KR100766268B1 - 전지팩을 위한 공조필터 자동관리장치 및 그 자동관리방법 - Google Patents

전지팩을 위한 공조필터 자동관리장치 및 그 자동관리방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 전지팩을 위한 공조필터 자동관리장치 및 그 자동관리방법에 관한 것으로, 적어도 하나의 전지셀과; 소정 전지셀과 인접한 전지셀 간에 공기유동통로가 확보되도록 각 전지셀을 수납 가능하게 수용하고, 일측에 공기유입구 그리고 타측에 공기배출구가 마련되는 케이스로 이루어진 전지팩을 위한 공조필터 자동관리장치에 있어서, 상기 케이스의 공기유입구 외측단부에 착탈 가능하게 구비되는 공조필터와; 상기 케이스의 공기유입구와 공기배출구중 어느 한 쪽에 구비되는 송풍팬과; 이 송풍팬이 장착되지 않는 나머지 한 쪽에 배치되어 외부로부터 상기 케이스의 내부로 유입되거나 그 케이스의 내부로부터 외부로 배출되는 공기흐름을 감지하는 유속센서와; 상기 전지팩의 전지셀, 송풍팬 및 유속센서와 각각 접속되어 각 전지셀의 전류, 전압 및 온도를 측정하고 상기 송풍팬 및 유속센서를 전기적으로 제어하는 제어부(BMS)와; 이 제어부와 접속되어 운전자 또는 사용자에게 상기 공조필터의 미장착상태 또는 교체시기를 알려주는 예고수단으로 이루어진 것을 특징으로 한다.
전지팩, 공조필터, 자동관리장치

Description

전지팩을 위한 공조필터 자동관리장치 및 그 자동관리방법{AUTO MANAGEMENT SYSTEM FOR AIR FILTER USED IN BATTERY PACK AND AUTO MANAGEMENT METHOD FOR THE SAME}
도 1은 종래 기술에 따른 전지팩 공조장치를 보여주는 개략도.
도 2는 본 발명에 따른 전지팩을 위한 공조필터 자동관리장치를 보여주는 개략도.
도 3은 본 발명에 따른 전지팩을 위한 공조필터 자동관리방법을 설명하는 흐름도.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
2: 공기유입구 3: 공기배출구
4: 케이스 4a: 본체
4b: 커버 5: 전지팩
6: 공조필터 7: 송풍팬
8: 온도센서 9a: 제어부
10: 유속센서 11: 덕트
본 발명은 전지팩을 위한 공조필터 자동관리장치 및 그 자동관리방법에 관한 것으로, 특히 전지팩의 공기유입구 또는 공기배출구의 주위에 제어부(BMS; Battery Management System)와 접속되는 유속센서를 구비하여 그 유속센서를 통해 공기의 유속을 감지해 그 전지팩의 공조필터의 교체시기 또는 미장착 여부를 운전자 또는 작업자에게 미리 알려 전지팩의 성능저하 또는 수명저하를 사전에 방지하고, 아울러 전지팩이 작동중에 항상 정상온도범위로 유지되도록 송풍팬을 효과적으로 제어할 수 있도록 하는 전지팩을 위한 공조필터 자동관리장치 및 그 자동관리방법에 관한 것이다.
일반적으로, 기존 내연기관에다 전지를 부분적인 동력원으로서 이용하는 하이브리드 자동차(HEV)나, 전지를 주요 동력원으로서 이용하는 전기 자동차(EV)는 어떻게 해당 전지를 최적의 상태로 유지시켜 최대한의 출력을 낼 수 있도록 하느냐의 여부에 따라 해당 자동차의 성능이 좌우되게 되어 있다.
한 예로, 기존의 전지팩 공조장치(1)는 도 1에 도시된 바와 같이, 다수 개의 전지셀(도시되지 않음)과, 이 전지셀을 구비하고 소정 전지셀과 인접한 전지셀 간에 공기유동통로가 확보되도록 각 전지셀을 수납 가능하게 수용하며, 일측에 공기유입구(2) 그리고 타측에 공기배출구(3)가 마련된 케이스(4)로 이루어진 전지팩(5)과; 상기 공기유입구(2) 주위에 착탈 가능하게 구비되는 공조필터(6)와; 상기 공기배출구(3)에 구비되는 송풍팬(7)과; 상기 공기유입구(2)의 주위에 배치되어 상기 전지팩(5)으로부터 발생되는 열을 감지하는 온도센서(8)와; 상기 전지팩(5)의 전지 셀, 송풍팬(7) 및 온도센서(8)와 각각 접속되어 각 전지셀의 전류, 전압 및 온도를 측정하고 상기 송풍팬(7)과 온도센서(8)를 전기적으로 제어하는 제어부(BMS)(9)로 이루어져 있다.
