KR100783927B1 - Apparatus for discharging harmful gases and fine dusts of battery in hybrid electric vehicle - Google Patents
Apparatus for discharging harmful gases and fine dusts of battery in hybrid electric vehicle Download PDFInfo
- Publication number
- KR100783927B1 KR100783927B1 KR1020060101444A KR20060101444A KR100783927B1 KR 100783927 B1 KR100783927 B1 KR 100783927B1 KR 1020060101444 A KR1020060101444 A KR 1020060101444A KR 20060101444 A KR20060101444 A KR 20060101444A KR 100783927 B1 KR100783927 B1 KR 100783927B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- battery
- duct
- harmful gas
- dust
- cooling
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60H—ARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
- B60H1/00—Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices
- B60H1/00271—HVAC devices specially adapted for particular vehicle parts or components and being connected to the vehicle HVAC unit
- B60H1/00278—HVAC devices specially adapted for particular vehicle parts or components and being connected to the vehicle HVAC unit for the battery
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
- B01D53/30—Controlling by gas-analysis apparatus
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
- H01M10/61—Types of temperature control
- H01M10/613—Cooling or keeping cold
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
- H01M10/62—Heating or cooling; Temperature control specially adapted for specific applications
- H01M10/625—Vehicles
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
- H01M10/66—Heat-exchange relationships between the cells and other systems, e.g. central heating systems or fuel cells
- H01M10/663—Heat-exchange relationships between the cells and other systems, e.g. central heating systems or fuel cells the system being an air-conditioner or an engine
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60H—ARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
- B60H1/00—Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices
- B60H1/00357—Air-conditioning arrangements specially adapted for particular vehicles
- B60H1/00385—Air-conditioning arrangements specially adapted for particular vehicles for vehicles having an electrical drive, e.g. hybrid or fuel cell
- B60H1/004—Air-conditioning arrangements specially adapted for particular vehicles for vehicles having an electrical drive, e.g. hybrid or fuel cell for vehicles having a combustion engine and electric drive means, e.g. hybrid electric vehicles
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60H—ARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
- B60H1/00—Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices
- B60H1/00507—Details, e.g. mounting arrangements, desaeration devices
- B60H1/00557—Details of ducts or cables
- B60H1/00564—Details of ducts or cables of air ducts
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M2220/00—Batteries for particular applications
- H01M2220/20—Batteries in motive systems, e.g. vehicle, ship, plane
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
- Y02T10/70—Energy storage systems for electromobility, e.g. batteries
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
Abstract
Description
도 1은 통상적인 하이브리드 전기 차량의 예를 도시한 구성도,1 is a configuration diagram showing an example of a conventional hybrid electric vehicle,
도 2는 본 발명에 따른 자동 배출 장치의 구성도, 2 is a block diagram of an automatic discharge device according to the present invention,
도 3은 본 발명에 따른 자동 배출 장치의 작동상태도, 3 is an operating state of the automatic discharge device according to the invention,
도 4는 본 발명의 자동 배출 장치에서 유해가스 및 분진을 검출하기 위한 센서의 설치상태를 예시한 도면,4 is a view illustrating an installation state of a sensor for detecting harmful gas and dust in the automatic discharge device of the present invention,
도 5a는 본 발명의 자동 배출 장치가 설치된 차량에서 평상시 차량 공조상태를 나타낸 개략도, Figure 5a is a schematic diagram showing the normal vehicle air conditioning in a vehicle equipped with the automatic discharge device of the present invention,
도 5b는 본 발명의 자동 배출 장치가 설치된 차량에서 자동배출모드의 공기 이동 경로를 나타낸 개략도,Figure 5b is a schematic diagram showing the air movement path of the automatic discharge mode in a vehicle equipped with the automatic discharge device of the present invention,
도 6은 본 발명에 따른 자동 배출 장치의 동작순서를 나타낸 순서도.Figure 6 is a flow chart showing the operation sequence of the automatic discharge device according to the present invention.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>
10 : 에어컨 장치 20 : 배터리10: air conditioner unit 20: battery
22 : 파워 케이블 프로텍터 23 : 분기관22: power cable protector 23: branch pipe
31 : 냉각공기 덕트 32 : 덕트 개폐수단31: cooling air duct 32: duct opening and closing means
35 : 인렛 덕트 개페수단 38 : 경고수단35: inlet duct opening means 38: warning means
40 : 배터리 냉각 시스템 41 : 냉각 덕트40: battery cooling system 41: cooling duct
42 : 인렛 덕트 43 : 아울렛 덕트42: Inlet Duct 43: Outlet Duct
50 : 유해가스 및 분진 검출부 51, 52 : 센서50: harmful gas and
60 : 제어부60: control unit
본 발명은 공조장치를 이용한 하이브리드 전기 차량의 배터리 유해가스 및 분진 자동 배출 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 하이브리드 전기 차량에서 차량 실내 또는 트렁크룸에 탑재된 고전압 배터리의 발열 및 발화 발생시에 배터리로부터 발생한 유해가스 및 분진이 감지되면 에어컨 장치에 의해 냉각된 공기를 배터리로 공급하여 배터리를 냉각하는 동시에 배터리로부터 발생된 유해가스 및 분진을 외부로 강제 배출시켜 주는 유해가스 및 분진 자동 배출 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a device for automatically discharging harmful gas and dust of a battery of a hybrid electric vehicle using an air conditioning apparatus, and more particularly, to generate heat and ignition of a high voltage battery mounted in a vehicle interior or a trunk room in a hybrid electric vehicle. The present invention relates to a device for automatically discharging harmful gas and dust, which supplies air cooled by an air conditioner to a battery when the harmful gas and dust are detected, thereby cooling the battery and forcibly discharging harmful gas and dust generated from the battery to the outside.
