KR101245285B1 - Apparatus for sensing temperature of battery module and Apparatus and method of managing battery pack using it - Google Patents
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Abstract
본 발명에 의한 배터리 모듈의 온도 감지장치는 복수 개 이차 전지를 포함하는 배터리 모듈의 온도 감지를 위한 장치로서, 상기 복수 개 이차전지 사이에 형성된 이격 공간에 삽입되는 복수 개의 열전도성 재질의 접촉 플레이트; 상기 복수 개의 접촉 플레이트와 연결되어 상기 접촉 플레이트를 지지하는 열전도성 재질의 지지 플레이트; 및 상기 지지 플레이트와 연결되며 상기 접촉 플레이트가 삽입된 복수 개 이차전지에 해당하는 배터리 모듈의 온도 상태 측정을 위한 영상 장치의 촬영 대상이 되는 패널을 포함하여 구성된다.
상기 본 발명은 복수 개 이차전지의 온도 분포 또는 열적 상태를 실질적으로 반영할 수 있음은 물론 집합된 배터리 모듈들에서 각 배터리 모듈에 대한 독립적인 온도 분포 모니터링 및 후속 제어를 더욱 효과적으로 구현할 수 있다.An apparatus for sensing a temperature of a battery module according to the present invention is a device for sensing a temperature of a battery module including a plurality of secondary batteries, the apparatus comprising: a plurality of thermal conductive material contact plates inserted into a space formed between the plurality of secondary batteries; A support plate made of a thermally conductive material connected to the plurality of contact plates to support the contact plates; And a panel that is connected to the support plate and is a photographing target of an imaging apparatus for measuring a temperature state of a battery module corresponding to a plurality of secondary batteries into which the contact plate is inserted.
The present invention can substantially reflect the temperature distribution or the thermal state of the plurality of secondary batteries, as well as more effectively implement independent temperature distribution monitoring and subsequent control for each battery module in the assembled battery modules.
Description
본 발명은 배터리 모듈의 온도 감지장치 및 이를 이용한 배터리 팩의 관리 장치 및 방법에 관한 것으로서, 더욱 구체적으로는 복수 개의 이차전지로 구성되는 배터리 모듈의 온도 상태를 외부에서 시각적 또는 영상적으로 효과적으로 인지하기 위하여 이차전지 사이에 형성된 공간에 끼움식으로 접촉될 수 있는 물리적 구조를 활용한 배터리 모듈의 온도 감지장치 및 이를 이용한 배터리 팩 관리장치 및 방법에 관한 것이다. The present invention relates to a temperature sensing device of a battery module, and an apparatus and method for managing a battery pack using the same, and more particularly, to visually and visually effectively recognize a temperature state of a battery module including a plurality of secondary batteries from outside. To this end, the present invention relates to a temperature sensing device for a battery module using a physical structure that can be inserted into a space formed between secondary batteries, and a battery pack management device and method using the same.
제품군에 따른 적용 용이성이 높고, 높은 에너지 밀도 등의 전기적 특성을 가지는 이차전지는 휴대용 기기뿐만 아니라 전기적 구동원에 의하여 구동하는 전기차량(EV, Electric Vehicle) 또는 하이브리드 차량(HV, Hybrid Vehicle) 등에 보편적으로 응용되고 있다.The secondary battery has high applicationability and high electrical density such as electric power, and is widely used for electric vehicles (EVs) or hybrid vehicles (HVs) driven by electric driving sources as well as portable devices. It is applied.
이러한 이차 전지는 전기 화학적 반응에 의하여 충방전을 끊임없이 반복할 수 있어 화석 연료의 사용을 획기적으로 감소시킬 수 있다는 일차적인 장점뿐만 아니라 에너지의 사용에 따른 부산물이 전혀 발생되지 않는다는 점에서 친환경 및 에너지 효율성 제고를 위한 새로운 에너지 활용원으로 주목받고 있다.The secondary battery is capable of repeating charging and discharging continuously by an electrochemical reaction, which can dramatically reduce the use of fossil fuels, as well as eco-friendliness and energy efficiency in that no by-products are generated by using energy. It is attracting attention as a new energy utilization source for improvement.
상기 전기 차량 등에 적용되는 배터리 팩은 통상적으로 단위 이차전지 셀(cell)이 복수 개 구성되는 어셈블리와 상기 어셈블리 내지 배터리 모듈이 복수 개로 이루어지며, 상기 셀은 양극 집전체, 세퍼레이터, 활물질, 전해액, 알루미늄 박막층 등을 포함하여 구성 요소들 간의 전기 화학적 반응에 의하여 충방전이 가능한 구조가 된다.A battery pack applied to the electric vehicle or the like typically includes an assembly in which a plurality of unit secondary battery cells are formed and a plurality of assemblies to a battery module, and the cell includes a positive electrode current collector, a separator, an active material, an electrolyte, and an aluminum. Including a thin film layer or the like, the structure is capable of charging and discharging by an electrochemical reaction between components.
이러한 기본적 구조에 더하여, 상기 배터리팩은 모터 등의 구동부하에 대한 전력 공급 제어, 전류, 전압 등의 전기적 특성값 측정, 충방전 제어, 전압의 평활화(equalization) 제어, SOC(State Of Charge) 등의 추정을 위한 알고리즘이 적용되어 이차전지의 상태를 모니터링하고 제어하는 BMS(Battery Management System) 등이 추가적으로 포함되어 구성된다.In addition to such a basic structure, the battery pack includes power supply control for driving loads such as a motor, measurement of electrical characteristics such as current and voltage, charge / discharge control, voltage equalization control, state of charge (SOC), and the like. Algorithm for the estimation of is applied to include a battery management system (BMS) to monitor and control the state of the secondary battery is additionally configured.
한편, 상기 이차 전지는 개체가 집합되는 구성 순서에 의하여 통일적으로 사용되지는 않으나 단위 개체인 이차전지 셀(cell), 상위 집합체(assembly)인 배터리 모듈, 배터리 모듈의 집합체인 배터리(battery)(팩(pack)) 및 상기 배터리팩이 복수 개 집합되는 배터리 랙 등으로 칭해지기도 한다. On the other hand, the secondary battery is not uniformly used in the order of the assembly of the individual, but the unit cell secondary battery cell (cell), a higher assembly (assembly) battery module, a battery (battery) that is a collection of battery modules pack) and the battery rack may be referred to as a plurality of battery packs.
최근에는, 화석 연료에 의한 에너지 자원 고갈의 문제, 환경 오염에 대한 이슈, 에너지의 사용의 경제성 등에 대한 이슈가 중요하게 부각되면서, 전력 사용량과 전력 생산량의 불일치를 효과적으로 극복하고, 전력 과잉 공급에 의한 낭비 및 전력 공급 부족에 의한 과부하 현상 등을 해결하기 위하여 다양한 정보 통신 인프라와 연계되어 전력 공급량을 탄력적으로 조절하도록 하는 스마트 그리드 시스템이라는 개념이 활발히 연구되고 있다.Recently, the issue of depletion of energy resources by fossil fuels, the issue of environmental pollution, the economics of the use of energy, etc. have been highlighted, effectively overcoming inconsistencies between power consumption and power production, In order to solve the overload phenomenon caused by waste and lack of power supply, the concept of smart grid system that adjusts the power supply flexibly in connection with various information communication infrastructures has been actively studied.
즉, 스마트 그리드 시스템에서는 전력 소비량이 적을 때에는 전력을 저장하였다가 전력 소비량이 많을 때에는 이와 같이 저장된 전력을 생산 전력과 함께 소비자에게 공급하도록 하는 인프라 구조를 가지게 된다.In other words, in the smart grid system, when the power consumption is low, the power is stored, and when the power consumption is high, the infrastructure has such an electric power supply to the consumer along with the generated power.
