KR101232785B1 - Apparatus and Method of cooling secondary battery pack - Google Patents

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Abstract

본 발명은 이차 전지 팩의 냉각 장치 및 방법을 제공한다. 본 발명에 따른 냉각 장치는, 이차 전지 팩을 수납하는 이차 전지 하우징; 상기 이차 전지 팩의 온도 측정 값을 생성하는 온도 측정부; 상기 이차 전지 하우징 내로 송풍 공기를 공급하여 상기 이차 전지 팩을 공냉식으로 냉각하는 제1냉각부; 상기 이차 전지 팩과 결합된 냉각 자켓으로 액상 냉매를 공급하여 상기 이차 전지 팩을 수냉식으로 냉각하는 제2냉각부; 및 자동차의 속도 값과 이차 전지 팩의 온도 측정 값에 따라 냉각 소음이 운전자에게 주는 불쾌감을 최소화하는 방향으로 상기 제1냉각 수단과 상기 제2냉각 수단의 구동 여부 및 구동 단수를 가변적으로 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 이차 전지 팩의 냉각 소음이 주는 운전자의 불쾌감을 최소화할 수 있고, 냉각 장치의 냉각 효율을 향상시킬 수 있다.The present invention provides a cooling device and method for a secondary battery pack. A cooling device according to the present invention includes a secondary battery housing accommodating a secondary battery pack; A temperature measuring unit configured to generate a temperature measurement value of the secondary battery pack; A first cooling unit supplying air blown into the secondary battery housing to cool the secondary battery pack by air cooling; A second cooling unit supplying a liquid refrigerant to a cooling jacket coupled with the secondary battery pack to cool the secondary battery pack by water cooling; And a controller configured to variably control whether the first cooling means and the second cooling means are driven and the number of driving stages in a direction of minimizing discomfort caused by the cooling noise to the driver according to the speed value of the vehicle and the temperature measured value of the secondary battery pack. Characterized in that it comprises a.
The driver's discomfort caused by the cooling noise of the secondary battery pack according to the present invention can be minimized, and the cooling efficiency of the cooling device can be improved.

Description

이차 전지 팩 냉각 장치 및 방법{Apparatus and Method of cooling secondary battery pack}Apparatus and Method of cooling secondary battery pack

본 발명은 이차 전지 팩을 냉각하는 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 이차 전지 팩이 장착된 자동차의 주행 속도에 따라 이차 전지 팩의 냉각 모드를 가변적으로 제어함으로써 냉각 소음으로 인한 운전자의 불쾌감을 최소화하며 냉각 성능을 증가시킬 수 있는 이차 전지 팩 냉각 장치 및 그 제어 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a device for cooling a secondary battery pack, and more particularly, by controlling the cooling mode of the secondary battery pack variably according to the traveling speed of the vehicle in which the secondary battery pack is mounted, thereby minimizing the discomfort of the driver due to the cooling noise. And it relates to a secondary battery pack cooling device and a control method thereof that can increase the cooling performance.

오늘날 지구 온난화, 자원 고갈 등의 문제로 인하여, 대체 에너지에 대한 연구가 활발해지고 있는 추세이다. 특히, 대기오염의 주범으로 지적되는 자동차 에너지원에 대한 연구가 활발하다.Today, due to global warming and resource depletion, research on alternative energy is becoming more active. Particularly, there is active research on automobile energy source which is pointed out as the main cause of air pollution.

이러한 연구 중에서, 대표적인 것은 자동차 에너지원인 화석원료를 전기 에너지로 대체하는 전기 자동차 연구 분야이다. 전기 자동차는 화석원료 대신에 이차 전지의 전원을 동력으로 공급받아 주행하는 차량으로서, 주행거리가 점점 늘어가고 속력도 향상되고 있는 추세이다. 이러한 전기 자동차는 화석연료 고갈의 문제점을 해결할 수 있는 수단으로서 부각되고 있으며, 차세대 이동수단으로 자리매김하고 있다.Among these studies, a typical example is electric vehicle research that replaces fossil raw materials, which are car energy sources, with electric energy. Electric vehicles are driven by power of secondary batteries instead of fossil raw materials, and the driving distance is gradually increasing and the speed is also improved. These electric vehicles are emerging as a means of solving the problem of depletion of fossil fuels and are becoming the next generation transportation means.

더불어, 화석원료와 이차 전지 중 어느 하나를 선택하여 동력원으로 사용하는 하이브리드 자동차(hybrid car)가 상용화되어 출시되고 있다. 하이브리드 자동차는 화석원료가 부족하면 이차 전지의 전원을 동력원으로 이용하여 주행하고, 이차 전지가 방전된 경우 화석원료를 동력원으로 이용하여 주행한다.In addition, a hybrid car that selects one of fossil raw materials and a secondary battery and uses it as a power source has been commercially released. When the fossil raw material is insufficient, the hybrid vehicle travels by using the power of the secondary battery as a power source, and when the secondary battery is discharged, the hybrid car runs by using the fossil raw material as the power source.

전기 자동차와 하이브리드 자동차와 같은 전기 구동 자동차(이하, 용어 통일함)에 사용될 수 있는 이차 전지로는 니켈 카드뮴 전지, 니켈 수소 전지, 니켈 아연 전지, 리튬 이차 전지 등이 있다. 이 중에서 리튬 이차 전지는 니켈 계열의 이차 전지에 비해 메모리 효과가 거의 일어나지 않아 충방전이 자유롭고, 자가 방전율이 매우 낮으며 에너지 밀도가 높은 장점으로 각광을 받고 있다.Secondary batteries that can be used in electric powered vehicles (hereinafter, the term uniform) such as electric vehicles and hybrid vehicles include nickel cadmium batteries, nickel hydrogen batteries, nickel zinc batteries, lithium secondary batteries, and the like. Among them, lithium secondary batteries have been in the spotlight for their advantages such as free charge and discharge, very low self-discharge rate, and high energy density compared to nickel-based secondary batteries.

전기 구동 자동차는 이차 전지가 사용되는 다른 전자 기기에 비해 높은 출력을 필요로 한다. 따라서 전기 구동 자동차에는 다수의 이차 전지를 케이스에 수납한 후 이차 전지 상호간을 직렬 또는 병렬로 연결하여 출력을 높인 이차 전지 팩이 사용된다. Electric powered vehicles require higher power than other electronic devices in which secondary batteries are used. Accordingly, a secondary battery pack is used in an electric drive vehicle, in which a plurality of secondary batteries are stored in a case and the secondary batteries are connected to each other in series or in parallel to increase output.

이차 전지 팩이 충전 또는 방전될 때에는 이차 전지 팩에서 전기화학적 반응이 활발하게 일어나므로 많은 열이 발생한다. 이러한 열로 이차 전지 팩이 과열되면 이차 전지 팩에서 화재가 일어나거나 심한 경우 이차 전지 팩이 폭발할 수 있다. 이차 전지 팩의 화재나 폭발은 전기 구동 자동차에 탑승한 운전자의 생명을 위협할 수도 있고 전기 구동 자동차의 전복 사고 등을 유발하여 다른 운전자의 생명까지 위협하는 상황을 초래할 수 있다. 따라서 전기 구동 자동차는 이차 전지 팩이 과열되는 것을 방지하기 위해 이차 전지 팩의 온도를 적정 수준으로 제어할 수 있는 냉각 장치를 필요로 한다.When the secondary battery pack is charged or discharged, a large amount of heat is generated since the electrochemical reaction occurs actively in the secondary battery pack. When the secondary battery pack is overheated by such heat, a fire may occur in the secondary battery pack or, in severe cases, the secondary battery pack may explode. The fire or explosion of the rechargeable battery pack may threaten the life of the driver in the electric drive vehicle, and may cause an overturning accident of the electric drive vehicle, thereby threatening the life of other drivers. Therefore, the electric drive vehicle requires a cooling device capable of controlling the temperature of the secondary battery pack to an appropriate level in order to prevent the secondary battery pack from overheating.

종래 기술에 따른 이차 전지 팩 냉각 장치는 냉각 방식에 따라 공냉식과 수냉식으로 구분된다. 공냉식은 냉각 팬으로 외부의 공기를 유입시켜 공기에 의해 이차 전지 팩을 냉각하는 방식이다. 그리고 수냉식은 물과 같은 액상 냉매를 이차 전지 팩 주위에 순환시켜 이차 전지 팩을 냉각하는 방식이다. Secondary battery pack cooling apparatus according to the prior art is divided into air-cooled and water-cooled according to the cooling method. Air cooling is a method of cooling the secondary battery pack by air by introducing external air into the cooling fan. The water cooling method is a method of cooling a secondary battery pack by circulating a liquid refrigerant such as water around the secondary battery pack.

공냉식 냉각 장치는, 공간 효율성이 좋고 냉각 장치를 구성하는 비용이 낮다는 장점은 있지만 냉각 팬의 구동 과정에서 소음 발생이 심하다는 단점이 있다. 그리고 수냉식 냉각 장치는, 펌프, 열교환기, 배관 등의 여러 가지 부대 설비들을 필요로 하므로 냉각 장치를 구성하는 비용이 높고 공간 효율성이 떨어지는 단점은 있지만 발생하는 소음이 거의 없다는 장점이 있다.The air-cooled cooling device has the advantage of good space efficiency and low cost of configuring the cooling device, but has a disadvantage in that noise is generated during the operation of the cooling fan. In addition, the water-cooled cooling device requires various additional equipment such as a pump, a heat exchanger, and a pipe, and thus has a disadvantage in that the cost of configuring the cooling device is high and space efficiency is low, but there is little noise generated.

한편, 최근의 자동차 소비자는 자동차를 선택함에 있어서 정숙성을 매우 중요한 요소로 고려하는 성향이 있다. 현대인들은 자동차 탑승 시간이 점점 증가하고 있으므로 자동차에 탑승해 있는 동안 보다 안락하고 편안한 분위기를 원하기 때문이다. 실제 일본의 자동차 회사 도요타는 정숙성이 뛰어난 자동차를 개발하여 소비자들에게 좋은 호응을 얻은 바 있다.On the other hand, recent automobile consumers tend to consider quietness as a very important factor in selecting a car. Modern people are getting on board more and more, so they want a more comfortable and comfortable atmosphere while in the car. In fact, Toyota, a Japanese automaker, has developed a quiet car and has been well received by consumers.

전기 구동 자동차가 이차 전지 팩의 전원으로 구동할 때 발생되는 소음의 원인에는 여러 가지가 있는데 그 중 하나가 이차 전지 팩의 냉각 장치이다. 특히, 공냉식 냉각 장치의 경우는 냉각 팬이 고속으로 회전하는 과정에서 공기와 회전 날개의 마찰, 그리고 냉각 팬을 회전시키는 모터 등에서 상당한 소음이 발생한다. 냉각 장치로부터 발생되는 소음은 전기 구동 자동차의 주행속도와 냉각 장치의 구동 단수에 따라서 다른 원인으로 인한 소음보다 운전자에게 더 불쾌감을 줄 수 있다. 예를 들어 전기 구동 자동차의 주행 속도가 낮을 때에는 타이어의 노면 마찰로 인한 소음, 바람으로 인한 소음, 전동 모터에서 비롯되는 소음보다는 이차 전지 팩의 냉각 장치로부터 기인하는 소음이 자동차 실내의 정숙성을 해치는 주요한 원인이 될 수 있다. 따라서 이차 전지 팩의 냉각 장치를 개발할 때에는 냉각 장치로부터 발생되는 소음이 자동차 실내의 정숙성을 해치는 주요한 원인이 되지 않도록 하는 방안이 강구될 필요가 있다.There are various causes of noise generated when an electric driving vehicle is driven by a power source of a secondary battery pack, one of which is a cooling device of a secondary battery pack. In particular, in the case of the air-cooled cooling device, considerable noise is generated in the friction of air and the rotating blades, the motor rotating the cooling fan, and the like while the cooling fan rotates at a high speed. Noise generated from the cooling device may be more unpleasant to the driver than noise due to other causes, depending on the driving speed of the electric vehicle and the number of driving stages of the cooling device. For example, when the driving speed of an electric drive vehicle is low, the noise caused by the cooling unit of the rechargeable battery pack is more important than the noise caused by the road surface friction of the tire, the noise caused by the wind, or the noise generated by the electric motor. It can be cause. Therefore, when developing a cooling device for a secondary battery pack, it is necessary to devise a way to prevent the noise generated from the cooling device from being a major cause of deterioration of the quietness of the vehicle interior.

다른 한편, 전기 구동 자동차의 속도는 화석 연료를 사용하는 자동차의 속도에 아직 미치지 못한다. 하지만 앞으로 이차 전지 팩의 성능이 향상된다면 전기 구동 자동차가 낼 수 있는 속도도 빠르게 증가할 것으로 예상된다. 이차 전지 팩의 성능 향상은 단위 시간당 이차 전지 팩이 생산할 수 있는 출력의 증가를 의미한다. 하지만 이차 전지 팩의 출력이 증가하면 그 만큼 전기화학적 반응으로 인한 발열량이 증가하므로 이차 전지 팩의 냉각 장치에 대한 성능 개선도 수반될 필요가 있다. 하지만 공냉식 또는 수냉식 냉각 장치 하나 만으로 이차 전지 팩의 냉각 성능을 향상시키는 데는 한계가 있다. 따라서 여러 가지 냉각 방식을 병용하는 방안이 활발하게 연구되고 있다.On the other hand, the speed of electric powered cars is still below that of cars using fossil fuels. However, if the performance of secondary battery packs improves in the future, the speed that electric powered cars can achieve is expected to increase rapidly. Improving the performance of the secondary battery pack means increasing the output that the secondary battery pack can produce per unit time. However, as the output of the secondary battery pack increases, the amount of heat generated by the electrochemical reaction increases, and thus, the performance of the cooling device of the secondary battery pack needs to be accompanied. However, there is a limit to improving the cooling performance of the secondary battery pack with only one air-cooled or water-cooled cooling device. Therefore, the use of various cooling methods in combination is being actively studied.

본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 배경 하에서 안출된 것으로서, 전기 구동 자동차에 탑재된 이차 전지 팩의 냉각 시 주행 속도에 따라 냉각 방식을 변경 및 병용함으로써 냉각 소음에 의한 운전자의 불쾌감을 최소화할 수 있는 이차 전지 팩 냉각 장치와 그 제어 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention has been made under the background of the prior art as described above, by changing and using the cooling method according to the running speed during cooling of the secondary battery pack mounted in the electric drive vehicle can minimize the discomfort of the driver due to cooling noise It is an object of the present invention to provide a secondary battery pack cooling device and a control method thereof.