일반적으로 넓은 의미의 하이브리드 차량은 서로 다른 두 종류 이상의 동력원을 효율적으로 조합하여 차량을 구동시키는 것을 의미하나, 대부분의 경우는 연료를 사용하는 엔진과 배터리의 전력으로 구동되는 전기모터에 의해 구동력을 얻는 차량을 의미하며, 이를 하이브리드 전기 차량, 즉 HEV(hybrid electric vehicle)라 부르고 있다.In general, a hybrid vehicle in a broad sense means driving a vehicle by efficiently combining two or more different power sources, but in most cases, a driving force is obtained by an electric motor driven by a fuel-powered engine and a battery. A vehicle, which is called a hybrid electric vehicle, that is, a hybrid electric vehicle (HEV).
상기한 하이브리드 전기 차량은 엔진과 전기모터를 동력원으로 하여 다양한 구조를 형성할 수 있는데, 현재까지 연구되고 있는 대부분의 차량은 병렬형이나 직렬형 중에서 하나를 채택하고 있다.The hybrid electric vehicle can form a variety of structures using the engine and the electric motor as a power source, most of the vehicles being studied up to now adopt either parallel or in series.
이 중에서 병렬형은 엔진이 배터리를 충전시키기도 하나 전기모터와 함께 차량을 직접 구동시키도록 되어 있는 것으로, 구조가 직렬형보다 상대적으로 복잡하고 제어로직이 복잡하다는 단점은 있지만, 엔진의 기계적 에너지와 배터리의 전기에너지를 동시에 사용할 수 있어 에너지를 효율적으로 사용할 수 있다는 장점 때문에 승용차 등에 널리 채택되고 있는 구조이다.Among them, the parallel type is used to charge the battery, but to drive the vehicle directly with the electric motor. The disadvantage is that the structure is relatively more complicated than the series type and the control logic is more complicated. It can be used at the same time, because it can use the energy efficiently, the structure is widely adopted in passenger cars.
특히, 엔진과 전기모터의 최적 작동영역을 이용하므로 구동 시스템 전체의 연비를 향상시킴은 물론 제동시에는 전기모터로 에너지를 회수하므로 효율적인 에너지의 이용이 가능하다. In particular, the optimum operating area of the engine and the electric motor is used to improve the fuel efficiency of the entire drive system, as well as to recover energy from the electric motor during braking, thereby enabling efficient use of energy.
그리고, 상기한 하이브리드 전기 차량에는 차량 전반의 제어를 담당하는 차량 제어기(Hybrid Control Unit, HCU)가 탑재되어 있고, 또한 시스템을 구성하는 각 장치별로 제어기를 구비하고 있다.The hybrid electric vehicle is equipped with a vehicle control unit (HCU) for controlling the overall vehicle, and is provided with a controller for each device constituting the system.
예컨대, 엔진 작동의 전반을 제어하는 엔진 제어기(Engine Control Unit, ECU), 전기모터 작동의 전반을 제어하는 모터 제어기(Motor Control Unit, MCU), 변속기를 제어하는 변속기 제어기(Transmission Control Unit, TCU), 배터리의 작동을 제어하는 배터리 관리 시스템(Battery Management System, BMS), 실내 온도 제어를 담당하는 에어컨 제어기(Full Auto Temperature Controller, FATC) 등이 구 비되어 있다.For example, an engine control unit (ECU) for controlling the overall operation of the engine, a motor control unit (MCU) for controlling the overall operation of the electric motor, a transmission control unit (TCU) for controlling the transmission The battery management system (Battery Management System (BMS)) that controls the operation of the battery, the air conditioning controller (Full Auto Temperature Controller, FATC) that controls the room temperature is provided.
이러한 제어기들은 상위 제어기인 차량 제어기를 중심으로 고속 CAN 통신라인(예, 500kbps)으로 연결되어, 제어기들 상호 간에 정보를 주고받으면서 상위 제어기는 하위 제어기에 명령을 전달하도록 되어 있다. These controllers are connected to a high-speed CAN communication line (for example, 500kbps) around a vehicle controller, which is an upper controller, so that the upper controller transmits commands to the lower controller while exchanging information between the controllers.
한편, 하이브리드 전기 차량에는 전기모터와 인버터, 그리고 전기모터의 구동전력을 제공하는 고전압 배터리가 필수적으로 장착되는 바, 전기모터와 인버터가 엔진룸에, 배터리는 차량 실내 내지 트렁크룸에 탑재되는 구조와, 모터는 엔진룸에, 인버터와 배터리가 차량 실내 내지 트렁크룸에 탑재되는 구조로 나누어진다.Meanwhile, a hybrid electric vehicle is essentially equipped with an electric motor, an inverter, and a high voltage battery that provides driving power of the electric motor. The electric motor and the inverter are mounted in an engine room, and the battery is mounted in a vehicle interior or a trunk room. The motor is divided into a structure in which an inverter and a battery are mounted in an engine room or a trunk room in an engine room.