이와 같은 스마트 그리드 시스템에서 생산된 전력을 저장하는 매체가 활용되어야 하는데, 이 경우에 상기 이차전지 내지 배터리팩은 전력을 저장하는 주요한 요소로 기능하게 된다.A medium for storing power produced in such a smart grid system should be utilized. In this case, the secondary battery or battery pack functions as a main element for storing power.
또한, 이러한 전력 저장용 배터리 팩은 스마트 그리드 시스템뿐만 아니라 다른 여러 분야에서도 이용될 수 있다. 예를 들어, 전기 자동차에 충전 전력을 공급하는 전기 자동차 충전소에도 많은 양의 전력을 저장할 필요가 있으므로 여기에도 전력 저장용 배터리 팩이 이용될 수 있다.In addition, such a battery pack for power storage may be used in many other fields as well as smart grid system. For example, since a large amount of power needs to be stored in an electric vehicle charging station that supplies charging power to an electric vehicle, a battery pack for power storage may also be used here.
이러한 전력 저장용 배터리팩은 상당한 개수의 이차전지가 멀티 구조로 집합되어 대용량의 시스템을 구성하게 된다. 이차전지는 내부의 전기 화학적 반응에 의하여 충전 또는 방전이 끊임없이 반복적으로 일어나며 이러한 충방전 과정은 불가피하게 발열을 수반하게 되는데 상기와 같이 이차전지가 대형화된 구조에서는 상기 충방전에 따른 발열은 비약적으로 증가하게 된다.In such a battery pack for power storage, a significant number of secondary batteries are assembled in a multi-structure to form a large capacity system. In the secondary battery, charging or discharging occurs repeatedly repeatedly by an internal electrochemical reaction, and the charging and discharging process inevitably entails heat generation. Done.
이와 같은 발열 현상은 전기 화학적 반응을 일으키는 이차전지에 내재적인 데미지(손상)을 미치게 되어 성능 저하를 초래할 수 있고, 배터리의 수명을 보장할 수 없다는 이차적인 문제를 야기할 수 있으며 발열에 의한 폭발 현상 등 안전성에도 치명적인 약점이 될 수 있다고 알려져 있다.Such heat generation may cause inherent damage (damage) to the secondary battery causing the electrochemical reaction, which may result in deterioration of performance, and may cause a secondary problem in that the life of the battery cannot be guaranteed. Back safety is known to be a fatal weakness.
그러므로 대형 구조로 집합되는 에너지 저장원으로서 이용되는 배터리는 발열에 대한 모니터링이 필요하고, 냉각 공조 체계의 구동, 부품 교체 등과 같은 모니터링 결과에 대한 후속적인 조치가 필요하다고 할 수 있다.Therefore, the battery used as the energy storage source collected in a large structure needs to monitor heat generation and follow-up measures for monitoring results such as driving a cooling air conditioning system and replacing parts.
종래에는 온도 센서를 이용하여 배터리의 온도를 측정하는 방법이 이용되고는 있으나, 이러한 방식은 온도 센서를 배터리에 반드시 부착시켜야 실효성이 높으므로 전력 저장원에 이용되는 배터리(이차전지) 모두에 구비시켜야 한다는 점에서 비용적으로도 경제성이 낮다고 할 수 있다.Conventionally, a method of measuring the temperature of a battery using a temperature sensor has been used. However, in this method, the temperature sensor must be attached to the battery. Therefore, the battery must be provided in all the batteries (secondary batteries) used for power storage. In terms of cost, the economy is low.
또한, 배터리를 교체하거나 수리 내지 점검 등을 수행할 때마다 부착된 온도 센서를 분리시켜야 하므로 과정이 복잡해 지고 또한 이 과정에서 단선되거나 배터리에 물리적 충격이 가해져 전력 저장 장치의 안전성에 문제가 발생될 수 있다.In addition, the attached temperature sensor must be disconnected every time the battery is replaced, repaired, or inspected, which complicates the process and can also cause a breakdown or physical shock to the battery, which can cause a safety problem in the power storage device. have.
특히 배터리 팩 등으로 구현되는 배터리 모듈 등은 앞서 설명된 바와 같이 복수 개의 이차전지 들이 집합된 형태를 가지고 있음에도 불구하고, 종래에는 배터리 팩이나 배터리 모듈의 외장 케이스 등에 온도 센서를 장착시키고 그 온도 센서의 측정 정보를 이용하는 방법만으로 주로 운용되고 있어, 배터리 모듈을 구성하는 개별 이차전지 셀들에 대한 종합적인 온도 상태가 효과적으로 반영되지 않아 실질적인 온도 모니터링 내지 관리의 실효성이 낮다고 할 수 있다.In particular, a battery module implemented as a battery pack, etc., although a plurality of secondary batteries are assembled as described above, in the related art, a temperature sensor is mounted on an external case of a battery pack or a battery module, and Since only the measurement information is used, the overall temperature state of the individual secondary battery cells constituting the battery module is not effectively reflected, and thus the effectiveness of actual temperature monitoring or management may be low.
그러므로 에너지 저장 장치 등으로 활용되는 고용량 내지 대용량 배터리 팩의 물리적 구조에 최적화된 열 감지체와 이를 활용한 배터리 팩 관리 장치에 대한 필요성이 더욱 중요하다고 할 수 있다.Therefore, the need for a heat sensor optimized for the physical structure of a high-capacity or large-capacity battery pack used as an energy storage device and a battery pack management device using the same is more important.
본 발명은 상기와 같은 배경에서 상기의 문제점 내지 필요성을 해결하기 위하여 창안된 것으로서, 배터리 모듈 나아가 배터리 팩으로 구현되는 이차전지 집합체에 대한 단위 개체마다의 실효성 높은 열적 상태 모니터링을 위한 장치 및 이를 활용한 배터리 팩 관리장치 및 방법을 제공하는데 목적이 있다.The present invention was devised to solve the above problems or necessities, and an apparatus for effective thermal state monitoring for each unit object for a secondary battery assembly implemented as a battery module and a battery pack, and using the same An object of the present invention is to provide a battery pack management apparatus and method.
본 발명에 다른 목적 및 장점들은 하기에 설명될 것이며, 본 발명의 실시예에 의해 알게 될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허청구범위에 나타난 구성과 구성의 조합에 의해 실현될 수 있다.Other objects and advantages of the present invention will be described below and will be appreciated by the embodiments of the present invention. In addition, the objects and advantages of the present invention can be realized by the configuration and combination of configurations shown in the claims.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 배터리 모듈의 온도 감지장치는 복수 개 이차 전지를 포함하는 배터리 모듈의 온도 감지를 위한 장치로서, 기 복수 개 이차전지 사이에 형성된 이격 공간에 삽입되는 복수 개의 열전도성 재질의 접촉 플레이트; 기 복수 개의 접촉 플레이트와 연결되어 상기 접촉 플레이트를 지지하는 열전도성 재질의 지지 플레이트; 및 기 지지 플레이트와 연결되며 상기 접촉 플레이트가 삽입된 복수 개 이차전지에 해당하는 배터리 모듈의 온도 상태 측정을 위한 영상 장치의 촬영 대상이 되는 패널을 포함하여 구성된다.The temperature sensing device of the battery module of the present invention for achieving the above object is a device for sensing the temperature of the battery module including a plurality of secondary batteries, a plurality of thermal conductivity is inserted into the separation space formed between the plurality of secondary batteries. Contact plates of material; A support plate made of a thermally conductive material connected to a plurality of contact plates to support the contact plates; And a panel which is connected to the supporting plate and which is a photographing target of the imaging apparatus for measuring the temperature state of the battery module corresponding to the plurality of secondary batteries into which the contact plate is inserted.
더욱 바람직한 실시형태의 구현을 위하여 상기 본 발명의 접촉 플레이트는 상기 복수 개 이차전지 사이에 형성된 이격 공간에 삽입된 후 탄성력에 의하여 상기 복수 개 이차전지와의 물리적 접촉이 유지되도록 하는 탄성 부재가 구비될 수 있다.In order to implement a more preferred embodiment, the contact plate of the present invention may be provided with an elastic member which is inserted into the spaced space formed between the plurality of secondary batteries and maintains physical contact with the plurality of secondary batteries by elastic force. Can be.
