KR101450267B1 - 래디얼 팬을 포함한 배터리 팩 - Google Patents

래디얼 팬을 포함한 배터리 팩 Download PDF

Info

Publication number
KR101450267B1
KR101450267B1 KR1020100130756A KR20100130756A KR101450267B1 KR 101450267 B1 KR101450267 B1 KR 101450267B1 KR 1020100130756 A KR1020100130756 A KR 1020100130756A KR 20100130756 A KR20100130756 A KR 20100130756A KR 101450267 B1 KR101450267 B1 KR 101450267B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
duct
radial fan
battery pack
inlet
cell module
Prior art date
Application number
KR1020100130756A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20120069274A (ko
Inventor
이승준
이지석
Original Assignee
에스케이이노베이션 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 에스케이이노베이션 주식회사 filed Critical 에스케이이노베이션 주식회사
Priority to KR1020100130756A priority Critical patent/KR101450267B1/ko
Publication of KR20120069274A publication Critical patent/KR20120069274A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101450267B1 publication Critical patent/KR101450267B1/ko

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/65Means for temperature control structurally associated with the cells
    • H01M10/656Means for temperature control structurally associated with the cells characterised by the type of heat-exchange fluid
    • H01M10/6561Gases
    • H01M10/6563Gases with forced flow, e.g. by blowers
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/61Types of temperature control
    • H01M10/613Cooling or keeping cold
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/62Heating or cooling; Temperature control specially adapted for specific applications
    • H01M10/625Vehicles
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/65Means for temperature control structurally associated with the cells
    • H01M10/656Means for temperature control structurally associated with the cells characterised by the type of heat-exchange fluid
    • H01M10/6561Gases
    • H01M10/6566Means within the gas flow to guide the flow around one or more cells, e.g. manifolds, baffles or other barriers
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60YINDEXING SCHEME RELATING TO ASPECTS CROSS-CUTTING VEHICLE TECHNOLOGY
    • B60Y2200/00Type of vehicle
    • B60Y2200/90Vehicles comprising electric prime movers
    • B60Y2200/92Hybrid vehicles
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M2220/00Batteries for particular applications
    • H01M2220/20Batteries in motive systems, e.g. vehicle, ship, plane
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10Energy storage using batteries
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/70Energy storage systems for electromobility, e.g. batteries

Abstract

본 발명은 HEV(Hybrid Electric Vehicle)중 하이브리드 트럭에 장착되는 배터리 팩에 관한 것으로서,
하이브리드 트럭의 외부에 장착되는 배터리팩의 냉각을 위해 배터리 팩의 내부에 래디얼 팬이 구성되고 냉각 공기의 유로가 형성되어 배터리 팩 및 래디얼 팬을 연결시켜주는 별도의 외부 냉각 덕트가 필요 없어 배터리팩의 냉각을 위한 부품의 구성이 단순하며, 배터리 팩의 냉각 시스템의 전체 압력 강하를 줄일 수 있어 냉각 성능을 향상시킬 수 있는 래디얼 팬을 포함한 배터리 팩에 관한 것이다.
또한, 배터리 팩의 냉각을 위해 내부에 래디얼 팬을 설치함으로써, 냉각 공기의 유입 및 유출 방향과 수개의 배터리 셀(cell)들 사이를 통과하는 냉각 공기의 방향이 수직이 되도록 구성할 수 있어 배터리 팩의 냉각 유로를 보다 효율적으로 설계할 수 있도록 한 래디얼 팬을 포함한 배터리 팩에 관한 것이다.

