WO2022080760A1 - 배터리 팩 및 이를 포함하는 디바이스 - Google Patents

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Definitions

  • the present invention relates to a battery pack and a device including the same, and more particularly, to a battery pack in which wireless transmission performance is secured and a device including the same.
  • a rechargeable battery that can be charged and discharged is widely used as a battery that is a power source of a wireless mobile device.
  • Such batteries are also in the spotlight as a power source for electric vehicles (EVs), hybrid electric vehicles (HEVs), etc., which are proposed as a way to solve the air pollution of conventional gasoline or diesel vehicles using fossil fuels.
  • EVs electric vehicles
  • HEVs hybrid electric vehicles
  • a battery alternately performs charging and discharging, there is a need to efficiently control charging and discharging of the battery to manage the battery to maintain an appropriate operating state and performance.
  • a battery management system for managing the state and performance of the battery is provided in the battery pack.
  • BMS manages the battery by measuring the current, voltage, and temperature of the battery and recording it in the memory.
  • the battery pack having a multi-module structure can be implemented in various types of pack structures depending on the configuration of circuits and PCBs.
  • the communication between the master BMS and the slave BMS uses the wired BMS method connected by wire.
  • the wireless BMS method (WBMS, Wireless Battery Management System) has recently been in the spotlight.
  • the wireless BMS method eliminates the need for a wire harness used for conventional wired connection, thereby reducing cost and weight, and may also bring about an improvement in fuel efficiency of an electric vehicle equipped with a battery pack due to weight reduction.
  • the performance of the antenna is the performance of the antenna, and the performance of the antenna may vary depending on the environment in which the antenna operates.
  • the performance of the antenna may vary depending on the environment in which the antenna operates.
  • the wireless BMS method it may be essential to design a battery pack structure capable of minimizing deterioration of wireless communication performance.
  • An object of the present invention is to provide a battery pack including a pack structure in which wireless transmission performance can be secured, and a device including the same.
  • a battery pack according to an embodiment of the present invention for realizing the above object includes: a plurality of first battery modules and a plurality of second battery modules arranged in two rows in a first direction; a battery case accommodating the plurality of first and second battery modules and including a plurality of crossbeams partitioning between the plurality of first battery modules and between the plurality of second battery modules; a plurality of first slave BMSs located on one side of the plurality of first battery modules facing the plurality of second battery modules and arranged in the first direction; a plurality of second slave BMSs located at one side of the plurality of second battery modules facing the plurality of first battery modules and arranged in the first direction; a plurality of first reflected wave absorbers disposed on one side of the plurality of first battery modules facing the plurality of second battery modules; and a plurality of second reflected wave absorbers disposed on one side of the plurality of second battery modules facing the plurality of first battery modules.
  • the battery pack may include: a first wave path guide extending from upper portions of the plurality of first battery modules in the first direction; and a second wave path guide extending along the first direction from upper portions of the plurality of second battery modules.
  • the plurality of first slave BMSs and the plurality of second battery modules may be respectively arranged between the first wave path guide and the second wave path guide in the first direction.
  • the plurality of first reflected wave absorbers is disposed below the first wave path guide and the first slave BMS to be spaced apart from the first wave path guide and the first slave BMS, and the plurality of second reflected wave absorbers includes the A second wave path guide and a lower side of the second slave BMS may be disposed to be spaced apart from the second wave path guide and the second slave BMS.
  • the battery pack may further include a master BMS formed to be separated from the plurality of first and second battery modules between the first wave path guide and the second wave path guide.
  • the first and second wave path guides extend in the first direction to pass through the plurality of first and second battery modules, and the master BMS is spaced apart from the plurality of first and second battery modules in the first direction. may be placed in a designated location.
  • the plurality of first reflected wave absorbers are arranged to correspond to the plurality of first slave BMSs under the plurality of first slave BMSs, and the plurality of second reflected wave absorbers are disposed below the plurality of second slave BMSs. It may be arranged to correspond to a plurality of second slave BMSs.
  • the first wave path guide may be formed between the upper cover of the battery pack and the plurality of first battery modules, and the second wave path guide may be formed between the upper cover of the battery pack and the second battery module of the bogood. there is.
  • An antenna may be formed in the first and second slave BMSs.
  • the battery pack may further include a battery pack upper cover covering an upper surface of the battery case, and at least one hole may be formed in the battery pack upper cover.
  • first bus bars arranged to span between two adjacent battery modules among the battery modules of the plurality of first battery modules; and a plurality of second bus bars arranged to span between two adjacent battery modules among the battery modules of the plurality of second battery modules.
  • a device includes the battery pack.
  • a battery pack and a device including the same provide a battery pack structure equipped with a WBMS having a novel structure, thereby securing wireless communication performance of the battery.
  • FIG. 1 is a perspective view illustrating a battery pack according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a top view of the battery pack of FIG. 1 as viewed from above;
  • FIG. 3 is a view showing a state in which a hole is formed in the upper cover of the battery pack according to an exemplary embodiment of the portion A of FIG. 1 .
  • FIG. 4 is a cross-sectional view taken along line B-B of FIG. 2 , showing a middle part of a battery pack provided with a reflected wave absorber according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 is a diagram illustrating an interval between slave BMSs according to a portion D of FIG. 2 , according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 is a view showing the height of the outer wall of the battery case according to an embodiment of the present invention as part C of FIG. 4 .
  • FIG. 7 is a view showing the height of a cross beam of a battery case according to an exemplary embodiment of the portion C of FIG. 4 .
  • FIGS. 1 to 4 a battery pack equipped with a BMS according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 4 .
  • FIG. 1 is a perspective view illustrating a battery pack according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a top view of the battery pack of FIG. 1 as viewed from above; 3 is a view showing a state in which a hole is formed in the upper cover of the battery pack according to an exemplary embodiment of the portion A of FIG. 1 .
  • 4 is a cross-sectional view taken along line B-B of FIG. 2 , showing a middle part of a battery pack provided with a reflected wave absorber according to an embodiment of the present invention.
  • a battery pack according to an embodiment of the present invention includes a plurality of first battery modules 200 and a plurality of second battery modules 300 arranged in two rows in a first direction. accommodating the first and second battery modules 200 and 300 of the and a battery case 100 .
  • the plurality of first battery modules 200 and the plurality of second battery modules 300 may be disposed to face each other.
  • first wave path guide 400 formed to extend along the first direction from the upper portions of the plurality of first battery modules 200, the upper portions of the plurality of second battery modules 300 are formed to extend along the first direction and a second wave path guide 500 .
  • the first direction between the first wave path guide 400 and the second wave path guide 500 located on one side of the plurality of first battery modules 200 facing the plurality of second battery modules 300 .
  • the first wave path guide 400 and the second It includes a plurality of second slave BMS (700) arranged in the first direction between the wave path guide (500).
  • the battery case 100 accommodates a plurality of first and second battery modules 200 and 300 .
  • the plurality of module areas of the battery case 100 may be formed to have sizes corresponding to the sizes of the first and second battery modules 200 and 300 , respectively.
  • the plurality of first and second battery modules 200 and 300 may be respectively located in the plurality of module areas.