여기에서, 상기 탄성 부재는 상기 이격 공간으로의 착탈이 용이하도록 라운드 형태의 판스프링으로 구성되는 것이 바람직하다.Here, the elastic member is preferably composed of a round leaf spring to facilitate the detachment to the space.
또한, 상기 본 발명의 상기 패널은 온도에 따라 색상이 변하는 시온도료가 도포되는 것이 더욱 바람직하다.In addition, it is more preferable that the panel of the present invention is coated with a temperature reagent that changes color depending on temperature.
한편, 본 발명의 다른 측면에 의한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 배터리 팩 관리장치는 배터리 모듈을 구성하는 복수 개 이차전지 사이에 형성된 이격 공간에 삽입되는 복수 개의 열전도성 재질의 접촉 플레이트, 상기 복수 개의 접촉 플레이트와 연결되어 상기 접촉 플레이트를 지지하는 열전도성 재질의 지지 플레이트와 상기 지지 플레이트와 연결되며 상기 접촉 플레이트가 삽입된 복수 개 이차전지에 해당하는 배터리 모듈의 온도 상태 측정을 위한 영상 장치의 촬영 대상이 되는 패널을 포함하며, 배터리 팩을 구성하는 복수 개 개별 배터리 모듈마다 설치되는 온도감지모듈; 및 상기 복수 개 온도감지모듈의 패널에 대한 영상을 생성하는 영상 모듈; 상기 배터리 모듈에 대한 과열 여부를 판단하는 기준 색상 정보가 저장된 저장부; 및 상기 영상모듈에서 생성된 영상의 색상 정보와 상기 기준 색상 정보를 상호 비교하여 상기 배터리 모듈별 과열 여부를 판단하는 제어부를 포함하여 구성된다.On the other hand, the battery pack management apparatus of the present invention for achieving the object according to another aspect of the present invention is a contact plate of a plurality of thermal conductive material is inserted into the separation space formed between a plurality of secondary batteries constituting a battery module, the plurality Of an imaging device for measuring a temperature state of a thermally conductive material plate connected to two contact plates to support the contact plate and a battery module corresponding to a plurality of secondary batteries connected to the support plate and having the contact plates inserted therein A temperature sensing module including a target panel and installed for each of a plurality of individual battery modules constituting the battery pack; And an image module for generating images of panels of the plurality of temperature sensing modules. A storage unit storing reference color information for determining whether the battery module is overheated; And a controller configured to compare the color information of the image generated by the image module and the reference color information with each other to determine whether the battery module is overheated.
더욱 바람직한 실시형태의 구현을 위하여 상기 본 발명은 상기 영상의 좌표 정보를 이용하여 과열된 해당 배터리 모듈의 위치 정보를 생성하는 위치정보 생성부를 더 포함하여 구성될 수 있다.In order to implement a more preferred embodiment, the present invention may further include a location information generation unit for generating location information of the corresponding battery module overheated using the coordinate information of the image.
또한, 상기 본 발명은 냉각 매체를 송풍시키는 냉각모듈을 더 포함할 수 있으며, 이 때, 상기 본 발명의 제어부는 상기 위치정보 생성부로부터 입력된 상기 위치 정보에 해당하는 영역으로 상기 냉각 매체가 송풍되도록 상기 냉각모듈의 방향 또는 강도를 제어하도록 구성될 수 있다.The present invention may further include a cooling module for blowing a cooling medium, wherein the controller of the present invention blows the cooling medium to a region corresponding to the position information input from the position information generating unit. The cooling module may be configured to control the direction or strength of the cooling module.
이와 함께, 상기 본 발명의 제어부는 과열된 배터리 모듈이 존재하는 경우 이에 대한 알람 정보가 관리자의 모바일 단말로 전송되도록 제어할 수 있다.In addition, the controller of the present invention may control to transmit the alarm information to the mobile terminal of the manager when there is an overheated battery module.
또한, 상기 본 발명의 상기 영상모듈은 상기 복수 개 온도감지모듈의 패널에 대한 적외선 영상을 생성하도록 구성될 수 있으며, 이와 함께, 상기 온도감지모듈의 패널은 온도에 따라 색상이 변하는 시온도료가 도포될 수 있는데, 이 때 상기 영상모듈은 상기 복수 개 온도감지모듈의 패널에 대한 가시광선 영상을 생성하도록 구성될 수 있다.In addition, the image module of the present invention may be configured to generate an infrared image of the panel of the plurality of temperature sensing module, the panel of the temperature sensing module is coated with a time-temperature agent that changes color depending on temperature In this case, the imaging module may be configured to generate a visible ray image of the panels of the plurality of temperature sensing modules.
한편, 본 발명의 또 다른 목적을 달성하기 위한 본 발명의 배터리 팩 관리방법은 복수 개의 배터리 모듈을 포함하는 배터리 팩에서, 상기 배터리 모듈을 구성하는 복수 개 이차전지 사이에 형성된 이격 공간에 삽입되는 복수 개의 열전도성 재질의 접촉 플레이트, 상기 복수 개의 접촉 플레이트와 연결되어 상기 접촉 플레이트를 지지하는 열전도성 재질의 지지 플레이트와 상기 지지 플레이트와 연결되며 상기 접촉 플레이트가 삽입된 복수 개 이차전지에 해당하는 배터리 모듈의 온도 상태 측정을 위한 영상 장치의 촬영 대상이 되는 패널을 포함하며, 개별 배터리 모듈마다 구비된 복수 개 온도감지모듈을 이용하여 배터리 팩을 관리하는 방법으로서, 상기 복수 개 온도감지모듈의 패널에 대한 영상을 생성하는 영상생성단계; 및 상기 영상생성단계에서 생성된 영상의 색상 정보와 상기 배터리 모듈에 대한 과열 여부를 판단하는 기준 색상 정보를 상호 비교하여 상기 배터리 모듈별 과열 여부를 판단하는 제어단계를 포함하여 구성될 수 있다.On the other hand, the battery pack management method of the present invention for achieving another object of the present invention, in a battery pack including a plurality of battery modules, a plurality of inserted in the spaced space formed between a plurality of secondary batteries constituting the battery module Contact plates made of three thermally conductive materials, a support plate made of a thermally conductive material connected to the plurality of contact plates to support the contact plates, and a battery module corresponding to the plurality of secondary batteries connected to the support plates and having the contact plates inserted therein A method of managing a battery pack by using a plurality of temperature sensing modules provided for each battery module, the panel including a panel to be photographed for measuring a temperature state of the battery. An image generation step of generating an image; And a control step of determining whether the battery module is overheated by comparing the color information of the image generated in the image generating step with reference color information for determining whether the battery module is overheated.
상기 본 발명에 의한 온도 감지 장치 등은 간단하면서도 배터리 모듈의 특징적 구조에 최적화된 물리적 구성을 포함하여 기 구축된 배터리 모듈 또는 배터리 모듈이 집합된 배터리 팩 등에 용이하게 장착 및 적용할 수 있는 효과를 제공할 수 있다.The temperature sensing device and the like according to the present invention provide an effect that can be easily installed and applied to a built-in battery module or a battery pack in which the battery modules are assembled, including a physical structure that is simple and optimized for the characteristic structure of the battery module. can do.
또한, 상기 본 발명의 감지 장치는 개별 배터리 모듈을 구성하는 복수 개 이차전지에 대한 실질적이고 유효한 온도 분포를 반영할 수 있음은 물론, 육안 또는 영상 모듈을 통하여 배터리 모듈마다의 독립된 열적 상태를 용이하게 확인할 수 있어 과열 등에 대한 후속조치를 효과적이고 신속하게 유도할 수 있는 장점을 제공할 수 있다.In addition, the sensing device of the present invention can reflect the actual and effective temperature distribution for the plurality of secondary batteries constituting the individual battery module, as well as facilitate the independent thermal state for each battery module through the naked eye or the image module. It can be confirmed that it can provide an advantage that can effectively and promptly follow up actions such as overheating.
