(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
二次電池の電極リードと接触するように構成された集積回路基板で前記二次電池の温度を測定するバッテリー温度測定装置であって、
前記集積回路基板上に直接取り付けられ、前記電極リードが連結されるように構成されたリードコネクタと、
前記集積回路基板上に取り付けられ、備えられた複数の端子のうち一端に備えられた第１端子が前記リードコネクタに直接接触して前記二次電池から動作電源の供給を受けるように構成された温度センサと、
前記温度センサと電気的に連結され、前記温度センサによって測定された電気的信号に基づいて前記二次電池の温度を測定するように構成された演算部と、を含む、バッテリー温度測定装置。
【請求項２】
前記集積回路基板上に取り付けられ、前記集積回路基板の外部に備えられたＢＭＳと電気的に連結され、前記温度センサの他端に備えられた第２端子と電気的に連結されるように構成されたＢＭＳコネクタをさらに含む、請求項１に記載のバッテリー温度測定装置。
【請求項３】
前記集積回路基板は、前記第２端子と前記ＢＭＳコネクタとの間を電気的に直接連結するように構成された信号ラインをさらに含む、請求項２に記載のバッテリー温度測定装置。
【請求項４】
前記信号ラインは、前記集積回路基板上に取り付けられた前記温度センサの個数だけ前記集積回路基板に備えられる、請求項３に記載のバッテリー温度測定装置。
【請求項５】
前記集積回路基板は、接地端子を備え、
前記第２端子と前記接地端子との間を電気的に連結するように構成された接地ラインをさらに含む、請求項３または４に記載のバッテリー温度測定装置。
【請求項６】
前記接地ラインは、前記第２端子と直接連結された前記信号ラインから分岐した回路パターンラインである、請求項５に記載のバッテリー温度測定装置。
【請求項７】
前記温度センサの動作電位は、前記リードコネクタと前記接地端子との間に印加される電位である、請求項５または６に記載のバッテリー温度測定装置。
【請求項８】
前記集積回路基板が取り付けられ、前記二次電池の前記電極リードと連結されるセンシングバスバーが備えられ、前記センシングバスバーを通じて前記リードコネクタと前記二次電池の前記電極リードとの間を電気的に連結させるセンシングアセンブリをさらに含む、請求項１から７のいずれか一項に記載のバッテリー温度測定装置。
【請求項９】
前記温度センサは、前記第１端子が前記リードコネクタの内部に挿入されて前記リードコネクタと直接接触する、請求項１から８のいずれか一項に記載のバッテリー温度測定装置。
【請求項１０】
前記第１端子は、前記リードコネクタの内部を貫通して前記リードコネクタの外部に突出し、前記電極リードと直接接触する、請求項９に記載のバッテリー温度測定装置。
【請求項１１】
前記リードコネクタの内部に前記温度センサの第１端子及び前記センシングバスバーが全て挿入される、請求項８に記載のバッテリー温度測定装置。
【請求項１２】
請求項１から１１のうちいずれか一項に記載のバッテリー温度測定装置を含む、バッテリーパック。
【請求項１３】
二次電池の電極リードと接触するように構成された集積回路基板であって、
前記集積回路基板上に直接取り付けられ、前記電極リードが連結されるように構成されたリードコネクタと、
前記集積回路基板上に取り付けられ、２個の端子のうち一端に位置した一つの端子が前記リードコネクタに直接接触し、前記二次電池の電位を動作電位とするように構成された温度センサと、
前記集積回路基板上の基準電位を示し、前記温度センサの他端と電気的に連結されるように構成された接地端子と、を含む、集積回路基板。
【請求項１４】
二次電池の電極リードと接触するように構成された集積回路基板で前記二次電池の温度を測定するバッテリー温度測定方法であって、
前記集積回路基板上に直接取り付けられ、前記電極リードが連結されるように構成されたリードコネクタを介し、前記二次電池の電位を動作電位として供給して前記集積回路基板上に取り付けられた温度センサから電気的信号を受信する段階と、
前記温度センサから受信した電気的信号に基づいて前記二次電池の温度を測定する段階と、を含む、バッテリー温度測定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、バッテリー温度測定装置及び方法に関し、詳しくは、バッテリーの温度を測定する過程で、効果的に二次電池の温度を測定可能なバッテリー温度測定装置及び方法に関する。
【０００２】
本出願は、２０１８年６月１４日出願の韓国特許出願第１０−２０１８−００６８２２０号に基づく優先権を主張し、上記出願の明細書及び図面に開示された内容は、すべて本出願に組み込まれる。
【背景技術】
【０００３】
近年、ノートパソコン、ビデオカメラ、携帯電話などのような携帯用電子製品の需要が急激に伸び、電気自動車、エネルギー貯蔵用蓄電池、ロボット、衛星などの開発が本格化するにつれて、繰り返して充放電可能な高性能二次電池に対する研究が活発に行われている。
【０００４】
現在、ニッケルカドミウム電池、ニッケル水素電池、ニッケル亜鉛電池、リチウム二次電池などの二次電池が商用化されているが、なかでもリチウム二次電池はニッケル系列の二次電池に比べてメモリ効果が殆ど起きず充放電が自在であって、自己放電率が非常に低くてエネルギー密度が高いという長所から脚光を浴びている。
【０００５】
バッテリーは多様な分野で用いられるが、電気駆動車両またはスマートグリッドシステムのような近年バッテリーが多く活用される分野では、高容量を要する場合が多い。バッテリーパックの容量を増加させるためには、二次電池、すなわちバッテリーセル自体の容量を増加させる方法があるが、容量増大の効果が大きくなく、二次電池の大きさを拡張させるには物理的制限があって管理が不便であるという短所を有する。したがって、通常、多数のバッテリーモジュールが直列及び並列で連結されたバッテリーパックが広く用いられる。
【０００６】
