KR100862436B1 - 배터리 모듈 냉각용 지지장치 - Google Patents

배터리 모듈 냉각용 지지장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 배터리 모듈 냉각용 지지장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 하이브리드 차량 등의 배터리 모듈을 냉각풍이 통과함으로써 복수 모듈의 온도를 소정범위 내로 유지하고, 모듈 지지부품으로서의 부품 개수를 삭감시킬 수 있고, 조립성 향상 및 비용절감에 기여할 수 있도록 한 배터리 모듈 냉각용 지지장치에 관한 것이다.
이를 위해, 본 발명은 내부에 복수의 배터리모듈이 배치되고, 양단에 입구부와 출구부가 형성된 하우징과; 상기 입구부 및 출구부에 각각 설치된 제1 및 제2에어패널;을 포함하고, 상기 배터리모듈이 냉각풍의 통로를 형성하도록 배치되되, 냉각풍의 입구측으로부터 출구측을 향해 일직선 형태로 배치되는 것을 특징으로 하는 배터리 모듈 냉각용 지지장치를 제공한다.
배터리모듈, 에어패널, 간극

Description

배터리 모듈 냉각용 지지장치{Holder for cooling of battery module}
도 1은 본 발명에 따른 배터리 모듈 냉각용 지지장치의 일실시예를 나타내는 단면도이고,
도 2는 본 발명에 따른 배터리 모듈 냉각용 지지장치의 다른실시예를 나타내는 단면도이고,
도 3은 본 발명에 따른 모듈간의 간극과 냉각풍 입구의 위치를 설명하기 위한 단면도이다.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
10 : 배터리모듈 11 : 하우징
11a,110a : 입구부 11b,110b : 출구부
L : 간극 13a : 제1에어패널
13b : 제2에어패널
본 발명은 배터리 모듈 냉각용 지지장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 하이브리드 차량 등의 배터리 모듈을 냉각풍이 통과함으로써 복수 모듈의 온도를 소정온도범위 내로 유지하면서, 모듈 지지부품으로서의 부품 개수를 삭감시킬 수 있음과 동시에, 조립성 향상 및 비용절감에 기여할 수 있도록 한 배터리 모듈 냉각용 지지장치에 관한 것이다.
일반적으로 자동차의 배터리는 자동차의 각 요소에 대한 전기 제공 부품으로서 차량의 전장 부하와 발전부에 의하여 충방전을 반복한다.
이러한 과정 중 배터리의 온도 상승은 배터리 내부 저항의 변화를 가져오게 되고 전기적인 성능이 저하되며, 차량의 효율적인 전기 관리가 이루어지지 못하거나 배터리 수명에 단축을 가져오는 문제가 있다.
특히 최근의 하이브리드 자동차의 2차전지의 개발 및 일반화에 따라 배터리의 내부 온도를 적정 수준으로 냉각시켜야 할 현실적 필요성이 더욱 요구하게 되었다.
한편, 상기 배터리의 내부온도를 일정한 온도로 유지하기 위한 종래 기술로서, 일본 특허공개 2003-308888에서는 홀더의 입구, 출구 및 내부에 각종 정류 부재를 마련해 냉각 매체의 유통 방향 및 속도를 바꿈으로써, 복수의 배터리모듈을 냉각함과 동시에 각 배터리 모듈 간의 차이를 소정의 온도로 유지하기 위한 구조가 개시되어 있다.
또한, 일본 특허공개 2005-183343에서는 측벽에 형성된 홈에 의하여, 하류를 향해 냉각 매체의 유통면적이 축소되도록 하여, 하류로 갈수록 유속을 증가시켜 복 수의 배터리모듈을 소정의 온도록 유지하는 구조가 개시되어 있다.
그러나, 상기 공개공보에서는 복수의 배터리모듈을 소정의 온도로 유지하기 위한 구조로서, 냉각풍의 입구부, 출구부, 홀더 내면부에 냉각풍의 도풍판, 안내홈, 정류부재 등을 구비함으로써, 모듈 보호지지 부품 구조의 복잡화, 치수나 중량의 대형화, 부품 개수 및 비용 증가의 요인이 되는 단점이 갖고 있다.
