KR19980048411A - Battery module cooling unit of electric vehicle - Google Patents
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Abstract
본 발명은 전기 자동차의 트렁크에 설치된 배터리 모듈의 방전시 발생하는 열을 수직 방향으로 강제적으로 배출시킴으로써 배터리의 온도가 적정 수준을 유지하도록 하여 배터리 모듈의 성능을 최적의 상태로 유지함과 동시에 사용 수명을 최대로 유지할 수 있도록 한 것이다.The present invention by forcibly discharging the heat generated during the discharge of the battery module installed in the trunk of the electric vehicle in the vertical direction to maintain the temperature of the battery to an appropriate level to maintain the performance of the battery module in an optimal state and at the same time This is to keep it to the maximum.
이를 위해, 본 발명은 배터리 모듈(1)이 안착되고 양측면에 적어도 하나 이상의 공기유입공(2)이 형성되어 트렁크(3)에 장착되는 트레이(4)와, 상기 배터리 모듈(1)이 안착된 트레이(4) 상부에 장착되며 적어도 하나 이상의 공기배출구(5)가 형성된 커버(6)와, 상기 트레이(4) 및 커버(6)에 의해 둘러싸인 배터리 모듈(1)에서 발생되는 열을 공기의 흡입 및 배출 작용을 통해 방출시켜 배터리 모듈(1)을 강제 냉각시킬 수 있도록 상기 커버(6)의 공기배출구(5) 상부에 설치되는 송풍팬(7)과, 상기 송풍팬(7)의 작용에 의해 방출되는 가열공기를 외부로 배출시키도록 송풍팬(7)후방에 연결되는 배기덕트(8)로 구성된 전기 자동차의 배터리 모듈 냉각 장치이다.To this end, the present invention is a battery module (1) is seated and at least one air inlet (2) is formed on both sides of the tray (4) is mounted on the trunk (3), and the battery module 1 is seated Intake of air from the cover 6 mounted on the tray 4 and formed with at least one air outlet 5 and the battery module 1 surrounded by the tray 4 and the cover 6. And a blowing fan 7 installed above the air discharge port 5 of the cover 6 so that the battery module 1 may be forced to cool through the discharge action, and by the action of the blowing fan 7. It is a battery module cooling device of an electric vehicle composed of an exhaust duct (8) connected to the rear of the blowing fan (7) to discharge the heated air discharged to the outside.
Description
본 발명은 전기 자동차의 배터리 모듈 냉각장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 전기 자동차의 트렁크에 설치된 배터리 모듈의 열을 수직방향으로 강제 배출시켜 배터리를 냉각시키므로써 배터리 모듈의 온도를 적절하게 유지하여 배터리 모듈의 성능을 효과적으로 유지할 수 있도록 한 것이다.The present invention relates to a battery module cooling device of an electric vehicle, and more particularly, by forcibly discharging the heat of the battery module installed in the trunk of the electric vehicle in the vertical direction to cool the battery to properly maintain the temperature of the battery module This is to effectively maintain the performance of the module.
일반적으로, 오늘날의 자동차는 휘발유를 그 연료로 하는 가솔린 엔진 및 경유를 연료로 하는 디젤 엔진이 일반적이나 디젤 및 가솔린 엔진을 장착한 자동차의 배기가스로 인한 대기 오염이 날로 심각해짐에 따라 배기가스의 발생이 없는 전기 자동차에 대한 관심이 날로 지대해지고 있으며, 이에 대한 연구 및 개발이 급속히 진행되고 있다.In general, today's automobiles have gasoline-powered gasoline engines and diesel-fueled diesel engines, but air pollution from exhaust gas from vehicles equipped with diesel and gasoline engines is becoming more severe. There is a growing interest in electric vehicles that do not occur, and research and development on them are rapidly progressing.
한편, 기존의 전기 자동차의 배터리 팩은 배터리 팩의 수로 인해 도 1에 나타낸 바와 같이, 차체 하부의 전방부와 중앙부 및, 트렁크(3)쪽에 각각 분산되어 설치된다.Meanwhile, due to the number of battery packs, the battery pack of the existing electric vehicle is distributed and installed in the front part, the center part, and the trunk 3 side of the lower part of the vehicle body, respectively.
