KR101438438B1 - 차량용 배터리 냉각장치의 제어방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 차량용 배터리 냉각장치의 제어방법에 관한 것으로써, 더욱 상세하게는 배터리를 수냉식으로 냉각시키기 위해 배터리측에 배터리 열교환수단을 설치하고, 상기 배터리 열교환수단과 연결되는 열교환기와 송풍수단 및 냉각수 순환수단을 컴팩트하게 구성함과 아울러 배터리온도/냉각수온도/차실내공기온도의 크기를 비교하여 송풍수단 및 냉각수 순환수단의 작동을 제어하도록 함으로써, 상기 배터리의 온도를 적절히 조절하여 배터리의 효율을 향상하고, 상기 송풍수단 및 냉각수 순환수단을 적정 가동하여 소비 전력감소 및 소음을 줄임과 아울러 차실내공기를 이용하여 냉각하면서도 실내의 요구 온도 조건을 만족할 수 있는 차량용 배터리 냉각장치의 제어방법에 관한 것이다.
배터리, 열교환기, 송풍수단, 냉각수 순환수단, 배터리 열교환수단

Description

차량용 배터리 냉각장치의 제어방법{Control method of battery cooling device for vehicle}
본 발명은 차량용 배터리 냉각장치의 제어방법에 관한 것으로써, 더욱 상세하게는 배터리를 수냉식으로 냉각시키기 위해 배터리측에 배터리 열교환수단을 설치하고 상기 배터리 열교환수단과 연결되는 열교환기와 송풍수단 및 냉각수 순환수단을 컴팩트하게 구성함과 아울러 배터리온도/냉각수온도/차실내공기온도의 크기를 비교하여 송풍수단 및 냉각수 순환수단의 작동을 제어하도록 함으로써, 상기 배터리의 온도를 적절히 조절하여 배터리의 효율을 향상하고, 상기 송풍수단 및 냉각수 순환수단을 적정 가동하여 소비 전력감소 및 소음을 줄임과 아울러 차실내공기를 이용하여 냉각하면서도 실내의 요구 온도 조건을 만족할 수 있는 차량용 배터리 냉각장치의 제어방법에 관한 것이다.
최근 자동차는 연소식 엔진을 사용하는 자동차에서 환경친화적이고, 연비를 고려한 또 다른 형태의 자동차, 즉, 하이브리드 자동차나 연료전지 자동차의 개발이 전 세계적으로 활발히 개발되고 있는 실정이다.
하이브리드 자동차는 기존의 엔진과 전기에너지로 구동되는 모터를 연계하여 두가지의 동력원으로 차량을 구동하는 만큼, 배기가스에 의한 환경오염의 저감과 함께 연비향상의 효과로 인하여 미국과 일본을 중심으로 최근 각광을 받고있는 현실대안적인 차세대 자동차로 자리매김하고 있다.
이러한 하이브리드 자동차에는 고용량 배터리가 장착되어 필요시 모터로 전력을 공급하고 차량의 감속, 정지시 재생동력원으로 부터 생성되는 전기에너지를 배터리로 충전하는 역할을 하고 있다.
그러나, 이와 같은 고용량 배터리는 충전과 방전을 반복하는 동안 방열이 생기게 되고 온도가 급격히 상승할 경우 배터리의 수명을 단축시키게 됨은 물론 배터리를 최적의 상태로 사용할 수 없기 때문에, 배터리의 최적성능을 유지하기 위해서는 배터리를 적절히 냉각하는 시스템이 필요하게 된다.
이러한 배터리 냉각시스템의 형태는 다양한 형태로 존재할 수 있으나, 대부분은 공기냉각식 방법을 채택하고 있으며, 독립적으로 제어되는 배터리를 덕트를 통하여 공기를 배터리로 공급하고 냉각후 더워진 공기는 차외로 배출하는 방식이다.
