KR100836398B1 - Holder for cooling of battery module - Google Patents
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Abstract
Description
도 1은 종래의 배터리 구조(일본특개평 09-086188)를 나타내는 단면도이고,1 is a cross-sectional view showing a conventional battery structure (Japanese Patent Laid-Open No. 09-086188),
도 2 내지 도 4는 종래의 배터리 지지장치(일본특개평 10-255859)를 나타내는 구성도이고,2 to 4 is a configuration diagram showing a conventional battery support device (Japanese Patent Laid-Open No. 10-255859),
도 5의 모듈A열은 종래의 배터리 구조의 경우 난류발생을 설명하기 위한 도면이고,Module A column of Figure 5 is a view for explaining the turbulence generation in the case of a conventional battery structure,
도 5의 모듈B열은 본 발명에 따른 배터리 모듈 냉각용 정류핀의 일실시예를 나타내는 단면도이고,Module B column of Figure 5 is a cross-sectional view showing an embodiment of a rectifying pin for cooling the battery module according to the present invention,
도 6은 본 발명에 따른 배터리 모듈 냉각용 정류핀의 다른 실시예를 나타내는 단면도이다.6 is a cross-sectional view showing another embodiment of the rectifying pin for cooling the battery module according to the present invention.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>
100 : 케이스 101 : 흡기구100: case 101: air intake
102 : 모듈 103 : 정류핀102 module 103: rectifier pin
본 발명은 배터리 모듈 냉각용 지지장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 복수의 배터리 모듈(이하, 모듈이라고함)을 냉각할 때 냉각풍의 흐름을 흐뜨리지 않는 정류핀을 설치하고, 모든 모듈 온도를 간단한 구조로 조정하여 온도차이를 규정치 내로 유지함으로써, 모듈의 수명을 연장시키고 부품비를 삭감할 수 있도록 한 배터리 모듈 냉각용 지지장치에 관한 것이다.The present invention relates to a support for cooling a battery module, and more particularly, to install a rectifying pin that does not disturb the flow of cooling air when cooling a plurality of battery modules (hereinafter referred to as modules), and to simplify all module temperatures The present invention relates to a battery module cooling support device, which is configured to adjust the structure to maintain a temperature difference within a specified value, thereby extending the life of the module and reducing the component cost.
일반적으로 자동차의 배터리는 자동차의 각 요소에 대한 전력공급 부품으로서 차량의 전기 부하와 발전부에 의하여 충방전을 반복하게 된다. In general, a battery of a vehicle is a power supply component for each element of the vehicle and repeats charging and discharging by the electric load and the power generation unit of the vehicle.
이러한 과정 중 배터리의 온도 상승은 배터리 내부 저항의 변화를 가져오게 되고 전기적인 성능이 저하되며, 차량의 효율적인 전기 관리가 이루어지지 못하는 문제를 가져온다. The temperature rise of the battery during this process causes a change in the internal resistance of the battery, the electrical performance is degraded, and the problem is that the efficient electrical management of the vehicle is not achieved.
특히 최근의 하이브리드 자동차의 2차 배터리의 개발 및 적용의 일반화에 따라 배터리의 내부 온도를 적정 수준으로 냉각시켜야 할 현실적 필요성이 더욱 대두하게 되었다.In particular, with the recent development and application of secondary batteries for hybrid vehicles, the practical necessity of cooling the internal temperature of the battery to an appropriate level has increased.
한편, 상기 배터리 모듈의 냉각과 관련한 종래기술로서, 일본특허공개 평09-086188(도 1) 및 평10-255859(도 2 내지 도 4)에 있어서 모듈(1,2)의 냉각온도를 규정치내로 유지하기 위해 모듈 주위에 정류 핀(15,72)을 설치하는 구조가 개시되어 있다. On the other hand, in the prior art related to the cooling of the battery module, the cooling temperature of the module (1, 2) in Japanese Patent Application Laid-Open No. 09-086188 (Fig. 1) and No. 10-255859 (Fig. 2 to Fig. 4) within a prescribed value. A structure is disclosed in which rectifying
그러나 이러한 구조는 각 모듈에 냉각풍이 송풍되는 양을 변화시키고 모듈 온도를 조정하는 효과가 있으나, 냉각풍의 흐름을 크게 흩뜨려(도 5의 모듈A열), 냉각풍의 압손(壓損)이 증대되어 냉각효과를 저하시키는 원인이 된다. However, such a structure has an effect of changing the amount of cooling air blown to each module and adjusting the module temperature, but greatly disperses the flow of cooling air (Module A in FIG. 5), thereby increasing the pressure loss of the cooling air. It causes a decrease in the cooling effect.