본 발명의 다른 목적은, 전기 구동 자동차에 탑재된 이차 전지 팩의 냉각 시 주행 속도에 따라 여러 가지 냉각 방식을 병용함으로써 이차 전지 팩의 냉각 성능을 향상시킬 수 있는 이차 전지 팩 냉각 장치와 그 제어 방법을 제공하는데 있다.Another object of the present invention is to provide a secondary battery pack cooling apparatus and a method of controlling the secondary battery pack capable of improving the cooling performance of the secondary battery pack by using various cooling methods in accordance with the running speed of the secondary battery pack mounted in the electric drive vehicle. To provide.

본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기에 설명될 것이며, 본 발명의 실시예에 의해 알게 될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허청구범위에 나타난 구성과 구성의 조합에 의해 실현될 수 있다.Other objects and advantages of the invention will be described below and will be appreciated by the embodiments of the invention. In addition, the objects and advantages of the present invention can be realized by the configuration and combination of configurations shown in the claims.

상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 전기 구동 자동차에 탑재된 이차 전지 팩을 냉각하는 장치는, 이차 전지 팩을 수납하는 이차 전지 하우징; 상기 이차 전지 팩의 온도 측정 값을 생성하는 온도 측정부; 상기 이차 전지 하우징 내로 송풍 공기를 공급하여 상기 이차 전지 팩을 공냉식으로 냉각하는 제1냉각부; 상기 이차 전지 팩과 결합된 냉각 자켓으로 액상 냉매를 공급하여 상기 이차 전지 팩을 수냉식으로 냉각하는 제2냉각부; 및 자동차의 속도 값과 이차 전지 팩의 온도 측정 값에 따라 냉각 소음이 운전자에게 주는 불쾌감을 최소화하는 방향으로 상기 제1냉각 수단과 상기 제2냉각 수단의 구동 여부 및 구동 단수를 가변적으로 제어하는 제어부를 포함한다.An apparatus for cooling a secondary battery pack mounted on an electric drive vehicle according to the present invention for achieving the above technical problem, the secondary battery housing for receiving a secondary battery pack; A temperature measuring unit configured to generate a temperature measurement value of the secondary battery pack; A first cooling unit supplying air blown into the secondary battery housing to cool the secondary battery pack by air cooling; A second cooling unit supplying a liquid refrigerant to a cooling jacket coupled with the secondary battery pack to cool the secondary battery pack by water cooling; And a controller configured to variably control whether the first cooling means and the second cooling means are driven and the number of driving stages in a direction of minimizing discomfort caused by the cooling noise to the driver according to the speed value of the vehicle and the temperature measured value of the secondary battery pack. It includes.

본 발명의 일 측면에 따르면, 상기 자동차 속도 값이 저속 범위이면, 상기 제어부는 상기 제2냉각부를 상기 제1냉각부보다 우선적으로 구동시키고, 상기 이차 전지 팩의 온도 측정 값이 감소하지 않으면 구동되고 있는 냉각부의 구동 단수를 증가시킨다. 또한, 상기 제어부는, 상기 이차 전지 팩의 온도 측정 값이 상기 제2냉각부의 최대 구동 단수에 대응하는 최대 임계 온도 이상이 되는 조건에서 상기 제2냉각부의 구동을 유지하면서 상기 제1냉각부의 구동을 시작하고, 상기 이차 전지 팩의 온도 측정 값이 감소하지 않으면 상기 제1냉각부의 구동 단수를 증가시킨다.According to an aspect of the present invention, if the vehicle speed value is in the low speed range, the controller drives the second cooling unit preferentially to the first cooling unit, and is driven if the temperature measurement value of the secondary battery pack does not decrease. Increase the drive stage of the cooling unit. The controller may be configured to drive the first cooling unit while maintaining the driving of the second cooling unit under a condition that a temperature measurement value of the secondary battery pack is equal to or greater than a maximum threshold temperature corresponding to the maximum number of driving stages of the second cooling unit. If the temperature measurement value of the secondary battery pack does not decrease, the number of driving stages of the first cooling unit is increased.

본 발명의 다른 측면에 따르면, 상기 자동차 속도 값이 중속 범위이면, 상기 제어부는 상기 제1냉각부를 상기 제2냉각부보다 우선적으로 구동시키고, 상기 이차 전지 팩의 온도 측정 값이 감소하지 않으면 구동되고 있는 냉각부의 구동 단수를 증가시킨다. 또한, 상기 제어부는, 상기 이차 전지 팩의 온도 측정 값이 상기 제1냉각부의 중간 구동 단수에 대응하는 중간 임계 온도 이상이 되는 조건에서 상기 제1냉각부의 구동 단수를 유지하면서 상기 제2냉각부의 구동을 시작하고, 상기 이차 전지 팩의 온도 측정 값이 감소하지 않으면 상기 제2냉각부의 구동 단수를 중간 단수까지 증가시킨다. 아울러, 상기 제어부는, 상기 이차 전지 팩의 온도 측정 값이 상기 제2냉각부의 중간 구동 단수에 대응하는 중간 임계 온도 이상이 되는 조건에서 상기 제2냉각부의 구동 단수를 유지하면서 상기 제1냉각부의 구동 단수를 최대 구동 단수까지 증가시킨다. 나아가, 상기 제어부는, 상기 이차 전지 팩의 온도 측정 값이 상기 제1냉각부의 최대 구동 단수에 대응하는 최대 임계 온도 이상이 되는 조건에서 상기 제2냉각부의 구동 단수를 최대 구동 단수까지 증가시킨다.According to another aspect of the present invention, if the vehicle speed value is a medium speed range, the controller drives the first cooling unit preferentially to the second cooling unit, and if the temperature measurement value of the secondary battery pack does not decrease, Increase the drive stage of the cooling unit. The controller may be configured to drive the second cooling unit while maintaining the driving stage number of the first cooling unit under a condition that a temperature measurement value of the secondary battery pack is equal to or greater than an intermediate threshold temperature corresponding to the intermediate driving stage number of the first cooling unit. If the temperature measurement value of the secondary battery pack does not decrease, the driving stage of the second cooling unit is increased to an intermediate stage. The controller may be configured to drive the first cooling unit while maintaining the number of driving stages of the second cooling unit under a condition that the temperature measurement value of the secondary battery pack is equal to or greater than an intermediate threshold temperature corresponding to the intermediate driving stage of the second cooling unit. Increase the number of stages to the maximum number of driving stages. Further, the controller increases the driving stage of the second cooling unit to the maximum driving stage under a condition that the temperature measurement value of the secondary battery pack is equal to or greater than the maximum threshold temperature corresponding to the maximum driving stage of the first cooling unit.

본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 상기 제어부는, 상기 자동차 속도 값이 고속 범위이면, 상기 제1냉각부를 상기 제2냉각부보다 우선적으로 구동시키고, 상기 이차 전지 팩의 온도 측정 값이 감소하지 않으면 구동되고 있는 냉각부의 구동 단수를 최대 구동 단수까지 증가시킨다. 또한, 상기 제어부는, 상기 이차 전지 팩의 온도 측정 값이 상기 제1냉각부의 최대 구동 단수에 대응하는 최대 임계 온도 이상이 되는 조건에서 상기 제2냉각부의 구동을 시작하고, 상기 이차 전지 팩의 온도가 감소하지 않으면 상기 제2냉각부의 구동 단수를 최대 구동 단수까지 증가시킨다.According to another aspect of the invention, the control unit, if the vehicle speed value is a high speed range, and prior to driving the first cooling unit than the second cooling unit, if the temperature measurement value of the secondary battery pack does not decrease The drive stage of the cooling unit being driven is increased to the maximum drive stage. The control unit may start driving the second cooling unit under a condition that a temperature measurement value of the secondary battery pack is equal to or greater than a maximum threshold temperature corresponding to the maximum number of driving stages of the first cooling unit, and the temperature of the secondary battery pack If does not decrease, the driving stage of the second cooling unit is increased to the maximum driving stage.

바람직하게, 본 발명에 따른 이차 전지 팩 냉각 장치는, 상기 이차 전지 하우징 내부에 외기의 흐름을 유발하여 상기 이차 전지 팩을 자연풍으로 냉각하는 외기 유동 덕트를 더 포함한다. 또한, 상기 제어부는 상기 자연풍에 의한 냉각 상태를 상시적으로 유지할 수 있다. Preferably, the secondary battery pack cooling apparatus according to the present invention further includes an outside air flow duct for causing the flow of outside air inside the secondary battery housing to cool the secondary battery pack with natural wind. In addition, the controller may maintain the cooling state caused by the natural wind at all times.

상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 이차 전지 팩 냉각 방법은, 이차 전지 하우징에 실장되어 전기 구동 자동차에 탑재된 이차 전지 팩을 냉각하는 방법으로서, 상기 전기 구동 자동차의 속도 값과 상기 이차 전지 팩의 온도 측정 값을 획득하는 제1단계; 및 상기 자동차의 속도 값과 상기 이차 전지 팩의 온도 측정 값에 따라, 상기 이차 전지 팩을 공냉식으로 냉각하는 제1냉각부와 상기 이차 전지 팩을 수냉식으로 냉각하는 제2냉각부에 대한 구동 여부 및 구동 단수를, 냉각 소음이 운전자에게 주는 불쾌감을 최소화하는 방향으로 가변 제어하는 제2단계를 포함한다.A secondary battery pack cooling method according to the present invention for achieving the above technical problem is a method for cooling a secondary battery pack mounted in a secondary battery housing mounted on an electric drive vehicle, the speed value of the electric drive vehicle and the secondary battery A first step of obtaining a temperature measurement of the pack; And whether the first cooling unit cools the secondary battery pack by air cooling and the second cooling unit cools the secondary battery pack by water according to the speed value of the vehicle and the temperature measurement value of the secondary battery pack. And a second step of variably controlling the driving stage in a direction that minimizes the discomfort that the cooling noise gives to the driver.

본 발명의 일 측면에 따르면, 전기 구동 자동차에 탑재된 이차 전지 팩의 냉각 시 주행 속도에 따라 냉각 방식을 변경하고 병용함으로써 이차 전지 팩의 냉각 소음에서 기인하는 운전자의 불쾌감을 최소화할 수 있다.According to an aspect of the present invention, by changing the cooling method according to the running speed of the secondary battery pack mounted in the electric drive vehicle and used in combination can minimize the discomfort of the driver caused by the cooling noise of the secondary battery pack.

본 발명의 다른 측면에 따르면, 전기 구동 자동차에 탑재된 이차 전지 팩의 냉각 시 주행 속도에 따라 여러 가지 냉각 방식을 병용함으로써 냉각 장치의 냉각 성능을 더욱 향상시킬 수 있다.According to another aspect of the present invention, the cooling performance of the cooling apparatus can be further improved by using various cooling methods in combination with the traveling speed when the secondary battery pack mounted in the electric drive vehicle is cooled.

본 명세서에 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 것이며, 후술되는 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어 해석되어서는 아니 된다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 이차 전지 팩 냉각 장치의 구성을 개략적으로 도시한 장치 구성도이다.
도 2는 이차 전지 팩이 수납된 케이스와 수냉식 냉각장치의 결합 구조를 개략적으로 도시한 사시도이다.
도 3은 이차 전지 팩의 냉각에 적용 가능한 냉각 방식 별로 냉각 유체가 흐르는 모습을 도시한 개념도이다.
도 4는 전기 구동 자동차의 주행 속도와 이차 전지 팩의 온도에 따라 냉각 방식이 변화되는 일 예를 보여주는 그래프이다.
도 5는 전기 구동 자동차의 주행 속도와 이차 전지 팩의 온도에 따라 냉각 방식이 변화되는 다른 예를 보여주는 그래프이다.
도 6은 전기 구동 자동차가 저속 범위로 운행 중일 때 본 발명에 따른 이차 전지 팩 냉각 방법의 일 실시예를 보여주는 순서도이다.
도 7은 전기 구동 자동차가 중속 범위로 운행 중일 때 본 발명에 따른 이차 전지 팩 냉각 방법의 다른 실시예를 보여주는 순서도이다.
도 8은 전기 구동 자동차가 고속 범위로 운행 중일 때 본 발명에 따른 이차 전지 팩 냉각 방법의 또 다른 실시예를 보여주는 순서도이다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The accompanying drawings, which are incorporated in and constitute a part of the specification, illustrate preferred embodiments of the invention and, together with the description of the invention given below, serve to further the understanding of the technical idea of the invention. And should not be construed as limiting.
1 is a schematic view illustrating a configuration of a rechargeable battery pack cooling apparatus according to an exemplary embodiment of the present invention.
2 is a perspective view schematically illustrating a coupling structure between a case in which a rechargeable battery pack is accommodated and a water cooling device.
3 is a conceptual diagram illustrating a cooling fluid flowing for each cooling method applicable to cooling of a rechargeable battery pack.
4 is a graph illustrating an example in which a cooling method is changed according to a driving speed of an electric driving vehicle and a temperature of a rechargeable battery pack.
5 is a graph illustrating another example in which a cooling scheme is changed according to a traveling speed of an electric driving vehicle and a temperature of a rechargeable battery pack.
6 is a flowchart illustrating an embodiment of a secondary battery pack cooling method according to the present invention when an electric drive vehicle is operating in a low speed range.
7 is a flowchart illustrating another embodiment of a secondary battery pack cooling method according to the present invention when an electric drive vehicle is operating in a medium speed range.
8 is a flowchart illustrating still another embodiment of a method of cooling a secondary battery pack according to the present invention when an electric drive vehicle is operating in a high speed range.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. Prior to this, terms and words used in the present specification and claims should not be construed as limited to ordinary or dictionary terms, and the inventor should appropriately interpret the concepts of the terms appropriately It should be interpreted in accordance with the meaning and concept consistent with the technical idea of the present invention based on the principle that it can be defined.

