KR102751984B1 - Cell monitoring unit for battery module - Google Patents
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Abstract
본 발명의 실시예는 전지셀의 셀 탭과 통전 가능하게 연결되는 버스바(130)를 지지하는 버스바 조립부(100); 버스바(130)를 통해 전지셀의 온도, 전압을 감지하고, 셀 밸런싱 및 BMS와의 통신을 수행하는 복수의 전장부품들이 실장되는 기판부(200); 기판부(200)의 일면에서 차폐하는 커버부(500); 및 커버부(500)를 고정하는 커버 하우징(400); 을 구비하고, 기판부(200)는 버스바 조립부(100)의 일면에서 고정 및 착탈 가능하도록 분할된 한 쌍의 회로 기판; 인 것을 특징으로 하는 배터리 모듈의 셀 모니터링 유닛을 포함한다. An embodiment of the present invention includes a cell monitoring unit of a battery module, which comprises: a busbar assembly (100) that supports a busbar (130) that is electrically connected to a cell tab of a battery cell; a substrate (200) on which a plurality of electrical components that detect the temperature and voltage of a battery cell through the busbar (130) and perform cell balancing and communication with a BMS are mounted; a cover (500) that shields one surface of the substrate (200); and a cover housing (400) that fixes the cover (500); wherein the substrate (200) is a pair of circuit boards that are divided so as to be fixed and detachably attached to one surface of the busbar assembly (100).
Description
본 발명은 배터리 모듈의 셀 모니터링 유닛에 관한 것이다. The present invention relates to a cell monitoring unit of a battery module.
최근, 충방전이 가능한 이차전지는 와이어리스 모바일 기기의 에너지원으로 광범위하게 사용되고 있다. 또한, 이차전지는 화석 연료를 사용하는 기존의 가솔린 차량, 디젤 차량 등의 대기오염 등을 해결하기 위한 방안으로 제시되고 있는 전기자동차(EV), 하이브리드 전기자동차(HEV), 플러그-인 하이브리드 전기자동차(Plug-In HEV)등의 동력원으로서도 주목받고 있다.Recently, rechargeable secondary batteries have been widely used as energy sources for wireless mobile devices. In addition, secondary batteries are also attracting attention as power sources for electric vehicles (EVs), hybrid electric vehicles (HEVs), and plug-in hybrid electric vehicles (Plug-In HEVs), which are being proposed as a solution to solve air pollution problems caused by existing gasoline and diesel vehicles that use fossil fuels.
소형 모바일 기기들에는 디바이스 1 대당 하나 또는 두서너 개의 전지셀들이 사용됨에 반하여, 자동차 등과 같은 중대형 디바이스에는 고출력 대용량의 필요성으로 인해, 다수의 전지셀을 전기적으로 연결한 전지모듈이 사용된다.While small mobile devices use one or two or three battery cells per device, medium and large devices such as automobiles use battery modules that electrically connect multiple battery cells due to the need for high output and large capacity.
이와 같은 전지모듈은 셀 모니터링 유닛과 함께 패키징 되어 배터리 모듈을구성한다. Such battery modules are packaged together with a cell monitoring unit to form a battery module.
셀 모니터링 유닛(CELL MONITORING UNIT)은 셀 블럭 어셈블리 구조(CELL BLOCK ASSEMBLY)에서 전지셀의 전압과 온도를 감지하고, 셀간 전압 편차를 조정하는 셀 밸런싱, BMS(BATTERY MANAGEMENT SYSTEM)와 통신을 수행할 수 있다. The CELL MONITORING UNIT detects the voltage and temperature of battery cells in the CELL BLOCK ASSEMBLY structure, performs cell balancing to adjust voltage deviation between cells, and communicates with the BMS (BATTERY MANAGEMENT SYSTEM).
이를 위해 셀 모니터링 유닛은 전지셀의 전원이 입출력되는 셀 탭과 통전 가능하게 접촉되는 버스바를 통해 셀 탭의 전원을 모니터링하는 전장부품과, 전장부품이 실장되는 PCB 기판으로 구성될 수 있다. To this end, the cell monitoring unit may be composed of an electrical component that monitors the power of the cell tab through a bus bar that is in electrical contact with the cell tab through which the power of the battery cell is input/output, and a PCB substrate on which the electrical component is mounted.
종래의 셀 모니터링 유닛은 셀 탭과 버스바가 레이저 용접된 후 버스바와 PCB 기판의 납땜을 통해서 구성되는 셀 블럭 어셈블리 구조를 갖는다. The conventional cell monitoring unit has a cell block assembly structure in which cell tabs and busbars are laser welded and then the busbars are soldered to the PCB substrate.
그러나, 종래의 셀 모니터링 유닛은 고장 발생 시 이를 수리하기 위하여 PCB 기판에서 버스바의 납땜부를 제거 할 경우에 관련 부품의 손상 가능성이 크기에 재 사용이 불가능 하였다. However, conventional cell monitoring units cannot be reused because there is a high possibility of damage to related components when the soldering of the busbar on the PCB board is removed to repair the unit when a failure occurs.
즉, 종래의 셀 모니터링 유닛은 PCB 기판과 버스바 간의 납땜 구조로 인해 수리가 불가능함에 따라 고장 발생시 제품을 폐기해야되기에 손실비용이 발생되는 문제점이 있었다. That is, the conventional cell monitoring unit had a problem in that it was impossible to repair due to the soldering structure between the PCB substrate and the bus bar, so the product had to be discarded when a failure occurred, resulting in loss costs.
