KR100992726B1 - 하이브리드 차량의 배터리 온도 조절 장치 그 제어 방법 - Google Patents

하이브리드 차량의 배터리 온도 조절 장치 그 제어 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR100992726B1
KR100992726B1 KR1020040107877A KR20040107877A KR100992726B1 KR 100992726 B1 KR100992726 B1 KR 100992726B1 KR 1020040107877 A KR1020040107877 A KR 1020040107877A KR 20040107877 A KR20040107877 A KR 20040107877A KR 100992726 B1 KR100992726 B1 KR 100992726B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
duct
battery
air conditioner
opening
temperature
Prior art date
Application number
KR1020040107877A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20060068931A (ko
Inventor
김현일
Original Assignee
현대자동차주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 현대자동차주식회사 filed Critical 현대자동차주식회사
Priority to KR1020040107877A priority Critical patent/KR100992726B1/ko
Publication of KR20060068931A publication Critical patent/KR20060068931A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR100992726B1 publication Critical patent/KR100992726B1/ko

Links

Images

Classifications

    • 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
    • H01M10/63—Control systems
    • 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
    • H01M10/42—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
    • H01M10/48—Accumulators combined with arrangements for measuring, testing or indicating the condition of cells, e.g. the level or density of the electrolyte
    • H01M10/486—Accumulators combined with arrangements for measuring, testing or indicating the condition of cells, e.g. the level or density of the electrolyte for measuring temperature
    • 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
    • H01M10/617—Types of temperature control for achieving uniformity or desired distribution of temperature
    • 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
    • H01M10/65—Means for temperature control structurally associated with the cells
    • H01M10/656—Means for temperature control structurally associated with the cells characterised by the type of heat-exchange fluid
    • H01M10/6561—Gases
    • H01M10/6563—Gases with forced flow, e.g. by blowers
    • 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
    • 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

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Hybrid Electric Vehicles (AREA)
  • Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)

Abstract

본 발명은 리어 에어컨이 설치된 하이브리드 차량에 있어서, 리어 에어컨과 머플러에서 방출되는 폐열을 이용하여 배터리를 적정 온도로 유지시킬 수 있도록 한 하이브리드 차량의 배터리 온도 조절 장치 및 그 제어 방법에 관한 것이다.
이를 위해, 본 발명은 배터리 트레이의 일측면과 리어에어컨 덕트의 증발기 이면 위치간을 연결하는 제1인렛덕트와; 상기 배터리 트레이의 일측면과 상기 리어에어컨 덕트의 팬 전단부의 공기흡입 위치간을 연결하는 제1아울렛덕트와; 상기 배터리 트레이의 타측면에 분기된 형태로 실내외측과 연통되게 연결되는 제2인렛덕트 및 제2아울렛덕트와; 상기 배터리 트레이의 저면에 배기가스가 흐르는 머플러와 연통되게 장착되는 제3덕트와; 상기 제1인렛덕트와 제1아울렛덕트를 선택 개폐하는 제1개폐판과; 상기 제2인렛덕트와 제2아울렛덕트를 선택 개폐하는 제2개폐판과; 상기 제3덕트를 개폐하는 제3개폐판과; 상기 리어에어컨의 실내측 연결덕트인 제4덕트를 개폐하는 제4개폐판과; 상기 제1,2,3,4개폐판의 개폐 작동을 제어하는 제어부와; 상기 배터리의 온도를 감지하는 센싱부를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량의 배터리 온도 조절 장치 및 그 제어 방법을 제공한다.
Figure R1020040107877
하이브리드 차량, 배터리, 온도 조절 장치, 제어 방법