이와 같이 각각 분산 설치되는 배터리 팩은 일정 갯수의 배터리 모듈로 구성된다.The battery packs distributed in this manner are composed of a predetermined number of battery modules.
따라서, 배터리 팩을 구성하는 각 배터리 모듈(1)은 전기 자동차의 구동시 동력원으로 작용하게 되며, 이때 배터리 모듈(1)에서는 방전 작용에 따라 열이 발생하게 되는데, 배터리 모듈(1)이 과열될 경우에는 배터리의 성능에 나쁜 영향을 미치게 되므로 배터리 모듈(1)이 과열되지 않고 제대로 성능을 유지하도록 적절히 냉각시켜줄 필요가 있다.Accordingly, each battery module 1 constituting the battery pack acts as a power source when the electric vehicle is driven. At this time, the battery module 1 generates heat in response to a discharge action, and the battery module 1 may be overheated. In this case, since it adversely affects the performance of the battery, it is necessary to cool the battery module 1 properly so that the battery module 1 is properly maintained without overheating.
즉, 배터리 모듈(1)의 온도가 65℃ 이상으로 상승하면 배터리 모듈(1)에 손상 및 수명 저하를 야기하게 되며, 55℃ 이상 65℃ 이하일 경우에는 성능의 손실(55℃에서 80％)을 가져오게 된다.That is, when the temperature of the battery module 1 rises above 65 ° C., the battery module 1 may be damaged and its lifetime may be reduced. When the temperature of the battery module 1 exceeds 55 ° C. and 65 ° C. or less, a loss of performance (80% at 55 ° C.) may occur. Will be imported.
이에 따라, 배터리 모듈(1)의 온도를 45℃ 이하로 유지해야만 배터리의 성능 손실이 없을 뿐만 아니라 최대 수명을 유지할 수 있다.Accordingly, only when the temperature of the battery module 1 is maintained at 45 ° C. or less, there is no loss of performance of the battery and the maximum life can be maintained.
그러나, 기존의 전기 자동차의 트렁크(3)에 장착되는 배터리 모듈(1)은 방전 작용시 발생하는 열에 의해 배터리 모듈(1)의 온도가 상승할 경우, 배터리 모듈(1)에서 발생하는 열을 자연적인 방출 방식에 의존하여 방출시켜 배터리 모듈(1)을 냉각시키므로 냉각 효율이 낮아 배터리 모듈(1)의 온도를 최적의 온도로 유지하기가 곤란하였다.However, when the temperature of the battery module 1 rises due to heat generated during the discharging action, the battery module 1 mounted on the trunk 3 of the conventional electric vehicle naturally generates heat generated by the battery module 1. It is difficult to maintain the temperature of the battery module (1) at the optimum temperature because the cooling efficiency is low because the cooling to the battery module (1) by discharging depending on the conventional release method.
따라서, 기존의 전기 자동차는 배터리 모듈(1)의 성능 저하 및 수명 저하를 초래할 뿐만 아니라, 배터리 모듈(1)의 수명 저하로 인해 배터리 모듈(1)을 자주 교체해야 하므로 자동차의 관리가 번거로워지며 교체에 과다한 비용이 소요되는 등 많은 문제점이 발생하게 된다.Therefore, the conventional electric vehicle not only causes the deterioration and the life of the battery module 1, but also requires frequent replacement of the battery module 1 due to the deterioration of the life of the battery module 1, which makes the management of the vehicle cumbersome and replacement. There are many problems such as excessive cost.
본 발명은 상기한 제반 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 전기 자동차의 트렁크에 설치된 배터리 모듈에서 발생하는 열을 수직 방향으로 강제 배출시켜 배터리 모듈의 온도를 적정온도로 만들어 배터리의 성능을 최적의 상태로 유지하는 한편 배터리의 사용 수명을 최대로 유지할 수 있도록 한 전기 자동차의 배터리 모듈 냉각 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention is to solve the above problems, by forcibly discharging the heat generated in the battery module installed in the trunk of the electric vehicle in the vertical direction to maintain the optimum performance of the battery by making the temperature of the battery module to an appropriate temperature On the other hand, an object of the present invention is to provide a battery module cooling device for an electric vehicle that can maintain a maximum service life of the battery.