따라서 상기 모듈에 보다 많은 풍량을 공급하는 냉각 핀을 설치할 필요가 있어 부품비의 증가 요인이 되고 있다.Therefore, it is necessary to provide a cooling fin for supplying more air volume to the module, which is an increase factor of the component cost.
본 발명은 상기와 같은 점을 감안하여 안출한 것으로서, 복수의 모듈을 냉각할 때 냉각풍의 흐름을 흐뜨리지 않는 정류핀을 설치하고, 모든 모듈 온도를 간단한 구조로 조정하여 온도차이를 규정치 내로 유지함으로써, 모듈의 수명을 연장시키고 부품비를 삭감할 수 있도록 한 배터리 모듈 냉각용 지지장치를 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention has been made in view of the above, by installing a rectifying pin that does not disturb the flow of cooling air when cooling a plurality of modules, by adjusting the temperature of all modules in a simple structure to maintain the temperature difference within the prescribed value It is an object of the present invention to provide a support for cooling a battery module that can extend the life of the module and reduce the component cost.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은 복수의 배터리 모듈(102)을 냉각하기 위해 양측면에 흡기구(101)와 배기구가 형성된 케이스(100)와, 상기 흡기구(101)를 통해 유입된 냉각풍이 원활하게 유동하도록 상기 케이스(100)에 수납된 이웃하는 모듈(102) 사이의 빈 공간에 설치된 정류핀을 포함하는 배터리 모듈 냉각용 지지장치에 있어서, 상기 정류핀의 양측면은 냉각풍의 흐름방향을 기준으로 상하방향으로 모듈(102)의 원주면에 대응되도록 오목하게 형성되고, 상기 정류핀의 상하면은 상기 냉각풍이 원활하게 이동하도록 곡면으로 오목하게 형성된 것을 특징으로 하는 배터리 모듈 냉각용 지지장치를 제공한다.In order to achieve the above object, the present invention provides a
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바람직한 구현예로서, 상기 정류핀은 사각형, 사다리꼴 형상 중 어느 하나이거나, 얇은 판을 곡면으로 구부린 형태인 것을 특징으로 한다.In a preferred embodiment, the rectifying pin is any one of a rectangular, trapezoidal shape, or characterized in that the thin plate bent in a curved surface.
특히, 상기 정류핀은 흡기구 측에서 배기구 측으로 갈수록 단면적이 작게 형성되어 각 모듈에 송풍되는 냉각풍량이 점점 커지는 것을 특징으로 한다.In particular, the rectifier fin is characterized in that the cross-sectional area is formed smaller from the inlet port side to the exhaust port side, the amount of cooling air blown to each module gradually increases.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부도면을 참조로 상세하게 설명한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
모듈(102)을 지지하는 케이스(100) 내부에는 모듈(102)을 수용할 수 있는 공간이 형성되어 있고, 복수의 모듈(102)이 일정한 간격으로 설치되어 있으며, 상기 모듈(102)을 냉각하기 위해 케이스(100)의 양측면에 흡기구(101)와 배기구가 형성되어 있다.In the
상기 케이스(100)의 흡기구(101)에서 흡입된 냉각풍이 복수의 원통형 모듈(102) 표면에 송풍되어 모듈(102)을 냉각시키고 배출되는 구조에 있어서, 냉각풍의 흐름방향으로 이웃하는 모듈(102) 사이의 외주를 원활하게 연결시키는 접선(곡선이나 직선)으로 형성된 정류 핀(도 5 모듈B열)을 제공한다.In the structure in which the cooling wind sucked from the
상기 정류핀(103)은 모듈(102) 간에 소용돌이상으로 발생되는 냉각풍의 흩뜨림을 없애고 차가운 바람을 하류 모듈(102)까지 보내는 작용이 있다. The rectifying
상기 난류를 저감하고 또한 정류 핀 크기를 상류에서 하류로 감에 따라 작게 함으로써, 냉각풍이 송풍되는 하류 모듈(102)의 면적이 커져 방열성이 향상되고, 상류와 하류의 모듈(102) 온도차이를 없애며, 온도 균일화가 수행되어 모듈(102) 수명을 연장시킬 수 있다.By reducing the turbulence and decreasing the size of the rectifying pin from upstream to downstream, the area of the
또한 흡기에서 배출까지의 공기저항이 전체적으로 저감되므로 최소한의 냉각풍 공급으로 소정의 냉각성능을 얻을 수 있게 된다. In addition, since the air resistance from intake to discharge is reduced as a whole, it is possible to obtain a predetermined cooling performance with minimal cooling wind supply.