이와 함께, 금속 재질 등의 열전도성 재질로 구현되는 본 발명의 감지 장치 등을 통하여 이차전지 셀 내부의 열을 외부로 어느 정도 배출시킬 수 있어 방열에 대한 기능도 제공할 수 있다.In addition, through the sensing device of the present invention, which is implemented by a thermally conductive material such as a metal material, heat inside the secondary battery cell may be discharged to the outside to some extent, thereby providing a function for heat dissipation.
또한, 배터리 팩과 상기 배터리 팩을 구성하는 복수 개의 개별 배터리 모듈에 대한 과열 여부를 정확히 진단하고, 이에 대한 정보를 사용자 내지 관리자에게 인터페이싱 할 수 있어 배터리 팩 등에 대한 수리, 교체 및 성능 유지 등을 위한 조속하고 최적화된 후속 프로세싱을 유도할 수 있는 효과를 제공할 수 있다.In addition, the battery pack and the plurality of individual battery modules constituting the battery pack can be accurately diagnosed as overheating, and information about the battery pack can be interfaced to a user or administrator to repair, replace, and maintain performance of the battery pack. It can provide an effect that can lead to rapid and optimized subsequent processing.
본 명세서에 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 것이며, 후술되는 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어 해석되어서는 아니 된다.
도 1은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 의한 배터리 모듈의 온도 감지장치의 구성을 도시한 도면,
도 2는 본 발명의 바람직한 다른 실시예에 의한 배터리 모듈의 온도 감지장치의 구성을 도시한 도면,
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 의한 배터리 팩 관리장치에 대한 구성을 도시한 블록도,
도 4는 본 발명의 바람직한 실시예 의한 배터리 팩 관리장치의 전반적인 구성을 도시한 도면,
도 5는 과열 여부를 판단하는 기준이 되는 기준 색상 정보에 대한 일 실시예를 도시한 도면,
도 6은 본 발명에 따른 복수 개 배터리 모듈에 대하여 생성된 영상의 바람직한 일 실시예를 도시한 도면,
도 7은 본 발명에 따른 복수 개 배터리 모듈의 위치 정보와 관련된 영상의 바람직한 실시예를 도시한 도면,
도 8은 본 발명의 바람직한 실시예에 의한 배터리 팩 관리방법의 과정을 도시한 흐름도이다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The accompanying drawings, which are incorporated in and constitute a part of the specification, illustrate preferred embodiments of the invention and, together with the description of the invention given below, serve to further the understanding of the technical idea of the invention. And should not be construed as limiting.
1 is a view showing the configuration of a temperature sensing device of a battery module according to an embodiment of the present invention,
2 is a view showing the configuration of a temperature sensing device of a battery module according to another embodiment of the present invention;
3 is a block diagram showing a configuration of a battery pack management apparatus according to an embodiment of the present invention;
4 is a view showing the overall configuration of a battery pack management apparatus according to an embodiment of the present invention,
FIG. 5 is a diagram illustrating an embodiment of reference color information as a reference for determining whether overheating is performed;
6 is a view showing an embodiment of an image generated for a plurality of battery modules according to the present invention;
7 is a view showing a preferred embodiment of the image associated with the location information of a plurality of battery modules according to the present invention,
8 is a flowchart illustrating a process of a battery pack management method according to an exemplary embodiment of the present invention.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. Prior to this, terms and words used in the present specification and claims should not be construed as limited to ordinary or dictionary terms, and the inventor should appropriately interpret the concepts of the terms appropriately It should be interpreted in accordance with the meaning and concept consistent with the technical idea of the present invention based on the principle that it can be defined.
따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.Therefore, the embodiments described in this specification and the configurations shown in the drawings are merely the most preferred embodiments of the present invention and do not represent all the technical ideas of the present invention. Therefore, It is to be understood that equivalents and modifications are possible.
본 발명의 바람직한 일 실시예에 의한 배터리 모듈의 온도 감지장치(이하 감지장치로 칭한다)(1000)의 구성을 도시한 도면인 도 1을 참조할 때, 우선, 본 발명의 감지장치(1000)는 복수 개 이차 전지(1)를 포함하는 배터리 모듈(10)의 온도 감지를 위한 장치로서, 접촉 플레이트(1100), 지지 플레이트(1200) 및 패널(1300)을 포함하여 구성된다.Referring to FIG. 1, which is a diagram illustrating a configuration of a temperature sensing device (hereinafter, referred to as a sensing device) 1000 of a battery module according to an exemplary embodiment of the present invention, first, the
상기 접촉 플레이트(1100)는 상기 배터리 모듈(10)을 구성하고 있는 복수 개의 이차전지(1)의 열이 전달되는 매개체가 되는 구성으로서, 도 1에 도시된 바와 같이 상기 복수 개 이차전지(1) 사이에 형성된 슬릿 등의 이격 공간(13)에 삽입되는 형태로 구현되며, 본 발명의 접촉 플레이트(1100)는 상기 이차전지 각각의 열 내지 온도 분포가 전달되도록 하는 기능을 수행하므로 금속 등의 열전도성 재질로 구성된다.The
더욱 효과적인 상기 접촉 플레이트(1100)의 삽입 내지 끼움식 결합을 위하여 상기 배터리 모듈(10)의 외장 하우징에 해당하는 케이스(11)에 상기 이격 공간(13)에 대응되는 슬릿 형상 등의 개구부가 형성되도록 구성하는 것이 바람직하다.In order to more effectively insert or fit the
본 발명의 지지 플레이트(1200)는 상기 복수 개의 접촉 플레이트(1100)와 연전도 가능하도록 연결되며 복수 개로 분기된 상기 접촉 플레이트(1100)를 물리적으로 지지하는 기능을 수행하므로 이러한 기능을 수행할 수 있다면 첨부된 도 1에 도시된 형상에 제한되지 않음은 물론이다.The
상기 지지 플레이트(1200) 또한, 상기 접촉 플레이트(1100)를 통하여 전달되는 복수 개 이차전지(1)들에서 발생된 열 내지 온도가 전달되도록 금속 등의 열전도성 재질로 구성된다. The
이와 함께, 본 발명의 패널(1300)은 상기 지지 플레이트(1200)와 열전도 가능하도록 연결되며, 배터리 모듈(10) 외부에서 해당 배터리 모듈(10)의 온도 분포 내지 열적 상태를 용이하게 확인하기 위한 외부 식별 표지로서 기능한다. In addition, the
즉, 상기 접촉 플레이트(1100)에 전달된 해당 배터리 모듈의 이차전지(1)에 대한 온도 분포가 외부에서 육안 또는 후술되는 영상 장치 등을 통하여 확인 가능하도록 도 4에 예시된 바와 상기 패널(1300)은 배터리 모듈(10)의 정면과 대면하는 방향을 가지는 판상의 형상 등으로 이루어진다. That is, the
이와 같이 이차전지(1)에서 발생되는 열 또는 이차전지의 온도 분포는 접촉 플레이트(1100)로 실질적이고 효과적으로 전달되고, 이렇게 전달된 열 또는 온도 분포는 본 발명의 상기 패널(1300)을 통하여 외부에서 식별 또는 확인 가능하도록 구성되므로 상기 구성을 통하여 해당하는 배터리 모듈(10)의 실질적인 열적 상태를 효과적으로 모니터링할 수 있게 된다. As such, the heat or temperature distribution of the secondary battery generated in the
이와 같이 해당 배터리 모듈의 열적 상태를 상기 패널(1300)이 효과적으로 대표할 수 있게 되므로 영상 장치 등을 통하여 상기 패널에 대한 영상 정보를 생성하고 이를 활용하여 해당 배터리 모듈(10)의 발열 상태 또는 온도 분포를 용이하게 확인할 수 있게 된다. 영상 장치를 통한 해당 배터리 모듈의 온도 모니터링 및 후속 제어에 대한 구성은 후술하도록 한다.As such, the
더욱 바람직한 실시형태의 구현을 위한 본 발명의 감지장치(1000)는 이차전지 사이의 이격 공간(13)에 용이하게 삽입되고 삽입된 후 이차전지와의 열전달을 위한 물리적 접촉이 효과적으로 지속 및 유지되도록 하기 위하여 상기 접촉 플레이트(1100)에는 탄성 부재(1150)가 구비될 수 있다.The
특히, 착탈의 용이성 및 물리적 접촉의 효과적 유지 등을 위하여 첨부된 도 2에 도시된 바와 같이 이차전지에 삽입되는 방향으로 경사진 라운드 형상의 판스프링(1150)으로 상기 탄성 부재를 구현하는 것이 더욱 바람직하다.Particularly, in order to easily detach and maintain physical contact, the elastic member may be embodied by a round-shaped
또한, 해당하는 배터리 모듈(10)의 열적 상태를 관리자 등이 육안으로 모니터링 할 수 있도록 하거나 적외선 영상 등이 아닌 일반 가시광선 영상으로도 효과적으로 모니터링 할 수 있도록 상기 패널(1300)은 온도에 따라 색상이 변하는 시온 도료가 도포되는 것이 더욱 바람직하다.In addition, the
상기 시온도료는 측온도료(測溫塗料), 서모컬러(thermocolor), 카멜레온잉크(chameleon ink) 또는 써믹잉크(thermic ink)로도 불리는 것으로, 온도에 따라 색상이 변하는 특성을 가지고 있다. The time temperature material is also called a side temperature material, thermocolor, chameleon ink or thermo ink, and has a characteristic of changing color with temperature.