このようなバッテリーパックには、バッテリーモジュールを管理するバッテリー管理システム（ＢＭＳ：Ｂａｔｔｅｒｙ  Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ  Ｓｙｓｔｅｍ）が含まれる場合が多い。さらに、ＢＭＳは、バッテリーモジュールの温度、電圧及び電流などをモニタリングし、モニタリングしたバッテリーモジュールの状態に基づいてバッテリーパックのバランシング動作、冷却動作、充電動作または放電動作などを制御することができる。
【０００７】
バッテリーモジュールの温度、すなわち、二次電池の温度はバッテリーパックの性能に重要な影響を及ぼす要素である。一般に、バッテリーパックは二次電池の温度が適正範囲に分布するとき効率的に作動することができる。例えば、二次電池の温度が高過ぎる場合、二次電池の負極結晶格子の安全性減少などによってバッテリーパックの性能が低下し得る。一方、二次電池の温度が低過ぎる場合は、二次電池の内部抵抗及び分極電圧の増加による充放電容量の減少などによってバッテリーパックの性能が低下し得る。
【０００８】
したがって、バッテリーパックのバランシング動作、冷却動作、充電動作または放電動作などは、二次電池の温度に応じて適切に制御される必要がある。そして、そのためには二次電池の温度を正確に測定し、測定した二次電池の温度をＢＭＳのＭＣＵ（Ｍｉｃｒｏ  Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ  Ｕｎｉｔ）などに伝達しなければならない。
【０００９】
このような二次電池の温度を正確に測定するためには、温度センサが二次電池の電極リードに最大限に近く配置されることが重要である。従来、集積回路基板上に取り付けられた温度センサを用いる場合、正確な二次電池の温度を得るために温度センサが二次電池に近接した位置に取り付けられる形態で構成されることもある。しかし、この場合、温度センサがＢＭＳから動作電圧の提供を受けて動作する特性上、温度センサは二次電池の電極リードに直接接触することができなかった。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明は、上記のような従来技術の背景の下でなされたものであり、バッテリーの温度を測定する過程で効果的に二次電池の温度を測定可能な改善されたバッテリー温度測定装置及び方法を提供することを目的とする。
【００１１】
本発明の他の目的及び長所は、下記の説明によって理解でき、本発明の実施形態によってより明らかに分かるであろう。また、本発明の目的及び長所は、特許請求の範囲に示される手段及びその組合せによって実現することができる。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明の一態様によるバッテリー温度測定装置は、集積回路基板上に取り付けられ、電極リードが連結されるように構成されたリードコネクタと、集積回路基板上に取り付けられ、備えられた複数の端子のうち一端に備えられた第１端子がリードコネクタに直接接触して二次電池から動作電源の供給を受けるように構成された温度センサと、温度センサと電気的に連結され、温度センサによって測定された電気的信号に基づいて二次電池の温度を測定するように構成された演算部と、を含むことができる。
【００１３】
本発明の他の一態様によるバッテリー温度測定装置は、集積回路基板上に取り付けられ、集積回路基板の外部に備えられたＢＭＳと電気的に連結され、温度センサの他端に備えられた第２端子と電気的に連結されるように構成されたＢＭＳコネクタをさらに含み得る。
【００１４】
集積回路基板は、第２端子とＢＭＳコネクタとの間を電気的に直接連結するように構成された信号ラインをさらに含み得る。
【００１５】
信号ラインは、集積回路基板上に取り付けられた温度センサの個数だけ集積回路基板に備えられ得る。
【００１６】
集積回路基板は、接地端子を備え、第２端子と接地端子との間を電気的に連結する接地ラインをさらに含み得る。
【００１７】
接地ラインは、第２端子と直接連結された信号ラインから分岐した回路パターンラインであり得る。
【００１８】
温度センサの動作電位は、リードコネクタと接地端子との間に印加される電位であり得る。
【００１９】
本発明の他の一態様によるバッテリー温度測定装置は、集積回路基板が取り付けられ、二次電池の電極リードと連結されるセンシングバスバーが備えられ、センシングバスバーを通じてリードコネクタと二次電池の電極リードとの間を電気的に連結させるセンシングアセンブリをさらに含み得る。
【００２０】
温度センサは、第１端子がリードコネクタの内部に挿入されてリードコネクタと直接接触し得る。
【００２１】
第１端子は、リードコネクタの内部を貫通してリードコネクタの外部に突出し、電極リードと直接接触し得る。
【００２２】
リードコネクタは、内部に温度センサの第１端子及びセンシングバスバーが全て挿入され得る。
【００２３】
本発明の他の態様によるバッテリーパックは、本発明の一態様によるバッテリー温度測定装置を含むことができる。
【００２４】
本発明のさらに他の態様による集積回路基板は、二次電池の電極リードと接触するように構成された集積回路基板であって、集積回路基板上に取り付けられ、電極リードが連結されるように構成されたリードコネクタと、集積回路基板上に取り付けられ、２個の端子のうち一端に位置した一つの端子がリードコネクタに直接接触し、二次電池の電位を動作電位とするように構成された温度センサと、集積回路基板上の基準電位を示し、温度センサの他端と電気的に連結されるように構成された接地端子と、を含むことができる。
【００２５】
本発明のさらに他の態様によるバッテリー温度測定方法は、二次電池の電極リードと接触するように構成された集積回路基板で二次電池の温度を測定する方法であって、二次電池の電位を動作電位として供給して集積回路基板上に取り付けられた温度センサから電気的信号を受信する段階と、温度センサから受信した電気的信号に基づいて二次電池の温度を測定する段階と、を含むことができる。
【発明の効果】
【００２６】
本発明の一態様によれば、リードコネクタと直接接触する温度センサを用いることで、二次電池の電極リード、リードコネクタ及び温度センサの直接接触による熱伝導を用いて二次電池の温度を正確に測定することができる。
【００２７】
