KR101501544B1 - Hybrid vehicle and method for controlling temperature of secondary battery thereof - Google Patents

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이현석
이진우
장교근
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Abstract

Disclosed are a hybrid vehicle and a method for adjusting a temperature of secondary battery thereof. The hybrid vehicle comprises: an engine which receives mixed gas of fossil fuel and air and generates power by combusting the mixed gas; a gas purifying unit which purifies exhaust gas which is generated by combusting the mixed gas by the engine; a secondary battery which receives electricity to be charged or discharges the charged electricity; a motor which receives the electricity from the secondary battery and generates power; a secondary battery temperature adjusting unit which supplies the exhaust gas discharged from the gas purifying unit to the outside of the secondary battery; and an ECU which controls the temperature adjusting unit according to a temperature of the secondary battery to adjust the temperature of the secondary battery.

Description

하이브리드 자동차 및 이의 이차 전지 온도 조절 방법{HYBRID VEHICLE AND METHOD FOR CONTROLLING TEMPERATURE OF SECONDARY BATTERY THEREOF}HYBRID VEHICLE AND METHOD FOR CONTROLLING TEMPERATURE OF SECONDARY BATTERY THEREOF BACKGROUND OF THE INVENTION [0001]

본 발명은 하이브리드 자동차 및 이의 이차 전지 온도 조절 방법에 관한 것으로, 특히 하이브리드 자동차의 엔진에서 발생하는 배기가스의 폐열을 이용하여 이차 전지를 적정온도에서 동작시킬 수 있는 하이브리드 자동차 및 이의 이차 전지 온도 조절 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a hybrid vehicle and a method for controlling the temperature of the secondary battery. More particularly, the present invention relates to a hybrid vehicle capable of operating a secondary battery at an appropriate temperature using waste heat of exhaust gas generated in an engine of a hybrid vehicle, .

하이브리드 자동차(Hybrid vihicle)는 2개 이상의 서로 다른 동력원을 구비하여 구동되는 자동차를 의미한다. 일반적으로 하이브리드 자동차는 화석 연료를 연소하여 동력을 획득하는 내연 엔진과 리튬 이온(Li-Ion) 전지 또는 리튬 폴리머(Li-Polymer) 전지와 같은 이차 전지에 축적된 전력에 의해 구동되는 모터를 2개의 동력원으로 사용한다. 이러한 하이브리드 자동차는 기존의 일반 자동차에 비해 연비 및 유해가스 배출량을 획기적으로 줄일 수 있으므로, 차세대 자동차로 각광받고 있다.Hybrid vehicle refers to a vehicle driven by two or more different power sources. Generally, a hybrid vehicle includes an internal combustion engine that burns fossil fuel to obtain power and a motor driven by electric power stored in a secondary battery such as a lithium ion (Li-Ion) battery or a lithium polymer (Li-Polymer) It is used as a power source. Such a hybrid vehicle is significantly attracting attention as a next-generation automobile because it can significantly reduce fuel consumption and harmful gas emissions compared to conventional automobiles.

그러나 이차 전지는 저온(예를 들면 0℃ 이하)에서는 충전 및 방전 성능이 급격히 낮아지는 특성이 있다. 특히 사용자의 필요에 따라 다양한 환경에서 동작해야 하는 자동차의 특성을 고려할 때, 저온에서의 이차 전지의 성능 저하는 하이브리드 자동차의 신뢰성을 떨어뜨리는 요인이 되고 있다. 특히 최근에는 군사용 이동 수단에도 하이브리드 시스템을 적용하기 위한 연구가 진행 중에 있다. 군사용 이동 수단은 그 목적 상 일반 자동차보다 더욱 혹독한 환경에서 사용될 가능성이 높으므로, 저온에서 이차 전지의 성능 저하는 작전 수행 능력을 제한하여 매우 심각한 문제가 될 수 있다.However, the charging and discharging performance of the secondary battery is drastically lowered at a low temperature (for example, 0 DEG C or lower). In particular, considering the characteristics of an automobile which must operate in various environments according to the needs of the user, degradation of the performance of the secondary battery at a low temperature has been a factor for lowering the reliability of the hybrid vehicle. In recent years, research is underway to apply a hybrid system to military vehicles. Since military vehicles are likely to be used in a more harsh environment than general automobiles for their purposes, degradation of secondary batteries at low temperatures can be a very serious problem by limiting operational performance.

이에 기존에는 이차 전지의 방전에 의한 발열을 이용하거나, 외부에 별도의 보온 소재나 난방수단을 이용하여 이차 전지를 승온시켜 사용하고 있으나, 이차 전지의 방전을 이용하는 경우에는 불필요한 전력소비가 발생하며, 별도의 보온 소재나 난방수단을 이용하기 위해서는 별도의 비용이 발생할 뿐만 아니라 하이브리드 자동차 구성을 복잡하게 하는 요인이 되어 제조 비용을 상승시키는 요인이 된다.In this case, the heat generated by the discharge of the secondary battery is utilized, or the secondary battery is heated by using a separate heat-insulating material or a heating means. However, unnecessary power consumption occurs when the secondary battery is discharged, Separate heat-insulating materials and heating means require additional costs and complicate the construction of the hybrid vehicle, which increases the manufacturing cost.

본 발명의 목적은 내연 엔진에서 발생하는 배기가스의 폐열을 이용하여 이차 전지의 온도를 조절할 수 있는 하이브리드 자동차를 제공하는데 있다.An object of the present invention is to provide a hybrid vehicle capable of controlling the temperature of a secondary battery by using waste heat of exhaust gas generated from an internal combustion engine.

본 발명의 다른 목적은 하이브리드 자동차의 이차 전지 온도 조절 방법을 제공하는데 있다.It is another object of the present invention to provide a method for controlling the temperature of a secondary battery of a hybrid vehicle.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 예에 따른 하이브리드 자동차는 화석 연료와 공기의 혼합 가스를 공급받아 상기 혼합 가스를 연소하여 동력을 생성하는 엔진; 상기 엔진에서 상기 혼합 가스가 연소되어 발생되는 배기가스를 정화하는 가스 정화부; 전력을 인가받아 충전하거나 충전된 전력을 방전하는 이차 전지; 상기 이차 전지로부터 전력을 공급받아 동력을 발생하는 모터; 상기 가스 정화부에서 배출되는 배기가스를 상기 이차 전지의 외부로 공급하는 이차 전지 온도 조절부; 및 상기 이차 전지의 온도에 따라 상기 온도 조절부를 제어하여 상기 이차 전지의 온도를 조절하는 ECU;를 포함한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a hybrid vehicle including: an engine that receives a mixed gas of fossil fuel and air and burns the mixed gas to generate power; A gas purifier for purifying an exhaust gas generated by combustion of the mixed gas in the engine; A secondary battery charged with electric power or discharging charged electric power; A motor that receives power from the secondary battery and generates power; A secondary battery temperature regulator for supplying the exhaust gas discharged from the gas purifier to the outside of the secondary battery; And an ECU for controlling the temperature of the secondary battery by controlling the temperature controller according to the temperature of the secondary battery.

상기 이차 전지 온도 조절부는 상기 이차 전지의 온도를 감지하여 상기 ECU로 온도 신호를 전송하는 온도 감지 센서; 상기 이차 전지가 내부에 배치되며, 상기 배기가스가 상기 이차 전지 주위를 흐를 수 있도록 구성되는 이차 전지 케이스; 상기 가스 정화부에서 공급된 상기 배기가스를 외부로 방출하기 위한 제1 가스 방출관; 상기 가스 정화부에서 공급된 상기 배기가스를 상기 이차 전지 케이스로 공급하기 위한 제2 가스 방출관; 및 상기 ECU에서 인가되는 제어 신호에 따라 상기 가스 정화부에서 공급된 상기 배기가스가 상기 제1 가스 방출관 또는 상기 제2 가스 방출관 중 하나로 흐르도록 제어할 수 있도록 3방향 밸브로 구현되는 제1 및 제2 가스 방출 밸브; 를 포함하는 것을 특징으로 한다.The secondary battery temperature regulating unit senses the temperature of the secondary battery and transmits a temperature signal to the ECU. A secondary battery case disposed inside the secondary battery and configured to allow the exhaust gas to flow around the secondary battery; A first gas discharge pipe for discharging the exhaust gas supplied from the gas purifier to the outside; A second gas discharge pipe for supplying the exhaust gas supplied from the gas purifier to the secondary battery case; And a control unit for controlling the first gas discharge pipe and the second gas discharge pipe so as to control the flow of the exhaust gas supplied from the gas purifying unit to one of the first gas discharge pipe and the second gas discharge pipe according to a control signal applied from the ECU And a second gas discharge valve; And a control unit.