즉, 상기 시온도료는 특정온도에서 변색되는 감온(感溫) 변색물질을 배합하여 만든 잉크로서 변색 물질의 종류와 함량 등에 따라 변색온도를 달리할 수 있는 물질이다.In other words, the starting material is an ink made by mixing a thermochromic material which is discolored at a specific temperature, and is a material capable of varying the discoloration temperature according to the type and content of the discoloring material.
이와 같이 패널(1300)에 시온 도료를 도포함으로써 배터리 모듈 및 복수 개의 배터리 모듈로 구성되는 대용량 배터리 팩 등을 관리하는 관리자는 배터리 모듈에 해당하는 패널의 색상만으로도 현재 각 배터리 모듈의 온도 상태 등을 효과적으로 확인하고 모니터링할 수 있게 된다.By applying Zion paint on the
또한, 본 발명의 감지장치(1000)는 해당하는 배터리 모듈(10)에 더욱 효과적으로 장착되고 거치될 수 있도록 도 1 에 도시된 바와 같이 상기 배터리 모듈(100)의 케이스 상면에 거치되는 거치수단(1400)을 더 포함할 수 있다. 상기 거치수단(1400)은 지지 플레이트(1200) 등에서 연장되는 형태로 구현될 수 있으며, 감지장치(1000)의 배터리 모듈(10)에 거치되는 높낮이가 조정가능하도록 구현하는 것이 더욱 바람직하다.In addition, the
또한, 상기 거치수단(1400)의 일부에는 배터리 모듈(10) 상면 케이스 부분과 나사 등으로 결합 가능한 결합수단(1500)을 구비하여, 배터리 모듈(10)에 거치된 후 고정 가능하도록 구성될 수 있다.In addition, a part of the mounting means 1400 is provided with a coupling means 1500 that can be coupled to the
이하에서는 첨부된 도 3 등을 통하여 상술된 감지장치(1000)를 활용한 배터리 팩 관리장치(100) 및 관리 방법에 대하여 상세히 설명하도록 한다.Hereinafter, the battery
도 3에 도시된 바와 같이 본 발명의 배터리 팩 관리장치(이하 관리장치로 칭한다(100)는 영상모듈(110), 저장부(120), 제어부(130), 위치정보생성부(140), DB부(145), 화면표시수단(150), 알람수단(160) 및 냉각모듈(170)을 포함하여 구성될 수 있다.As shown in FIG. 3, the battery pack management apparatus of the present invention (hereinafter referred to as a management apparatus 100) may include an
이하에서 상술될 본 발명의 관리장치(100)의 설명에 있어, 전술된 감지장치(1000)는 상기 관리장치(100)의 일 구성요소로서 기능하므로, 장치 간의 관계 및 설명의 효율성을 높이기 위하여 온도감지모듈(1000)로 지칭될 수 있다.In the description of the
우선, 본 발명의 상기 영상 모듈(110)은 배터리 모듈에 해당하는 패널(1300) 또는 도 4에 도시된 바와 같이 배터리 팩(200)을 대상으로 상기 배터리 팩(200)을 구성하는 복수 개의 배터리 모듈(10)들에 해당하는 각각의 패널(1300)들에 대한 영상을 생성한다(S800). 상기 복수 개 배터리 모듈(10)은 소정의 배터리 팩 하우징(210)에 적층 내지 집합되어 하나의 배터리 팩(200)으로 구성될 수 있다.First, the
본 발명은 배터리 모듈(10)의 과열 여부에 대한 판단 및 이에 대한 후속 처리를 위하여 각 배터리 모듈(10)에 온도감지모듈(1000)을 각각 장착시키고 각각의 온도감지모듈(1000)의 패널(1300)에 대한 적외선 영상 등을 이용하게 되는데, 상기 적외선 영상 등은 일반 가시광선 영상과는 달리 객체(object)가 발산하는 열 내지 파장에 의하여 서로 다른 영상 내지 색상 정보를 가지므로 과열 여부에 대한 판단을 영상 데이터로 확인할 수 있는 이점을 가진다.According to the present invention, the
즉, 상기 적외선 영상 등을 구성하는 각 픽셀은 Y, Cb, Cr 등의 색상 정보를 가지고 있는데 이러한 영상 정보에 포함된 색상 정보는 객체의 열에 의하여 서로 다른 값을 가지게 되므로 과열 여부를 판단하는 기준이 되는 값을 대상으로 상호 비교 내지 매칭 프로세싱을 수행하면, 대상의 과열 여부를 판단할 수 있게 된다.That is, each pixel constituting the infrared image has color information such as Y, Cb, Cr, etc. The color information included in the image information has different values according to the columns of the object, so the criterion for overheating is determined. By performing mutual comparison or matching processing on the target value, it is possible to determine whether the target is overheated.
한편, 통상적으로 영상처리의 기본이 되는 영상의 색상공간은 색상 혼합의 관점, 인간의 시각 체계와의 유사성 등 색공간을 바라보는 관점에 따라 RGB, CMYK, HS계열, CIE, Y계열 등 다양한 공간으로 표현될 수 있으며, 이종(異種)의 형태로 표현된 색공간의 다른 색공간으로의 변환은 간단한 수학적 변환식에 의하여 변환될 수 있다.On the other hand, the color space of the image, which is the basis of image processing, is a variety of spaces such as RGB, CMYK, HS, CIE, and Y depending on the viewpoint of color mixing and viewpoint of color space such as human visual system. The conversion of the color space expressed in a heterogeneous form into another color space may be converted by a simple mathematical conversion equation.