また、本発明の他の態様によれば、二次電池の電位を温度センサの動作電位として用いることで、温度センサとＢＭＳとの間を連結する線路の本数及びコネクタの大きさを減縮可能な改善された集積回路基板を提供することができる。
【００２８】
外にも本発明は他の多様な効果を有し得、このような本発明の他の効果は後述する詳細な説明によって理解でき、本発明の実施形態からより明らかに分かるであろう。
【００２９】
本明細書に添付される次の図面は、本発明の望ましい実施形態を例示するものであり、発明の詳細な説明とともに本発明の技術的な思想をさらに理解させる役割をするため、本発明は図面に記載された事項だけに限定されて解釈されてはならない。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明の一実施形態によるバッテリー温度測定装置の機能的構成を概略的に示した図である。
【図２】本発明の一実施形態によるバッテリー温度測定装置の一部構成が集積回路基板上に取り付けられた構成を概略的に示した図である。
【図３】本発明の一実施形態による集積回路基板が二次電池の電極リードと連結される構成を概略的に示した図である。
【図４】本発明の一実施形態によるバッテリー温度測定装置において、温度センサとリードコネクタとが接触した第１例を概略的に示した図である。
【図５】本発明の一実施形態によるバッテリー温度測定装置において、温度センサとリードコネクタとが接触した第２例を概略的に示した図である。
【図６】本発明の一実施形態によるバッテリー温度測定装置において、温度センサとリードコネクタとが接触した第３例を概略的に示した図である。
【図７】図６の第３例を他の方向から示した図である。
【図８】本発明の一実施形態によるバッテリー温度測定装置において、温度センサとリードコネクタとが接触した第４例を概略的に示した図である。
【図９】図８の第４例を他の方向から示した図である。
【図１０】本発明の一実施形態によるバッテリー温度測定方法を概略的に示したフロー図である。
【発明を実施するための形態】
【００３１】
以下、添付された図面を参照して本発明の望ましい実施形態を詳しく説明する。これに先立ち、本明細書及び特許請求の範囲に使われた用語や単語は通常的や辞書的な意味に限定して解釈されてはならず、発明者自らは発明を最善の方法で説明するために用語の概念を適切に定義できるという原則に則して本発明の技術的な思想に応ずる意味及び概念で解釈されねばならない。
【００３２】
したがって、本明細書に記載された実施形態及び図面に示された構成は、本発明のもっとも望ましい一実施形態に過ぎず、本発明の技術的な思想のすべてを代弁するものではないため、本出願の時点においてこれらに代替できる多様な均等物及び変形例があり得ることを理解せねばならない。
【００３３】
また、本発明の説明において、関連公知構成または機能についての具体的な説明が本発明の要旨を不明瞭にし得ると判断される場合、その詳細な説明は省略する。
【００３４】
明細書の全体において、ある部分がある構成要素を「含む」とするとき、これは特に言及されない限り、他の構成要素を除外するものではなく、他の構成要素をさらに含み得ることを意味する。また、明細書に記載された「演算部」のような用語は少なくとも一つの機能や動作を処理する単位を意味し、ハードウェア、ソフトウェア、またはハードウェアとソフトウェアとの組合せで具現され得る。
【００３５】
さらに、明細書の全体において、ある部分が他の部分と「連結」されるとするとき、これは「直接的な連結」だけではなく、他の素子を介在した「間接的な連結」も含む。
【００３６】
本明細書において、二次電池とは、負極端子及び正極端子を備え、物理的に分離可能な一つの独立したセルを意味する。一例として、パウチ型リチウムポリマーセル一つを二次電池として見なし得る。
【００３７】
本発明によるバッテリー温度測定装置は、バッテリーの温度を測定する装置である。ここで、バッテリーには一つ以上の二次電池が備えられ得る。本発明によるバッテリー温度測定装置は、バッテリーパックに備えられる二次電池のうち少なくとも一つの二次電池に対する温度を測定することができる。特に、本発明によるバッテリー温度測定装置は、一つ以上のリチウム二次電池を含むバッテリーに適用できる。ここで、バッテリーはバッテリーモジュールやバッテリーパックを含む概念であり得る。
【００３８】
本発明の一実施形態によるバッテリー温度測定装置は、集積回路基板上に取り付けられた温度センサを用いて二次電池の温度を測定することができる。ここで、集積回路基板は、二次電池の電極リードと接触するように構成される。例えば、集積回路基板は、二次電池の電極リードと直接接触する。この場合、集積回路基板は、二次電池の電極リードと直接接触するように構成されたコネクタを備え、コネクタを通じて二次電池の電極リードと接触し得る。
【００３９】
または、集積回路基板は、二次電池の電極リードと間接的に接触してもよい。この場合、集積回路基板は、二次電池の電極リードと集積回路基板との間を連結するセンシングバスバーと直接接触するように構成されたコネクタを備え、センシングバスバーを通じて二次電池の電極リードと接触し得る。
【００４０】
図１は、本発明の一実施形態によるバッテリー温度測定装置の機能的構成を概略的に示した図である。図２は、本発明の一実施形態によるバッテリー温度測定装置の一部構成が集積回路基板上に取り付けられた構成を概略的に示した図である。図３は、本発明の一実施形態による集積回路基板が二次電池の電極リードと連結される構成を概略的に示した図である。
【００４１】
図２及び図３は、本発明の一実施形態によるバッテリー温度測定装置の概略的な構成を例示的に示した図である。例えば、ＢＭＳコネクタ４００の端子は、集積回路基板Ｉに備えられたリードコネクタ１００及び温度センサ２００の個数に応じて増加または減少し得る。また、センシングラインＬ、信号ラインＬ１及び／または接地ラインＬ２の本数も集積回路基板Ｉに備えられたリードコネクタ１００及び温度センサ２００の個数に応じて増加または減少し得る。図２では、説明の便宜上、センシングラインを一本のみ示している。
【００４２】
図１及び図２を参照すれば、本発明の一実施形態によるバッテリー温度測定装置は、リードコネクタ１００、温度センサ２００、演算部３００を含む。
【００４３】
