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KR101416126B1 - Primary battery pack asassemby usable in low temperature and operating method of the same - Google Patents

Primary battery pack asassemby usable in low temperature and operating method of the same Download PDF

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Publication number
KR101416126B1
KR101416126B1 KR1020130005341A KR20130005341A KR101416126B1 KR 101416126 B1 KR101416126 B1 KR 101416126B1 KR 1020130005341 A KR1020130005341 A KR 1020130005341A KR 20130005341 A KR20130005341 A KR 20130005341A KR 101416126 B1 KR101416126 B1 KR 101416126B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
battery cell
cell unit
heating element
battery
battery pack
Prior art date
Application number
KR1020130005341A
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Korean (ko)
Inventor
김한경
곽동민
성기열
윤주홍
Original Assignee
국방과학연구소
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
Application filed by 국방과학연구소 filed Critical 국방과학연구소
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Abstract

The present invention relates to a primary battery pack assembly in which a passivation film existing in the interior of an Li/SOCl2 battery constituting a battery pack at an initial use stage and a temperature of the battery pack can be increased such that the battery pack can realize an optimum performance, and a method of operating the same. The primary battery pack assembly usable at a low temperature according to the present invention, for supplying electric power to portable equipment, the primary battery pack assembly including a battery pack having a battery cell unit in which a plurality of primary battery cells electrically connected to each other are disposed adjacent to each other, which includes a surface heater surrounding the battery cell unit (11) and connected to the battery cell unit (11) so as to emit heat using electric power supplied from the battery cell unit (11). The method of operating a primary battery pack assembly comprises: a surface heater electric power applying step (S110) of supplying electric power to a surface heater (12) surrounding a battery cell unit (11) to allow the surface heater (12) to emit heat; a portable equipment electric power applying step (s120) of, if a primary battery cell (11a) constituting the battery cell unit (11) is activated by the surface heater (12), connecting portable equipment (E) to the primary battery cell (11a) such that electric power of the battery cell unit (11) is supplied to the portable equipment (E); and a residual level displaying step (S140) of calculating a residual level of the battery cell unit (11) by a controller and displaying the calculated residual level through a display (24).

Description

저온운용이 가능한 1차 배터리 팩 어셈블리 및 그 운용방법{PRIMARY BATTERY PACK ASASSEMBY USABLE IN LOW TEMPERATURE AND OPERATING METHOD OF THE SAME}TECHNICAL FIELD [0001] The present invention relates to a primary battery pack assembly capable of low temperature operation and a method of operating the same. [0002]

본 발명은 저온에서 사용되는 1차 배터리 팩 어셈블리 및 그 운용방법에 관한 것으로서, 사용초기에 배터리 팩을 구성하는 Li/SOCl2 배터리의 내부에 존재하는 부동화막을 제거하고, 배터리 팩이 최적의 성능을 발휘할 수 있는 온도가 되도록 배터리 팩을 승온시킬 수 있는 저온운용이 가능한 1차 배터리 팩 어셈블리 및 그 운용방법에 관한 것이다.
The present invention relates to a primary battery pack assembly used at a low temperature and a method of operating the same, and it is an object of the present invention to provide a primary battery pack assembly and a method of operating the same, which removes a passivation film existing inside a Li / SOCl2 battery constituting a battery pack at the beginning of use, The present invention relates to a primary battery pack assembly capable of operating at a low temperature and capable of raising the temperature of the battery pack to a predetermined temperature, and a method of operating the same.

내부의 화학반응에 의해 전기에너지를 생성하여, 휴대용 장비에 전력을 공급하는 배터리는 작용시 온도조건에 민감하다. 즉, 상기 배터리는 온도에 따라 용량과 최대 순간 전류에 많은 차이를 나타내는 것으로, 상온에서는 원래 설계된 용량과 최대 순간 전류에 준하여 작동하지만, 저온에서는 충분히 용량을 발휘하지 못하는 현상이 발생한다.Batteries that generate electrical energy by internal chemical reactions and supply power to portable equipment are sensitive to operating temperature conditions. That is, the battery exhibits a large difference between the capacity and the maximum instantaneous current depending on the temperature. Although the battery operates according to the originally designed capacity and the maximum instantaneous current at room temperature, a phenomenon occurs that the capacity can not be sufficiently exhibited at low temperatures.

통상 상기 배터리는 복수의 단위 배터리 셀을 패키징하거나, 단위 배터리 셀을 패키징하고기타 구성요소를 함께 포함하도록 하여 배터리 팩의 형태로 제공되고, 상기 배터리 팩은 영하 20도 내지 영상 50 정도에서 운용되도록 권장되고 있으나, 군사용 장비에 장착되는 배터리 팩의 경우에는 영하 30도 이하와 같은 환경에서도 운용될 필요가 있다.Generally, the battery is provided in the form of a battery pack by packaging a plurality of unit battery cells, packaging the unit battery cells and including other components, and recommends that the battery pack operates at a temperature of about -20 ° C. to about 50 ° C. However, in the case of a battery pack mounted on a military equipment, the battery pack needs to be operated in an environment of less than -30 degrees Celsius.

만약, 상기 배터리 팩이 저온에서 원활하게 운용되게 하려면, 상온에서 운용하는 조건보다 단위 셀당 전압강하와 용량저하를 고려하여 배터리 팩을 구성하는 배터리 셀의 개수를 늘여야 하고, 이로 인하여 배터리 팩의 무게, 부피가 상승하면, 이는 상온에 비하여 과도한 사양이 될 수 밖에 없다.In order to allow the battery pack to operate smoothly at a low temperature, it is necessary to increase the number of battery cells constituting the battery pack in consideration of the voltage drop and the capacity decrease per unit cell, If the volume rises, it will be an excessive specification compared to room temperature.

한편, 배터리 팩은 저온보다는 상온에서 운용될수록 용량이 늘어나게 되므로, 상기 배터리 팩의 온도를 권장되는 온도로 올릴 수 있다면, 상기 배터리 팩의 용량 효율을 향상시킬 수 있다. 상기 배터리 팩의 온도를 높일 수 있는 방법으로는 외부에서 제공되는 열원에 의해서 상기 배터리 팩을 승온(昇溫)시키는 방법과, 상기 배터리 팩의 방전시 발생하는 반응열에 의해 자체적으로 승온되도록 하는 방법 등이 있다.On the other hand, since the capacity of the battery pack increases as the battery pack is operated at a room temperature rather than a low temperature, the capacity efficiency of the battery pack can be improved if the temperature of the battery pack can be increased to a recommended temperature. A method of raising the temperature of the battery pack includes a method of raising the temperature of the battery pack by a heat source provided from the outside and a method of raising the temperature of the battery pack itself by the reaction heat generated when the battery pack is discharged have.

이러한, 상기 배터리 팩은 재충전유무에 따라 1차 배터리 팩과 2차 배터리 팩으로 나눌 수 있고, 특히 1차 배터리 팩중에서 Li/SOCl2 배터리 팩은 체적당 에너지밀도, 공칭전압, 저온특성 및 용량이 다른 1차전지에 비하여 우수한 특성을 가지므로, 군사용 휴대 장비에 많이 적용된다.The battery pack may be divided into a primary battery pack and a secondary battery pack depending on the presence or absence of recharging. Particularly, among the primary battery packs, the Li / SOCl2 battery pack has different energy densities per unit volume, nominal voltage, It has superior characteristics compared to the primary battery, and thus is widely applied to military portable equipment.

그러나 상기 Li/SOCl2 배터리 팩은 장기 저장시 발생하는 초기 전압 지연에 의한 저전압으로 인하여, 혹한기에 장비를 구동시키지 못하는 문제점이 있다.However, the Li / SOCl2 battery pack has a problem in that it can not be driven in a cold period due to the low voltage due to an initial voltage delay occurring during long-term storage.