배터리 모듈(10) 자체의 적외선 영상을 이용하는 것도 불가능한 것은 아니나, 외부 하우징을 포함한 물리적 구조에 의하여 배터리 모듈(10)을 구성하는 복수 개 이차전지의 실질적인 온도 분포가 반영되기 어렵고, 개별 배터리 모듈(10) 간의 인접성 등에 기인하여 개별 배터리 모듈(10) 자체의 독립된 온도 분포를 파악하기도 용이하지 않다.Although it is not impossible to use an infrared image of the
이러한 문제점을 효과적으로 해결하기 위하여 본 발명은 앞서 설명된 온도감지모듈(1000)을 상기 배터리 모듈(10) 각각마다 장착시킴으로써 개별 배터리 모듈(10)의 온도 분포를 더욱 실질적이고 독립적으로 모니터링할 수 있다.In order to effectively solve this problem, the present invention can monitor the temperature distribution of the
또한, ROM 등의 저장매체의 형태로 구현될 수 있는 본 발명의 저장부(120)는 상기와 같은 과열 여부를 판단하는 기준 색상 정보가 저장된다. 상기 기준 색상 정보는 당업자가 적용 가능한 범위에서 다양한 형태로 구성될 수 있는데, 첨부된 도 5와 같이 각 온도별 적외선 영상의 색상 분포에 따른 정보로 이루어질 수 있다.In addition, the
즉, 도 5에 도시된 바와 같이 적외선 영상은 객체의 온도에 따른 다른 색상 특히 명도(밝기) 정보를 가지게 되므로 이와 같은 원리를 적용하여 각 온도에 해당하는 색상 정보를 활용할 수 있게 된다.That is, as shown in FIG. 5, the infrared image has different color, especially brightness (brightness) information according to the temperature of the object, and thus, color information corresponding to each temperature may be utilized by applying the same principle.
상기 도 5에서는 하나의 예로 6 가지의 색상 정보를 예시하고 있으며, 상기 도 5에서는 이해의 편의성과 설명의 효율성 등을 높이기 위하여 기준 색상 정보의 예로 색상 정보 자체를 도시하고 있으나, 각 온도에 따른 색상의 명도 내지 밝기 정보의 크기가 데이터로 구성될 수 있음은 물론이다. 또한, 상기 도 5에서는 25℃를 예시적인 기준으로 그 이하의 온도를 가지는 패널은 정상 상태로 판단하며, 상기 온도를 초과하는 패널은 과열로 판단한다.In FIG. 5, six color information is illustrated as an example. In FIG. 5, color information itself is illustrated as an example of reference color information in order to increase the convenience of understanding and the efficiency of explanation. Of course, the magnitude of the brightness to brightness information may be composed of data. In addition, in FIG. 5, a panel having a temperature below 25 ° C. is determined as a normal state, and a panel exceeding the temperature is determined to be overheated.
본 발명의 제어부(130)는 상기 영상모듈(110)로부터 적외선 영상 정보가 입력되면 상기 저장부(120)에 저장되어 있는 기준 색상 정보를 독출하고(read) 상기 적외선 영상의 색상 정보와 상기 기준 색상 정보를 상호 비교하여 상기 패널(1300)의 과열 여부를 판단하게 된다(S810).When the infrared image information is input from the
첨부된 도 6은 영상 모듈(110)로부터 입력되는 적외선 영상 정보를 예시적으로 도시한 도면으로서, 상기 적외선 영상은 3개의 배터리 모듈(20) 즉, 3개의 온도감지모듈의 패널(1300)을 대상으로 촬영한 적외선 영상이며, 실시형태에 따라 다양한 개수의 패널(1300)에 대한 영상을 촬영할 수 있음은 물론이다.6 is a diagram illustrating infrared image information input from the
도 6에 도시된 바와 같이 가장 왼쪽의 #1 패널에 대한 색상 정보는 도 5에 도시된 기준 색상 정보와 비교할 때, (1) 즉, 40℃에 해당하는 색상 정보가 되므로 상기 #1 패널 즉, 이에 해당하는 배터리 모듈(10)은 과열된 상태로 판단된다.As shown in FIG. 6, when the color information of the
이와 대응되는 관점에서 #2 패널의 색상 정보는 (3)에 해당하는 색상 정보 즉, 30℃에 해당하므로 과열로 판단되며, #3 패널의 경우 (6)에 해당하는 색상 정보이므로 과열되지 않은 정상 상태의 배터리 모듈로 판단될 수 있다.In view of this, the color information of
데이터 처리에 대한 관점에서, 픽셀의 명도 정보는 0~255 범위의 데이터 값을 가질 수 있으며, 숫자가 커질수록 밝은 명도, 밝은 명도를 가질수록 높은 열을 가지는 대상을 의미하며, 기준이 되는 25℃에 해당되는 명도 정보가 100이라고 가정하면, 상기 100보다 큰 명도의 색상 정보를 가지는 이차전지는 과열된 상태이며, 그보다 작은 명도의 색상 정보를 가지는 이차전지는 과열되지 않은 상태로 판단할 수 있다. 또한, 이와 유사한 관점에서 색온도 정보를 이용하여 판단할 수도 있음은 물론이다.In terms of data processing, the brightness information of a pixel may have a data value in the range of 0 to 255, and the larger the number, the brighter the brightness, and the brighter the brightness, the higher the target. If the brightness information corresponding to 100 is assumed, the secondary battery having color information of brightness greater than 100 may be overheated, and the secondary battery having color information of less brightness may be determined to be not overheated. In addition, of course, it may be determined using the color temperature information from a similar viewpoint.
이와 같은 방식을 적용하여, 상기 도 6에 예시된 3개의 패널 중 #1 및 #2 패널은 과열된 상태로 판단되며, #3 패널은 정상 상태로 판단될 수 있다.By applying the above method, the # 1 and # 2 panels of the three panels illustrated in FIG. 6 may be determined to be overheated, and the # 3 panel may be determined to be in a normal state.
이와 같이 본 발명은 적외선 영상 정보의 색상 분석을 통하여 패널(1300) 즉, 배터리 모듈의 과열 여부를 더욱 실질적으로 판단할 수 있는데, 더욱 바람직한 실시형태의 구현을 위하여 본 발명의 위치정보 생성부(140)는 상기 제어부(130)에서 과열로 판단된 해당 패널 즉, 해당 배터리 모듈(10)의 위치 정보를 상기 적외선 영상의 좌표 정보 등을 이용하여 생성한다.As described above, the present invention can more practically determine whether the
즉, 첨부된 도 7과 같은 이미지 데이터 내지 영상 데이터는 각 픽셀에 대한 좌표 정보를 포함하고 있으므로 이러한 좌표 정보를 이용하면 각 패널의 좌표 정보 특히, 과열로 판단된 패널의 좌표 정보를 확보할 수 있게 된다.That is, since the attached image data or image data as shown in FIG. 7 includes coordinate information about each pixel, the coordinate information of each panel, in particular, the coordinate information of the panel determined to be overheated can be secured by using the coordinate information. do.
이렇게 확보된 좌표 정보를 이용하면 과열된 패널(1300)의 위치 정보를 생성할 수 있게 되는데, 예를 들어 도 7에서 #3 패널이 과열로 판단된 패널이라면 이에 대응되는 중심점 좌표(11,3)와 상기 영상을 촬영한 영상 모듈(110)과의 상대적 위치 관계 또는 기준이 되는 다른 위치의 상대적 위치 관계 등을 이용하여 상기 패널(과열된 패널)의 물리적인 위치 정보를 생성할 수 있다(S820). 이렇게 생성된 위치정보는 과열된 시간 정보 등과 함께 이력 데이터로 활용될 수 있도록 DB부(145)에 저장되도록 구성하는 것이 바람직하다.Using the secured coordinate information, the location information of the
또한, 상기 위치정보 생성부(140)가 과열된 패널에 대한 위치 정보를 생성하면 앞선 간략히 언급된 바와 같이 사용자 등이 효과적으로 이를 인지하도록 하기 위하여 상기 생성된 위치정보 또는 상기 위치정보에 대응되며 해당 배터리 모듈을 상징하는 아이콘 등의 상징 체계가 화면표시수단(150)에 출력되도록 제어할 수 있다(S830). 이 때에도 과열된 정도에 따라 차등적인 색상 정보가 출력되도록 구성하는 것이 바람직하다.In addition, when the location
예를 들어, 위험, 경고, 주의 등과 같은 수준별 상황 판단 및 이에 대한 조치가 가능하도록 붉은 색상, 주황 색상, 노랑 색상 등으로 색상 자체를 구분하여 출력하는 것도 가능하다. 이를 통하여 즉각적인 조치가 필요할 만큼 과열된 배터리 모듈과 주의나 예비적인 조치가 필요한 정도로 과열된 배터리 모듈이 구분 가능하도록 구성하는 것이 바람직하다.For example, it is also possible to output the color by dividing the color itself into red, orange, yellow, and the like so that the situation can be judged by each level such as danger, warning, and caution. Through this, it is desirable to configure the battery module that is overheated enough to require immediate action and the battery module that is overheated to the extent that attention or preliminary action is necessary.