  • the plurality of first battery modules 200 are arranged in a first direction, and the plurality of second battery modules 300 are arranged in the first direction from the side surfaces of the plurality of first battery modules 200 . They may be arranged in accordance with each other to form a two-row battery module arrangement structure. In this case, each battery module constituting the plurality of first battery modules 200 may be disposed to face each battery module constituting the plurality of second battery modules 300 to be spaced apart from each other.
  • a cross beam 110 may be formed between each module area to partition between battery modules disposed in each module area.
  • the cross beam 110 may protect the plurality of first and second battery modules 200 and 300 from a physical force acting from the outside together with the outer wall 120 forming the outer periphery of the battery case 100 .
  • the thermally conductive resin layer may be formed on the bottom surface of the battery case 100 .
  • the thermally conductive resin layer may transfer heat generated from the plurality of first and second battery modules 200 and 300 disposed in each of the plurality of module areas to the outside of the battery pack.
  • the first slave BMS 600 may be disposed in each of the plurality of first battery modules 200 . More specifically, the first slave BMS 600 may be disposed in portions facing the plurality of second battery modules 300 . The first slave BMS 600 may be disposed in the center of the battery case 100 . That is, the first slave BMS 600 is disposed on one side of the plurality of first battery modules 200 along the first direction between the plurality of first and second battery modules 200 and 300, thereby forming the battery case 100 . can be placed across the middle of the
  • the second slave BMS 700 may be disposed in each of the plurality of second battery modules 300 . More specifically, the second slave BMS 700 may be disposed in portions facing the plurality of first battery modules 200 . The second slave BMS 700 may be disposed at the center of the battery case 100 . That is, the second slave BMS 700 is disposed on one side of the plurality of second battery modules 300 along the first direction between the plurality of first and second battery modules 200 and 300, thereby the battery case 100 . can be placed across the middle of the
  • the slave BMS is located in the central part of the battery case, that is, as shown in FIG. It may be more advantageous in terms of wireless transmission performance to be located in the space between the battery modules together.
  • the battery pack according to the present embodiment includes upper portions of the first wave path guide 400 and the plurality of second battery modules 300 extending in the first direction from upper portions of the plurality of first battery modules 200 . and a second wave path guide 500 extending in the first direction.
  • the first slave BMS 600 and the second slave BMS 700 according to the present embodiment may be located in a space formed between the first and second wave path guides 400 and 500 .
  • the first wave path guide 400 is formed between the battery pack upper cover 130 and the plurality of first battery modules 200
  • the second wave path guide 500 is formed between the battery pack upper cover 130 and the plurality of first wave path guides 500 . It may be formed between the second battery modules 300 of
  • the battery pack according to the present embodiment is mainly mounted inside the electric vehicle, and since the periphery of the mounted battery pack is made of a metal material, there is a risk of deterioration of communication performance due to the multi-path phenomenon of radio waves reflected by the metal material. there is. Accordingly, according to the present embodiment, the first and second wave path guides 400 to cover the space between the plurality of first and second battery modules 200 and 300 in which the plurality of first and second slave BMSs 600 and 700 are installed. , 500) may be formed. Accordingly, wireless transmission performance can be improved by concentrating the distribution of wireless transmission signals in the space between the plurality of first and second battery modules 200 and 300 formed between the first and second wave path guides 400 and 500 . . In addition, deterioration that may occur in communication between the master BMS 800 and the first and second slave BMSs 600 and 700 can be minimized.
  • the conventional slave BMSs are outside
  • the wireless transmission coefficient S21 among the S-parameters is improved by 18dB from -53.78dB to -35.21dB, so that a stable communication connection structure can be established.
  • the master BMS 800 may be further included between the first wave path guide 400 and the second wave path guide 500 to be separated from the plurality of first and second battery modules.
  • the master BMS 800 may communicate with the upper system.
  • the master BMS 800 may manage communication with the plurality of first and second slave BMSs 600 and 700 .
  • the first and second wave path guides 400 are formed to extend in the first direction to the position where the master BMS 800 is disposed so as to pass through the plurality of first and second battery modules 200 and 300 , and the master BMS 800 . may be disposed at positions spaced apart from the plurality of first and second battery modules 200 and 300 in the first direction. In this case, the master BMS 800 may be symmetrically disposed with the plurality of first and second battery modules 200 and 300 .
  • the master BMS 800 may be disposed symmetrically apart from the plurality of first and second slave BMSs 600 and 700 to perform balanced communication with the slave BMSs.
  • the master BMS 800 is disposed in the space between the first and second wave path guides 400 and 500 together with the first and second slave BMSs 600 and 700, so that the master BMS 800 and the first and second slave BMSs. It is possible to minimize deterioration of communication between 600 and 700 and secure wireless communication performance.
  • antennas may be formed in the first and second slave BMSs 600 and 700 .
  • the antenna may include a chip antenna. According to the experimental example, when chip antennas are used for the first and second slave BMSs 600 and 700 according to the present embodiment, superior wireless performance by 10 dB or more can be secured compared to when a pattern antenna is used.
  • the battery pack according to the present embodiment further includes a battery pack upper cover 130 covering the upper surface of the battery case 100 .
  • a battery pack upper cover 130 covering the upper surface of the battery case 100 .
  • at least one hole 130a may be formed in the battery pack upper cover 130 .
  • the heat dissipation function of the battery pack may be performed through the hole 130a formed in the battery pack upper cover 130 .
  • the hole 130a connecting the outside and the inside of the battery pack, noise may occur during communication between the BMSs, and when the size of the hole 130a increases, the noise may also increase. Therefore, the number and size of the holes 130a that can adequately satisfy both the heat dissipation performance and the noise performance at the same time may be applied.
  • the diameter of the hole was set to 45 mm.
  • wireless transmission performance can be secured, and when designed to be smaller than 20mm, noise response performance can be secured.
  • noise response performance can be secured.
  • the same noise-response performance may be obtained, and a structure in which a plurality of small-diameter holes are disposed in consideration of heat dissipation and noise performance may be advantageous.
  • a plurality of holes may be disposed in the battery pack upper cover 130 according to the above experimental example.
  • a plurality of first reflected wave absorbers are disposed on one side of the plurality of first battery modules 200 facing the plurality of second battery modules 300 . 1100 and a plurality of second reflected wave absorbers 1200 disposed on one side of the plurality of second battery modules 300 facing the plurality of first battery modules 200 .
  • the transmission signal is concentrated in the space between the first and second wave path guides 400 and 500 to form the first ,2
  • the radio communication performance may be deteriorated due to reflected interference waves from the components provided between the wave path guides 400 and 500 .
  • a plurality of first reflected wave absorbers 1100 are disposed on one side of the plurality of first battery modules 200 for each battery module, so that the first ,2 By absorbing reflected interference waves that may be generated from components provided between the wave path guides 400 and 500, it is possible to create an environment in which wireless communication is not disturbed by the reflected interference waves.