상기 공냉식 냉각방식은 도 1과 같이, 차량의 트렁크 룸(1)에 설치된 배터리케이스(10)에 각각 차실내의 공기를 흡입하는 흡입덕트(30)와 이 흡입된 공기를 배출하는 배출덕트(40)를 설치하여 구성되며, 상기 배출덕트(40)상에는 원활한 공기흐름을 위하여 별도의 블로어(50)가 추가적으로 설치된다.
따라서, 상기 블로어(50)의 작동시 상기 흡입덕트(30)를 통해 차실내의 공기가 배터리케이스(10) 내부로 흡입되며, 흡입된 공기는 배터리(20)를 냉각시킨 후 상기 배출덕트(40)를 통해 배출되는 것이다.
그러나, 상기한 공냉식 냉각방법은 공기의 열전달 효율이 낮은 관계로 냉각성능이 떨어지기 때문에 배터리의 효율도 저하될 뿐만아니라, 그 제어방법에 있어서도 블로어의 팬 속도 제어만을 통하여 배터리 내부의 온도를 제어하기에는 많은 어려움이 있었다.
또한, 점차로 배터리의 용량이 커지는 추세로 볼때 발열도 증가할 것이고, 따라서 현재의 공냉식 배터리 냉각시스템으로는 냉각성능을 향상시키는데 한계가 있었다.
한편, 엔진의 냉각수를 이용한 수냉식 냉각시스템이 있긴하지만, 엔진 냉각수의 온도가 너무 높기 때문에 실용성이 떨어지는 문제가 있다.
아울러, 엔진의 냉각수를 이용한 수냉식 냉각시스템은, 외기와 열교환하는 라디에이터를 통해 냉각된 엔진의 냉각수를 이용하여 배터리를 냉각시키게 되는데, 이때 여름철의 경우 온도가 높은 외기를 도입하여 냉각수를 냉각해야 하므로 배터리의 냉각효율이 저하되는 문제도 있었다.
상기한 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 배터리를 수냉식으로 냉각시키기 위해 배터리측에 배터리 열교환수단을 설치하고 상기 배터리 열교환수단과 연결되는 열교환기와 송풍수단 및 냉각수 순환수단을 컴팩트하게 구성함과 아울러 배터리온도/냉각수온도/차실내공기온도의 크기를 비교하여 송풍수단 및 냉각수 순환수단의 작동을 제어하도록 함으로써, 상기 배터리의 온도를 적절히 조절하여 배터리의 효율을 향상하고, 상기 송풍수단 및 냉각수 순환수단을 적정 가동하여 소비 전력감소 및 소음을 줄임과 아울러 차실내공기를 이용하여 냉각하면서도 실내의 요구 온도 조건을 만족할 수 있는 차량용 배터리 냉각장치의 제어방법을 제공하는데 있다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은 차량의 트렁크 룸에 설치된 배터리를 냉각하는 차량용 배터리 냉각장치에 있어서, 상기 배터리측에 설치됨과 아울러 내부에 냉각수가 순환하도록 통로가 형성된 배터리 열교환수단과, 상기 배터리 열교환수단과 순환파이프를 통해 연결됨과 아울러 상기 순환파이프를 따라 순환하는 냉각수를 차실내공기와 열교환시키는 열교환기와, 상기 순환파이프상에 설치되어 상기 열교환기와 배터리 열교환수단간에 냉각수를 순환시키는 냉각수 순환수단과, 상기 열교환기의 일측에 설치됨과 아울러 차실내공기를 열교환기측으로 강제 흡입하는 송풍수단을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