リードコネクタ１００は、集積回路基板Ｉ上に取り付けられ得る。ここで、集積回路基板Ｉは、バッテリーパックＰまたはバッテリーモジュールに備えられた少なくとも一つの二次電池１０と連結され、二次電池１０とＢＭＳとの間で情報を伝達する少なくとも一つの素子が備えられている基板である。例えば、集積回路基板Ｉは、ＩＣＢ（Ｉｎｔｅｒｃｏｎｎｅｃｔ  Ｃｉｒｃｕｉｔ  Ｂｏａｒｄ）であり得る。ここで、ＩＣＢはバッテリーパックＰに備えられたセンシングアセンブリＳに取り付けられ得る。例えば、図３の実施形態において、集積回路基板Ｉは、二次電池１０の電極リード１３からセンシングした情報、例えば電圧情報をＢＭＳに伝達する集積回路基板Ｉであり得る。このような集積回路基板Ｉは、絶縁性物質からなるプレートに薄い銅箔を被覆し、回路図に従って不要な銅箔を引き剥がすことで回路パターンを形成した形態であり得る。
【００４４】
また、リードコネクタ１００には、二次電池１０の電極リード１３が連結されるように構成され得る。特に、リードコネクタ１００は、集積回路基板Ｉ上に取り付けられ、二次電池１０の電極リード１３と集積回路基板Ｉとの間を電気的に連結することができる。すなわち、リードコネクタ１００は、電気伝導性及び熱伝導性物質から形成されて集積回路基板Ｉ上に取り付けられる。例えば、リードコネクタ１００は、集積回路基板Ｉ上に半田付けによって取り付けられ得る。
【００４５】
望ましくは、リードコネクタ１００の一端は、二次電池１０の電極リード１３と直接接触する方式で結合され、この場合、二次電池１０の電極リード１３とリードコネクタ１００とは溶接によって結合固定される。すなわち、リードコネクタ１００は、二次電池１０の正極リードまたは負極リードと溶接などの多様な結合方式によって直接接触して連結固定され得る。ただし、このような二次電池１０の電極リード１３とリードコネクタ１００との間に他の連結部材などが介在されて相互連結される構成で具現されてもよい。例えば、図３に示されたように、二次電池１０の電極リード１３とリードコネクタ１００との間にセンシングバスバー１５のような部材が備えられてもよい。
【００４６】
二次電池１０の電極リード１３は多様な形態でリードコネクタに連結される。例えば、電極リード１３は、リードコネクタ１００に向かう終端が曲げられた形態で、隣接する他のリードと対を成し得る。この場合、対を成す二つのリードの終端は互いに電気的に連結される。そして、対を成す二つのリードの終端同士は直接接触してもよく、直接接触しなくてもよい。図３の実施形態において、電極リード１３のうち１３ａの終端は１３ｂに向かって曲げられ、１３ｂの終端は１３ａに向かって曲げられて、１３ａと１３ｂとが対を成し得る。同様に、電極リード１３のうち１３ｃの終端は１３ｄに向かって曲げられ、１３ｄの終端は１３ｃに向かって曲げられて、１３ｃと１３ｄとが対を成し得る。１３ｅは、集積回路基板Ｉとの連結形状に応じて、曲げられることも曲げられないこともあり得る。例えば、１３ｅは対を成す電極リードがないため、曲げられなくてもよい。
【００４７】
温度センサ２００は、集積回路基板Ｉ上に取り付けられ得る。特に、温度センサ２００は、集積回路基板Ｉ上に付着され得る。例えば、温度センサ２００は、集積回路基板Ｉ上に半田付けによって取り付けられ得る。
【００４８】
また、温度センサ２００は、複数の端子を備えることができる。そして、温度センサ２００は、備えられた複数の端子のうち一端に位置した第１端子２１０がリードコネクタ１００に直接接触し得る。ここで、第１端子２１０は、温度センサ２００に備えられた複数の端子のうちリードコネクタ１００に直接接触する接触端子であり得る。
【００４９】
例えば、温度センサ２００は、両端にそれぞれ１個ずつ２個の端子を備え得る。温度センサ２００に備えられた２個の端子のうち一端に位置した一つの端子が第１端子２１０であって、リードコネクタ１００に直接接触し得る。
【００５０】
温度センサ２００は、第１端子及びリードコネクタ１００を通じて電極リード１３から動作電圧の印加を受けることができる。一実施形態によれば、二次電池１０の出力電圧は２．５Ｖ〜４．５Ｖであり得る。この場合、二次電池１０の出力電圧を温度センサ２００の駆動電圧水準に変換するコンバータなどの別途の装置がなくても、温度センサ２００は、リードコネクタ１００を通じて電極リード１３から動作電圧の印加を受けることができる。
【００５１】
特に、温度センサ２００は、リードコネクタ１００に溶接で結合固定され得る。例えば、温度センサ２００の第１端子２１０は本体から外側に突出した金属板の形態で構成され、リードコネクタ１００と溶接によって直接接触し得る。このような構成によって、温度センサ２００は、リードコネクタ１００の温度を近接距離で正確且つ容易に測定することができる。すなわち、温度センサ２００は、リードコネクタ１００を通じて熱伝導によって伝達される二次電池１０の温度を測定することができる。
【００５２】
また、温度センサ２００は、二次電池１０の電位を動作電位にするように構成され得る。より具体的には、温度センサ２００は、リードコネクタ１００に直接接触して、リードコネクタ１００を通じて二次電池１０の電位の伝達を受けることができる。望ましくは、温度センサ２００は、リードコネクタ１００と接地端子Ｇとの間に印加される電圧を動作電圧にするように構成され得る。このような構成によって、温度センサ２００は、二次電池１０から動作電力の供給を受けることができる。
【００５３】
このような構成によって本発明の一実施形態によるバッテリー温度測定装置または集積回路基板Ｉは、接触による熱伝導によって二次電池１０の温度を測定することで温度測定の正確度を向上させることができる。
【００５４】
演算部３００は、温度センサ２００と電気的に連結され得る。より具体的には、演算部３００は、温度センサ２００と電気的信号を送受信できるように、電気的経路を通じて互いに連結され得る。例えば、演算部３００は、集積回路基板Ｉ上に回路パターンで形成された電気的経路を通じて温度センサ２００と連結され得る。また、演算部３００は、集積回路基板ＩとＢＭＳとを連結する線路を通じて電気的に温度センサ２００と連結され得る。この場合、演算部３００と温度センサ２００との間には、集積回路基板ＩとＢＭＳとを連結する他の素子が備えられてもよい。また、演算部３００は、温度センサ２００によって測定された電気的信号に基づいて二次電池１０の温度を測定することができる。