  • the plurality of second battery modules 300 also include the plurality of second battery modules of FIG. 4 . 1 It is symmetrical with the arrangement structure of the battery modules 200 and is the same. Accordingly, a plurality of second reflected wave absorbers 1200 are also provided on one side of the plurality of second battery modules 300, and the plurality of first reflected wave absorbers 1100 and the plurality of second reflected wave absorbers 1200 are symmetrical to each other. and can be arranged.
  • the plurality of first reflected wave absorbers 1100 are provided below the first wave path guide 400 and the first slave BMS 600 , the first wave path guide 400 and the first slave BMS 600 . ) and may be spaced apart from each other.
  • the plurality of second reflected wave absorbers 1200 may be disposed below the second wave path guide 500 and the second slave BMS 700 to be spaced apart from the second wave path guide 500 and the second slave BMS 700 .
  • the plurality of first reflected wave absorbers 1100 may be arranged to correspond to the plurality of first slave BMSs 600 under the plurality of first slave BMSs 600 .
  • the plurality of second reflected wave absorbers 1200 may be arranged to correspond to the plurality of second slave BMSs 700 under the plurality of second slave BMSs 700 .
  • the first and second reflected wave absorbers 1100 and 1200 are disposed at positions spaced apart from the first and second slave BMSs 600 and 700 to interfere with the wireless communication function of the first and second slave BMSs 600 and 700 It can be installed in a location where it is not.
  • the first and second reflected wave absorbers 1100 and 1200 are provided inside the battery pack together with the first and second wave path guides 400 and 500 so that the transmission path is transmitted through the first and second wave path guides 400 and 500 .
  • reflected interference waves can be removed through the first and second reflected wave absorbers 1100 and 1200, so that the wireless transmission performance of the battery pack according to the present embodiment can be maximized.
  • FIG. 5 is a diagram illustrating an interval between slave BMSs according to a portion D of FIG. 2 , according to an embodiment of the present invention.
  • the plurality of first slave BMSs 600 and the plurality of second slave BMSs 700 may be formed to be spaced apart from each other to have a gap G1 . More specifically, the plurality of first slave BMS 600 arranged in the plurality of first battery modules 200 and the plurality of second slave BMS 700 arranged in the plurality of second battery modules 300 are They may be formed to be spaced apart from each other.
  • the separation distance between the first slave BMS 600 and the second slave BMS 700 may be formed to be 50 mm.
  • the distance between the two battery modules arranged in two rows is arranged to be rather narrow at 30 mm, but as in this embodiment, by increasing the distance between the two battery modules to 50 mm, the wireless transmission space is increased, and thus the wireless transmission performance is improved.
  • FIG. 6 is a view showing the height of the outer wall of the battery case according to an embodiment of the present invention as part C of FIG. 4 .
  • the upper end of the outer wall 120 of the battery case 100 and the battery pack upper cover 130 are coupled, and the battery pack upper cover 130 is It may be formed to be spaced apart from the plurality of first and second battery modules 200 and 300 .
  • the height H2 of the outer wall 120 may be formed to be 138 mm.
  • the height of the outer wall is formed to be 128 mm, but according to this embodiment, the wireless transmission performance can be improved by making the height H2 of the outer wall 120 higher than the height of the conventional outer wall. In other words, as the height H2 of the outer wall 120 increases, the wireless transmission performance may be improved.
  • FIG. 6 only the portion where the plurality of first slave BMS 600 and the first wave path guide 400 are formed is shown, but the plurality of second slave BMS 700 and the second wave path guide 500 formed on the opposite side are shown.
  • a portion in which is formed is also symmetrically disposed in the same manner as in the configuration of FIG. 6 .
  • FIG. 7 is a view showing the height of a cross beam of a battery case according to an exemplary embodiment of the portion C of FIG. 4 .
  • the battery pack according to an embodiment of the present invention includes a plurality of first battery modules arranged to span between two adjacent battery modules among each battery module of the plurality of first battery modules 200 .
  • the bus bar 910 and a plurality of second bus bars 920 arranged to span between two adjacent battery modules among each of the battery modules of the plurality of second battery modules 300 may be included.
  • the cross beam 110 may be formed to be spaced apart from the plurality of first and second bus bars 910 and 920 under the plurality of first and second bus bars 910 and 920 , respectively.
  • the height of the cross beam 110 may be formed to be 70 mm.
  • the conventional cross beam 110 has a height of about 90 mm, but according to this embodiment, the wireless transmission performance can be improved by making the height H3 of the cross beam 110 lower than that of the conventional cross beam 110. there is. In other words, as the height H3 of the cross beam 110 decreases, the wireless transmission performance may be improved.
  • FIG. 7 only the portion in which the plurality of first slave BMS 600 and the first wave path guide 400 are formed is shown, but a plurality of second slave BMS 700 and the second wave path guide 500 formed opposite to each other are shown. A portion in which is formed is also symmetrically disposed in the same manner as in the configuration of FIG. 6 .
  • the battery pack may be applied to various devices. These devices can be applied to transportation means such as electric bicycles, electric vehicles, hybrid vehicles, etc., but the present invention is not limited thereto and can be applied to various devices that can use a battery module, which also falls within the scope of the present invention. .

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Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 팩은, 제1 방향으로 2열 배치되는 복수의 제1 배터리 모듈과 복수의 제2 배터리 모듈; 상기 복수의 제1,2 배터리 모듈을 수용하고, 상기 복수의 제1 배터리 모듈 사이 및 상기 복수의 제2 배터리 모듈 사이를 구획하는 복수의 크로스빔을 포함하는 배터리 케이스; 상기 복수의 제2 배터리 모듈과 마주보는 상기 복수의 제1 배터리 모듈의 일측에 위치하고, 상기 제1 방향으로 배열되는 복수의 제1 슬레이브 BMS; 상기 복수의 제1 배터리 모듈과 마주보는 상기 복수의 제2 배터리 모듈의 일측에 위치하고, 상기 제1 방향으로 배열되는 복수의 제2 슬레이브 BMS; 상기 복수의 제2 배터리 모듈과 마주보는 상기 복수의 제1 배터리 모듈의 일측에 배치되는 복수의 제1 반사파 흡수체; 및 상기 복수의 제1 배터리 모듈과 마주보는 상기 복수의 제2 배터리 모듈의 일측에 배치되는 복수의 제2 반사파 흡수체를 포함한다.

Description

배터리 팩 및 이를 포함하는 디바이스
관련 출원(들)과의 상호 인용
본 출원은 2020년 10월 12일자 한국 특허 출원 제10-2020-0131093호에 기초한 우선권의 이익을 주장하며, 해당 한국 특허 출원의 문헌에 개시된 모든 내용은 본 명세서의 일부로서 포함된다.
본 발명은 배터리 팩 및 이를 포함하는 디바이스에 관한 것으로, 보다 상세하게는 무선 전송 성능이 확보된 배터리 팩 및 이를 포함하는 디바이스에 관한 것이다.
일반적으로 충방전이 가능한 이차 전지가 무선 이동 기기의 전원인 배터리로서 널리 사용되고 있다. 이러한 배터리는 화석 연료를 사용하는 종래 가솔린 또는 디젤 차량의 대기오염을 해결하기 위한 방안으로 제시되고 있는 전기자동차(EV), 하이브리드 전기자동차(HEV) 등의 동력원으로도 각광받고 있다. 이러한 배터리가 충전과 방전을 번갈아 수행하는 경우 배터리의 충방전을 효율적으로 제어하여 배터리가 적정한 동작 상태 및 성능을 유지하도록 관리할 필요성이 있다.
