KR101014127B1 - 차량용 고전압배터리 안전관리 방법 - Google Patents

차량용 고전압배터리 안전관리 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 차량에 탑재된 고전압배터리가 임의의 원인에 의해 과충전 상태로 되어, 그 내부로부터 가연성가스가 발생하는 경우, 차량 및 탑승자를 보호할 수 있는 적절한 조치를 취할 수 있도록 하여 차량의 안전성을 향상시킬 수 있도록 한 차량용 고전압배터리 안전관리 방법을 제공한다.
과충전, 가연성 가스, 전류차단, 냉각팬

Description

차량용 고전압배터리 안전관리 방법{Safety Management Method for High Voltage Battery}
본 발명은 차량에 탑재되는 고전압배터리에 관한 안전 기술에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 고전압배터리의 과충전에 의해 발생되는 가연성 가스로부터 차량 및 탑승자를 보호할 수 있도록 차량을 제어하는 방법에 관한 기술이다.
최근에는 하이브리드 차량 등과 같이 차량 내에 고전압배터리를 탑재하는 경우가 있으며, 상기 고전압배터리는 과충전 상태가 되면, 내부의 전해액 분해 등의 원인으로 가연성 가스가 발생된다.
만약 상기한 바와 같이 발생된 가연성 가스가 차량의 실내로 유입된 상태에서 임의의 원인으로 점화가 이루어지면 치명적인 사고를 수반하게 된다.
종래에는 고전압배터리가 과충전 상태임이 판단되면, 고전압배터리에 관련된 모든 전기장치의 전류를 차단하게 되는바, 도 1에 도시된 바와 같이, 고전압배터리에 과충전이 발생되면, 고전압배터리를 이루고 있는 배터리셀들이 부풀기 시작하고, 이에 의해 고전압배터리의 내부 압력이 증가하게 되며, 이 상황이 더 진행되면, 배터리셀 및 셀커버에 변형이 발생되고 배터리셀간 연결부에 장력이 발생되어 배터리셀간 연결부가 파단되게 되는 바, 고전압배터리에 관련한 전원을 차단하여 더 이상의 과충전을 방지함으로써, 안전성을 확보하도록 하는 것이다.
그러나, 도 2에 도시된 바와 같은 종래의 고전압배터리 냉각구조에서는 상기 전원 차단시 냉각팬(500)의 전류까지 차단하게 되어, 상기 고전압배터리(502)에서 발생된 가연성 가스는 상기 고전압배터리(502)와 냉각팬(500) 사이의 통로(504)가 밀폐구조가 아니므로 이를 통해서 배출되거나, 상기 고전압배터리(502)의 냉각을 위해 냉각용 공기가 유입되던 경로를 역류하여 차량의 실내로 누출되게 된다.
참고로, 도 2에서 실선 화살표는 정상적인 경우에 냉각풍에 의해 고전압배터리(502)가 냉각되는 상황을 표시하고 있고, 점선 화살표는 과충전 발생시 고전압배터리(502)에 관련된 모든 전기장치의 전원 차단에 따라 냉각팬(500)까지 정지된 상태에서 상기 고전압배터리(502)에서 발생된 가연성 가스가 실내로 누출되는 과정을 설명한 것이다.
상기와 같이 가연성 가스가 실내로 유입되는 상황을 그대로 방치하게 되면, 탑승자와 차량의 안전을 보장하기 어려우므로 적절한 조치가 필요하다.
본 발명은 상기한 바와 같은 필요성에 의해 안출된 것으로서, 차량에 탑재된 고전압배터리가 임의의 원인에 의해 과충전 상태로 되어, 그 내부로부터 가연성가스가 발생하는 경우, 차량 및 탑승자를 보호할 수 있는 적절한 조치를 취할 수 있도록 하여 차량의 안전성을 향상시킬 수 있도록 한 차량용 고전압배터리 안전관리 방법을 제공함에 그 목적이 있다.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여 안출된 본 발명 차량용 고전압배터리 안전관리 방법은
고전압배터리가 과충전 상태인지를 판단하는 배터리상태파악단계와;
과충전 상태인 경우, 냉각팬을 제외한 상기 고전압배터리에 관련된 모든 전기장치의 전류를 차단하는 전류차단단계와;
상기 냉각팬의 속도를 조절하는 냉각팬속도조절단계
를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.
상기 냉각팬속도조절단계에서는, 상기 배터리상태파악단계 수행결과 상기 고전압배터리가 과충전 상태인 경우, 상기 냉각팬을 최고 속도로 동작시키도록 구성할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 고전압배터리 냉각구조는