【００５５】
望ましくは、本発明の一実施形態によるバッテリー温度測定装置は、図１及び図２に示されたように、ＢＭＳコネクタ４００をさらに含むことができる。
【００５６】
ＢＭＳコネクタ４００は、集積回路基板Ｉ上に取り付けられ得る。すなわち、ＢＭＳコネクタ４００は集積回路基板Ｉ上に付着され得る。例えば、ＢＭＳコネクタ４００は、集積回路基板Ｉ上に半田付けによって取り付けられ得る。また、ＢＭＳコネクタ４００は、集積回路基板Ｉの外部に備えられたＢＭＳと電気的に連結され得る。例えば、図２に示されたように、ＢＭＳコネクタ４００は、複数の連結ピンを備え、それぞれの連結ピンを通じて連結される電気的経路をＢＭＳにそれぞれ連結することができる。また、ＢＭＳコネクタ４００は、温度センサ２００の他端とパターンを通じて電気的に連結され得る。例えば、図２に示されたように、ＢＭＳコネクタ４００は、集積回路基板Ｉ上に形成された回路パターンを通じて温度センサ２００と電気的に連結され得る。この場合、図２に示されたように、温度センサ２００の他端に形成された端子と回路パターンとが電気的に連結され得る。
【００５７】
望ましくは、図２に示されたように、本発明の一実施形態によるＢＭＳコネクタ４００は、センシング経路Ｌを通じてリードコネクタ１００と互いに電気的に連結され得る。
【００５８】
すなわち、集積回路基板Ｉは、リードコネクタ１００とＢＭＳコネクタ４００との間に電気的に連結され、電池の電圧センシング情報のようなセンシング信号が流れるセンシング経路Ｌを含むことができる。センシング経路Ｌは、リードコネクタ１００とＢＭＳコネクタ４００との間を連結する経路であって、集積回路基板Ｉ上に銅箔による回路パターン形態で形成され得る。また、センシング経路Ｌは、集積回路基板Ｉ上に露出するように形成されてもよいが、集積回路基板Ｉ上に露出しないように形成されてもよい。センシング経路Ｌ及びＢＭＳコネクタ４００を通じて、二次電池１０に対するセンシング信号を演算部３００に送信することができる。
【００５９】
より望ましくは、本発明の一実施形態による集積回路基板Ｉは、図１及び図２に示されたように、信号ラインＬ１をさらに含むことができる。
【００６０】
信号ラインＬ１は、温度センサによって測定されたセンシング情報を伝達する経路であって、図１及び図２に示されたように、温度センサ２００の他端に備えられた端子とＢＭＳコネクタ４００との間を電気的に直接連結するように構成され得る。例えば、信号ラインＬ１は、集積回路基板Ｉ上に銅箔による回路パターンラインの形態で具現され得る。また、信号ラインＬ１は、ＢＭＳコネクタ４００と演算部３００との間を電気的に連結することができる。この場合、信号ラインＬ１は、集積回路基板ＩとＢＭＳとの間を電気的に連結する線路として具現され得る。
【００６１】
より望ましくは、本発明の一実施形態による集積回路基板Ｉは、図１及び図２に示されたように、接地端子Ｇをさらに含むことができる。
【００６２】
接地端子Ｇは、図２に示されたように、集積回路基板Ｉ上に取り付けられる。また、接地端子Ｇは、接地と連結されて集積回路基板Ｉ上の基準電位を示すことができる。
【００６３】
また、望ましくは、本発明の一実施形態による集積回路基板Ｉは、図１及び図２に示されたように、接地ラインＬ２をさらに含むことができる。
【００６４】
接地ラインＬ２は、図１及び図２に示されたように、温度センサ２００の他端に備えられた端子と接地端子Ｇとの間を電気的に連結するように構成され得る。この場合、接地ラインＬ２には、充放電電流が接地ラインＬ２に流れないように抵抗Ｒが備えられ得る。
【００６５】
また、温度センサ２００の一端に連結された回路パターンラインは、分岐点ＢＰを基準にして信号ラインＬ１と接地ラインＬ２とに分岐し得る。この場合、接地ラインＬ２は、信号ラインＬ１と別途のラインに区別される。すなわち、接地ラインＬ２は、集積回路基板Ｉ上で信号ラインＬ１と区別された回路パターンラインとして形成され得る。
【００６６】
本発明の一実施形態による信号ラインＬ１と接地ラインＬ２とは、温度センサ２００の他端と直接連結された回路パターンラインから分岐したそれぞれの回路パターンラインであり得る。信号ラインＬ１上に備えられた分岐点ＢＰから接地ラインＬ２が分岐し得る。すなわち、接地ラインＬ２は、温度センサ２００の他端と直接連結された共通ノードＮと連結され、温度センサ２００の他端と連結され得る。
【００６７】
例えば、図１及び図２に示されたように、接地ラインＬ２は、信号ラインＬ１上の分岐点ＢＰから分岐したラインであり得る。したがって、接地ラインＬ２は、温度センサ２００の他端と直接連結された信号ラインＬ１上の共通ノードＮと連結され得る。
【００６８】
集積回路基板Ｉ上に複数の温度センサ２００が取り付けられる場合、信号ラインＬ１は、集積回路基板Ｉ上に取り付けられた温度センサ２００の個数だけ集積回路基板Ｉ上に備えられ得る。すなわち、集積回路基板Ｉ上には取り付けられたそれぞれの温度センサ２００毎に一本の信号ラインＬ１が備えられ得る。
【００６９】
ここで、信号ラインＬ１は、温度センサ２００とＢＭＳコネクタ４００との間を電気的に連結し、温度センサ２００からＢＭＳコネクタ４００へと電気的信号を伝達することができる。すなわち、温度センサ２００の一端に備えられた第１端子２１０がリードコネクタ１００に直接接触することで、温度センサ２００は二次電池１０から動作電力の供給を受けることができる。したがって、集積回路基板Ｉ上に温度センサ２００に動作電力を供給するための別途の回路パターンラインを形成しなくてもよい。
【００７０】
例えば、図２及び図３は、集積回路基板Ｉ上に一つの温度センサ２００が備えられた例を示した図である。図１及び図２の実施形態のように、集積回路基板Ｉに温度センサが１個のみ備えられた場合、信号ラインＬ１は温度センサ２００とＢＭＳコネクタ４００との間に一本のラインで具現され得る。
【００７１】
このような構成によって本発明の一実施形態によるバッテリー温度測定装置または集積回路基板Ｉは、集積回路基板Ｉ上に形成される回路パターンラインの本数を減らすことでコストを節減し、空間活用度を向上させることができる。