이를 위해, 배터리의 상태 및 성능을 관리하는 배터리 관리 시스템(Battery Management System: BMS)이 배터리 팩에 구비된다. BMS는 배터리의 전류, 전압, 온도 등을 측정하여 이를 메모리에 기록하여 배터리를 관리한다.
한편, 최근 이차 전지의 에너지 저장원 으로서의 활용을 비롯하여 대용량 이차 전지 구조에 대한 필요성이 높아지면서, 다수의 이차 전지가 직렬/병렬로 연결된 배터리 모듈을 집합시킨 멀티 모듈 구조의 배터리 팩에 대한 수요가 증가하고 있다.
이러한 멀티 모듈 구조의 배터리 팩은 회로 및 PCB의 구성 등에 따라 다양한 형태의 팩 구조로 구현될 수 있는데, 이차 전지의 상태를 제어하기 용이한 복수 개의 슬레이브 BMS와 복수개의 슬레이브 BMS를 통합 제어하는 마스터 BMS로 구성되는 멀티 BMS 구조가 주로 이용되고 있다.
종래 마스터 BMS와 슬레이브 BMS 간의 통신은 유선 연결된 Wired BMS 방식을 사용하였지만, 비용 절감, 디자인 자유도 확보, 무게 감소 등의 개선을 위해 최근 무선 BMS 방식(WBMS, Wireless Battery Management System)이 각광받고 있다. 무선 BMS 방식을 통해, 기존 유선 연결시 사용되었던 와이어 하네스가 불필요하여 그에 따른 비용 감소 및 무게 감소를 가져올 수 있으며, 무게 감소로 인해 배터리 팩이 장착된 전기 자동차의 연비 개선 효과도 가져올 수 있다. 또한 기존 유선 연결시 사용되었던 커넥터를 제거할 수 있어 이를 통한 비용 감소 및 불량률 감소가 가능할 수 있다.
무선 BMS 방식에서 가장 핵심이 되는 부분 중의 하나는 안테나의 성능으로서, 안테나의 성능은 안테나가 동작하는 환경에 따라 달라질 수 있다. 특히, 전기자동차에 장착되는 배터리 팩의 경우 사이즈가 크며 주변이 금속 소재로 구성되어 있어 반사로 인한 다중 경로 현상이 발생하여 통신이 열화될 우려가 있다. 따라서 무선 BMS 방식에 있어서 무선 통신 성능 열화를 최소화할 수 있는 배터리 팩 구조의 설계가 필수적으로 요구될 수 있다.
본 발명의 해결하고자 하는 과제는, 무선 전송 성능이 확보될 수 있는 팩 구조를 포함하는 배터리 팩 및 이를 포함하는 디바이스를 제공하는 것이다.
본 발명의 과제들은 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 과제를 실현하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 팩은, 제1 방향으로 2열 배치되는 복수의 제1 배터리 모듈과 복수의 제2 배터리 모듈; 상기 복수의 제1,2 배터리 모듈을 수용하고, 상기 복수의 제1 배터리 모듈 사이 및 상기 복수의 제2 배터리 모듈 사이를 구획하는 복수의 크로스빔을 포함하는 배터리 케이스; 상기 복수의 제2 배터리 모듈과 마주보는 상기 복수의 제1 배터리 모듈의 일측에 위치하고, 상기 제1 방향으로 배열되는 복수의 제1 슬레이브 BMS; 상기 복수의 제1 배터리 모듈과 마주보는 상기 복수의 제2 배터리 모듈의 일측에 위치하고, 상기 제1 방향으로 배열되는 복수의 제2 슬레이브 BMS; 상기 복수의 제2 배터리 모듈과 마주보는 상기 복수의 제1 배터리 모듈의 일측에 배치되는 복수의 제1 반사파 흡수체; 및 상기 복수의 제1 배터리 모듈과 마주보는 상기 복수의 제2 배터리 모듈의 일측에 배치되는 복수의 제2 반사파 흡수체를 포함한다.
상기 배터리 팩은, 상기 복수의 제1 배터리 모듈의 상측부에서 상기 제1 방향을 따라 연장 형성된 제1 웨이브 경로 가이드; 및 상기 복수의 제2 배터리 모듈의 상측부에서 상기 제1 방향을 따라 연장 형성된 제2 웨이브 경로 가이드를 더 포함할 수 있다.
상기 복수의 제1 슬레이브 BMS와 상기 복수의 제2 배터리 모듈은 각각 상기 제1 웨이브 경로 가이드와 상기 제2 웨이브 경로 가이드의 사이에서 상기 제1 방향으로 배열될 수 있다.
상기 복수의 제1 반사파 흡수체는 상기 제1 웨이브 경로 가이드 및 상기 제1 슬레이브 BMS의 하측에서 상기 제1 웨이브 경로 가이드 및 상기 제1 슬레이브 BMS와 이격되게 배치되고, 상기 복수의 제2 반사파 흡수체는 상기 제2 웨이브 경로 가이드 및 상기 제2 슬레이브 BMS의 하측에서 상기 제2 웨이브 경로 가이드 및 상기 제2 슬레이브 BMS와 이격되게 배치될 수 있다.
상기 배터리 팩은 상기 제1 웨이브 경로 가이드와 상기 제2 웨이브 경로 가이드 사이에서 상기 복수의 제1,2 배터리 모듈과 분리되어 형성되는 마스터 BMS를 더 포함할 수 있다.
상기 제1,2 웨이브 경로 가이드는 상기 복수의 제1,2 배터리 모듈을 지나도록 상기 제1 방향으로 연장 형성되고, 상기 마스터 BMS는 상기 복수의 제1,2 배터리 모듈과 상기 제1 방향으로 이격된 위치에 배치될 수 있다.
상기 복수의 제1 반사파 흡수체는 상기 복수의 제1 슬레이브 BMS의 하측에서 상기 복수의 제1 슬레이브 BMS와 대응되도록 배열되고, 상기 복수의 제2 반사파 흡수체는 상기 복수의 제2 슬레이브 BMS의 하측에서 상기 복수의 제2 슬레이브 BMS와 대응되도록 배열될 수 있다.
상기 제1 웨이브 경로 가이드는 상기 배터리 팩 상부 커버와 상기 복수의 제1 배터리 모듈 사이에 형성되고, 상기 제2 웨이브 경로 가이드는 상기 배터리 팩 상부 커버와 상기 보굿의 제2 배터리 모듈 사이에 형성될 수 있다.
상기 제1,2 슬레이브 BMS에는 안테나가 형성될 수 있다.
상기 배터리 케이스의 상면부를 커버하는 배터리 팩 상부 커버를 더 포함하고, 상기 배터리 팩 상부 커버에는 적어도 하나의 홀이 형성될 수 있다.