공기를 흡입하여 고전압배터리를 이루는 배터리셀들 사이를 통과시킴으로써 고전압배터리를 냉각시키는 고전압배터리 냉각구조에 있어서,
상기 고전압배터리와 냉각팬 사이의 덕트는 외부에 대해 밀폐구조를 가지도 록 형성된 것을 특징으로 한다.
본 발명은 차량에 탑재된 고전압배터리가 임의의 원인에 의해 과충전 상태로 되어, 그 내부로부터 가연성가스가 발생하는 경우, 차량 및 탑승자를 보호할 수 있는 적절한 조치를 취할 수 있도록 하여 차량의 안전성을 향상시킬 수 있도록 한다.
도 3를 참조하면, 본 발명 실시예의 차량용 고전압배터리 안전관리 방법은 고전압배터리가 과충전 상태인지를 판단하는 배터리상태파악단계(S11)와; 과충전 상태인 경우, 냉각팬을 제외한 상기 고전압배터리에 관련된 모든 전기장치의 전류를 차단하는 전류차단단계(S12)와; 상기 냉각팬의 속도를 조절하는 냉각팬속도조절단계(S13)를 포함하여 구성된다.
본 실시예에서, 상기 냉각팬속도조절단계(S13)에서는, 상기 배터리상태파악단계 수행결과 상기 고전압배터리가 과충전 상태인 경우, 상기 냉각팬을 최고 속도로 동작시키도록 구성하였다.
즉, 종래에는 고전압배터리가 과충전 상태라고 파악되면, 상기 냉각팬을 포함하여 고전압배터리와 관련된 모든 전기장치에 전류를 차단하는 것으로 과충전에 대한 대책이 이루어졌으나, 이와 같은 조치만으로는 이미 과충전에 의해 고전압배터리에서 발생된 가연성 가스가 미처 차량의 외부로 배출되지 못한 상태에서 냉각 팬이 정지됨으로 인해 차량의 내부로 누출되어 발화의 위험성이 있었으나, 본 발명에서는 상기 냉각팬만은 오히려 최대의 전류를 공급하여 최고 속도로 회전시킴으로써, 신속하게 가연성 가스를 차량 외부로 배출할 수 있도록 한 것이다.
상기와 같이 고전압배터리의 과충전에 대한 적극적이고 능동적인 대책은 가연성 가스의 차 실내 유입에 따른 위험성을 배제하도록 하여, 차량의 안전성을 크게 향상시킬 수 있다.
한편, 도 4은 본 발명에 따른 고전압배터리 냉각구조를 도시한 것으로서, 상기 고전압배터리(7)와 냉각팬(9) 사이의 덕트(11)는 외부에 대해 밀폐구조를 가지도록 형성된 것에 특징이 있다.
즉, 종래의 고전압배터리(7) 냉각구조는 상기 고전압배터리(7)를 이루는 배터리셀들과 상기 냉각팬(9) 사이의 덕트(11)가 특별히 밀폐구조를 가지도록 구성되어 있지 않아서, 이곳을 통해 상기 고전압배터리(7)에서 발생되는 가연성 가스가 실내로 누출될 염려가 있었으나, 본 발명과 같이 상기 고전압배터리(7)와 냉각팬(9) 사이의 덕트(11)를 완전 밀폐형 구조로 하고, 상기와 같이 고전압배터리(7)의 과충전이 판단되면, 상기 냉각팬(9)을 최고 속도로 회전시켜 발생된 가연성 가스를 모두 외부로 배출시킬 수 있도록 함으로써, 차량의 안전성을 더욱 향상시킬 수 있도록 한 것이다.
도 1은 종래 기술에 의한 차량용 고전압배터리의 과충전에 따른 변화와 대책을 설명한 순서도,
도 2는 종래의 고전압배터리 냉각구조의 문제점을 설명한 도면,
도 3은 본 발명에 따른 차량용 고전압배터리 안전관리 방법의 실시예를 도시한 순서도,
도 4는 본 발명에 따른 고전압배터리 냉각구조를 설명한 도면이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 간단한 설명>
S11; 배터리상태파악단계 S12; 전류차단단계
S13; 냉각팬속도조절단계 7; 고전압배터리
9; 냉각팬 11; 덕트

Claims (3)

  1. 고전압배터리가 과충전 상태인지를 판단한 후, 과충전 상태일때 냉각팬의 속도를 조절하는 차량용 고전압배터리 안전관리 방법에 있어서,
    상기 냉각팬의 속도를 조절하기전, 상기 냉각팬을 제외한 상기 고전압배터리에 관련된 모든 전기장치의 전류를 차단하는 전류차단단계가 수행되고, 상기 냉각팬의 속도 조절시 상기 고전압배터리의 과충전 상태에서 상기 냉각팬을 최고 속도로 동작시키는 것을 특징으로 하는 차량용 고전압배터리 안전관리 방법.
  2. 삭제
  3. 삭제
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