【００７２】
本発明の一実施形態による集積回路基板Ｉは、リードコネクタ１００、温度センサ２００及び接地端子Ｇを含む。リードコネクタ１００、温度センサ２００及び接地端子Ｇについての詳細は上述したので、省略することにする。
【００７３】
一方、演算部３００は、上述したような動作を行うため、当業界に知られたプロセッサ、ＡＳＩＣ（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ−Ｓｐｅｃｉｆｉｃ  Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  Ｃｉｒｃｕｉｔ）、他のチップセット、論理回路、レジスタ、通信モデム及び／またはデータ処理装置などを選択的に含む形態で具現され得る。
【００７４】
望ましくは、本発明の一実施形態によるバッテリー温度測定装置は、メモリ部５００をさらに含むことができる。
【００７５】
メモリ部５００には、温度センサ２００から受信した電気的信号に基づいて二次電池１０の温度を測定するための演算数式が書き込まれ得る。また、メモリ部５００は、電気的信号を送受信できるように、演算部３００と電気的に連結され得る。
【００７６】
一方、メモリ部５００は、情報を記録して消去可能な記録媒体であれば、その種類に特に制限がない。例えば、メモリ部５００は、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）、レジスタ、ハードディスク、光記録媒体または磁気記録媒体であり得る。また、メモリ部５００は、演算部３００によってそれぞれアクセスできるように、例えばデータバスなどを通じて演算部３００とそれぞれ電気的に連結され得る。また、メモリ部５００は、演算部３００で実行される各種の制御ロジックを含むプログラム及び／または制御ロジックの実行時に発生するデータを、保存及び／または更新及び／または消去及び／または伝送し得る。
【００７７】
図３を参照すれば、本発明の一実施形態による集積回路基板Ｉは、少なくとも一つの二次電池１０を備えたバッテリーパックＰに備えられ得る。
【００７８】
本発明の一実施形態によるバッテリー温度測定装置は、集積回路基板Ｉが取り付けられるセンシングアセンブリＳをさらに含むことができる。例えば、図３に示されたように、集積回路基板Ｉは、センシングアセンブリＳに取り付けられ得る。
【００７９】
センシングアセンブリＳには、二次電池１０の電極リード１３と連結されるセンシングバスバー１５が備えられ得る。したがって、センシングアセンブリＳは、センシングバスバー１５を通じてリードコネクタ１００と二次電池１０の電極リード１３とを電気的に連結させることができる。すなわち、集積回路基板Ｉは、センシングアセンブリＳに備えられたセンシングバスバー１５を通じて二次電池１０の電極リード１３と連結され得る。より具体的には、センシングバスバー１５は、リードコネクタ１００と二次電池１０の電極リード１３との間を電気的に連結することができる。
【００８０】
このような構成によって本発明の一実施形態によるバッテリー温度測定装置は、二次電池１０の電極リード１３、センシングバスバー１５、リードコネクタ１００及び温度センサ２００の接触による熱伝導によって二次電池１０の温度を測定することで、二次電池１０の温度測定に対する正確度を向上させることができる。
【００８１】
本発明によるバッテリー温度測定装置は、ＢＭＳを含むことができる。すなわち、本発明によるＢＭＳは、上述した本発明によるバッテリー温度測定装置に含まれ得る。このような構成において、本発明によるバッテリー温度測定装置の各構成要素のうち少なくとも一部は、従来のＢＭＳに含まれた構成の機能を補完または追加することで具現され得る。例えば、本発明によるバッテリー温度測定装置の演算部３００及びメモリ部５００は、ＢＭＳの構成要素として具現され得る。
【００８２】
以下、図４〜図９を参照して、本発明の一実施形態によるバッテリー温度測定装置において、温度センサ２００とリードコネクタ１００との接触構成の多様な実施形態を説明する。ここで、第１端子２１０は、温度センサ２００に備えられてリードコネクタ１００に連結されるための端子であって、図示されたようにプレート状に構成され得る。この場合、第１端子とリードコネクタとの間の連結構成をより容易に具現でき、結合状態をより安定的に維持することができる。ただし、本発明が必ずしもこのような端子の形状に制限されることはない。
【００８３】
図４は、本発明の一実施形態によるバッテリー温度測定装置において、温度センサ２００とリードコネクタ１００とが接触した第１例を概略的に示した図である。具体的に、図４は、第１例における温度センサ２００とリードコネクタ１００との間の接触関係を示した切開断面図である。
【００８４】
図４に示された第１例を参照すれば、温度センサ２００の一端に備えられた第１端子２１０はリードコネクタ１００に直接接触し得る。リードコネクタ１００は金属のような電気伝導性及び熱伝導性物質から形成されているため、温度センサ２００はリードコネクタ１００の一面に接触した第１端子２１０を通じて電極リード１３と熱的及び電気的に連結できる。
【００８５】
例えば、温度センサ２００の第１端子２１０は、図４に示されたように金属板の形態であり得る。したがって、第１端子２１０の一面は温度センサ２００に付着し、他面はリードコネクタ１００の扁平な一面に接触し得る。
【００８６】
他の例として、温度センサ２００の第１端子２１０は、温度センサ２００の本体から外側に突出した金属板が曲げられた形状であり得る。この場合、第１端子２１０は、温度センサ２００とリードコネクタ１００との間に介在され得る。すなわち、第１端子２１０の一面は温度センサ２００に付着し、他面はリードコネクタ１００の扁平な一面に接触し得る。
【００８７】
したがって、温度センサ２００は、リードコネクタ１００の一面に接触した第１端子２１０を通じて、二次電池の電位を動作電位として受け取って動作することができる。そして、熱伝導現象によって、温度センサ２００は電極リード１３の温度をセンシングすることができる。
【００８８】