따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.Therefore, the embodiments described in this specification and the configurations shown in the drawings are merely the most preferred embodiments of the present invention and do not represent all the technical ideas of the present invention. Therefore, It is to be understood that equivalents and modifications are possible.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 이차 전지 팩 냉각 장치의 구성을 개략적으로 도시한 장치 구성도이다.1 is a schematic view illustrating a configuration of a rechargeable battery pack cooling apparatus according to an exemplary embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 이차 전지 팩 냉각 장치(10)는, 이차 전지 하우징(13), 온도 측정부(18), 외기 유동 덕트(11), 제1냉각부(15), 제2냉각부(16) 및 제어부(17)를 포함한다.Referring to FIG. 1, the secondary battery pack cooling apparatus 10 according to the present invention includes a secondary battery housing 13, a temperature measuring unit 18, an outside air flow duct 11, a first cooling unit 15, and a first battery unit. And a cooling unit 16 and a control unit 17.

상기 이차 전지 하우징(13)은 이차 전지 팩(B)이 설치되는 공간을 정의하고, 상기 외기 유동 덕트(11)와 연통되는 구조를 가진다. 상기 이차 전지 하우징(13)과 이차 전지 팩(B) 사이에는 공기 유동 공간(12)이 형성된다. 상기 이차 전지 하우징(13)은 내구성이 좋은 금속 또는 플라스틱 재질로 이루어진다.The secondary battery housing 13 defines a space in which the secondary battery pack B is installed, and has a structure in communication with the outside air flow duct 11. An air flow space 12 is formed between the secondary battery housing 13 and the secondary battery pack B. The secondary battery housing 13 is made of a durable metal or plastic material.

상기 온도 측정부(18)는 이차 전지 팩(B)의 온도를 측정하고, 온도 측정 값을 제어부(17)로 출력한다. 상기 온도 측정부(18)는 이차 전지 팩을 구성하는 케이스(14)의 외벽에 부착된다. 대안으로, 상기 온도 측정부(18)는 상기 케이스(14)에 수납된 이차 전지 단위 셀(C)의 표면에 부착될 수도 있다. 상기 온도 측정부(18)는 열전쌍(Thermostat) 등과 같은 공지의 온도 측정 센서로 구성한다.The temperature measuring unit 18 measures the temperature of the secondary battery pack B, and outputs the temperature measurement value to the controller 17. The temperature measuring unit 18 is attached to the outer wall of the case 14 constituting the secondary battery pack. Alternatively, the temperature measuring unit 18 may be attached to the surface of the secondary battery unit cell C accommodated in the case 14. The temperature measuring unit 18 is composed of a known temperature measuring sensor such as a thermocouple.

상기 외기 유동 덕트(11)는 이차 전지 하우징(13) 내부로 외기를 유입시키고 상기 공기 유동 통로(12)를 통과하면서 이차 전지 팩(B)으로부터 발산된 열에 의해 온도가 상승한 외기를 다시 배출 시키는 통로를 제공한다. 이를 위해, 상기 외기 유동 덕트(11)는 이차 전지 하우징(13)의 외기 입구부(13a)와 연통된 외기 유입 덕트(11a)와, 이차 전지 하우징(13)의 외기 배출부(13b)와 연통된 외기 배출 덕트(11b)를 포함한다. 상기 외기 유동 덕트(11)의 재질은, 금속, 플라스틱 또는 고무로부터 선택 가능하다.The outside air flow duct 11 enters the outside air into the secondary battery housing 13 and passes through the air flow passage 12 to discharge the outside air whose temperature has risen by heat radiated from the secondary battery pack B again. To provide. To this end, the outside air flow duct 11 communicates with the outside air inlet duct 11a communicating with the outside air inlet portion 13a of the secondary battery housing 13 and the outside air discharge portion 13b of the secondary battery housing 13. Included air discharge duct 11b. The material of the outside air flow duct 11 can be selected from metal, plastic or rubber.

상기 외기 유동 덕트(11)는 전기 구동 자동차가 주행되는 동안 자연풍에 의한 냉각 모드를 제공한다. 즉, 전기 구동 자동차가 주행을 시작하면 상기 외기 유입 덕트(11a)의 압력이 외기의 압력보다 낮아지므로 상기 외기 유입 덕트(11a)로 외기가 유입된다. 유입된 외기는 이차 전지 하우징(13)의 공기 유동 공간(12)을 통해 이동하면서 이차 전지 팩(B)으로부터 흡열을 한 후 외기 배출 덕트(11b)를 통해 바깥으로 배출된다. 이러한 과정에서 이차 전지 팩(B)의 냉각이 이루어진다. 외기의 유입 속도는 전기 구동 자동차의 주행 속도에 비례하여 증가한다. 전기 구동 자동차의 주행 속도가 증가하면 외기와 외기 유입 덕트(11a) 사이의 압력 차가 더 커지기 때문이다. The outside air flow duct 11 provides a cooling mode by natural wind while the electric drive vehicle is traveling. That is, when the electric drive car starts running, the pressure of the outside air inlet duct 11a is lower than the pressure of the outside air, so that the outside air flows into the outside air inlet duct 11a. The introduced outside air is absorbed from the secondary battery pack B while moving through the air flow space 12 of the secondary battery housing 13 and then discharged to the outside through the outside air discharge duct 11b. In this process, the secondary battery pack B is cooled. The inflow speed of the outside air increases in proportion to the traveling speed of the electric drive car. This is because the pressure difference between the outside air and the outside air inflow duct 11a becomes larger as the running speed of the electric drive car increases.

상기 제1냉각부(15)는 이차 전지 하우징(13) 내로 송풍 공기를 공급하여 이차 전지 팩(B)을 공냉식으로 냉각하는 냉각 팬이다. 상기 제1냉각부(15)는 냉각 팬의 날개 회전에 의해 외기를 흡입하여 빠른 속도로 이차 전지 하우징(13) 내로 송풍 공기를 공급한다. 제1냉각부(15)가 구동될 때에는, 날개와 공기의 마찰, 전동 모터 등으로부터 소음이 발생하므로 후술할 제2냉각부(16)에 비해 상대적으로 소음 발생 정도가 높다. 제1냉각부(15)의 구동 여부와 구동 단수, 즉 날개의 회전 속도는 제어부(17)에 의해 통제된다. 한편, 제1냉각부(15)를 구성하는 냉각 팬의 설치 위치는 다양한 변형이 가능하다. 따라서 냉각 팬은 이차 전지 팩(B)의 상부와 대향되도록 이차 전지 하우징(13)과 결합되어도 무방하다. The first cooling unit 15 is a cooling fan that supplies blowing air into the secondary battery housing 13 to cool the secondary battery pack B by air cooling. The first cooling unit 15 sucks outside air by the blade rotation of the cooling fan and supplies blowing air into the secondary battery housing 13 at a high speed. When the first cooling unit 15 is driven, noise is generated from friction between the blades and air, an electric motor, and the like, and thus the noise generation degree is relatively higher than that of the second cooling unit 16 to be described later. Whether the first cooling unit 15 is driven and the number of driving stages, that is, the rotational speed of the blades are controlled by the controller 17. On the other hand, the installation position of the cooling fan constituting the first cooling unit 15 can be various modifications. Therefore, the cooling fan may be combined with the secondary battery housing 13 to face the upper portion of the secondary battery pack B.

상기 제2냉각부(16)는 이차 전지 팩(B)과 결합되어 있는 냉각 자켓(g)을 통해 액상 냉매를 순환시켜 이차 전지 팩(B)을 수냉식으로 냉각하는 수단이다. 상기 냉각 자켓(g)은 그 외부 표면이 이차 전지 팩(B)에 조립된 이차 전지 단위 셀(C)의 표면과 접촉하며 액상 냉매가 순환될 수 있는 챔버를 가진다.The second cooling unit 16 is a means for cooling the secondary battery pack B by water cooling by circulating a liquid refrigerant through a cooling jacket g coupled with the secondary battery pack B. The cooling jacket g has a chamber whose outer surface is in contact with the surface of the secondary battery unit cell C assembled in the secondary battery pack B, and the liquid refrigerant can be circulated.

상기 제2냉각부(16)는 액상 냉매의 순환을 위해 상기 냉각 자켓(g)과 연통되어 액상 냉매가 흐르는 유로를 제공하는 냉매 유동 채널(21)과, 액상 냉매가 저장되는 액상 냉매 저장소(22)와, 상기 액상 냉매 저장소(22)에 저장된 저온의 액상 냉매를 상기 냉매 유동 채널(21)을 통해 상기 냉각 자켓(g)으로 펌핑하는 펌프(23)와, 상기 냉각 자켓(g)으로부터 유출된 고온의 액상 냉매로부터 열을 흡수하여 상기 액상 냉매 저장소(22)로 저온의 액상 냉매를 송출하는 열 교환기(24)를 포함한다.The second cooling unit 16 communicates with the cooling jacket g for circulation of the liquid refrigerant, and provides a refrigerant flow channel 21 for providing a flow path through which the liquid refrigerant flows, and a liquid refrigerant reservoir 22 in which the liquid refrigerant is stored. ), A pump 23 for pumping the low temperature liquid refrigerant stored in the liquid refrigerant reservoir 22 into the cooling jacket g through the refrigerant flow channel 21, and the discharged from the cooling jacket g. And a heat exchanger 24 for absorbing heat from the high temperature liquid refrigerant and sending the low temperature liquid refrigerant to the liquid refrigerant reservoir 22.

상기 냉매 유동 채널(21)은, 액상 냉매를 냉각 자켓(g) 측으로 유입시키는 액상 냉매 유입 배관(21a)과, 냉각 자켓(g) 측으로부터 액상 냉매를 회수하는 액상 냉매 회수 배관(21b)과, 제2냉각부(16)를 구성하는 각 구성요소 사이를 연결하는 연결 배관(21c)를 포함한다.The refrigerant flow channel 21 includes a liquid refrigerant inlet pipe 21a for introducing a liquid refrigerant to the cooling jacket g side, a liquid refrigerant recovery pipe 21b for recovering the liquid refrigerant from the cooling jacket g side, The connection pipe 21c which connects between each component which comprises the 2nd cooling part 16 is included.

상기 열 교환기(24)는 통상적인 열 교환 수단으로 사용되는 라디에이터일 수 있다. 상기 라디에이터는 알루미늄 핀 구조와 이와 결합된 얇은 구리 세관으로 이루어진다. 냉각 자켓(g)으로부터 회수된 고온의 액상 냉매는 얇은 구리 세관을 통과하면서 알루미늄 핀 구조로 열을 발산한다. 따라서 열 교환기(24)를 통과한 액상 냉매는 온도가 저하된 상태로 액상 냉매 저장소(22)로 유입된다. 한편, 열 교환기(24)는 라디에이터로만 한정되는 것은 아니다. 따라서 액상 냉매로부터 열을 회수할 수 있는 기능을 가진 것이라면 어떠한 것이라도 열 교환기로 채용될 수 있다.The heat exchanger 24 may be a radiator used as conventional heat exchange means. The radiator consists of an aluminum fin structure and a thin copper capillary coupled thereto. The hot liquid refrigerant recovered from the cooling jacket g dissipates heat in an aluminum fin structure while passing through a thin copper capillary. Accordingly, the liquid refrigerant passing through the heat exchanger 24 flows into the liquid refrigerant reservoir 22 in a state where the temperature is lowered. On the other hand, the heat exchanger 24 is not limited only to a radiator. Therefore, any one having a function of recovering heat from the liquid refrigerant may be employed as a heat exchanger.

상기 제2냉각부(16)는 펌프(23)를 통해 액상 냉매를 순환시켜 이차 전지 팩(B)을 냉각시키므로 상기 제1냉각부(15)에 비해 냉각 소음이 상대적으로 덜하다. 상기 제2냉각부(16)의 구동 여부와 구동 단수는 제1냉각부(15)와 마찬가지로 제어부(17)에 의해 통제된다.Since the second cooling unit 16 circulates the liquid refrigerant through the pump 23 to cool the secondary battery pack B, cooling noise is relatively less than that of the first cooling unit 15. Whether the second cooling unit 16 is driven and the number of driving stages are controlled by the controller 17 like the first cooling unit 15.

상기 제어부(17)는 전기 구동 자동차의 운행 시 이루어지는 이차 전지 팩(B)의 냉각 과정에서 발생되는 냉각 소음이 운전자에게 불쾌감을 주는 것을 최소화하면서 이차 전지 팩(B)의 냉각 과정을 전반적으로 제어한다. 즉, 상기 제어부(17)는 외기 유동 덕트(11)를 통한 자연풍 냉각 상태를 유지하면서 전기 구동 자동차의 주행 속도 값과 이차 전지 팩(B)의 온도 값에 따라 상기 제1냉각부(15)와 상기 제2냉각부(16)의 구동 여부 및 구동 단수를 가변적으로 제어한다. The controller 17 generally controls the cooling process of the rechargeable battery pack B while minimizing discomfort to the driver due to the cooling noise generated during the cooling of the rechargeable battery pack B when the electric drive vehicle is driven. . That is, the controller 17 maintains the natural air cooling state through the outside air flow duct 11 and the first cooling unit 15 according to the running speed value of the electric drive vehicle and the temperature value of the secondary battery pack B. Whether the second cooling unit 16 is driven and the number of driving stages are variably controlled.

여기서, 상기 전기 구동 자동차의 속도 값은 전기 구동 자동차의 전반적인 전자 제어 동작을 관장하는 전장 제어 컴퓨터(20)로부터 제공되고, 상기 이차 전지 팩(B)의 온도 측정 값은 온도 측정부(18)로부터 제공된다.Here, the speed value of the electric drive car is provided from the electric field control computer 20 that controls the overall electronic control operation of the electric drive car, the temperature measurement value of the secondary battery pack (B) from the temperature measuring unit 18 Is provided.

상기 제어부(17)는 전기 구동 자동차의 속도 값이 저속 범위, 중속 범위 및 고속 범위 중 어디에 속하는지 여부에 따라 냉각 방식을 다변화시킨다. 이하, 속도 범위 별로 제어부(17)가 어떻게 냉각 방식을 제어하는지 도 4를 참조하여 구체적으로 설명하기로 한다. 도 4는 전기 구동 자동차의 주행 속도와 이차 전지 팩(B)의 온도에 따라 냉각 방식이 변화되는 일 예를 보여주는 그래프이다.
The controller 17 diversifies the cooling scheme according to whether the speed value of the electric drive vehicle belongs to a low speed range, a medium speed range, or a high speed range. Hereinafter, how the controller 17 controls the cooling method for each speed range will be described in detail with reference to FIG. 4. 4 is a graph illustrating an example in which a cooling method is changed according to a traveling speed of an electric driving vehicle and a temperature of a secondary battery pack B. Referring to FIG.