첨부한 도 1은 통상적인 하이브리드 전기 차량의 예를 도시한 구성도로서, 도시한 예는 전기모터(미도시됨)와 인버터(2)는 엔진룸에, 배터리(3)는 차량 실내 뒷좌석의 시트 밑에 탑재된 차량의 예를 보여주고 있다.1 is a configuration diagram showing an example of a conventional hybrid electric vehicle, in which the electric motor (not shown) and the
통상 차량 실내 뒷좌석 쪽으로 탑재된 배터리(3)와 엔진룸의 전기동력부품 간에는 파워 케이블로 연결되고, 상기 파워 케이블은 이를 둘러싸고 있는 관 형태의 프로텍터(4)로 차폐되어 보호된다.Normally, the
도시한 예의 하이브리드 전기 차량에서는 다음과 같은 문제점이 있다.The hybrid electric vehicle of the illustrated example has the following problems.
배터리(3)가 트렁크룸에 격리되어 있지 않고 차량 실내에 탑재된 차량에서는 배터리의 발열/발화문제가 발생하는 경우에 배터리로부터 발생한 유해한 성분의 가스 및 분진이 차량 실내로 급속하게 채워질 수 있다.In a vehicle in which the
이 경우 운전자의 시야 미확보로 인한 차량의 안전사고 및 유해가스 흡입에 의한 신체 손상 등의 심각한 문제가 발생하게 된다.In this case, serious problems such as a safety accident of the vehicle due to the driver's unclear visibility and a physical damage due to inhalation of harmful gas occur.
종래의 하이브리드 전기 차량에는 차량 실내에 탑재된 배터리의 발열 및 발화 발생시에 추가적인 발열 및 발화를 방지하고 배터리로부터 발생한 유해가스와 분진을 제거하기 위한 어떠한 대응방안도 마련되어 있지 않은 것이 현실이다. In the conventional hybrid electric vehicle, it is a reality that no countermeasure for preventing additional heat and ignition and removing harmful gas and dust generated from the battery is not provided when the battery mounted inside the vehicle generates heat and ignition.
따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 발명한 것으로서, 배터리를 냉각시켜 이후의 추가적인 발열 및 발화를 방지하는 동시에 배터리로부터 발생한 유해가스 및 분진을 자동 배출시켜 유해가스 및 분진에 의한 차량 안전사고 및 탑승자의 신체 손상을 방지하는 하이브리드 전기 차량의 배터리 유해가스 및 분진 자동 배출 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.Accordingly, the present invention has been invented to solve the above problems, and by cooling the battery to prevent further heat and ignition afterwards, at the same time to automatically discharge the harmful gas and dust generated from the battery vehicle safety by harmful gas and dust An object of the present invention is to provide a battery harmful gas and dust automatic discharge device of a hybrid electric vehicle to prevent accidents and body damage of the occupant.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
본 발명은, 전기모터의 구동전력을 제공하는 고전압 배터리의 발열/발화 발생시에 상기 배터리를 냉각하고 배터리로부터 발생한 유해가스 및 분진을 자동 제거하기 위한 것으로서, The present invention is to cool the battery when the heat generation / ignition of the high voltage battery providing the driving power of the electric motor and to automatically remove the harmful gas and dust generated from the battery,
냉각공기를 제공하는 에어컨 장치와;An air conditioner device for providing cooling air;
상기 에어컨 장치로부터 배터리 냉각 시스템의 냉각 덕트로 연결되어 에어컨 장치에 의해 제공되는 냉각공기를 배터리 쪽으로 안내하는 냉각공기 덕트와;A cooling air duct connected to the cooling duct of the battery cooling system and guiding cooling air provided by the air conditioning device toward the battery;
상기 냉각공기 덕트의 냉각공기 유입구부에 설치되는 덕트 개폐수단과;Duct opening and closing means installed in the cooling air inlet of the cooling air duct;
상기 냉각 덕트에서 차량 외부로 연결되어 배터리로부터 발생한 유해가스 및 분진이 냉각공기와 함께 배출되는 아울렛 덕트와;An outlet duct connected to the outside of the vehicle from the cooling duct to discharge harmful gas and dust generated from the battery together with the cooling air;
상기 배터리 주변에 설치되어 배터리로부터 발생한 유해가스 및 분진을 검출하는 유해가스 및 분진 검출부와;A harmful gas and dust detection unit installed around the battery to detect harmful gas and dust generated from the battery;
상기 유해가스 및 분진 검출부의 신호로부터 일정 농도 이상의 유해가스 또는 분진이 발생함을 판단한 경우 상기 에어컨 장치를 최대 구동시키고 상기 덕트 개폐수단을 개방하는 제어부;A control unit for maximally driving the air conditioner and opening the duct opening and closing means when it is determined from the signal of the noxious gas and dust detection unit that a harmful gas or dust of a predetermined concentration or more is generated;
를 포함하여 구성되는 하이브리드 전기 차량의 배터리 유해가스 및 분진 자동 배출 장치를 제공한다.It provides a battery harmful gas and dust automatic discharge device of a hybrid electric vehicle comprising a.