또한, 배터리모듈간의 틈이 적기 때문에 냉각풍의 유량을 보다 많이 필요로 하여 냉각팬의 출력 상승을 초래하는 요인이 되고 있다.
본 발명은 상기와 같은 점을 감안하여 안출한 것으로서, 배터리 모듈들 사이를 냉각풍이 일직선으로 통과하여 배터리모듈에서 발생하는 열을 강제 배출시킴으로써, 배터리 모듈의 온도를 적정온도로 유지하여 배터리의 성능을 최적의 상태로 유지하는 한편 배터리의 사용 수명을 최대로 유지하면서, 모듈 지지부품의 개수를 삭감할 수 있고, 조립성 향상 및 비용절감에 기여할 수 있도록 한 배터리 모듈 냉각용 지지장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은 배터리 모듈 냉각용 지지장치에 있어서,
내부에 복수의 배터리모듈이 배치되고, 양단에 입구부와 출구부가 형성된 하 우징과; 상기 입구부 및 출구부에 각각 설치된 제1 및 제2에어패널;을 포함하고, 상기 배터리모듈이 냉각풍의 통로를 형성하도록 배치되되, 냉각풍의 입구측으로부터 출구측을 향해 일직선 형태로 배치되는 것을 특징으로 한다.
바람직한 실시예로서, 상기 배터리모듈은 냉각풍의 흐름 방향으로 평행하게 다수 배열되되, 상기 일방향으로 배열된 배터리모듈 사이에는 일직선 형태의 간극이 다수 형성되어, 상기 간극을 통해 냉각풍이 통과하는 것을 특징으로 한다.
더욱 바람직한 실시예로서, 상기 냉각풍의 입구는 상기 간극과 동일 선상에 위치하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 입구부에는 제1에어패널에 의해 다수의 냉각풍 유입통로가 형성되되, 상기 제1에어패널이 나팔형태로 형성되어 상기 유입통로의 유입면적이 작아지는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 출구부에는 제2에어패널에 의해 다수의 냉각풍 배출통로가 형성되되, 상기 제2에어패널이 나팔형태로 형성되어 상기 출구부의 상류측이 중간부보다 배출면적이 상대적으로 더 큰 것을 특징으로 한다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부도면을 참조로 상세하게 설명한다.
첨부한 도 1은 본 발명에 따른 배터리 모듈 냉각용 지지장치의 일실시예를 나타내는 단면도이고, 도 2는 본 발명에 따른 배터리 모듈 냉각용 지지장치의 다른실시예를 나타내는 단면도이고, 도 3은 본 발명에 따른 모듈간의 간극과 냉각풍 입구의 위치를 설명하기 위한 단면도이다.
본 발명은 차량에 탑재되는 배터리모듈(10)의 냉각을 위한 지지구조에 관한 것이고, 냉각풍의 직진성을 증가시켜 하류측의 모듈에 냉각풍이 용이하게 전달될 수 있도록 한 점에 주안점이 있다.
본 발명은 양단부에 냉각풍의 입구부(11a)와 출구부(11b)가 형성된 하우징(11)과, 상기 입구부(11a) 및 출구부(11b)에 설치된 나팔형상의 제1 및 제2에어패널(13a,13b)을 포함하여 구성되어 있다.
상기 하우징(11)의 일단부에는 입구부(11a)가 설치되어 있고, 하우징(11)의 타단부에는 출구부(11b)가 설치되어 있으며, 하우징(11)은 일직선 형태로 형성되어 냉각풍이 입구부(11a)에서부터 출구부(11b)로 원활하게 통과 될 수 있다.
상기 하우징(11)의 내부에는 다수의 배터리모듈(10)이 다수의 직선 형태로 나열되고, 상기 배터리모듈(10)은 일정한 간격으로 배열되며, 상하방향의 배터리모듈(10) 사이에는 간극(L)이 형성되고, 이 간극(L)은 모듈간의 냉각풍의 흐름과 평행하게 형성되어 있다.