<저속 범위><Low speed range>

Case1: 이차 전지 팩(B)의 온도 < T1Case1: Temperature of secondary battery pack (B) <T1

제어부(17)는 외기 유동 덕트(11)를 통한 자연풍으로 이차 전지 팩(B)을 냉각한다.
The controller 17 cools the secondary battery pack B with natural wind through the outside air flow duct 11.

Case2: T1≤ 이차 전지 팩(B)의 온도 < T2Case2: T1≤ temperature of the secondary battery pack (B) <T2

제어부(17)는 자연풍 냉각과 수냉식 냉각을 동시에 적용하기 위해 제2냉각부(16)의 구동을 시작한다. 이 때 이차 전지 팩(B)의 온도 레벨에 따라 제2냉각부(16)의 구동 단수를 최대 구동 단수(④단)까지 상향시킬 수 있다.The controller 17 starts driving of the second cooling unit 16 to simultaneously apply natural wind cooling and water cooling cooling. At this time, according to the temperature level of the secondary battery pack B, the driving stage number of the second cooling unit 16 may be increased to the maximum driving stage stage ④.

공냉식 냉각보다 수냉식 냉각을 우선적으로 적용하는 이유는, 전기 구동 자동차가 저속 범위에서 주행하면 이차 전지 팩(B)의 냉각 소음이 다른 소음보다 운전자에게 더 불쾌감을 줄 수 있으므로 소음이 덜한 냉각 방식을 우선적으로 적용하는 것이 바람직하기 때문이다.
The reason why water-cooled cooling is given priority over air-cooled cooling is that if the electric vehicle is driven at a low speed range, the cooling noise of the secondary battery pack (B) may be more unpleasant to the driver than other noises, and therefore, the lower noise cooling method is preferred. This is because it is preferable to apply.

Case3: T2≤ 이차 전지 팩(B)의 온도< TCase3: T2≤ temperature of the secondary battery pack (B) <T maxmax

제어부(17)는 자연풍 냉각과 최대 구동 단수에 의한 수냉식 냉각이 유지되고 있는 상태에서 공냉식 냉각을 추가로 적용하기 위해 제1냉각부(15)의 구동을 개시한다. 이 때 이차 전지 팩(B)의 온도 레벨에 따라 제1냉각부(15)의 구동 단수를 최대 구동 단수(④단)까지 상향시킬 수 있다.The controller 17 starts driving of the first cooling unit 15 in order to further apply air-cooled cooling in a state where natural air cooling and water-cooled cooling by the maximum driving stage are maintained. At this time, according to the temperature level of the secondary battery pack B, the driving stage of the first cooling unit 15 may be increased to the maximum driving stage (4).

Case3에 따른 냉각 모드가 되면 수냉식 냉각의 구동 단수가 최대로 유지되는 상태에서 이차 전지 팩(B)의 온도 레벨에 따라 공냉식 냉각의 구동 단수가 최대 구동 단수까지 조정됨으로써 냉각 장치의 출력 파워가 최대로 증가한다.
When the cooling mode according to Case 3 is maintained, the driving stage of the air-cooled cooling is adjusted to the maximum driving stage according to the temperature level of the secondary battery pack B while the driving stage of the water-cooled cooling is kept to the maximum, thereby maximizing the output power of the cooling device. Increases.

Case4: : TCase4: T maxmax ≤ 이차 전지 팩(B)의 온도≤ temperature of the secondary battery pack (B)

제어부(17)는 이차 전지 팩(B)이 제어 가능한 온도 범위 이상으로 과열된 것으로 판단한다. 이러한 경우, 전기 구동 자동차의 운전자에게 적절한 조치를 취할 수 있도록 경보를 하는 것이 바람직하다. 따라서 제어부(17)는 그래픽 표시 장치 등을 통해 이차 전지 팩(B)의 온도가 통제 불가능한 수준으로 상승하였으므로 적절한 조치가 필요하다는 취지의 메시지를 출력한다.
The controller 17 determines that the secondary battery pack B is overheated beyond a controllable temperature range. In such cases, it is desirable to alert the driver of the electric drive car to take appropriate measures. Therefore, the controller 17 outputs a message indicating that appropriate measures are necessary because the temperature of the secondary battery pack B has risen to an uncontrollable level through a graphic display device or the like.

<중속 범위><Medium speed range>

Case1: 이차 전지 팩(B)의 온도 < T3Case1: temperature of secondary battery pack (B) <T3

제어부(17)는 외기 유동 덕트(11)를 통한 자연풍으로 이차 전지 팩(B)을 냉각한다.
The controller 17 cools the secondary battery pack B with natural wind through the outside air flow duct 11.

Case2: T3 ≤ 이차 전지 팩(B)의 온도 < T4Case2: T3 ≤ temperature of the secondary battery pack (B) <T4

제어부(17)는 자연풍 냉각과 공냉식 냉각을 동시에 적용하기 위해 제1냉각부(15)의 구동을 시작한다. 이 때 이차 전지 팩(B)의 온도 레벨에 따라 제1냉각부(15)의 구동 단수를 중간 구동 단수(②단)까지 상향시킬 수 있다.The controller 17 starts driving of the first cooling unit 15 to simultaneously apply natural wind cooling and air cooling. At this time, according to the temperature level of the secondary battery pack B, the driving stage number of the first cooling unit 15 may be increased to the intermediate driving stage stage (② stage).

전기 구동 자동차가 중속 범위에서 주행하면 이차 전지 팩(B)의 냉각 소음보다는 다른 원인, 예컨대 공기의 마찰, 타이어와 노면의 마찰 등이 운전자에게 불쾌감을 더 준다. 따라서 운전자의 입장에서는 이차 전지 팩(B)의 냉각 소음에 대한 민감도가 떨어진다. 이러한 점을 감안하여, Case2에 해당하는 온도 구간에서는, 수냉식보다 전력 소모가 작으면서 냉각 효율이 좋은 공냉식 냉각을 우선적으로 적용한다.
When the electric drive car runs in the medium speed range, other causes than the cooling noise of the secondary battery pack B, for example, friction of air, friction between a tire and a road surface, cause discomfort to the driver. Therefore, the driver's sensitivity to the cooling noise of the secondary battery pack (B) is inferior. In view of this point, in the temperature section corresponding to Case2, air-cooled cooling with lower power consumption and better cooling efficiency is preferentially applied than water-cooled.

Case3: T4 ≤ 이차 전지 팩(B)의 온도 < T5Case3: T4 ≤ temperature of the secondary battery pack (B) <T5

제어부(17)는 자연풍 냉각과 중간 구동 단수에 의한 공냉식 냉각이 유지되고 있는 상태에서 수냉식 냉각을 추가로 적용하기 위해 제2냉각부(16)의 구동을 시작한다. 이 때 이차 전지 팩(B)의 온도 레벨에 따라 제2냉각부(16)의 구동 단수를 중간 구동 단수(②단)까지 상향시킬 수 있다.The controller 17 starts driving of the second cooling unit 16 in order to further apply water-cooled cooling in a state where natural air cooling and air-cooled cooling by intermediate driving stages are maintained. At this time, according to the temperature level of the secondary battery pack B, the number of driving stages of the second cooling unit 16 may be increased to the middle driving stage (② stage).

공냉식 냉각의 구동 단수가 최대가 되기 전에 수냉식 냉각을 개시하는 이유는, 중속 범위에서 공냉식 냉각을 최대 구동 단수까지 운용하면 이차 전지 팩(B)의 냉각 소음이 다른 소음보다 상대적으로 증가하여 운전자에게 불쾌감을 줄 수 있기 때문이다.
The reason why water-cooled cooling is started before the driving stage of the air-cooled cooling reaches the maximum is that operating the air-cooled cooling up to the maximum driving stage in the medium speed range increases the cooling noise of the rechargeable battery pack (B) relative to other noises, causing discomfort to the driver. Because it can give.

Case4: T5 ≤ 이차 전지 팩(B)의 온도 < T6Case4: T5 ≤ temperature of the secondary battery pack (B) <T6

제어부(17)는 자연풍 냉각, 중간 구동 단수에 의한 공냉식 냉각과 수냉식 냉각이 유지되고 있는 상태에서 공냉식 냉각 효과를 더욱 증가시키기 위해 제1냉각부(15)의 구동 단수를 중간 구동 단수에서 더 상향시킨다. 즉, 이차 전지 팩(B)의 온도 레벨에 따라 제1냉각부(15)의 구동 단수를 중간 구동 단수에서 최대 구동 단수(④단)까지 단계적으로 상향시킨다. The controller 17 further raises the driving stage of the first cooling unit 15 from the intermediate driving stage in order to further increase the air-cooling cooling effect while the natural air cooling and the air-cooling cooling by the intermediate driving stage are maintained. . That is, according to the temperature level of the secondary battery pack B, the driving stage of the first cooling unit 15 is increased in stages from the intermediate driving stage to the maximum driving stage (4 stage).

공냉식 냉각을 수냉식 냉각보다 상대적으로 빨리 최대 구동 단수까지 상향시키는 이유는, 이차 전지 팩(B)의 온도가 T5를 넘으면 소음 문제 보다는 이차 전지의 안전성을 우선적으로 고려해야 하므로 냉각 효율이 좋은 냉각 방식을 최대로 운용할 필요가 있기 때문이다.
The reason why the air-cooled cooling is raised to the maximum driving stage relatively faster than the water-cooled cooling is that if the temperature of the secondary battery pack (B) exceeds T5, the safety of the secondary battery should be considered first rather than the noise problem, so the cooling method with good cooling efficiency is maximized. This is because it needs to be operated.

Case5: T6 ≤ 이차 전지 팩(B)의 온도 < TCase5: T6 ≤ temperature of secondary battery pack (B) <T maxmax

제어부(17)는 자연풍 냉각과 최대 구동 단수에 의한 공냉식 냉각이 유지되고 있는 상태에서 수냉식 냉각 효과를 더욱 증가시키기 위해 제2냉각부(16)의 구동 단수를 중간 구동 단수에서 더 상향시킨다. 즉, 이차 전지 팩(B)의 온도 레벨에 따라 제2냉각부(16)의 구동 단수를 중간 구동 단수에서 최대 구동 단수(④단)까지 단계적으로 상향시킨다.
The controller 17 further raises the driving stage of the second cooling unit 16 from the intermediate driving stage in order to further increase the water-cooling cooling effect while the natural wind cooling and the air-cooling cooling by the maximum driving stage are maintained. That is, according to the temperature level of the secondary battery pack B, the driving stage of the second cooling unit 16 is increased in stages from the intermediate driving stage to the maximum driving stage (4 stage).

Case6: : TCase6: T maxmax ≤ 이차 전지 팩(B)의 온도≤ temperature of the secondary battery pack (B)

제어부(17)는 이차 전지 팩(B)이 제어 가능한 온도 범위 이상으로 과열된 것으로 판단한다. 이러한 경우, 전기 구동 자동차의 운전자에게 적절한 조치를 취할 수 있도록 경보를 하는 것이 바람직하다. 따라서 제어부(17)는 그래픽 표시 장치 등을 통해 이차 전지 팩(B)의 온도가 통제 불가능한 수준으로 상승하였으므로 적절한 조치가 필요하다는 취지의 메시지를 출력한다.
The controller 17 determines that the secondary battery pack B is overheated beyond a controllable temperature range. In such cases, it is desirable to alert the driver of the electric drive car to take appropriate measures. Therefore, the controller 17 outputs a message indicating that appropriate measures are necessary because the temperature of the secondary battery pack B has risen to an uncontrollable level through a graphic display device or the like.

<고속 범위><High speed range>

Case1: 이차 전지 팩(B)의 온도 < T7Case1: temperature of secondary battery pack (B) <T7

제어부(17)는 외기 유동 덕트(11)를 통한 자연풍으로 이차 전지 팩(B)을 냉각한다.
The controller 17 cools the secondary battery pack B with natural wind through the outside air flow duct 11.

Case2: T7≤ 이차 전지 팩(B)의 온도 < T8Case2: T7≤ temperature of the secondary battery pack (B) <T8

제어부(17)는 자연풍 냉각과 공냉식 냉각을 동시에 적용하기 위해 제1냉각부(15)의 구동을 시작한다. 이 때 이차 전지 팩(B)의 온도 레벨에 따라 제1냉각부(15)의 구동 단수를 최대 구동 단수(④단)까지 상향시킬 수 있다.The controller 17 starts driving of the first cooling unit 15 to simultaneously apply natural wind cooling and air cooling. At this time, according to the temperature level of the secondary battery pack B, the driving stage of the first cooling unit 15 may be increased to the maximum driving stage (4).

수냉식 냉각보다 공냉식 냉각을 우선적으로 적용하는 이유는, 전기 구동 자동차가 고속 범위에서 주행하면 이차 전지 팩(B)의 냉각 소음보다 다른 소음이 운전자에게 더 불쾌감을 주므로 소음이 있더라도 냉각 효율이 좋은 냉각 방식을 우선적으로 적용하는 것이 바람직하기 때문이다.
The reason why air-cooled cooling is given priority over water-cooled cooling is that when the electric drive vehicle runs in the high speed range, other noises are more unpleasant to the driver than the cooling noise of the secondary battery pack (B). This is because it is preferable to apply the first priority.

Case3: T8≤ 이차 전지 팩(B)의 온도< TCase3: T8≤ temperature of the secondary battery pack (B) <T maxmax

제어부(17)는 자연풍 냉각과 최대 구동 단수에 의한 공냉식 냉각이 유지되고 있는 상태에서 수냉식 냉각을 추가로 적용하기 위해 제2냉각부(16)의 구동을 개시한다. 이 때 이차 전지 팩(B)의 온도 레벨에 따라 제2냉각부(16)의 구동 단수를 최대 구동 단수(④단)까지 상향시킬 수 있다.The controller 17 starts driving of the second cooling unit 16 to further apply water-cooled cooling in a state where natural air cooling and air-cooled cooling by the maximum driving stage are maintained. At this time, according to the temperature level of the secondary battery pack B, the driving stage number of the second cooling unit 16 may be increased to the maximum driving stage stage ④.