본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 수리가 가능한 배터리 모듈의 셀 모니터링 유닛을 제공함에 있다. The present invention has been made to solve the above-mentioned conventional problems, and an object of the present invention is to provide a cell monitoring unit of a repairable battery module.
본 발명은 상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 하기와 같은 실시예를 포함할 수 있다. In order to achieve the above-mentioned purpose, the present invention may include the following embodiments.
본 발명의 실시예는 전지셀의 셀 탭과 통전 가능하게 연결되는 버스바를 지지하는 버스바 조립부와, 버스바를 통해 전지셀의 온도, 전압을 감지하고, 셀 밸런싱 및 BMS와의 통신을 수행하는 복수의 전장부품들이 실장되는 기판부와, 기판부의 일면에서 차폐하는 커버부 및 커버부를 고정하는 커버 하우징을 구비하고, 기판부는 버스바 조립부의 일면에서 고정 및 착탈 가능하도록 분할된 한 쌍의 회로 기판인 것을 특징으로 하는 배터리 모듈의 셀 모니터링 유닛을 제공할 수 있다. An embodiment of the present invention can provide a cell monitoring unit of a battery module, comprising: a busbar assembly supporting a busbar electrically connected to a cell tab of a battery cell; a substrate portion on which a plurality of electrical components are mounted for detecting temperature and voltage of the battery cell through the busbar and performing cell balancing and communication with a BMS; a cover portion shielding one side of the substrate portion and a cover housing fixing the cover portion; and the substrate portion is a pair of circuit boards divided so as to be fixed and detachably attached to one side of the busbar assembly.
위 실시예에서, 기판부는 버스바 조립부의 일면에 고정되어 버스바와 통전 가능하게 연결되는 제1 회로 기판 및 버스바 조립부의 일면에서 제1 회로 기판과 통전 가능하도록 고정되는 제2 회로 기판을 포함하고, 제2 회로 기판은 복수의 고정공을 통해 버스바 조립부의 일면에 형성된 체결수단에 체결 및 해제 가능한 고정 수단(도시되지 않음)에 의해 착탈 가능한 것을 특징으로 한다. In the above embodiment, the substrate portion includes a first circuit board fixed to one surface of the busbar assembly portion and electrically connected to the busbar, and a second circuit board fixed to one surface of the busbar assembly portion and electrically connected to the first circuit board, and the second circuit board is characterized in that it is detachable by a fixing means (not shown) that can be fastened and released from a fastening means formed on one surface of the busbar assembly portion through a plurality of fixing holes.
위 실시예에서, 제1 회로 기판과 제2 회로 기판 중 적어도 하나와 착탈 가능하게 고정되어 제1 회로 기판과 제2 회로 기판 사이에서 신호를 전달하는 신호 연결부를 더 포함한다. In the above embodiment, the device further includes a signal connection portion that is removably fixed to at least one of the first circuit board and the second circuit board and transmits a signal between the first circuit board and the second circuit board.
또한, 위 실시예에서, 신호 연결부는 제1 회로 기판에 고정되는 제1 연결 수단과, 제2 회로 기판에 고정되는 제2 연결 수단 및 제1 연결 수단과 제2 연결 수단 사이에서 신호를 전달하는 신호 전달 수단을 포함한다. Additionally, in the above embodiment, the signal connection unit includes a first connection means fixed to the first circuit board, a second connection means fixed to the second circuit board, and a signal transmission means for transmitting a signal between the first connection means and the second connection means.
또한, 위 실시예에서, 제1 연결 수단은 제1 회로 기판에 고정되는 제1 고정 단자 및 일측에서 신호 전달 수단의 한쪽 끝단이 통전가능하게 연결되고, 반대측에서 제1 고정 단자에 착탈 가능하는 제1 결합 단자를 포함할 수 있다. Additionally, in the above embodiment, the first connecting means may include a first fixed terminal fixed to the first circuit board and a first coupling terminal electrically connected to one end of the signal transmission means at one end and detachably attachable to the first fixed terminal at the opposite end.
또한, 위 실시예에서, 제2 연결 수단은 제2 회로 기판에 고정되는 제2 고정 단자 및 일측에서 제2 고정 단자에 착탈되고, 반대측에서 신호 전달 수단의 반대 끝단이 통전 가능하게 연결되는 제2 결합 단자를 포함할 수 있다. Additionally, in the above embodiment, the second connecting means may include a second fixed terminal fixed to the second circuit board and a second coupling terminal detachably attached to the second fixed terminal at one end and electrically connected to an opposite end of the signal transmission means at the opposite end.
그러므로 본 발명은 회로 기판과 셀 탭 연결시에 끼움식으로 간단하게 조립이 가능함에 따라 조립 시간의 단축 및 용접 공정을 생략할 수 있어 제조 원가의 절감이 가능하여 생산성을 높일 수 있다.Therefore, since the present invention can be simply assembled by inserting the circuit board and the cell tab when connecting them, the assembly time can be shortened and the welding process can be omitted, thereby reducing the manufacturing cost and increasing productivity.
본 발명은 상부 커버와 측부 커버 및 하부 커버를 분리형으로 구성하고, 각 분리된 구성들을 착탈 가능하도록 조립할 수 있다. The present invention comprises an upper cover, a side cover, and a lower cover in separate configurations, and each separate configuration can be detachably assembled.