즉, 도 1에 도시된 바와 같이, 상기 Li/SOCl2 배터리 팩은 전해액을 각 배터리 셀에 주입하는 제작 과정에서 염화리튬(LiCl)이 부동화 막(passivation film)으로 생성되는데, 상기 부동화 막이 초기 배터리의 내부저항으로 작용하면서, 상기 Li/SOCl2 배터리 팩의 초기 작동시 출력전압이 저전압이 되는 문제점 있다.That is, as shown in FIG. 1, in the Li / SOCl 2 battery pack, lithium chloride (LiCl) is generated as a passivation film in a process of injecting an electrolyte into each battery cell. There is a problem that the output voltage of the Li / SOCl2 battery pack becomes a low voltage during the initial operation of the Li / SOCl2 battery pack while acting as an internal resistance.

그리고, 상기 휴대용 장비의 운용에 있어서, 전원공급을 담당하는 배터리 팩은 매우 중요하다. 예컨대, 상기 배터리 팩이 일정부하로 운용되거나, 일정부하에 첨두부하(peak load)로 운용될 수 있는데, 특히 첨부부하로 운용되어야 하는 경우, 배터리 팩에서 공급되는 전압이 상기 휴대용 장비의 첨두부하를 수용하지 못하는 경우, 상기 휴대용 장비를 원활하게 작동하지 못하여 소기의 목적을 달성하지 못하게 된다.In operation of the portable equipment, a battery pack for power supply is very important. For example, the battery pack may be operated with a constant load or a peak load at a constant load. In particular, when the battery pack needs to be operated as an attached load, a voltage supplied from the battery pack may cause a peak load of the portable equipment If the portable device can not be accommodated, the portable device can not operate smoothly and the desired purpose can not be achieved.

따라서, 1차 배터리 셀이 패키징되는 배터리 팩 중에서, Li/SOCl2 배터리 팩은 여러 장점이 있음에도 불구하고 부동화 막을 수 없는 것이 현실이고, 저장 시간 및 온도에 따라 상기 부동화 막의 두께와 밀도가 높아져 초기 전압 지연에 의해 저전압 문제가 심화될 수 밖에 없는 문제점이 있다.
Accordingly, among the battery packs in which the primary battery cells are packaged, Li / SOCl2 battery packs can not be passivated in spite of various advantages, and since the thickness and density of the passivating film are increased according to the storage time and temperature, The problem of low voltage is inevitably increased.

한편, 하기의 선행기술문헌은, '전지의 전조구조'에 관한 것으로서, 전극과 전해액이 담겨지는 전조를 이중막으로 형성하고, 상기 이중막의 내부에 발열반응을 일으키는 물질을 내장하여 저온에서 성능저하를 방지하는 기술이 개시되어 있다.
On the other hand, the following prior art documents relate to a 'rolling structure of a battery', in which a precursor in which an electrode and an electrolyte are contained is formed of a double membrane, and a material that generates an exothermic reaction is embedded in the double membrane. Is disclosed.

KR 10-2005-0120260AKR 10-2005-0120260A

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 발명된 것으로서, 저온에서도 초기에 배터리 팩을 구성하는 각 배터리 셀을 발열시킴으로써, 각 배터리 셀을 활성화시켜 내부에 형성된 부동화 막이 제거하여, 저온에서도 장비를 가동시킬 수 있는 전압을 출력시킬 수 있는 저온운용이 가능한 1차 배터리 팩 어셈블리 및 그 운용방법을 제공하는데 목적이 있다.
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to overcome the above problems, and it is an object of the present invention to provide a battery pack in which battery cells constituting a battery pack are initially heated even at a low temperature so as to activate each battery cell to remove a passivation film formed therein, The present invention provides a primary battery pack assembly and a method of operating the same.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 저온운용이 가능한 1차 배터리 팩 어셈블리는, 서로 전기적으로 연결되는 복수의 1차 배터리 셀들이 서로 인접하게 배치되는 배터리 셀 유닛이 설치되는 배터리 팩을 포함하여 휴대용 장비에 전원을 공급하는 배터리 팩 어셈블리에 있어서, 상기 배터리 셀 유닛을 둘러싸고, 상기 배터리 셀 유닛과 연결되어 상기 배터리 셀 유닛으로부터 공급받은 전원에 의해 발열되는 면상발열체를 포함하는 것을 특징으로 한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a primary battery pack assembly capable of being operated at a low temperature, the battery pack including a plurality of primary battery cells electrically connected to each other, And a planar heating element that surrounds the battery cell unit and is connected to the battery cell unit and is heated by a power source supplied from the battery cell unit.

상기 면상발열체와 상기 배터리 셀 유닛 사이에는 전원이 연결되도록 하거나, 전원이 차단되도록 하는 스위치 수단이 구비되는 것을 특징으로 한다.And a switching means for connecting a power source or disconnecting power between the planar heating element and the battery cell unit.

상기 스위치 수단은, 상기 배터리 팩의 외측에 설치된 누름스위치로 이루어지는 제1 면상발열체 작동스위치인 것이 바람직하다.The switch means is preferably a first surface heating element operation switch comprising a push switch provided outside the battery pack.

상기 배터리 셀 유닛에 연결되고, 상기 배터리 셀 유닛에서 출력되는 전압을 검출하는 전압검출부와, 상기 전압검출부에서 측정된 상기 배터리 셀 유닛의 전압에 따라 상기 배터리 팩의 작동을 제어하는 컨트롤러가 구비되는 제어부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 한다.A control unit connected to the battery cell unit and including a voltage detector for detecting a voltage output from the battery cell unit and a controller for controlling operation of the battery pack according to a voltage of the battery cell unit measured by the voltage detector, Further comprising:

상기 스위치 수단은, 상기 면상발열체와 상기 배터리 셀 유닛의 사이에는 상기 컨트롤러에 의해 상기 면상발열체와 상기 배터리 셀 유닛은 연결시키도록 설치되는 제2 면상발열체 작동스위치인 것이 바람직하다.The switching means is preferably a second planar heating element operation switch provided between the planar heating element and the battery cell unit so that the planar heating element and the battery cell unit are connected by the controller.

상기 컨트롤러는 상기 전압검출부에서 출력된 상기 배터리 셀 유닛의 전압을 이용하여 상기 배터리 팩의 잔여용량을 계산하고, 상기 컨트롤러에서 계산된 배터리 팩의 잔여 용량을 표시하는 디스플레이가 더 포함하는 것을 특징으로 한다.The controller may further include a display for calculating a remaining capacity of the battery pack using the voltage of the battery cell unit output from the voltage detector and for displaying a remaining capacity of the battery pack calculated by the controller .

상기 휴대용 장비에 전원을 공급하기 위해 상기 배터리 셀 유닛과 상기 전압검출부 사이에 구비되는 메인스위치를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.And a main switch provided between the battery cell unit and the voltage detecting unit to supply power to the portable equipment.

상기 배터리 셀 중 적어도 하나 이상에는 상기 배터리 셀의 온도를 측정하는 온도센서가 설치될 수 있다.At least one of the battery cells may be provided with a temperature sensor for measuring the temperature of the battery cell.

상기 컨트롤러는 상기 온도센서로부터 입력된 온도와 상기 전압검출부로부터 입력된 배터리 셀 유닛의 전압을 이용하여 상기 배터리 셀 유닛의 잔여용량을 계산하는 것을 특징으로 한다.The controller calculates the remaining capacity of the battery cell unit by using the temperature input from the temperature sensor and the voltage of the battery cell unit input from the voltage detector.

상기 컨트롤러는, 상기 제2 면상발열체 작동스위치를 작동시켜 상기 면상발열체와 상기 배터리 셀 유닛을 접속시켜 상기 배터리 셀 유닛이 전압이 강하된 상태에서, 상기 배터리 셀 유닛의 출력전압과 온도에 따라 첨두부하로 운용될 수 있는지 판단하는 것을 특징으로 한다.The controller activates the second planar heating element operating switch to connect the planar heating element and the battery cell unit so that when the voltage of the battery cell unit drops, As shown in FIG.

상기 컨트롤러는 상기 배터리 셀 유닛의 온도, 전압에 따라 사용가능한 잔여용량이 데이터베이스로 저장된 것이 바람직하다.Preferably, the controller stores a usable remaining capacity in accordance with temperature and voltage of the battery cell unit as a database.