Case3에 따른 냉각 모드가 되면 공냉식 냉각의 구동 단수가 최대로 유지되는 상태에서 이차 전지 팩(B)의 온도 레벨에 따라 수냉식 냉각의 구동 단수가 최대 구동 단수까지 조정됨으로써 냉각 장치의 출력 파워가 최대로 증가한다.
When the cooling mode according to Case 3 is reached, the driving stage of the water-cooled cooling is adjusted to the maximum driving stage according to the temperature level of the secondary battery pack B while the driving stage of the air-cooled cooling is maintained at the maximum, thereby maximizing the output power of the cooling device. Increases.

Case4: : TCase4: T maxmax ≤ 이차 전지 팩(B)의 온도≤ temperature of the secondary battery pack (B)

제어부(17)는 이차 전지 팩(B)이 제어 가능한 온도 범위 이상으로 과열된 것으로 판단한다. 이러한 경우, 전기 구동 자동차의 운전자에게 적절한 조치를 취할 수 있도록 경보를 하는 것이 바람직하다. 따라서 제어부(17)는 그래픽 표시 장치 등을 통해 이차 전지 팩(B)의 온도가 통제 불가능한 수준으로 상승하였으므로 적절한 조치가 필요하다는 취지의 메시지를 출력한다.The controller 17 determines that the secondary battery pack B is overheated beyond a controllable temperature range. In such cases, it is desirable to alert the driver of the electric drive car to take appropriate measures. Therefore, the controller 17 outputs a message indicating that appropriate measures are necessary because the temperature of the secondary battery pack B has risen to an uncontrollable level through a graphic display device or the like.

도 5는 전기 구동 자동차의 주행 속도와 이차 전지 팩의 온도에 따라 냉각 방식이 변화되는 다른 예를 보여주는 그래프이다.5 is a graph illustrating another example in which a cooling scheme is changed according to a traveling speed of an electric driving vehicle and a temperature of a rechargeable battery pack.

그래프에 도시된 바와 같이, 제어부(17)는 동일한 속도 범위에서도 전기 구동 자동차의 속도가 어떻게 되는지에 따라 냉각 방식의 변경이 이루어지는 기준 온도를 가변적으로 변경할 수 있다. 즉, 동일한 속도 범위라고 하더라도 전기 구동 자동차의 속도가 상대적으로 빠르면 이차 전지 팩(B)의 출력이 더 크다는 것을 의미한다. 이 경우, 이차 전지 팩(B)의 온도 변화가 급격하게 일어날 수 있으므로 냉각 방식의 변경을 미리 하는 것이 바람직하다. 일 예로, 전기 구동 자동차가 저속 범위에서 구동 중이더라도 전기 구동 자동차의 속도가 V1보다 빠른 V2인 경우는 자연풍 냉각에 수냉식 냉각을 추가하는 임계 온도를 보다 낮게 설정하여 전기 구동 자동차의 속도가 V1인 경우보다 수냉각 냉각의 추가 시점을 앞 당기는 것이 바람직하다.As shown in the graph, the controller 17 may variably change the reference temperature at which the cooling method is changed according to how the speed of the electric drive vehicle is made even in the same speed range. That is, even in the same speed range, when the speed of the electric drive vehicle is relatively fast, it means that the output of the secondary battery pack B is larger. In this case, since the temperature change of the secondary battery pack B may occur suddenly, it is preferable to change the cooling system in advance. For example, when the speed of the electric drive car is V2 faster than V1 even though the electric drive car is driving in the low speed range, the speed of the electric drive car is set to V1 by setting a lower threshold temperature for adding water cooling to natural wind cooling. It is desirable to advance the additional time point of water cooling cooling more.

한편 전기 구동 자동차의 주행 속도에 따라 냉각 방식을 다변화하는 모델은 상술한 실시예에 의해 한정되지 않고 다양한 변형이 가능하다. 따라서 본 발명은 냉각 방식의 변화 모델에 의해 한정되지 않는다는 것을 이해하여야 한다.On the other hand, the model for diversifying the cooling scheme according to the running speed of the electric drive car is not limited by the above-described embodiment is possible various modifications. Therefore, it should be understood that the present invention is not limited by the change model of the cooling scheme.

또한, 냉각 방식의 변경 기준이 되는 전기 구동 자동차의 속도 범위와, 냉각 방식이 변경되는 임계 온도인 T1 ~ T8은 전기 구동 자동차의 제원, 제1냉각부(15)와 제2냉각부(16)의 냉각 효율, 변경 가능한 구동 단수 등을 종합적으로 고려하여 실험이나 시행 착오법에 의해 귀납적으로 결정할 수 있다. 이러한 귀납적 결정은 본 발명이 속한 기술분야에서 통상의 지식 가진 자에게 용이할 것임은 자명하다.In addition, the speed range of the electric drive vehicle, which is a change standard of the cooling method, and the threshold temperature at which the cooling method is changed, T1 to T8 are the specifications of the electric drive vehicle, the first cooling unit 15, and the second cooling unit 16. Can be determined inductively by experiment or trial and error, taking into account the cooling efficiency of the system and the number of stages that can be changed. It will be apparent that such an inductive decision will be readily apparent to those of ordinary skill in the art.

일 예로, 저속 범위는 0 ~ 60km, 중속 범위는 60 ~ 120km, 고속 범위는 120km 이상으로 설정할 수 있다. 또한, 저속 범위에서 T1과 T2는 각각 40도와 60도로, 중속 범위에서 T3, T4, T5 및 T6는 각각 35도, 45도, 53도, 70도로, 고속 범위에서 T7 및 T8은 각각 30도 및 50도로 설정할 수 있다. 그리고 Tmax는 이차 전지의 위험 온도 수준으로 알려진 예를 들어 80 ~ 100도로 설정할 수 있다.For example, the low speed range may be set to 0 to 60 km, the medium speed range to 60 to 120 km, and the high speed range to 120 km or more. In the low speed range, T1 and T2 are 40 degrees and 60 degrees, respectively, and in the medium speed range, T3, T4, T5 and T6 are 35 degrees, 45 degrees, 53 degrees and 70 degrees, respectively, and in the high speed range, T7 and T8 are 30 degrees and Can be set to 50 degrees. T max may be set to, for example, 80 to 100 degrees, which is known as a dangerous temperature level of a secondary battery.

나아가, 도 4 및 도 5를 통해 설명한 냉각 방식의 변경 모델은 제어부(17)가 참조 가능한 기억수단에 룩업 테이블의 형태로 수록될 수 있다. 룩업 테이블은 전기 구동 자동차의 속도 구간 별로 냉각 방식의 변경이 이루어지는 임계 온도 값과 각 임계 온도 값을 기준으로 어떠한 냉각 방식의 변경이 있는지를 구체적으로 정의한 데이터 구조를 가지는 것이 바람직하다. 상기 기억수단은 불활성 기록매체라면 특별히 제한하지 않는다. 예를 들어, 상기 기억수단은 롬, 플래쉬 램, 하드 디스크 등이 될 수 있다. 상기 기억 수단은 제어부(17) 내에 내장되어도 좋고, 제어부(17)가 참조 가능하도록 외장되어도 무방하다. In addition, the change model of the cooling method described with reference to FIGS. 4 and 5 may be stored in the form of a look-up table in the storage means that the controller 17 can refer to. The look-up table preferably has a data structure that specifically defines a threshold temperature value at which the cooling method is changed for each speed section of the electric drive vehicle and a change in the cooling method based on each threshold temperature value. The storage means is not particularly limited as long as it is an inert recording medium. For example, the storage means may be a ROM, a flash RAM, a hard disk, or the like. The storage means may be built in the control unit 17 or may be external to the control unit 17 for reference.

다시 도 1로 돌아가서, 본 발명에 따른 냉각 장치는, 외기의 온도를 측정하는 외기 온도 측정부(19)를 더 포함할 수 있다. 상기 외기 온도 측정부(19)는 외기의 온도를 측정하여 온도 측정 값을 제어부(17)로 제공한다. 그러면, 제어부(17)는 외기의 온도와 이차 전지 팩(B)의 온도를 비교하고, 외기의 온도가 이차 전지 팩(B) 보다 높은 경우는 자연풍 냉각을 실시하지 않고 전기 구동 자동차의 속도 값과 이차 전지 팩(B)의 온도 값을 고려하여 수냉식 냉각 또는 공냉식 냉각을 곧 바로 적용할 수 있다. 이를 위해, 본 발명에 따른 냉각 장치는 외기 유입 덕트(11a) 측에 외기 유입을 선택적으로 개폐할 수 있는 밸브(V)를 구비할 수 있다. 외기의 온도 조건에 따라 자연풍 냉각의 실시가 필요하지 않은 경우 제어부(17)는 상기 밸브(V)를 제어하여 외기의 유입을 선택적으로 차단할 수 있다.1 again, the cooling apparatus according to the present invention may further include an outside air temperature measuring unit 19 for measuring the temperature of the outside air. The outside temperature measuring unit 19 measures the temperature of the outside air and provides a temperature measurement value to the controller 17. Then, the controller 17 compares the temperature of the outside air with the temperature of the secondary battery pack B. When the temperature of the outside air is higher than that of the secondary battery pack B, the control unit 17 does not perform natural wind cooling, and In consideration of the temperature value of the secondary battery pack B, water-cooled cooling or air-cooled cooling can be applied immediately. To this end, the cooling apparatus according to the present invention may be provided with a valve (V) that can selectively open and close the inlet air inlet on the outside air inlet duct (11a) side. When it is not necessary to perform natural wind cooling according to the temperature condition of the outside air, the controller 17 may selectively block the inflow of the outside air by controlling the valve V. FIG.

상기 제어부(17)는 전술한 여러 가지 기능을 수행하기 위해 마이크로프로세서를 포함하는 PCB 보드로 구현될 수도 있고, ASIC 칩과 같은 원 칩 형태로 구현되어도 무방하다. 또한, 상기 제어부(17)가 수행하는 기능은 컴퓨터가 판독 가능한 프로그램으로 코팅되어 상기 제어부(17)의 기능을 구현하는 하드웨어 장치의 기억수단에 기록되어 실행될 수 있다. 또한 상기 제어부(17)가 수행하는 기능은 아날로그 또는 디지털 로직 회로로 구현되는 것도 가능하다. 상기 제어부(17)가 수행하는 기능을 구현하기 위해 컴퓨터 부품을 작동 가능하게 결합하고 마이크로프로세서의 동작을 위해 필요한 각종 프로그램을 설치하는 것은 본 발명이 속한 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명하다.The controller 17 may be implemented as a PCB board including a microprocessor to perform the aforementioned various functions, or may be implemented in the form of an original chip such as an ASIC chip. In addition, the functions performed by the control unit 17 may be recorded and executed in a storage unit of a hardware device coated with a computer-readable program to implement the functions of the control unit 17. In addition, the function performed by the controller 17 may be implemented by an analog or digital logic circuit. It is obvious to those skilled in the art to operatively combine computer components and to install various programs necessary for the operation of the microprocessor to implement the functions performed by the controller 17. .

도 2는 본 발명에 따라 냉각의 대상이 되는 이차 전지 팩에 수냉식 냉각을 구현하는 장치인 제2냉각부(16)가 결합된 모습의 일 예를 보다 구체적으로 도시한 사시 도이다.2 is a perspective view illustrating in more detail an example of a state in which a second cooling unit 16, which is a device for implementing water-cooled cooling, is coupled to a secondary battery pack to be cooled according to the present invention.

도면을 참조하면, 이차 전지 팩(B)은 다수의 이차 전지 셀(C)이 케이스(14)에 수납된 후 각각의 이차 전지 단위 셀(C)이 직렬 또는 병렬로 연결된 구조를 가진다.Referring to the drawings, the secondary battery pack B has a structure in which each secondary battery unit cell C is connected in series or in parallel after a plurality of secondary battery cells C are accommodated in the case 14.

상기 케이스(14)는 냉각 자켓(g)이 형성된 영역(14a), 이차 전지 단위 셀(C)이 삽입되어 수납되는 공간을 정의한 영역(14b), 그리고 슬릿(25)이 형성되어 상하로 공기 유동이 이루어지는 영역(14c)으로 이루어진다. 이들 세 영역은 각 영역 별로 별도로 제작된 후 조립을 통해 하나의 케이스로 통합될 수 있다. 하지만 본 발명은 케이스의 구체적인 구조나 조립 방법에 의해 한정되지 않는다.The case 14 includes a region 14a in which a cooling jacket g is formed, a region 14b defining a space in which the secondary battery unit cell C is inserted and accommodated, and a slit 25 in which air flows up and down. It consists of the area | region 14c which consists of this. These three areas can be manufactured separately for each area and then integrated into one case through assembly. However, the present invention is not limited by the specific structure or assembly method of the case.

상기 냉각 자켓(g)은 이차 전지 셀(C)의 표면과 접촉하며, 액상 냉매 유입 배관(21)을 통해 유입된 액상 냉매가 순환할 수 있는 내부 공간이 정의된 일종의 챔버이다. 상기 냉각 자켓(g)의 상부는 액상 냉매 유입 배관(21a)과 연통되도록 체결된다. 그리고 상기 냉각 자켓(g)의 하부는 액상 냉매 회수 배관(21b)과 연통되도록 체결된다. 따라서 냉각 자켓(g)의 상부를 통해 유입된 액상 냉매는 이차 전지 단위 셀(C)로부터 발생되는 열을 흡수한 후 냉각 자켓(g)의 하부를 통해 배출된다. 도면번호 26은 냉각 자켓(g)의 상부가 액상 냉매 유입 배관(21a)과 연통된 지점을 나타낸다. 냉각 자켓(g)의 하부와 액상 냉매 회수 배관(21b) 사이에도 이와 유사한 연통 지점이 있을 것임은 자명하다.The cooling jacket g is in contact with the surface of the secondary battery cell C, and is a kind of chamber in which an internal space through which the liquid refrigerant introduced through the liquid refrigerant inlet pipe 21 circulates is defined. The upper portion of the cooling jacket (g) is fastened to communicate with the liquid refrigerant inlet pipe (21a). The lower portion of the cooling jacket g is fastened to communicate with the liquid refrigerant recovery pipe 21b. Therefore, the liquid refrigerant introduced through the upper portion of the cooling jacket (g) absorbs the heat generated from the secondary battery unit cell (C) and is then discharged through the lower portion of the cooling jacket (g). Reference numeral 26 denotes a point where the upper portion of the cooling jacket g communicates with the liquid refrigerant inflow pipe 21a. It is apparent that there will be a similar point of communication between the lower portion of the cooling jacket g and the liquid refrigerant recovery pipe 21b.