도 1은 본 발명에 따른 배터리 모듈을 도시한 사시도이다.
도 2는 본 발명에 따른 배터리 모듈의 셀 모니터링 유닛을 도시한 분해도면이다.
도 3은 셀 모니터링 유닛의 정면도이다.
도 4는 도 3의 요부 확대 도면이다.
도 5는 도 4의 측면도이다.
도 6은 신호 연결부를 도시한 분해도 이다.
도 7은 신호 연결부(300)의 분리 과정을 도시한 도면이다. Figure 1 is a perspective view illustrating a battery module according to the present invention.
FIG. 2 is an exploded drawing illustrating a cell monitoring unit of a battery module according to the present invention.
Figure 3 is a front view of the cell monitoring unit.
Figure 4 is an enlarged view of a main part of Figure 3.
Figure 5 is a side view of Figure 4.
Figure 6 is an exploded view showing the signal connection part.
Figure 7 is a drawing illustrating a separation process of a signal connection part (300).
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있지만, 특정 실시예를 도면에 예시하여 상세하게 설명하고자 한다. 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 서로 다른 방향으로 연장되는 구조물을 연결 및/또는 고정시키기 위한 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물중 어느 하나에 해당되는 것으로 이해되어야 한다.While the present invention may be modified in various ways and may have many embodiments, specific embodiments will be described in detail by way of illustration in the drawings. This is not intended to limit the present invention to specific embodiments, but should be understood to correspond to any one of the modifications, equivalents, or substitutes included in the spirit and technical scope of the present invention for connecting and/or fixing structures extending in different directions.
본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. The terminology used in this specification is only used to describe specific embodiments and is not intended to limit the invention. The singular expression includes the plural expression unless the context clearly indicates otherwise.
또한, 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.In addition, when describing the present invention, if it is determined that a detailed description of a related known technology may unnecessarily obscure the gist of the present invention, the detailed description is omitted.
이하에서는 본 발명에 따른 배터리 모듈의 셀 모니터링 유닛의 바람직한 실시예를 첨부도면을 참조하여 설명한다. Hereinafter, a preferred embodiment of a cell monitoring unit of a battery module according to the present invention will be described with reference to the attached drawings.
도 1은 본 발명에 따른 배터리 모듈(A)을 도시한 사시도, 도 2는 본 발명에 따른 배터리 모듈의 셀 모니터링 유닛을 도시한 분해도이다. FIG. 1 is a perspective view illustrating a battery module (A) according to the present invention, and FIG. 2 is an exploded view illustrating a cell monitoring unit of the battery module according to the present invention.
도 1 및 도 2를 참조하면, 배터리 모듈(A)은 복수의 전지셀(도시되지 않음)들이 직렬 또는 병렬로 연결되어 하우징 내측에 수용된다. 여기서 배터리 모듈(A)은 하우징의 일측에서 버스바(130)를 통하여 전지셀들의 전압 및 온도의 측정, 통신을 위한 전장부품이 실장되는 셀 모니터링 유닛이 설치된다. Referring to FIGS. 1 and 2, a battery module (A) is configured such that a plurality of battery cells (not shown) are connected in series or in parallel and accommodated inside a housing. Here, a cell monitoring unit is installed on one side of the housing through a bus bar (130) in which electrical components for measuring voltage and temperature of battery cells and for communication are mounted.
셀 모니터링 유닛에 대한 설명은 예로서 도시된 도 2의 분해 도면을 참조한다.For a description of the cell monitoring unit, see the exploded drawing of Fig. 2, which is shown as an example.
셀 모니터링 유닛은 전지셀의 전원이 입출력되는 셀탭과 통전가능하게 연결되는 버스바(130)를 안내 및 고정시키는 버스바 조립부(100)와, 분할된 회로 기판을 구비한 기판부(200)와, 분할된 회로 기판을 차폐하는 커버부(500)와 커버 하우징(400), 회로 기판들의 신호를 연결하는 신호 연결부(300)를 포함할 수 있다. The cell monitoring unit may include a busbar assembly (100) that guides and fixes a busbar (130) that is electrically connected to a cell tab through which power of a battery cell is input/output, a board portion (200) having a divided circuit board, a cover portion (500) and a cover housing (400) that shield the divided circuit board, and a signal connection portion (300) that connects signals of the circuit boards.
버스바 조립부(100)는 복수의 전지셀들로부터 인출되는 셀 탭(도시되지 않음)과 통전되는 복수의 버스바(130)를 포함한다. 여기서 버스바(130)들은 회로 기판에 납땜 공정을 통해 통전 가능하게 연결되고, 반대측에서 전지셀의 셀 탭과 용접으로 통전 가능하게 연결된다. The busbar assembly (100) includes a plurality of busbars (130) that are electrically connected to cell tabs (not shown) drawn from a plurality of battery cells. Here, the busbars (130) are electrically connected to a circuit board through a soldering process, and electrically connected to cell tabs of battery cells on the opposite side through welding.
또한, 버스바 조립부(100)는 일면에서 복수의 체결수단(120)과, 일측으로 돌출되고 내측에 고정 수단이 체결되는 결합 수단(140)을 더 포함할 수 있다. In addition, the busbar assembly (100) may further include a plurality of fastening means (120) on one side and a coupling means (140) that protrudes to one side and has a fixing means fastened to the inside.