상기 1차 배터리 셀은 Li/SOCl2 배터리 셀인 것을 특징으로 한다.The primary battery cell is a Li / SOCl2 battery cell.

상기 배터리 팩의 외측에는 휴대용 장비로 전원을 공급하는 전원커넥터와, 상기 배터리 팩을 제어하기 위한 신호가 입출력되는 신호커넥터가 설치되는 것을 특징으로 한다.A power connector for supplying power to portable equipment and a signal connector for inputting and outputting signals for controlling the battery pack are installed outside the battery pack.

본 발명에 따른 저온운용이 가능한 1차 배터리 팩 어셈블리의 운용방법은, 배터리 셀 유닛을 둘러싸고 있는 면상발열체에 전원을 공급하여 상기 면상발열체가 발열되도록 하는 면상발열체 전원인가단계와, 면상발열체에 의해 상기 배터리 셀 유닛을 구성하는 1차 배터리 셀이 활성화되면, 휴대용 장비와 접속되고, 상기 배터리 셀 유닛의 전원이 공급되도록 하는 휴대용 장비 전원인가단계와, 컨트롤러가 상기 배터리 셀 유닛의 잔여용량을 계산하고, 계산된 잔여용량을 디스플레이를 통하여 표시하는 잔여용량 표시단계를 포함한다.A method of operating a primary battery pack assembly capable of low temperature operation according to the present invention includes the steps of applying power to a planar heating element surrounding a battery cell unit to generate heat to the planar heating element, A portable equipment power supply step of connecting a portable equipment and supplying power to the battery cell unit when the primary battery cell constituting the battery cell unit is activated, and a controller for calculating a remaining capacity of the battery cell unit, And displaying the calculated remaining capacity through a display.

면상발열체 전원인가단계에서는, 운용자가 상기 배터리 셀 유닛과 상기 면상발열체의 사이에서, 상기 배터리 셀 유닛과 상기 면상발열체를 전기적으로 연결시키는 스위치 수단을 작동시켜 상기 배터리 셀 유닛로부터 상기 면상발열체로 전원을 공급하여 상기 면상발열체가 발열되도록 하는 것을 특징으로 한다.The power supply from the battery cell unit to the planar heating element is operated by operating switch means for electrically connecting the battery cell unit and the planar heating element between the battery cell unit and the planar heating element, So that the area heating element is heated.

상기 휴대용 장비 전원인가단계이후에는, 상기 배터리 셀 유닛의 잔여용량을 계산하기 위하여 상기 배터리 셀 유닛의 출력전압과 온도를 측정하는 배터리 상태 측정단계가 더 포함되는 것이 바람직하다.The method may further include a battery state measuring step of measuring an output voltage and a temperature of the battery cell unit to calculate a remaining capacity of the battery cell unit after the step of applying power to the portable equipment.

상기 잔여용량 표시단계가 수행된 이후에, 상기 휴대용 장비가 첨두부하로 운용될 수 있는지 점검하기 위해서, 상기 컨트롤러는 상기 컨트롤러가 상기 면상발열체와 상기 배터리 셀 유닛을 연결시켜 상기 배터리 셀 유닛의 전압강하가 발생한 상태에서 출력전압과 온도를 측정하여 잔여용량을 계산하는 첨두부하 시행전 배터리 점검단계이 수행되는 것을 특징으로 한다.In order to check whether the portable equipment can be operated as a peak load after the remaining capacity indication step is performed, the controller causes the controller to connect the planar heating element and the battery cell unit to thereby lower the voltage drop of the battery cell unit And a battery checking step before the peak load operation in which the remaining capacity is calculated by measuring the output voltage and the temperature in a state where the peak voltage is measured.

상기 배터리 상태 측정단계 또는 첨두부하 시행전 배터리 점검단계에서 측정된 상기 배터리 셀 유닛의 잔여용량은 상기 컨트롤러에 연결된 디스플레이에 표시되는 것을 특징으로 한다.The remaining capacity of the battery cell unit measured in the battery state measuring step or the battery checking step before the peak load is performed is displayed on the display connected to the controller.

상기 컨트롤러에는 출력전압과 온도에 따른 용량이 데이터베이스의 형태로 미리 저장되는 것을 특징으로 한다.The controller is characterized in that the capacity according to the output voltage and the temperature is stored in advance in the form of a database.

상기 1차 배터리 셀 유닛은 복수의 Li/SOCl2 배터리 셀이 전기적으로 연결된 것이 바람직하다.
Preferably, the primary battery cell unit is electrically connected to a plurality of Li / SOCl2 battery cells.

상기와 같은 구성을 갖는 본 발명에 따른 저온운용이 가능한 1차 배터리 팩 어셈블리 및 그 운용방법에 따르면, 저온에서도 장비를 운용하기 전에 면상발열체를 통하여 배터리 셀 유닛으로 집합된 배터리 셀들을 가열시킴으로써, 배터리 팩을 구성하는 Li/SOCl2 배터리 셀을 승온시킴으로써, 상기 Li/SOCl2 배터리 셀의 내부에 부동화 막을 제거하여, 저온에서도 상기 배터리 팩에서 설계한 만큼에 준하여 전력이 출력되도록 할 수 있다.According to the primary battery pack assembly and the method of operating the same, which are capable of operating at low temperatures according to the present invention, the battery cells assembled into the battery cell unit through the planar heating elements are heated before the equipment is operated even at a low temperature, The Li / SOCl2 battery cell constituting the pack may be heated to remove the passivation film inside the Li / SOCl2 battery cell, so that the power can be outputted according to the designed temperature of the battery pack even at a low temperature.

상기와 같이, 저온에서도 충분히 배터리 팩이 성능을 발휘함으로써, 출력저하에 대비하여 배터리 팩의 크기를 크게 하지 않아도 되므로, 배터리 팩의 부피, 무게를 감소시킬 수 있다.As described above, since the performance of the battery pack is sufficiently exhibited even at a low temperature, it is not necessary to increase the size of the battery pack in preparation for the decrease in output, so that the volume and weight of the battery pack can be reduced.

아울러, 장비에 장착되었을 때, 상기 장비의 부하특성이 첨두부하를 갖는 경우에 상기 배터리 팩의 잔여용량을 예측할 수 있어서, 편의성이 향상된다.
In addition, when the load capacity of the equipment is peak load, the remaining capacity of the battery pack can be predicted when the equipment is mounted, thereby improving convenience.

도 1은 Li/SOCl2 배터리 셀의 내부에 형성된 부동화 막이 형성된 상태를 도시한 도면.
도 2는 본 발명에 따른 저온운용이 가능한 1차 배터리 팩 어셈블리에서 배터리 팩을 도시한 사시도.
도 3은 도 2의 평면도.
도 4는 본 발명에 따른 저온운용이 가능한 1차 배터리 팩 어셈블리에서 배터리 셀 유닛이 면상발열체에 의해 둘러싸인 상태를 도시한 사시도.
도 5는 도 2의 좌측면도.
도 6은 본 발명에 따른 저온운용이 가능한 1차 배터리 팩 어셈블리를 도시한 블록도.
도 7은 본 발명에 따른 저온운용이 가능한 1차 배터리 팩 어셈블리에서 초기 작동을 위해 제1 면상발열체 작동스위치가 작동된 상태를 도시한 블록도.
도 8은 본 발명에 따른 저온운용이 가능한 1차 배터리 팩 어셈블리에서 휴대용 장비를 운용하기 위해 메인스위치가 작동된 상태를 도시한 블록도.
도 9는 본 발명에 따른 저온운용이 가능한 1차 배터리 팩 어셈블리에서 첨부부하 시행전 점검을 위해 제2 면상발열체 작동스위치가 작동된 상태를 도시한 블록도.
도 10은 본 발명에 따른 저온운용이 가능한 1차 배터리 팩 어셈블리의 운용방법을 도시한 순서도.BRIEF DESCRIPTION OF DRAWINGS FIG. 1 is a view showing a state in which a passivation film formed inside a Li / SOCl 2 battery cell is formed.
FIG. 2 is a perspective view illustrating a battery pack in a primary battery pack assembly capable of low-temperature operation according to the present invention. FIG.
Figure 3 is a plan view of Figure 2;
4 is a perspective view illustrating a state in which a battery cell unit is surrounded by a planar heating element in a primary battery pack assembly capable of low temperature operation according to the present invention.
5 is a left side view of FIG. 2;
6 is a block diagram showing a primary battery pack assembly capable of low temperature operation according to the present invention.
7 is a block diagram illustrating a state in which a first surface heating element operation switch is operated for initial operation in a primary battery pack assembly capable of low temperature operation according to the present invention.
8 is a block diagram illustrating a state in which a main switch is operated to operate portable equipment in a primary battery pack assembly capable of low temperature operation according to the present invention.
FIG. 9 is a block diagram showing a state in which a second surface heating element operation switch is operated for a pre-test load test in a primary battery pack assembly capable of low temperature operation according to the present invention. FIG.
10 is a flowchart showing a method of operating a primary battery pack assembly capable of low-temperature operation according to the present invention.