도 2는 냉각 방식에 따라 공기 또는 액상 냉매의 유동 방향을 개략적으로 나타낸 도면이다. 2 is a view schematically showing a flow direction of air or liquid refrigerant according to a cooling method.

도면에서, 화살표1은 자연풍 냉각이 이루어질 때의 외기 흐름이고, 화살표2는 공냉식 냉각이 이루어질 때 송풍 공기의 흐름이고, 화살표 3은 수냉식 냉각이 이루어질 때 액상 냉매의 흐름을 나타낸다.In the figure, arrow 1 is an outdoor air flow when natural air cooling is performed, arrow 2 is a flow of blown air when air cooling is made, and arrow 3 represents a flow of liquid refrigerant when water cooling is made.

공냉식 냉각의 경우 냉각 팬의 송풍 공기가 이차 전지 팩(B)의 하부로 빠르게 유입되며, 유입된 송풍 공기는 이차 전지 팩(B)의 케이스에 구비된 슬릿(25)을 통해 통과하면서 이차 전지 팩(B)으로부터 발생되는 열을 흡수한 후 외기와 함께 밖으로 배출된다. 또한, 송풍 공기의 일부는 이차 전지 팩(B)의 주변을 빠르게 흐르면서 이차 전지 팩(B)의 표면으로부터 발산되는 열을 급속하게 분산 및 흡수한 후 외기와 함께 밖으로 배출된다.
In the case of air-cooled cooling, the blowing air of the cooling fan is rapidly introduced into the lower part of the secondary battery pack (B), and the introduced blowing air passes through the slit 25 provided in the case of the secondary battery pack (B), and the secondary battery pack After absorbing heat generated from (B), it is discharged out together with the outside air. In addition, part of the blowing air rapidly flows around the secondary battery pack B, rapidly disperses and absorbs the heat dissipated from the surface of the secondary battery pack B, and is then discharged out together with the outside air.

다음으로, 도 6 ~ 도 8에 도시된 순서도를 참조하여 본 발명에 따른 이차 전지 팩 냉각 방법을 구체적으로 설명하기로 한다.Next, the secondary battery pack cooling method according to the present invention will be described in detail with reference to the flowcharts illustrated in FIGS. 6 to 8.

도 6은 전기 구동 자동차가 저속 범위로 운행 중일 때 본 발명에 따른 이차 전지 팩 냉각 방법의 일 실시예를 보여주는 순서도이다.6 is a flowchart illustrating an embodiment of a secondary battery pack cooling method according to the present invention when an electric drive vehicle is operating in a low speed range.

도면을 참조하면, 제어부는 주기적으로 이차 전지 팩과 외기의 온도를 측정하고(S10), 이차 전지 팩의 온도가 외기 온도보다 높은 지 판단한다(S20). Referring to the drawings, the controller periodically measures the temperature of the secondary battery pack and the outside air (S10), and determines whether the temperature of the secondary battery pack is higher than the outside air temperature (S20).

S20 단계에서 YES로 판단되면, 자연풍 냉각을 시작한다(S30). 이를 위해, 제어부는 외기 유입 덕트 측에 구비된 밸브를 개방할 수 있다. If it is determined in step S20 that YES, natural wind cooling starts (S30). To this end, the controller may open a valve provided on the outside air inlet duct side.

S30 단계 이후 제어부는 이차 전지 팩의 온도가 자연풍 냉각 한계 온도(도 4의 T1 참조) 이상인지 판단한다(S40). S40 단계에서 NO이면 자연풍 냉각을 유지한다(S50). 반대로, S50 단계에서 YES 이면, 수냉식 냉각을 추가한다(S60). After step S30, the controller determines whether the temperature of the secondary battery pack is equal to or greater than the natural wind cooling limit temperature (refer to T1 in FIG. 4) (S40). If NO in step S40 maintains the natural wind cooling (S50). On the contrary, if YES in step S50, water-cooled cooling is added (S60).

S60 단계 이후 제어부는 이차 전지 팩의 온도에 대응하여 수냉식 냉각의 냉각 단수를 조정한다(S70). 이 때, 수냉식 냉각의 냉각 단수는 이차 전지 팩의 온도(도 4의 T2 참조)에 따라 최대 단수까지 조정이 가능하다.After step S60, the control unit adjusts the number of cooling stages of water-cooled cooling in response to the temperature of the secondary battery pack (S70). At this time, the cooling stage of the water-cooled cooling can be adjusted up to the maximum stage according to the temperature of the secondary battery pack (see T2 in FIG. 4).

S70 단계와 병렬적으로, 제어부는 이차 전지 팩 온도가 수냉식 냉각 한계 온도(도 4의 T1 참조) 이상인지 여부를 판단한다(S80). S80 단계에서 NO이면 자연풍 냉각이 유지되면서(S90) 수냉식 냉각의 단수가 조정되는 단계(S70)가 반복된다. 반대로, S80 단계에서 YES이면 자연풍 냉각과 최대 구동 단수에 의한 수냉식 냉각을 유지하면서 공냉식 냉각을 추가한다(S100). In parallel with step S70, the controller determines whether the secondary battery pack temperature is equal to or greater than the water-cooled cooling limit temperature (see T1 in FIG. 4) (S80). If NO in step S80, natural wind cooling is maintained (S90), and the step S70 of adjusting the number of stages of water-cooled cooling is repeated. On the contrary, if YES in step S80, air-cooled cooling is added while maintaining natural air cooling and water-cooled cooling by the maximum driving stage (S100).

S100 단계 이후 제어부는 이차 전지 팩의 온도에 대응하여 공냉식 냉각의 냉각 단수를 조정한다(S110). 이 때, 공냉식 냉각의 냉각 단수는 이차 전지 팩의 온도(도 4의 Tmax 참조)에 따라 최대 단수까지 조정이 가능하다. After step S100, the controller adjusts the number of cooling stages of the air-cooled cooling in response to the temperature of the secondary battery pack (S110). At this time, the cooling stage of the air-cooled cooling can be adjusted up to the maximum stage according to the temperature of the secondary battery pack (see T max in FIG. 4).

S110 단계와 병렬적으로, 제어부는 이차 전지 팩 온도가 공냉식 냉각 한계 온도(도 4의 Tmax 참조) 이상인지 여부를 판단한다(S120). S120 단계에서 NO이면 자연풍 냉각과 최대 구동 단수에 의한 수냉식 냉각이 유지되면서(S130) 공냉식 냉각의 구동 단수가 조정되는 단계(S110)가 반복된다. 반대로, S120 단계에서 YES 이면 제어부는 이차 전지 팩의 온도가 통제 불가능한 정도로 상승한 것으로 판단하여 전기 구동 자동차에 구비된 그래픽 표시 장치 등을 통해 경보 메시지를 운전자에게 출력하고(S140), 전기 구동 자동차가 저속 범위에서 운행될 때의 냉각 제어 프로세스를 종료한다.
In parallel with step S110, the controller determines whether the secondary battery pack temperature is equal to or greater than the air-cooled cooling limit temperature (see T max in FIG. 4) (S120). If NO in step S120, while the water-cooled cooling by natural wind cooling and the maximum driving stage is maintained (S130), the step of adjusting the driving stage of the air-cooled cooling is repeated (S110). On the contrary, if it is YES in step S120, the controller determines that the temperature of the secondary battery pack has risen to an uncontrollable level and outputs an alarm message to the driver through a graphic display device provided in the electric drive car (S140), and the electric drive car is low speed. End the cooling control process when running in range.

도 7은 전기 구동 자동차가 중속 범위로 운행 중일 때 본 발명에 따른 이차 전지 팩 냉각 방법의 다른 실시예를 보여주는 순서도이다.7 is a flowchart illustrating another embodiment of a secondary battery pack cooling method according to the present invention when an electric drive vehicle is operating in a medium speed range.

도면을 참조하면, S10 단계 내지 S50 단계는 도 6에 도시된 순서도의 해당 단계와 실질적으로 동일하다. 따라서 이하에서는 S150 단계부터 설명을 하기로 한다.Referring to the drawings, steps S10 to S50 are substantially the same as the corresponding steps of the flowchart shown in FIG. 6. Therefore, hereinafter, the description will be made from the step S150.

S40 단계에서, 이차 전지 팩의 온도가 자연풍 냉각 한계 온도(도 4의 T3 참조) 이상으로 상승한 것으로 판단되면, 제어부는 공냉식 냉각을 추가한다(S150). 그리고 이차 전지 팩의 온도 상승에 대응하여 공냉식 냉각의 구동 단수를 조정한다(S160). 다만 조정 가능한 구동 단수는 중간 구동 단수로 제한한다. In step S40, when it is determined that the temperature of the secondary battery pack rises above the natural wind cooling limit temperature (see T3 in FIG. 4), the controller adds air-cooled cooling (S150). In response to the temperature rise of the secondary battery pack, the driving stage of air-cooled cooling is adjusted (S160). However, the adjustable drive stage is limited to the intermediate drive stage.

S160 단계와 병렬적으로, 제어부는 이차 전지 팩의 온도가 공냉식 냉각 중간 한계 온도(도 4의 T4 참조) 이상인지 판단한다(S170). S170 단계에서 NO이면 자연풍 냉각을 유지하면서(S180) 공냉식 냉각의 구동 단수를 이차 전지 팩의 온도에 따라 중간 구동 단수를 상한으로 조정하는 단계(S160)를 반복한다. 반대로 S170 단계에서 YES 이면 자연풍 냉각과 중간 구동 단수에 의한 공냉식 냉각이 유지되고 있는 상태에서 수냉식 냉각을 더 추가한다(S190). In parallel with step S160, the controller determines whether the temperature of the secondary battery pack is equal to or greater than the air-cooled cooling intermediate limit temperature (see T4 in FIG. 4) (S170). If NO in step S170, while maintaining the natural wind cooling (S180) repeats the step (S160) of adjusting the number of driving stages of the air-cooled cooling to the upper limit according to the temperature of the secondary battery pack. On the contrary, if YES in the step S170, the water-cooled cooling is further added while the air-cooled cooling by the natural wind cooling and the intermediate driving stage is maintained (S190).

S190 단계 이후 제어부는 이차 전지 팩의 온도 상승에 대응하여 수냉식 냉각의 구동 단수를 조정한다(S200). 다만 조정 가능한 구동 단수는 중간 구동 단수로 제한한다. After step S190, the control unit adjusts the number of stages of the water-cooled cooling in response to the temperature rise of the secondary battery pack (S200). However, the adjustable drive stage is limited to the intermediate drive stage.

S200 단계와 병렬적으로, 제어부는 이차 전지 팩의 온도가 수냉식 냉각 중간 한계 온도(도 4의 T5 참조) 이상인지 판단한다(S210). S210 단계에서 NO이면 자연풍 냉각과 중간 구동 단수에 의한 공냉식 냉각을 유지하면서(S220) 중간 구동 단수를 벗어나지 않는 범위 내에서 이차 전지 팩의 온도에 따라 수냉식 냉각의 구동 단수를 조정하는 단계를 반복한다(S200). 반면, S210 단계에서 YES이면 자연풍 냉각과 중간 구동 단수에 의한 수냉식 냉각을 유지하면서 공냉식 냉각의 구동 단수를 이차 전지 팩의 온도에 따라 중간 구동 단수에서 최대 구동 단수까지 조정한다(S230). In parallel with step S200, the controller determines whether the temperature of the secondary battery pack is equal to or greater than the water-cooled cooling intermediate limit temperature (see T5 in FIG. 4) (S210). If NO in step S210, while maintaining the air-cooled cooling by natural wind cooling and the intermediate driving stage (S220) repeats the step of adjusting the driving stage of the water-cooled cooling in accordance with the temperature of the secondary battery pack within the range without departing from the intermediate driving stage ( S200). On the other hand, if it is YES in step S210, the driving stage of air-cooled cooling is adjusted from the intermediate driving stage to the maximum driving stage according to the temperature of the secondary battery pack while maintaining the water cooling by the natural wind cooling and the intermediate driving stage (S230).

S230 단계와는 병렬적으로, 제어부는 이차 전지 팩의 온도가 공냉식 냉각 한계 온도(도 4의 T6 참조) 이상인지 판단한다(S240). S240 단계에서 NO 이면 자연풍 냉각과 중간 구동 단수에 의한 수냉식 냉각을 유지하면서(S250) 공냉식 냉각의 구동 단수를 이차 전지 팩의 온도에 따라 중간 구동 단수에서 최대 구동 단수까지 조정하는 단계를 반복한다(S260). 반대로 S240 단계에서 YES 이면 제어부는 자연풍 냉각과 최대 구동 단수에 의한 공냉식 냉각을 유지하면서 수냉식 냉각의 구동 단수를 이차 전지 팩의 온도에 따라 중간 구동 단수에서 최대 구동 단수까지 조정한다(S260). In parallel with step S230, the controller determines whether the temperature of the secondary battery pack is equal to or greater than the air-cooled cooling limit temperature (see T6 in FIG. 4) (S240). If NO in step S240 while maintaining the water-cooled cooling by natural wind cooling and the intermediate driving stage (S250) repeats the step of adjusting the driving stage of the air-cooled cooling from the intermediate driving stage to the maximum driving stage according to the temperature of the secondary battery pack (S260). ). On the contrary, if YES in step S240, the control unit adjusts the driving stage of the water-cooled cooling from the intermediate driving stage to the maximum driving stage according to the temperature of the secondary battery pack while maintaining air-cooled cooling by natural wind cooling and the maximum driving stage (S260).

S260 단계와는 병렬적으로, 제어부는 이차 전지 팩의 온도가 수냉식 냉각 한계 온도(도 4의 Tmax 참조) 이상인지 판단한다(S270). S270 단계에서 NO 이면 자연풍 냉각과 최대 구동 단수에 의한 공냉식 냉각을 유지하면서(S280) 수냉식 냉각의 구동 단수를 이차 전지 팩의 온도에 따라 중간 구동 단수에서 최대 구동 단수까지 조정하는 단계(S260)를 반복한다. 반대로 S270 단계에서 YES 이면 제어부는 이차 전지 팩의 온도가 통제 불가능한 정도로 상승한 것으로 판단하여 전기 구동 자동차에 구비된 그래픽 표시 장치 등을 통해 경보 메시지를 운전자에게 출력하고(S290), 전기 구동 자동차가 중속 범위에서 운행될 때의 냉각 제어 프로세스를 종료한다.
In parallel with step S260, the controller determines whether the temperature of the secondary battery pack is equal to or greater than the water-cooled cooling limit temperature (see T max in FIG. 4) (S270). In step S270, while maintaining natural air cooling and air-cooled cooling by the maximum driving stage (S280), repeating the step of adjusting the driving stage of the water-cooled cooling from the intermediate driving stage to the maximum driving stage according to the temperature of the secondary battery pack (S260). do. On the contrary, if YES in step S270, the controller determines that the temperature of the secondary battery pack has risen to an uncontrollable level, and outputs an alarm message to the driver through a graphic display device provided in the electric driven vehicle (S290), and the electric driven vehicle is in the medium speed range. End the cooling control process when running at.