도 1은 종래의 전기 자동차를 나타낸 개략도.1 is a schematic view showing a conventional electric vehicle.
도 2는 본 발명이 적용된 전기 자동차를 나타낸 개략도.2 is a schematic view showing an electric vehicle to which the present invention is applied.
도 3은 도 2의 A부를 나타낸 종단면도.3 is a longitudinal sectional view showing part A of FIG. 2;
도 4는 도 3의 평면도.4 is a plan view of FIG.
*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명** Description of the symbols for the main parts of the drawings *
1:배터리 모듈2:공기유입공1: battery module 2: air inlet hole
3:트렁크4:트레이3: trunk 4: tray
5:공기배출구6:커버5: air outlet 6: cover
7:송풍팬8:배기덕트7: Blower fan 8: Exhaust duct
상기한 목적을 달성하기 위해, 본 발명은 배터리 모듈이 안착되고 양측면에 적어도 하나 이상의 공기유입공이 형성되어 트렁크에 장착되는 트레이와, 상기 배터리 모듈이 안착된 트레이 상부에 장착되며 적어도 하나 이상의 공기배출구가 형성된 커버와, 상기 트레이 및 커버에 의해 둘러싸인 배터리 모듈에서 발생되는 열을 공기의 흡입 및 배출 작용을 통해 방출시켜 배터리 모듈을 강제 냉각시킬 수 있도록 상기 커버의 공기배출구 상부에 설치되는 송풍팬과, 상기 송풍팬의 작용에 의해 방출되는 가열공기를 외부로 배출시키도록 송풍팬 후방에 연결되는 배기덕트로 구성된 전기 자동차의 배터리 모듈 냉각 장치이다.In order to achieve the above object, the present invention is a battery module is seated and at least one air inlet is formed on both sides of the tray is mounted on the trunk, and the battery module is mounted on the tray on which the at least one air outlet is A blower fan formed on the cover and the air outlet of the cover to dissipate heat generated from the battery module surrounded by the tray and the cover through suction and discharge of air to force cooling of the battery module; The battery module cooling device of an electric vehicle composed of an exhaust duct connected to the rear of the blowing fan to discharge the heated air discharged by the action of the blowing fan to the outside.
이하, 본 발명의 일 실시예를 첨부도면 도 2 내지 도 4를 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 2 to 4.
도 2는 본 발명이 적용된 전기 자동차를 나타낸 개략도이고, 도 3은 도 2의 A부를 나타낸 종단면도이며, 도 4는 도 3의 평면도로서, 본 발명은 배터리 모듈(1)이 안착되고 양측면에 적어도 하나 이상의 공기유입공(2)이 형성되어 트렁크(3)에 장착되는 트레이(4)와, 상기 배터리 모듈(1)이 안착된 트레이(4) 상부에 장착되며 적어도 하나 이상의 공기배출구(5)가 형성된 커버(6)와, 상기 트레이(4) 및 커버(6)에 의해 둘러싸인 배터리 모듈(1)에서 발생되는 열을 공기의 흡입 및 배출 작용을 통해 방출시켜 배터리 모듈(1)을 강제 냉각시킬 수 있도록 상기 커버(6)의 공기배출구(5) 상부에 설치되는 송풍팬(7)과, 상기 송풍팬(7)의 작용에 의해 방출되는 가열공기를 외부로 배출시키도록 송풍팬(7) 후방에 연결되는 배기덕트(8)로 구성된다.Figure 2 is a schematic view showing an electric vehicle to which the present invention is applied, Figure 3 is a longitudinal sectional view showing a part A of Figure 2, Figure 4 is a plan view of Figure 3, the present invention is a battery module 1 is seated at least on both sides At least one air inlet hole (2) is formed to be mounted on the tray (3) and the tray (4), the battery module 1 is mounted on the upper tray (4) is seated at least one or more air outlet (5) The battery module 1 may be forcedly cooled by releasing heat generated from the formed cover 6 and the battery module 1 surrounded by the tray 4 and the cover 6 through the suction and discharge action of air. A blowing fan 7 installed at an upper portion of the air outlet 5 of the cover 6 and a rear side of the blowing fan 7 to discharge the heated air discharged by the action of the blowing fan 7 to the outside; It consists of an exhaust duct 8 to be connected.
