를 개폐할 수 있다. 예를 들어, 상기 충전 스위치부(154)는, 트랜지스터를 포함할 수 있으며, BJT(bipolar junction transistor), MOSFET(metal oxide semiconductor field effect transistor), IGBT(insulated gate bipolar transistor), 릴레이(relay), 개폐기 등의 전력 스위치를 포함할 수 있다.
상기 충전 스위치부(154)는 배터리부(105)의 전압이나 SOC(state of charge)와 같은 충전상태에 근거하고, 온/오프 구간을 교대로 갖는 PWM(pulse width modulation) 제어신호에 따라 충전경로를 단락 또는 개방시킬 수 있다. 배터리부(105)의 충전상태에 따라, 충전 스위치부(154)로 인가되는 PWM 제어신호의 듀티비(duty ratio), 예를 들어, 한 주기당 온(on) 구간의 비율을 적응적으로 조절함으로써, 배터리부(105)에 저장되는 충전전력을 실시간으로 제어할 수 있다.
예를 들어, 배터리부(105)의 충전 레벨이 상승함에 따라, PWM 제어신호의 듀티비를 지속적으로 낮추고, 궁극적으로 배터리부(105)가 만충전 상태에 이르면, 예를 들어, 기설정된 배터리부(105)의 최대 전압에 이르면, 충전 스위치부(154)를 오프 시킴으로써, 배터리부(105)의 과충전을 막고 배터리부(105)를 보호할 수 있다. 예를 들어, 충전 스위치부(154)로 인가되는 PWM 제어신호의 듀티비는 배터리부(105)의 충전 레벨이 상승함에 따라 지속적으로 감소하여 궁극적으로 0에 접근하며, 이에 따라 충전 스위치부(154)는 오프 상태를 유지할 수 있다. 배터리부(105)의 충전 레벨에 따라 점진적으로 충전전력을 감소시킴으로써, 충전 스위치부(154)의 오프시 순간적으로 발생되는 전력흐름의 불연속적인 변화, 예를 들어, 리플(ripple) 전압이나 리플 전류의 발생을 억제할 수 있으며, 이에 따라, 배터리 팩(101) 내부의 각종 전장 부품들을 보호할 수 있다.
도 4의 실시형태에 따른 배터리 팩(101)은, 제어부(159)를 더 포함할 수 있다. 상기 제어부(159)는, 배터리부(105)의 전압이나 SOC와 같은 배터리부(105)의 충전상태를 모니터링하고, 그 결과에 따라 듀티비가 조절된 PWM 제어신호를 생성하여 충전 스위치부(154)로 출력하는 방식으로, 배터리부(105)의 충전동작을 제어할 수 있다.
도 4의 실시형태에서는, 배터리부(105)의 충전상태에 따라 적응적으로 충전전력을 제어함으로써, 별도의 전력 변환부를 도입하지 않고 상대적으로 간단한 구성을 갖는 충전 스위치부(154)를 이용하여 배터리부(105)의 과충전을 방지할 수 있다. 또한, 배터리부(105)의 충전경로 상에서 전력 변환부를 제거함으로써, 충전지연과 같은 전력 변환부의 거동 특성에 영향을 받지 않고, 배터리부(105)의 급속충전이 가능한 이점이 있다.
상기 제1 단자(P1)와 배터리부(105) 사이에는, 충전 스위치부(154)와 병렬 연결된 제1 전류 제한부(153)가 배치될 수 있다. 상기 제1 전류 제한부(153)는 배터리부(105)로 저장되는 충전전력을 차단 내지 제한하고, 배터리부(105)의 방전전력이 충전 스위치부(154)를 바이패스 하여, 스타터 모터(220) 및/또는 전기 부하(230)로 공급되도록 방전전력을 바이패스 시킨다.
상기 제1 전류 제한부(153)는 배터리부(105)로부터 공급되는 방전전력을 순 방향으로 하고, 배터리부(105)로 저장되는 충전전력을 역 방향으로 하는 다이오드를 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 전류 제한부(153)는, 병렬적으로 연결된 다수의 다이오드들을 포함할 수 있으며, 이에 따라, 제1 전류 제한부(153)를 통과하는 방전전력의 전압 강하를 감소시킬 수 있다.
도 5에는 본 발명의 또 다른 실시형태에 따른 배터리 팩(101`)의 개략적인 구성이 도시되어 있다. 도면에 도시된 바와 같이, 제1 단자(P1)와 배터리부(105) 사이에는 제3 전류 제한부(156)가 연결될 수 있다. 보다 구체적으로, 상기 제3 전류 제한부(156)는 제1 단자(P1)와 충전 스위치부(154) 사이에 직렬 연결될 수 있다.
상기 제3 전류 제한부(156)는, 배터리부(105)의 충전경로 상에서 배터리부(105)로부터 공급되는 방전전력을 차단 내지 제한하고, 배터리부(105)로 저장되는 충전전력의 패스를 제공할 수 있다.
상기 제3 전류 제한부(156)는, 배터리부(105)로 저장되는 충전전력을 순 방향으로 하고, 배터리부(105)로부터 공급되는 방전전력을 역 방향으로 하는 다이오드를 포함할 수 있다.
도 6에는 본 발명의 또 다른 실시형태에 따른 배터리 팩(102)의 개략적인 구성이 도시되어 있다. 도면에 도시된 바와 같이, 상기 배터리 팩(102)은, 제1 단자(P1)와 배터리부(105) 사이에서 상호 병렬적으로 연결된 제4, 제5 전류 제한부(157,158)를 포함할 수 있다. 상기 제4, 제5 전류 제한부(157,158)는, 각각 배터리부(105)의 방전경로 및 충전경로 상에서 전류의 방향을 제한할 수 있다.