以上、図４を参照して温度センサ２００の一端とリードコネクタ１００の外面の一部とが直接接触した例を説明した。しかし、図４は、温度センサ２００の一端とリードコネクタ１００とが直接接触した一例に過ぎないため、温度センサ２００とリードコネクタ１００との接触関係が図４によって制限されることはない。
【００８９】
図５は、本発明の一実施形態によるバッテリー温度測定装置において、温度センサ２００とリードコネクタ１００とが接触した第２例を概略的に示した図である。具体的に、図５は、第２例における温度センサ２００とリードコネクタ１００との間の接触関係を示した切開断面図である。
【００９０】
図５に示された第２例を参照すれば、温度センサ２００の一端に備えられた第１端子２１０はリードコネクタ１００の内部に挿入され、リードコネクタ１００と直接接触し得る。例えば、図示されたように、第１端子２１０は板状で構成されて温度センサ２００からリードコネクタ１００側に突出し、リードコネクタ１００には第１端子２１０に対応する形態の挿入溝が形成される。第１端子２１０はリードコネクタ１００の挿入溝に挿入され、リードコネクタ１００と接触することができる。
【００９１】
上述したように、リードコネクタ１００は、電気伝導性及び熱伝導性特性を共に有する物質から形成されたため、温度センサ２００は、リードコネクタ１００の内部に挿入された第１端子２１０を通じて電極リード１３と熱的及び電気的に連結できる。
【００９２】
温度センサ２００は、リードコネクタ１００の内部に挿入された第１端子２１０を通じて二次電池から動作電源の供給を受けることができる。そして、温度センサ２００は、電極リード１３の温度をセンシングすることができる。この場合、温度センサ２００の第１端子２１０がリードコネクタ１００の内部に挿入されているため、図５の実施形態による温度センサ２００は、リードコネクタ１００側により近く位置することができる。
【００９３】
一般に、温度測定対象と温度センサ２００との距離が遠くなるほど熱損失によって温度測定が不正確になり得る。したがって、図５のように、第１端子２１０がリードコネクタ１００の内部に挿入された温度センサ２００は、電極リード１３からリードコネクタ１００に伝導された熱をより正確に測定することができる。
【００９４】
また、温度センサ２００の第１端子２１０がリードコネクタ１００の内部に挿入されて固定されるため、温度センサ２００とリードコネクタ１００との接触安定性がより向上する。すなわち、第１端子２１０がリードコネクタ１００の内部に挿入された場合、第１端子２１０とリードコネクタ１００との間の接触面が多くなるため、第１端子２１０とリードコネクタ１００との接触安定性を向上させることができる。また、第１端子２１０とリードコネクタ１００との間の接触面積が広くなるため、リードコネクタ１００と第１端子２１０との間の熱伝達効率をより向上させることもできる。
【００９５】
以上、図５を参照して温度センサ２００の第１端子２１０がリードコネクタ１００の内部に挿入された例を説明した。しかし、図５は、温度センサ２００の第１端子２１０がリードコネクタ１００の内部に挿入された一例に過ぎないため、温度センサ２００とリードコネクタ１００との接触関係が図５によって制限されることはない。
【００９６】
図６は、本発明の一実施形態によるバッテリー温度測定装置において、温度センサ２００とリードコネクタ１００とが接触した第３例を概略的に示した図である。図７は、図６の第３例を他の方向から示した図である。具体的に、図６は第３例における第１端子２１０とリードコネクタ１００との間の接触関係を示した切開断面図であり、図７は第３例の断面図である。
【００９７】
図６及び図７を参照すれば、温度センサ２００の一端に備えられた第１端子２１０は、リードコネクタ１００の内部を貫通してリードコネクタ１００の外部へと突出する。第１端子２１０はリードコネクタ１００の外部に突出して、リードコネクタ１００の外部で電極リード１３と直接接触することができる。この場合、第１端子２１０は板状であって、リードコネクタ１００に挿入され、リードコネクタ１００の内部または外部で曲げられる。そして、第１端子２１０の曲げられた部分の終端がリードコネクタ１００の外部に突出し得る。
【００９８】
望ましくは、図６及び図７の実施形態による温度センサ２００の第１端子２１０は、リードコネクタ１００及び集積回路基板Ｉを貫通して、集積回路基板Ｉの外部に突出することができる。集積回路基板Ｉの外部に突出した第１端子２１０は電極リード１３と直接接触することができる。
【００９９】
一般に、熱伝導性物質から形成された熱伝導性物体であっても、熱が通過する過程で熱抵抗による熱損失が発生し得る。すなわち、熱源に直接接触して熱源の温度を測定することと、熱伝導性物体を通じて熱源の温度を測定することとには、温度測定の正確度の面から差異がある。
【０１００】
したがって、図６及び図７の実施形態による温度センサ２００の第１端子２１０は、熱源である電極リード１３に直接接触できるため、温度センサ２００は電極リード１３の温度をより正確に測定することができる。
【０１０１】
以上、図６及び図７を参照して温度センサ２００の第１端子２１０がリードコネクタ１００の内部を貫通して電極リード１３に直接接触した例を説明した。しかし、図６及び図７は、温度センサ２００の第１端子２１０がリードコネクタ１００の内部を貫通した一例に過ぎないため、温度センサ２００とリードコネクタ１００との接触関係が図６及び図７によって制限されることはない。例えば、図６及び図７には、第１端子２１０がリードコネクタ１００の内部で曲げられてリードコネクタ１００の外部に突出する形態が示されたが、他の実施形態では第１端子２１０が曲げられずにリードコネクタ１００の外部に突出してもよい。
【０１０２】
図８は、本発明の一実施形態によるバッテリー温度測定装置において、温度センサ２００とリードコネクタ１００とが接触した第４例を概略的に示した図である。図９は、図８の第４例を他の方向から示した図である。具体的に、図８は第４例における第１端子２１０とリードコネクタ１００との間の接触関係を示した切開断面図であり、図９は第４例に対する断面図である。
【０１０３】