이와 같이 구성된 본 발명의 작용은 다음과 같다.The operation of the present invention configured as described above is as follows.
본 발명은 전기 자동차의 구동시, 트렁크(3)에 장착된 배터리 모듈(1)이 방전 작용에 따라 온도가 상승할 경우, 배터리 모듈(1)에서 발생하는 열을 송풍팬(7)의 송풍 작용에 의해 수직 방향으로 강제적으로 방출시켜 배터리 모듈(1)을 냉각시키게 된다.According to the present invention, when the temperature of the battery module 1 mounted on the trunk 3 rises due to the discharge action when the electric vehicle is driven, the heat generated by the battery module 1 is blown by the blower fan 7. By forcibly discharged in the vertical direction to cool the battery module (1).
즉, 송풍팬(7)이 구동함에 따라 송풍팬(7)의 날개차의 회전 운동에 의해 날개차 전 후방에 압력차가 발생하게 되며, 이에 따라 트레이(4) 양측면에 형성된 공기유입공(2)을 통해 외부의 찬공기가 트레이(4) 내부로 유입되어 배터리 팩을 구성하는 각 패터리 모듈(1) 사이를 통과한 후 트레이(4) 상부에 설치된 커버(6)의 공기배출구(5) 및 이에 연결된 배기덕트(8)를 통해 배출된다.That is, as the blowing fan 7 is driven, a pressure difference is generated in front of the vane by the rotational movement of the vane of the blowing fan 7, and thus the air inlet hole 2 formed on both sides of the tray 4 Through the outside cold air flows into the tray (4) through each of the battery module (1) constituting the battery pack through the air outlet (5) of the cover 6 installed on the tray 4 and It is discharged through the exhaust duct 8 connected thereto.
이 때, 트레이(4)에 안착된 배터리 모듈(1)은 외부에서 유입된 찬공기와의 열교환 작업을 통해 냉각되며, 더워진 공기는 대류 및 송풍팬(7)의 토출작용에 의해 신속히 커버(6)의 공기배출구(5)를 통해 배출되어 공기배출구(5)에 연결된 배기덕트(8)를 따라 유동하여 외부로 배출된다.At this time, the battery module 1 seated on the tray 4 is cooled by heat exchange with cold air introduced from the outside, and the heated air is quickly covered by the convection and discharge action of the blowing fan 7 ( It is discharged through the air outlet 5 of 6) flows along the exhaust duct (8) connected to the air outlet (5) is discharged to the outside.
따라서, 본 발명에서는 송풍팬(7)의 날개차의 회전운동에 의한 공기의 압송작용에 의해 배터리 모듈(1)을 강제 냉각시키므로써 종래의 자연 냉각 방식에 비해 냉각 작용이 매우 효과적으로 이루어지게 된다.Therefore, in the present invention, the forced cooling of the battery module 1 by the air pressure action by the rotational movement of the vane of the blower fan 7 is more effective than the conventional natural cooling method.
이상에서와 같이, 본 발명은 전기 자동차의 트렁크에 설치된 배터리 모듈에서 발생하는 열을 송풍팬의 공기 압송작용을 이용하여 수직 방향으로 강제 배출시켜 보다 효과적으로 배터리 모듈의 온도를 적정 온도로 유지할 수 있게 된다.As described above, the present invention can be forced to discharge the heat generated in the battery module installed in the trunk of the electric vehicle in the vertical direction by using the air-pneumatic action of the blower fan can more effectively maintain the temperature of the battery module at an appropriate temperature .
따라서, 배터리 모듈의 성능을 최적의 상태로 유지하는 한편 배터리 모듈의 사용 수명을 최대로 유지할 수 있게 되므로, 배터리 모듈을 자주 교체해야 하는 차량 관리 상의 불편함을 해소할 수 있을 뿐만 아니라, 배터리 모듈의 잦은 교체에 따른 비용의 과다한 지출을 방지하여 사용자에게 경제적인 이익을 줄 수 있게 된다.Therefore, it is possible to maintain the performance of the battery module at the optimum state while maintaining the maximum service life of the battery module, thereby eliminating the inconvenience of vehicle management that requires frequent replacement of the battery module. It is possible to provide an economic benefit to the user by avoiding excessive expenses of frequent replacement.
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| PR1001 | Payment of annual fee |
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