여기서, 상기 제어부의 제어하에 작동하고 일정 농도 이상의 유해가스 또는 분진이 발생한 경우 이를 운전자에게 알려주기 위한 경고수단을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.Here, it is characterized in that it further comprises a warning means for operating under the control of the control unit to notify the driver of the harmful gas or dust of a predetermined concentration or more.
또한 상기 냉각공기 덕트는 관 구조물로서 파워 케이블을 보호하도록 설치되고 분기관을 통해 에어컨 장치의 냉각공기가 이동하는 공조덕트 일측에 연결된 파워 케이블 프로텍터인 것을 특징으로 한다.In addition, the cooling air duct is a pipe structure is installed to protect the power cable is characterized in that the power cable protector connected to one side of the air conditioning duct to move the cooling air of the air conditioning unit through the branch pipe.
또한 상기 제어부는 일정 농도 이상의 유해가스 또는 분진이 발생함을 판단한 경우에 상기 냉각 덕트의 차량 실내로 연결된 인렛 덕트의 개폐수단을 닫아주는 것을 특징으로 한다.In addition, the control unit is characterized in that for closing the opening and closing means of the inlet duct connected to the vehicle interior of the cooling duct when it is determined that the harmful gas or dust above a predetermined concentration.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명에 대해 더욱 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings.
본 발명은 공조장치를 이용한 하이브리드 전기 차량의 배터리 유해가스 및 분진 자동 배출 장치에 관한 것으로서, 하이브리드 전기 차량에서 뜻하지 않은 고전압 배터리의 발열 및 발화가 발생한 경우에 탑승자를 배터리에서 발생한 유해가스 및 분진으로부터 보호하기 위한 유해가스 및 분진 자동 배출 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a device for automatically discharging harmful gas and dust of a battery of a hybrid electric vehicle using an air conditioning apparatus, and to protect a passenger from harmful gas and dust generated from a battery when an unexpected high-voltage battery is generated and fired in the hybrid electric vehicle. The present invention relates to a device for automatically discharging harmful gases and dust.
특히, 본 발명의 자동 배출 장치는 배터리로부터 발생한 유해가스 및 분진을 센서를 통해 감지하게 되면, 공조장치, 즉 에어컨 장치를 강제로 최대 구동시키고, 에어컨 장치에 의해 냉각된 공기를 소정 경로를 통해 배터리에 제공하는 바, 냉각공기에 의해 배터리의 추가적인 발열 및 발화가 방지되도록 하면서 배터리로부터 발생한 유해가스 및 분진을 신속히 차량 외부로 배출하도록 구성된다.In particular, when the automatic discharge device of the present invention detects the harmful gas and dust generated from the battery through the sensor, the air conditioner, that is, the air conditioner is forcibly driven to the maximum, and the air cooled by the air conditioner through the predetermined path Provided to, it is configured to quickly discharge the harmful gas and dust generated from the battery to the outside of the vehicle while preventing further heat and ignition of the battery by the cooling air.
본 발명의 자동 배출 장치는 배터리가 도 1에 예시된 바와 같이 차량 실내에 탑재된 경우뿐만 아니라 트렁크룸에 탑재된 경우에도 동일하게 적용될 수 있다. The automatic discharge device of the present invention can be equally applied to the case where the battery is mounted in the trunk room as well as when the battery is mounted in the vehicle interior as illustrated in FIG. 1.
첨부한 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예의 구성에 대해 좀더 상세히 설명하기로 한다.With reference to the accompanying drawings will be described in more detail for the configuration of the preferred embodiment according to the present invention.
첨부한 도 2는 본 발명에 따른 자동 배출 장치의 구성도이고, 도 3은 본 발명에 따른 자동 배출 장치의 작동상태도이다.2 is a configuration diagram of the automatic discharge device according to the present invention, Figure 3 is an operating state diagram of the automatic discharge device according to the invention.
여기서, 도 2는 차량 실내 공기에 의해 배터리가 냉각되는 일반 모드를, 도 3은 유해가스 및 분진을 차량 외부로 자동 배출시키는 자동배출모드를 나타낸다. 2 shows a general mode in which the battery is cooled by the vehicle indoor air, and FIG. 3 shows an automatic discharge mode for automatically discharging harmful gas and dust to the outside of the vehicle.