Description

하이브리드 차량의 배터리 온도 조절 장치 그 제어 방법{Device and method for control battery temperature of hybrid electric vehicle}
도 1은 본 발명에 따른 하이브리드 차량의 배터리 온도 조절 장치로서, 제1작동모드를 나타내는 단면도,
도 2는 본 발명에 따른 하이브리드 차량의 배터리 온도 조절 장치로서, 제2작동모드를 나타내는 단면도,
도 3은 본 발명에 따른 하이브리드 차량의 배터리 온도 조절 장치로서, 제3작동모드를 나타내는 단면도,
도 4는 본 발명에 따른 하이브리드 차량의 배터리 온도 조절 장치로서, 제4작동모드를 나타내는 단면도,
도 5는 본 발명에 따른 하이브리드 차량의 배터리 온도 조절 장치로서, 제5작동모드를 나타내는 단면도,
도 6은 본 발명에 따른 하이브리드 차량의 배터리 온도 조절 장치로서, 제6작동모드를 나타내는 단면도,
도 7은 본 발명에 따른 하이브리드 차량의 배터리 온도 조절 장치의 제어 방법을 설명하는 순서도,
도 8은 기존의 하이브리드 차량의 배터리 온도 조절 장치를 나타내는 개략도.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
10 : 배터리 트레이 12 : 리어에어컨 덕트
14 : 제1인렛덕트 16 : 제1아웃렛덕트
18 : 송풍팬 20 : 증발기
22 : 제2인렛덕트 24 : 제2아웃렛덕트
26 : 머플러 28 : 제3덕트
30 : 제4덕트 32 : 제1개폐판
34 : 제2개폐판 36 : 제3개폐판
38 : 제4개폐판 42 : 제5개폐판
본 발명은 하이브리드 차량의 배터리 온도 조절 장치 및 그 제어 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 리어 에어컨이 설치된 하이브리드 차량에 있어서, 리어 에어컨과 머플러에서 방출되는 폐열을 이용하여 배터리를 적정 온도로 유지시킬 수 있도록 한 하이브리드 차량의 배터리 온도 조절 장치 및 그 제어 방법에 관한 것이다.
하이브라드 차량은 복수의 동력원(내연기관엔진,전기모터)을 이용하여 구동되는 차량으로서, 복수의 동력원(엔진, 전기모터)을 설치하고, 주행상태에 따라 어느 한편의 동력을 이용하여 구동하는 방식, 엔진에 발전기를 부착하여 발전을 행하고, 이때 생성된 전기로써 모터를 가동하여 차량을 구동시키는 방식 등이 있다.
이에, 하이브리드 차량에서 배터리는 가장 중요한 구성요소중 하나가 되고, 배터리 모델링 측면에서 내부에 전원 소스와 내부저항이 있는 것으로 모델(internal resistance model)링 할 수 있으며, 이 기법은 실험을 통해 내부저항 및 전압소스의 값을 규명하기에 용이한 장점이 있다.
배터리의 효율 측면에서, 배터리의 내부저항은 배터리 효율과도 밀접한 관계가 있으며, 이 저항은 크게 배터리의 충전량(SOC, State of Charge)과, 온도에 종속된 변수이다.
상기 배터리 충전량(SOC)은 중요한 인자로 하이브리드 차량의 주행 모드에도 관여하여 하이브리드 차량의 충전 및 방전 전략에 기준이 되는 것 중 하나이다.
아떤 특정 SOC하에서 온도에 따라 배터리의 내부 저항 값은 서로 다르기 때문에 SOC는 같지만 배터리 특성(효율)은 다를 수 있고, 이는 하이브리드 차량 주행 최적화 전략에 불확실성으로 작용한다.
상기 배터리 내부저항과 온도와의 관계를 보면, 배터리 내부저항은 저온 일 수록 큰 값을 갖는다. 즉 저온일 때 낮은 충.방전 효율을 갖는다. 또한, 상온보다 약간 높은 온도에서부터 내부저항 값은 낮은 값에 도달하며 그 이상의 온도에서는 저항 값의 변화가 크게 없다.
따라서, 하이브라드 차량의 배터리 내부 온도는 배터리가 최적의 성능을 낼 수 있는 구간에서 지속적이고 일정하게 유지되는 것이 바람직하다.
이러한 점을 감안하여 사용하고 있는 기존의 하이브리드 차량용 배터리 쿨링 시스템은 첨부한 도 8에서 보는 바와 같이 배터리 트레이와 연통되면서 트렁크룸 내에 설치되는 쿨링 팬과, 실내로 통하고 있는 인렛 덕트와, 실외로 통하는 아울렛 덕트를 포함하여 구성된다.
그러나, 기존의 배터리 쿨링 시스템은 트렁크 내에 팬을 설치하여 용적율을 떨어뜨리는 단점이 있다.