상기 복수의 제1 배터리 모듈의 각 배터리 모듈 중 인접한 두 배터리 모듈의 사이에 걸쳐지도록 배열된 복수의 제1 버스바; 및 상기 복수의 제2 배터리 모듈의 각 배터리 모듈 중 인접한 두 배터리 모듈의 사이에 걸쳐지도록 배열된 복수의 제2 버스바를 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 일 실시예에 따른 디바이스는 상기 배터리 팩을 포함한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 팩 및 이를 포함하는 디바이스는, 신규한 구조의 WBMS가 장착된 배터리 팩 구조를 제공하여, 배터리의 무선 통신 성능을 확보할 수 있다.
본 발명의 효과들은 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 팩을 나타내는 사시도이다.
도 2는 도 1의 배터리 팩을 상측에서 바라본 상면도이다.
도 3은 도 1의 A 부분으로, 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 팩 상부 커버에 홀이 형성된 모습을 나타낸 도면이다.
도 4는 도 2의 B-B 부분으로, 본 발명의 일 실시예에 따른 반사파 흡수체가구비된 배터리 팩의 가운데 부분을 보여주는 단면도이다.
도 5는 도 2의 D 부분으로, 본 발명의 일 실시예에 따른 슬레이브 BMS 간 간격을 보여주는 도면이다.
도 6은 도 4의 C 부분으로, 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 케이스의 외측벽의 높이를 보여주는 도면이다.
도 7은 도 4의 C 부분으로, 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 케이스의 크로스 빔의 높이를 보여주는 도면이다.
이하에서 설명되는 실시예는 발명의 이해를 돕기 위하여 예시적으로 나타낸 것이며, 본 발명은 여기서 설명되는 실시예와 다르게 다양하게 변형되어 실시될 수 있음이 이해되어야 할 것이다. 다만, 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기능 혹은 구성요소에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명 및 구체적인 도시를 생략한다. 또한, 첨부된 도면은 발명의 이해를 돕기 위하여 실제 축척대로 도시된 것이 아니라 일부 구성요소의 치수가 과장되게 도시될 수 있다.
본 명세서에서 사용되는 제1, 제2 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 구성요소들은 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.
또한, 본 명세서에서 사용되는 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 권리범위를 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서 "포함하다", "이루어진다" 또는 "구성되다" 등의 용어는 명세서상 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들의 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들의 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
이하, 도 1 내지 도 4를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 BMS가 구비된 배터리 팩에 대해 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 팩을 나타내는 사시도이다. 도 2는 도 1의 배터리 팩을 상측에서 바라본 상면도이다. 도 3은 도 1의 A 부분으로, 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 팩 상부 커버에 홀이 형성된 모습을 나타낸 도면이다. 도 4는 도 2의 B-B 부분으로, 본 발명의 일 실시예에 따른 반사파 흡수체가구비된 배터리 팩의 가운데 부분을 보여주는 단면도이다.
도 1 내지 도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 팩은, 제1 방향으로 2열 배치되는 복수의 제1 배터리 모듈(200)과 복수의 제2 배터리 모듈(300), 복수의 제1,2 배터리 모듈(200, 300)을 수용하고, 복수의 제1 배터리 모듈(200) 사이 및 복수의 제2 배터리 모듈(300) 사이를 구획하는 복수의 크로스 빔(110)을 포함하는 배터리 케이스(100)를 포함한다. 복수의 제1 배터리 모듈(200)과 복수의 제2 배터리 모듈(300)은 서로 마주보면서 배치될 수 있다.
또한 복수의 제1 배터리 모듈(200)의 상측부에서 제1 방향을 따라 연장 형성된 제1 웨이브 경로 가이드(400), 복수의 제2 배터리 모듈(300)의 상측부에서 제1 방향을 따라 연장 형성된 제2 웨이브 경로 가이드(500)를 포함한다.
또한 복수의 제2 배터리 모듈(300)과 마주보는 복수의 제1 배터리 모듈(200)의 일측에 위치하고, 제1 웨이브 경로 가이드(400)와 제2 웨이브 경로 가이드(500)의 사이에서 제1 방향으로 배열되는 복수의 제1 슬레이브 BMS(600) 및 복수의 제1 배터리 모듈(200)과 마주보는 복수의 제2 배터리 모듈(300)의 일측에 위치하고, 제1 웨이브 경로 가이드(400)와 제2 웨이브 경로 가이드(500)의 사이에서 제1 방향으로 배열되는 복수의 제2 슬레이브 BMS(700)를 포함한다.
도 1을 참조하면, 배터리 케이스(100)는 복수의 제1,2 배터리 모듈(200, 300)을 수용한다. 배터리 케이스(100)의 복수의 모듈 영역은 제1,2 배터리 모듈(200, 300) 각각의 크기와 대응되는 크기로 형성될 수 있다. 복수의 제1,2 배터리 모듈(200, 300)은 복수의 모듈 영역에 각각 자리잡을 수 있다.
본 실시예에 따르면, 복수의 제1 배터리 모듈(200)은 제1 방향을 따라 배열되고, 복수의 제2 배터리 모듈(300)은 복수의 제1 배터리 모듈(200)의 측면에서 제1 방향을 따라 배열되어 2열의 배터리 모듈 배열 구조를 형성할 수 있다. 이때 복수의 제1 배터리 모듈(200)을 구성하는 각 배터리 모듈은 복수의 제2 배터리 모듈(300)을 구성하는 각 배터리 모듈과 마주보도록 서로 이격되게 배치될 수 있다.
도 2 및 도 4를 참고하면, 각각의 모듈 영역 사이에는 크로스 빔(110)이 형성되어 각 모듈 영역에 배치되는 배터리 모듈들의 사이를 구획할 수 있다. 크로스 빔(110)은 배터리 케이스(100)의 외곽을 형성하는 외측벽(120)과 함께 외부에서 작용하는 물리력으로부터 복수의 제1,2 배터리 모듈(200, 300)을 보호할 수 있다.
열전도성 수지층은 배터리 케이스(100)의 바닥면에 형성될 수 있다. 열전도성 수지층은 복수의 모듈 영역 각각에 배치된 복수의 제1,2 배터리 모듈(200, 300)으로부터 발생한 열을 배터리 팩의 외부로 전달할 수 있다.
본 실시예에 따르면, 제1 슬레이브 BMS(600)는 복수의 제1 배터리 모듈(200) 각각에 배치될 수 있다. 보다 상세하게는, 복수의 제2 배터리 모듈(300)과 마주보는 부분에 제1 슬레이브 BMS(600)가 배치될 수 있다. 제1 슬레이브 BMS(600)는 배터리 케이스(100)의 가운데 부분에 배치될 수 있다. 즉 제1 슬레이브 BMS(600)는 복수의 제1,2 배터리 모듈(200, 300)의 사이에서 제1 방향을 따라 복수의 제1 배터리 모듈(200)의 일측부들에 배치됨으로써 배터리 케이스(100)의 가운데 부분을 가로질러 배치될 수 있다.