상기 배터리모듈(10)은 상측과 하측이 다르게 배열될 수 있는 바, 예를 들어 가장 위쪽의 배터리모듈(10)들 중간에서 아래쪽으로 배터리모듈(10)들이 위치할 수 있다. 즉, 상측 및 하측의 배터리모듈(10)이 지그재그 형태로 배열될 수 있다.
상기 입구부(11a)와 에어패널(13a) 사이에는 냉각풍 유입통로가 세로방향으로 다수 형성되고, 냉각풍 유입통로는 냉각풍 흐름방향으로 진행될수록 좁아지게 형성되어, 냉각풍 흐름방향의 직진성을 유도할 수 있다.
또한, 상기 냉각풍 유입통로의 위치는 상기 간극(L)과 동일선상에 있고, 이들의 위치를 일치시킴으로써 냉각풍이 모듈간의 간극(L)을 통과하기 쉬워져서 상류 측 모듈에서 온도를 쉽게 빼앗기지 않는 효과가 있고, 냉각풍의 직진성이 증가되어 하류측 모듈의 냉각성을 향상시켜 각 모듈간의 온도차를 소정값이하로 억제하는 작용이 있다.
상기 하우징(11)의 출구부(11b)에는 나팔형상의 에어패널(13b)에 의해 다수의 냉각풍 배출통로가 형성되어 있고, 상기 냉각풍 배출통로의 상류측(모듈측)이 통로의 중간부보다 상대적으로 크게 형성되고, 배출통로의 하류측이 통로의 중간부보다 크게 형성되어 냉각풍의 배출을 촉진시키며, 냉각풍의 직진성을 향상시킬 수 있다.
이와 같은 본 발명의 구성에 의하면, 냉각풍 유입통로 및 배출통로가 하우징(11)과 일체화 되기 때문에, 냉각풍의 도풍판, 안내홈, 정류부재 등의 구성부품을 필요로 하지 않는다.
또한, 상기 구성에 의해 지지장치의 조립이 간편해지고, 조립성이 향상되어 조립 시간을 단축시킬 수 있으며, 지지장치의 제조비용이 절감될 수 있다.
이상에서는 본 발명을 특정의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 이러한 실시예에 한정되지 않으며, 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위내에서 실시할 수 있는 다양한 형태의 실시예들을 모두 포함한다.
이상에서 본 바와 같이, 본 발명에 따른 배터리 모듈 냉각용 지지장치에 의하면, 하우징의 입구부 및 출구부에 나팔형태의 에어패널을 설치하고, 냉각풍의 입구위치와 모듈 간의 간극위치를 일치시킴으로써, 냉각풍의 직진성이 증가되어 모듈의 냉각성을 향상시킬 수 있다.
또한, 냉각풍 유입통로 및 배출통로가 하우징과 일체화 되기 때문에, 지지장치의 조립이 간편해지고, 조립성이 향상되어 조립 시간을 단축시킬 수 있으며, 지지장치의 제조비용이 절감될 수 있다.

Claims (5)

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  4. 배터리 모듈 냉각용 지지장치에 있어서,
    내부에 복수의 배터리모듈(10)이 배치되고, 양단에 입구부(11a)와 출구부(11b)가 형성된 하우징(11)과;
    상기 입구부(11a) 및 출구부(11b)에 각각 설치된 제1 및 제2에어패널(13a,13b);을 포함하고, 상기 배터리모듈(10)이 냉각풍의 통로를 형성하도록 배치되되, 냉각풍의 입구측으로부터 출구측을 향해 일직선 형태로 배치되며,
    상기 입구부(11a)에는 제1에어패널(13a)에 의해 다수의 냉각풍 유입통로가 형성되되, 상기 제1에어패널(13a)이 나팔형태로 형성되어 상기 유입통로의 유입면적이 작아지는 것을 특징으로 하는 배터리 모듈 냉각용 지지장치.
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 출구부(11b)에는 제2에어패널(13b)에 의해 다수의 냉각풍 배출통로가 형성되되, 상기 제2에어패널(13b)이 나팔형태로 형성되어 상기 출구부(11b)의 상류측이 중간부보다 배출면적이 상대적으로 더 큰 것을 특징으로 하는 배터리 모듈 냉각용 지지장치.
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