체결수단(120)은 내측에 잠금 및 해제 가능한 고정 수단(도시되지 않음)이 체결되는 체결공이 형성된다. The fastening means (120) has a fastening hole formed on the inside into which a lockable and unlockable fixing means (not shown) is fastened.
기판부(200)는 분할된 한 쌍으로서 구성된다. 예를 들면, 기판부(200)는 버스바 조립부(100)에 고정되는 제1 회로 기판(210)과, 버스바 조립부(100)에 착탈 가능하게 조립되는 제2 회로 기판(220)을 포함한다. The substrate portion (200) is configured as a split pair. For example, the substrate portion (200) includes a first circuit substrate (210) that is fixed to the busbar assembly portion (100) and a second circuit substrate (220) that is detachably assembled to the busbar assembly portion (100).
제1 회로 기판(210)은 버스바 조립부(100)에 잠금 및 해제가 가능한 고정 수단(도시되지 않음)을 통해 고정될 수 있다. 여기서 제1 회로 기판(210)은 버스바(130)와 용접되고, 용접된 버스바(130)로부터 출력된 전기적 신호를 전달하기 위한 회로 패턴이 형성될 수 있다. The first circuit board (210) can be fixed to the busbar assembly (100) via a lockable and unlockable fixing means (not shown). Here, the first circuit board (210) is welded to the busbar (130), and a circuit pattern for transmitting an electrical signal output from the welded busbar (130) can be formed.
제2 회로 기판(220)은 버스바 조립부(100)에 착탈 가능하도록 나사나 스크류와 같이 잠금 및 해제가 가능한 고정 수단(도시되지 않음)에 의해 고정된다. 이를 위해 제2 회로 기판(220)은 고정 수단(도시되지 않음)이 연통되는 복수의 고정공(221)이 포함될 수 있다. 그러므로 제2 회로 기판(220)은 고정 수단(도시되지 않음)의 잠금이 해제되면 버스바 조립부(100)로부터 분리 가능하다. The second circuit board (220) is fixed to the busbar assembly (100) by a fixing means (not shown) such as a screw or a screw that can be locked and released so that it can be detachably attached to the busbar assembly (100). To this end, the second circuit board (220) may include a plurality of fixing holes (221) through which the fixing means (not shown) communicate. Therefore, the second circuit board (220) can be detached from the busbar assembly (100) when the fixing means (not shown) is released.
또한, 제2 회로 기판(220)은 신호 연결부(300)를 통해 버스바 조립부(100)의 전기적 신호를 수신하고, 실장된 전장부품 등으로 해당 신호를 전달할 수 있도록 회로 패턴이 형성된다. In addition, the second circuit board (220) receives an electrical signal from the busbar assembly (100) through the signal connection unit (300) and has a circuit pattern formed so that the signal can be transmitted to the mounted electrical components, etc.
바람직하게로 제2 회로 기판(220)은 고장이 발생될 수 있는 전장부품 및 그외 부품들이 실장될 수 있다. Preferably, the second circuit board (220) can be equipped with electrical components and other components that may be subject to failure.
커버부(500)는 기판부(200)의 일면에 밀착되거나 이격되도록 커버 하우징(400)에 의해 고정된다. 여기서 커버부(500)는 절연 가능한 재질로서 제작되며, 내부의 열기를 외부로 방열 시키도록 관통형성된 복수의 방열구(510)를 포함할 수 있다. The cover part (500) is fixed by the cover housing (400) so as to be in close contact with or spaced from one surface of the substrate part (200). Here, the cover part (500) is manufactured from an insulating material and may include a plurality of heat dissipation holes (510) formed through the hole to dissipate heat inside to the outside.
또한 커버부(500)는 상단에서 상향 돌출되어 고정공이 형성된 상부 결합단과(521), 하단에서 하향 돌출되는 하부 결합단(522)과, 상단에서 내측 방향으로 절곡되는 절곡단(523)을 포함할 수 있다. In addition, the cover part (500) may include an upper connecting section (521) that protrudes upward from the top and has a fixing hole formed therein, a lower connecting section (522) that protrudes downward from the bottom, and a bending section (523) that is bent inward from the top.
상부 결합단(521)과 하부 결합단은(522) 고정 수단이 삽입되는 고정공이 형성되어 커버 하우징(400)을 통하여 부스바 조립부의 상단(110)과 하단에 각각 형성된 결합공(140)에 일치된다. 즉, 커버부(500)는 상부 결합단(521)과 하부 결합단(522)의 고정공과 결합공(140)을 연통하는 고정 수단에 의해 고정된다. The upper joining section (521) and the lower joining section (522) are formed with fixing holes into which fixing means are inserted, and are aligned with the fixing holes (140) formed at the upper (110) and lower (140) of the busbar assembly, respectively, through the cover housing (400). That is, the cover section (500) is fixed by the fixing means that connects the fixing holes of the upper joining section (521) and the lower joining section (522) with the fixing holes (140).
절곡단(523)은 내측 방향으로 절곡되어 버스바 조립부(100)의 상단(110)에 놓여진다.The bending member (523) is bent inwardly and placed on the upper end (110) of the busbar assembly (100).
커버 하우징(400)은 기판부의 일면을 차폐하면서 부스바 조립부(100)에 체결되는 커버부(500)를 가압하여 고정시킨다. 여기서 커버 하우징(400)은 커버부(500)의 조립을 용이하게 할 수 있다. The cover housing (400) pressurizes and fixes the cover part (500) that is fastened to the busbar assembly part (100) while shielding one side of the substrate part. Here, the cover housing (400) can facilitate the assembly of the cover part (500).