특히, 비교적 상온 상태로 가정 할 수 있는 운전석 부분이 아닌 리어 시트 상단의 공기 온도가 쿨링 성능을 좌우하는 바, 무더운 여름 혹은 추운 겨울에 배터리를 최적의 온도를 유지하는 것을 보장 할 수 없고, 기존의 쿨링 시스템은 한 방향의 유동에 의한 냉각 방식이므로, 인렛 덕트쪽과 아울렛 덕트쪽에 인접한 배터리 는 그 온도 편차가 심할 수 밖에 없는 문제점이 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 감안하여 안출한 것으로서, 리어 에어컨이 설치된 하이브리드 차량에 있어서, 리어 에어컨과 머플러를 배터리 트레이와 연통되게 그리고 차단 가능하게 연결하여, 리어 에어컨과 머플러에서 방출되는 폐열을 이용하면서 배터리를 적정 온도로 유지시킬 수 있도록 한 하이브리드 차량의 배터리 온도 조절 장치 및 그 제어 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은 하이브리드 차량의 배터리 쿨링 시스템에 있어서, 배터리 트레이의 일측면과 리어에어컨 덕트의 증발기 이면 위치간을 연결하는 제1인렛덕트와; 상기 배터리 트레이의 일측면과 상기 리어에어컨 덕트의 팬 전단부의 공기흡입 위치간을 연결하는 제1아울렛덕트와; 상기 배터리 트레이의 타측면에 분기된 형태로 실내외측과 연통되게 연결되는 제2인렛덕트 및 제2아울렛덕트와; 상기 배터리 트레이의 저면에 배기가스가 흐르는 머플러와 연통되게 장착되는 제3덕트와; 상기 제1인렛덕트와 제1아울렛덕트를 선택 개폐하는 제1개폐판과; 상기 제2인렛덕트와 제2아울렛덕트를 선택 개폐하는 제2개폐판과; 상기 제3덕트를 개폐하는 제3개폐판과; 상기 리어에어컨의 실내측 연결덕트인 제4덕트를 개폐하는 제4개폐판과; 상기 제1,2,3,4개폐판의 개폐 작동을 제어하는 제어부와; 상기 배터리의 온도를 감지하여 그 감지신호를 상기 제어부에 전송하는 센싱부를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.
바람직한 구현예로서, 상기 제1인렛덕트와 제1아울렛 덕트는 상기 배터리 트레이의 일측면으로부터 분기된 것을 특징으로 한다.
더욱 바람직한 구현예로서, 상기 제1개폐판은 상기 제1인렛덕트와 제1아울렛 덕트의 분기점에 장착되고, 상기 제2개폐판은 상기 제2인렛덕트와 제2아울렛덕트의 분기점에 장착되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제2인렛덕트와 제2아울렛덕트의 분기점 전 위치에 제5개폐판이 더 장착되는 것을 특징으로 한다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은 리어 에어컨 덕트와 실내외측 덕트와 머플러를 하이브리드 차량의 배터리 트레이에 각각 연통되게 연결한 상태에서 배터리의 온도를 감지하여 그 신호를 제어부에 전송하고, 제어부의 제어신호에 따라,
1) 하이브리드 차량의 배터리 온도가 적정 온도 구간보다 크고, 에어컨 스위치가 오프 상태(에어컨은 온 상태)이면, 리어에어컨의 송풍팬이 정방향 회전 구동하여 리어에어컨 덕트로부터 찬공기가 배터리 트레이로 공급되어 배터리를 냉각시킨 다음, 실외측 덕트를 통하여 외부로 배출되도록 한 제1작동모드와;
2) 하이브리드 차량의 배터리 온도가 적정 온도 구간보다 크고, 에어컨 스위치가 온 상태이면, 리어에어컨의 송풍팬이 정방향 회전 구동하여 리어에어컨 덕트로부터 찬공기가 실내와 배터리 트레이로 동시 공급되어 배터리를 냉각시킨 다음, 실외측 덕트를 통하여 외부로 배출되도록 한 제2작동모드와;
3) 하이브리드 차량의 배터리 온도가 적정 온도 구간보다 작고, 에어컨 스위치가 오프 상태이면, 머플러를 흐르는 고온의 배기가스가 배터리 트레이로 흐르게 하여 배터리의 온도를 높여주는 동시에 리어에어컨의 송풍팬이 역방향 회전 구동하여 배터리 트레이내의 배기가스를 리어에어컨 덕트내의 증발기를 통하여 외부로 토출시키는 제5작동모드와;
4) 하이브리드 차량의 배터리 온도가 적정 온도 구간보다 작고, 에어컨 스위치가 온 상태이면, 머플러를 흐르는 배기가스로부터 고온의 공기를 배터리 트레이로 흐르게 하여 배터리의 온도를 높여주는 동시에 리어에어컨의 송풍팬이 정방향 회전 구동하여 배터리 트레이내의 배기가스에 의한 고온공기를 외부(공기를 빨아들이는 송풍팬의 전단부 위치)로 토출시키는 제6작동모드가 선택적으로 진행되는 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량의 배터리 온도 조절 장치의 제어 방법을 제공한다.