도 8은 전기 구동 자동차가 고속 범위로 운행 중일 때 본 발명에 따른 이차 전지 팩 냉각 방법의 또 다른 실시예를 보여주는 순서도이다.8 is a flowchart illustrating still another embodiment of a method of cooling a secondary battery pack according to the present invention when an electric drive vehicle is operating in a high speed range.

도면을 참조하면, S10 단계 내지 S50 단계는 도 6에 도시된 순서도의 해당 단계와 실질적으로 동일하다. 따라서 동일한 단계의 반복적인 설명은 생략한다.Referring to the drawings, steps S10 to S50 are substantially the same as the corresponding steps of the flowchart shown in FIG. 6. Therefore, repeated description of the same step is omitted.

S40 단계에서 이차 전지 팩의 온도가 자연풍 냉각 한계 온도(도 4의 T7 참조) 이상인 것으로 판단되면 공냉식 냉각을 추가한다(S60').If it is determined in step S40 that the temperature of the secondary battery pack is higher than the natural wind cooling limit temperature (see T7 of FIG. 4), air-cooled cooling is added (S60 ′).

S60' 단계 이후 제어부는 이차 전지 팩의 온도에 대응하여 공냉식 냉각의 냉각 단수를 조정한다(S70'). 이 때, 공냉식 냉각의 냉각 단수는 이차 전지 팩의 온도(도 4의 T8 참조)에 따라 최대 단수까지 조정이 가능하다.After the step S60 ', the controller adjusts the number of cooling stages of the air-cooled cooling in response to the temperature of the secondary battery pack (S70'). At this time, the cooling stage of air-cooled cooling can be adjusted to the maximum stage according to the temperature (refer to T8 of FIG. 4) of a secondary battery pack.

S70' 단계와 병렬적으로, 제어부는 이차 전지 팩 온도가 공냉식 냉각 한계 온도(도 4의 T8 참조) 이상인지 여부를 판단한다(S80'). S80' 단계에서 NO이면 자연풍 냉각이 유지되면서(S90') 공냉식 냉각의 단수가 조정되는 단계가 반복된다(S70'). 반대로, S80' 단계에서 YES이면 자연풍 냉각과 최대 구동 단수에 의한 공냉식 냉각을 유지하면서 수냉식 냉각을 추가한다(S100'). In parallel with step S70 ', the controller determines whether the secondary battery pack temperature is equal to or greater than the air-cooled cooling limit temperature (see T8 in FIG. 4) (S80'). If NO in step S80 ', the step of adjusting the number of stages of air-cooled cooling is repeated while maintaining natural wind cooling (S90') (S70 '). On the contrary, if YES in the step S80 ', water-cooled cooling is added while maintaining natural air cooling and air-cooled cooling by the maximum driving stage (S100').

S100' 단계 이후 제어부는 이차 전지 팩의 온도에 대응하여 수냉식 냉각의 냉각 단수를 조정한다(S110'). 이 때, 수냉식 냉각의 냉각 단수는 이차 전지 팩의 온도(도 4의 Tmax 참조)에 따라 최대 단수까지 조정이 가능하다. After step S100 ', the controller adjusts the number of cooling stages of the water-cooled cooling in response to the temperature of the secondary battery pack (S110'). At this time, the cooling stage of the water-cooled cooling can be adjusted up to the maximum stage according to the temperature of the secondary battery pack (see T max in FIG. 4).

S110' 단계와 병렬적으로, 제어부는 이차 전지 팩 온도가 수냉식 냉각 한계 온도(도 4의 Tmax 참조) 이상인지 여부를 판단한다(S120'). S120' 단계에서 NO이면 자연풍 냉각과 최대 구동 단수에 의한 공냉식 냉각이 유지되면서(S130') 수냉식 냉각의 구동 단수가 조정되는 단계(S110')가 반복된다. 반대로, S120' 단계에서 YES 이면 제어부는 이차 전지 팩의 온도가 통제 불가능한 정도로 상승한 것으로 판단하여 전기 구동 자동차에 구비된 그래픽 표시 장치 등을 통해 경보 메시지를 운전자에게 출력하고(S140'), 전기 구동 자동차가 고속 범위에서 운행될 때의 냉각 제어 프로세스를 종료한다.In parallel with step S110 ′, the controller determines whether the secondary battery pack temperature is equal to or greater than the water-cooled cooling limit temperature (see T max in FIG. 4) (S120 ′). If NO in step S120 ', while maintaining the natural air cooling and the air-cooled cooling by the maximum driving stage (S130'), the step of adjusting the driving stage of the water-cooled cooling is repeated (S110 '). On the contrary, if YES in step S120 ', the controller determines that the temperature of the secondary battery pack has risen to an uncontrollable degree and outputs an alarm message to the driver through a graphic display device provided in the electric drive car (S140'). The cooling control process when the vehicle is operating in the high speed range ends.

한편 전기 구동 자동차의 주행 속도와 상관 없이 이차 전지 팩의 온도가 외기의 온도보다 낮을 경우는 자연풍 냉각을 실시하지 않는 것이 바람직하다. 또한 외기의 온도와 상관 없이 자연풍 냉각을 실시하지 않는 것도 얼마든지 가능하다. 이러한 경우, 도 6 내지 도 8에서 자연풍 냉각의 실시와 관련된 S40 단계는 생략하여도 무방하다. On the other hand, it is preferable not to perform natural wind cooling when the temperature of the secondary battery pack is lower than the temperature of the outside air regardless of the traveling speed of the electric drive vehicle. It is also possible not to perform natural wind cooling regardless of the temperature of the outside air. In this case, step S40 associated with the implementation of natural wind cooling in Figures 6 to 8 may be omitted.

또한, 중간 범위 속도에 적용되는 냉각 방식의 변경 모델을 고속 범위 속도에 적용하거나 그 반대로 적용하는 것도 가능하다. 따라서 중간 범위 속도와 고속 범위 속도는 구분을 따로 두지 않고 하나의 속도 범위로 통합될 수 있다. It is also possible to apply a modified model of the cooling scheme applied to the mid range speed to the high range speed or vice versa. Thus, midrange speed and fast range speed can be combined into one speed range without any distinction.

본 발명에 따르면, 전기 구동 자동차에 탑재된 이차 전지 팩의 냉각 시 주행 속도에 따라 냉각 방식을 변경하고 병용함으로써 이차 전지 팩의 냉각 소음에서 기인하는 운전자의 불쾌감을 최소화할 수 있다. 또한, 전기 구동 자동차에 탑재된 이차 전지 팩의 냉각 시 주행 속도에 따라 여러 가지 냉각 방식을 병용함으로써 냉각 장치의 냉각 성능을 더욱 향상시킬 수 있다.
According to the present invention, it is possible to minimize the discomfort of the driver caused by the cooling noise of the secondary battery pack by changing and using the cooling method in accordance with the running speed during the cooling of the secondary battery pack mounted on the electric drive vehicle. In addition, it is possible to further improve the cooling performance of the cooling apparatus by using various cooling methods in combination with the traveling speed when the secondary battery pack mounted in the electric drive vehicle is cooled.

이상에서 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not to be limited to the details thereof and that various changes and modifications will be apparent to those skilled in the art. And various modifications and variations are possible within the scope of the appended claims.

10: 냉각 장치 11: 외기 유동 덕트
B: 이차 전지 팩 C: 이차 전지 단위 셀
12: 외기 유동 공간 13: 전지 하우징
14: 케이스 15: 제1냉각부(공냉식)
16: 제2냉각부(수냉식) 17: 제어부
18: 온도 측정부 20: 전장 제어 컴퓨터
22: 냉매 저장소 23: 펌프
24: 열 교환기 25: 슬릿10: cooling system 11: outside air flow duct
B: secondary battery pack C: secondary battery unit cell
12: outside air flow space 13: battery housing
14: case 15: first cooling unit (air cooling)
16: second cooling unit (water cooling) 17: control unit
18: temperature measuring unit 20: electric field control computer
22: refrigerant reservoir 23: pump
24: heat exchanger 25: slit

Claims (25)