즉, 이러한 인터페이싱 구성을 통하여 관리자 등은 교체 내지 수리 등이 필요한 배터리 모듈이 무엇인지 또는 배터리 모듈의 수리 내지 교체가 필요한지 등을 정확하게 확인할 수 있어 시스템적 관리를 더욱 체계적으로 수행할 수 있게 된다.That is, through such an interfacing configuration, the administrator can accurately determine what battery module needs replacement or repair, or whether the battery module needs repair or replacement, and thus can perform systematic management more systematically.
또한, 배터리 모듈이 과열되었다고 판단되는 경우 스피커, LED 등과 같은 청각 또는 시각 매체를 이용한 알람 수단(160)을 구동하는 등 상기 과열에 대한 알람 정보를 출력하여 경고 수단으로 활용될 수 있도록 구성할 수도 있다(S840).In addition, when it is determined that the battery module is overheated, it may be configured to output alarm information on the overheating such as driving the alarm means 160 using an auditory or visual medium such as a speaker or an LED to be used as a warning means. (S840).
이 경우, 앞서 살펴본 바와 같이 기준 색상 정보와의 차이를 이용하면 과열의 정도를 단계적으로 인식할 수 있으므로 이를 이용하여 상기 본 발명의 제어부(130)는 상기와 같이 알람 정보 등을 출력하되 과열된 정도에 따라 차등적인 알람 정보를 출력하도록 구성하여 관리자 등으로 하여금 차등적인 후속 조치 내지 예비적인 조치가 취할 수 있도록 유도할 수 있다.In this case, as described above, if the difference between the reference color information is used, the degree of overheating can be recognized step by step, so that the
또한, 물리적으로 이격되어 있는 원격지의 관리자 등에게 효과적으로 상기와 같은 정보를 전송하기 위하여 본 발명의 제어부(130)는 이통사의 SMS서버 등과 네트워킹하여 미리 지정된 관리자의 모바일 단말 등으로 패널(1300) 즉, 해당 배터리 모듈(10)에 대한 상태 정보 등이 SMS 또는 MMS 등으로 전송되도록 구성하는 것이 더욱 바람직하다(S840).In addition, in order to effectively transmit the above information to physically spaced remote administrators, etc., the
또한, 본 발명은 팬과 같은 장비의 구동에 의하여 공기 등의 냉각매체가 배터리팩으로 유입되도록 하여 배터리를 냉각시키는 냉각모듈(170)을 더 포함할 수 있다.In addition, the present invention may further include a
이와 같은 냉각모듈(170)과의 연계를 통하여 더욱 효과적인 냉각 공조 체계가 이루어질 수 있도록 본 발명의 제어부(130)는 상기 위치정보 생성부(140)로부터 상기 과열된 배터리 모듈에 대한 위치정보가 입력되면 상기 위치정보에 해당하는 영역으로 냉각 매체가 집중적으로 송풍되도록 상기 냉각모듈(170)의 송풍 방향을 제어하도록 구성할 수 있다(S850).When the location information of the overheated battery module is input from the location
앞서 설명된 바와 같이 본 발명의 온도감지모듈(100)의 패널에 시온 도료 등이 도포되는 경우, 앞서 설명된 영상모듈(110)은 일반 가시광선 영상을 생성하는 기기로도 충분히 구현될 수 있다.As described above, when Zion paint or the like is applied to the panel of the
시온 도표에 의하여 각 패널(1300)마다의 색상이 변경되는 경우, 이를 가시광선 영상으로 생성하여도 전술된 기준 색상 정보와의 비교, 과열 판단, 영상의 좌표 정보를 이용한 위치 정보 생성 등을 그대로 적용할 수 있으며, 장치 구현이나 비용 경제적인 면에서도 현저한 효과를 가질 수 있게 된다.When the color of each
이상에서 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not to be limited to the details thereof and that various changes and modifications will be apparent to those skilled in the art. And various modifications and variations are possible within the scope of the appended claims.
한편 본 발명을 설명함에 있어, 도 3 등에 도시된 본 발명의 관리장치(100)에 대한 각 구성은 물리적으로 구분되는 구성요소라기보다는 논리적으로 구분되는 구성요소로 이해되어야 한다. Meanwhile, in describing the present invention, each configuration of the
즉, 각각의 구성은 본 발명의 기술사상을 실현하기 위하여 논리적인 구성요소에 해당하므로 각각의 구성요소가 통합 또는 분리되어 수행되더라도 본 발명의 논리 구성이 수행하는 기능이 실현될 수 있다면 본 발명의 범위 내에 있다고 해석되어야 하며, 동일 또는 유사한 기능을 수행하는 구성요소라면 그 명칭 상의 일치성 여부와는 무관히 본 발명의 범위 내에 있다고 해석되어야 함은 물론이다.That is, each configuration corresponds to a logical component in order to realize the technical idea of the present invention, so that even if each component is integrated or separated, if the function performed by the logical configuration of the present invention can be realized, It should be construed that it is within the scope, and that components that perform the same or similar functions are to be interpreted as being within the scope of the present invention regardless of whether their names are consistent.
100 : 관리장치 110 : 영상모듈
120 : 저장부 130 : 제어부
140 : 위치정보 생성부 145 : DB부
150 : 화면표시수단 160 : 알람수단
170 : 냉각모듈
1000 : 온도 감지장치(온도 감지모듈)
1100 : 접촉 플레이트 1150: 판스프링
1200: 지지 플레이트 1300: 패널
1400: 거치수단 1500: 결합수단100: management device 110: image module
120: storage unit 130:
140: location information generation unit 145: DB unit
150: screen display means 160: alarm means
170: cooling module
1000: temperature sensing device (temperature sensing module)
1100: contact plate 1150: leaf spring
1200: support plate 1300: panel
1400: mounting means 1500: coupling means
Claims (20)
상기 복수 개 이차전지 사이에 형성된 이격 공간에 삽입되는 복수 개의 열전도성 재질의 접촉 플레이트;
상기 복수 개의 접촉 플레이트와 연결되어 상기 접촉 플레이트를 지지하는 열전도성 재질의 지지 플레이트; 및
상기 지지 플레이트와 연결되며 상기 접촉 플레이트가 삽입된 복수 개 이차전지에 해당하는 배터리 모듈의 온도 상태 측정을 위한 영상 장치의 촬영 대상이 되는 패널을 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 모듈의 온도 감지장치.An apparatus for sensing a temperature of a battery module including a plurality of secondary batteries,
A plurality of thermally conductive contact plates inserted into the spaced spaces formed between the plurality of secondary batteries;
A support plate made of a thermally conductive material connected to the plurality of contact plates to support the contact plates; And
And a panel which is connected to the support plate and is a photographing target of an imaging device for measuring a temperature state of a battery module corresponding to a plurality of secondary batteries into which the contact plate is inserted.
상기 복수 개 이차전지 사이에 형성된 이격 공간에 삽입된 후 탄성력에 의하여 상기 복수 개 이차전지와의 물리적 접촉이 유지되도록 하는 탄성 부재가 구비된 것을 특징으로 하는 배터리 모듈의 온도 감지장치.The method of claim 1, wherein the contact plate,
And a resilient member inserted into the spaced space formed between the plurality of secondary batteries to maintain physical contact with the plurality of secondary batteries by elastic force.
상기 이격 공간으로의 착탈이 용이하도록 라운드 형태의 판스프링인 것을 특징으로 하는 배터리 모듈의 온도 감지장치.The method of claim 2, wherein the elastic member,
Temperature sensing device of the battery module, characterized in that the round spring of the round shape to facilitate the detachment to the space.