또한, 차량의 트렁크 룸에 설치된 배터리를 냉각하는 차량용 배터리 냉각장치의 제어방법에 있어서, 차량 제어신호에 의해 상기 배터리의 동작(출력)이 온된 후, 상기 배터리 온도(Tb)와 냉각수 온도(Tw)를 비교하는 제1단계와, 상기 제1단계의 비교 결과, 배터리 온도(Tb)가 냉각수 온도(Tw) 보다 크면, 냉각수 순환수단을 온 시키고, 송풍수단을 저속구동(LOW)시키는 제2단계와, 상기 제1단계의 비교 결과, 배터리 온도(Tb)가 냉각수 온도(Tw) 보다 작으면, 냉각수 순환수단을 오프 시키고, 송풍수단을 저속구동(LOW)시키는 제3단계와, 상기 제2단계를 진행한 후, 냉각수 온도(Tw)와 공기 입구온도(Ta)의 차를 제1설정온도와 비교하는 제4단계와, 상기 제4단계의 비교 결과, 냉각수 온도(Tw)와 공기 입구온도(Ta)의 차가 제1설정온도 보다 크면, 냉각수 순환수단을 계속 온 시키고, 송풍수단을 고속구동(HIGH)시키는 제5단계와, 상기 제4단계의 비교 결과, 냉각수 온도(Tw)와 공기 입구온도(Ta)의 차가 제1설정온도 보다 작으면, 냉각수 순환수단을 오프 시키는 제6단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
상기한 본 발명에 따르면, 상기 배터리를 수냉식으로 냉각시키기 위해 배터리측에 배터리 열교환수단을 설치하고 상기 배터리 열교환수단과 연결되는 열교환기와 송풍수단 및 냉각수 순환수단을 컴팩트하게 구성함과 아울러 배터리온도/냉각수온도/차실내공기온도의 크기를 비교하여 송풍수단 및 냉각수 순환수단의 작동을 제어하도록 함으로써, 상기 배터리의 온도가 적절히 조절되어 배터리의 효율이 향상되고, 상기 송풍수단 및 냉각수 순환수단이 적정 가동되어 소비 전력감소 및 소음이 줄어듬과 아울러 차량 실내공기를 이용하여 냉각하면서도 차량 실내의 요구 온도 조건을 만족할 수 있다.
이하, 본 발명을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
종래에 있어서와 동일한 구성 및 작용에 대한 반복되는 설명은 생략한다.
도 2는 본 발명에 따른 차량용 배터리 냉각장치가 차량에 설치된 상태를 나타내는 개략도이고, 도 3은 본 발명에 따른 차량용 배터리 냉각장치를 나타내는 구 성도이며, 도 4 및 도 5는 본 발명에 따른 차량용 배터리 냉각장치를 컴팩트하게 구성한 일예를 나타내는 전,후면 사시도이고, 도 6은 본 발명에 따른 차량용 배터리 냉각장치에서 열교환기를 나타내는 사시도이며, 도 7은 본 발명에 따른 차량용 배터리 냉각장치의 제어방법을 나타내는 흐름도이다.
도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 차량용 배터리 냉각장치(100)는 차량의 트렁크 룸(1)내에 설치됨과 아울러 배터리(110)측에 설치되는 배터리 열교환수단(115)과, 상기 배터리 열교환수단(115)과 순환파이프(135)로 연결되는 열교환기(120)와, 냉각수 순환수단(130)과, 송풍수단(140)을 컴팩트하게 구성한 것이다.
먼저, 배터리(110)는 배터리케이스(111)의 내부에 삽입된 상태로 차량의 트렁크 룸(1)에 설치된다.
그리고, 상기 배터리 열교환수단(115)은 상기 배터리(110)측에 설치됨과 아울러 내부에는 냉각수가 순환할 수 있도록 통로(미도시)가 형성된다. 이러한 배터리 열교환수단(115)은 상기 배터리(110)의 측면에 밀착되어 내부 통로를 순환하는 냉각수와 배터리(110)의 열교환이 원활하게 이루어질수 있도록 하는것이 바람직하다.