바람직한 구현예로서, 상기 하이브리드 차량의 배터리 온도가 적정 온도 구간과 유사하고, 에어컨 스위치가 오프 상태이면, 리어에어컨의 송풍팬이 역방향 회전 구동하여 실내공기가 배터리 트레이로 흡입 공급되는 동시에 리어에어컨 덕트내의 증발기를 통하여 외부로 배출되도록 한 제3작동모드가 더 진행되는 것을 특징으로 한다.
더욱 바람직한 구현예로서, 상기 하이브리드 차량의 배터리 온도가 적정 온도 구간과 유사하고, 에어컨 스위치가 온 상태이면, 리어에어컨의 송풍팬이 정방향 회전 구동하여 찬공기가 실내로 공급되는 동시에 실내측 덕트로부터 실내공기가 배터리 트레이로 흡입 공급된 다음, 외부(공기를 빨아들이는 송풍팬의 전단부 위치)로 토출되는 제4작동모드가 더 진행되는 것을 특징으로 한다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부도면을 참조로 상세하게 설명한다.
첨부한 도 1 내지 도 6은 본 발명에 따른 하이브리드 차량의 배터리 온도 조절 장치의 구성을 나타내는 단면도이다.
상기 배터리 트레이(10)의 일측면과 리어에어컨 덕트(12)가 제1인렛덕트(14) 및 제1아울렛 덕트(16)로 연통되게 연결되는 바, 제1인렛덕트(14)와 제1아울렛덕트(16)는 배터리 트레이(10)의 일측면에 하나의 관으로 연결되고, 리어에어컨 덕트 (12)쪽으로 분기된 관이다.
이때, 상기 제1인렛덕트(14)의 분기된 타단은 리어에어컨 덕트(12)내의 증발기(20) 이면 위치에 연결되고, 상기 제1아울렛덕트(16)의 분기된 타단은 리어에어컨 덕트(12)의 송풍팬(18)의 전단부 즉, 공기흡입 위치까지 연장된다.
또한, 상기 배터리 트레이(10)의 타측면에는 분기된 형태의 제2인렛덕트(22) 및 제2아울렛 덕트(24)가 실내외측과 연통되게 연결되는 바, 제2인렛덕트(22)가 실내측과 연통되게 연결되고, 제2아울렛덕트(24)가 실외측과 연통되게 연결된다.
또한, 상기 배터리 트레이(10)의 저면에는 배기가스가 흐르는 머플러(26)와 연통되는 제3덕트(28)가 장착된다.
한편, 상기 리어에어컨 덕트(12)의 출구쪽에는 실내와 연통되어 찬공기를 토출시키는 제4덕트(30)가 연장되어 있다.
여기서, 상기와 같은 각 덕트에 공기흐름을 선택적으로 차단 또는 통과시킬 수 있는 개폐판 장착 구조에 대하여 설명하면 다음과 같다.
상기 제1인렛덕트(14)와 제1아울렛덕트(16)의 분기점에 제1개폐판(32)이 장착되어, 제1인렛덕트(14) 또는 제1아울렛덕트(16)를 선택적으로 열어주거나 닫아주게 된다.
또한, 상기 제2인렛덕트(22)와 제2아울렛덕트(24)의 분기점에 제2개폐판(34)이 장착되어, 제2인렛덕트(22) 또는 제2아울렛덕트(24)를 선택적으로 열어주거나 닫아주게 된다.
또한, 배터리 트레이(10)의 저면에 머플러(26)와 연통되게 장착된 상기 제3 덕트(28)에도 제3개폐판(36)이 개폐 가능하게 장착된다.
또한, 상기 리어에어컨의 실내측 연결덕트인 제4덕트(30)에도 제4개폐판(38)이 개폐 가능하게 장착된다.
한편, 상기 제2인렛덕트(22)와 제2아울렛덕트(24)의 분기점 전 위치 즉, 상기 제3개폐판(36)의 아래쪽 위치에는 배터리 트레이(10)를 개폐하는 제5개폐판(42)이 더 장착된다.
이와 같은 제1,2,3,4,5개폐판(32,34,36,38,42)의 회전축에는 예를들어, 소형 액튜에이터(미도시됨)가 연결되고, 이 액튜에이터는 그 구동 제어를 위한 제어부(미도시됨)와 연결된다.
이때, 상기 배터리 트레이(10)의 소정 위치에는 배터리의 온도를 감지하여 그 감지신호를 상기 제어부에 전송하는 센싱부(미도시됨: 예를들어, 온도감지센서)가 장착된다.
이하, 상기한 구성으로 이루어진 본 발명의 하이브리드 차량의 배터리 온도 조절 장치의 제어 방법을 설명하기로 한다.
첨부한 도 1 내지 도 7은 하이브리드 차량의 배터리 온도 조절 장치의 각 모드별 작동상태를 나타내고, 도 8은 그 순서도이다.
상술한 바와 같이, 배터리 트레이의 일측면과 리어 에어컨 덕트가 제1인렛덕트와 제1아웃렛덕트로 연결되고, 배터리 트레이의 타측면과 실내측이 제2인렛덕트와 제2아웃렛덕트로 연결된 상태에서, 센싱부에서 배터리의 온도를 감지하여 그 신호를 제어부에 전송하게 된다.