상기 이차 전지 케이스는 2중 케이스 구조로 구현되어 상기 이차 전지가 내부에 배치되며, 상기 2중 구조 사이로 상기 배기가스가 흐를 수 있도록 양단이 상기 제2 가스 방출관에 연결되는 것을 특징으로 한다.The secondary battery case is implemented as a double case structure, and the secondary battery is disposed therein. Both ends of the secondary battery case are connected to the second gas discharge pipe so that the exhaust gas flows through the double structure.

상기 ECU 는 상기 온도 감지 센서에서 감지된 상기 온도가 기설정된 제1 기준 온도보다 낮으면, 상기 배기가스가 상기 이차 전지 케이스를 통해 외부로 방출되도록 상기 제1 및 제2 가스 방출 밸브를 온시키고, 상기 온도가 상기 제1 기준온도보다 높은 온도로 기설정된 제2 기준 온도보다 높으면, 상기 배기가스가 상기 이차 전지 케이스를 통하지 않고 곧바로 외부로 방출되도록 제1 및 제2 가스 방출 밸브를 오프시키는 것을 특징으로 한다.The ECU turns on the first and second gas discharge valves so that the exhaust gas is discharged to the outside through the secondary battery case when the temperature sensed by the temperature sensor is lower than a predetermined first reference temperature, And the first and second gas discharge valves are turned off so that the exhaust gas is immediately discharged to the outside without passing through the secondary battery case when the temperature is higher than the predetermined second reference temperature by a temperature higher than the first reference temperature .

상기 이차 전지 케이스는 상기 이차 전지 케이스 내부에 응축이 발생하지 않도록 상기 배기가스가 상기 이차 전지의 상단으로 흐를 수 있도록 구성되는 특징으로 한다.The secondary battery case is configured such that the exhaust gas flows to the upper end of the secondary battery so that condensation does not occur in the secondary battery case.

상기 이차 전지 온도 조절부는 상기 이차 전지 케이스 내부에 응축이 발생하여, 액체가 축적되면, 축적된 액체를 외부로 방출하기 위한 수분 배출 수단을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.The secondary battery temperature controller may further include a water discharging unit for discharging the accumulated liquid to the outside when condensation is generated in the inside of the secondary battery case and the liquid is accumulated.

상기 수분 배출 수단은 상기 이차 전지 케이스의 하단에 연결되는 수분 배출관; 상기 수분 배출관에 배치되어 상기 수분 배출관에 수분의 응축이 발생하는지 감지하는 수위 감지 센서; 및 상기 수위 감지 센서의 감지 신호에 응답하여 상기 수분 배출관을 통한 액체의 방출을 제어하는 수분 배출 밸브; 를 포함하는 것을 특징으로 한다.The water discharge means includes a water discharge pipe connected to a lower end of the secondary battery case; A water level sensor disposed in the water discharge pipe to detect whether condensation of water occurs in the water discharge pipe; And a water discharge valve for controlling the discharge of the liquid through the water discharge pipe in response to the detection signal of the water level detection sensor; And a control unit.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 예에 따른 하이브리드 자동차의 이차 전지 온도 조절 방법은 화석 연료와 공기의 혼합 가스를 공급받아 상기 혼합 가스를 연소하여 동력을 생성하는 엔진, 전력을 충전 및 방전하는 이차 전지, 상기 이차 전지로부터 전력을 공급받아 동력을 발생하는 모터, 상기 엔진에서 상기 혼합 가스가 연소되어 발생되는 배기가스를 정화하는 가스 정화부, 상기 이차 전지의 주위를 둘러싸도록 형성된 이차 전지 케이스와 제1 및 제2 가스 방출관을 구비하는 이차 전지 온도 조절부 및 ECU를 포함하는 하이브리드 자동차의 이차 전지 온도 조절 방법에 있어서, 상기 ECU는 상기 이차 전지 온도 조절부에 포함된 온도 감지 센서를 통해 상기 이차 전지의 온도를 감지하는 단계; 상기 이차 전지의 온도가 기설정된 제1 기준 온도보다 낮으면, 상기 가스 정화부에서 정화된 상기 배기가스가 상기 이차 전지 케이스를 통해 흐르도록 하는 단계; 상기 온도가 상기 제1 기준온도보다 높은 온도로 기설정된 제2 기준 온도보다 높으면, 상기 배기가스를 상기 이차 전지 케이스를 통하지 않고 외부로 방출하는 단계; 를포함한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a method for controlling a temperature of a secondary battery of a hybrid vehicle, the method comprising the steps of: injecting a mixed gas of fossil fuel and air to generate a power by burning the mixed gas; A secondary battery, a motor for generating power by receiving power from the secondary battery, a gas purifier for purifying the exhaust gas generated by burning the mixed gas in the engine, a secondary battery case formed to surround the secondary battery, A secondary battery temperature control method of a hybrid vehicle including a secondary battery temperature regulator having first and second gas discharge pipes and an ECU, the method comprising the steps of: determining, by a temperature sensor included in the secondary battery temperature regulator, Sensing a temperature of the secondary battery; Allowing the exhaust gas purified by the gas purifying unit to flow through the secondary battery case when the temperature of the secondary battery is lower than a predetermined first reference temperature; Discharging the exhaust gas to the outside without passing through the secondary battery case when the temperature is higher than a predetermined second reference temperature by a temperature higher than the first reference temperature; .

상기 이차 전지 케이스를 통해 흐르도록 하는 단계는 상기 배기가스를 외부로 방출하기 위한 상기 제1 가스 방출관으로 상기 배기가스가 흐르지 않고, 상기 이차 전지 케이스를 통해 상기 배기가스가 상기 외부로 방출되도록 상기 이차 전지 케이스의 양단에 연결되는 상기 제2 가스 방출관으로 상기 배기가스가 흐르도록 제1 및 제2 가스 방출 밸브를 온 하는 것을 특징으로 한다.Wherein the step of allowing the exhaust gas to flow through the secondary battery case includes the step of discharging the exhaust gas to the outside through the secondary battery case without flowing the exhaust gas to the first gas discharge pipe for discharging the exhaust gas to the outside, And the first and second gas discharge valves are turned on so that the exhaust gas flows to the second gas discharge pipe connected to both ends of the secondary battery case.

상기 이차 전지 케이스를 통해 흐르도록 하는 단계는 상기 이차 전지 케이스 내부에 수분 응축이 발생하지 않도록 상기 배기가스가 2중 케이스 구조인 상기 이차 전지 케이스 내부의 상기 이차 전지의 상단을 흐르도록 하는 것을 특징으로 한다.Wherein the step of allowing the secondary cell to flow through the secondary cell case flows the upper end of the secondary cell inside the secondary cell case having the double case structure so that moisture condensation does not occur in the secondary cell case. do.

상기 외부로 방출하는 단계는 상기 배기가스가 상기 제1 가스 방출관을 통해 상기 외부로 방출되도록 제1 및 제2 가스 방출 밸브를 온 하는 것을 특징으로 한다.Wherein the step of discharging the gas to the outside exerts the function of turning on the first and second gas discharge valves so that the exhaust gas is discharged to the outside through the first gas discharge pipe.