이하 첨부된 도면을 참조로 하여 본 발명에 따른 저온운용이 가능한 1차 배터리 팩 어셈블리에 대하여 자세히 설명하기로 한다.
Hereinafter, a primary battery pack assembly capable of low temperature operation according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

본 발명에 따른 저온운용이 가능한 1차 배터리 팩 어셈블리는, 전원을 공급하기 위해 복수의 배터리 셀(11a)을 포함하는 배터리 팩(10)과, 휴대용 장비(E)에 설치되고 상기 배터리 팩(10)과 연결되며 상기 배터리 팩(10)을 제어하는 제어부(20)를 포함한다.
The primary battery pack assembly capable of low temperature operation according to the present invention includes a battery pack 10 including a plurality of battery cells 11a for supplying power, a battery pack 10 installed in the portable equipment E, And a control unit 20 connected to the battery pack 10 and controlling the battery pack 10.

배터리 셀 유닛(11)은 서로 인접하게 배치된 복수의 1차 배터리 셀(11a)이 서로 전기적으로 연결되어 휴대용 장비(E)에 필요한 전원을 공급한다. 상기 배터리 셀 유닛(11)은 서로 전기적으로 연결된 복수의 배터리 셀(11a)이 서로 인접하게 배치되어 하나의 유닛의 형태로 상기 배터리 팩(10)의 내부에 설치된다. The battery cell unit 11 is electrically connected to a plurality of primary battery cells 11a disposed adjacent to each other to supply necessary power to the portable equipment E. The battery cell unit 11 includes a plurality of battery cells 11a electrically connected to each other and disposed inside the battery pack 10 in the form of a unit.

여기서, 상기 1차 배터리 셀(11a)은 체적당 에너지밀도, 공칭전압, 저온특성 및 저장용량이 뛰어난 Li/SOCl2 배터리 셀(11a)이 된다.Here, the primary battery cell 11a is a Li / SOCl2 battery cell 11a having excellent energy density, nominal voltage, low temperature characteristics and storage capacity per volume.

상기 이러한 Li/SOCl2 배터리 셀(11a)이 모여 배터리 셀 유닛(11)이 되고, 상기 배터리 셀 유닛(11)이 배터리 팩(10)의 내부에 설치된다. 또한, 상기 배터리 팩(10)은 후술되는 제어부(20)와 함께, 본 발명에 따른 저온운용이 가능한 1차 배터리 팩 어셈블리를 구성하는 주요 요소가 된다.The Li / SOCl 2 battery cell 11a is assembled into the battery cell unit 11, and the battery cell unit 11 is installed inside the battery pack 10. In addition, the battery pack 10, together with the control unit 20 described later, becomes a main component of the primary battery pack assembly capable of low-temperature operation according to the present invention.

면상발열체(12)는 도 2 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 배터리 셀 유닛(11)의 둘레를 감싸도록 설치된다. 상기 면상발열체(12)는 일측에 형성된 (+)단자(12a)와 (-)단자(12b)가 형성되어 있어서, 상기 (+)단자와 (-)단자를 통하여 전원이 인가되면, 공급된 전원에 의해 상기 면상발열체(12)가 발열되고, 발열된 면상발열체(12)에 의해서 배터리 셀 유닛(11)의 온도를 높일 수 있다.As shown in FIGS. 2 to 4, the planar heating element 12 is installed so as to surround the periphery of the battery cell unit 11. When the power is supplied through the positive terminal and the negative terminal, the planar heating element 12 has positive (+) and negative (-) terminals 12a and 12b formed on one side, And the temperature of the battery cell unit 11 can be raised by the heat generated by the surface heat emission element 12. In addition,

상기 면상발열체(12)는 전원인가시 전체 면적에 대하여 고르게 발열되기 때문에, 상기 면상발열체(12)가 둘러싸고 있는 상기 배터리 셀 유닛(11)을 고르게 가열할 수 있다.Since the area heating element 12 generates uniform heat over the entire area when the power is applied, the battery cell unit 11 surrounding the area heating element 12 can be uniformly heated.

상기 면상발열체(12)와 배터리 셀 유닛(11)의 사이에는 상기 면상발열체(12)와 상기 배터리 셀 유닛(11)이 전기적으로 연결되도록 하는 스위치 수단이 설치된다. 상기 스위치 수단으로는 운용자가 직접 작동시킬 수 있는 제1 면상발열체 작동스위치(13)와 후술되는 컨트롤러(21)에 의해 작동하는 제2 면상발열체 작동스위치(15)가 될 수 있다.Switching means for electrically connecting the planar heating element 12 and the battery cell unit 11 are provided between the planar heating element 12 and the battery cell unit 11. The switch means may be a first surface heating element operation switch 13 that can be directly operated by an operator and a second surface heating element operation switch 15 that is operated by a controller 21 described later.

제1 면상발열체 작동스위치(13)는 상기 배터리 셀 유닛(11)과 상기 면상발열체(12)를 수용하여 상기 배터리 팩(10)의 외형을 형성하는 하우징(17)의 외부에 누름스위치의 형태로 마련되고, 상기 배터리 셀 유닛(11)과 상기 면상발열체(12)사이를 전기적으로 연결하거나 차단한다. 상기 제1 면상발열체 작동스위치(13)는 누름스위치로 제공되므로, 운용자가 누르고 있는 동안 상기 배터리 셀 유닛(11)의 전원을 상기 면상발열체(12)로 공급한다. 즉, 상기 제1 면상발열체 작동스위치(13)는 상기 배터리 팩 어셈블리를 초기에 작동시 상기 면상발열체(12)로 전원이 인가되도록 하여, 가동 초기에 큰 전류를 흐르게 함으로써, 상기 배터리 셀 유닛(11)을 구성하는 각 Li/SOCl2 배터리 셀(11a) 내부의 부동화 막을 제거할 수 있다. 또한, 가열된 면상발열체(12)에 의해서 상기 Li/SOCl2 배터리 셀(11a)의 온도를 높임으로써, 상기 Li/SOCl2 배터리 셀(11a)이 상온에 가까운 환경에서 작동함으로써, 충분한 출력전압으로 작동할 수 있다.The first planar heating element operating switch 13 receives the battery cell unit 11 and the planar heating element 12 and forms an outer shape of the battery pack 10 in the form of a push switch And electrically connects or disconnects the battery cell unit 11 and the surface heat emission element 12. [ The first planar heating element operation switch 13 is provided as a push switch so that the power of the battery cell unit 11 is supplied to the planar heating element 12 while the operator presses it. That is, the first planar heating element operation switch 13 allows power to be applied to the planar heating element 12 during an initial operation of the battery pack assembly, thereby allowing a large current to flow at the initial stage of operation, The passivation film in each Li / SOCl 2 battery cell 11a constituting the Li / SOCl 2 battery cell 11a can be removed. Further, by raising the temperature of the Li / SOCl2 battery cell 11a by the heated planar heating element 12, the Li / SOCl2 battery cell 11a operates in an environment close to normal temperature, .