한편, 상기 배터리 열교환수단(115)은 다양한 형태로 상기 배터리(110)측에 설치할 수 있는데, 즉, 상기 배터리(110)의 외부를 감싸도록 설치되어 배터리(110)와의 사이에 냉각수 통로를 형성한 워터재킷일 수도 있으며, 상기 배터리(110)의 내부에 설치된 열교환 파이프 등의 형태로도 구현 가능하다.
또한, 상기 열교환기(120)는, 도 6과 같이, 서로 일정간격 이격된 한 쌍의 탱크(123)와, 상기 한 쌍의 탱크(123) 중 적어도 어느 하나에 형성되는 입,출구파이프(121)(122)와, 상기 한 쌍의 탱크(123)를 연통시키는 다수의 튜브(124) 및 상기 튜브(124)들 사이에 개재되어 열교환을 촉진시키는 방열핀(125)으로 이루어진다.
아울러, 도 4 및 도 5와 같이, 상기 열교환기(120)에는 열교환기(120)의 외부 둘레를 감싸도록 하우징(127)이 더 구비되며, 상기 하우징(127)의 일측(전방측)에는 아래에서 설명될 공기 입구온도센서(Ta)가 장착된다.
또한, 상기 열교환기(120)의 탱크(123)에는 냉각수를 보충하기 위한 캡(128)과, 냉각수를 배수하기 위한 드레인부(129)가 설치된다.
한편, 상기 탱크(123) 내부의 입,출구파이프(121)(122) 사이에는 배플(미도시)이 설치되어 냉각수 유로를 형성하게 된다. 즉, 상기 입구파이프(121)를 통해 유입된 냉각수는 상기 배플을 기준으로 일측 튜브(124)들을 통과한 후, 타측 탱크(123)에서 유턴하여 상기 배플을 기준으로 타측 튜브(124)들을 통과한 후 출구파이프(122)로 배출되는 것이다.
그리고, 상기 열교환기(120)와 상기 배터리(110)는 순환파이프(135)로 연결되는데, 즉, 상기 열교환기(120)의 입,출구파이프(121)(122)와 상기 배터리(110)측에 설치된 배터리 열교환수단(115)을 순환파이프(135)로 연통되게 연결함으로써, 냉각수가 상기 열교환기(120)와 상기 배터리(110)의 배터리 열교환수단(115)을 순환할 수 있는 순환라인이 구성되는 것이다. 여기서, 상기 냉각수 순환라인은 엔진의 냉각수 순환라인과는 별도로 독립된 라인이다.
한편, 상기 열교환기(120)의 전방측에는 상기 송풍수단(140)의 작동시 차실내공기가 열교환기(120)측으로 유입될 수 있도록 차실내와 상기 열교환기(120)를 연통시키는 덕트(126)가 설치된다.
또한, 상기 냉각수 순환수단(130)은, 상기 순환파이프(135)상에 설치되어 상기 열교환기(120)와 배터리 열교환수단(115)간에 냉각수를 강제로 순환시키게 된다. 여기서, 상기 냉각수 순환수단(130)은 상기 순환파이프(135)상에 설치되는 워터펌프인 것이 바람직하다.
그리고, 상기 송풍수단(140)은, 상기 열교환기(120)의 일측에 설치됨과 아울러 차량 실내공기를 열교환기(120)측으로 강제 흡입하게 된다.
이러한, 상기 송풍수단(140)은, 상기 열교환기(120)의 후방측에 입구(142a)측이 결합되고 상기 입구(142a)의 반경방향으로 출구(142b)가 형성된 스크롤케이스(142)와, 상기 스크롤케이스(142)의 내부에 회전가능하게 설치된 팬(141)으로 이루어진다.
따라서, 상기 송풍수단(140)이 작동하게 되면 상기 팬(141)의 회전에 의해 차량 실내의 공기가 상기 열교환기(120)측으로 흡입되고, 상기 열교환기(120)로 흡입된 공기는 상기 열교환기(120)를 통과한 후 상기 스크롤케이스(142)로 흡입되며, 이후 상기 스크롤케이스(142)의 반경방향에 형성된 출구(142b)를 통해 차량 외부로 배출된다.