図８及び図９に示された第４例を参照すれば、リードコネクタ１００の内部に温度センサ２００の第１端子２１０及びセンシングバスバー１５が全て挿入される。例えば、リードコネクタ１００に備えられた第１挿入溝を通って温度センサ２００の第１端子２１０が挿入され、第２挿入溝を通ってセンシングバスバー１５が挿入され得る。この場合、センシングバスバー１５は、センシングアセンブリＳ及び集積回路基板Ｉを貫通してリードコネクタ１００の第２挿入溝に挿入され得る。
【０１０４】
リードコネクタ１００の内部にセンシングバスバー１５が挿入される場合、センシングバスバー１５がリードコネクタ１００によって囲まれるため、リードコネクタ１００とセンシングバスバー１５との接触面積が広くなる。したがって、リードコネクタ１００の内部にセンシングバスバー１５が挿入される場合、リードコネクタ１００とセンシングバスバー１５との間の熱伝導効率が向上するため、温度センサ２００は電極リード１３の温度をより正確に測定することができる。
【０１０５】
望ましくは、リードコネクタ１００の内部に挿入された温度センサ２００の第１端子２１０とセンシングバスバー１５とは互いに接触し得る。この場合、第１端子２１０にはセンシングバスバー１５を通じて電極リード１３の熱が直接伝達されるため、熱伝達による熱損失を最小化することができる。したがって、第１端子２１０とセンシングバスバー１５とが直接接触した場合、温度センサ２００は、第１端子２１０とセンシングバスバー１５とが互いに離隔した場合よりも、電極リード１３の温度をさらに正確に測定することができる。
【０１０６】
以上、図８及び図９を参照して温度センサ２００の第１端子２１０及びセンシングバスバー１５がリードコネクタ１００の内部に挿入された例を説明した。しかし、図８及び図９は、温度センサ２００の第１端子２１０及びセンシングバスバー１５がリードコネクタ１００の内部に挿入された一例に過ぎないため、温度センサ２００とセンシングバスバー１５とリードコネクタ１００との間の接触関係が図８及び図９によって制限されることはない。
【０１０７】
また、本発明によるバッテリー温度測定装置は、バッテリーパックＰに備えられ得る。すなわち、本発明によるバッテリーパックＰは、上述した本発明によるバッテリー温度測定装置を含むことができる。ここで、バッテリーパックＰは、一つ以上の二次電池、バッテリー温度測定装置、電装品（ＢＭＳやリレー、ヒューズなどを備える）及びケースなどを含むことができる。
【０１０８】
図１０は、本発明の一実施形態によるバッテリー温度測定方法を概略的に示したフロー図である。図１０において、各段階の実行主体は、上述した本発明によるバッテリー温度測定装置の各構成要素であると言える。
【０１０９】
図１０に示されたように、本発明によるバッテリー温度測定方法は、信号受信段階Ｓ１００及び温度測定段階Ｓ１１０を含む。
【０１１０】
信号受信段階Ｓ１００において、温度センサ２００は、二次電池の電位を動作電位にして二次電池の温度に基づいて電気的信号を生成することができる。そして、演算部３００は、温度センサ２００から電気的信号を受信することができる。例えば、図１を参照すれば、演算部３００は、信号ラインＬ１及びＢＭＳコネクタ４００を通じて温度センサ２００から生成された電気的信号を受信することができる。
【０１１１】
次いで、温度測定段階Ｓ１１０において、演算部３００は、受信した電気的信号に基づいて二次電池の温度を測定することができる。すなわち、演算部３００は、受信した電気的信号に基づいて二次電池の温度を算出することができる。
【０１１２】
また、制御ロジックがソフトウェアとして具現されるとき、演算部３００はプログラムモジュールの集合として具現され得る。このとき、プログラムモジュールはメモリ装置に保存されてプロセッサによって実行され得る。
【０１１３】
また、演算部３００の多様な制御ロジックは少なくとも一つ以上が組み合わせられ、組み合わせられた制御ロジックはコンピュータ可読のコード体系で作成されてコンピュータ可読でアクセス可能なものであれば、その種類に特に制限がない。一例として、記録媒体はＲＯＭ、ＲＡＭ、レジスタ、ＣＤ−ＲＯＭ、磁気テープ、ハードディスク、フロッピーディスク及び光データ記録装置を含む群から選択された少なくとも一つ以上を含む。また、コード体系は、ネットワークで連結されたコンピュータに分散して保存されて実行され得る。また、組み合わせられた制御ロジックを具現するための機能的なプログラム、コード及びセグメントは、本発明が属する技術分野のプログラマによって容易に推論できる。
【０１１４】
以上のように、本発明を限定された実施形態と図面によって説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、本発明の属する技術分野で通常の知識を持つ者によって本発明の技術思想と特許請求の範囲の均等範囲内で多様な修正及び変形が可能であることは言うまでもない。
【０１１５】
一方、本明細書において、「演算部」及び「メモリ部」などのように「部」という用語が使われたが、これは論理的な構成単位を示したものであって、必ず物理的に分離可能であるかまたは物理的に分離されるべき構成要素を示したものではないという点は当業者にとって自明である。
【符号の説明】
【０１１６】
１０：二次電池
１３：電極リード
１５：センシングバスバー
１００：リードコネクタ
２００：温度センサ
２１０：第１端子
３００：演算部
４００：ＢＭＳコネクタ
５００：メモリ部
Ｇ：接地端子
Ｉ：集積回路基板
Ｌ：センシング経路
Ｌ１：信号ライン
Ｌ２：接地ライン
Ｎ：ノード
Ｐ：バッテリーパック
Ｓ：センシングアセンブリ
【図１】
0006923238.tif 000002
【図２】
0006923238.tif 000003
【図３】
0006923238.tif 000004
【図４】
0006923238.tif 000005
【図５】
0006923238.tif 000006
【図６】
0006923238.tif 000007
【図７】
0006923238.tif 000008
【図８】
0006923238.tif 000009
【図９】
0006923238.tif 000010
【図１０】
0006923238.tif 000011