즉, 커버 하우징(400)은 중앙에 커버부(500)가 고정되는 커버 개구(410)를 포함하고, 커버 개구(410)를 중심으로 상하 측에서 수평 방향으로 연장되는 프레임에서 상부 결합단(521)이 인출입되는 상부 결합홈(421), 하부 결합단(522)이 인출입되는 하부 결합홈(422)을 포함할 수 있다. That is, the cover housing (400) includes a cover opening (410) in the center to which a cover part (500) is fixed, and may include an upper coupling groove (421) from which an upper coupling end (521) is pulled in and out, and a lower coupling groove (422) from which a lower coupling end (522) is pulled in and out, in a frame extending horizontally from the upper and lower sides centered on the cover opening (410).
신호 연결부(300)는 분할된 제1 회로 기판(210)과 제2 회로 기판(220) 사이에 신호를 전달한다. 이와 같은 신호 연결부(300)에 대한 설명은 도 3 내지 도 6을 참조하여 설명한다. The signal connection unit (300) transmits a signal between the divided first circuit board (210) and the second circuit board (220). A description of such a signal connection unit (300) is provided with reference to FIGS. 3 to 6.
도 3은 셀 모니터링 유닛의 정면도, 도 4는 도 3의 요부 확대 도면, 도 5는 도 4의 측면도, 도 6은 신호 연결부(300)의 분해 도면이다. 이중 도 3은 도 2에서 커버부 및 커버 하우징 생략된 상태에서 셀 모니터링 유닛의 결합 상태를 도시한 도면이다. Fig. 3 is a front view of the cell monitoring unit, Fig. 4 is an enlarged view of the main part of Fig. 3, Fig. 5 is a side view of Fig. 4, and Fig. 6 is an exploded view of the signal connection part (300). Of these, Fig. 3 is a drawing showing the combined state of the cell monitoring unit with the cover part and cover housing omitted in Fig. 2.
도 3 내지 도 6을 참조하면, 신호 연결부(300)는 제1 회로 기판(210)과 제2 회로 기판(220) 사이에 설치되어 제1 회로 기판(210)에 연결된 버스바(130)와 제2 회로 기판(220)간에 상호 신호 전달 하도록 연결한다. Referring to FIGS. 3 to 6, a signal connection unit (300) is installed between a first circuit board (210) and a second circuit board (220) to connect a bus bar (130) connected to the first circuit board (210) and the second circuit board (220) so as to mutually transmit signals.
여기서 신호 연결부(300)는 분리 및 결합이 가능한 구조를 갖는다. 예를 들면, 신호 연결부(300)는 제1 회로 기판(210)에 고정된 제1 연결 수단(310)과, 제2 회로 기판(220)에 고정되는 제2 연결 수단(320)과, 제1 연결 수단(310)과 제2 연결 수단(320) 사이에 통전 가능하게 연결되는 신호 전달 수단(330)을 포함한다. Here, the signal connection unit (300) has a structure that can be separated and combined. For example, the signal connection unit (300) includes a first connection means (310) fixed to a first circuit board (210), a second connection means (320) fixed to a second circuit board (220), and a signal transmission means (330) that is electrically connected between the first connection means (310) and the second connection means (320).
여기서 제1 연결 수단(310)은 제1 회로 기판(210)에서 버스바(130)가 결합된 회로 패턴과 통전 가능하도록 연결되고, 제2 연결 수단(320)은 제2 회로 기판(220)의 회로 패턴과 통전 가능하게 연결된다. Here, the first connecting means (310) is electrically connected to the circuit pattern to which the bus bar (130) is coupled on the first circuit board (210), and the second connecting means (320) is electrically connected to the circuit pattern of the second circuit board (220).
또한, 제1 연결 수단(310)은 제1 회로 기판(210)에 고정된 제1 고정 단자(311)와, 제1 고정 단자(311)에 착탈 가능한 제1 결합 단자를 포함할 수 있다. Additionally, the first connecting means (310) may include a first fixed terminal (311) fixed to the first circuit board (210) and a first coupling terminal detachably attached to the first fixed terminal (311).
제2 연결 수단(320)은 제2 회로 기판(220)에 고정된 제2 고정 단자(321)와, 제2 고정 단자(321)에 착탈 가능한 제2 결합 단자(322)를 포함할 수 있다. The second connecting means (320) may include a second fixed terminal (321) fixed to the second circuit board (220) and a second coupling terminal (322) detachably attachable to the second fixed terminal (321).
이와 같은 제1 연결 수단(310)과 제2 연결 수단(320)은 상호 동일한 구성을 포함하기에 이하에서는 제2 고정 단자(321) 및 제2 결합 단자(322)를 예로서 설명한다. Since the first connecting means (310) and the second connecting means (320) include the same configuration, the second fixed terminal (321) and the second coupling terminal (322) are described below as examples.
제2 고정 단자(321)는 제2 회로 기판(220)의 패턴과 통전가능하도록 연결되어 제2 회로 기판(220)에 고정된다. 여기서 제2 고정 단자(321)는 일면에서 내향된 접속홈(321a)이 형성된다. 접속홈(321a)은 내면에서 제2 회로 기판(220)의 패턴에 통전되는 전원 단자를 포함할 수 있다. The second fixed terminal (321) is fixed to the second circuit board (220) so as to be electrically connected to the pattern of the second circuit board (220). Here, the second fixed terminal (321) has an inwardly facing connection groove (321a) formed on one side. The connection groove (321a) may include a power terminal that is electrically connected to the pattern of the second circuit board (220) on the inner surface.