이어서, 상기 제어부의 제어 신호에 따라, 다음과 같은 6단계 모드가 선택적으로 진행된다.
(1) 제1작동모드
하이브리드 차량의 배터리 온도가 적정 온도 구간보다 크고, 에어컨 스위치가 오프 상태(에어컨은 온 상태)이면, 제어부의 제어신호에 따라 상기 송풍팬(18)이 정회전하게 되고, 찬공기가 실내로 들어가는 경로인 제4덕트(30)는 제4개폐판(38)에 의하여 닫힘 상태가 된다.
또한, 상기 제1개폐판(32)이 제1아웃렛덕트(16)를 닫아주게 되어 제1인렛덕트(14)는 열림 상태가 되고, 상기 제2개폐판(34)이 제2인렛덕트(22)를 닫아주게 되어 제2아웃렛덕트(24)는 열림 상태가 된다.
또한, 상기 제4개폐판(38)에 의하여 찬공기가 실내로 들어가는 경로인 제4덕트(30)가 닫힘 상태가 되고, 상기 머플러(26)와 연결된 제3덕트(28)는 제3개폐판(36)에 의하여 닫힘 상태가 된다.
한편, 상기 제2개폐판(34) 아래쪽에서 배터리 트레이(10)를 개폐하는 제5개폐판(42)은 열림 상태가 된다.
이러한 각 개폐판의 개폐 작동에 따라, 정회전하는 리어에어컨의 송풍팬(18)에 의하여 송풍된 외기가 상기 제1인렛덕트(14)를 따라 배터리 트레이(10)내로 공급되어 배터리를 냉각시킨 다음, 실외측 덕트인 제2아웃렛덕트(24)를 통하여 외부로 배출된다.
따라서, 위와 같은 제1작동모드에 의하여 상기 배터리 온도가 적정 온도 구 간까지 떨어지게 되면, 제어부의 신호에 따라 송풍팬의 구동이 정지되거나, 송풍팬이 역회전되어 후술하는 제3작동모드가 진행된다.
(2) 제2작동모드
하이브리드 차량의 배터리 온도가 적정 온도 구간보다 크고, 에어컨 스위치가 온 상태이면, 제어부의 제어신호에 따라 상기 송풍팬(18)이 정회전하게 되고, 찬공기가 실내로 들어가는 경로인 제4덕트(30)는 제4개폐판(38)에 의하여 열림 상태가 된다.
따라서, 에어컨 구동에 따른 찬공기가 상기 제4덕트(30)를 통하여 실내로 공급되는 에어컨의 정상 작동이 이루어진다.
이때, 상술한 제1작동모드와 같이, 상기 제1개폐판(32)이 제1아웃렛덕트(16)를 닫아주게 되어 제1인렛덕트(14)는 열림 상태가 되고, 상기 제2개폐판(34)이 제2인렛덕트(22)를 닫아주게 되어 제2아웃렛덕트(24)는 열림 상태가 된다.
또한, 상기 제4개폐판(38)에 의하여 찬공기가 실내로 들어가는 경로인 제4덕트(30)가 닫힘 상태가 되고, 상기 머플러(26)와 연결된 제3덕트(28)는 제3개폐판(36)에 의하여 닫힘 상태가 된다.
한편, 상기 제2개폐판(34) 아래쪽에서 배터리 트레이(10)를 개폐하는 제5개폐판(42)은 열림 상태가 된다.
이러한 각 개폐판의 개폐 작동에 따라, 정회전하는 리어에어컨의 송풍팬(18)에 의하여 송풍된 찬공기가 상기 제1인렛덕트(14)를 따라 배터리 트레이(10)내로 공급되어 배터리를 냉각시킨 다음, 실외측 덕트인 제2아웃렛덕트(24)를 통하여 외 부로 배출된다.
따라서, 위와 같은 제2작동모드에 의하여 상기 배터리 온도가 적정 온도 구간까지 떨어지게 되면, 제어부의 신호에 따라 송풍팬의 구동이 정지되거나, 송풍팬이 계속 정회전하여 후술하는 제4작동모드가 진행된다.
(3) 제3작동모드
하이브리드 차량의 배터리 온도가 적정 온도 구간과 속하거나 유사하고, 에어컨 스위치가 오프 상태이면, 상기 제어부의 제어신호에 따라 상기 제1개폐판(32)이 제1아웃렛덕트(16)를 닫아주게 되어 제1인렛덕트(14)는 열림 상태가 되고, 상기 제2개폐판(34)이 제2아웃렛덕트(24)를 닫아주게 되어 제2인렛덕트(22)는 열림 상태가 된다.
또한, 상기 제4개폐판(38)에 의하여 찬공기가 실내로 들어가는 경로인 제4덕트(30)가 닫힘 상태가 되고, 상기 머플러(26)와 연결된 제3덕트(28)는 제3개폐판(36)에 의하여 닫힘 상태가 된다.
한편, 상기 제2개폐판(34) 아래쪽에서 배터리 트레이(10)를 개폐하는 제5개폐판(42)은 열림 상태가 된다.
따라서, 상기 제어부의 신호에 따라 리어에어컨의 송풍팬(18)이 역방향 회전 구동하여, 상기 제2인렛덕트(22)로부터 실내공기가 배터리 트레이(10)로 흡입 공급되는 동시에 리어에어컨 덕트(12)내의 증발기(20) 및 송풍팬(18)을 통하여 외부로 배출되어, 실내공기의 환기가 이루어진다.
(4) 제4작동모드