상기 제4 전류 제한부(157)는, 배터리부(105)의 방전경로 상에서 배터리부(105)로 저장되는 충전전력을 차단 내지 제한하고, 배터리부(105)의 방전전력이 제5 전류 제한부(158)를 바이패스 하여, 스타터 모터(220) 및/또는 전기 부하(230)로 공급되도록 할 수 있다. 상기 제4 전류 제한부(157)는, 배터리부(105)로부터 공급되는 방전전력을 순 방향으로 하고, 배터리부(105)로 저장되는 충전전력을 역 방향으로 하는 다이오드를 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 제4 전류 제한부(157)는, 병렬적으로 연결된 다수의 다이오드를 포함할 수 있으며, 이에 따라, 제4 전류 제한부(157)를 통과하는 방전전력의 전압 강하를 감소시킬 수 있다.
상기 제5 전류 제한부(158)는, 배터리부(105)의 충전경로 상에서 배터리부(105)로부터 공급되는 방전전력을 차단 내지 제한하고, 배터리부(105)로 저장되는 충전전력이 제4 전류 제한부(157)를 바이패스 하여, 배터리부(105)로 공급되도록 할 수 있다. 상기 제5 전류 제한부(158)는, 배터리부(105)로 저장되는 충전전력을 순 방향으로 하고, 배터리부(105)로부터 공급되는 방전전력을 역 방향으로 하는 다이오드를 포함할 수 있다. 상기 제5 전류 제한부(158)는, 직렬적으로 연결된 다수의 다이오드들을 포함할 수 있으며, 이에 따라, 상기 제5 전류 제한부(158)를 통과하는 충전전력의 전압 강하를 유도하여, 발전 모듈(210)로부터 공급되는 전력을 배터리부(105)에서 요구되는 전압 레벨로 변환해줄 수 있다. 예를 들어, 상기 제5 전류 제한부(158)가 서로 직렬로 연결된 다수의 다이오드들을 포함할 때, 상기 다이오드들은, 발전 모듈(210)로부터 공급되는 전압 레벨, 예를 들어, 대략 DC 14.6V~14.8V와, 배터리부(105)에서 요구되는 전압 레벨, 예를 들어, 대략 DC 12.6V 사이의 전압 차이만큼의 전압 강하를 유도하도록 적정 개수로 서로 직렬 연결될 수 있다.
도 6의 실시형태에서는, 배터리부(105)의 충전경로 상에 전력 변환부를 도입하지 않고 상대적으로 간단한 구성을 갖는 다이오드를 이용하여 전압 강하를 유도함으로써, 배터리부(105)의 과충전을 막을 수 있다.
또한, 배터리부(105)의 충전경로 상에서 스위치 소자를 제거함으로써, 스위치 소자의 온/오프 전환에 따른 전력 흐름의 불연속성, 예를 들어, 리플 전압이나 리플 전류의 발생을 막을 수 있고, 이에 따라, 배터리 팩(102) 내부의 각종 전장 부품들을 보호하고, 장수명을 보장할 수 있다.
도 7에는 본 발명의 일 실시형태에 따른 배터리 팩(100)의 분해 사시도가 도시되어 있다. 도면을 참조하면, 상기 배터리 팩(100)은, 충, 방전동작을 수행하는 배터리부(105)와, 상기 배터리부(105)를 수용하며 외관을 형성하는 배터리 하우징(190)을 포함한다.
상기 배터리부(105)는 열을 이루어 배열된 다수의 배터리 셀(110)들과, 상기 배터리 셀(110)들을 직병렬로 접속하는 버스 바(120)를 포함한다. 상기 버스 바(120)는 다수의 배터리 셀(110)들을 가로질러 연장되며 배터리 셀(110)의 제1, 제2 전극(111,112)에 각각 연결될 수 있다. 상기 각 배터리 셀(110)은 리튬 이온 전지와 같은 2차 전지로 마련될 수 있으며, 예를 들어, 대략 장방형 형태로 마련될 수 있다.
예를 들어, 상기 배터리부(105)는 셀 배열방향(x 방향)을 따라 배열된 다수의 병렬 모듈(M1,M2,M3, 또는 배터리 모듈, 이하 같음)들을 포함할 수 있으며, 각 병렬 모듈(M1,M2,M3)은 서로 병렬 접속된 다수의 배터리 셀(110)들을 포함할 수 있다. 그리고, 특정 개수의 병렬 모듈(M1,M2,M3)들이 서로 직렬로 연결됨으로써 배터리부(105)의 전압이 요구되는 수준으로 맞춰질 수 있다. 예를 들어, 상기 배터리부(105)는 각각 4.2V의 전압을 갖는 3개의 병렬 모듈(M1,M2,M3, 또는 배터리 모듈)을 포함할 수 있으며, 이들 병렬 모듈(M1,M2,M3)이 서로 직렬로 연결됨으로써, 배터리부(105)의 전압이 대략 12.6V로 맞춰질 수 있다. 한편, 본 발명의 다른 실시형태에서, 상기 병렬 모듈 또는 배티리 모듈(M1,M2,M3)은 서로 직렬 접속된 다수의 배터리 셀(110)들을 포함할 수도 있다.
상기 병렬 모듈(M1,M2,M3)은 베이스 프레임(130) 상에 마련된 위치 정렬부(131)에 끼워 조립될 수 있다. 상기 베이스 프레임(130)은 병렬 모듈(M1,M2,M3)을 지지하는 기능을 하며, 병렬 모듈(M1,M2,M3)의 조립위치를 정의하는 기능을 할 수 있다. 상기 베이스 프레임(130)은 구조적으로 개별화된 다수의 병렬 모듈(M1,M2,M3)을 결합하여 모듈화시킬 수 있다. 또한, 상기 베이스 프레임(130)은 병렬 모듈(M1,M2,M3)을 구성하는 배터리 셀(110)의 충,방전 동작에 수반되는 열을 소산시키는 방열판 기능을 겸할 수 있다. 상기 병렬 모듈(M1,M2,M3)의 조립위치에 관하여, 상기 병렬 모듈(M1,M2,M3)은 서로 이격 갭(g)을 사이에 두고 조립될 수 있다. 즉, 상기 병렬 모듈(M1,M2,M3)은 셀 배열방향(x 방향)을 따라 이격 갭(g)을 사이에 두고 공간적으로 분리된 위치에 조립될 수 있으며, 이격 갭(g)을 통하여 서로 열적인 간섭을 억제할 수 있다.