상기 이차 전지 온도 조절 방법은 상기 이차 전지 온도 조절부가 상기 이차 전지 케이스 내부에 응축이 발생하여, 액체가 축적되면, 축적된 액체의 수위를 감지하여 상기 이차 전지 케이스의 하단에 연결된 수분 배출관을 통해 액체를 상기 외부로 방출하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.In the method for regulating the temperature of the secondary battery, when the secondary battery temperature control unit is condensed in the secondary battery case to accumulate the liquid, the liquid level of the accumulated liquid is sensed and the liquid is discharged through the water discharge pipe connected to the lower end of the secondary battery case To the outside of the apparatus.

상기 액체를 상기 외부로 방출하는 단계는 수위 감지 센서가 상기 수분 배출관의 수위를 감지하는 단계; 상기 수위 감지 센서로부터 감지 신호가 발생되면, 상기 수분 배출관에 배치된 수분 배출 밸브를 온하여 상기 수분 배출관을 통해 상기 액체를 외부로 방출하는 단계; 를 포함하는 것을 특징으로 한다.Wherein the step of discharging the liquid to the outside includes the steps of: detecting a water level of the water discharge pipe; When the detection signal is generated from the water level sensor, turning on the water discharge valve disposed in the water discharge pipe to discharge the liquid to the outside through the water discharge pipe; And a control unit.

따라서, 본 발명의 하이브리드 자동차 및 이의 이차 전지 온도 조절 방법은 하이브리드 자동차에 구비되는 2개의 동력원 중 내연 엔진에서 발생하는 고온은 배기가스 폐열을 이차 전지로 공급하여 이차 전지를 빠르게 승온시킬 수 있으므로, 저온의 혹독한 환경에서도 하이브리드 자동차가 정상적으로 동작할 수 있도록 하며, 하이브리드 자동차의 효율과 동작 안전성을 높일 수 있다. 그러므로 하이브리드 자동차가 혹독한 환경에서 작전을 수행해야 하는 군사용으로 사용되는 경우에도 정상적으로 임무를 수행할 수 있도록 한다. 또한 이차 전지를 승온시키기 위한 별도의 열 발생 장치가 불필요하므로 하이브리드 자동차를 간소화 할 수 있고, 제조 비용을 낮출 수 있다.Therefore, the hybrid vehicle of the present invention and the secondary battery temperature control method of the present invention can supply the exhaust gas waste heat to the secondary battery at a high temperature generated from the internal combustion engine among the two power sources provided in the hybrid vehicle, The hybrid vehicle can be operated normally even in a harsh environment of the hybrid vehicle, and the efficiency and operation safety of the hybrid vehicle can be improved. Therefore, even if the hybrid vehicle is used for military purposes where it must be operated in a harsh environment, it can perform its mission normally. Further, since a separate heat generating device for raising the temperature of the secondary battery is not required, the hybrid vehicle can be simplified and the manufacturing cost can be reduced.

도1 은 본 발명의 일 실시예에 따른 하이브리드 자동차의 개략적인 구조를 나타낸다.
도2 는 본 발명의 하이브리드 자동차의 이차 전지 온도 조절부의 일예를 상세하게 나타낸다.
도3 은 이차 전지 온도 조절부의 다른 예를 나타낸다.
도4 는 본 발명의 일 실시예에 따른 하이브리드 자동차의 이차 전지 온도 조절 방법을 나타낸다.
1 shows a schematic structure of a hybrid vehicle according to an embodiment of the present invention.
2 shows an example of a secondary battery temperature regulator of a hybrid vehicle according to the present invention in detail.
Fig. 3 shows another example of the secondary cell temperature control unit.
4 illustrates a method of controlling the temperature of a secondary battery of a hybrid vehicle according to an embodiment of the present invention.

본 발명과 본 발명의 동작상의 이점 및 본 발명의 실시에 의하여 달성되는 목적을 충분히 이해하기 위해서는 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 첨부 도면 및 첨부 도면에 기재된 내용을 참조하여야만 한다. In order to fully understand the present invention, operational advantages of the present invention, and objects achieved by the practice of the present invention, reference should be made to the accompanying drawings and the accompanying drawings which illustrate preferred embodiments of the present invention.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명함으로서, 본 발명을 상세히 설명한다. 그러나, 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며, 설명하는 실시예에 한정되는 것이 아니다. 그리고, 본 발명을 명확하게 설명하기 위하여 설명과 관계없는 부분은 생략되며, 도면의 동일한 참조부호는 동일한 부재임을 나타낸다. Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the preferred embodiments of the present invention with reference to the accompanying drawings. However, the present invention can be implemented in various different forms, and is not limited to the embodiments described. In order to clearly describe the present invention, parts that are not related to the description are omitted, and the same reference numerals in the drawings denote the same members.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라, 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. 또한, 명세서에 기재된 "...부", "...기", "모듈", "블록" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다. Throughout the specification, when an element is referred to as "including" an element, it does not exclude other elements unless specifically stated to the contrary. The terms "part", "unit", "module", "block", and the like described in the specification mean units for processing at least one function or operation, And a combination of software.

도1 은 본 발명의 일 실시예에 따른 하이브리드 자동차의 개략적인 구조를 나타낸다.1 shows a schematic structure of a hybrid vehicle according to an embodiment of the present invention.

도1 에 도시된 하이브리드 자동차는 구동부(100) 및 ECU(200)를 포함한다.The hybrid vehicle shown in FIG. 1 includes a driving unit 100 and an ECU 200.

구동부(100)는 동력을 생성하여 하이브리드 자동차를 구동시키는 부위로서, 하이브리드 자동차는 구동부(100)에 적어도 두 종류 이상의 동력원을 구비한다. 그리고 ECU(Electronic Control Unit)(200)는 하이브리드 자동차의 제어부로서 온도 감지 센서를 포함한 복수개의 센서(미도시)를 구비하여 구동부(100)를 포함한 하이브리드 자동차 내부 상태를 감지하고, 감지된 상태에 대응하여 제어를 수행한다.The driving unit 100 generates power to drive the hybrid vehicle. The hybrid vehicle includes at least two types of power sources in the driving unit 100. An ECU (Electronic Control Unit) 200 includes a plurality of sensors (not shown) including a temperature sensor as a control unit of the hybrid vehicle to detect the internal state of the hybrid vehicle including the driving unit 100, Thereby performing control.

도1 에서 구동부는 엔진(110), 모터(120), 클러치부(130), 구동축(140), 가스 정화부(150) 및 이차 전지(160)을 포함한다.1, the driving unit includes an engine 110, a motor 120, a clutch 130, a driving shaft 140, a gas purifier 150, and a secondary battery 160.

엔진(110)과 모터(120)는 각각 하이브리드 자동차의 동력원으로서, 구동 조건이 미리 설정되면, 설정된 조건에 따라 개별적으로 또는 동시에 구동되어 하이브리드 자동차의 구동 동력을 발생한다.The engine 110 and the motor 120 are each a power source of a hybrid vehicle. When the driving conditions are set in advance, the engine 110 and the motor 120 are driven individually or simultaneously according to the set conditions to generate driving power of the hybrid vehicle.

엔진(110)은 내연 기관의 일종으로서 화석 연료와 공기가 혼합된 혼합 가스를 공급받고, 엔진(110) 내부의 피스톤을 이용하여 공급된 혼합가스를 압축하여 고온고압 상태로 만든 후 점화하여 폭발시켜 동력을 생성한다. 하이브리드 자동차에서 엔진(110)은 직접 하이브리드 자동차를 구동하기 위한 동력을 생성하기도 하지만 경우에 따라서는 이차 전지(160)의 전력이 부족한 경우에 전력을 생산하기 위해 사용될 수 도 있다.The engine 110 is a kind of internal combustion engine. The engine 110 is supplied with a mixture of fossil fuel and air, compresses the supplied gas using a piston in the engine 110, Generate power. In the hybrid vehicle, the engine 110 may directly generate power for driving the hybrid vehicle, but in some cases, it may be used to generate electric power in the case where the power of the secondary battery 160 is insufficient.