그에 따라, 상기 제어부(9)는 전지팩(5)이 방전 또는 충전될 시 상기 온도센서(8)를 통해 전지팩(5)으로부터 발생되는 열을 감지해 그 전지팩으로부터 발생되는 열이 정상온도범위이면 송풍팬(7)을 해당 작동모드로 계속해서 제어하고, 정상온도범위가 아니면 전지팩(5)의 온도가 정상범위에 이르도록 송풍팬(7)의 출력을 증감시키게 된다.
그러나, 종래는 전지팩의 공기유입구의 내부에 제어부와 접속되는 온도센서만이 구비되어 있었기 때문에 공조필터의 미장착상태 또는 교체시기를 정확히 감지할 수 없었으며, 그로 인해 상당량의 먼지가 공조필터에 달라붙는 경우에도 운전자 또는 사용자는 미리 그러한 사실을 감지하지 못해 전지팩의 성능저하 또는 수명저하를 발생시키게 되는 문제점이 있었다.
이에, 본 발명은 전술한 문제점을 해소하기 위해 안출된 것으로, 그 목적은 전지팩에 구비되는 공조필터의 교체시기 또는 미장착상태를 미리 운전자 또는 사용자에게 알려 신속히 대처할 수 있게 함으로써 궁극적으로 전지팩의 성능저하 또는 수명저하를 사전에 방지할 수 있도록 하는 전지팩을 위한 공조필터 자동관리장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 전지팩에 구비되는 공조필터의 교체시기 또는 미장착 상태를 미리 운전자 또는 사용자에게 알려 신속히 대처할 수 있게 하고, 아울러 전지팩의 온도를 최적으로 유지시켜 궁극적으로 전지팩의 성능저하 또는 수명저하를 사전에 방지할 수 있도록 하는 전지팩을 위한 공조필터 자동관리방법을 제공하는 것이다.
전술한 목적을 달성하기 위해, 본 발명에 따른 전지팩을 위한 공조필터 자동관리장치는 적어도 하나의 전지셀과; 소정 전지셀과 인접한 전지셀 간에 공기유동통로가 확보되도록 각 전지셀을 수납 가능하게 수용하고, 일측에 공기유입구 그리고 타측에 공기배출구가 마련되는 케이스로 이루어진 전지팩을 위한 공조필터 자동관리장치에 있어서,
상기 케이스의 공기유입구 외측단부에 착탈 가능하게 구비되는 공조필터와; 상기 케이스의 공기유입구와 공기배출구중 어느 한 쪽에 구비되는 송풍팬과; 이 송풍팬이 장착되지 않는 나머지 한 쪽에 배치되어 외부로부터 상기 케이스의 내부로 유입되거나 그 케이스의 내부로부터 외부로 배출되는 공기흐름을 감지하는 유속센서와; 상기 전지팩의 전지셀, 송풍팬 및 유속센서와 각각 접속되어 각 전지셀의 전류, 전압 및 온도를 측정하고 상기 송풍팬 및 유속센서를 전기적으로 제어하는 제어부(BMS)와; 이 제어부와 접속되어 운전자 또는 사용자에게 상기 공조필터의 미장착상태 또는 교체시기를 알려주는 예고수단으로 이루어진 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 전지팩을 위한 공조필터 자동관리방법은 송풍팬을 가동하는 단계와; 유속센서를 통해 공기의 유속을 감지하는 단계와; 감지된 유속이 미리 해당 송풍팬에 대해 표준화되어 제어부(BMS)의 메모리부에 저장된 필터교체범위, 정상적인 필터운용범위 및 필터미장착범위 정보중 어느 것에 속하는지 판단하는 단계와; 상기 판단결과, 감지된 유속이 필터교체범위 또는 필터미장착범위에 속하는 경우 예고수단을 통해 운전자 또는 사용자에게 해당정보를 알리는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
이하, 본 발명에 따른 전지팩을 위한 공조필터 자동관리장치를 도 2를 참조하여 설명하면 다음과 같다.
도 2는 본 발명에 따른 전지팩을 위한 공조필터 자동관리장치를 보여주는 개략도이다.