한편, 상기 순환파이프(135)는 상기 스크롤케이스(142)의 후면에 고정 결합되는데, 이때 상기 순환파이프(135)는 상기 스크롤케이스(142)의 후면에서 상기 스 크롤케이스(142)의 출구(142b)를 향해 설치됨으로써, 배터리 냉각장치(100)를 보다 컴팩트하게 구성할 수 있다.
여기서, 상기 스크롤케이스(142)의 출구(142b)가 입구(142a)의 반경방향으로 형성되기 때문에 상기 스크롤케이스(142)의 후면에 상기 순환파이프(135)를 고정 결합하더라도 상기 송풍수단(140)에서 배출되는 공기와의 간섭이 방지된다. 만일, 상기 송풍수단(140)을 축류팬 타입으로 구성할 경우에는 상기 열교환기(120)의 후방측으로 바람이 송풍되면서 상기 순환파이프(135)와의 간섭이 발생하므로 바람직하지 않다.
그리고, 상기 배터리(110)측에는 배터리(110)의 내부온도를 측정하는 배터리 온도센서(Tb)가 설치되고, 상기 열교환기(120)측에는 공기 입구온도센서(Ta) 및 냉각수 온도센서(Tw)가 설치된다.
상기 공기 입구온도센서(Ta)는 상기 열교환기(120)의 전방측(공기가 유입되는 방향)에 설치되어 열교환기(120)를 통과하기 전의 차량 실내공기의 온도를 측정하게 되고, 상기 냉각수 온도센서(Tw)는 상기 열교환기(120)의 입구파이프(121)와 인접한 탱크(123)측에 삽입/설치되어 상기 배터리(110)의 배터리 열교환수단(115)을 순환한 후 열교환기(120)내로 유입되는 열교환기(120)의 입구측 냉각수 온도를 측정하게 된다.
한편, 상기 배터리 온도센서(Tb)와 공기 입구온도센서(Ta) 및 냉각수 온도센서(Tw)와 각각 연결됨과 아울러 상기 각 온도센서로부터 제공되는 온도 값에 따라 상기 냉각수 순환수단(130)의 온/오프와 상기 송풍수단(140)의 팬(141) 속도(단수) 를 제어하는 제어부(150)가 설치된다.
또한, 상기 제어부(150)는 상기 배터리(110)와도 연결되어 배터리(110)를 제어하는 역할도 한다.
도 4 및 도 5는 상기 열교환기(120)와, 송풍수단(140) 및 냉각수 순환수단(130)/순환파이프(135)를 컴팩트하게 구성한 배터리 냉각장치(100)의 일예를 나타낸 전,후면 사시도이며, 이러한 배터리 냉각장치(110)는 상기 배터리케이스(111)의 일측에 일체로 조립되어 차량에 장착할 수 있기 때문에 보다 컴팩트한 배터리 냉각시스템을 구축할 수 있다.
상기한 바와 같이, 본 발명에 따른 배터리 냉각장치(100)는, 상기 냉각수 순환수단(130)이 온 되면 냉각수가 상기 열교환기(120)->순환파이프(135)->배터리(110)의 배터리 열교환수단(115)->순환파이프(135)->열교환기(120)를 순환하게 된다.
여기서, 상기 송풍수단(140)이 작동하게 되면, 상기 송풍수단(140)의 흡입력에 의해 차량 실내공기가 상기 열교환기(120)를 통과하게 되며, 이때 차량 실내공기가 열교환기(120)를 통과하는 과정에서 상기 열교환기(120)의 내부를 유동하는 냉각수와 열교환하게 되어 냉각수를 냉각시킨 후 차량 외부로 배출된다.