온도에 따라 색상이 변하는 시온도료가 도포된 것을 특징으로 하는 배터리 모듈의 온도 감지장치.The method of claim 1, wherein the panel,
Temperature sensor of the battery module, characterized in that the coating is applied to change the temperature depending on the temperature of the temperature.
상기 복수 개 온도감지모듈의 패널에 대한 영상을 생성하는 영상 모듈;
상기 배터리 모듈에 대한 과열 여부를 판단하는 기준 색상 정보가 저장된 저장부; 및
상기 영상모듈에서 생성된 영상의 색상 정보와 상기 기준 색상 정보를 상호 비교하여 상기 배터리 모듈별 과열 여부를 판단하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 팩 관리장치.A plurality of thermally conductive contact plates inserted into the spaces formed between the plurality of secondary batteries constituting the battery module, and a supporting plate and a supporting plate of thermally conductive material connected to the plurality of contact plates to support the contact plates And a panel to be photographed by an imaging device for measuring a temperature state of a battery module corresponding to a plurality of secondary batteries in which the contact plate is inserted, and installed at each of a plurality of individual battery modules constituting a battery pack. Sensing module; And
An imaging module for generating images of panels of the plurality of temperature sensing modules;
A storage unit storing reference color information for determining whether the battery module is overheated; And
And a controller configured to compare the color information of the image generated by the image module and the reference color information with each other to determine whether the battery module is overheated.
상기 영상의 좌표 정보를 이용하여 과열된 해당 배터리 모듈의 위치 정보를 생성하는 위치정보 생성부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 팩 관리장치.6. The method of claim 5,
And a location information generator for generating location information of a corresponding overheated battery module using coordinate information of the image.
냉각 매체를 송풍시키는 냉각모듈을 더 포함하고,
상기 제어부는,
상기 위치정보 생성부로부터 입력된 상기 위치 정보에 해당하는 영역으로 상기 냉각 매체가 송풍되도록 상기 냉각모듈의 방향 또는 강도를 제어하는 것을 특징으로 하는 배터리 팩 관리장치.The method according to claim 6,
Further comprising a cooling module for blowing the cooling medium,
The control unit,
And a direction or a strength of the cooling module so as to blow the cooling medium into a region corresponding to the position information input from the position information generating unit.
과열된 배터리 모듈이 존재하는 경우 이에 대한 알람 정보가 관리자의 모바일 단말로 전송되도록 제어하는 것을 특징으로 하는 배터리 팩 관리장치.6. The apparatus of claim 5,
If there is an overheated battery module, the battery pack management device, characterized in that for controlling the alarm information is transmitted to the mobile terminal of the manager.
상기 복수 개 이차전지 사이에 형성된 이격 공간에 삽입된 후 탄성력에 의하여 상기 복수 개 이차전지와의 물리적 접촉이 유지되도록 하는 탄성 부재가 구비된 것을 특징으로 하는 배터리 팩 관리장치.The method of claim 5, wherein the contact plate of the temperature sensing module,
And a resilient member inserted into the spaced space formed between the plurality of secondary batteries to maintain physical contact with the plurality of secondary batteries by elastic force.
상기 이격 공간으로의 착탈이 용이하도록 라운드 형태의 판스프링인 것을 특징으로 하는 배터리 팩 관리장치.The method of claim 9, wherein the elastic member,
Battery pack management device, characterized in that the round spring of the round shape to facilitate the detachment to the space.
상기 복수 개 온도감지모듈의 패널에 대한 적외선 영상을 생성하는 것을 특징으로 하는 배터리 팩 관리장치.The method of claim 5, wherein the image module,
The battery pack management device, characterized in that for generating an infrared image of the panel of the plurality of temperature sensing module.
온도에 따라 색상이 변하는 시온도료가 도포되며,
상기 영상모듈은,
상기 복수 개 온도감지모듈의 패널에 대한 가시광선 영상을 생성하는 것을 특징으로 하는 배터리 팩 관리장치.According to claim 5, The panel of the temperature sensing module,
The application of a temperature reagent that changes color with temperature
The image module,
The battery pack management device, characterized in that for generating a visible light image for the panel of the plurality of temperature sensing module.
상기 복수 개 온도감지모듈의 패널에 대한 영상을 생성하는 영상생성단계; 및
상기 영상생성단계에서 생성된 영상의 색상 정보와 상기 배터리 모듈에 대한 과열 여부를 판단하는 기준 색상 정보를 상호 비교하여 상기 배터리 모듈별 과열 여부를 판단하는 제어단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 팩 관리방법.In a battery pack including a plurality of battery modules, a contact plate of a plurality of thermally conductive material is inserted into the separation space formed between a plurality of secondary batteries constituting the battery module, the contact plate is connected to the plurality of contact plates A support plate of a thermally conductive material to support the panel and a panel which is connected to the support plate and is a photographing target of an imaging device for measuring a temperature state of a battery module corresponding to a plurality of secondary batteries in which the contact plate is inserted, and includes an individual battery. As a method of managing a battery pack using a plurality of temperature sensing modules provided for each module,
An image generation step of generating an image of the panels of the plurality of temperature sensing modules; And
And a control step of determining whether the battery module is overheated by comparing the color information of the image generated in the image generating step with reference color information for determining whether the battery module is overheated. Way.
상기 영상의 좌표 정보를 이용하여 과열된 해당 배터리 모듈의 위치 정보를 생성하는 위치정보 생성단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 팩 관리방법.The method of claim 13,
And a location information generation step of generating location information of a corresponding overheated battery module using coordinate information of the image.
상기 위치정보 생성단계의 위치 정보에 해당하는 영역으로 냉각매체가 송풍되도록 냉각 매체를 송풍시키는 냉각모듈의 방향 또는 강도를 제어하는 냉각단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 팩 관리방법.The method of claim 14,
And a cooling step of controlling the direction or intensity of the cooling module for blowing the cooling medium to blow the cooling medium to the area corresponding to the location information of the location information generating step.
과열된 배터리 모듈이 존재하는 경우 이에 대한 알람 정보가 관리자의 모바일 단말로 전송되도록 제어하는 전송단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 팩 관리방법.The method of claim 13,
If there is an overheated battery module, the battery pack management method characterized in that it further comprises a transmission step for controlling the alarm information is transmitted to the manager's mobile terminal.
상기 복수 개 이차전지 사이에 형성된 이격 공간에 삽입된 후 탄성력에 의하여 상기 복수 개 이차전지와의 물리적 접촉이 유지되도록 하는 탄성 부재가 구비된 것을 특징으로 하는 배터리 팩 관리방법.The method of claim 13, wherein the contact plate of the temperature sensing module,
And a resilient member inserted into the spaced space formed between the plurality of secondary batteries to maintain physical contact with the plurality of secondary batteries by elastic force.
상기 이격 공간으로의 착탈이 용이하도록 라운드 형태의 판스프링인 것을 특징으로 하는 배터리 팩 관리방법.The method of claim 17, wherein the elastic member,
Battery pack management method, characterized in that the round spring of the round shape to facilitate the detachment to the space.
상기 복수 개 온도감지모듈의 패널에 대한 적외선 영상을 생성하는 것을 특징으로 하는 배터리 팩 관리방법.The method of claim 13, wherein the image generation step,
The battery pack management method, characterized in that for generating an infrared image of the panel of the plurality of temperature sensing module.
온도에 따라 색상이 변하는 시온도료가 도포되며,
상기 영상생성단계는,
상기 복수 개 온도감지모듈의 패널에 대한 가시광선 영상을 생성하는 것을 특징으로 하는 배터리 팩 관리방법.The method of claim 13, wherein the panel of the temperature sensing module,
The application of a temperature reagent that changes color with temperature
The image generation step,
The battery pack management method, characterized in that for generating a visible light image for the panel of the plurality of temperature sensing module.
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