전기 구동 자동차에 탑재된 이차 전지 팩을 냉각하는 장치에 있어서,
이차 전지 팩을 수납하는 이차 전지 하우징;
상기 이차 전지 팩의 온도 측정 값을 생성하는 온도 측정부;
상기 이차 전지 하우징 내로 송풍 공기를 공급하여 상기 이차 전지 팩을 공냉식으로 냉각하는 제1냉각부;
상기 이차 전지 팩과 결합된 냉각 자켓으로 액상 냉매를 공급하여 상기 이차 전지 팩을 수냉식으로 냉각하는 제2냉각부; 및
자동차의 속도 값과 이차 전지 팩의 온도 측정 값에 따라 상기 제1냉각부와 상기 제2냉각부의 구동 여부 및 구동 단수를 가변적으로 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 이차 전지 팩 냉각 장치.An apparatus for cooling a secondary battery pack mounted on an electric drive vehicle,
A secondary battery housing accommodating a secondary battery pack;
A temperature measuring unit configured to generate a temperature measurement value of the secondary battery pack;
A first cooling unit supplying air blown into the secondary battery housing to cool the secondary battery pack by air cooling;
A second cooling unit supplying a liquid refrigerant to a cooling jacket coupled with the secondary battery pack to cool the secondary battery pack by water cooling; And
And a controller for variably controlling whether the first cooling unit and the second cooling unit are driven and the number of driving stages according to the speed value of the vehicle and the temperature measured value of the secondary battery pack. 제1항에 있어서,
상기 제어부는 전기 구동 자동차의 전장 제어 컴퓨터로부터 자동차 속도 값을 수신하는 것을 특징으로 하는 이차 전지 팩 냉각 장치.The method of claim 1,
The control unit is a secondary battery pack cooling device, characterized in that for receiving the vehicle speed value from the electric field control computer of the electric drive vehicle. 제2항에 있어서, 상기 제어부는,
상기 자동차 속도 값이 저속 범위이면 상기 제2냉각부를 상기 제1냉각부보다 우선적으로 구동시키고,
상기 이차 전지 팩의 온도 측정 값이 감소하지 않으면 구동되고 있는 냉각부의 구동 단수를 증가시키는 것을 특징으로 하는 이차 전지 팩 냉각 장치.3. The apparatus of claim 2,
When the vehicle speed value is in the low speed range, the second cooling unit is preferentially driven than the first cooling unit,
If the temperature measurement value of the secondary battery pack does not decrease, the number of driving stages of the cooling unit being driven is increased. 제3항에 있어서, 상기 제어부는,
상기 이차 전지 팩의 온도 측정 값이 상기 제2냉각부의 최대 구동 단수에 대응하는 최대 임계 온도 이상이 되는 조건에서 상기 제2냉각부의 구동을 유지하면서 상기 제1냉각부의 구동을 시작하고,
상기 이차 전지 팩의 온도 측정 값이 감소하지 않으면 상기 제1냉각부의 구동 단수를 증가시키는 것을 특징으로 하는 이차 전지 팩 냉각 장치.The apparatus of claim 3,
Starting driving of the first cooling unit while maintaining driving of the second cooling unit under a condition that the temperature measurement value of the secondary battery pack is equal to or greater than a maximum threshold temperature corresponding to the maximum number of driving stages of the second cooling unit;
If the temperature measurement value of the secondary battery pack does not decrease, the number of driving stages of the first cooling unit is increased. 제2항에 있어서, 상기 제어부는,
상기 자동차 속도 값이 중속 범위이면, 상기 제1냉각부를 상기 제2냉각부보다 우선적으로 구동시키고,
상기 이차 전지 팩의 온도 측정 값이 감소하지 않으면 구동되고 있는 냉각부의 구동 단수를 증가시키는 것을 특징으로 하는 이차 전지 팩 냉각 장치.3. The apparatus of claim 2,
If the vehicle speed value is in the medium speed range, the first cooling unit is preferentially driven over the second cooling unit,
If the temperature measurement value of the secondary battery pack does not decrease, the number of driving stages of the cooling unit being driven is increased. 제5항에 있어서, 상기 제어부는,
상기 이차 전지 팩의 온도 측정 값이 상기 제1냉각부의 중간 구동 단수에 대응하는 중간 임계 온도 이상이 되는 조건에서 상기 제1냉각부의 구동 단수를 유지하면서 상기 제2냉각부의 구동을 시작하고,
상기 이차 전지 팩의 온도 측정 값이 감소하지 않으면 상기 제2냉각부의 구동 단수를 중간 단수까지 증가시키는 것을 특징으로 하는 이차 전지 팩 냉각 장치.6. The apparatus of claim 5,
Starting driving of the second cooling unit while maintaining the number of driving stages of the first cooling unit under a condition that the temperature measurement value of the secondary battery pack is equal to or greater than an intermediate threshold temperature corresponding to the intermediate driving stage of the first cooling unit,
The secondary battery pack cooling apparatus of claim 2, wherein the number of driving stages of the second cooling unit is increased to an intermediate stage unless the temperature measurement value of the secondary battery pack is decreased. 제6항에 있어서, 상기 제어부는,
상기 이차 전지 팩의 온도 측정 값이 상기 제2냉각부의 중간 구동 단수에 대응하는 중간 임계 온도 이상이 되는 조건에서 상기 제2냉각부의 구동 단수를 유지하면서 상기 제1냉각부의 구동 단수를 최대 구동 단수까지 증가시키는 것을 특징으로 하는 이차 전지 팩 냉각 장치.7. The apparatus of claim 6,
Under the condition that the temperature measurement value of the secondary battery pack is equal to or greater than the intermediate threshold temperature corresponding to the intermediate driving stage of the second cooling unit, the driving stage of the first cooling unit is maintained to the maximum driving stage while maintaining the driving stage of the second cooling unit. A secondary battery pack cooling device, characterized by increasing. 제7항에 있어서, 상기 제어부는,
상기 이차 전지 팩의 온도 측정 값이 상기 제1냉각부의 최대 구동 단수에 대응하는 최대 임계 온도 이상이 되는 조건에서 상기 제2냉각부의 구동 단수를 최대 구동 단수까지 증가시키는 것을 특징으로 하는 이차 전지 팩 냉각 장치.8. The apparatus of claim 7,
Secondary battery pack cooling, characterized in that to increase the driving stage number of the second cooling unit to the maximum driving stage under the condition that the temperature measurement value of the secondary battery pack is more than the maximum threshold temperature corresponding to the maximum driving stage of the first cooling unit. Device. 제2항에 있어서, 상기 제어부는,
상기 자동차 속도 값이 고속 범위이면, 상기 제1냉각부를 상기 제2냉각부보다 우선적으로 구동시키고,
상기 이차 전지 팩의 온도 측정 값이 감소하지 않으면 구동되고 있는 냉각부의 구동 단수를 최대 구동 단수까지 증가시키는 것을 특징으로 하는 이차 전지 팩 냉각 장치.3. The apparatus of claim 2,
If the vehicle speed value is in the high speed range, the first cooling unit is preferentially driven over the second cooling unit,
The secondary battery pack cooling apparatus of claim 2, wherein the number of driving stages of the cooling unit being driven is increased to the maximum number of stages unless the temperature measurement value of the secondary battery pack is decreased. 제9항에 있어서, 상기 제어부는,
상기 이차 전지 팩의 온도 측정 값이 상기 제1냉각부의 최대 구동 단수에 대응하는 최대 임계 온도 이상이 되는 조건에서 상기 제2냉각부의 구동을 시작하고,
상기 이차 전지 팩의 온도가 감소하지 않으면 상기 제2냉각부의 구동 단수를 최대 구동 단수까지 증가시키는 것을 특징으로 하는 이차 전지 팩 냉각 장치.10. The apparatus according to claim 9,
Starting to drive the second cooling unit under a condition that the temperature measured value of the secondary battery pack is equal to or greater than a maximum threshold temperature corresponding to the maximum driving stage of the first cooling unit;
If the temperature of the secondary battery pack does not decrease, the secondary battery pack cooling apparatus, characterized in that for increasing the driving stage of the second cooling unit to the maximum driving stage. 제1항에 있어서,
상기 이차 전지 하우징 내부에 외기의 흐름을 유발하여 상기 이차 전지 팩을 자연풍으로 냉각하는 외기 유동 덕트를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 이차 전지 팩 냉각 장치.The method of claim 1,
The secondary battery pack cooling apparatus further comprises an air flow duct for causing the flow of outside air inside the secondary battery housing to cool the secondary battery pack with natural wind. 제11항에 있어서, 상기 외기 유동 덕트는,
상기 이차 전지 하우징의 외기 입구부와 연통된 외기 유입 덕트와,
상기 이차 전지 하우징의 외기 배출부와 연통된 외기 배출 덕트를 포함하는 것을 특징으로 하는 이차 전지 팩 냉각 장치.The method of claim 11, wherein the outside air flow duct,
An outside air inlet duct communicating with the outside air inlet of the secondary battery housing;
Secondary battery pack cooling device comprising an air discharge duct in communication with the air discharge portion of the secondary battery housing. 제11항에 있어서,
상기 제어부는 상기 자연풍에 의한 냉각 상태를 상시적으로 유지하는 것을 특징으로 하는 이차 전지 팩 냉각 장치.The method of claim 11,
The control unit is a secondary battery pack cooling device, characterized in that to constantly maintain the cooling state by the natural wind. 제1항에 있어서,
상기 제1냉각부는, 외기를 유입하여 이차 전지 하우징 내부로 송풍하는 냉각 팬임을 특징으로 하는 이차 전지 팩 냉각 장치.The method of claim 1,
The first cooling unit, the secondary battery pack cooling apparatus, characterized in that the cooling fan is introduced to the outside air blowing inside the secondary battery housing. 제1항에 있어서, 상기 제2냉각부는,
상기 냉각 자켓과 연통되어 액상 냉매가 흐르는 유로를 제공하는 냉매 유동 채널;
상기 액상 냉매가 저장되는 액상 냉매 저장소;
상기 액상 냉매 저장소에 저장된 저온의 액상 냉매를 상기 냉매 유동 채널을 통해 상기 냉각 자켓으로 펌핑하는 펌프; 및
상기 냉각 자켓으로부터 유출된 고온의 액상 냉매로부터 열을 흡수하여 상기 액상 냉매 저장소로 송출하는 열 교환기를 포함하는 것을 특징으로 하는 이차 전지 팩 냉각 장치.The method of claim 1, wherein the second cooling unit,
A refrigerant flow channel in communication with the cooling jacket to provide a flow path through which liquid refrigerant flows;
A liquid refrigerant reservoir in which the liquid refrigerant is stored;
A pump for pumping low temperature liquid refrigerant stored in the liquid refrigerant reservoir through the refrigerant flow channel to the cooling jacket; And
And a heat exchanger that absorbs heat from the high temperature liquid refrigerant flowing out of the cooling jacket and sends the heat to the liquid refrigerant storage. 이차 전지 하우징에 실장되어 전기 구동 자동차에 탑재된 이차 전지 팩을 냉각하는 방법에 있어서,
상기 전기 구동 자동차의 속도 값과 상기 이차 전지 팩의 온도 측정 값을 획득하는 제1단계; 및
상기 자동차의 속도 값과 상기 이차 전지 팩의 온도 측정 값에 따라, 상기 이차 전지 팩을 공냉식으로 냉각하는 제1냉각부와 상기 이차 전지 팩을 수냉식으로 냉각하는 제2냉각부에 대한 구동 여부 및 구동 단수를 가변 제어하는 제2단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 이차 전지 팩 냉각 방법.A method for cooling a secondary battery pack mounted in a secondary battery housing and mounted in an electric drive vehicle,
A first step of obtaining a speed value of the electric drive vehicle and a temperature measurement value of the secondary battery pack; And
According to the speed value of the vehicle and the temperature measurement value of the secondary battery pack, whether or not to drive the first cooling unit for cooling the secondary battery pack by air cooling and the second cooling unit for cooling the secondary battery pack by water cooling A secondary battery pack cooling method comprising the step of variably controlling the number of stages. 제16항에 있어서, 상기 제2단계에서,
상기 자동차 속도 값이 저속 범위이면 상기 제2냉각부를 상기 제1냉각부보다 우선적으로 구동시키고,
상기 이차 전지 팩의 온도 측정 값이 감소하지 않으면 구동되고 있는 냉각부의 구동 단수를 증가시키는 것을 특징으로 하는 이차 전지 팩 냉각 방법.The method of claim 16, wherein in the second step,
When the vehicle speed value is in the low speed range, the second cooling unit is preferentially driven than the first cooling unit,
If the temperature measurement value of the secondary battery pack does not decrease, the number of driving stages of the cooling unit being driven is increased. 제17항에 있어서, 상기 제2단계에서,
상기 이차 전지 팩의 온도 측정 값이 상기 제2냉각부의 최대 구동 단수에 대응하는 최대 임계 온도 이상이 되는 조건에서 상기 제2냉각부의 구동을 유지하면서 상기 제1냉각부의 구동을 시작하고,
상기 이차 전지 팩의 온도 측정 값이 감소하지 않으면 상기 제1냉각부의 구동 단수를 증가시키는 것을 특징으로 하는 이차 전지 팩 냉각 방법.The method of claim 17, wherein in the second step,
Starting driving of the first cooling unit while maintaining driving of the second cooling unit under a condition that the temperature measurement value of the secondary battery pack is equal to or greater than a maximum threshold temperature corresponding to the maximum number of driving stages of the second cooling unit;
If the temperature measurement value of the secondary battery pack does not decrease, the number of driving stages of the first cooling unit is increased. 제16항에 있어서, 상기 제2단계에서,
상기 자동차 속도 값이 중속 범위이면, 상기 제1냉각부를 상기 제2냉각부보다 우선적으로 구동시키고,
상기 이차 전지 팩의 온도 측정 값이 감소하지 않으면 구동되고 있는 냉각부의 구동 단수를 증가시키는 것을 특징으로 하는 이차 전지 팩 냉각 방법.The method of claim 16, wherein in the second step,
If the vehicle speed value is in the medium speed range, the first cooling unit is preferentially driven over the second cooling unit,
If the temperature measurement value of the secondary battery pack does not decrease, the number of driving stages of the cooling unit being driven is increased. 제19항에 있어서, 상기 제2단계에서,
상기 이차 전지 팩의 온도 측정 값이 상기 제1냉각부의 중간 구동 단수에 대응하는 중간 임계 온도 이상이 되는 조건에서 상기 제1냉각부의 구동 단수를 유지하면서 상기 제2냉각부의 구동을 시작하고,
상기 이차 전지 팩의 온도 측정 값이 감소하지 않으면 상기 제2냉각부의 구동 단수를 중간 단수까지 증가시키는 것을 특징으로 하는 이차 전지 팩 냉각 방법.The method of claim 19, wherein in the second step,
Starting driving of the second cooling unit while maintaining the number of driving stages of the first cooling unit under a condition that the temperature measurement value of the secondary battery pack is equal to or greater than an intermediate threshold temperature corresponding to the intermediate driving stage of the first cooling unit,
If the temperature measurement value of the secondary battery pack does not decrease, the number of driving stage of the second cooling unit is increased to the middle stage. 제20항에 있어서, 상기 제2단계에서,
상기 이차 전지 팩의 온도 측정 값이 상기 제2냉각부의 중간 구동 단수에 대응하는 중간 임계 온도 이상이 되는 조건에서 상기 제2냉각부의 구동 단수를 유지하면서 상기 제1냉각부의 구동 단수를 최대 구동 단수까지 증가시키는 것을 특징으로 하는 이차 전지 팩 냉각 방법.The method of claim 20, wherein in the second step,
Under the condition that the temperature measurement value of the secondary battery pack is equal to or greater than the intermediate threshold temperature corresponding to the intermediate driving stage of the second cooling unit, the driving stage of the first cooling unit is maintained to the maximum driving stage while maintaining the driving stage of the second cooling unit. Secondary battery pack cooling method characterized by increasing. 제21항에 있어서, 상기 제2단계에서,
상기 이차 전지 팩의 온도 측정 값이 상기 제1냉각부의 최대 구동 단수에 대응하는 최대 임계 온도 이상이 되는 조건에서 상기 제2냉각부의 구동 단수를 최대 구동 단수까지 증가시키는 것을 특징으로 하는 이차 전지 팩 냉각 방법.The method of claim 21, wherein in the second step,
Secondary battery pack cooling, characterized in that to increase the driving stage number of the second cooling unit to the maximum driving stage under the condition that the temperature measurement value of the secondary battery pack is more than the maximum threshold temperature corresponding to the maximum driving stage of the first cooling unit. Way. 제16항에 있어서, 상기 제2단계에서,
상기 자동차 속도 값이 고속 범위이면, 상기 제1냉각부를 상기 제2냉각부보다 우선적으로 구동시키고,
상기 이차 전지 팩의 온도 측정 값이 감소하지 않으면 구동되고 있는 냉각부의 구동 단수를 최대 구동 단수까지 증가시키는 것을 특징으로 하는 이차 전지 팩 냉각 방법.The method of claim 16, wherein in the second step,
If the vehicle speed value is in the high speed range, the first cooling unit is preferentially driven over the second cooling unit,
If the temperature measurement value of the secondary battery pack does not decrease, the number of driving stages of the cooling unit being driven to increase to the maximum number of driving stages. 제23항에 있어서, 상기 제2단계에서,
상기 이차 전지 팩의 온도 측정 값이 상기 제1냉각부의 최대 구동 단수에 대응하는 최대 임계 온도 이상이 되는 조건에서 상기 제2냉각부의 구동을 시작하고,
상기 이차 전지 팩의 온도 측정 값이 감소하지 않으면 상기 제2냉각부의 구동 단수를 최대 구동 단수까지 증가시키는 것을 특징으로 하는 이차 전지 팩 냉각 방법.The method of claim 23, wherein in the second step,
Starting to drive the second cooling unit under a condition that the temperature measured value of the secondary battery pack is equal to or greater than a maximum threshold temperature corresponding to the maximum driving stage of the first cooling unit;
The secondary battery pack cooling method of claim 2, wherein the number of driving stages of the second cooling unit is increased to a maximum number of driving stages when the temperature measurement value of the secondary battery pack does not decrease. 제16항에 있어서, 상기 제2단계에서,
외기 유동 덕트에 의해 상기 이차 전지 하우징 내부에 외기의 흐름을 유발하여 상기 이차 전지 팩을 자연풍에 의해 냉각시키는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 이차 전지 팩 냉각 방법.The method of claim 16, wherein in the second step,
The secondary battery pack cooling method further comprises the step of causing the flow of the outside air inside the secondary battery housing by the air flow duct to cool the secondary battery pack by the natural wind.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR102054202B1 (en) * 2018-11-16 2019-12-10 (주)아이비티 System for Cell Temperature Balancing of Battery Pack
KR102329209B1 (en) * 2019-12-20 2021-11-22 주식회사 성우하이텍 Battery module assembly for electric vehicle
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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3152122B2 (en) * 1995-10-03 2001-04-03 三菱自動車工業株式会社 Battery cooling device
JP2004291721A (en) 2003-03-26 2004-10-21 Toyota Motor Corp Abnormal condition detecting device and method for battery cooling system
KR100792915B1 (en) 2006-09-18 2008-01-08 현대자동차주식회사 Device and method for cooling battery of hev
JP2009035126A (en) 2007-08-01 2009-02-19 Isuzu Motors Ltd Battery box structure for hybrid electric vehicle

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3152122B2 (en) * 1995-10-03 2001-04-03 三菱自動車工業株式会社 Battery cooling device
JP2004291721A (en) 2003-03-26 2004-10-21 Toyota Motor Corp Abnormal condition detecting device and method for battery cooling system
KR100792915B1 (en) 2006-09-18 2008-01-08 현대자동차주식회사 Device and method for cooling battery of hev
JP2009035126A (en) 2007-08-01 2009-02-19 Isuzu Motors Ltd Battery box structure for hybrid electric vehicle

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