이에 도시한 바와 같이, 본 발명의 자동 배출 장치는 공조장치, 특히 차량 실내를 냉각하는 에어컨 장치(10)를 이용하는 것으로, 에어컨 장치(10)의 구성요소 에 대해서는 익히 널리 알려져 있으므로 설명을 생략하기로 한다.As shown in the drawing, the automatic discharging device of the present invention uses an air conditioner, in particular, an
본 발명의 자동 배출 장치에서 에어컨 장치(10)는 배터리(20)를 냉각시키기 위한 냉각공기를 제공하게 되는데, 엔진룸에 구성된 에어컨 장치(10)로부터 배터리(20) 쪽으로 냉각공기를 제공할 수 있는 소정의 경로가 필요하다.In the automatic discharge device of the present invention, the
따라서, 에어컨 장치(10)의 냉각공기를 배터리(20) 쪽으로 제공하기 위한 경로로서 냉각공기 덕트(31)가 설치되며, 배터리(20)가 차량 실내(예, 뒷좌석 시트 밑) 또는 트렁크룸에 장착되므로, 상기 냉각공기 덕트(31)는 엔진룸에서 차량 실내 또는 트렁크룸의 배터리(20) 위치로 연결되어야 한다.Therefore, the cooling
바람직하게는, 상기 냉각공기 덕트(31)로서 차량에 기설치된 파워 케이블 프로텍터(22)가 이용될 수 있다.Preferably, the
상기 파워 케이블 프로텍터(22)는 배터리(20)와 엔진룸의 전기구동부품 간을 연결하는 파워 케이블(21)을 둘러싸고 있는 관 구조물로서, 내장된 파워 케이블(21)을 차폐하여 보호하는 역할과 함께 본 발명에서는 에어컨 장치(10)로부터 제공되는 냉각된 공기를 배터리(20)로 제공하는 냉각공기 통로로 이용된다.The
본 발명의 자동 배출 장치에서는 상기 파워 케이블 프로텍터(22)를 냉각공기 덕트(31)로 이용하기 위해서 파워 케이블 프로텍터(22)의 엔진룸 쪽 단부에 별도의 분기관(23)을 설치하고, 이 분기관(23)을 에어컨 장치(10)의 냉각공기가 이동하는 공조덕트(11)의 일측에 연결한다. In the automatic discharge device of the present invention, in order to use the
그리고, 냉각공기 덕트(31)를 개폐하는 수단으로서 상기 분기관(23)의 냉각공기 유입구부에는 후술하는 제어부(60)의 제어신호에 의해 분기관(23) 통로를 선 택적으로 개폐하는 덕트 개폐수단(32)이 설치되는 바, 이 덕트 개폐수단(32)은 통로를 개폐하기 위한 개폐도어(33) 및 이 개폐도어(33)의 구동 액츄에이터이면서 제어부(60)의 제어신호에 의해 구동이 제어되는 모터(34)로 구성될 수 있다.As a means for opening / closing the cooling
또한 상기 냉각공기 덕트(31)로서 사용되는 파워 케이블 프로텍터(22)의 출구는 차량에 기설치된 배터리 냉각 시스템(40)의 냉각 덕트(41)로 연결된다.In addition, the outlet of the
하이브리드 전기 차량의 배터리 냉각 시스템(40)에서는 차량 실내 공기를 인렛 덕트(42)를 통해 배터리(20)가 내장된 냉각 덕트(41)로 유입시켜 배터리(20)를 냉각시키고 있는 바, 파워 케이블 프로텍터(22)를 냉각 덕트(41)로 연결하여 에어컨 장치(10)의 냉각공기를 냉각 덕트(41)로 공급하며, 이와 같이 공급된 냉각공기가 배터리(20)를 냉각하도록 한다.In the
상기와 같이 에어컨 장치(10)로부터 공급되는 냉각공기는 배터리(20)를 냉각시켜 배터리(20)의 추가적인 발열 및 발화를 방지하게 된다.As described above, the cooling air supplied from the
그리고, 냉각공기 덕트(31)를 통해 공급되는 냉각공기는 에어컨 장치(10) 구동시에 강제 송풍되어 공급되므로, 강제 송풍된 냉각공기가 배터리(20)에서 발생한 유해가스와 분진을 강제로 배출시키게 된다.In addition, since the cooling air supplied through the cooling
즉, 냉각공기 덕트(31)를 통해 배터리(20) 쪽으로 냉각공기를 불어넣어 줌으로써 배터리(20)에서 발생한 유해가스와 분진이 냉각공기에 밀려 냉각 덕트(41)의 출구 쪽에 설치된 아울렛 덕트(43)를 통해 차량 외부로 배출되는 것이다.That is, by blowing the cooling air toward the
또한 상기 인렛 덕트(42)에는 별도의 개폐수단(이하, 인렛 덕트 개폐수단이라 함)을 설치하는 바, 이 인렛 덕트 개폐수단(35)은 냉각공기 덕트(31)의 냉각공 기 유입구부에 설치된 덕트 개폐수단(32)과 마찬가지로 개폐도어(36) 및 제어부(60)에 의해 구동 제어되는 모터(37)로 구성될 수 있다. In addition, the
상기 인렛 덕트 개폐수단(35)은 후술하는 바와 같이 냉각공기가 냉각공기 덕트(31)를 통해 배터리(20) 쪽으로 공급될 때 제어부(60)의 제어신호에 의해 닫혀지면서 인렛 덕트(42)의 통로를 차단하도록 되어 있다.The inlet duct opening and closing means 35 is closed by the control signal of the
즉, 배터리(20)에서 유해가스 또는 분진이 발생함을 감지한 제어부(60)가 인렛 덕트 개폐수단(35)을 닫아줌으로써 유해가스 또는 분진이 차량 실내로 들어오지 못하도록 하는 것이다.That is, the
첨부한 도 4a는 본 발명의 자동 배출 장치가 설치된 차량에서 평상시 차량 공조상태를 나타낸 개략도이고, 도 4b는 본 발명의 자동 배출 장치가 설치된 차량에서 자동배출모드의 공기 이동 경로를 나타낸 개략도이다.4A is a schematic view showing a vehicle air conditioning state in a vehicle in which the automatic discharge device of the present invention is installed, and FIG. 4B is a schematic view showing an air movement path in the automatic discharge mode in a vehicle in which the automatic discharge device of the present invention is installed.