제2 슬레이브 BMS(700)는 복수의 제2 배터리 모듈(300)의 각각에 배치될 수 있다. 보다 상세하게는, 복수의 제1 배터리 모듈(200)과 마주보는 부분에 제2 슬레이브 BMS(700)가 배치될 수 있다. 제2 슬레이브 BMS(700)는 배터리 케이스(100)의 가운데 부분에 배치될 수 있다. 즉 제2 슬레이브 BMS(700)는 복수의 제1,2 배터리 모듈(200, 300)의 사이에서 제1 방향을 따라 복수의 제2 배터리 모듈(300)의 일측부들에 배치됨으로써 배터리 케이스(100)의 가운데 부분을 가로질러 배치될 수 있다.
마스터 BMS와 슬레이브 BMS의 배치 위치에 따른 무선 전송 특성을 살펴보면, 슬레이브 BMS가 배터리 케이스의 외곽 부분에 위치하는 것 보다 본 실시예와 같이 슬레이브 BMS가 배터리 케이스의 중앙 부분, 즉 도 2에 도시된 바와 같이 배터리 모듈 사이 공간에 위치하는 것이 무선 전송 성능 면에서 더 유리해질 수 있다.
본 실시예에 따른 배터리 팩은, 복수의 제1 배터리 모듈(200)의 상측부에서 제1 방향을 따라 연장 형성된 제1 웨이브 경로 가이드(400) 및 복수의 제2 배터리 모듈(300)의 상측부에서 제1 방향을 따라 연장 형성된 제2 웨이브 경로 가이드(500)를 포함한다. 이때 본 실시예에 따른 제1 슬레이브 BMS(600)와 제2 슬레이브 BMS(700)는 제1,2 웨이브 경로 가이드(400, 500) 사이에 형성된 공간에 위치할 수 있다. 또한 제1 웨이브 경로 가이드(400)는 배터리 팩 상부 커버(130)와 복수의 제1 배터리 모듈(200) 사이에 형성되고, 제2 웨이브 경로 가이드(500)는 배터리 팩 상부 커버(130)와 복수의 제2 배터리 모듈(300) 사이에 형성될 수 있다.
본 실시예에 따른 배터리 팩은 주로 전기자동차의 내부에 장착되는 바, 장착되는 배터리 팩의 주변이 금속 소재로 이루어져 있어 금속 소재로 인해 반사된 전파의 다중 경로 현상으로 인해 통신 성능이 열화될 우려가 있다. 이에 본 실시예에 따르면, 복수의 제1,2 슬레이브 BMS(600, 700)가 설치된 복수의 제1,2 배터리 모듈(200, 300)의 사이 공간을 커버하도록 제1,2 웨이브 경로 가이드(400, 500)가 형성될 수 있다. 따라서, 제1,2 웨이브 경로 가이드(400, 500)의 사이에 형성된 복수의 제1,2 배터리 모듈(200, 300)의 사이 공간에 무선 전송 신호 분포를 밀집시켜 무선 전송 성능을 향상시킬 수 있다. 또한 마스터 BMS(800)와 제1,2 슬레이브 BMS(600, 700) 간의 통신에서 발생할 수 있는 열화를 최소화시킬 수 있다.
실험예에 따르면, 본 실시예에 따른 제1,2 슬레이브 BMS(600, 700) 중앙 배치 구조 및 제1,2 웨이브 경로 가이드(400, 500) 배치 구조가 형성된 배터리 팩에서, 종래 슬레이브 BMS들이 외곽에 배치되고 웨이브 경로 가이드가 미설치된 배터리 팩 구조와 대비하여, S-파라미터 중 무선 전송 계수 S21이 -53.78dB에서 -35.21dB로 18dB 가량 향상되어 안정적인 통신 연결 구조를 구축할 수 있음을 확인할 수 있다.
본 실시예에 따르면, 제1 웨이브 경로 가이드(400)와 제2 웨이브 경로 가이드(500) 사이에서 복수의 제1,2 배터리 모듈과 분리되어 형성되는 마스터 BMS(800)를 더 포함할 수 있다. 마스터 BMS(800)는 상위 시스템과 통신을 할 수 있다. 마스터 BMS(800)는 복수개의 제1,2 슬레이브 BMS(600, 700)와의 통신을 주관할 수 있다.
제1,2 웨이브 경로 가이드(400)는 복수의 제1,2 배터리 모듈(200, 300)을 지나도록 마스터 BMS(800)가 배치된 위치까지 제1 방향으로 연장 형성되고, 마스터 BMS(800)는 복수의 제1,2 배터리 모듈(200, 300)과 제1 방향으로 이격된 위치에 배치될 수 있다. 이때 마스터 BMS(800)는 복수의 제1,2 배터리 모듈(200, 300)과 대칭으로 배치될 수 있다.
따라서 마스터 BMS(800)는 복수의 제1,2 슬레이브 BMS(600, 700)과 대칭적으로 떨어진 위치에 배치되어 슬레이브 BMS들과의 통신을 균형적으로 진행할 수 있다. 또한 마스터 BMS(800)가 제1,2 슬레이브 BMS(600, 700)과 함께 제1,2 웨이브 경로 가이드(400, 500)의 사이 공간에 배치됨으로써 마스터 BMS(800)와 제1,2 슬레이브 BMS(600, 700) 간의 통신 열화를 최소화하고 무선 통신 성능을 확보할 수 있다.
본 실시예에 따르면, 제1,2 슬레이브 BMS(600, 700)에는 안테나가 형성될 수 있다. 안테나는 칩 안테나를 포함할 수 있다. 실험예에 따르면, 본 실시예에 따른 제1,2 슬레이브 BMS(600, 700)에 칩 안테나를 사용할 경우, 패턴 안테나를 사용할 경우와 대비하여 10dB 이상 우수한 무선 성능을 확보할 수 있다.
도 1을 참조하면, 본 실시예에 따른 배터리 팩은, 배터리 케이스(100)의 상면부를 커버하는 배터리 팩 상부 커버(130)를 더 포함한다. 이때, 배터리 팩 상부 커버(130)에는 적어도 하나의 홀(130a)이 형성될 수 있다.
배터리 팩 상부 커버(130)에 형성된 홀(130a)을 통해 배터리 팩의 방열 기능을 수행할 수 있다. 다만 배터리 팩의 외부와 내부를 연결하는 홀(130a)로 인해 BMS 간의 통신시 노이즈가 발생할 수 있으며, 홀(130a)의 크기가 커질 경우 노이즈도 증가할 수 있다. 따라서 방열 성능과 노이즈 성능을 동시에 적절히 만족시킬 수있는 홀(130a)의 갯수 및 크기가 적용될 수 있다. 실험예에 따르면, 마스터 BMS 또는 슬레이브 BMS의 안테나 바로 위에 홀이 위치하거나, 홀 근처에 휴대폰 핫스팟이 위치하는 등 워스트(Worst) 케이스의 경우 무선 전송 특성 및 노이즈 대응 성능을 살펴본 결과, 홀의 직경을 45mm 이하로 설계할 경우 무선 전송 성능을 확보할 수 있고, 20mm 이하로 설계할 경우 노이즈 대응 성능을 확보할 수 있다. 다만 홀이 복수개 있다고 하더라도 동일한 노이즈 대응 성능을 가질 수 있는바, 방열과 노이즈 성능을 고려하여 작은 직경의 홀을 복수개 배치하는 구조가 유리할 수 있다. 도 1에는 하나의 홀(130a)만 도시되어 있으나, 상기 실험예에 따라 복수개의 홀이 배터리 팩 상부 커버(130)에 배치될 수 있다.