엔진(110)이 화석 연료를 연소할 때 발생하는 폭발력을 이용하여 동력을 생성함에 따라 엔진(110) 내부에는 연소 후 고온의 가스가 발생하게 되고, 발생된 가스는 배기가스(exhaust gas)로서 자동차의 외부로 배출된다. 이때 발생되는 배기가스는 엔진에 사용되는 화석 연료의 종류에 따라 차이가 있으나, 대략 500도 이상의 고온의 가스이다. 기존에 엔진을 포함하는 자동차는 배기가스의 온도를 히터등과 같이 자동차 내부의 온도를 가열하는데 사용하기도 하지만 대부분 배기가스의 열은 폐열로서 그대로 방출되거나 안전을 위해 냉각되어 배출된다.As the engine 110 generates power by using the explosive force generated when the fossil fuel is burned, a high-temperature gas is generated in the engine 110, and the generated gas is used as exhaust gas As shown in FIG. The exhaust gas generated at this time differs depending on the type of fossil fuel used in the engine, but it is a gas at a temperature of about 500 degrees or more. Conventionally, automobiles including an engine are used for heating the temperature inside the automobile, such as a heater, such as a heater, but the heat of the exhaust gas is mostly discharged as waste heat or cooled for safety.

모터(120)는 하이브리드 자동차의 다른 동력원으로서, 이차 전지(160)로부터 전력을 공급받아 구동된다. 모터(120)는 하이브리드 자동차에 동력이 필요한 경우에 이차 전지(160)로부터 공급된 전력을 이용하여 하이브리드 자동차을 구동하며, 하이브리드 자동차에 동력이 필요하지 않은 경우에는 전력을 생산하여 이차 전지(160)을 충전할 수도 있다.The motor 120 is another power source of the hybrid vehicle, and is driven by receiving power from the secondary battery 160. The motor 120 drives the hybrid vehicle using the electric power supplied from the secondary battery 160 when the hybrid vehicle requires power and generates electric power when the hybrid vehicle does not need the electric power to drive the secondary battery 160 It can also be charged.

클러치(130)는 하이브리드 자동차의 2개의 동력원인 엔진(110)과 모터(120)에서 발생한 동력을 구동축(140)으로 전달하기 위해 구비되며, 하이브리드 자동차의 주행 상태에 따라 엔진(110)에서 발생된 동력만을 구동축(140)으로 전달하거나, 모터(120)에서 발생한 동력만을 구동축(140)으로 전달할 수 있다. 경우에 따라서는 엔진(110)과 모터(120) 양쪽에서 발생한 동력을 모두 구동축(140)으로 전송할 수도 있다.The clutch 130 is provided to transmit the power generated by the engine 110 and the motor 120 to the drive shaft 140. The hybrid clutch 130 is configured to transmit power generated by the engine 110 to the engine 110 in accordance with the running state of the hybrid vehicle. Only the power can be transmitted to the drive shaft 140 or only the power generated from the motor 120 can be transmitted to the drive shaft 140. [ The power generated by both the engine 110 and the motor 120 may be transmitted to the drive shaft 140 in some cases.

구동축(140)은 클러치(130)를 통해 2개의 동력원인 엔진(110)과 모터(120)에서 발생한 동력을 전달받아 하이브리드 자동차의 바퀴를 회전시키는 기계적 장치이다. 구동축(140)은 클러치(130) 및 하이브리드 자동차의 바퀴와 기계적으로 연결되며, 엔진(110)과 모터(120)에서 발생한 동력을 이용하여 하이브리드 자동차의 바퀴를 회전시켜 하이브리드 자동차가 물리적으로 구동되도록 한다. 구동축(140)은 기어 구조물을 추가로 구비하여 엔진(110)과 모터(120)에서 발생한 동력에 대한 바퀴의 회전 비를 조절할 수 있도록 구성될 수 있다.The drive shaft 140 is a mechanical device that receives the power generated by the engine 110 and the motor 120, which are two power sources, through the clutch 130 and rotates the wheels of the hybrid vehicle. The drive shaft 140 is mechanically connected to the clutch 130 and the wheels of the hybrid vehicle and uses the power generated by the engine 110 and the motor 120 to rotate the wheels of the hybrid vehicle to physically drive the hybrid vehicle . The driving shaft 140 may further include a gear structure so as to adjust the rotation ratio of the wheels with respect to the power generated by the engine 110 and the motor 120.

상기에서 클러치(130)은 하이브리드 자동차의 설계 구조에 따라 생략될 수 있으며, 이 경우, 엔진(110) 및 모터(120)는 직접 구동축(140)에 연결될 수 있다.In this case, the clutch 130 may be omitted according to the design structure of the hybrid vehicle. In this case, the engine 110 and the motor 120 may be directly connected to the drive shaft 140.

가스 정화부(150)는 엔진(110)에서 발생된 배기가스를 정화하기 위해 구비된다. 엔진(110)에서 화석 연료를 연소하여 발생되는 배기가스는 대기 오염의 주요 원인으로 지목되며, 각종 규제의 대상이 된다. 배기가스에는 탄화수소(HC), 일산화탄소(CO), 질소 화합물(NOx), 아황산 가스등이 포함되어 있으며, 배기가스를 그대로 배출하는 것은 대기 오염뿐만 아니라 인체에도 악영향을 끼치기 때문에 정화되어 배출되어야 한다. 이에 가스 정화부(150)는 다양한 촉매를 포함하여 배기가스에 포함된 각종 화학물을 필터링하여 배출한다. 기존에 하이브리드 자동차를 포함한 엔진을 구비하는 자동차들은 가스 정화부(150)에서 정화된 배기가스를 그대로 외부로 배출하였으나, 본 발명에서는 정화된 배기가스가 이차 전지(160)로도 인가될 수 있도록 한다.The gas purifying unit 150 is provided to purify the exhaust gas generated in the engine 110. The exhaust gas generated by burning the fossil fuel in the engine 110 is regarded as a main cause of air pollution and is subject to various regulations. Exhaust gas contains hydrocarbons (HC), carbon monoxide (CO), nitrogen compounds (NOx), and sulfur dioxide. Exhaust gas must be purified and discharged as it has adverse effects on human body as well as air pollution. The gas purifying unit 150 filters various chemicals contained in the exhaust gas, including various catalysts, and discharges the exhaust gas. In the present invention, automobiles having an engine including a hybrid vehicle exhaust exhaust gas purified by the gas purifier 150, but the purified exhaust gas can be also applied to the secondary battery 160.

이차 전지(160)는 배터리로서 리튬 이온 배터리 또는 리튬 폴리머 배터리 등으로 구현될 수 있으며, ECU(50)의 제어에 따라 모터(120)로 전력을 공급하거나, 전력을 인가받아 충전한다.The secondary battery 160 may be a lithium ion battery, a lithium polymer battery or the like as a battery. The secondary battery 160 supplies power to the motor 120 under the control of the ECU 50, or charges the battery.

그러나 상기한 바와 같이 도1 의 하이브리드 자동차에서 이차 전지(160)는 온도가 낮은 경우(예를 들면 0도 이하)에 충/방전 성능이 저하된다. 이는 하이브리드 자동차의 신뢰성을 떨어뜨리는 결과를 초래하며, 특히 혹독한 환경에서도 높은 신뢰성으로 구동되어야 하는 군사 목적에 하이브리드 자동차를 사용하는데 장애 요인이 된다.However, as described above, in the hybrid vehicle of FIG. 1, the charge / discharge performance of the secondary battery 160 deteriorates when the temperature is low (for example, 0 degrees or less). This results in a reduced reliability of the hybrid vehicle and is a hindrance to the use of the hybrid vehicle for military purposes, which must be driven with high reliability, especially in harsh environments.