이를 참조하여 설명하면, 평상시 에어컨 장치(10)가 구동되면 도 2와 도 4a에 나타낸 바와 같이 외부 공기가 에어컨 장치(10)에 의해 냉각된 후 차량 실내로 제공되고, 또한 배터리 냉각 시스템(40)에서는 차량 실내 공기를 인렛 덕트(42)를 통해 유입시켜 배터리(20)를 냉각시킨 뒤 아울렛 덕트(43)를 통해 차량 외부로 배출시키게 된다.Referring to this, when the
이와 같이 평상시에는 덕트 개폐수단(32)이 통로를 차단하고 있는 상태가 되어 냉각공기 덕트(31)로 사용되는 파워 케이블 프로텍터(22)로는 에어컨 장치(10)의 냉각공기가 공급되지 못하며, 파워 케이블 프로텍터(22)는 파워 케이블(21)을 보호하는 본래 기능만을 담당하게 된다.In this way, the duct opening and closing means 32 is in a state of blocking the passage, so that the cooling air of the
반면, 본 발명의 자동 배출 장치가 작동된 상태에서는 도 3과 도 4b에 나타낸 바와 같이 제어부(60)가 에어컨 장치(10)를 강제로 최대 구동시키기 위한 제어신호를 출력하고, 또한 덕트 개폐수단(32)을 개방하기 위한 제어신호를 출력하는 바, 에어컨 장치(10)가 강제로 최대 구동되는 동시에 덕트 개폐수단(32)이 개방되면서 에어컨 장치(10)에 의해 냉각된 공기가 파워 케이블 프로텍터(22)를 통해 배터리 냉각 시스템(40)의 냉각 덕트(41)로 공급되게 된다.On the other hand, in the operating state of the automatic discharge device of the present invention, as shown in Fig. 3 and 4b, the
이와 같이 냉각 덕트(41)로 공급된 냉각공기는 배터리(20)를 냉각시키면서 배터리(20)에서 발생된 유해가스와 분진을 아울렛 덕트(43)를 통해 차량 외부로 강제 배출시킨다.The cooling air supplied to the cooling
한편, 본 발명에 따른 자동 배출 장치는 고전압 배터리(20)가 발열 및 발화되면서 발생하는 유해가스 및 분진을 검출하기 위한 유해가스 및 분진 검출부(50)와, 상기 유해가스 및 분진 검출부(50)의 출력신호로부터 일정 농도 이상의 유해가스 또는 분진이 발생함을 감지한 경우 자동배출모드로 전환하는 제어부(60)를 포함한다. On the other hand, the automatic discharge device according to the present invention is a harmful gas and
상기 유해가스 및 분진 검출부(50)는 배터리(20) 주변으로 설치되는 복수개의 센서(51,52)들로 구성되며, 유해가스 또는 분진을 검출하여 제어부(60)로 전기적인 신호를 출력하도록 구비된다.The noxious gas and
상기 유해가스 및 분진 검출부(50)는 배터리 발열 및 발화시 발생하는 유해가스, 예컨대 메탄, 프로판, 수소, 이산화탄소나 분진 등을 감지하는 센서들로 구성될 수 있다.The harmful gas and
상기 제어부(60)는 유해가스 및 분진 검출부(50)를 구성하는 센서(51,52)들의 출력신호로부터 일정 농도 이상의 유해가스 또는 분진이 발생함을 감지한 경우 배터리 시스템을 오프시키기 위한 제어신호, 에어컨 장치(10)를 강제로 최대 구동시키기 위한 제어신호, 냉각공기 덕트(31)를 개방하기 위한 제어신호를 출력하여 본 발명의 자동 배출 장치를 자동배출모드로 전환시키게 된다.The
또한 본 발명의 자동 배출 장치는 유해가스 또는 분진이 발생함을 감지한 경우 이를 운전자에게 알려주기 위한 경고수단(38)을 포함하는 바, 이 경고수단(38)으로는 경고등이나 경음기, 또는 기타 경고 메시지를 운전자에게 전달할 수 있는 장치들로 실시 가능하다.In addition, the automatic discharge device of the present invention includes a warning means 38 for informing the driver when it detects the occurrence of harmful gas or dust, the warning means 38 as a warning light or horn, or other warning It can be implemented with devices that can deliver messages to the driver.
상기 경고수단(38)은 유해가스 또는 분진이 발생함을 감지한 제어부(60)가 출력하는 제어신호에 의해 작동된다.The warning means 38 is operated by a control signal output by the
본 발명의 자동 배출 장치에서 제어부(60)로서 상기한 기능을 수행하는 별도의 제어기가 추가될 수도 있으나, 에어컨 제어기에 기능을 추가하여 상기 제어부의 역할을 담당하도록 할 수도 있다.In the automatic discharge device of the present invention, a separate controller for performing the above functions may be added as the
첨부한 도 5는 본 발명에 따른 자동 배출 장치의 동작순서를 나타낸 순서도로서, 본 발명에 따른 자동 배출 장치의 작동상태를 첨부한 도 2 ~ 도 5를 참조하여 설명하면 다음과 같다.5 is a flowchart illustrating an operation sequence of the automatic discharge device according to the present invention, which will be described with reference to FIGS. 2 to 5 attached to the operation state of the automatic discharge device according to the present invention.