따라서 종래에 비해 소형 냉각팬(fan)을 사용할 수 있게 되고 부품비 삭감, 팬 소비전력, 팬 소음 및 팬 진동 저감에도 기여할 수 있다. Therefore, it is possible to use a small cooling fan (fan) compared to the prior art and can contribute to the reduction of component cost, fan power consumption, fan noise and fan vibration.
도 6은 본 발명에 따른 정류 핀의 다른 실시예를 나타내는 것으로서, 제1실시예에서는 냉각풍의 흐름방향을 기준으로 이웃하는 모듈(102) 사이에 정류핀(103)을 설치하되, 정류핀(103)의 양측면이 모듈(102)의 외주면에 대응되게 상하방향으로 형성되어 있다.6 shows another embodiment of the rectifying pin according to the present invention. In the first embodiment, the rectifying
또한, 상기 정류핀(103)의 상하면은 곡선형으로 오목하게 형성되어 냉각풍이 이동하면서 모듈(102) 사이에서 난류를 발생시키지 않고 정류핀(103) 상하부의 곡면 및 모듈(102)의 외표면을 따라 부드럽게 이동하게 된다.In addition, the upper and lower surfaces of the rectifying
도 6의 왼쪽에서 두번째 및 세번째 정류핀은 형상을 달리 하여 예시한 것이다. 즉, 얇은 판을 원형 곡면으로 형성한 것(120), 사다리꼴 모양을 하되 하부면이 원형의 곡면을 형성한 것(130) 및 삼각형(140) 또는 사각형(150) 등을 포함하여, 냉각풍이 모듈(102) 사이에서 원활하게 이동할 수 있는 형상이면 어떠한 형태로든 가능하다.The second and third rectifying pins in the left side of Figure 6 are illustrated with different shapes. That is, the thin plate is formed in a circular curved surface (120), the trapezoidal shape, but the lower surface is a circular curved surface (130), including a
이상에서는 본 발명을 특정의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 이러한 실시예에 한정되지 않으며, 당해 발명이 속하는 기술분야 에서 통상의 지식을 가진 자가 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위내에서 실시할 수 있는 다양한 형태의 실시예들을 모두 포함한다.While the invention has been shown and described with respect to certain preferred embodiments, the invention is not limited to these embodiments, and those of ordinary skill in the art claim the invention as claimed in the claims It includes all the various forms of embodiments that can be carried out without departing from the spirit.
이상에서 본 바와 같이, 본 발명에 따른 배터리 모듈 냉각용 지지장치에 의하면, 냉각풍의 흐름방향으로 이웃하는 모듈 사이의 빈공간에 정류핀을 설치하여 냉각풍의 흐름을 흐뜨리는 난류를 방지함으로써, 각 모듈에 송풍되는 냉각풍의 압손을 방지하고, 모든 모듈의 온도차이를 간단한 구조로 최소화하여 규정치 내로 유지함으로써, 모듈의 수명을 연장시키고 부품비를 삭감할 수 있다.As described above, according to the battery module cooling support device according to the present invention, by installing a rectifying pin in the empty space between neighboring modules in the flow direction of the cooling wind, by preventing the turbulence that flows the cooling wind flow, each module By preventing the collapse of the cooling wind blowing in the air, and minimizing the temperature difference of all modules in a simple structure to maintain within the specified value, it is possible to extend the life of the module and reduce the parts cost.
Claims (4)
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