제2 결합 단자(322)는 제2 고정 단자(321)에 결합 및 해제가 가능하다. 예를 들면, 제2 결합 단자(322)는 일측에서 제2 고정 단자(321)의 접속홈(321a)으로 삽입 또는 인출되는 제2 삽입 단자(322b)와, 반대측에서 내향되어 신호 전달 수단(330)의 한쪽 끝단을 고정시키는 고정홈(322a)을 구비할 수 있다. The second coupling terminal (322) can be coupled to and released from the second fixed terminal (321). For example, the second coupling terminal (322) may have a second insertion terminal (322b) that is inserted or withdrawn into a connection groove (321a) of the second fixed terminal (321) on one side, and a fixing groove (322a) that faces inward on the opposite side and fixes one end of the signal transmission means (330).
여기서 고정홈(322a)은 내측에 신호 전달 수단(330)과 제2 삽입 단자(322b) 사이가 통전될 수 있도록 커넥터 단자가 구비된다. Here, the fixed home (322a) is provided with a connector terminal so that current can be transmitted between the signal transmission means (330) and the second insertion terminal (322b) on the inside.
즉, 제2 결합 단자(322)는 신호 전달 수단(330)의 한쪽 끝단이 고정된 상태에서 제2 고정 단자(321)에 삽입 또는 분리될 수 있다.That is, the second coupling terminal (322) can be inserted into or separated from the second fixed terminal (321) while one end of the signal transmission means (330) is fixed.
또한, 제1 고정 단자(311)는 제1 회로 기판(210)에 고정되며, 제1 결합 단자(312)는 제1 고정 단자(311)에 삽입 또는 인출될 수 있다. 이때, 제1 고정 단자(311)는 신호 전달 수단(330)의 반대끝단이 고정된다.In addition, the first fixed terminal (311) is fixed to the first circuit board (210), and the first coupling terminal (312) can be inserted or withdrawn into the first fixed terminal (311). At this time, the first fixed terminal (311) is fixed to the opposite end of the signal transmission means (330).
신호 전달 수단(330)은, 예를 들면, 연성의 회로 기판 또는 케이블로서 제1 연결 수단(310)과 제2 연결 수단(320) 사이에 고정되어 제1 회로 기판(210)의 전기적 신호를 제2 회로 기판(220)으로 전달하거나 반대 방향으로 신호를 전달할 수 있다. The signal transmission means (330) is, for example, a flexible circuit board or cable, and is fixed between the first connection means (310) and the second connection means (320) to transmit an electrical signal of the first circuit board (210) to the second circuit board (220) or transmit a signal in the opposite direction.
본 발명은 상기와 같은 구성을 통하여 본 발명의 목적을 달성할 수 있다. 이하에서는 그 작용을 설명한다. The present invention can achieve the purpose of the present invention through the above-mentioned configuration. The operation thereof is described below.
도 7은 신호 연결부의 분리 과정을 도시한 도면이다. Figure 7 is a drawing illustrating the separation process of a signal connection part.
도 7을 참조하면, 본 발명에서 제1 회로 기판(210)은 버스바 조립부(100)의 상면에 용접 또는 고정 수단(도시되지 않음)에 의해 고정된다. 이때, 버스바 조립부(100)의 버스바(130)는 제1 회로 기판(210)에 전기적으로 통전 가능하게 고정되고, 내측의 전지셀로부터 인출된 셀 탭과 레이저 용접을 통해 연결된다. Referring to FIG. 7, in the present invention, the first circuit board (210) is fixed to the upper surface of the busbar assembly (100) by welding or fixing means (not shown). At this time, the busbar (130) of the busbar assembly (100) is electrically conductively fixed to the first circuit board (210) and connected to a cell tab drawn from an inner battery cell through laser welding.
아울러 버스바 조립부(100)의 일면에는 고정 수단(도시되지 않음)이 체결되도록 중심부에 체결공이 형성된 복수의 체결수단(120)이 형성된다. In addition, a plurality of fastening means (120) having a fastening hole formed in the center to fasten a fixing means (not shown) are formed on one side of the bus bar assembly (100).
따라서 제1 회로 기판(210)은 고정 수단(도시되지 않음)이 체결수단(120)으로 연통 삽입되어 고정되거나 버스바(130)에 레이저 용접으로 고정되어 버스바 조립부(100)의 일면에 고정된다. Accordingly, the first circuit board (210) is fixed to one surface of the busbar assembly (100) by inserting a fixing means (not shown) into the fastening means (120) and fixing it to the busbar (130) by laser welding.
제2 회로 기판(220)은 고정 수단(도시되지 않음)이 체결되도록 관통되는 고정공(221)을 구비한다. 따라서 제2 회로 기판(220)은 고정공(221)과 체결수단(120)을 연통하는 고정 수단(도시되지 않음)에 의해 버스바 조립부(100)의 일면에서 제1 회로 기판(210)의 하측에 고정될 수 있다. The second circuit board (220) has a fixing hole (221) through which a fixing means (not shown) is fastened. Accordingly, the second circuit board (220) can be fastened to the lower side of the first circuit board (210) on one side of the busbar assembly (100) by a fixing means (not shown) that connects the fixing hole (221) and the fastening means (120).