제2 면상발열체 작동스위치(15)도 상기 배터리 팩(10)과 상기 면상발열체(12)가 전기적으로 연결될 수 있도록 한다. 상기 제2 면상발열체 작동스위치(15)는 후술되는 컨트롤러(21)에 의해서 작동되는 것으로서, 첨두부하로 운용되기 전에 상기 배터리 셀 유닛(11)의 잔여 용량을 측정하는데 사용된다.The second planar heating element operating switch 15 also allows the battery pack 10 and the planar heating element 12 to be electrically connected. The second planar heating element operation switch 15 is operated by a controller 21 described later and is used for measuring the remaining capacity of the battery cell unit 11 before being operated as a peak load.

따라서, 상기 배터리 셀 유닛(11)과 상기 면상발열체(12)는 도 7 또는 도 9에 도시된 바와 같이, 동일한 스위치 접점에서 상기 제1 면상발열체 작동스위치(13) 또는 상기 제2 면상발열체 작동스위치(15) 중 어느 하나가 온(On)상태가 되면 서로 전기적으로 연결된다. 7 or 9, the battery cell unit 11 and the planar heating element 12 are connected to the first planar heating element operating switch 13 or the second planar heating element operating switch 13 at the same switch contact point, (15) are turned on, they are electrically connected to each other.

온도센서(14)는 상기 배터리 셀 유닛(11)에 장착되어, 상기 배터리 셀 유닛(11)의 온도를 측정하여, 이를 외부로 출력하도록 한다. The temperature sensor 14 is attached to the battery cell unit 11 to measure the temperature of the battery cell unit 11 and output it to the outside.

상기 배터리 팩(10)을 구성하는 상기 배터리 셀 유닛(11), 상기 면상발열체(12)는 하우징(17)의 내부에 수용되는데, 상기 하우징(17)의 일측에는 상기 배터리 팩(10)으로부터 전원이 출력되거나, 상기 배터리 팩(10)과 외부와 제어신호가 입출력되는 커넥터부(16)가 구비된다. 예컨대, 도 3 및 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 하우징(17)의 일측에 상기 배터리 셀 유닛(11)과 연결되도록 전원커넥터(16a)와 신호커넥터(16b)를 설치함으로써, 상기 상기 전원커넥터(16a)에 상기 휴대용 장비(E)를 연결하거나, 상기 신호커넥터(16b)에 후술되는 제어부(20)를 착탈가능하게 연결할 수 있다.The battery cell unit 11 and the planar heating element 12 constituting the battery pack 10 are accommodated in a housing 17. The housing 17 is provided with a power supply And a connector unit 16 for inputting / outputting control signals to / from the battery pack 10 and the outside. 3 and 5, a power connector 16a and a signal connector 16b are provided on one side of the housing 17 so as to be connected to the battery cell unit 11, The portable device E may be connected to the signal connector 16a or the control unit 20 to be described later may be detachably connected to the signal connector 16b.

한편, 상기 제1 면상발열체 작동스위치(13)도 상기 하우징(17)의 일측에 설치되는 형태로 구비된다.On the other hand, the first planar heating element operation switch 13 is provided on one side of the housing 17.

제어부(20)는 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 배터리 팩(10)의 작동을 제어한다. 이를 위해 제어부(20)는 컨트롤러(21)와, 상기 배터리 셀 유닛(11)의 전압을 측정하는 전압검출부(22)와, 상기 배터리 팩(10)의 잔여용량을 표시하는 디스플레이(24)와, 휴대용 장비(E)의 연결시 전원을 인가하는 메인스위치(23)를 포함한다. 상기 제어부(20)는 상기 휴대용 장비(E)의 일측에 설치되어, 상기 휴대용 장비(E)에 상기 배터리 팩(10)이 체결되면, 상기 배터리 팩(10)과 전기적으로 연결되어 작동한다.The control unit 20 controls the operation of the battery pack 10 as shown in FIG. The controller 20 includes a controller 21, a voltage detector 22 for measuring the voltage of the battery cell unit 11, a display 24 for displaying the remaining capacity of the battery pack 10, And a main switch 23 for applying power when the portable equipment E is connected. The control unit 20 is installed on one side of the portable equipment E and is electrically connected to the battery pack 10 when the battery pack 10 is connected to the portable equipment E.

컨트롤러(21)는 본 발명에 따른 저온운용이 가능한 1차 배터리 팩 어셈블리에서 입력되는 신호에 의해서 상기 배터리 팩(10)의 잔여용량을 계산하고, 계산된 잔여용량에 대한 신호를 출력한다. 이때, 상기 컨트롤러(21)의 내부에는 상기 배터리 셀 유닛(11)의 온도와, 상기 배터리 셀 유닛(11)에서 출력되는 전압에 따른 잔여용량이 미리 데이터베이스로 저장되어 있어서, 상기 배터리 셀 유닛(11)의 온도와 출력전압에 따라 잔여용량을 데이터베이스로부터 산출한다.The controller 21 calculates the remaining capacity of the battery pack 10 based on a signal input from the primary battery pack assembly capable of low temperature operation according to the present invention and outputs a signal indicating the calculated remaining capacity. The temperature of the battery cell unit 11 and the remaining capacity according to the voltage output from the battery cell unit 11 are previously stored in the database in the controller 21 so that the battery cell unit 11 And the remaining capacity is calculated from the database according to the output voltage.

상기 컨트롤러(21)는 상기 배터리 셀 유닛(11)의 온도는 상기 온도센서(14)에서 출력되는 값으로부터 알 수 있고, 상기 배터리 셀 유닛(11)의 출력전압은 후술되는 전압검출부(22)로부터 알 수 있다.The controller 21 can recognize the temperature of the battery cell unit 11 from the value output from the temperature sensor 14 and the output voltage of the battery cell unit 11 from the voltage detector 22 Able to know.

전압검출부(22)는 상기 배터리 셀 유닛(11)과 연결되어, 상기 배터리 셀 유닛(11)의 출력전압을 검출한다. 상기 전압검출부(22)는 상기 배터리 셀 유닛(11)에서 출력되는 출력전압을 검출하여, 이를 상기 컨트롤러(21)로 출력한다.The voltage detection unit 22 is connected to the battery cell unit 11 to detect an output voltage of the battery cell unit 11. [ The voltage detector 22 detects an output voltage output from the battery cell unit 11 and outputs the detected output voltage to the controller 21.

디스플레이(24)는 상기 컨트롤러(21)로부터 출력되는 잔여용량을 표시하여, 상기 휴대용 장비(E)를 운용하는 운용자가 쉽게 상기 배터리 팩(10)의 잔여용량을 인지할 수 있도록 한다. 상기 디스플레이(24)는 상기 컨트롤러(21)로부터 입력된 상기 배터리 팩(10)의 잔여용량을 디스플레이한다.The display 24 displays the remaining capacity output from the controller 21 so that an operator operating the portable equipment E can easily recognize the remaining capacity of the battery pack 10. [ The display 24 displays the remaining capacity of the battery pack 10 input from the controller 21.

메인스위치(23)는 상기 배터리 셀 유닛(11)과 상기 전압검출부(22) 사이에 장착된다. 상기 메인스위치(23)는 상기 휴대용 장비(E)가 기구적으로 접속되었을 때, 전원이 공급되도록 한다. 즉, 상기 메인스위치(23)는 상기 배터리 팩(10)와 휴대용 장비(E)가 체결되면, 운용자가 상기 메인스위치(23)를 작동시켜 상기 배터리 팩(10)의 전원이 상기 휴대용 장비(E)로 공급되도록 한다.
The main switch 23 is mounted between the battery cell unit 11 and the voltage detecting unit 22. The main switch 23 allows power to be supplied when the portable equipment E is mechanically connected. That is, when the portable device E is fastened to the battery pack 10, the main switch 23 operates the main switch 23 so that power of the battery pack 10 is transmitted to the portable device E ).