상기 베이스 프레임(130)의 위치 정렬부(131)는 요홈 형태로 형성될 수 있으며, 상기 위치 정렬부(131) 각각에는 병렬 모듈(M1,M2,M3, 또는 배터리 모듈)의 계합부(125a)가 끼워질 수 있다. 후술하는 바와 같이, 상기 병렬 모듈(M1,M2,M3)은 배터리 셀(110)의 어레이를 둘러싸는 리스트레이너(125, restrainer)를 포함할 수 있는데, 상기 리스트레이너(125)의 일측이 하방으로 돌출되어 계합부(125a)를 형성할 수 있다.
상기 배터리부(105)를 수용하는 배터리 하우징(190)은, 배터리부(105)를 수용하는 케이스(191)와 커버부재(192)를 포함할 수 있으며, 배터리부(105)를 수용한 케이스(191)의 상단 개구부를 커버부재(192)로 덮어 외부환경으로부터 절연된 배터리부(105)의 밀봉공간을 형성할 수 있다.
상기 배터리 하우징(190)에는 외부 주변장치와의 전기적인 접점을 형성하는 제1, 제2 단자(P1,P2)가 형성된다. 예를 들어, 상기 제1, 제2 단자(P1,P2)는 커버부재(192)를 관통하도록 형성될 수 있으며, 상기 제1, 제2 단자(P1,P2)는 배터리부(105)와 전기적으로 연결된다. 도 1을 참조하여 설명된 바와 같이, 상기 제1, 제2 단자(P1,P2)에는 배터리 팩(100)의 주변장치로서, 발전 모듈(210), 스타터 모터(220), 전기 부하(230) 등이 연결될 수 있다.
상기 제1, 제2 단자(P1,P2)는, 배터리부(105) 상방(z 방향)에 배치된 전력 변환부(151) 또는 제1 전류 제한부(153)를 경유하여 배터리부(105)와 전기적으로 연결된다. 예를 들어, 제1, 제2 단자(P1,P2)를 통하여 공급되는 충전전력은 전력 변환부(151)를 경유하여 배터리부(105)로 공급되며, 배터리부(105)로부터 출력되는 방전전력은, 제1 전류 제한부(153)를 거쳐 제1, 제2 단자(P1,P2)를 통하여 외부로 공급된다. 상기 전력 변환부(151) 및 제1 전류 제한부(153)는, 배터리부(105) 상에 배치될 수 있으며, 예를 들어, 배터리부(105) 상에 확보된 배터리 하우징(190) 여분의 공간에 수용될 수 있다.
상기 배터리부(105) 상에는 안전소자(155)가 배치될 수 있다. 예를 들어, 상기 안전소자(155)는 과열, 과전류 등의 오작동시에 충, 방전전류를 제한하거나 충, 방전전류를 차단하는 기능을 할 수 있다. 상기 안전소자(155)는, PTC(Positive Temperature Coefficient), 퓨즈(fuse), 전류차단소자 등을 포함할 수 있다.
한편, 상기 배터리부(105) 상에는 연결단자(180)가 배치될 수 있다. 상기 연결단자(180)는 각 병렬 모듈(M1,M2,M3)의 양단에 전기적으로 연결되어 각 병렬 모듈(M1,M2,M3)의 전압을 측정하거나 또는 외부 충전기(미도시)와 연결되어 각 병렬 모듈(M1,M2,M3)에 직접 충전전력을 공급하기 위한 용도로 사용될 수 있다. 상기 연결단자(180)는, 제1 병렬 모듈(M1) 양단의 제1 전압, 제2 병렬 모듈(M2) 양단의 제2 전압, 그리고, 제3 병렬 모듈(M3) 양단의 제3 전압을 측정하기 위한 4개의 연결단자, 즉, 제1 연결단자(180a), 제2 연결단자(180b), 제3 연결단자(180c) 및 제4 연결단자(180d)를 포함할 수 있다. 상기 연결단자(180)는 배터리 하우징(190), 보다 구체적으로 커버부재(192)에 형성된 관통공(192`)을 통하여 외부로 노출되도록 형성될 수 있다.
도 8에는 도 7에 도시된 배터리부(105)가 보다 구체적으로 도시되어 있다. 도면을 참조하면, 상기 배터리부(105)는 버스 바(120)를 통하여 전기적으로 연결된 다수의 병렬 모듈(M1,M2,M3, 배터리 모듈)을 포함할 수 있으며, 직렬 및 병렬접속이 혼용된 접속구조를 가질 수 있다. 예를 들어, 상기 배터리부(105)는, 3개의 병렬 모듈(M1,M2,M3)이 직렬 연결된 구성을 가질 수 있다. 이때, 각 병렬 모듈(M1,M2,M3)은 5개의 배터리 셀(110)들을 포함할 수 있고, 이들 배터리 셀(110)은 서로 병렬로 연결될 수 있다. 다만, 본 발명에서 상기 병렬 모듈(M1,M2,M3)을 구성하는 배터리 셀(110)의 개수는 이에 한정되지 않고, 예를 들어, 3개 이상 다수의 배터리 셀(110)을 포함할 수 있다.
상기 버스 바(120)는 배터리 셀(110)들의 직렬 및 병렬 접속을 위한 것으로, 셀 배열방향(x 방향)을 따라 배터리 셀(110)들의 상방을 가로질러 연장되면서 배터리 셀(110)의 제1, 제2 전극(111,112)을 전기적으로 연결할 수 있다. 예를 들어, 상기 버스 바(120)는 체결 홀(120`)을 통하여 제1, 제2 전극(111,112)에 끼워 조립되며, 제1, 제2 전극(111,112)의 나사부에 체결되는 체결 부재(121)를 통하여 제1, 제2 전극(111,112) 상에 고정될 수 있다.