Description

래디얼 팬을 포함한 배터리 팩 {BATTERY PACK WITH RADIAL FAN}
본 발명은 HEV(Hybrid Electric Vehicle)중 하이브리드 트럭에 장착되는 배터리 팩에 관한 것으로서,
하이브리드 트럭의 외부에 장착되는 배터리팩의 냉각을 위해 배터리 팩의 내부에 래디얼 팬이 구성되고 냉각 공기의 유로가 형성되어 배터리 팩 및 래디얼 팬을 연결시켜주는 별도의 외부 냉각 덕트가 필요 없어 배터리팩의 냉각을 위한 부품의 구성이 단순하며, 배터리 팩의 냉각 시스템의 전체 압력 강하를 줄일 수 있어 냉각 성능을 향상시킬 수 있는 래디얼 팬을 포함한 배터리 팩에 관한 것이다.
또한, 배터리 팩의 냉각을 위해 내부에 래디얼 팬을 사용함으로써, 냉각 공기의 유입 및 유출 방향과 수개의 배터리 셀(cell)들 사이를 통과하는 냉각 공기의 방향이 수직이 되도록 구성되는 배터리 팩의 냉각 유로를 보다 효율적으로 설계할 수 있도록 한 래디얼 팬을 포함한 배터리 팩에 관한 것이다.
일반적으로 가솔린이나 중유를 주 연료로 사용하는 내연기관을 이용하는 자동차는 대기오염 등 공해발생에 심각한 영향을 주고 있다. 따라서 최근에는 공해 발생을 줄이기 위하여, 전기 자동차 또는 하이브리드(Hybrid) 자동차의 개발이 활발히 이루어지고 있는 추세이며, 물론 이러한 전기 자동차 또는 하이브리드 자동차의 동력원으로는 전지가 사용된다. 최근 들어 고에너지 밀도의 비수전해액을 이용한 고출력 이차 전지가 개발되고 있는데, 전기 자동차의 모터 구동 등과 같은 큰 전력을 필요로 하는 기기에는, 다수 개의 고출력 이차 전지를 직렬로 연결하여 구성되는 대용량의 배터리 팩이 사용되는 것이 일반적이다.
상술한 바와 같이 대용량의 배터리 팩은 통상적으로 직렬로 연결되는 다수 개의 이차 전지를 포함하여 이루어진다. 특히, HEV용 배터리 팩의 경우 수 개에서 많게는 수십 개의 이차 전지가 충전과 방전을 번갈아가면서 수행하게 됨에 따라 이러한 충방전 등을 제어하여 배터리가 적정한 동작 상태로 유지하도록 관리할 필요성이 있다.
또한, 배터리 팩은 충방전 과정에서 고열이 발생하여 전지의 성능과 수명에 영향을 미치므로 적절한 냉각 시스템을 구성하여 냉각을 하게 된다.
이러한 하이브리드 차량의 배터리 팩은 도 1과 같이 대개 차량의 내부인 트렁크(21)에 설치되며, 차체인 패키지 트레이(20)와 배터리 팩(11)이 인렛 덕트(10)로 연결되고 냉각 공기의 흡입을 위해 상기 배터리 팩(11)의 일측에 냉각팬(12)이 연결되며 아웃렛 덕트(14)가 상기 냉각팬(12)에 연결되어 차량의 외부로 냉각 공기가 배출되도록 냉각 시스템이 구성된다.
또한, 하이브리드 트럭의 경우에는 배터리 팩이 차량의 외부인 차체 하부에 장착되며 배터리 팩의 냉각을 위해 인렛 덕트, 냉각팬 및 아웃렛 덕트가 별도로 설치되어 냉각 시스템이 구성된다.
그러므로 배터리 팩의 냉각 시스템을 구성하기 위한 구조가 복잡해지며 차량의 구조에 따라 냉각 시스템을 구성하는데 덕트와 팬의 위치와 형상 및 냉각 공기의 유로 방향에 대한 제약이 따르게 된다.
또한, 이와 같은 냉각 시스템은 인렛 덕트와 아웃렛 덕트의 형상 변화가 심하고 냉각 공기의 유로의 방향이 바뀌는 구조가 대부분이기 때문에 배터리 팩 냉각 시스템을 통과하는 냉각 공기의 압력강하가 커지게 되는 요인이 된다. 이로 인해 배터리 팩을 통과하는 냉각 공기의 전체 유량이 줄어들어 냉각 효율이 떨어지는 문제점이 있다.
본 발명은 상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 배터리 팩의 내부에 래디얼 팬이 구성되고 냉각 공기의 유로가 형성되어 배터리 팩 및 래디얼 팬을 연결시켜주는 별도의 외부 냉각 덕트가 필요 없어 배터리팩의 냉각을 위한 부품의 구성이 단순하며, 배터리 팩의 냉각 시스템의 전체 압력 강하를 줄일 수 있어 배터리 팩의 냉각 성능을 향상시킬 수 있는 래디얼 팬을 포함한 배터리 팩을 제공하는 것이다.