본 발명에 따른 전지팩을 위한 공조필터 자동관리장치는 적어도 하나의 전지셀(도시되지 않음)과; 소정 전지셀과 인접한 전지셀 간에 공기유동통로가 확보되도록 각 전지셀을 수납 가능하게 수용하고, 일측에 공기유입구(2) 그리고 타측에 공기배출구(3)가 마련되는 케이스(4)로 이루어진 전지팩(5)을 위한 공조필터 자동관리장치에 있어서,
상기 케이스(4)의 공기유입구(2) 외측단부에 착탈 가능하게 구비되는 공조필터(6)와;
상기 케이스(4)의 공기유입구(2)와 공기배출구(3)중 어느 한 쪽에 구비되는 송풍팬(7)과;
이 송풍팬이 장착되지 않는 나머지 한 쪽에 배치되어 외부로부터 상기 케이스(4)의 내부로 유입되거나 그 케이스의 내부로부터 외부로 배출되는 공기흐름을 감지하는 유속센서(10)와;
상기 전지팩(5)의 전지셀(도시되지 않음), 송풍팬(7) 및 유속센서(10)와 각각 접속되어 각 전지셀의 전류, 전압 및 온도를 측정하고 상기 송풍팬(7) 및 유속센서(10)를 전기적으로 제어하는 제어부(BMS)(9a)와;
이 제어부와 접속되어 운전자 또는 사용자에게 상기 공조필터(6)의 미장착상태 또는 교체시기를 알려주는 예고수단(도시되지 않음)으로 이루어져 있다.
여기에서, 상기 케이스(4)는 전지셀을 수용하는 본체(4a)와, 이 본체의 전지셀을 외부로부터 보호하는 커버(4b)로 이루어지는 것이 바람직하다.
상기 케이스(4)의 본체(4a)와 커버(4b)중 하나에는 공기유입구(2)가 구비되고 나머지 하나에는 공기배출구(3)가 구비되며, 상기 유속센서(10)는 공기유입구(2)와 공기배출구(3)중 송풍팬(7)이 장착되지 않는 쪽에 설치되는 것이 바람직하다.
상기 예고수단은 표시램프 또는 스피커일 수 있으며, 상기 표시램프는 자동차의 경우 운전석측 계기판에 구비되는 것이 바람직하고, 상기 스피커는 차량에 구비된 기존의 것을 이용하는 것이 바람직하다.
상기 유속센서(10)와 인접한 부분에는 상기 제어부(9a)와 전기적으로 접속되는 온도센서(8)가 더 배치될 수 있다.
상기 케이스(4)의 각 공기유입구(2)와 공기배출구(3)는 별도의 덕트(11)로 이루어지거나 몰딩방식을 통해 그 케이스의 해당 벽면으로부터 외측으로 돌출되게 형성될 수 있다.
전술한 바와 같이 구성된 전지팩을 위한 공조필터 자동관리장치의 공조필터 자동관리방법을 도 3을 참조하여 설명하면 다음과 같다.
먼저, 제어부(BMS)(9a)는 송풍팬(7)을 가동하여 유속센서(10)를 통해 공기의 유속을 감지한다(단계 300 및 단계 305).
상기 단계 305에서 감지된 유속이 미리 해당 송풍팬(7)에 대해 표준화되어 제어부(9a)의 메모리부에 저장된 필터교체범위, 정상적인 필터운용범위 및 필터미장착범위 정보중 어느 것에 속하는지 판단한다(단계 310, 단계 315 및 단계 320).
상기 판단결과, 감지된 유속이 필터교체범위 또는 필터미장착범위에 속하는 경우 예고수단을 통해 운전자 또는 사용자에게 해당정보를 알린다(단계 325, 또는 단계 350).
이어서, 상기 판단결과, 감지된 유속이 정상적인 필터운용범위에 속하는 것으로 확인된 경우 온도센서(8)를 통해 전지팩(5)의 온도를 주기적으로 체크한다(단계 330).
이어서, 상기 체크된 온도가 메모리부에 미리 저장된 해당 전지팩(5)의 정상온도범위 정보에 속하는지 판단한다(단계 335).
이어서, 상기 단계 335에서의 판단결과 상기 전지팩(5)의 온도가 정상온도범위에 속하는 경우 송풍팬(7)을 해당 작동모드로 계속해서 제어한다(단계 340).
이어서, 상기 단계 335에서의 판단결과 상기 전지팩(5)의 온도가 정상온도범위에 속하지 않는 경우 전지팩의 온도가 정상범위에 이르도록 송풍팬(7)의 출력을 증감시킨다(단계 345).