상기 하이브리드 차량의 배터리 온도가 적정 온도 구간에 속하거나 유사하고, 에어컨 스위치가 온 상태이면, 상기 제어부의 제어신호에 따라 상기 제1개폐판(32)이 제1인렛덕트(14)를 닫아주게 되어 제1아웃렛덕트(16)는 열림 상태가 되고, 상기 제2개폐판(34)이 제2아웃렛덕트(24)를 닫아주게 되어 제2인렛덕트(22)는 열림 상태가 된다.
또한, 상기 제4개폐판(38)에 의하여 찬공기가 실내로 들어가는 경로인 제4덕트(30)가 열림 상태가 되고, 상기 머플러(26)와 연결된 제3덕트(28)는 제3개폐판(36)에 의하여 닫힘 상태가 된다.
한편, 상기 제2개폐판(34) 아래쪽에서 배터리 트레이(10)를 개폐하는 제5개폐판(42)은 열림 상태가 된다.
따라서, 상기 제어부의 신호에 따라 리어에어컨의 송풍팬(18)이 정방향으로 회전 구동하여, 에어컨 구동에 따른 찬공기가 상기 제4덕트(30)를 통하여 실내로 공급되는 에어컨의 정상 작동이 이루어진다.
동시에, 실내측 덕트인 제2인렛덕트(22)로부터 실내공기가 배터리 트레이(10)로 흡입 공급된 다음, 제1아웃렛덕트(16)를 통하여 외부(공기를 빨아들이는 송풍팬의 전단부 위치)로 배출된다.
이와 같이, 제4작동모드에서는 에어컨 정상 작동과 함께 실내공기의 환기가 이루어진다.
(5) 제5작동모드
하이브리드 차량의 배터리 온도가 적정 온도 구간보다 작고, 에어컨 스위치 가 오프 상태이면, 상기 제어부의 제어신호에 따라 상기 제1개폐판(32)이 제1아웃렛덕트(16)를 닫아주게 되어 제1인렛덕트(14)는 열림 상태가 된다.
또한, 상기 제2개폐판(34) 아래쪽에서 배터리 트레이(10)를 개폐하는 제5개폐판(42)이 닫힘상태가 되며, 상기 제4개폐판(38)에 의하여 제4덕트(30)가 닫힘 상태가 된다.
특히, 상기 머플러(26)와 연결된 제3덕트(28)는 제3개폐판(36)에 의하여 열림 상태가 된다.
따라서, 머플러(26)를 흐르는 고온의 배기가스로부터 고온의 열(공기)이 제3덕트(28)를 통하여 배터리 트레이(10)의 내부로 흐르게 되어, 배터리의 온도를 적정구간까지 높여주게 된다.
이어서, 상기 제어부의 신호에 따라 리어에어컨의 송풍팬(18)이 역방향으로 구동함에 따라, 배터리 트레이(10)내의 고온의 열을 제1인렛덕트(14)를 통하여 리어에어컨 덕트(12)내의 증발기(20) 및 송풍팬(18)를 통하여 외부로 배출된다.
(6) 제6작동모드
하이브리드 차량의 배터리 온도가 적정 온도 구간보다 작고, 에어컨 스위치가 온 상태이면, 상기 제어부의 제어신호에 따라 상기 제1개폐판(32)이 제1인렛덕트(14)를 닫아주게 되어 제1아웃렛덕트(16)는 열림 상태가 된다.
특히, 상기 머플러(26)와 연결된 제3덕트(28)는 제3개폐판(36)에 의하여 열림 상태가 된다.
또한, 상기 제2개폐판(34) 아래쪽에서 배터리 트레이(10)를 개폐하는 제5개 폐판(42)이 닫힘상태가 되며, 상기 제4개폐판(38)에 의하여 제4덕트(30)가 열림 상태가 된다.
이에, 상기 제어부의 신호에 따라 리어에어컨의 송풍팬(18)이 정방향으로 회전 구동하여, 에어컨 구동에 따른 찬공기가 상기 제4덕트(30)를 통하여 실내로 공급되는 에어컨의 정상 작동이 이루어진다.
이와 동시에, 머플러(26)를 흐르는 고온의 배기가스로부터 고온의 열이 제3덕트(28)를 통하여 배터리 트레이(10)의 내부로 흐르게 되어, 배터리의 온도를 적정구간까지 높여주게 된다.
이어서, 상기 배터리 트레이(10)내의 고온 열은 제1아웃렛덕트(16)를 통하여 리어에어컨 덕트(12)의 송풍팬(18) 앞쪽 공간(공기를 빨아들이는 송풍팬의 전단부 위치)으로 배출된다.
이와 같은 제1작동모드 내지 제6작동모드에 의하여, 배터리의 온도가 적정구간보다 높으면 냉각시키고, 배터리 온도가 적정구간보다 낮으면 가열시켜, 항상 배터리의 온도를 적정구간으로 유지시킬 수 있게 된다.
이상에서 본 바와 같이, 본 발명에 따른 하이브리드 차량의 배터리 온도 조절 장치 및 그 제어 방법에 의하면, 리어 에어컨과 머플러를 배터리 트레이와 연통되게 그리고 차단 가능하게 연결하여, 리어 에어컨과 머플러에서 방출되는 폐열을 이용하면서 배터리를 적정 온도로 유지시킬 수 있다.
즉, 배터리의 온도 조절을 위하여 제1작동모드 내지 제6작동모드가 선택적으로 진행되어, 배터리의 온도가 적정구간보다 높으면 냉각시키고, 배터리 온도가 적정구간보다 낮으면 가열시켜, 항상 배터리의 온도를 적정구간으로 유지시킬 수 있는 장점을 제공한다.