또한, 신호 연결부(300)는 하나 또는 그 이상이 제1 회로 기판(210)과 제2 회로 기판(220) 사이에 설치되어 버스바(130)와 통전되는 제1 회로 기판(210)의 패턴을 통하여 전달되는 신호를 제2 회로 기판(220)으로 전달한다. In addition, one or more signal connectors (300) are installed between the first circuit board (210) and the second circuit board (220) to transmit a signal transmitted through a pattern of the first circuit board (210) that is electrically connected to the bus bar (130) to the second circuit board (220).
여기서 신호 연결부(300)는 제1 연결 수단(310)의 제1 결합 단자(312)가 제1 고정 단자(311)에 착탈 가능하고, 제2 연결 수단(320)의 제2 결합 단자(322)가 제2 고정 단자(321)에 착탈 가능하다. Here, the signal connection part (300) has a first coupling terminal (312) of the first connection means (310) that is detachably attachable to the first fixed terminal (311), and a second coupling terminal (322) of the second connection means (320) that is detachably attachable to the second fixed terminal (321).
따라서 작업자는 제1 회로 기판(210)과 제2 회로 기판(220)을 버스바 조립부(100)에 고정한 뒤에 제1 결합 단자(312)를 제1 고정 단자(311)에 삽입하고, 제2 결합 단자(322)를 제2 고정 단자(321)에 삽입하므로서 신호 연결부(300)의 조립을 완료할 수 있다. Accordingly, the worker can complete the assembly of the signal connection unit (300) by fixing the first circuit board (210) and the second circuit board (220) to the busbar assembly unit (100), inserting the first coupling terminal (312) into the first fixed terminal (311), and inserting the second coupling terminal (322) into the second fixed terminal (321).
따라서 제2 회로 기판(220)에 실장된 전장부품은 제1 회로 기판(210) 및 신호 연결부(300)를 통하여 전달된 신호를 분석하여 BMS로 통신하거, 셀 밸런싱을 진행할 수 있다. Accordingly, the electrical components mounted on the second circuit board (220) can analyze the signal transmitted through the first circuit board (210) and the signal connection part (300) and communicate with the BMS or perform cell balancing.
커버부(500) 및 커버 하우징(400)은 제2 회로 기판(220)과 제1 회로 기판(210)의 일면에서 고정된다. 이때, 커버부(500)는 커버 하우징(400)의 고정 개구(410)에 설치되어 내측의 제1 회로 기판(210)과 제2 회로 기판(220)을 차폐한다. The cover part (500) and the cover housing (400) are fixed to one surface of the second circuit board (220) and the first circuit board (210). At this time, the cover part (500) is installed in the fixing opening (410) of the cover housing (400) to shield the first circuit board (210) and the second circuit board (220) inside.
이와 같이 조립된 상태에서 고장이 발생되면, 작업자는 커버부(500) 및 커버 하우징(400)을 분리한 뒤에 제1 결합 단자(312)를 제1 고정 단자(311)로부터 인출시키고, 제2 회로 기판(220)을 연통하여 버스바 조립부(100)에 체결된 고정 수단(도시되지 않음)의 잠금을 해제한 뒤에 제2 회로 기판(220)을 분리할 수 있다.If a failure occurs in this assembled state, the worker can separate the cover part (500) and the cover housing (400), then pull out the first coupling terminal (312) from the first fixed terminal (311), release the lock of the fixing means (not shown) connected to the busbar assembly part (100) by connecting the second circuit board (220), and then separate the second circuit board (220).
그러므로 작업자는 고장이 발생된 전장부품을 교환 또는 수리한 뒤에 제2 회로 기판(220)을 고정 수단(도시되지 않음)을 통하여 버스바 조립부(100)에 고정 시킨 뒤에 신호 연결부(300)의 제1 결합 단자(312)를 제1 고정 단자(311)에 결합한다. 따라서 작업자는 고장이 발생된 부품만을 교체할 수 있었다.Therefore, after the worker replaces or repairs the faulty electrical component, he fixes the second circuit board (220) to the busbar assembly (100) via a fixing means (not shown) and then connects the first coupling terminal (312) of the signal connection portion (300) to the first fixing terminal (311). Accordingly, the worker can replace only the faulty component.
이와 같이, 본 발명은 전장부품이 실장되는 회로 기판을 분할하고, 분할된 회로 기판별로 버스바(130)와 용접되어 고정되는 기판과, 전장부품 등 고장이 발생되기 쉬운 구성이 실장된 기판을 분리 가능하도록 구성함에 따라 위와 같이 고장난 부품의 교체가 가능하다.In this way, the present invention divides the circuit board on which the electrical components are mounted, and the board is welded and fixed to the bus bar (130) for each divided circuit board, and the board on which the electrical components and other components that are prone to failure are mounted is configured to be separated, thereby enabling replacement of failed components as described above.
또한, 본 발명은 전장부품 등 교체 또는 수리가 가능한 부품을 교체 가능하도록 구성함에 따라 종래와 같은 손실 비용을 절감할 수 있다. In addition, the present invention can reduce loss costs as in the past by configuring parts that can be replaced or repaired, such as electrical components, to be replaceable.