전술한 바와 같이, 본 발명은 전지팩에 구비되는 공조필터의 교체시기 또는 미장착상태를 미리 운전자 또는 사용자에게 알려 신속히 대처할 수 있게 하고, 아울러 전지팩의 온도를 최적으로 유지시켜 궁극적으로 전지팩의 성능저하 또는 수명저하를 사전에 방지할 수 있게 한다.

Claims (11)

  1. 적어도 하나의 전지셀과; 소정 전지셀과 인접한 전지셀 간에 공기유동통로가 확보되도록 각 전지셀을 수납 가능하게 수용하고, 일측에 공기유입구 그리고 타측에 공기배출구가 마련되는 케이스로 이루어진 전지팩을 위한 공조필터 자동관리장치에 있어서,
    상기 케이스의 공기유입구 외측단부에 착탈 가능하게 구비되는 공조필터와;
    상기 케이스의 공기유입구와 공기배출구중 어느 한 쪽에 구비되는 송풍팬과;
    이 송풍팬이 장착되지 않는 나머지 한 쪽에 배치되어 외부로부터 상기 케이스의 내부로 유입되거나 그 케이스의 내부로부터 외부로 배출되는 공기흐름을 감지하는 유속센서와;
    상기 전지팩의 전지셀, 송풍팬 및 유속센서와 각각 접속되어 각 전지셀의 전류, 전압 및 온도를 측정하고 상기 송풍팬 및 유속센서를 전기적으로 제어하는 제어부(BMS)와;
    이 제어부와 접속되어 운전자 또는 사용자에게 상기 공조필터의 미장착상태 또는 교체시기를 알려주는 예고수단
    으로 이루어진 것을 특징으로 하는 전지팩을 위한 공조필터 자동관리장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 케이스는 전지셀을 수용하는 본체와, 이 본체의 전지셀을 외부로부터 보호하는 커버로 이루어진 것인 전지팩을 위한 공조필터 자동관리 장치.
  3. 제2항에 있어서, 상기 케이스의 본체와 커버중 하나에는 공기유입구가 구비되고 나머지 하나에는 공기배출구가 구비되며, 상기 유속센서는 공기유입구와 공기배출구중 송풍팬이 장착되지 않는 쪽에 설치되는 것인 전지팩을 위한 공조필터 자동관리장치.
  4. 제1항에 있어서, 상기 예고수단은 표시램프 또는 스피커인 것인 전지팩을 위한 공조필터 자동관리장치.
  5. 제3항에 있어서, 상기 유속센서와 인접한 부분에는 상기 제어부와 전기적으로 접속되는 온도센서가 더 배치된 것인 전지팩을 위한 공조필터 자동관리장치.
  6. 제1항에 있어서, 상기 케이스의 각 공기유입구와 공기배출구는 덕트로 이루어진 것인 전지팩을 위한 공조필터 자동관리장치.
  7. 송풍팬을 가동하는 단계와;
    유속센서를 통해 공기의 유속을 감지하는 단계와;
    감지된 유속이 미리 해당 송풍팬에 대해 표준화되어 제어부(BMS)의 메모리부에 저장된 필터교체범위, 정상적인 필터운용범위 및 필터미장착범위 정보중 어느 것에 속하는지 판단하는 단계와;
    상기 판단결과, 감지된 유속이 필터교체범위 또는 필터미장착범위에 속하는 경우 예고수단을 통해 운전자 또는 사용자에게 해당정보를 알리는 단계
    를 포함하는 전지팩을 위한 공조필터 자동관리방법.
  8. 제7항에 있어서, 상기 판단단계에서 감지된 유속이 정상적인 필터운용범위에 속하는 것으로 확인된 경우 온도센서를 통해 전지팩의 온도를 주기적으로 체크하는 단계를 더 포함하는 것인 전지팩을 위한 공조필터 자동관리방법.
  9. 제8항에 있어서, 상기 체크된 온도가 메모리부에 미리 저장된 해당 전지팩의 정상온도범위에 속하는지 판단하는 단계를 더 포함하는 것인 전지팩을 위한 공조필터 자동관리방법.
  10. 제9항에 있어서, 상기 판단결과, 상기 전지팩의 온도가 정상온도범위에 속하는 경우 송풍팬을 해당 작동모드로 계속해서 제어하는 것인 전지팩을 위한 공조필터 자동관리방법.
  11. 제9항에 있어서, 상기 판단결과, 상기 전지팩의 온도가 정상온도범위에 속하지 않는 경우 전지팩의 온도가 정상범위에 이르도록 송풍팬의 출력을 증감시키는 단계를 더 포함하는 것인 전지팩을 위한 공조필터 자동관리방법.
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