Claims (7)

  1. 하이브리드 차량의 배터리 쿨링 시스템에 있어서,
    배터리 트레이의 일측면과 리어에어컨 덕트의 증발기 이면 위치간을 연결하는 제1인렛덕트와;
    상기 배터리 트레이의 일측면과 상기 리어에어컨 덕트의 팬 전단부의 공기흡입 위치간을 연결하는 제1아울렛덕트와;
    상기 배터리 트레이의 타측면에 분기된 형태로 실내외측과 연통되게 연결되는 제2인렛덕트 및 제2아울렛덕트와;
    상기 배터리 트레이의 저면에 배기가스의 고온 열이 흐르는 머플러와 연통되게 장착되는 제3덕트와;
    상기 제1인렛덕트와 제1아울렛덕트를 선택 개폐하는 제1개폐판과;
    상기 제2인렛덕트와 제2아울렛덕트를 선택 개폐하는 제2개폐판과;
    상기 제3덕트를 개폐하는 제3개폐판과;
    상기 리어에어컨의 실내측 연결덕트인 제4덕트를 개폐하는 제4개폐판과;
    상기 제1,2,3,4개폐판의 개폐 작동을 제어하는 제어부와;
    상기 배터리의 온도를 감지하여 그 감지신호를 상기 제어부에 전송하는 센싱부를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량의 배터리 온도 조절 장치.
  2. 청구항 1에 있어서, 상기 제1인렛덕트와 제1아울렛 덕트는 상기 배터리 트레이의 일측면으로부터 분기된 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량의 배터리 온도 조절 장치.
  3. 청구항 1 또는 2에 있어서, 상기 제1개폐판은 상기 제1인렛덕트와 제1아울렛 덕트의 분기점에 장착되고, 상기 제2개폐판은 상기 제2인렛덕트와 제2아울렛덕트의 분기점에 장착되는 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량의 배터리 온도 조절 장치.
  4. 청구항 3에 있어서, 상기 제2인렛덕트와 제2아울렛덕트의 분기점 전 위치에 제5개폐판이 더 장착되는 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량의 배터리 온도 조절 장치.
  5. 리어 에어컨 덕트와 실내측 덕트와 머플러를 하이브리드 차량의 배터리 트레이에 각각 연통되게 연결한 상태에서 배터리의 온도를 감지하여 그 신호를 제어부에 전송하는 단계와;
    상기 제어부의 제어신호에 따라,
    1) 하이브리드 차량의 배터리 온도가 적정 온도 구간보다 크고, 에어컨 스위치가 오프 상태(에어컨은 온 상태)이면, 리어에어컨의 송풍팬이 정방향 회전 구동하여 리어에어컨 덕트로부터 찬공기가 배터리 트레이로 공급되어 배터리를 냉각시킨 다음, 실외측 덕트를 통하여 외부로 배출되도록 한 제1모드와;
    2) 하이브리드 차량의 배터리 온도가 적정 온도 구간보다 크고, 에어컨 스위치가 온 상태이면, 리어에어컨의 송풍팬이 정방향 회전 구동하여 리어에어컨 덕트로부터 찬공기가 실내와 배터리 트레이로 동시 공급되어 배터리를 냉각시킨 다음, 실외측 덕트를 통하여 외부로 배출되도록 한 제2모드와;
    3) 하이브리드 차량의 배터리 온도가 적정 온도 구간보다 작고, 에어컨 스위치가 오프 상태이면, 머플러를 흐르는 고온의 배기가스로부터 고온의 열이 배터리 트레이로 흐르게 하여 배터리의 온도를 높여주는 동시에 리어에어컨의 송풍팬이 역방향 회전 구동하여 배터리 트레이내의 고온 열을 리어에어컨 덕트내의 증발기를 통하여 외부로 토출시키는 제5모드와;
    4) 하이브리드 차량의 배터리 온도가 적정 온도 구간보다 작고, 에어컨 스위치가 온 상태이면, 머플러를 흐르는 고온의 배기가스로부터 고온의 열이 배터리 트레이로 흐르게 하여 배터리의 온도를 높여주는 동시에 리어에어컨의 송풍팬이 정방향 회전 구동하여 배터리 트레이내의 고온 열을 외부(공기를 빨아들이는 송풍팬의 전단부 위치)로 토출시키는 제6모드가 선택적으로 진행되는 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량의 배터리 온도 조절 장치의 제어 방법.
  6. 청구항 5에 있어서, 상기 하이브리드 차량의 배터리 온도가 적정 온도 구간과 유사하고, 에어컨 스위치가 오프 상태이면, 리어에어컨의 송풍팬이 역방향 회전 구동하여 실내공기가 배터리 트레이로 흡입 공급되는 동시에 리어에어컨 덕트내의 증발기를 통하여 외부로 배출되도록 한 제3모드가 더 진행되는 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량의 배터리 온도 조절 장치의 제어 방법.
  7. 청구항 5에 있어서, 상기 하이브리드 차량의 배터리 온도가 적정 온도 구간과 유사하고, 에어컨 스위치가 온 상태이면, 리어에어컨의 송풍팬이 정방향 회전 구동하여 찬공기가 실내로 공급되는 동시에 실내측 덕트로부터 실내공기가 배터리 트레이로 흡입 공급된 다음, 외부(공기를 빨아들이는 송풍팬의 전단부 위치)로 토출되는 제4모드가 더 진행되는 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량의 배터리 온도 조절 장치의 제어 방법.
KR1020040107877A 2004-12-17 2004-12-17 하이브리드 차량의 배터리 온도 조절 장치 그 제어 방법 KR100992726B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020040107877A KR100992726B1 (ko) 2004-12-17 2004-12-17 하이브리드 차량의 배터리 온도 조절 장치 그 제어 방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020040107877A KR100992726B1 (ko) 2004-12-17 2004-12-17 하이브리드 차량의 배터리 온도 조절 장치 그 제어 방법