각 배터리 셀(110)은 서로 반대 극성을 갖는 제1, 제2 전극(111,112)을 포함할 수 있으며, 상기 제1, 제2 전극(111,112)은 배터리 셀(110) 내부에 저장된 방전전력을 외부로 인출하거나 또는 외부로부터 공급되는 충전전력을 받아들이기 위한 전기적인 접속을 형성한다. 도면에 도시되어 있지는 않지만, 상기 배터리 셀(110) 내부에는 제1, 제2 전극(111,112)과 연결된 양극판 및 음극판, 그리고 상기 양극판 및 음극판 사이에 개재되는 세퍼레이터를 포함하는 적층체 형태의 전극 조립체, 또는 제1, 제2 전극(111,112)과 연결된 양극판 및 음극판과 세퍼레이터가 젤리 롤 형태로 권취된 롤 형태의 전극 조립체가 수용될 수 있다.
배터리 셀(110)의 배치에 관하여, 이웃하는 병렬 모듈(M1,M2,M3)을 구성하는 일군 및 타군의 배터리 셀(110)들은 서로 좌우방향(y 방향)으로 반전되는 패턴으로 배치된다. 예를 들어, 제1 병렬 모듈(M1)을 구성하는 일군의 배터리 셀(110)들과, 제2 병렬 모듈(M2)을 구성하는 일군의 배터리 셀(110)들은, 서로 엇갈리도록 좌우방향(y 방향)으로 반전되는 패턴으로 배치된다. 따라서, 제1 병렬 모듈(M1)의 제1, 제2 전극(111,112) 위치와, 제2 병렬 모듈(M2)의 제1, 제2 전극(111,112) 위치는 좌우방향(y 방향)으로 반전된 위치에 형성된다.
유사하게, 제2 병렬 모듈(M2)을 구성하는 일군의 배터리 셀(110)들과, 제3 병렬 모듈(M3)을 구성하는 일군의 배터리 셀(110)들은 서로 엇갈리도록 좌우방향(y 방향)으로 반전되는 패턴으로 배치되며, 제2 병렬 모듈(M2)의 제1, 제2 전극(111,112) 위치와, 제3 병렬 모듈(M3)의 제1, 제2 전극(111,112) 위치는 좌우방향(y 방향)으로 반전된 위치에 형성된다.
이렇게 이웃한 병렬 모듈(M1,M2,M3)의 배터리 셀(110)을 좌우방향(y 방향)으로 반전되는 엇갈리는 패턴으로 배치함으로써, 일 방향으로 연장되는 버스 바(120)를 통하여 이웃한 병렬 모듈(M1,M2,M3)을 직렬로 연결시킬 수 있다.
상기 버스 바(120)는, 제1 내지 제3 병렬 모듈(M1,M2,M3)을 직렬 및 병렬로 연결하기 위한 다수의 버스 바(120a,120b,120c,120d)들을 포함할 수 있다. 보다 구체적으로, 상기 버스 바(120)는, 제1 병렬 모듈(M1)의 제1 전극(111)들을 가로질러 연장되는 제1 버스 바(120a)와, 상기 제1 병렬 모듈(M1)의 제2 전극(112)들 및 제2 병렬 모듈(M2)의 제1 전극(111)들을 함께 가로질러 연장되는 제2 버스 바(120b)와, 상기 제2 병렬 모듈(M2)의 제2 전극(112)들 및 제3 병렬 모듈(M3)의 제1 전극(111)들을 함께 가로질러 연장되는 제3 버스 바(120c)와, 상기 제3 병렬 모듈(M3)의 제2 전극(112)들을 가로질러 연장되는 제4 버스 바(120d)를 포함할 수 있다.
예를 들어, 상기 제2 버스 바(120b)는, 제1 병렬 모듈(M1)의 제2 전극(112)들끼리와, 제2 병렬 모듈(M2)의 제1 전극(111)들끼리를 각각 병렬로 연결하면서, 동시에 제1 병렬 모듈(M1)과 제2 병렬 모듈(M2)을 직렬로 연결하게 된다.
유사하게, 상기 제3 버스 바(120c)는, 제2 병렬 모듈(M2)의 제2 전극(112)들끼리와, 제3 병렬 모듈(M3)의 제1 전극(111)들끼리를 각각 병렬로 연결하면서, 동시에 제2 병렬 모듈(M2)과 제3 병렬 모듈(M3)을 직렬로 연결하게 된다. 그리고, 상기 제1 버스 바(120a) 및 제4 버스 바(120d) 각각은, 제1 병렬 모듈(M1)의 제1 전극(111)들끼리와, 제3 병렬 모듈(M3)의 제2 전극(112)들끼리를 상호 전기적으로 연결하게 된다.
상기 제1 버스 바(120a) 및 제4 버스 바(120d)는, 전체 배터리부(105)의 양단 전위를 형성하며, 제1 버스 바(120a)와 제4 버스 바(120d)에 형성된 제1 접속부(121)에는 충, 방전전력의 배선 기능을 하는 와이어링(미도시)이 접속될 수 있다. 상기 제1 접속부(121)는 홀 형태로 형성될 수 있으며, O-링 형태의 와이어링 단자(미도시)가 체결부재(미도시)를 통하여 홀 형태의 제1 접속부(121)와 연결될 수 있다.
상기 제1 내지 제4 버스 바(120a,120b,120c,120d) 각각에는, 제2 접속부(122)가 형성된다. 상기 제2 접속부(122)에는 제1 내지 제4 연결단자(180a,180b,180c,180d, 도 7)가 접속되기 위한 와이어링(미도시)이 접속될 수 있다. 상기 제2 접속부(122)는 홀 형태로 형성될 수 있으며, O-링 형태의 와이어링 단자(미도시)가 체결부재(미도시)를 통하여 홀 형태의 제2 접속부(122)와 연결될 수 있다.
도 7을 참조하여 설명된 바와 같이, 제1 내지 제4 연결단자(180a,180b,180c,180d)는, 각 병렬 모듈(M1,M2,M3)의 전압을 측정하거나 또는 외부 충전기와 연결되어 각 병렬 모듈(M1,M2,M3)에 직접 충전전력을 공급하기 위한 용도로 사용될 수 있다.