또한, 배터리 팩의 내부에 래디얼 팬을 설치하여 냉각 공기의 유입 및 유출 방향과 수개의 배터리 셀(cell)들 사이를 통과하는 냉각 공기의 방향이 수직이 되도록 구성할 수 있어 배터리 팩의 냉각 유로를 보다 효율적으로 설계할 수 있도록 한 래디얼 팬을 포함한 배터리 팩을 제공하는 것이다.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 래디얼 팬을 포함한 배터리 팩은, 하이브리드 차량에 장착되는 배터리 팩의 냉각 구조에 있어서, 아우터 케이스(100)의 내부에 구비되며 수개의 셀(230)이 일정한 간격을 두고 병렬 배치되어 구성되는 셀 모듈(200); 상기 아우터 케이스(100)의 일측 외부에 형성되어 냉각 공기가 유입되는 유입구(300); 상기 아우터 케이스(100)의 유입구(300)가 형성되는 반대측 외부에 형성되어 냉각 공기가 유출되는 유출구(400); 상기 유입구(300)에 일측이 연결되고 타측은 상기 셀 모듈(200)의 일면에 연결되는 인렛 덕트(600); 상기 셀 모듈(200)의 인렛 덕트(600)가 연결된 반대측 면에 일측이 연결되고 타측은 래디얼 팬(500)과 연결되는 연결 덕트(700); 상기 연결 덕트(700)에 흡입측이 연결되는 래디얼 팬(500); 상기 래디얼 팬(500)의 토출측에 일측이 연결되고 타측은 상기 유출구(400)와 연결되는 아웃렛 덕트(800); 및 상기 셀 모듈(200), 래디얼 팬(500), 인렛 덕트(600), 연결 덕트(700) 및 아웃렛 덕트(800)를 내부에 수용하는 아우터 케이스(100); 를 포함하여 이루어져, 상기 유입구(300)로 유입되는 냉각 공기가 상기 수개의 셀(230)들 사이를 경유한 후 상기 래디얼 팬(500)을 거쳐 상기 유출구(400)로 배출되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 셀 모듈(200)은 2단으로 적층 구성되는 제1 셀 모듈(210), 제2 셀 모듈(220)을 포함하고; 상기 인렛 덕트(600)는 상기 유입구(300)에 일측이 연결되고 타측은 상기 제1 셀 모듈(210) 일면에 연결되는 제1 인렛 덕트(610), 상기 유입구(300)에 일측이 연결되고 타측은 상기 제2 셀 모듈(220) 일면에 연결되는 제2 인렛 덕트(620)를 포함하고; 상기 연결 덕트(700)는 상기 제1 셀 모듈(210)의 상기 제1 인렛 덕트(610)가 연결된 반대측 면에 일측이 연결되고 타측은 제1 래디얼 팬(510)과 연결되는 제1 연결 덕트(710), 상기 제2 셀 모듈(220)의 상기 제2 인렛 덕트(620)가 연결된 반대측 면에 일측이 연결되고 타측은 제2 래디얼 팬(520)과 연결되는 제2 연결 덕트(720)를 포함하고; 상기 래디얼 팬(500)은 상기 제1 연결 덕트(710)에 흡입측이 연결되는 제1 래디얼 팬(510), 상기 제2 연결 덕트(720)에 흡입측이 연결되는 제2 래디얼 팬(520)을 포함하고; 상기 아웃렛 덕트(800)는 상기 제1 래디얼 팬(510)의 토출측에 일측이 연결되고 타측은 상기 유출구(400)와 연결되는 제1 아웃렛 덕트(810), 상기 제2 래디얼 팬(520)의 토출측에 일측이 연결되고 타측은 상기 유출구(400)와 연결되는 제2 아웃렛 덕트(820); 를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 유입구(300)를 통과하는 냉각 공기의 유동 방향과 상기 유출구(400)를 통과하는 냉각 공기의 유동 방향이 동일한 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 유입구(300) 또는 유출구(400)를 통과하는 냉각 공기의 유동 방향과 상기 수개의 셀(230)들 사이를 통과하는 냉각 공기의 유동 방향이 수직으로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