한편, 본 발명에 따른 저온운용이 가능한 1차 배터리 팩 어셈블리의 운용방법에 대하여 설명하기로 한다.A method of operating the primary battery pack assembly capable of low temperature operation according to the present invention will now be described.

도 10에 도시된 바와 같이, 저온운용이 가능한 1차 배터리 팩 어셈블리의 운용방법은, 배터리 셀 유닛(11)을 둘러싸고 있는 면상발열체(12)에 전원을 공급하여 상기 면상발열체(12)가 발열되도록 하는 면상발열체 전원인가단계(S110)와, 면상발열체(12)에 의해 상기 배터리 셀 유닛(11)을 구성하는 1차 배터리 셀(11a)이 활성화되면, 휴대용 장비(E)와 접속되고, 상기 배터리 셀 유닛(11)의 전원이 공급되도록 하는 휴대용 장비 전원인가단계(S120)와, 컨트롤러(21)가 상기 배터리 셀 유닛(11)의 잔여용량을 계산하고, 계산된 잔여용량을 디스플레이(24)를 통하여 표시하는 잔여용량 표시단계(S140)를 포함한다.
10, in the method of operating the primary battery pack assembly capable of low temperature operation, power is supplied to the planar heating element 12 surrounding the battery cell unit 11 so that the planar heating element 12 is heated And the primary battery cell 11a constituting the battery cell unit 11 is activated by the planar heating element 12 so as to be connected to the portable equipment E, A portable device power supply step S120 for supplying power to the cell unit 11 and a controller 21 for calculating the remaining capacity of the battery cell unit 11 and displaying the calculated remaining capacity on the display 24 (Step S140).

면상발열체 전원인가단계(S110)에서는 저온상태에서 장시간 보관된 상기 배터리 팩(10)을 이용하여 휴대용 장비(E)에 전원을 공급하기 전에, 상기 배터리 팩(10)에 포함된 각 Li/SOCl2 배터리 셀(11a)들이 활성되도록 상기 면상발열체(12)로 전원이 인가시킨다. 상기 배터리 팩(10)은 저온에서 운용시, 상기 배터리 팩(10)에 포함된 각 Li/SOCl2 배터리 셀(11a)은 그 특성상, 저온에서의 성능이 떨어지므로, 상기 Li/SOCl2 배터리 셀(11a)을 상기 면상발열체(12)를 이용하여 배터리 셀 유닛(11)을 승온시킨다.SOCl2 batteries (not shown) included in the battery pack 10 are supplied with electric power before the power is supplied to the portable equipment E using the battery pack 10 stored in the low temperature state for a long time in the step S110, Power is applied to the surface heating element 12 so that the cells 11a are activated. When the battery pack 10 is operated at a low temperature, each Li / SOCl2 battery cell 11a included in the battery pack 10 has poor performance at low temperatures due to its characteristics. Therefore, the Li / SOCl2 battery cell 11a The temperature of the battery cell unit 11 is raised by using the surface heat emission element 12.

이를 위해서, 도 7에 도시된 바와 같이, 운용자는 누름스위치 형태로 장착된 제1 면상발열체 작동스위치(13)를 작동시키면, 상기 배터리 셀 유닛(11)과 상기 면상발열체(12)가 전기적으로 연결된다. 상기 배터리 셀 유닛(11)과 상기 면상발열체(12)가 전기적으로 연결되면, 상기 면상발열체(12)로 큰 전류가 흐르면서, 장시간 보존에 따라 상기 배터리 셀 유닛(11)의 각 배터리 셀(11a)의 내부에 존재하는 부동화 막을 신속하게 제거할 수 있다. 또한, 상기 면상발열체(12)의 발열에 의해서, 상기 배터리 셀 유닛(11)이 승온됨으로써, 각 배터리 셀(11a)의 온도가 상승하여 상온에 가까운 온도가 되므로, 충분한 출력전압을 출력할 수 있다.7, when the operator operates the first planar heating element operation switch 13 mounted in the form of a push switch, the battery cell unit 11 and the planar heating element 12 are electrically connected to each other do. When the battery cell unit 11 and the planar heating element 12 are electrically connected to each other, a large current flows through the planar heating element 12, and the battery cells 11a of the battery cell unit 11, It is possible to quickly remove the passivating film existing in the inside. In addition, due to the heat generation of the planar heating element 12, the temperature of the battery cell unit 11 is raised so that the temperature of each battery cell 11a rises and reaches a temperature near room temperature, so that a sufficient output voltage can be outputted .

상기와 같이, 면상발열체 전원인가단계(S110)를 수행함으로써, 각 Li/SOCl2 배터리 셀(11a)의 내부에 존재하는 부동화 막을 제거하는 것과 동시에, 상기 Li/SOCl2 배터리 셀(11a)의 온도를 높임으로써, 활성화시킬 수 있다.As described above, the passivation layer existing inside each Li / SOCl2 battery cell 11a is removed by performing the step S110 of applying the surface heating element power, and the temperature of the Li / SOCl2 battery cell 11a is increased , It can be activated.

휴대용 장비 전원인가단계(S120)는 도 8에 도시된 바와 같이, 상기 배터리 팩(10)과 기구적으로 체결된 휴대용 장비에 전원을 인가시키도록 한다. 상술한 바와 같이, 배터리 팩(10)의 내부의 각 Li/SOCl2 배터리 셀(11a)이 활성화된 상태에서, 상기 메인스위치(23)를 작동시키면, 상기 배터리 팩(10)으로부터 상기 휴대용 장비(E)로 전원이 공급됨으로써, 상기 휴대용 장비(E)를 운용할 수 있다. The portable device power application step (S120) causes power to be applied to the portable device that is mechanically coupled to the battery pack 10, as shown in FIG. As described above, when the main switch 23 is operated while each Li / SOCl2 battery cell 11a in the battery pack 10 is activated, the portable device E So that the portable equipment E can be operated.

배터리 상태 측정단계(S130)에서는 상기 배터리 팩(10)의 잔여용량을 계산하기 위해서, 상기 배터리 셀 유닛(11)의 전압과 온도를 측정한다.In the battery state measuring step S130, the voltage and temperature of the battery cell unit 11 are measured in order to calculate the remaining capacity of the battery pack 10.

상기 배터리 셀 유닛(11)의 전압은 상기 전압검출부(22)에 의해 측정된다. 상기 메인스위치(23)가 작동하면, 상기 배터리 셀 유닛(11)과 상기 전압검출부(22)가 전기적으로 연결되면서, 상기 전압검출부(22)는 배터리 셀 유닛(11)의 출력전압을 측정하고, 이를 컨트롤러(21)로 출력한다.The voltage of the battery cell unit 11 is measured by the voltage detecting unit 22. [ When the main switch 23 is operated, the battery cell unit 11 and the voltage detecting unit 22 are electrically connected to each other. The voltage detecting unit 22 measures the output voltage of the battery cell unit 11, And outputs it to the controller 21.

또한, 상기 배터리 셀 유닛(11)에 설치된 온도센서(14)는 상기 배터리 셀 유닛(11)은 온도에 따른 신호를 상기 컨트롤러(21)로 출력하여, 상기 컨트롤러(21)가 상기 배터리 셀 유닛(11)의 온도를 감지하도록 한다.The temperature sensor 14 provided in the battery cell unit 11 outputs a signal corresponding to the temperature to the controller 21 so that the controller 21 controls the battery cell unit 11 11).

따라서, 상기 배터리 상태 측정단계(S130)에서는 상기 컨트롤러(21)가 상기 전압검출부(22)와 온도센서(14)로부터 상기 배터리 셀 유닛(11)의 출력전압과 온도에 따른 신호를 입력받는다.Therefore, in the battery state measuring step S 130, the controller 21 receives signals according to the output voltage and the temperature of the battery cell unit 11 from the voltage detecting unit 22 and the temperature sensor 14.