예를 들어, 상기 제1 내지 제4 연결단자(180a,180b,180c,180d)는, 제1 내지 제4 버스 바(120a,120b,120c,120d)의 제2 접속부(122)를 통하여 각각의 버스 바(120a,120b,120c,120d)와 전기적으로 연결될 수 있다. 예를 들어, 제2 병렬 모듈(M2)의 전압을 측정하거나 또는 제2 병렬 모듈(M2)을 독자적으로 충전하기 위해서는, 제2 병렬 모듈(M2)의 양단 전위에 해당되는 제2, 제3 버스 바(120b,120c) 간의 전압을 측정하거나 또는 제2, 제3 버스 바(120b,120c)를 통하여 충전전력을 공급할 수 있다.
도 9에는 도 8에 도시된 병렬 모듈(M1)이 보다 상세히 도시되어 있다. 참고적으로, 도 9을 참조하여 설명될 이하의 기술적 사항은 동 도면에 예시된 제1 병렬 모듈(M1)은 물론이고, 제2, 제3 병렬 모듈(M2,M3)에 대해서도 동일하게 적용될 수 있다.
도면을 참조하면, 상기 병렬 모듈(M1)은 일 열로 배열된 배터리 셀(110)들을 둘러싸도록 배치된 리스트레이너(125, restrainer)와, 상기 리스트레이너(125)와 결합되는 엔드 플레이트(126)를 포함할 수 있다.
상기 리스트레이너(125)는, 셀 배열방향(x 방향)으로 일 단부 측과, 일 열로 배열된 배터리 셀(110)들의 양편 측면을 둘러싸도록 형성될 수 있다. 그리고, 셀 배열방향(x 방향)으로 타 단부 측에는 엔드 플레이트(126)가 배치되며, 상기 엔드 플레이트(126)는 리스트레이너(125)와 체결될 수 있다. 따라서, 일 열의 배터리 셀(110)들은 리스트레이너(125)와 엔드 플레이트(126)에 의해 4 면으로 구속될 수 있으며, 배터리 셀(110)의 팽창이 효과적으로 억제될 수 있다.
상기 리스트레이너(125)는, 일 열의 배터리 셀(110)들의 양편 측면과 일 단부 측을 애워싸도록 일면이 개방된 사각 테두리 형상으로 형성될 수 있으며, 상기 엔드 플레이트(126)는 일 열의 배터리 셀(110)들의 타 단부 측에 배치될 수 있다. 상기 엔드 플레이트(126)의 양 측면에는 날개 형상의 플랜지부(126a)가 형성될 수 있으며, 엔드 플레이트(126)의 플랜지부(126a)가 리스트레이너(125)의 단부와 겹쳐진 상태에서 체결부재(127)를 통하여 서로 결속될 수 있다.
도 10 및 도 11은 본 발명의 일 실시형태에 따른 배터리 팩(100)을 적용하여, 엔진 시동성 및 엔진 시동 후 충전 특성을 평가한 실험 결과이다.
도 10의 엔진 시동 테스트에서는, 11회의 엔진 시동시마다 배터리부(105)의 전류(Pack 전류), 배터리부(105)의 전압(Pack 전압), 및 배터리 셀(110)의 전압(Cell 전압)을 측정하였다. 엔진 시동시마다 배터리부(105)의 전류(Pack 전류), 그러니까, 방전전류가 스타터 모터(220)로 순간적으로 공급되며 펄스형태의 파형이 포착되고, 배터리부(105)의 전압이 순간적으로 낮아지는 것을 알 수 있으며, 엔진 시동 후 발전 모듈(210)을 통하여 곧 충전전력이 공급되어 배터리부(105)의 전압이 회복되는 것을 알 수 있다. 시간의 경과에 따라 배터리부(105)의 전압이 서서히 낮아지는 것은, 엔진 시동 테스트 이후, 도 11의 충전 테스트를 실험하기 위해, 발전 모듈(210)을 중지시키고 배터리부(105)를 방전시킨 결과이다.
도 11의 충전 테스트에서는 배터리부(105)의 SOC(State of Charge) 50% 상태에서, SOC 100% 상태까지 만충전시키면서, 배터리부(105)의 전류(Pack 전류), 배터리부(105)의 전압(Pack 전압) 및 배터리 셀(110)의 전압(Cell 전압)을 측정하였다. 배터리부(105)의 전류(Pack 전류)에 관하여, 대체로 일정한 충전전류가 공급되면서 만충전되는 것을 확인할 수 있으며, SOC 50%로부터 SOC 100% 까지 소요되는 시간을 확인할 수 있다. 본 충전 테스트에서는, 충전 특성을 평가하기 위한 목적에서, 인위적으로 배터리부(105)를 SOC 50%까지 방전시킨 상태에서 충전 테스트를 수행하였으며, 통상의 엔진 시동시에는, 엔진 시동 후 발전 모듈(210)의 가동에 따라 배터리부(105)의 충전이 신속히 이루어지게 된다.
본 발명은 첨부된 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 보호 범위는 첨부된 특허청구범위에 의해서 정해져야 할 것이다.
100, 100`, 100`` : 배터리 팩 105 : 배터리부
110 : 배터리 셀 111 : 배터리 셀의 제1 전극
112 : 배터리 셀의 제2 전극 120 : 버스 바
120a~120d : 제1~제4 버스 바 120` : 체결 홀
121 : 제1 접속부 122 : 제2 접속부
125 : 리스트레이너 125a : 계합부
126 : 엔드 플레이트 126a : 플랜지부
150 : 양방향 컨버터 151 : 전력 변환부
152 : 제2 전류 제한부 153 : 제1 전류 제한부
155 : 안전소자 180 : 연결단자
180a~180d : 제1~제4 연결단자 190 : 배터리 하우징
191 : 케이스 192 : 커버부재
M1 : 제1 병렬 모듈 M2 : 제2 병렬 모듈
M3 : 제3 병렬 모듈 g : 이격 갭