이처럼, 상기 열교환기(120)에서 냉각된 냉각수가 상기 배터리(110)의 배터리 열교환수단(115)을 반복적으로 순환하면서 상기 배터리(110)를 냉각시키게 된다.
한편, 미설명부호 105는 차량의 프론트 공조장치로써, 송풍수단의 작동으로 내,외기를 선택적으로 유입한 후 증발기나 히터코어와의 열교환을 통해 차량 실내의 공기온도를 탑승자가 설정한 온도로 조절하게 된다.
이하, 상기와 같이 구성된 본 발명에 따른 차량용 배터리 냉각장치의 제어방법을 도 7를 참조하여 설명하면 다음과 같다.
먼저, 차량 제어신호에 의해 상기 배터리(110)의 동작(출력)이 온된 후, 상기 배터리 온도센서(Tb)와 상기 냉각수 온도센서(Tw)를 통해 제공받은 배터리 온도(Tb)와 냉각수 온도(Tw)를 비교하는 제1단계(S1)를 진행한다.
상기 제1단계(S1)의 비교 결과, 배터리 온도(Tb)가 냉각수 온도(Tw) 보다 크면, 상기 냉각수 순환수단(130)을 온 시키고, 상기 송풍수단(140)을 저속구동(LOW)시키는 제2단계(S2)를 진행하고,
만일, 상기 제1단계(S1)의 비교 결과, 배터리 온도(Tb)가 냉각수 온도(Tw) 보다 작으면, 상기 냉각수 순환수단(130)을 오프 시키고, 상기 송풍수단(140)을 저속구동(LOW)시키는 제3단계(S3)를 진행한다.
즉, 배터리 온도(Tb)가 냉각수 온도(Tw) 보다 클 경우에는 냉각수 순환수단(130) 및 송풍수단(140)을 동시에 작동시켜 냉각수 순환을 통해 배터리(110)를 냉각하게 되며, 반대로, 배터리 온도(Tb)가 냉각수 온도(Tw) 보다 오히려 작을 경우, 냉각수를 순환시키면 배터리(110)의 온도가 상승하므로 이때는 냉각수 순환수단(130)을 오프시키고 송풍수단(140)만 작동시켜 냉각수를 순환시키기 전에 먼저 냉각수를 냉각시키는 것이다.
계속해서, 상기 제2단계(S2)를 진행한 후, 상기 냉각수 온도센서(Tw)와 공기 입구온도센서(Ta)를 통해 제공받은 냉각수 온도(Tw)와 공기 입구온도(Ta)의 차를 제1설정온도(A)와 비교하는 제4단계(S4)를 진행한다.
상기 제4단계(S4)의 비교 결과, 냉각수 온도(Tw)와 공기 입구온도(Ta)의 차가 제1설정온도(A) 보다 크면, 온도차가 크다는 의미이므로 즉, 냉각수 온도(Tw)가 실내 공기온도 보다 매우 높다는 것을 의미하므로 상기 냉각수 순환수단(130)을 계속 온 시키고, 송풍수단(140)을 고속구동(HIGH)시키는 제5단계(S5)를 진행한다.
여기서, 상기 제1설정온도(A)는 상기 냉각수 순환수단(130)의 작동 세팅온도인 7∼12℃ 인 것이 바람직하다. 물론 상기 제1설정온도(A) 값은 목적에 따라 변경이 가능하다.
만일, 상기 제4단계(S4)의 비교 결과, 냉각수 온도(Tw)와 공기 입구온도(Ta)의 차가 제1설정온도(A) 보다 작으면, 온도차가 작다는 의미이므로 즉, 냉각수 온도(Tw)가 실내 공기온도와 비슷하다는 것을 의미하므로, 이때에는 냉각효율이 저하되지 않도록 상기 냉각수 순환수단(130)을 오프 시키는 제6단계(S6)를 진행한다. 상기 제6단계(S6)에서는 상기 송풍수단(140)이 계속 저속구동(LOW)하게 된다.