잔여용량 표시단계(S140)에서는 상기 컨트롤러(21)가 상기 배터리 셀 유닛(11)의 잔여용량을 파악하여, 이를 디스플레이(24)에 표시되도록 한다.In the remaining capacity display step (S140), the controller (21) grasps the remaining capacity of the battery cell unit (11) and displays it on the display (24).

상기 컨트롤러(21)는 상기 배터리 셀 유닛(11)은 출력전압과 온도를 미리 저장된 데이터베이스에 입력하여 상기 배터리 팩(10)의 잔여용량을 구하고, 이를 상기 디스플레이(24)를 통하여 표시하게 된다. 상기 데이터베이스에는 온도와 전압에 따른 잔여용량이 저장되어 있는 바, 상기 전압검출부(22) 및 상기 온도센서(14)로부터 입력된 전압, 온도를 대입하면 상기 배터리 팩(10)의 잔여용량을 구할 수 있다.The controller 21 inputs the output voltage and the temperature of the battery cell unit 11 into a pre-stored database to obtain the remaining capacity of the battery pack 10 and display the remaining capacity of the battery pack 10 through the display 24. The residual capacity of the battery pack 10 can be obtained by substituting the voltage and temperature input from the voltage detector 22 and the temperature sensor 14 because the remaining capacity of the battery is stored in the database. have.

첨두부하 시행전 배터리 점검단계(S150)는 운용자가 상기 휴대용 장비(E)를 첨두부하로 운용하기 전에, 상기 배터리 팩(10)의 전원 상태를 점검하는 단계이다.The battery check step S150 before the peak load operation is a step of checking the power state of the battery pack 10 before the operator operates the portable equipment E as a peak load.

운용자는 첨두부하를 시행하기 전에 컨트롤러(21)로 배터리 점검을 요청한다. 운용자로부터 배터리 점검이 요청되면, 도 9에 도시된 바와 같이, 상기 컨트롤러(21)는 상기 제2 면상발열체 작동스위치(15)를 작동시켜 상기 배터리 셀 유닛(11)과 상기 면상발열체(12)가 전기적으로 연결되도록 한다. 상기 배터리 셀 유닛(11)과 상기 면상발열체(12)가 전기적으로 연결되면, 상기 배터리 셀 유닛(11)은 전압강하 현상이 나타난다. 이때, 상기 전압검출부(22)와 상기 온도센서(14)를 통하여 전압강하된 상태의 배터리 셀 유닛(11)의 출력전압과 온도를 측정하고, 이를 다시 온도-전압-용량 데이터베이스에 입력함으로써, 상기 배터리 팩(10)이 첨두부하로 운용할 수 있는지를 디스플레이(24)에 표시하게 된다.
The operator requests the battery 21 check by the controller 21 before applying the peak load. 9, the controller 21 operates the second planar heating element operating switch 15 so that the battery cell unit 11 and the planar heating element 12 are in contact with each other Make it electrically connected. When the battery cell unit 11 and the planar heating element 12 are electrically connected to each other, a voltage drop occurs in the battery cell unit 11. At this time, by measuring the output voltage and temperature of the battery cell unit 11 in a voltage-lowered state through the voltage detecting unit 22 and the temperature sensor 14, and inputting the output voltage and temperature to the temperature-voltage- The display 24 indicates whether the battery pack 10 can be operated as a peak load.

10 : 배터리 팩 11 : 배터리 셀 유닛
11a : 배터리 셀 12 : 면상발열체
13 : 제1 면상발열체 작동스위치 14 : 온도센서
15 : 제2 면상발열체 작동스위치 16 : 커넥터부
16a : 전원커넥터 16b : 신호커넥터
17 : 하우징 20 : 제어부
21 : 컨트롤러 22 : 전압검출부
23 : 메인스위치 24 : 디스플레이
S110 : 면상발열체 전원인가단계 S120 : 휴대용 장비 전원인가단계
S130 : 배터리 상태 측정단계 S140 : 잔여용량 표시단계
150 : 첨두부하 시행전 배터리 점검단계
E : 휴대용 장비10: Battery pack 11: Battery cell unit
11a: Battery cell 12: Planar heating element
13: first surface heating element operation switch 14: temperature sensor
15: second surface heating element operating switch 16:
16a: Power connector 16b: Signal connector
17: housing 20:
21: controller 22: voltage detector
23: Main switch 24: Display
S110: Applying power to the surface heating element S120:
S130: Battery state measurement step S140: Remaining capacity indication step
150: Battery check step before peak load operation
E: Portable equipment

Claims (20)