본 발명은 상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 래디얼 팬을 포함한 배터리 팩은, 배터리 팩의 내부에 래디얼 팬이 구성되고 냉각 공기의 유로가 형성되어 배터리 팩 및 래디얼 팬을 연결시켜주는 별도의 외부 냉각 덕트가 필요 없어 배터리팩의 냉각을 위한 부품의 구성을 단순화 할 수 있는 장점이 있다.
또한, 배터리 팩의 냉각 시스템의 전체 압력 강하를 줄일 수 있어 배터리 팩의 냉각 성능을 향상시킬 수 있는 장점이 있다.
또한, 배터리 팩의 내부에 래디얼 팬을 설치하여 냉각 공기의 유입 및 유출 방향과 수개의 배터리 셀(cell)들 사이를 통과하는 냉각 공기의 방향이 수직이 되도록 구성할 수 있어 배터리 팩의 냉각 유로를 보다 효율적으로 설계할 수 있는 장점이 있다.
도 1은 종래의 배터리 팩의 냉각 시스템을 나타낸 개략도.
도 2는 본 발명의 배터리 팩의 냉각 구조 및 냉각 공기의 유동 경로를 나타낸 개략도.
도 3은 본 발명의 셀 모듈 2단 적층 타입의 배터리 팩 냉각 구조 및 냉각 공기의 유동 경로를 나타낸 개략도.
도 4는 도 3의 AA' 단면을 나타낸 사시도.
도 5는 도 3의 BB' 단면을 나타낸 사시도.
도 6은 도 3의 우측면도.
도 7은 본 발명의 셀 모듈 2단 적층 타입의 배터리 팩을 하이브리드 트럭에 장착한 개략도.
이하, 상기한 바와 같은 본 발명의 래디얼 팬을 포함한 배터리 팩을 첨부된 도면을 참고하여 상세하게 설명한다.
도 2는 본 발명의 래디얼 팬을 포함한 배터리 팩의 냉각 구조 및 냉각공기의 유동 경로를 나타낸 개략도이다.
도시된 바와 같이, 하이브리드 차량에 장착되는 배터리 팩에 있어서, 아우터 케이스(100)의 내부에 구비되며 수개의 셀(230)이 일정한 간격을 두고 병렬 배치되어 구성되는 셀 모듈(200); 상기 아우터 케이스(100)의 일측 외부에 형성되어 냉각 공기가 유입되는 유입구(300); 상기 아우터 케이스(100)의 유입구(300)가 형성되는 반대측 외부에 형성되어 냉각 공기가 유출되는 유출구(400); 상기 유입구(300)에 일측이 연결되고 타측은 상기 셀 모듈(200)의 일면에 연결되는 인렛 덕트(600); 상기 셀 모듈(200)의 인렛 덕트(600)가 연결된 반대측 면에 일측이 연결되고 타측은 래디얼 팬(500)과 연결되는 연결 덕트(700); 상기 연결 덕트(700)에 흡입측이 연결되는 래디얼 팬(500); 상기 래디얼 팬(500)의 토출측에 일측이 연결되고 타측은 상기 유출구(400)와 연결되는 아웃렛 덕트(800); 및 상기 셀 모듈(200), 래디얼 팬(500), 인렛 덕트(600), 연결 덕트(700) 및 아웃렛 덕트(800)를 내부에 수용하는 아우터 케이스(100); 를 포함하여 이루어져, 상기 유입구(300)로 유입되는 냉각 공기가 상기 수개의 셀(230)들 사이를 경유한 후 상기 래디얼 팬(500)을 거쳐 상기 유출구(400)로 배출된다.
우선, 상기 셀 모듈(200)은 수개의 셀(230)들이 일정한 간격을 두고 병렬 배치되어 상기 수개의 셀(230)들의 사이로 냉각공기가 통과 할 수 있도록 구성되며, 상기 수개의 셀(230)들은 전기적으로 연결되어 특정한 전압을 갖는 전기를 발생시키며 충전 방전을 반복하는 동안 열이 발생한다. 그리고 상기 셀 모듈(200)은 상기 아우터 케이스(100)의 내부에 구비되며 지지브라켓 등에 의해 상기 아우터 케이스(100)에 고정되어 상기 아우터 케이스(100)의 내측면과 일정한 간격을 두고 구성된다.
상기 아우터 케이스(100)는 배터리 팩의 외형을 형성하는 부분으로 상기 유입구(300) 및 유출구(400)가 상기 아우터 케이스(100)의 외부 양측에 형성된다.
그리고 상기 유입구(300)에 상기 인렛 덕트(600)의 일측이 결합되고 상기 인렛 덕트(600)의 타측은 상기 셀 모듈(200)의 일면에 결합된다.
이때, 상기 인렛 덕트(600)와 셀 모듈(200)이 결합되는 부분은 상기 셀 모듈(200)의 일면의 길이 전체에 상기 인렛 덕트(600)가 결합된다.
또한, 상기 인렛 덕트(600)의 반대측의 상기 셀 모듈(200)의 일면에 상기 연결 덕트(700)의 일측이 결합된다.
이때, 상기 연결 덕트(700)도 상기 인렛 덕트(600)와 마찬가지로 상기 셀 모듈(200)과 결합되는 부분이 상기 셀 모듈(200)의 일면의 길이 전체에 상기 연결 덕트(700)가 결합된다.
그리고 상기 래디얼 팬(500)의 흡입측이 상기 연결 덕트(700)의 타측에 결합되고, 상기 래디얼 팬(500)의 토출측에 상기 아웃렛 덕트(800)의 일측이 결합되고 상기 아웃렛 덕트(800)의 타측은 상기 유출구(400)와 결합된다.
또한, 상기 래디얼 팬(500)은 팬의 회전축 방향으로 냉각공기가 흡입되어 원주방향의 일측으로 토출되는 냉각팬이며, 상기 연결 덕트(700)의 중앙부에 상기 래디얼 팬(500)의 흡입측을 연결하여 수개의 셀(230)들 사이를 통과하는 냉각공기를 균일하게 흡입하도록 구성된다.
그리하여 상기 유입구(300)로 유입된 냉각공기가 상기 인렛 덕트(600), 셀 모듈(200), 연결 덕트(700), 래디얼 팬(500) 및 아웃렛 덕트(800)를 순서대로 거쳐 상기 유출구(400)로 배출 된다.
즉, 상기 유입구(300)로 유입되는 냉각공기가 상기 수개의 셀(230)들 사이를 통과하며 상기 수개의 셀(230)들에서 발생하는 열을 빼앗은 후 상기 래디얼 팬(500)을 거쳐 상기 유출구(400)로 배출되도록 하여 배터리 팩을 냉각하는 구조이다.
이때, 상기 아우터 케이스(100)의 외부에는 상기 유입구(300)와 유출구(400)가 구성되고, 내부에는 상기 셀 모듈(200), 인렛 덕트(600), 연결 덕트(700), 래디얼 팬(500) 및 아웃렛 덕트(800)가 구성된다.
그리하여 본 발명의 래디얼 팬을 포함한 배터리 팩(1000)을 하이브리드 트럭의 외부에 장착할 때 별도의 냉각팬 및 덕트가 필요하지 않아 냉각 시스템의 구성이 간단해 진다.
또한, 본 발명의 래디얼 팬을 포함한 배터리 팩은, 도 3과 같이 상기 셀 모듈(200)은 2단으로 적층 구성되는 제1 셀 모듈(210), 제2 셀 모듈(220)을 포함하고; 상기 인렛 덕트(600)는 상기 유입구(300)에 일측이 연결되고 타측은 상기 제1 셀 모듈(210) 일면에 연결되는 제1 인렛 덕트(610), 상기 유입구(300)에 일측이 연결되고 타측은 상기 제2 셀 모듈(220) 일면에 연결되는 제2 인렛 덕트(620)를 포함하고; 상기 연결 덕트(700)는 상기 제1 셀 모듈(210)의 상기 제1 인렛 덕트(610)가 연결된 반대측 면에 일측이 연결되고 타측은 제1 래디얼 팬(510)과 연결되는 제1 연결 덕트(710), 상기 제2 셀 모듈(220)의 상기 제2 인렛 덕트(620)가 연결된 반대측 면에 일측이 연결되고 타측은 제2 래디얼 팬(520)과 연결되는 제2 연결 덕트(720)를 포함하고; 상기 래디얼 팬(500)은 상기 제1 연결 덕트(710)에 흡입측이 연결되는 제1 래디얼 팬(510), 상기 제2 연결 덕트(720)에 흡입측이 연결되는 제2 래디얼 팬(520)을 포함하고; 상기 아웃렛 덕트(800)는 상기 제1 래디얼 팬(510)의 토출측에 일측이 연결되고 타측은 상기 유출구(400)와 연결되는 제1 아웃렛 덕트(810), 상기 제2 래디얼 팬(520)의 토출측에 일측이 연결되고 타측은 상기 유출구(400)와 연결되는 제2 아웃렛 덕트(820); 를 포함하여 이루어질 수 있다.
이는, 도 3과 같이 아우터 케이스(100)의 내부에 구비되는 상기 셀 모듈(200)이 상기 제1 셀 모듈(210)과 제2 셀 모듈(220)로 이루어져 2단으로 적층 구성되고 상기 제1 셀 모듈(210)과 제2 셀 모듈(220)은 각각 덕트와 래디얼 팬이 연결되어, 상기 유입구(300)로 유입되는 냉각공기가 분기되어 각각 상기 제1 셀 모듈(210)과 제2 셀 모듈(220)을 통과한 후 상기 유출구(400)로 배출되도록 형성되는 구조이다.
즉, 도 4와 같이 상기 유입구(300)로 유입된 냉각공기가 상기 제1 인렛 덕트(610), 제1 셀 모듈(210), 제1 연결 덕트(710), 제1 래디얼 팬(810) 및 제1 아웃렛 덕트(910)를 순서대로 거쳐 상기 유출구(400)로 배출 된다.
그리고 도 5와 같이 상기 유입구(300)로 유입된 냉각공기가 상기 제2 인렛 덕트(620), 제2 셀 모듈(220), 제2 연결 덕트(720), 제2 래디얼 팬(520) 및 제2 아웃렛 덕트(820)를 순서대로 거쳐 상기 유출구(400)로 배출 된다.
이때, 상기 유입구(300)로 들어오는 냉각공기의 일부는 상기 제1 인렛 덕트(610)로 유입되고 나머지는 상기 제 2 인렛 덕트(620)를 따라 아래쪽으로 유입된다. 그리고 상기 제1 래디얼 팬(510)을 통과한 냉각공기는 상기 유출구(400)로 배출되고 상기 제2 래디얼 팬(520)을 통과한 냉각공기는 상기 제2 아웃렛 덕트(820)를 따라 위쪽으로 이동하여 상기 유출구(400)로 배출된다.
그런데 도 3 내지 도 6을 참조하면 상측인 1단과 하측인 2단의 덕트 및 래디얼 팬이 반대로 구성되어 있는데, 이는 1단과 2단의 제1 래디얼 팬(510) 및 제2 래디얼 팬(520)이 간섭되지 않도록 하기 위한 것이며 간섭이 발생하지 않도록 제1 셀 모듈(210)과 제2 셀 모듈(220)의 사이를 띄워 구성하고 1단과 2단의 덕트와 래디얼 팬을 동일한 방향으로 구성할 수도 있다.
또한, 상기 유입구(300)를 통과하는 냉각 공기의 유동 방향과 상기 유출구(400)를 통과하는 냉각 공기의 유동 방향이 동일하게 이루어진다.
이는, 상기 유입구(300)와 유출구(400)를 상기 아우터 케이스(100)의 양측에 구성하고 상기 유입구(300)와 유출구(400)를 통과하는 냉각공기의 유동 방향을 같게 하여 냉각 효율을 높일 수 있도록 하기 위함이다.
그리고 상기와 같이 냉각공기의 유입 방향과 유출 방향을 같도록 하여 하이브리드 트럭의 외부에 설치하였을 때 도 7과 같이 상기 유입구(300)가 하이브리드 트럭(900)의 전면을 향하도록 설치되면 차량의 진행에 따라 냉각공기의 유입 및 유출이 효과적으로 이루어져 냉각 효율을 향상시킬 수 있다.
그리하여 본 발명의 래디얼 팬을 포함한 배터리 팩은, 배터리 팩의 냉각 시스템의 전체 압력 강하를 줄일 수 있어 배터리 팩의 냉각 성능을 향상시킬 수 있다.
또한, 배터리 팩이 하이브리드 트럭(900)의 외부에 장착되므로 상기 유입구(300)를 하부쪽이 개방된 형태로 형성하여 하부쪽으로 냉각공기가 유입되도록 구성함으로서 이물질이 내부로 유입되는 것을 줄이도록 구성할 수 있다.
또한, 상기 유입구(300) 또는 유출구(400)를 통과하는 냉각 공기의 유동 방향과 상기 수개의 셀(230)들 사이를 통과하는 냉각 공기의 유동 방향이 수직으로 이루어지도록 구성된다.
즉, 상기 유입구(300)와 유출구(400)를 통과하는 냉각공기의 유동 방향과 상기 수개의 셀(230)들이 적층되는 방향이 같도록 구성하고 인렛 덕트(600)와 연결 덕트(700)를 상기 셀(230) 적층 방향과 나란하게 상기 셀 모듈(200)의 양측면에 연결하도록 구성된다.
그리하여 배터리 팩의 내부에 래디얼 팬을 설치하고 냉각 공기의 유입 및 유출 방향과 수개의 배터리 셀(230)들 사이를 통과하는 냉각 공기의 방향이 수직이 되도록 구성하여 배터리 팩의 냉각 유로를 보다 효율적으로 설계할 수 있는 장점이 있다.
본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 아니하며, 적용범위가 다양함은 물론이고, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이다.
1000 : (본 발명 따른) 래디얼 팬을 포함한 배터리 팩
100 : 아우터 케이스
200 : 셀 모듈 210 : 제1 셀 모듈
220 : 제2 셀 모듈 230 : 셀
300 : 유입구
400 : 유출구
500 : 래디얼 팬
510 : 제1 래디얼 팬 520: 제2 래디얼 팬
600 : 인렛 덕트
610 : 제1 인렛 덕트 620 : 제2 인렛 덕트
700 : 연결 덕트
710 : 제1 연결 덕트 720 : 제2 연결 덕트
800 : 아웃렛 덕트
810 : 제1 아웃렛 덕트 820 : 제2 아웃렛 덕트
900 : 하이브리드 트럭

Claims (4)

  1. 하이브리드 차량에 장착되는 배터리 팩에 있어서,
    아우터 케이스(100)의 내부에 구비되며 수개의 셀(230)이 일정한 간격을 두고 병렬 배치되어 구성되는 셀 모듈(200); 상기 아우터 케이스(100)의 일측 외부에 형성되어 냉각 공기가 유입되는 유입구(300); 상기 아우터 케이스(100)의 유입구(300)가 형성되는 반대측 외부에 형성되어 냉각 공기가 유출되는 유출구(400); 상기 유입구(300)에 일측이 연결되고 타측은 상기 셀 모듈(200)의 일면에 연결되는 인렛 덕트(600); 상기 셀 모듈(200)의 인렛 덕트(600)가 연결된 반대측 면에 일측이 연결되고 타측은 래디얼 팬(500)과 연결되는 연결 덕트(700); 상기 연결 덕트(700)에 흡입측이 연결되는 래디얼 팬(500); 상기 래디얼 팬(500)의 토출측에 일측이 연결되고 타측은 상기 유출구(400)와 연결되는 아웃렛 덕트(800); 및 상기 셀 모듈(200), 래디얼 팬(500), 인렛 덕트(600), 연결 덕트(700) 및 아웃렛 덕트(800)를 내부에 수용하는 아우터 케이스(100); 를 포함하여 이루어져, 상기 유입구(300)로 유입되는 냉각 공기가 상기 수개의 셀(230)들 사이를 경유한 후 상기 래디얼 팬(500)을 거쳐 상기 유출구(400)로 배출되며,
    상기 셀 모듈(200)은 2단으로 적층 구성되는 제1 셀 모듈(210), 제2 셀 모듈(220)을 포함하고;
    상기 인렛 덕트(600)는 상기 유입구(300)에 일측이 연결되고 타측은 상기 제1 셀 모듈(210) 일면에 연결되는 제1 인렛 덕트(610), 상기 유입구(300)에 일측이 연결되고 타측은 상기 제2 셀 모듈(220) 일면에 연결되는 제2 인렛 덕트(620)를 포함하고;
    상기 연결 덕트(700)는 상기 제1 셀 모듈(210)의 상기 제1 인렛 덕트(610)가 연결된 반대측 면에 일측이 연결되고 타측은 제1 래디얼 팬(510)과 연결되는 제1 연결 덕트(710), 상기 제2 셀 모듈(220)의 상기 제2 인렛 덕트(620)가 연결된 반대측 면에 일측이 연결되고 타측은 제2 래디얼 팬(520)과 연결되는 제2 연결 덕트(720)를 포함하고;
    상기 래디얼 팬(500)은 상기 제1 연결 덕트(710)에 흡입측이 연결되는 제1 래디얼 팬(510), 상기 제2 연결 덕트(720)에 흡입측이 연결되는 제2 래디얼 팬(520)을 포함하고;
    상기 아웃렛 덕트(800)는 상기 제1 래디얼 팬(510)의 토출측에 일측이 연결되고 타측은 상기 유출구(400)와 연결되는 제1 아웃렛 덕트(810), 상기 제2 래디얼 팬(520)의 토출측에 일측이 연결되고 타측은 상기 유출구(400)와 연결되는 제2 아웃렛 덕트(820); 를 포함하여 이루어지되,
    상기 제1 래디얼 팬(510)과 제2 래디얼 팬(520)이 서로 반대측에 배치되며, 상기 제1 래디얼 팬(510) 및 제2 래디얼 팬(520)은 수직으로 배치되는 것을 특징으로 하는 래디얼 팬을 포함한 배터리 팩.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 유입구(300)를 통과하는 냉각 공기의 유동 방향과 상기 유출구(400)를 통과하는 냉각 공기의 유동 방향이 동일한 것을 특징으로 하는 래디얼 팬을 포함한 배터리 팩.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 유입구(300) 또는 유출구(400)를 통과하는 냉각 공기의 유동 방향과 상기 수개의 셀(230)들 사이를 통과하는 냉각 공기의 유동 방향이 수직으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 래디얼 팬을 포함한 배터리 팩.
KR1020100130756A 2010-12-20 2010-12-20 래디얼 팬을 포함한 배터리 팩 KR101450267B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020100130756A KR101450267B1 (ko) 2010-12-20 2010-12-20 래디얼 팬을 포함한 배터리 팩

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020100130756A KR101450267B1 (ko) 2010-12-20 2010-12-20 래디얼 팬을 포함한 배터리 팩

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20120069274A KR20120069274A (ko) 2012-06-28
KR101450267B1 true KR101450267B1 (ko) 2014-10-21

Family

ID=46687557

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020100130756A KR101450267B1 (ko) 2010-12-20 2010-12-20 래디얼 팬을 포함한 배터리 팩

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101450267B1 (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102021200079A1 (de) 2021-01-07 2022-07-07 Robert Bosch Gesellschaft mit beschränkter Haftung Batteriemodul mit einer Mehrzahl an Batteriezellen und Verwendung eines solchen

Families Citing this family (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101459832B1 (ko) * 2012-09-07 2014-11-11 현대자동차주식회사 배터리 시스템
KR101371739B1 (ko) 2012-09-07 2014-03-12 기아자동차(주) 배터리 시스템
KR101877996B1 (ko) 2012-09-07 2018-07-16 현대자동차주식회사 배터리 시스템
KR101371741B1 (ko) * 2012-09-07 2014-03-12 기아자동차(주) 배터리 시스템
KR20160008447A (ko) * 2013-05-16 2016-01-22 타이코에이엠피 주식회사 배터리 패키지
KR101655328B1 (ko) * 2014-02-17 2016-09-07 주식회사 엘지화학 배터리 모듈 및 이를 포함하는 배터리 팩
CN208045659U (zh) * 2016-12-06 2018-11-02 Sk新技术株式会社 二次电池模块
KR102336722B1 (ko) * 2017-07-27 2021-12-06 주식회사 엘지에너지솔루션 배터리 랙 및 이를 포함하는 전력 저장 장치
KR102412085B1 (ko) * 2018-03-09 2022-06-21 주식회사 엘지에너지솔루션 전력 저장 장치
KR102115484B1 (ko) * 2018-07-19 2020-05-26 (주)에코파워텍 효율적 냉각이 가능한 ess하우징 및 이를 포함하는 모듈형 공조시스템
KR102112144B1 (ko) * 2018-07-19 2020-05-19 (주)대은 Ess를 위한 모듈형 공조시스템
CN114342153A (zh) 2019-10-02 2022-04-12 索尤若驱动有限及两合公司 具有带风机的存储器模块组件的能量存储器
KR102510920B1 (ko) * 2020-12-07 2023-03-16 주식회사 현대케피코 배터리 케이스 및 이를 포함하는 배터리의 열관리 시스템

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008149765A (ja) 2006-12-14 2008-07-03 Toyota Motor Corp 自動車
JP2010015931A (ja) 2008-07-07 2010-01-21 Hitachi Ltd 二次電池を用いた電源装置

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008149765A (ja) 2006-12-14 2008-07-03 Toyota Motor Corp 自動車
JP2010015931A (ja) 2008-07-07 2010-01-21 Hitachi Ltd 二次電池を用いた電源装置

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102021200079A1 (de) 2021-01-07 2022-07-07 Robert Bosch Gesellschaft mit beschränkter Haftung Batteriemodul mit einer Mehrzahl an Batteriezellen und Verwendung eines solchen

Also Published As

Publication number Publication date
KR20120069274A (ko) 2012-06-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101450267B1 (ko) 래디얼 팬을 포함한 배터리 팩
KR101338258B1 (ko) 냉매의 분배 균일성이 향상된 전지팩
KR100942985B1 (ko) 냉매 유량의 분배 균일성이 향상된 중대형 전지팩 케이스
US9306251B2 (en) Battery pack
KR100937897B1 (ko) 신규한 공냉식 구조의 중대형 전지팩
JP4657166B2 (ja) 電池モジュール
JP5845354B2 (ja) 新規な冷却構造を有する電池パック
KR101390224B1 (ko) 냉매의 분배 균일성이 향상된 전지팩
JP4646867B2 (ja) 電池モジュール
US8211564B2 (en) Middle or large-sized battery pack case providing improved distribution uniformity in coolant flux
KR100948003B1 (ko) 우수한 냉각 효율성의 중대형 전지팩
KR101535800B1 (ko) 신규한 공냉식 구조의 전지팩
US20070216371A1 (en) Cooling system of battery pack for vehicle
KR101451873B1 (ko) 유입구와 유출구가 수직구조인 배터리 팩
JP2014519180A (ja) 新規な空冷式構造の電池パック
KR20120053588A (ko) 우수한 냉각 효율성의 전지팩
JP2004006089A (ja) 電池システム
KR20130054715A (ko) 전지팩 케이스
JP2011044275A (ja) 電源装置及びそれを用いた車両
KR101750069B1 (ko) 유입구 및 유출구 최적화 구조의 배터리 팩
KR101535795B1 (ko) 공냉식 구조의 전지팩
JP4321006B2 (ja) 電池システムおよび冷却構造
KR102413788B1 (ko) 배터리 팩 하우징
JP6516577B2 (ja) バッテリパックの冷却装置
KR101252215B1 (ko) 배터리 팩

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
A302 Request for accelerated examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20180927

Year of fee payment: 5