이후, 상기 제5단계(S5)를 진행한 후, 상기 공기 입구온도센서(Ta)를 통해 제공받은 공기 입구온도(Ta)와 제2설정온도(B)를 비교하는 제7단계(S7)를 진행한다.
상기 제7단계(S7)의 비교 결과, 공기 입구온도(Ta)가 제2설정온도(B) 보다 크면, 차량 공조장치(105)를 통한 차실내온도를 보상제어하는 제8단계(S8)를 진행 한다.
즉, 상기 제5단계(S5)에서 송풍수단(140)이 고속구동(HIGH)하여 차량 실내공기를 너무 많이 가지고 오게 되면, 차량 실내 공기의 온도 상황이 안좋아지게 되고, 이에따라 차량 실내공기온도가 상승하여 탑승자가 불쾌감을 느낄수 있으므로 제8단계(S8)에서는 공기 입구온도(Ta) 즉, 차량 실내 공기온도가 제2설정온도(B) 보다 크면, 그 온도 차이만큼 차량 실내 공기온도를 보상해주도록 차량 공조장치(105)를 제어하여 탑승자가 원하는 쾌적한 실내온도가 되도록 하는 것이다.
여기서, 차량 실내 공기온도를 보상해주는 방법으로는, 차량 프론트 공조장치(105)의 외기유입모드를 내기유입모드로 전환하거나, 또는 차량 프론트 공조장치(105)의 송풍수단(미도시)의 풍량을 증대시키거나, 또는 차량 프론트 공조장치(105)의 압축기(미도시)의 가동율을 증가시켜 신속하게 차량 실내 공기온도가 제2설정온도(B) 보다 낮아지도록 할 수 있다. 이 외에도 차량 실내 공기온도를 보상해주는 방법으로 상기 프론트 공조장치(105) 뿐만아니라 리어 공조장치(미도시)까지 가동할 수도 있다.
상기에서, 압축기의 가동율을 증가시킨다는 뜻은, 고정용량식 압축기인 경우, 압축기 온 비율을 높이도록 압축기 컷오프 온도를 낮추는 것을 뜻하고, 가변용량식 압축기인 경우, 사판 경사각을 조절하여 토출냉매량을 증가시키는 것을 뜻한다.
한편, 상기 제7단계(S7)의 비교 결과, 공기 입구온도(Ta)가 제2설정온도(B) 보다 작으면, 상기 제1단계(S1)로 리턴하게 된다.
여기서, 상기 제2설정온도(B)는 차량 에어컨 아이들(IDLE) 상태의 요구 온도인 27∼29℃ 인 것이 바람직하다. 물론 상기 제2설정온도(B) 값은 목적에 따라 변경이 가능하다.