차량 운행 중에 제어부(60)가 유해가스 및 분진 검출부(50)의 출력신호로부터 배터리 이상 상태, 즉 일정 농도 이상의 유해가스 또는 분진이 발생함을 검출하게 되면, 배터리 시스템을 오프시키기 위한 제어신호를 출력하게 되고, 이에 따라 배터리 릴레이(24)가 오프되면서 배터리 시스템이 오프되어진다.When the
또한 제어부(60)는 에어컨 장치(10)를 강제로 최대 구동시키기 위한 제어신호를 출력하는 동시에 덕트 개폐수단(32)을 개방하기 위한 제어신호를 출력하는 바, 이에 따라 에어컨 장치(10)가 최대로 구동되면서 냉각공기가 냉각공기 덕트(31)(파워 케이블 프로텍터)를 통해 배터리(20)로 공급되게 된다.In addition, the
이때, 상기 제어부(60)는 에어컨 장치(10)의 냉각공기가 이동하는 공조덕트(11)에서 차량 실내로 냉각공기를 토출하기 위한 덕트의 개폐도어(12,13)는 모두 닫아주어 차량 실내로는 냉각공기가 공급되지 않도록 한다.In this case, the
또한 제어부(60)는 인렛 덕트 개폐수단(35)을 닫아주어 인렛 덕트(42)의 통로를 차단하는 바, 유해가스 및 분진이 냉각공기와 함께 배터리 냉각 덕트(41)에서 인렛 덕트(42)를 통해 차량 실내로 토출되지 않도록 한다.In addition, the
그리고, 제어부(60)는 경고수단(38) 작동을 위한 제어신호를 출력하여 배터리 이상 상태를 운전자에게 경고하게 된다. Then, the
상기와 같이 배터리(20)로 공급된 냉각공기는 전술한 바대로 배터리(20)를 냉각시켜 이후의 추가적인 발열 및 발화 발생을 방지하게 되고, 또한 유해가스 및 분진을 아울렛 덕트(43)를 통해 차량 외부로 강제 배출시키게 된다.As described above, the cooling air supplied to the
이후 유해가스 및 분진 검출부(50)의 출력신호로부터 유해가스 및 분진이 모두 배출됨을 판단한 경우(일정 농도 미만 검출)에는 제어부(60)가 에어컨 장치(10)를 이전 작동상태(오프 또는 사용자 조작에 따른 작동상태)로 전환시키고, 냉각공기 덕트(31)를 닫아주게 된다. Then, when it is determined that all harmful gases and dust are discharged from the output signal of the noxious gas and dust detection unit 50 (detection below a certain concentration), the
물론, 배터리 릴레이(24)는 계속 오프 상태로 유지시켜 이후 배터리(20) 사용을 금지하며, 경고수단(38)의 작동은 유지시켜 운전자에게 배터리 이상 발생을 계속해서 경고하게 된다. Of course, the
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 배터리(20) 유해가스 및 분진 자동 배출 장치에 의하면, 에어컨 장치(10)에 의해 냉각된 공기를 배터리(20)에 제공하여, 배터리(20)의 추가적인 발열 및 발화를 방지하는 동시에 냉각된 공기에 의해 유해가스 및 분진이 차량 외부로 강제 배출되도록 함으로써, 차량 안전사고 및 탑승자의 신체 손상을 효과적으로 방지할 수 있게 된다.As described above, according to the
Claims (4)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020060101444A KR100783927B1 (en) | 2006-10-18 | 2006-10-18 | Apparatus for discharging harmful gases and fine dusts of battery in hybrid electric vehicle |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020060101444A KR100783927B1 (en) | 2006-10-18 | 2006-10-18 | Apparatus for discharging harmful gases and fine dusts of battery in hybrid electric vehicle |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR100783927B1 true KR100783927B1 (en) | 2007-12-10 |
Family
ID=39140349
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020060101444A KR100783927B1 (en) | 2006-10-18 | 2006-10-18 | Apparatus for discharging harmful gases and fine dusts of battery in hybrid electric vehicle |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
KR (1) | KR100783927B1 (en) |
Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101575449B1 (en) * | 2014-02-18 | 2015-12-07 | 현대자동차주식회사 | System and method for preventing inflow of electrolyte gas |
KR101583434B1 (en) * | 2014-10-29 | 2016-01-07 | 쌍용자동차 주식회사 | Method for Protection Noxious-Gas in the Eco-friendly vehicle |
KR20160052457A (en) * | 2015-11-23 | 2016-05-12 | 쌍용자동차 주식회사 | Apparatus for Protection Noxious-Gas in the Eco-friendly vehicle |
KR20160063819A (en) * | 2014-11-27 | 2016-06-07 | 현대자동차주식회사 | Collecting device of battery gas for ventilating seat and thereof method |
KR20160082072A (en) | 2014-12-30 | 2016-07-08 | 에이치엘그린파워 주식회사 | Check valve and battery pack of eco-friendly vehicle using the same |
US9478776B2 (en) | 2011-09-21 | 2016-10-25 | Samsung Sdi Co., Ltd. | Battery pack having housing with inlet opening and closing device |
CN109461989A (en) * | 2018-11-06 | 2019-03-12 | 楚琴 | A kind of new energy car battery packet heat dissipation equipment |
CN110672483A (en) * | 2019-10-29 | 2020-01-10 | 南京北路自动化系统有限责任公司 | Low-power-consumption laser dust sensor |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH07310637A (en) * | 1994-05-18 | 1995-11-28 | Mitsubishi Motors Corp | Internal combustion engine warming-up device for hybrid electric vehicle |
JPH08238928A (en) * | 1995-03-03 | 1996-09-17 | Kansei Corp | Air cleaning device for vehicle |
KR19990024427U (en) * | 1997-12-12 | 1999-07-05 | 양재신 | Car air conditioning duct purifier |
KR20060068931A (en) * | 2004-12-17 | 2006-06-21 | 현대자동차주식회사 | Device and method for control battery temperature of hybrid electric vehicle |
-
2006
- 2006-10-18 KR KR1020060101444A patent/KR100783927B1/en active IP Right Grant
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH07310637A (en) * | 1994-05-18 | 1995-11-28 | Mitsubishi Motors Corp | Internal combustion engine warming-up device for hybrid electric vehicle |