서로 전기적으로 연결되는 복수의 1차 배터리 셀들이 서로 인접하게 배치되는 배터리 셀 유닛이 설치되는 배터리 팩을 포함하여 휴대용 장비에 전원을 공급하는 배터리 팩 어셈블리에 있어서,
상기 배터리 셀 유닛을 둘러싸고, 상기 배터리 셀 유닛과 연결되어 상기 배터리 셀 유닛으로부터 공급받은 전원에 의해 발열되는 면상발열체와,
상기 면상발열체와 상기 배터리 셀 유닛 사이에는 전원이 연결되도록 하거나, 전원이 차단되도록 하는 스위치 수단과,
상기 배터리 팩의 외측에 형성된 전원커넥터와 신호커넥터를에 착탈가능하게 연결됨으로써, 상기 배터리 셀 유닛에 연결되고, 상기 배터리 셀 유닛에서 출력되는 전압을 검출하는 전압검출부와, 상기 전압검출부에서 측정된 상기 배터리 셀 유닛의 전압에 따라 상기 배터리 팩의 작동을 제어하는 컨트롤러가 구비되는 제어부를 포함하고,
상기 스위치 수단은, 상기 배터리 팩의 외측에 설치된 누름스위치로 이루어지는 제1 면상발열체 작동스위치와, 상기 면상발열체와 상기 배터리 셀 유닛의 사이에는 상기 컨트롤러에 의해 상기 면상발열체와 상기 배터리 셀 유닛은 연결시키도록 설치되는 제2 면상발열체 작동스위치로 이루어지며,
상기 제1 면상발열체 작동스위치와 상기 제2 면상발열체 작동스위치는 동일한 스위치 접점에서 선택적으로 작동하면서, 상기 면상발열체와 상기 배터리 셀 유닛을 연결시키는 것을 특징으로 하는 저온운용이 가능한 1차 배터리 팩 어셈블리.A battery pack assembly for supplying power to portable equipment including a battery pack in which a plurality of primary battery cells electrically connected to each other are disposed adjacent to each other,
A planar heating element which surrounds the battery cell unit and is connected to the battery cell unit and is heated by a power supplied from the battery cell unit,
Switch means for connecting a power source or disconnecting power between the planar heating element and the battery cell unit,
A voltage detection unit connected to the battery cell unit and detachably connected to a power connector and a signal connector formed on the outside of the battery pack to detect a voltage output from the battery cell unit; And a controller for controlling the operation of the battery pack according to the voltage of the battery cell unit,
The switch unit includes a first surface heating element operation switch including a push switch provided outside the battery pack, and the surface heating element and the battery cell unit are connected by the controller between the surface heating element and the battery cell unit And a second surface heating element operation switch provided on the second surface heating element,
Wherein the first planar heating element operation switch and the second planar heating element operation switch selectively operate at the same switch contact to connect the planar heating element to the battery cell unit. 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 제1항에 있어서,
상기 컨트롤러는 상기 제어부에서 출력된 상기 배터리 셀 유닛의 전압을 이용하여 상기 배터리 팩의 잔여용량을 계산하고,
상기 컨트롤러에서 계산된 배터리 팩의 잔여 용량을 표시하는 디스플레이가 더 포함하는 것을 특징으로 하는 저온운용이 가능한 1차 배터리 팩 어셈블리. The method according to claim 1,
Wherein the controller calculates the remaining capacity of the battery pack using the voltage of the battery cell unit output from the controller,
Further comprising a display for displaying the remaining capacity of the battery pack calculated by the controller. 제1항에 있어서,
상기 휴대용 장비에 전원을 공급하기 위해 상기 배터리 셀 유닛과 상기 전압검출부 사이에 구비되는 메인스위치를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 저온운용이 가능한 1차 배터리 팩 어셈블리.The method according to claim 1,
Further comprising a main switch provided between the battery cell unit and the voltage detecting unit to supply power to the portable equipment. 제1항에 있어서,
상기 배터리 셀 중 적어도 하나 이상에는 상기 배터리 셀의 온도를 측정하는 온도센서가 설치되는 것을 특징으로 하는 저온운용이 가능한 1차 배터리 팩 어셈블리.The method according to claim 1,
Wherein at least one of the battery cells is provided with a temperature sensor for measuring a temperature of the battery cell. 제8항에 있어서,
상기 컨트롤러는 상기 온도센서로부터 입력된 온도와 상기 전압검출부로부터 입력된 배터리 셀 유닛의 전압을 이용하여 상기 배터리 셀 유닛의 잔여용량을 계산하는 것을 특징으로 하는 저온운용이 가능한 1차 배터리 팩 어셈블리.9. The method of claim 8,
Wherein the controller calculates the remaining capacity of the battery cell unit using the temperature input from the temperature sensor and the voltage of the battery cell unit input from the voltage detector. 제8항에 있어서,
상기 컨트롤러는,
상기 제2 면상발열체 작동스위치를 작동시켜 상기 면상발열체와 상기 배터리 셀 유닛을 접속시켜 상기 배터리 셀 유닛의 전압이 강하된 상태에서, 상기 배터리 셀 유닛의 출력전압과 온도에 따라 첨두부하로 운용될 수 있는지 판단하는 것을 특징으로 하는 저온운용이 가능한 1차 배터리 팩 어셈블리.9. The method of claim 8,
The controller comprising:
And the second planar heating element operating switch is operated to connect the planar heating element and the battery cell unit so that the voltage can be operated as a peak load according to the output voltage and the temperature of the battery cell unit, Wherein the battery pack is detachably attached to the battery pack. 제8항에 있어서,
상기 컨트롤러는 상기 배터리 셀 유닛의 온도, 전압에 따라 사용가능한 잔여용량이 데이터베이스로 저장된 것을 특징으로 저온운용이 가능한 1차 배터리 팩 어셈블리.9. The method of claim 8,
Wherein the controller stores a usable remaining capacity in accordance with a temperature and a voltage of the battery cell unit in a database. 제1항에 있어서,
상기 1차 배터리 셀은 Li/SOCl2 배터리 셀인 것을 특징으로 하는 저온운용이 가능한 1차 배터리 팩 어셈블리.The method according to claim 1,
Wherein the primary battery cell is a Li / SOCl2 battery cell. 삭제delete 면상발열체와 배터리 셀 유닛 사이의 동일한 스위치 접점에서 설치된 상기 배터리 팩의 외측에 설치된 누름스위치로 이루어지는 제1 면상발열체 작동스위치 또는 컨트롤러에 의해 작동하는 제2 면상발열체 작동스위치 중 어느 하나가 작동하여, 배터리 셀 유닛을 둘러싸고 있는 면상발열체에 전원을 공급하여 상기 면상발열체가 발열되도록 하는 면상발열체 전원인가단계와,
면상발열체에 의해 상기 배터리 셀 유닛을 구성하는 1차 배터리 셀이 활성화되면, 휴대용 장비와 접속되고, 상기 배터리 셀 유닛의 전원이 공급되도록 하는 휴대용 장비 전원인가단계와,
컨트롤러가 상기 배터리 셀 유닛의 잔여용량을 계산하고, 계산된 잔여용량을 디스플레이를 통하여 표시하는 잔여용량 표시단계를 포함하는 저온운용이 가능한 1차 배터리 팩 어셈블리의 운용방법.Either one of the first and second surface heating element operation switches comprising a push switch provided at the outside of the battery pack installed at the same switch contact between the planar heating element and the battery cell unit or the second surface heating element operation switch operated by the controller is operated, A planar heating element power supply step of supplying power to the planar heating element surrounding the cell unit to generate heat of the planar heating element,
When the primary battery cell constituting the battery cell unit is activated by the planar heating element, the power supply of the portable equipment is connected to the portable equipment and the power of the battery cell unit is supplied,
And a remaining capacity displaying step of the controller calculating the remaining capacity of the battery cell unit and displaying the calculated remaining capacity on the display. 제14항에 있어서,
면상발열체 전원인가단계에서는,
운용자가 상기 배터리 셀 유닛과 상기 면상발열체의 사이에서, 상기 배터리 셀 유닛과 상기 면상발열체를 전기적으로 연결시키는 스위치 수단을 작동시켜 상기 배터리 셀 유닛로부터 상기 면상발열체로 전원을 공급하여 상기 면상발열체가 발열되도록 하는 것을 특징으로 하는 저온운용이 가능한 1차 배터리 팩 어셈블리의 운용방법.15. The method of claim 14,
In the step of applying power to the surface heating element,
An operator operates switch means for electrically connecting the battery cell unit and the planar heating element between the battery cell unit and the planar heating element to supply power from the battery cell unit to the planar heating element, Wherein the first and second battery pack assemblies are connected to each other. 제14항에 있어서,
상기 휴대용 장비 전원인가단계이후에는,
상기 배터리 셀 유닛의 잔여용량을 계산하기 위하여 상기 배터리 셀 유닛의 출력전압과 온도를 측정하는 배터리 상태 측정단계가 더 포함되는 것을 특징으로 하는 저온운용이 가능한 1차 배터리 팩 어셈블리의 운용방법.15. The method of claim 14,
After the step of powering on the portable equipment,
Further comprising a battery state measuring step of measuring an output voltage and a temperature of the battery cell unit to calculate a remaining capacity of the battery cell unit. 제14항에 있어서,
상기 잔여용량 표시단계가 수행된 이후에,
상기 휴대용 장비가 첨두부하로 운용될 수 있는지 점검하기 위해서, 상기 컨트롤러는 상기 컨트롤러가 상기 면상발열체와 상기 배터리 셀 유닛을 연결시켜 상기 배터리 셀 유닛의 전압강하가 발생한 상태에서 출력전압과 온도를 측정하여 잔여용량을 계산하는 첨두부하 시행전 배터리 점검단계이 수행되는 것을 특징으로 하는 저온운용이 가능한 1차 배터리 팩 어셈블리의 운용방법.15. The method of claim 14,
After the remaining capacity indication step is performed,
In order to check whether the portable equipment can be operated as a peak load, the controller connects the surface heat emission element and the battery cell unit to measure an output voltage and a temperature in a state where a voltage drop of the battery cell unit occurs Wherein a battery check step is performed before peak load calculation to calculate a remaining capacity of the primary battery pack assembly. 제16항 또는 제17항에 있어서,
상기 배터리 상태 측정단계 또는 첨두부하 시행전 배터리 점검단계에서 측정된 상기 배터리 셀 유닛의 잔여용량은 상기 컨트롤러에 연결된 디스플레이에 표시되는 것을 특징으로 하는 저온운용이 가능한 1차 배터리 팩 어셈블리의 운용방법.18. The method according to claim 16 or 17,
Wherein the remaining capacity of the battery cell unit measured in the battery state measuring step or the battery checking step before the peak load is performed is displayed on a display connected to the controller. 제14항에 있어서,
상기 컨트롤러에는 출력전압과 온도에 따른 용량이 데이터베이스의 형태로 미리 저장되는 것을 특징으로 하는 저온운용이 가능한 1차 배터리 팩 어셈블리의 운용방법.15. The method of claim 14,
Wherein the controller is configured to store the capacity according to the output voltage and the temperature in advance in the form of a database. 제14항에 있어서,
상기 1차 배터리 셀 유닛은 복수의 Li/SOCl2 배터리 셀이 전기적으로 연결된 것을 특징으로 하는 저온운용이 가능한 1차 배터리 팩 어셈블리의 운용방법.15. The method of claim 14,
Wherein the primary battery cell unit is electrically connected to a plurality of Li / SOCl 2 battery cells.
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