도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 팩은, 복수의 제2 배터리 모듈(300)과 마주보는 복수의 제1 배터리 모듈(200)의 일측에 배치되는 복수의 제1 반사파 흡수체(1100) 및 복수의 제1 배터리 모듈(200)과 마주보는 복수의 제2 배터리 모듈(300)의 일측에 배치되는 복수의 제2 반사파 흡수체(1200)를 포함한다.
본 실시예와 같이 제1,2 웨이브 경로 가이드(400, 500)를 이용하여 인위적인 전파 통로 공간을 생성하는 경우 전송 신호가 제1,2 웨이브 경로 가이드(400, 500) 사이 공간에 집중됨으로써 제1,2 웨이브 경로 가이드(400, 500) 사이에 구비된 부품들로부터의 반사 간섭 전파들이 발생하여 무선 통신 성능이 저하될 우려가 있다.
이에 본 실시예에 따르면, 도 4에 도시된 바와 같이 복수의 제1 배터리 모듈(200)의 일측에 복수의 제1 반사파 흡수체(1100)가 각각의 배터리 모듈들마다 배치될 수 있도록 하여, 제1,2 웨이브 경로 가이드(400, 500)의 사이에 구비된 부품들로부터 발생할 수 있는 반사 간섭 전파들을 흡수하여 반사 간섭 전파들로부터 무선 통신이 방해받지 않는 환경을 조성할 수 있다.
도 4에는 복수의 제1 배터리 모듈(200)의 일측에 구비된 복수의 제1 반사파 흡수체(1100)의 구성만 개시되어 있으나, 복수의 제2 배터리 모듈(300)들 또한 도 4의 복수의 제1 배터리 모듈(200)들의 배치 구조와 대칭을 이루며 동일하게 배치되어 있다. 따라서 복수의 제2 배터리 모듈(300)의 일측에도 복수의 제2 반사파 흡수체(1200)가 구비되어 있으며, 복수의 제1 반사파 흡수체(1100)와 복수의 제2 반사파 흡수체(1200)는 서로 대칭을 이루며 배열될 수 있다.
본 실시예에 따르면, 복수의 제1 반사파 흡수체(1100)는 제1 웨이브 경로 가이드(400) 및 제1 슬레이브 BMS(600)의 하측에서 제1 웨이브 경로 가이드(400) 및 제1 슬레이브 BMS(600)와 이격되게 배치될 수 있다. 또한 복수의 제2 반사파 흡수체(1200) 제2 웨이브 경로 가이드(500) 및 제2 슬레이브 BMS(700)의 하측에서 제2 웨이브 경로 가이드(500) 및 제2 슬레이브 BMS(700)와 이격되게 배치될 수 있다.
이때, 복수의 제1 반사파 흡수체(1100)는 복수의 제1 슬레이브 BMS(600)의 하측에서 복수의 제1 슬레이브 BMS(600)와 대응되도록 배열될 수 있다. 또한 복수의 제2 반사파 흡수체(1200)는 복수의 제2 슬레이브 BMS(700)의 하측에서 복수의 제2 슬레이브 BMS(700)와 대응되도록 배열될 수 있다.
이와 같이, 제1,2 반사파 흡수체(1100, 1200)는 제1,2 슬레이브 BMS(600, 700)와 이격된 위치에 배치되어 제1,2 슬레이브 BMS(600, 700)의 무선 통신 기능을 방해하지 않는 위치에 설치될 수 있다. 제1,2 반사파 흡수체(1100, 1200)는 제1,2 웨이브 경로 가이드(400, 500)와 함께 배터리 팩 내부에 구비되어, 제1,2 웨이브 경로 가이드(400, 500)를 통해 전송 경로가 방향성을 가진 상태에서 제1,2 반사파 흡수체(1100, 1200)를 통해 반사 간섭 전파를 제거 할 수 있어 본 실시예에 따른 배터리 팩의 무선 전송 성능을 극대화할 수 있다.
도 5는 도 2의 D 부분으로, 본 발명의 일 실시예에 따른 슬레이브 BMS 간 간격을 보여주는 도면이다.
본 실시예에 따르면, 도 5에 도시된 바와 같이 복수의 제1 슬레이브 BMS(600)와 복수의 제2 슬레이브 BMS(700)는 간격(G1)을 가지도록 서로 이격되게 형성될 수 있다. 보다 상세하게는, 복수의 제1 배터리 모듈(200)에 배치된 복수의 제1 슬레이브 BMS(600)와, 복수의 제2 배터리 모듈(300)에 배치된 복수의 제2 슬레이브 BMS(700)은 서로 이격되게 형성될 수 있다.
본 실시예에 따르면, 제1 슬레이브 BMS(600)와 제2 슬레이브 BMS(700)들간 이격 거리는 50mm로 형성될 수 있다. 종래에는 2열로 배열된 두 배터리 모듈들 간의 거리가 30mm로 다소 협소하게 배치되었으나, 본 실시예와 같이 두 배터리 모듈들 간의 거리를 50mm로 증가시킴으로써 무선 전송 공간이 증가하여 그에 따른 무선 전송 성능이 향상될 수 있다.
도 6은 도 4의 C 부분으로, 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 케이스의 외측벽의 높이를 보여주는 도면이다.
도 6을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 팩은, 배터리 케이스(100)의 외측벽(120)의 상단과 배터리 팩 상부 커버(130)가 결합하고, 배터리 팩 상부 커버(130)는 복수의 제1,2 배터리 모듈(200, 300)과 이격되게 형성될 수 있다.
본 실시예에 따르면, 외측벽(120)의 높이(H2)는 138mm로 형성될 수 있다. 종래에는 외측벽의 높이가 128mm로 형성되었으나, 본 실시예와 따르면 외측벽(120)의 높이(H2)를 종래 외측벽의 높이보다 더 높아지도록 함으로써 무선 전송 성능을 향상시킬 수 있다. 다시 말하면, 외측벽(120)의 높이(H2)가 높아질수록 무선 전송 성능이 향상될 수 있다.
도 6에서는 복수의 제1 슬레이브 BMS(600)와 제1 웨이브 경로 가이드(400)가 형성된 부분만 보여주고 있으나, 반대편에 형성된 복수의 제2 슬레이브 BMS(700) 및 제2 웨이브 경로 가이드(500)가 형성된 부분도 도 6에 배치된 구성과 동일하게 대칭적으로 배치되어 있다.
도 7은 도 4의 C 부분으로, 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 케이스의 크로스 빔의 높이를 보여주는 도면이다.