JPH08238928A (en) * | 1995-03-03 | 1996-09-17 | Kansei Corp | Air cleaning device for vehicle |
KR19990024427U (en) * | 1997-12-12 | 1999-07-05 | 양재신 | Car air conditioning duct purifier |
KR20060068931A (en) * | 2004-12-17 | 2006-06-21 | 현대자동차주식회사 | Device and method for control battery temperature of hybrid electric vehicle |
Cited By (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US9478776B2 (en) | 2011-09-21 | 2016-10-25 | Samsung Sdi Co., Ltd. | Battery pack having housing with inlet opening and closing device |
KR101575449B1 (en) * | 2014-02-18 | 2015-12-07 | 현대자동차주식회사 | System and method for preventing inflow of electrolyte gas |
KR101583434B1 (en) * | 2014-10-29 | 2016-01-07 | 쌍용자동차 주식회사 | Method for Protection Noxious-Gas in the Eco-friendly vehicle |
KR20160063819A (en) * | 2014-11-27 | 2016-06-07 | 현대자동차주식회사 | Collecting device of battery gas for ventilating seat and thereof method |
KR101664602B1 (en) * | 2014-11-27 | 2016-10-10 | 현대자동차주식회사 | Collecting device of battery gas for ventilating seat and thereof method |
KR20160082072A (en) | 2014-12-30 | 2016-07-08 | 에이치엘그린파워 주식회사 | Check valve and battery pack of eco-friendly vehicle using the same |
KR20160052457A (en) * | 2015-11-23 | 2016-05-12 | 쌍용자동차 주식회사 | Apparatus for Protection Noxious-Gas in the Eco-friendly vehicle |
KR101627473B1 (en) | 2015-11-23 | 2016-06-03 | 쌍용자동차 주식회사 | Apparatus for Protection Noxious-Gas in the Eco-friendly vehicle |
CN109461989A (en) * | 2018-11-06 | 2019-03-12 | 楚琴 | A kind of new energy car battery packet heat dissipation equipment |
CN110672483A (en) * | 2019-10-29 | 2020-01-10 | 南京北路自动化系统有限责任公司 | Low-power-consumption laser dust sensor |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR100783927B1 (en) | Apparatus for discharging harmful gases and fine dusts of battery in hybrid electric vehicle | |
JP5565234B2 (en) | Vehicle battery exhaust system | |
JP4443158B2 (en) | Safety system for equipment for energy formation | |
EP2097287B1 (en) | Method and arrangement for discharging an energy storage system for electrical energy | |
JP4946684B2 (en) | Moving body | |
KR100835332B1 (en) | Motor vehicle capable of preventing malfunction and interrupting high-voltage system when accident occurs | |
KR100844648B1 (en) | Safety system for interception of electric shock of high voltage vehicle | |
JP5124816B2 (en) | Electric car | |
CN100410091C (en) | Air-conditioning system for vehicle | |
CN112549968A (en) | High-pressure safety control system and control method for hydrogen energy automobile | |
US8695740B1 (en) | Vehicle traction battery ventilation control | |
JP2009083671A (en) | Electric automobile | |
US11104207B2 (en) | Air duct system for battery of vehicle and controlling method for air duct system for battery of vehicle | |
KR101627473B1 (en) | Apparatus for Protection Noxious-Gas in the Eco-friendly vehicle | |
KR101636415B1 (en) | Air conditioning system for automotive vehicles | |
JP2009040189A (en) | Cooling system of electric automobile | |
JP2010030418A (en) | Vehicular air-conditioning system | |
JP2011076926A (en) | Cooling control device of on-vehicle battery | |
JP2008126748A (en) | Vehicular defogging device | |
KR20190048224A (en) | Apparatus and method for controlling air conditioning of an electric vehicle | |
KR20050007047A (en) | System for preventing a fire in engine-room for automobile and method for controlling the same | |
KR101583434B1 (en) | Method for Protection Noxious-Gas in the Eco-friendly vehicle | |
KR100557324B1 (en) | Passenger's Protection Apparatus of Automobile and the method for the Same | |
KR20090131324A (en) | Auto ventilator for parking | |
CN111608523A (en) | Vehicle air passage control system and method capable of restraining opening of multiple passenger doors |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A201 | Request for examination | ||
E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
GRNT | Written decision to grant | ||
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20121130 Year of fee payment: 6 |
|
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20131129 Year of fee payment: 7 |
|
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20141128 Year of fee payment: 8 |
|
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20171129 Year of fee payment: 11 |