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시 예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어져서는 안될 것이다.Although the preferred embodiments of the present invention have been illustrated and described above, the present invention is not limited to the specific embodiments described above, and various modifications may be made by those skilled in the art without departing from the gist of the present invention as claimed in the claims. Furthermore, such modifications should not be individually understood from the technical idea or prospect of the present invention.
100 : 버스바 조립부
120 : 체결수단
130 : 버스바
200 : 기판부
210 : 제1 회로 기판
220 : 제2 회로 기판
221 : 고정공
300 : 신호 연결부
310 : 제1 연결 수단
311 : 제1 고정 단자
312 : 제1 결합 단자
320 : 제2 연결 수단
321 : 제2 고정 단자
322 : 제2 결합 단자
400 : 커버 하우징
500 : 커버부
510 : 방열구
A : 배터리 모듈100 : Busbar assembly
120 : Conclusion means
130 : Bus bar
200 : Substrate
210: First circuit board
220: Second circuit board
221 : Fixed
300 : Signal connector
310: First connecting means
311: 1st fixed terminal
312: First coupling terminal
320: Second connecting means
321: 2nd fixed terminal
322: Second coupling terminal
400 : Cover Housing
500 : Cover
510 : Radiator
A: Battery module
Claims (6)
버스바 조립부(100)의 일면에서 고정 및 착탈 가능하도록 분할된 한 쌍의 회로 기판으로서 버스바(130)를 통해 전지셀의 온도, 전압을 감지하고, 셀 밸런싱 및 BMS와의 통신을 수행하는 복수의 전장부품들이 실장되는 기판부(200);
기판부(200)의 일면에서 차폐하는 커버부(500); 및
커버부(500)를 고정하는 커버 하우징(400); 을 구비하고
기판부(200)는
버스바 조립부(100)의 일면에 고정되어 버스바(130)와 통전 가능하게 연결되는 제1 회로 기판(210); 및
버스바 조립부(100)의 일면에서 제1 회로 기판(210)과 통전 가능하도록 고정되는 제2 회로 기판(220); 을 포함하고,
제2 회로 기판(220)은 복수의 고정공(221)을 통해 버스바 조립부(100)의 일면에 형성된 체결수단(120)에 체결 및 해제 가능한 고정 수단(도시되지 않음)에 의해 착탈 가능한 것; 을 특징으로 하는 배터리 모듈의 셀 모니터링 유닛.A busbar assembly (100) supporting a busbar (130) that is electrically connected to the cell tab of the battery cell;
A substrate portion (200) on which a plurality of electrical components are mounted, which detect the temperature and voltage of the battery cell through the busbar (130) and perform cell balancing and communication with the BMS, as a pair of circuit boards that are divided so as to be fixed and detachable on one side of the busbar assembly portion (100);
A cover part (500) shielding one side of the substrate part (200); and
It has a cover housing (400) that fixes the cover part (500);
The substrate part (200)
A first circuit board (210) fixed to one side of a busbar assembly (100) and electrically connected to the busbar (130); and
A second circuit board (220) is fixed to one side of the busbar assembly (100) so as to be electrically conductive with the first circuit board (210);
A cell monitoring unit of a battery module characterized in that the second circuit board (220) is detachably attached to and released from a fastening means (120) formed on one surface of a busbar assembly (100) through a plurality of fastening holes (221) by a fastening means (not shown).
제1 회로 기판(210)에 고정되는 제1 연결 수단(310);
제2 회로 기판(220)에 고정되는 제2 연결 수단(320); 및
제1 연결 수단(310)과 제2 연결 수단(320) 사이에서 신호를 전달하는 신호 전달 수단(330); 을 포함하는 배터리 모듈의 셀 모니터링 유닛.
In claim 3, the signal connection part (300)
A first connecting means (310) fixed to a first circuit board (210);
A second connecting means (320) fixed to a second circuit board (220); and
A cell monitoring unit of a battery module including a signal transmission means (330) for transmitting a signal between a first connection means (310) and a second connection means (320);
제1 회로 기판(210)에 고정되는 제1 고정 단자(311); 및
일측에서 신호 전달 수단의 한쪽 끝단이 통전가능하게 연결되고, 반대측에서 제1 고정 단자(311)에 착탈 가능하는 제1 결합 단자(312); 를 포함하는 배터리 모듈의 셀 모니터링 유닛.
In claim 4, the first connecting means (310)
A first fixed terminal (311) fixed to the first circuit board (210); and
A cell monitoring unit of a battery module, comprising: a first coupling terminal (312) to which one end of a signal transmission means is electrically connected at one end and which is detachably attachable to a first fixed terminal (311) at the opposite end;
제2 회로 기판(220)에 고정되는 제2 고정 단자(321); 및
일측에서 제2 고정 단자(321)에 착탈 되고, 반대측에서 신호 전달 수단의 반대 끝단이 통전 가능하게 연결되는 제2 결합 단자(322); 를 포함하는 배터리 모듈의 셀 모니터링 유닛. In claim 4, the second connecting means (320)
A second fixed terminal (321) fixed to a second circuit board (220); and
A cell monitoring unit of a battery module, comprising a second coupling terminal (322) that is detachably attached to a second fixed terminal (321) on one side and to which an opposite end of a signal transmission means is electrically connected on the opposite side;
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020220067427A KR102751984B1 (en) | 2022-06-02 | 2022-06-02 | Cell monitoring unit for battery module |
Applications Claiming Priority (1)
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