Claims (20)

  1. 제1, 제2 단자;
    상기 제1, 제2 단자 사이에 연결되어 충전전력을 공급받고, 방전전력을 출력하는 배터리부; 및
    상기 제1 단자와 배터리부 사이에 연결된 것으로, 상기 배터리부의 과충전을 방지하기 위하여, 상기 배터리부로의 충전전력을 제어하는 전력 변환부;를 포함하고,
    상기 제1, 제2 단자는 발전 모듈 및 스타터 모터에 전기적으로 연결되도록 구성된 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 전력 변환부는, 상기 배터리부에 대응되는 충전전압을 갖도록 충전전력을 변환하는 DC-DC 컨버터 인 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 전력 변환부는, 상기 배터리부의 충전상태에 대응하여, PWM(Pulse Width Modulation)에 의해 제어되는 충전 스위치부를 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 전력 변환부는 적어도 하나의 다이오드를 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 스타터 모터는, 상기 제1, 제2 단자를 통하여 공급되는 방전전력을 공급받고, 엔진 시동을 위한 시동 동력을 제공하는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 발전 모듈은, 상기 엔진의 동작시에, 기계적인 에너지를 전기적인 에너지로 변환하고, 상기 제1, 제2 단자를 통하여 충전전력을 공급하는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 제1 단자와 배터리부 사이에서 상기 전력 변환부와 병렬 연결되고 충전전력을 제한하는 제1 전류 제한부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 제1 전류 제한부는, 상기 전력 변환부를 바이패스 하는 방전패스 상에 형성되는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
  9. 제7항에 있어서,
    상기 제1 전류 제한부는 전압 강하를 줄이기 위해 다수의 다이오드들을 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
  10. 제7항에 있어서,
    상기 전력 변환부에 전기적으로 연결되고 충전전력을 제한하는 제2 전류 제한부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 제2 전류 제한부는, 저항소자를 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 배터리부는 서로 직렬로 연결된 제1 배터리 모듈, 제2 배터리 모듈 및 제3 배터리 모듈을 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
  13. 제1항에 있어서,
    버스 바를 더 포함하고,
    상기 버스 바는,
    상기 제1 배터리 모듈의 제1 전극들을 상호 전기적으로 연결하는 제1 버스 바;
    상기 제1 배터리 모듈의 제2 전극들 및 제2 배터리 모듈의 제1 전극들을 상호 전기적으로 연결하는 제2 버스 바;
    상기 제2 배터리 모듈의 제2 전극들 및 제3 배터리 모듈의 제1 전극들을 상호 전기적으로 연결하는 제3 버스 바; 및
    상기 제3 배터리 모듈의 제2 전극들을 상호 전기적으로 연결하는 제4 버스 바를 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
  14. 제13항에 있어서,
    배터리 팩의 커버부재 외부로 연장되는 연결단자를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 연결단자는,
    상기 제1 버스 바, 제2 버스 바, 제3 버스 바 및 제4 버스 바와 각각 전기적으로 연결된 제1 연결단자, 제2 연결단자, 제3 연결단자 및 제4 연결단자를 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
  16. 제12항에 있어서,
    상기 배터리 모듈은,
    복수의 배터리 셀들;
    상기 배터리 셀들의 배열방향을 따라 일 단부 측과, 배터리 셀들의 양편 측면을 둘러싸도록 형성된 리스트레이너; 및
    상기 배터리 셀들의 타 단부 측에 배치되고, 상기 리스트레이너에 결합되는 엔드 플레이트를 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 엔드 플레이트의 양 측면에는 날개 형상의 플랜지부가 형성되고,
    상기 플랜지부는 체결부재를 통하여 상기 리스트레이너의 단부에 결합되는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
  18. 제12항에 있어서,
    베이스 플레이트; 및
    상기 베이스 플레이트 상에 형성된 것으로, 상기 배터리 모듈 각각에 대응하여 형성된 위치 정렬부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
  19. 제18항에 있어서,
    상기 위치 정렬부는, 이웃한 배터리 모듈들이 이격 갭을 사이에 두고 격리되도록 형성된 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
  20. 제1항에 있어서,
    상기 전력 변환부는, 제1 단자에 대응되는 방전전압을 갖도록 방전전력을 변환하고, 제1 단자로부터의 충전전력이 상기 배터리부에 대응되는 충전전압을 갖도록 충전전력을 변환하기 위한 양방향 컨버터를 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
KR1020120147717A 2011-12-16 2012-12-17 배터리 팩 KR101973051B1 (ko)