도 3 및 도 7을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 팩은, 복수의 제1 배터리 모듈(200)의 각 배터리 모듈 중 인접한 두 배터리 모듈의 사이에 걸쳐지도록 배열된 복수의 제1 버스바(910) 및 복수의 제2 배터리 모듈(300)의 각 배터리 모듈 중 인접한 두 배터리 모듈 사이에 걸쳐지도록 배열된 복수의 제2 버스바(920)를 포함할 수 있다. 이때, 크로스 빔(110)은 복수의 제1,2 버스바(910, 920)의 하측에서 복수의 제1,2 버스바(910, 920)와 각각 이격되게 형성될 수 있다
본 실시예에 따르면, 크로스 빔(110)의 높이는 70mm로 형성될 수 있다. 종래 크로스 빔(110)의 높이는 90mm 정도로 형성되었으나, 본 실시예에 따르면 크로스 빔(110)의 높이(H3)를 종래의 크로스 빔(110)의 높이보다 더 낮아지도록 함으로써 무선 전송 성능을 향상시킬 수 있다. 다시 말하면, 크로스 빔(110)의 높이(H3)가 낮아질수록 무선 전송 성능이 향상될 수 있다.
도 7에서는 복수의 제1 슬레이브 BMS(600)와 제1 웨이브 경로 가이드(400)가 형성된 부분만 보여주고 있으나, 반대편에 형성된 복수의 제2 슬레이브 BMS (700) 및 제2 웨이브 경로 가이드(500)가 형성된 부분도 도 6에 배치된 구성과 동일하게 대칭적으로 배치되어 있다.
상기 배터리 팩은 다양한 디바이스에 적용될 수 있다. 이러한 디바이스에는, 전기 자전거, 전기 자동차, 하이브리드 자동차 등의 운송 수단에 적용될 수 있으나, 본 발명은 이에 제한되지 않고 배터리 모듈을 사용할 수 있는 다양한 디바이스에 적용 가능하며, 이 또한 본 발명의 권리범위에 속한다.
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형 실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어서는 안될 것이다.
[부호의 설명]
100: 배터리 케이스
110: 크로스 빔
120: 외측벽
130: 배터리 팩 상부 커버
130a: 홀
200: 제1 배터리 모듈
300: 제2 배터리 모듈
400: 제1 웨이브 경로 가이드
500: 제2 웨이브 경로 가이드
600: 제1 슬레이브 BMS
700: 제2 슬레이브 BMS
800: 마스터 BMS
910: 제1 버스바
920: 제2 버스바
1100: 제1 반사파 흡수체
1200: 제2 반사파 흡수체

Claims (12)

  1. 제1 방향으로 2열 배치되는 복수의 제1 배터리 모듈과 복수의 제2 배터리 모듈;
    상기 복수의 제1,2 배터리 모듈을 수용하고, 상기 복수의 제1 배터리 모듈 사이 및 상기 복수의 제2 배터리 모듈 사이를 구획하는 복수의 크로스빔을 포함하는 배터리 케이스;
    상기 복수의 제2 배터리 모듈과 마주보는 상기 복수의 제1 배터리 모듈의 일측에 위치하고, 상기 제1 방향으로 배열되는 복수의 제1 슬레이브 BMS;
    상기 복수의 제1 배터리 모듈과 마주보는 상기 복수의 제2 배터리 모듈의 일측에 위치하고, 상기 제1 방향으로 배열되는 복수의 제2 슬레이브 BMS;
    상기 복수의 제2 배터리 모듈과 마주보는 상기 복수의 제1 배터리 모듈의 일측에 배치되는 복수의 제1 반사파 흡수체; 및
    상기 복수의 제1 배터리 모듈과 마주보는 상기 복수의 제2 배터리 모듈의 일측에 배치되는 복수의 제2 반사파 흡수체를 포함하는 배터리 팩.
  2. 제1항에서,
    상기 복수의 제1 배터리 모듈의 상측부에서 상기 제1 방향을 따라 연장 형성된 제1 웨이브 경로 가이드; 및
    상기 복수의 제2 배터리 모듈의 상측부에서 상기 제1 방향을 따라 연장 형성된 제2 웨이브 경로 가이드를 더 포함하는 배터리 팩.
  3. 제2항에서,
    상기 복수의 제1 슬레이브 BMS와 상기 복수의 제2 배터리 모듈은 각각 상기 제1 웨이브 경로 가이드와 상기 제2 웨이브 경로 가이드의 사이에서 상기 제1 방향으로 배열되는 배터리 팩.
  4. 제3항에서,
    상기 복수의 제1 반사파 흡수체는 상기 제1 웨이브 경로 가이드 및 상기 제1 슬레이브 BMS의 하측에서 상기 제1 웨이브 경로 가이드 및 상기 제1 슬레이브 BMS와 이격되게 배치되고,
    상기 복수의 제2 반사파 흡수체는 상기 제2 웨이브 경로 가이드 및 상기 제2 슬레이브 BMS의 하측에서 상기 제2 웨이브 경로 가이드 및 상기 제2 슬레이브 BMS와 이격되게 배치되는 배터리 팩.
  5. 제2항에서,
    상기 제1 웨이브 경로 가이드와 상기 제2 웨이브 경로 가이드 사이에서 상기 복수의 제1,2 배터리 모듈과 분리되어 형성되는 마스터 BMS를 더 포함하는 배터리 팩.
  6. 제5항에서,
    상기 제1,2 웨이브 경로 가이드는 상기 복수의 제1,2 배터리 모듈을 지나도록 상기 제1 방향으로 연장 형성되고,
    상기 마스터 BMS는 상기 복수의 제1,2 배터리 모듈과 상기 제1 방향으로 이격된 위치에 배치되는 배터리 팩.
  7. 제1항에서,
    상기 복수의 제1 반사파 흡수체는 상기 복수의 제1 슬레이브 BMS의 하측에서 상기 복수의 제1 슬레이브 BMS와 대응되도록 배열되고,
    상기 복수의 제2 반사파 흡수체는 상기 복수의 제2 슬레이브 BMS의 하측에서 상기 복수의 제2 슬레이브 BMS와 대응되도록 배열되는 배터리 팩.
  8. 제2항에서,
    상기 제1 웨이브 경로 가이드는 상기 배터리 팩 상부 커버와 상기 복수의 제1 배터리 모듈 사이에 형성되고,
    상기 제2 웨이브 경로 가이드는 상기 배터리 팩 상부 커버와 상기 복수의 제2 배터리 모듈 사이에 형성되는 배터리 팩.
  9. 제1항에서,
    상기 제1,2 슬레이브 BMS에는 안테나가 형성된 배터리 팩.
  10. 제1항에서,
    상기 배터리 케이스의 상면부를 커버하는 배터리 팩 상부 커버를 더 포함하고,
    상기 배터리 팩 상부 커버에는 적어도 하나의 홀이 형성되는 배터리 팩.
  11. 제1항에서,
    상기 복수의 제1 배터리 모듈의 각 배터리 모듈 중 인접한 두 배터리 모듈의 사이에 걸쳐지도록 배열된 복수의 제1 버스바; 및
    상기 복수의 제2 배터리 모듈의 각 배터리 모듈 중 인접한 두 배터리 모듈의 사이에 걸쳐지도록 배열된 복수의 제2 버스바를 포함하는 배터리 팩.
  12. 제1항에 따른 배터리 팩을 포함하는 디바이스.
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