도 1은 종래의 차량용 배터리 냉각장치를 나타내는 도면,
도 2는 본 발명에 따른 차량용 배터리 냉각장치가 차량에 설치된 상태를 나타내는 개략도,
도 3은 본 발명에 따른 차량용 배터리 냉각장치를 나타내는 구성도,
도 4 및 도 5는 본 발명에 따른 차량용 배터리 냉각장치를 컴팩트하게 구성한 일예를 나타내는 전,후면 사시도,
도 6은 본 발명에 따른 차량용 배터리 냉각장치에서 열교환기를 나타내는 사시도,
도 7은 본 발명에 따른 차량용 배터리 냉각장치의 제어방법을 나타내는 흐름도이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호설명>
100: 배터리 냉각장치 110: 배터리
111: 배터리케이스 115: 배터리 열교환수단
120: 열교환기 121: 입구파이프
122: 출구파이프 123: 탱크
124: 튜브 125: 방열핀
126: 덕트 127: 하우징
128: 캡 129: 드레인부
130: 냉각수 순환수단
135: 순환파이프 140: 송풍수단
141: 팬 142: 스크롤케이스
150: 제어부
Tw: 냉각수 온도센서 Ta: 공기 입구온도센서
Tb: 배터리 온도센서

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  10. 차량의 트렁크 룸(1)에 설치된 배터리(110)측에 설치됨과 아울러 내부에 냉각수가 순환하도록 통로가 형성된 배터리 열교환수단(115)과,
    상기 배터리 열교환수단(115)과 순환파이프(135)를 통해 연결됨과 아울러 상기 순환파이프(135)를 따라 순환하는 냉각수를 차실내공기와 열교환시키는 열교환기(120)와,
    상기 순환파이프(135)상에 설치되어 상기 열교환기(120)와 배터리 열교환수단(115)간에 냉각수를 순환시키는 냉각수 순환수단(130)과,
    상기 열교환기(120)의 일측에 설치됨과 아울러 차실내공기를 열교환기(120)측으로 강제 흡입하는 송풍수단(140)을 포함하여 이루어진 차량용 배터리 냉각장치에 있어서,
    차량 제어신호에 의해 상기 배터리(110)의 동작(출력)이 온된 후, 상기 배터리 온도(Tb)와 냉각수 온도(Tw)를 비교하는 제1단계(S1)와,
    상기 제1단계(S1)의 비교 결과, 배터리 온도(Tb)가 냉각수 온도(Tw) 보다 크면, 냉각수 순환수단(130)을 온 시키고, 송풍수단(140)을 저속구동(LOW)시키는 제2단계(S2)와,
    상기 제1단계(S1)의 비교 결과, 배터리 온도(Tb)가 냉각수 온도(Tw) 보다 작으면, 냉각수 순환수단(130)을 오프 시키고, 송풍수단(140)을 저속구동(LOW)시키는 제3단계(S3)와,
    상기 제2단계(S2)를 진행한 후, 냉각수 온도(Tw)와 공기 입구온도(Ta)의 차를 제1설정온도(A)와 비교하는 제4단계(S4)와,
    상기 제4단계(S4)의 비교 결과, 냉각수 온도(Tw)와 공기 입구온도(Ta)의 차가 제1설정온도(A) 보다 크면, 냉각수 순환수단(130)을 계속 온 시키고, 송풍수단(140)을 고속구동(HIGH)시키는 제5단계(S5)와,
    상기 제4단계(S4)의 비교 결과, 냉각수 온도(Tw)와 공기 입구온도(Ta)의 차가 제1설정온도(A) 보다 작으면, 냉각수 순환수단(130)을 오프 시키는 제6단계(S6)를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 차량용 배터리 냉각장치의 제어방법.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 제5단계(S5)를 진행한 후, 공기 입구온도(Ta)와 제2설정온도(B)를 비교 하는 제7단계(S7)와,
    상기 제7단계(S7)의 비교 결과, 공기 입구온도(Ta)가 제2설정온도(B) 보다 크면, 차량 공조장치(105)를 통한 차실내온도를 보상제어하는 제8단계(S8)와,
    상기 제7단계(S7)의 비교 결과, 공기 입구온도(Ta)가 제2설정온도(B) 보다 작으면, 상기 제1단계(S1)로 리턴하는 것을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 배터리 냉각장치의 제어방법.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 제8단계(S8)는 차량 공조장치의 외기유입모드를 내기유입모드로 전환시키는 것을 특징으로 하는 차량용 배터리 냉각장치의 제어방법.
  13. 제 11 항에 있어서,
    상기 제8단계(S8)는 차량 공조장치의 송풍수단(140)의 풍량을 증대시키는 것을 특징으로 하는 차량용 배터리 냉각장치의 제어방법.
  14. 제 11 항에 있어서,
    상기 제8단계(S8)는 차량 공조장치의 압축기의 가동율을 증가시키는 것을 특징으로 하는 차량용 배터리 냉각장치의 제어방법.
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