이에 본 발명에서는 도2 에 도시된 바와 같이 하이브리드 자동차의 엔진(110)에서 배출되는 배기가스를 이용하여 이차 전지(160)의 온도를 조절할 수 있도록 한다.In the present invention, as shown in FIG. 2, the temperature of the secondary battery 160 can be controlled by using the exhaust gas discharged from the engine 110 of the hybrid vehicle.

도1 에서는 도시하지 않았으나, 하이브리드 자동차는 엔진(110)에서 발생한가스 소음을 줄임과 동시에, 가스 정화부(150)에서 배출되는 배기가스의 온도를 낮추기 위해 가스 정화부(150)와 이차 전지(160) 사이 또는 이차 전지(160) 이후 단에 소음기를 추가로 더 구비할 수 있다.Although not shown in FIG. 1, the hybrid vehicle includes a gas purifier 150 and a secondary battery 160 (not shown) to reduce the gas noise generated in the engine 110 and to lower the temperature of the exhaust gas discharged from the gas purifier 150 Or a silencer may be further provided at a stage subsequent to the secondary battery 160. [

도2 는 본 발명의 하이브리드 자동차의 이차 전지 온도 조절부의 일예를 상세하게 나타낸다.2 shows an example of a secondary battery temperature regulator of a hybrid vehicle according to the present invention in detail.

도2 에서는 도1 의 하이브리드 자동차 중 일부를 도시하였으며, 특히 이차 전지 온도 조절부(170)로서 배기가스의 배출 구조를 상세하게 도시하였다. 도2 를 참조하면 본 발명에 따른 하이브리드 자동차의 이차 전지 온도 조절부(170)는 2개 가스 방출 밸브(V1, V2), 2개의 가스 방출관(PP1, PP2), 이차 전지 케이스(CS) 및 온도 감지 센서(TS)를 포함한다.In FIG. 2, a part of the hybrid vehicle of FIG. 1 is shown, and in particular, the discharge structure of the exhaust gas is shown in detail as a secondary battery temperature regulator 170. Referring to FIG. 2, the secondary battery temperature regulator 170 of the hybrid vehicle according to the present invention includes two gas discharge valves V1 and V2, two gas discharge pipes PP1 and PP2, a secondary battery case CS, And a temperature sensing sensor (TS).

2개의 가스 방출관(PP1, PP2) 중 제1 가스 방출관(PP1)은 배기가스(gs)를 외부로 방출하기 위한 파이프이며, 제2 가스 방출관(PP2)는 배기가스(gs)를 이차 전지를 둘러싸는 이차 전지 케이스(CS)로 공급하기 위한 파이프이다.The first gas discharge pipe PP1 of the two gas discharge pipes PP1 and PP2 is a pipe for discharging the exhaust gas gs to the outside and the second gas discharge pipe PP2 is a pipe for discharging the exhaust gas gs to the outside To a secondary battery case (CS) surrounding the battery.

온도 감지 센서(TS)는 이차 전지(160)에 부착되어 이차 전지(160)의 온도를 감지하여 감지된 온도를 ECU(200)로 전송한다.The temperature sensor TS is attached to the secondary battery 160 to sense the temperature of the secondary battery 160 and transmit the sensed temperature to the ECU 200.

2개의 가스 방출 밸브(V1, V2)는 3방향 밸브(3-way valve)로 구현될 수 있다. 제1 및 제2 가스 방출 밸브(V1, V2)는 온도 감지 센서(TS)에서 감지된 온도에 따라 ECU(200)에서 출력되는 제어 신호에 응답하여 온 또는 오프되어 배기가스(gs)가 흐르는 방향을 결정하며, 이차 전지(160)의 온도가 기설정된 제1 기준 온도(REF1)(예를 들면 0℃)보다 낮으면 온되고, 이차 전지(160)의 온도가 기설정된 제2 기준 온도(REF2)(예를 들면 10℃)보다 높으면 오프된다.The two gas discharge valves V1 and V2 may be implemented as a three-way valve. The first and second gas discharge valves V1 and V2 are turned on or off in response to a control signal output from the ECU 200 in accordance with the temperature sensed by the temperature sensor TS to generate a flow of the exhaust gas gs And is turned on when the temperature of the secondary battery 160 is lower than a predetermined first reference temperature REF1 (for example, 0 DEG C), and when the temperature of the secondary battery 160 reaches a predetermined second reference temperature REF2 ) (For example, 10 DEG C).

제1 가스 방출 밸브(V1)은 오프 시에 가스 정화부(150)에서 정화되어 배출되는 배기가스(gs)가 제1 가스 방출관(PP1)으로 공급되도록 하고, 온되면, 배기가스(gs)가 제2 방출관(PP2)으로 공급되도록 한다. 그리고 제2 가스 방출 밸브(V2)는 오프시에 제1 가스 방출관(PP1)의 배기가스(gs)를 외부로 방출하고, 온되면, 제2 가스 방출관(PP2)의 배기가스(gs)를 외부로 방출한다.When the first gas discharge valve V1 is turned off, the exhaust gas gs purified and discharged from the gas purifying unit 150 is supplied to the first gas discharge pipe PP1. When the first gas discharge valve V1 is turned on, Is supplied to the second discharge pipe (PP2). The second gas discharge valve V2 discharges the exhaust gas gs of the first gas discharge pipe PP1 to the outside when the second gas discharge valve V2 is turned off and the exhaust gas gs of the second gas discharge pipe PP2, To the outside.

한편 이차 전지 케이스(CS)는 이차 전지(160)의 외부를 감싸는 2중 케이스 형태로 구성되고, 양단이 제2 가스 방출관(PP2)과 연결되어 배기가스(gs)가 이차 전지 주변을 흐를 수 있도록 형성된다.On the other hand, the secondary battery case CS is configured as a double case enclosing the outside of the secondary battery 160, and both ends are connected to the second gas discharge pipe PP2 so that the exhaust gas gs can flow around the secondary battery .

즉 온도 조절부(170)는 가스 정화부(150)에서 배출되는 배기가스(gs)가 그대로 외부로 배출되는 것이 아니라, 2개의 가스 방출 밸브(V1, V2)와 2개의 가스 방출관(PP1, PP2) 및 이차 전지 케이스(CS)를 이용하여 이차 전지의 온도에 따라 배기가스(gs)가 이차 전지(160)의 주변을 흐를 수 있도록 한다. 이에 배기가스(gs)의 열이 열 교환 방식에 의한 전도 및 복사열로 이차 전지(160)의 온도를 높일 수 있다. 배기가스(gs)는 가스 정화기(150)을 거처 정화되더라도, 하이브리드 자동차의 외부에 비해 매우 높은 열을 포함하고 있다. 따라서 하이브리드 자동차에서 사용하지 않고 방출하는 배기가스(gs)를 이용하여 이차 전지(160)를 승온할 수 있다.That is, the temperature regulator 170 does not discharge the exhaust gas gs discharged from the gas purifying unit 150 to the outside, but the two gas discharge valves V1 and V2 and the two gas discharge pipes PP1, PP2 and the secondary battery case CS to allow the exhaust gas gs to flow around the secondary battery 160 according to the temperature of the secondary battery. Accordingly, the temperature of the secondary battery 160 can be increased by the heat of the exhaust gas gs by conduction and radiation heat by the heat exchange method. Even if the exhaust gas gs is purified through the gas purifier 150, it contains much higher heat than the outside of the hybrid vehicle. Therefore, the temperature of the secondary battery 160 can be raised by using the exhaust gas gs discharged from the hybrid vehicle.

하지만 이차 전지(160)의 온도가 너무 높은 경우에도 이차 전지(160)의 안전성에 문제가 될 수 있으며, 이차 전지(160)가 정상적으로 동작하고 있는 상태에서 불필요하게 폐가스를 이용하여 이차 전지(160)를 더욱 승온하는 것은 바람직하지 않다. 이에 본 발명에서는 이차 전지(160)의 온도가 제2 기준값보다 높으면, 폐가스가 이차 전지(160)로 흐르지 않도록 하여 이차 전지(160)가 승온되지 않도록 한다.However, even if the temperature of the secondary battery 160 is too high, the safety of the secondary battery 160 may be deteriorated. In a state where the secondary battery 160 is normally operating, the secondary battery 160 may be unnecessarily used, It is not preferable to further increase the temperature. Therefore, when the temperature of the secondary battery 160 is higher than the second reference value, the waste gas is prevented from flowing to the secondary battery 160, thereby preventing the secondary battery 160 from being heated.