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US201161576622P 2011-12-16 2011-12-16
US61/576,622 2011-12-16
US13/620,434 US9577469B2 (en) 2011-12-16 2012-09-14 Battery pack
US13/620,434 2012-09-14

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20130069527A true KR20130069527A (ko) 2013-06-26
KR101973051B1 KR101973051B1 (ko) 2019-04-26

Family

ID=47172277

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020120147717A KR101973051B1 (ko) 2011-12-16 2012-12-17 배터리 팩

Country Status (4)

Country Link
US (1) US9577469B2 (ko)
EP (1) EP2605364A3 (ko)
KR (1) KR101973051B1 (ko)
CN (1) CN103165946B (ko)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2016052796A1 (ko) * 2014-09-30 2016-04-07 주식회사 티노스 출력전원 안정화 장치
KR20160054244A (ko) 2014-11-06 2016-05-16 공주대학교 산학협력단 정전압원 기능을 갖는 배터리 보조 장치 및 이를 포함하는 배터리 팩
KR20160080800A (ko) 2014-12-30 2016-07-08 에이치엘그린파워 주식회사 감압 방식 과충전 방지 장치 및 방법
KR20180138337A (ko) * 2017-06-21 2018-12-31 엄진환 지능형 전원관리를 위한 모듈형 배터리패키지 및 이를 포함하는 배터리패키지 어셈블리

Families Citing this family (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9882403B2 (en) * 2012-11-23 2018-01-30 Htc Corporation Battery module
FR3018007B1 (fr) * 2014-02-24 2017-09-15 Peugeot Citroen Automobiles Sa Dispositif pour vehicule hybride de recharge d'une batterie basse tension a partir du reseau tres basse tension
TWI497867B (zh) * 2014-02-24 2015-08-21 台達電子工業股份有限公司 輸出電源保護裝置及其操作方法
JP6102804B2 (ja) * 2014-03-19 2017-03-29 マツダ株式会社 車両用電源装置
JP2015209058A (ja) * 2014-04-25 2015-11-24 オムロンオートモーティブエレクトロニクス株式会社 電源装置
JP2015217920A (ja) * 2014-05-21 2015-12-07 オムロンオートモーティブエレクトロニクス株式会社 車両用電源装置、車両用回生システム
JP2015217919A (ja) * 2014-05-21 2015-12-07 オムロンオートモーティブエレクトロニクス株式会社 車両用電源装置、車両用回生システム
CN105633940A (zh) * 2014-11-28 2016-06-01 中国科学院沈阳自动化研究所 一种无人直升机用启动电源***
JP6406188B2 (ja) * 2015-09-11 2018-10-17 株式会社オートネットワーク技術研究所 車載用電源装置
GB2537274B (en) * 2015-10-16 2018-02-14 Ford Global Tech Llc A vehicle electrical system
EP3236555A1 (en) * 2016-04-20 2017-10-25 Braun GmbH Circuit arrangement for protection against an undue overheating
JP2018052176A (ja) * 2016-09-26 2018-04-05 トヨタ自動車株式会社 車両の補機電池システム
GB2564910B (en) * 2017-07-27 2020-07-15 Intercal Uk Ltd Battery management
CN109672248A (zh) * 2019-01-17 2019-04-23 安徽行新能源技术有限公司 一种简易bms***
DE112021002540T5 (de) * 2020-04-27 2023-02-09 Yazaki North America, Inc. System zur entlastung von batterien

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007064209A (ja) * 2005-08-05 2007-03-15 Fujitsu Ten Ltd エンジン制御装置、制御方法、及び制御システム
US7683585B1 (en) * 2007-02-12 2010-03-23 Yazaki North America, Inc. Trailer battery charge systems and methods
KR20110019085A (ko) * 2009-08-19 2011-02-25 삼성에스디아이 주식회사 이차전지
WO2011069162A1 (en) * 2009-12-04 2011-06-09 A123 Systems, Inc. Battery with integrated power management system and scalable battery cutoff component
US20110227540A1 (en) * 2010-03-17 2011-09-22 Shin-Kobe Electric Machinery Co., Ltd. Direct-Current Power Source Apparatus