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20060068931A KR20060068931A (ko) 2006-06-21
KR100992726B1 true KR100992726B1 (ko) 2010-11-05

Family

ID=37163171

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020040107877A KR100992726B1 (ko) 2004-12-17 2004-12-17 하이브리드 차량의 배터리 온도 조절 장치 그 제어 방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR100992726B1 (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101764586B1 (ko) * 2016-12-26 2017-09-13 주식회사 우리이엔지 소비전력 절감을 위한 지능형 배터리 및 pcs 외함온도 관리시스템

Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100792915B1 (ko) * 2006-09-18 2008-01-08 현대자동차주식회사 하이브리드 전기 차량용 고전압 배터리 냉각 장치 및 방법
KR101250277B1 (ko) * 2006-09-20 2013-04-08 한라공조주식회사 전기자동차의 배터리 온도 조절장치
KR100783927B1 (ko) * 2006-10-18 2007-12-10 현대자동차주식회사 하이브리드 전기 차량의 배터리 유해가스 및 분진 자동배출 장치
JP2012243684A (ja) 2011-05-23 2012-12-10 Mitsubishi Motors Corp 電池パックの空調制御装置
KR101865947B1 (ko) * 2012-06-04 2018-06-08 현대자동차주식회사 배터리구동차량의 통합공조방법 및 시스템
DE102014105123A1 (de) * 2014-04-10 2015-10-15 Conti Temic Microelectronic Gmbh Batteriesystem und Verfahren zum Betreiben eines Batteriesystems
CN105119027A (zh) * 2015-09-18 2015-12-02 西南交通大学 一种内燃机锂电池混合动力汽车锂电池温控系统
KR101836652B1 (ko) * 2016-06-16 2018-03-08 현대자동차주식회사 배터리 열해방지를 위한 인캡슐레이션 구조 및 그 작동방법
DE102018203538A1 (de) * 2018-03-08 2019-09-12 Volkswagen Aktiengesellschaft Fahrzeug mit zumindest einem elektrochemischen Energiespeicher
KR102304158B1 (ko) * 2019-08-01 2021-09-17 이정민 에어컨 냉매를 이용한 배터리 냉각시스템
KR102304159B1 (ko) * 2019-08-01 2021-09-17 이정민 냉매 침지식 배터리 냉각장치
JP2024511495A (ja) * 2021-12-21 2024-03-13 エルジー エナジー ソリューション リミテッド バッテリーシステム、並びに当該バッテリーシステムを含むエネルギー貯蔵システム及び自動車

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001102100A (ja) * 1999-09-29 2001-04-13 Fuji Heavy Ind Ltd 電気自動車用バッテリ温度制御装置
KR20010059106A (ko) * 1999-12-30 2001-07-06 이계안 전기 자동차의 배터리 냉각 장치 및 그 방법
JP2002343447A (ja) * 2001-05-16 2002-11-29 Matsushita Battery Industrial Co Ltd 電池電源装置
JP2003346923A (ja) * 2002-05-22 2003-12-05 Matsushita Electric Ind Co Ltd 組電池の冷却装置及び二次電池

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001102100A (ja) * 1999-09-29 2001-04-13 Fuji Heavy Ind Ltd 電気自動車用バッテリ温度制御装置
KR20010059106A (ko) * 1999-12-30 2001-07-06 이계안 전기 자동차의 배터리 냉각 장치 및 그 방법
JP2002343447A (ja) * 2001-05-16 2002-11-29 Matsushita Battery Industrial Co Ltd 電池電源装置
JP2003346923A (ja) * 2002-05-22 2003-12-05 Matsushita Electric Ind Co Ltd 組電池の冷却装置及び二次電池

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101764586B1 (ko) * 2016-12-26 2017-09-13 주식회사 우리이엔지 소비전력 절감을 위한 지능형 배터리 및 pcs 외함온도 관리시스템

Also Published As

Publication number Publication date
KR20060068931A (ko) 2006-06-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100992726B1 (ko) 하이브리드 차량의 배터리 온도 조절 장치 그 제어 방법
US10018401B2 (en) Vehicle heat pump with defrosting mode
KR100878949B1 (ko) 하이브리드 차량용 공조 시스템 및 그 제어 방법
JP5928152B2 (ja) 自動車のバッテリの温調装置
JP2007323810A (ja) ２次電池温度調整装置
CN104175833B (zh) 车辆用空调系统的控制装置
JP2012237499A (ja) 蓄熱除霜装置
CN105102248A (zh) 马达控制装置
CN109378550B (zh) 汽车空调器和新能源汽车
JP2016060410A (ja) 冷却装置
US10259288B2 (en) Power recovery system for a vehicle
CN202835672U (zh) 一种制热空调系统、及汽车
KR101190736B1 (ko) 자동차의 배터리 온도 조절장치
KR20120087406A (ko) 하이브리드 차량용 배터리 최적온도 제어장치 및 제어방법
JP3598657B2 (ja) 車両用空気調和装置
CN114193996A (zh) 电动车辆的空调装置以及电动车辆的空调系统
KR101619104B1 (ko) 차량용 공조장치의 내외기 제어방법
KR101134373B1 (ko) 전기자동차의 공기조화장치
JP2022032536A (ja) 送風システムの異常診断装置
KR20150078466A (ko) 풍력에 의해서 작동되는 에어플랩을 갖는 차량
KR20080032729A (ko) 하이브리드 차량의 냉각제어장치 및 제어방법
JP3876786B2 (ja) 車両用空調装置
KR20090118569A (ko) 하이브리드 차량의 배터리 냉각시스템
US20220402333A1 (en) Heating system of electric vehicle
KR101820789B1 (ko) 차량용 공조장치

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: 20131031

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20141030

Year of fee payment: 5

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20171030

Year of fee payment: 8

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20181030

Year of fee payment: 9