여기서 이차 전지 케이스(CS)는 케이스 내부에 응축이 발생하지 않도록 배기가스(gs)의 흐름이 도2 에 도시된 바와 같이 이차 전지의 상단 방향으로 흐를 수 있도록 구성되는 것이 바람직하다.Here, the secondary battery case CS is preferably configured such that the flow of the exhaust gas gs can flow in the upper direction of the secondary battery as shown in FIG. 2 so that condensation does not occur in the case.

경우에 따라서는 가스 정화부(150)의 출구에 금속 데미스터(demister)를 추가로 구비하여, 제1 및 제2 가스 방출관(PP1, PP2)을 흐르는 배기가스(gs)에 차압이 발생하지 않고, 수분이 제거되도록 구성할 수 있다.In some cases, a metal demister is further provided at the outlet of the gas purifying unit 150 to generate a differential pressure in the exhaust gas gs flowing through the first and second gas discharge pipes PP1 and PP2 So that moisture can be removed.

도3 은 이차 전지 온도 조절부의 다른 예를 나타낸다.Fig. 3 shows another example of the secondary cell temperature control unit.

도3 에 도시된 이차 전지 온도 조절부(170)의 구성은 기본적으로 도2 의 이차 전지 온도 조절부와 동일하다. 그러나 도3 의 이차 전지 온도 조절부(170)는 이차 전지 케이스(CS)의 하단에 수분 배출관이 연결되고, 수분 배출관에 수분 배출 밸브(V3)와 수위 감지 센서(WS)가 구비된다.The configuration of the secondary battery temperature regulator 170 shown in FIG. 3 is basically the same as that of the secondary battery temperature regulator shown in FIG. 3, the water discharge pipe is connected to the lower end of the secondary battery case CS, and the water discharge valve V3 and the water level sensor WS are provided in the water discharge pipe.

상기한 바와 같이 이차 전지 케이스(CS) 내부에 수분의 응축이 발생하지 않도록 배기가스(gs)가 이차 전지의 상단 방향으로 흐르도록 하고, 기액 분리기(30)의 출구에 금속 데미스터를 구비하더라도, 폐가스에는 수분이 포함될 수 있으며, 이로 인한 응축이 발생하여 액체가 이차 전지 케이스(CS)나 제2 가스 방출관(PP2)에 축적될 수 있다. 이런 경우에 도2 의 구조에서는 축적된 액체를 방출할 수 없으므로, 문제가 된다.Even if the exhaust gas gs flows in the upper direction of the secondary battery and the metal demister is provided at the outlet of the gas-liquid separator 30 so that condensation of water does not occur inside the secondary battery case CS as described above, Moisture may be contained in the waste gas, and condensation may be caused thereby to accumulate the liquid in the secondary cell case CS or the second gas discharge pipe PP2. In this case, the structure shown in Fig. 2 can not discharge the accumulated liquid, which is a problem.

따라서 도3 은 이차 전지 온도 조절부(270)는 이차 전지 케이스(CS)의 하단에연결되는 수분 배출관에 액체가 고이는지 여부를 수위 감지 센서(WS)를 이용하여 감지하고, 수분 배출 밸브(V3)가 수위 감지 센서(WS)의 액체 감지 여부에 따라 동작하도록 한다. 즉 수위 감지 센서(WS)가 액체를 감지하면, 수분 배출 밸브(V3)가 온되어 이차 전지 케이스(CS)에 고이는 액체를 방출할 수 있도록 한다.3, the secondary battery temperature regulator 270 senses whether the liquid is accumulated in the water discharge pipe connected to the lower end of the secondary battery case CS by using the water level sensor WS, and the water discharge valve V3 ) Operates in accordance with whether or not the liquid level detection sensor WS detects liquid. That is, when the level sensor WS senses the liquid, the water discharge valve V3 is turned on to discharge the liquid accumulated in the secondary battery case CS.

3개의 밸브(V1 ~ V3)는 온도 감지 센서(TS)와 수위 감지 센서(WS)의 감지값에 따라 자동으로 온 또는 오프 되도록 설정될 수도 있으나, 전력 변환부(50)에서 온도 감지 센서(TS)와 수위 감지 센서(WS)의 감지값을 수신하여 3개의 밸브(V1 ~ V3)를 제어할 수도 이다. 또한 하이브리드 자동차가 별도의 제어부(미도시)를 구비하고, 제어부가 온도 감지 센서(TS)와 수위 감지 센서(WS)의 감지값을 수신하여 3개의 밸브(V1 ~ V3)를 제어하여도 무방하다.The three valves V1 to V3 may be set to be automatically turned on or off according to the sensed values of the temperature sensor TS and the water level sensor WS. However, in the power converter 50, And the water level sensor WS to control the three valves V1 to V3. In addition, the hybrid vehicle may have a separate control unit (not shown), and the control unit may control the three valves V1 to V3 by receiving the sensed values of the temperature sensor TS and the water level sensor WS .

도4 는 본 발명의 일 실시예에 따른 하이브리드 자동차의 이차 전지 온도 조절 방법을 나타낸다.4 illustrates a method of controlling the temperature of a secondary battery of a hybrid vehicle according to an embodiment of the present invention.

도1 내지 도3 을 참조하여, 도4 의 하이브리드 자동차의 이차 전지 온도 조절 방법을 살펴보면, 먼저 하이브리드 자동차가 구동되면, 이차 전지(160)에 부착된 온도 감지 센서(TS)가 이차 전지(160)의 온도를 감지한다(S10). 그리고 감지된 온도가 기설정된 제1 기준 온도(REF1)보다 낮은지 판단한다(S20). 판별 결과, 감지된 온도가 제1 기준 온도(REF1)보다 낮으면, 하이브리드 자동차는 제1 및 제2 가스 방출 밸브(V1, V2)를 온하여, 배기가스(gs)가 제2 가스 방출관(PP2)과 이차 전지 케이스(CS)를 통해 흐른 후 외부로 방출되도록 제2 가스 방출관(PP2)으로의 경로를 연다(S30). 여기서 제1 및 제2 가스 방출 밸브(V1, V2)의 초기 상태는 오프 상태로서 제2 가스 방출관(PP2)으로의 경로가 닫혀 있는 상태인 것으로 가정한다.4, when the hybrid vehicle is driven, the temperature sensor TS attached to the secondary battery 160 is connected to the secondary battery 160, (S10). Then, it is determined whether the sensed temperature is lower than a predetermined first reference temperature REF1 (S20). If the sensed temperature is lower than the first reference temperature REF1, the hybrid vehicle turns on the first and second gas discharge valves V1 and V2 so that the exhaust gas gs flows into the second gas discharge pipe PP2 and the secondary battery case CS, and then opens the path to the second gas discharge pipe PP2 so as to be discharged to the outside (S30). Here, it is assumed that the initial state of the first and second gas discharge valves V1 and V2 is in the off state and the path to the second gas discharge pipe PP2 is closed.

이후, 하이브리드 자동차는 감지된 온도가 기설정된 제2 기준 온도(REF2)보다 높은지 판단한다(S40). 상기한 바와 같이 이차 전지의 온도가 너무 높아지는 경우도 이차 전지의 안전성을 위해 바람직하지 않다. 이에 하이브리드 자동차는 감지된 온도가 제2 기준 온도(REF2)보다 높으면, 제1 및 제2 가스 방출 밸브(V1, V2)를 오프하여, 배기가스(gs)가 이차 전지 케이스(CS)로 공급되지 않도록 제2 가스 방출관(PP2)으로의 경로를 닫는다(S50). 반면 제1 가스 방출관(PP1)의로의 경로가 열림에 따라 배기가스(gs)가 외부로 방출된다. 즉 이차 전지(160)를 승온하지 않는다.Then, the hybrid vehicle determines whether the sensed temperature is higher than a predetermined second reference temperature REF2 (S40). As described above, a case where the temperature of the secondary battery becomes too high is not preferable for the safety of the secondary battery. When the sensed temperature is higher than the second reference temperature REF2, the hybrid vehicle turns off the first and second gas discharge valves V1 and V2 so that the exhaust gas gs is not supplied to the secondary battery case CS The path to the second gas discharge pipe PP2 is closed (S50). On the other hand, as the path to the first gas discharge pipe PP1 is opened, the exhaust gas gs is discharged to the outside. That is, the temperature of the secondary battery 160 is not raised.

한편, 하이브리드 자동차는 이차 전지 케이스(CS)에 배기가스(gs)의 수분이 응축되어 액체가 축적되는지를 수위 감지 센서(WS)가 감지 신호를 발생하는지로 판별한다(S60). 만일 수위 감지 센서(WS)에서 감지 신호가 발생하면, 수분 배출 밸브(V3)를 온하여, 축적된 용액이 이차 전지 케이스(CS)의 하단에 수분 배출관을 통해 배출되도록 한다.The hybrid vehicle determines whether the water level sensor WS generates a sensing signal as to whether the moisture of the exhaust gas gs is condensed in the secondary battery case CS (S60). If a detection signal is generated in the water level sensor WS, the water discharge valve V3 is turned on so that the accumulated solution is discharged to the lower end of the secondary battery case CS through the water discharge pipe.

그러므로 본 발명의 하이브리드 자동차 및 이의 이차 전지 온도 조절 방법은 엔진에서 발생하는 배기가스의 열을 이차 전지로 공급하여 저온에서 이차 전지를 빠르게 승온시킬 수 있으므로, 하이브리드 자동차의 효율과 동작 안전성을 높일 수 있다. 또한 이차 전지를 승온시키기 위한 별도의 열 발생 장치가 불필요하므로 하이브리드 자동차를 간소화 할 수 있고, 제조 비용을 낮출 수 있다.Therefore, the hybrid vehicle and its secondary battery temperature control method of the present invention can heat the exhaust gas generated in the engine to the secondary battery to rapidly raise the temperature of the secondary battery at low temperatures, thereby improving the efficiency and safety of the hybrid vehicle . Further, since a separate heat generating device for raising the temperature of the secondary battery is not required, the hybrid vehicle can be simplified and the manufacturing cost can be reduced.

본 발명에 따른 방법은 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로서 구현하는 것이 가능하다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 컴퓨터 시스템에 의하여 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록장치를 포함한다. 기록매체의 예로는 ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피 디스크, 광데이터 저장장치 등이 있으며, 또한 캐리어 웨이브(예를 들어 인터넷을 통한 전송)의 형태로 구현되는 것도 포함한다. 또한 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산되어 분산방식으로 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드가 저장되고 실행될 수 있다.The method according to the present invention can be implemented as a computer-readable code on a computer-readable recording medium. A computer-readable recording medium includes all kinds of recording apparatuses in which data that can be read by a computer system is stored. Examples of the recording medium include a ROM, a RAM, a CD-ROM, a magnetic tape, a floppy disk, an optical data storage device, and the like, and a carrier wave (for example, transmission via the Internet). The computer-readable recording medium may also be distributed over a networked computer system so that computer readable code can be stored and executed in a distributed manner.

본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is evident that many alternatives, modifications and variations will be apparent to those skilled in the art.

따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 등록청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.Accordingly, the true scope of the present invention should be determined by the technical idea of the appended claims.

Claims (14)

화석 연료와 공기의 혼합 가스를 공급받아 상기 혼합 가스를 연소하여 동력을 생성하는 엔진;
상기 엔진에서 상기 혼합 가스가 연소되어 발생되는 배기가스를 정화하는 가스 정화부;
전력을 인가받아 충전하거나 충전된 전력을 방전하는 이차 전지;
상기 이차 전지로부터 전력을 공급받아 동력을 발생하는 모터;
상기 가스 정화부에서 배출되는 배기가스를 상기 이차 전지의 외부로 공급하는 이차 전지 온도 조절부; 및
상기 이차 전지의 온도에 따라 상기 온도 조절부를 제어하여 상기 이차 전지의 온도를 조절하는 ECU;를 포함하고,
상기 이차 전지 온도 조절부는
상기 이차 전지의 온도를 감지하여 상기 ECU로 온도 신호를 전송하는 온도 감지 센서;
상기 이차 전지가 내부에 배치되며, 상기 배기가스가 상기 이차 전지 주위를 흐를 수 있도록 구성되는 이차 전지 케이스;
상기 가스 정화부에서 공급된 상기 배기가스를 외부로 방출하기 위한 제1 가스 방출관;
상기 가스 정화부에서 공급된 상기 배기가스를 상기 이차 전지 케이스로 공급하기 위한 제2 가스 방출관; 및
상기 ECU에서 인가되는 제어 신호에 따라 상기 가스 정화부에서 공급된 상기 배기가스가 상기 제1 가스 방출관 또는 상기 제2 가스 방출관 중 하나로 흐르도록 제어할 수 있도록 3방향 밸브로 구현되는 제1 및 제2 가스 방출 밸브; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 자동차.
An engine that receives a mixed gas of fossil fuel and air and burns the mixed gas to generate power;
A gas purifier for purifying an exhaust gas generated by combustion of the mixed gas in the engine;
A secondary battery charged with electric power or discharging charged electric power;
A motor that receives power from the secondary battery and generates power;
A secondary battery temperature regulator for supplying the exhaust gas discharged from the gas purifier to the outside of the secondary battery; And
And an ECU for controlling a temperature of the secondary battery by controlling the temperature controller according to a temperature of the secondary battery,
The secondary battery temperature regulator
A temperature sensor for sensing a temperature of the secondary battery and transmitting a temperature signal to the ECU;
A secondary battery case disposed inside the secondary battery and configured to allow the exhaust gas to flow around the secondary battery;
A first gas discharge pipe for discharging the exhaust gas supplied from the gas purifier to the outside;
A second gas discharge pipe for supplying the exhaust gas supplied from the gas purifier to the secondary battery case; And
Directional valve so as to control the flow of the exhaust gas supplied from the gas purifying unit to one of the first gas discharge pipe and the second gas discharge pipe according to a control signal applied from the ECU, A second gas discharge valve; And a hybrid vehicle.
삭제delete 제1 항에 있어서, 상기 이차 전지 케이스는
2중 케이스 구조로 구현되어 상기 이차 전지가 내부에 배치되며, 상기 2중 구조 사이로 상기 배기가스가 흐를 수 있도록 양단이 상기 제2 가스 방출관에 연결되는 것을 특징으로 하는 하이브리드 자동차.
The battery pack according to claim 1, wherein the secondary battery case
Wherein the secondary battery is implemented in a double case structure and both ends of the secondary battery are connected to the second gas discharge pipe so that the exhaust gas can flow through the double structure.
제3 항에 있어서, 상기 ECU 는
상기 온도 감지 센서에서 감지된 상기 온도가 기설정된 제1 기준 온도보다 낮으면, 상기 배기가스가 상기 이차 전지 케이스를 통해 외부로 방출되도록 상기 제1 및 제2 가스 방출 밸브를 온시키고, 상기 온도가 상기 제1 기준온도보다 높은 온도로 기설정된 제2 기준 온도보다 높으면, 상기 배기가스가 상기 이차 전지 케이스를 통하지 않고 곧바로 외부로 방출되도록 제1 및 제2 가스 방출 밸브를 오프시키는 것을 특징으로 하는 하이브리드 자동차.
4. The apparatus of claim 3, wherein the ECU
When the temperature detected by the temperature sensor is lower than a predetermined first reference temperature, the first and second gas discharge valves are turned on so that the exhaust gas is discharged to the outside through the secondary battery case, And turns off the first and second gas discharge valves so that the exhaust gas is immediately discharged to the outside without passing through the secondary battery case when the temperature is higher than the predetermined second reference temperature. car.
제3 항에 있어서, 상기 이차 전지 케이스는
상기 이차 전지 케이스 내부에 응축이 발생하지 않도록 상기 배기가스가 상기 이차 전지의 상단으로 흐를 수 있도록 구성되는 특징으로 하는 하이브리드 자동차.
The battery pack according to claim 3, wherein the secondary battery case
Wherein the exhaust gas flows to the upper end of the secondary battery so that condensation does not occur in the secondary battery case.
제3 항에 있어서, 상기 이차 전지 온도 조절부는
상기 이차 전지 케이스 내부에 응축이 발생하여, 액체가 축적되면, 축적된 액체를 외부로 방출하기 위한 수분 배출 수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 자동차.
The apparatus of claim 3, wherein the secondary battery temperature regulator
Further comprising moisture discharging means for discharging the accumulated liquid to the outside when condensation occurs in the inside of the secondary battery case and the liquid is accumulated.
제6 항에 있어서, 상기 수분 배출 수단은
상기 이차 전지 케이스의 하단에 연결되는 수분 배출관;
상기 수분 배출관에 배치되어 상기 수분 배출관에 수분의 응축이 발생하는지 감지하는 수위 감지 센서; 및
상기 수위 감지 센서의 감지 신호에 응답하여 상기 수분 배출관을 통한 액체의 방출을 제어하는 수분 배출 밸브; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 자동차.
7. The apparatus according to claim 6,
A moisture discharge pipe connected to a lower end of the secondary battery case;
A water level sensor disposed in the water discharge pipe to detect whether condensation of water occurs in the water discharge pipe; And
A water discharge valve for controlling the discharge of the liquid through the water discharge pipe in response to a detection signal of the water level detection sensor; And a hybrid vehicle.
화석 연료와 공기의 혼합 가스를 공급받아 상기 혼합 가스를 연소하여 동력을 생성하는 엔진, 전력을 충전 및 방전하는 이차 전지, 상기 이차 전지로부터 전력을 공급받아 동력을 발생하는 모터, 상기 엔진에서 상기 혼합 가스가 연소되어 발생되는 배기가스를 정화하는 가스 정화부, 상기 이차 전지의 주위를 둘러싸도록 형성된 이차 전지 케이스와 제1 및 제2 가스 방출관을 구비하는 이차 전지 온도 조절부 및 ECU를 포함하는 하이브리드 자동차의 이차 전지 온도 조절 방법에 있어서, 상기 ECU는
상기 이차 전지 온도 조절부에 포함된 온도 감지 센서를 통해 상기 이차 전지의 온도를 감지하는 단계;
상기 이차 전지의 온도가 기설정된 제1 기준 온도보다 낮으면, 상기 가스 정화부에서 정화된 상기 배기가스가 상기 이차 전지 케이스를 통해 흐르도록 하는 단계;
상기 온도가 상기 제1 기준온도보다 높은 온도로 기설정된 제2 기준 온도보다 높으면, 상기 배기가스를 상기 이차 전지 케이스를 통하지 않고 외부로 방출하는 단계; 를 포함하고,
상기 이차 전지 케이스를 통해 흐르도록 하는 단계는
상기 배기가스를 외부로 방출하기 위한 상기 제1 가스 방출관으로 상기 배기가스가 흐르지 않고, 상기 이차 전지 케이스를 통해 상기 배기가스가 상기 외부로 방출되도록 상기 이차 전지 케이스의 양단에 연결되는 상기 제2 가스 방출관으로 상기 배기가스가 흐르도록 제1 및 제2 가스 방출 밸브를 온 하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 자동차의 이차 전지 온도 조절 방법.
An engine for generating power by supplying a mixed gas of fossil fuel and air and generating the power by burning the mixed gas, a secondary battery for charging and discharging electric power, a motor for generating power by receiving power from the secondary battery, A secondary battery temperature regulating unit having a secondary cell case and a first and second gas discharge pipes formed to surround the secondary cell, and a ECU, and a gas purifying unit for purifying the exhaust gas generated by combustion of the gas, A method for controlling a temperature of a secondary battery of an automobile,
Sensing a temperature of the secondary battery through a temperature sensor included in the secondary battery temperature controller;
Allowing the exhaust gas purified by the gas purifying unit to flow through the secondary battery case when the temperature of the secondary battery is lower than a predetermined first reference temperature;
Discharging the exhaust gas to the outside without passing through the secondary battery case when the temperature is higher than a predetermined second reference temperature by a temperature higher than the first reference temperature; Lt; / RTI >
The step of flowing through the secondary battery case
The second gas discharge pipe for discharging the exhaust gas to the outside and the second gas discharge pipe for discharging the exhaust gas to the outside through the secondary battery case, And the first and second gas discharge valves are turned on so that the exhaust gas flows through the gas discharge pipe.
삭제delete 제8 항에 있어서, 상기 이차 전지 케이스를 통해 흐르도록 하는 단계는
상기 이차 전지 케이스 내부에 수분 응축이 발생하지 않도록 상기 배기가스가 2중 케이스 구조인 상기 이차 전지 케이스 내부의 상기 이차 전지의 상단을 흐르도록 하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 자동차의 이차 전지 온도 조절 방법.
9. The method of claim 8, wherein the step of flowing through the secondary battery case
Wherein the exhaust gas flows through an upper portion of the secondary battery in the secondary battery case having a double case structure so that water condensation does not occur inside the secondary battery case.
제8 항에 있어서, 상기 외부로 방출하는 단계는
상기 배기가스가 상기 제1 가스 방출관을 통해 상기 외부로 방출되도록 제1 및 제2 가스 방출 밸브를 온 하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 자동차의 이차 전지 온도 조절 방법.
9. The method of claim 8,
Wherein the first and second gas discharge valves are turned on so that the exhaust gas is discharged to the outside through the first gas discharge pipe.
제8 항에 있어서, 상기 이차 전지 온도 조절 방법은
상기 이차 전지 온도 조절부가 상기 이차 전지 케이스 내부에 응축이 발생하여, 액체가 축적되면, 축적된 액체의 수위를 감지하여 상기 이차 전지 케이스의 하단에 연결된 수분 배출관을 통해 액체를 상기 외부로 방출하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 자동차의 이차 전지 온도 조절 방법.
9. The method of claim 8,
Sensing the level of the accumulated liquid when the secondary battery temperature control unit is condensed in the secondary battery case to accumulate the liquid and discharging the liquid to the outside through the water discharge pipe connected to the lower end of the secondary battery case The method of claim 1, further comprising:
제12 항에 있어서, 상기 액체를 상기 외부로 방출하는 단계는
수위 감지 센서가 상기 수분 배출관의 수위를 감지하는 단계;
상기 수위 감지 센서로부터 감지 신호가 발생되면, 상기 수분 배출관에 배치된 수분 배출 밸브를 온하여 상기 수분 배출관을 통해 상기 액체를 외부로 방출하는 단계; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 자동차의 이차 전지 온도 조절 방법.
13. The method of claim 12, wherein releasing the liquid
Detecting a level of the water discharge pipe by a water level sensor;
When the detection signal is generated from the water level sensor, turning on the water discharge valve disposed in the water discharge pipe to discharge the liquid to the outside through the water discharge pipe; And controlling the temperature of the secondary battery.
제8 항 및 제10항 내지 제13 항 중 어느 한 항에 따른 상기 하이브리드 자동차의 이차 전지 온도 조절 방법을 수행하기 위한 컴퓨터로 판독 가능한 프로그램을 기록한 기록 매체.A recording medium on which a computer-readable program is recorded for performing a method for controlling a temperature of a secondary battery of a hybrid vehicle according to any one of claims 8 to 10.
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