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5777454A (en) * 1996-05-29 1998-07-07 Peco Ii, Inc. Back-up battery management system for a DC power supply
US6326771B1 (en) * 1999-03-08 2001-12-04 02 Micro International Limited Buffer battery power supply system
JP2008131707A (ja) * 2006-11-20 2008-06-05 Nec Tokin Corp 携帯電話機用充電装置
JP2009080939A (ja) 2007-09-25 2009-04-16 Panasonic Corp 電源システムおよび電池集合体の制御方法
JP2009089569A (ja) 2007-10-03 2009-04-23 Panasonic Corp 電源システム
US8058814B2 (en) * 2008-01-14 2011-11-15 Tai-Her Yang Bi-directional light emitting diode drive circuit in pulsed power series resonance
KR100969093B1 (ko) 2008-04-15 2010-07-09 현대자동차주식회사 아이들 스탑 차량의 발전부 시스템 및 이를 통한 배터리충전량 초기화 방법
KR20100004024A (ko) 2008-07-02 2010-01-12 현대자동차주식회사 Ｄｃ/ｄｃ 컨버터를 이용한 ｉｓｇ 차량용 배터리 ｓｏｈ추정 장치 및 방법
KR101091358B1 (ko) 2009-12-02 2011-12-07 기아자동차주식회사 Ｉｓｇ 제어 방법
US20110140673A1 (en) * 2009-12-10 2011-06-16 Texas Insturments Incorporated Pulse width modulated battery charging
KR101146670B1 (ko) * 2009-12-16 2012-05-23 삼성에스디아이 주식회사 에너지 관리 시스템 및 이의 제어 방법
KR101099933B1 (ko) 2010-02-25 2011-12-28 대성전기공업 주식회사 바이패스 회로가 있는 ｉｓｇ용 ｄｃ-ｄｃ 컨버터
US8465866B2 (en) 2010-04-21 2013-06-18 Samsung Sdi Co., Ltd. Battery module including a pressure control unit
JP5471767B2 (ja) 2010-04-23 2014-04-16 パナソニック株式会社 電源装置
KR101146378B1 (ko) * 2010-06-09 2012-05-17 삼성에스디아이 주식회사 배터리 팩 및 배터리팩의 충전 시스템
JP5842090B2 (ja) * 2010-08-25 2016-01-13 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 照明光通信装置
US8450976B2 (en) * 2010-10-29 2013-05-28 O2Micro, Inc. Power topology with battery charging and discharge current protection capabilities

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007064209A (ja) * 2005-08-05 2007-03-15 Fujitsu Ten Ltd エンジン制御装置、制御方法、及び制御システム
US7683585B1 (en) * 2007-02-12 2010-03-23 Yazaki North America, Inc. Trailer battery charge systems and methods
KR20110019085A (ko) * 2009-08-19 2011-02-25 삼성에스디아이 주식회사 이차전지
WO2011069162A1 (en) * 2009-12-04 2011-06-09 A123 Systems, Inc. Battery with integrated power management system and scalable battery cutoff component
US20110227540A1 (en) * 2010-03-17 2011-09-22 Shin-Kobe Electric Machinery Co., Ltd. Direct-Current Power Source Apparatus

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2016052796A1 (ko) * 2014-09-30 2016-04-07 주식회사 티노스 출력전원 안정화 장치
KR20160054244A (ko) 2014-11-06 2016-05-16 공주대학교 산학협력단 정전압원 기능을 갖는 배터리 보조 장치 및 이를 포함하는 배터리 팩
KR20160080800A (ko) 2014-12-30 2016-07-08 에이치엘그린파워 주식회사 감압 방식 과충전 방지 장치 및 방법
KR20180138337A (ko) * 2017-06-21 2018-12-31 엄진환 지능형 전원관리를 위한 모듈형 배터리패키지 및 이를 포함하는 배터리패키지 어셈블리

Also Published As

Publication number Publication date
US9577469B2 (en) 2017-02-21
EP2605364A3 (en) 2014-09-10
KR101973051B1 (ko) 2019-04-26
CN103165946A (zh) 2013-06-19
US20130154371A1 (en) 2013-06-20
CN103165946B (zh) 2017-12-12
EP2605364A2 (en) 2013-06-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101973051B1 (ko) 배터리 팩
JP5279147B2 (ja) 系統連系型電力保存システム及び電力保存システムの制御方法
JP5547342B2 (ja) 高度蓄電池システム
JP5231442B2 (ja) バッテリーモジュールアセンブリー用の電力切換モジュール
US9412994B2 (en) Lithium starter battery and solid state switch therefor
US9954207B2 (en) Lithium battery with solid state switch
US8941358B2 (en) Heating circuits and methods based on battery discharging and charging using resonance components in series and freewheeling circuit components
US8847553B2 (en) Mobile power systems for high power applications
US20060261783A1 (en) Electronic battery module (EBM) with bidirectional DC-DC converter
US9490639B2 (en) Charge equalization system for batteries
KR101678527B1 (ko) 배터리 팩
KR100992674B1 (ko) 냉각성능 확보를 위한 인버터의 직류입력단 필름캐패시터의구조
WO2011142369A2 (ja) 電源装置及び充電回路
EP4040565A1 (en) Battery module, and electric vehicle and power storage device comprising battery module
CN111049222A (zh) 电源装置
US20130285476A1 (en) Power supply device, inverter device, power tool
Karmakar et al. Review on cell balancing technologies of battery management systems in electric vehicles
CN211266526U (zh) 电源装置
CN109936194B (zh) 一种电池管理***的供电电路
CN112217263B (zh) 电池组均衡控制电路及电源芯片
JP2009165257A (ja) 直流電源システム
WO2013005804A1 (ja) スイッチング装置
CN215870848U (zh) 电池主动均衡装置、芯片、电池管理***及用电设备
JP2004120950A (ja) 太陽電池携帯電源
KR102078598B1 (ko) 모듈화된 배터리 팩

Legal Events

Date Code Title Description
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant