KR101584322B1 - System for driving vehicle having hermetically sealed battery pack based on air cooling type - Google Patents
System for driving vehicle having hermetically sealed battery pack based on air cooling type Download PDFInfo
- Publication number
- KR101584322B1 KR101584322B1 KR1020140092975A KR20140092975A KR101584322B1 KR 101584322 B1 KR101584322 B1 KR 101584322B1 KR 1020140092975 A KR1020140092975 A KR 1020140092975A KR 20140092975 A KR20140092975 A KR 20140092975A KR 101584322 B1 KR101584322 B1 KR 101584322B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- battery pack
- cooling
- air
- battery
- power
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
- B60L50/00—Electric propulsion with power supplied within the vehicle
- B60L50/50—Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by batteries or fuel cells
- B60L50/60—Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by batteries or fuel cells using power supplied by batteries
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
- H01M10/62—Heating or cooling; Temperature control specially adapted for specific applications
- H01M10/625—Vehicles
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60R—VEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B60R16/00—Electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for; Arrangement of elements of electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for
- B60R16/02—Electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for; Arrangement of elements of electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for electric constitutive elements
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
- G01R31/36—Arrangements for testing, measuring or monitoring the electrical condition of accumulators or electric batteries, e.g. capacity or state of charge [SoC]
-
- Y—GENERAL 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
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
-
- Y—GENERAL 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
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
- Y02T10/70—Energy storage systems for electromobility, e.g. batteries
-
- Y—GENERAL 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
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T90/00—Enabling technologies or technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02T90/10—Technologies relating to charging of electric vehicles
- Y02T90/16—Information or communication technologies improving the operation of electric vehicles
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Transportation (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Sustainable Development (AREA)
- Sustainable Energy (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Battery Mounting, Suspending (AREA)
- Secondary Cells (AREA)
Abstract
Description
본 발명은 공냉식 냉각 기반의 밀폐형 배터리팩을 구비한 차량 구동 시스템에 관한 것으로, 보다 구체적으로는, 기존 수냉식에서 공냉식의 냉각방식으로 전환된 펠티어 소자를 구비한 밀폐형 배터리팩을 이용해 운전 가능한 상태에서 차량 구동이 수행되도록 하기 위한 공냉식 냉각 기반의 밀폐형 배터리팩을 구비한 차량 구동 시스템에 관한 것이다.
The present invention relates to a vehicle driving system having a closed-type battery pack based on an air cooling type cooling system, and more particularly, to a vehicle driving system using a closed battery pack having a Peltier element converted from an existing water- Cooling-based closed-type battery pack for performing driving.
최근 이산화탄소 증가 및 지구온난화 등 환경문제가 대두되면서 친환경 차량에 대한 관심이 높아져 각종 친환경차량이 개발되며 양산되고 있다. 대표적인 차량으로 전기를 구동원으로 사용하는 하이브리드 자동차, 전기모터 자동차, 플러그 인 자동차 및 연료전지 자동차 등을 들 수 있다.Recently, as environment problems such as increase of carbon dioxide and global warming have come to the fore, interest in environment friendly vehicles has increased and various environment friendly vehicles have been developed and mass-produced. Representative vehicles include hybrid vehicles, electric motor vehicles, plug-in vehicles, and fuel cell vehicles that use electricity as a driving source.
이러한, 전기를 구동원으로 사용하는 차량들은 모두 배터리가 탑재되어 있으며, 차량의 플로워 패널 또는 타이어웰에 마련된다. 이러한, 배터리는 차량의 구동시 배터리에서 발생되는 열을 냉각시켜야 한다. Such vehicles using electricity as a driving source are all equipped with a battery and are provided in a vehicle's follower panel or a tire well. Such a battery must cool the heat generated by the battery when the vehicle is driven.
한편, 도 1은 일반적으로 상용차량에서 배터리팩이 장착된 상용차량을 나타내는 도면이다. 도 1을 참조하면, 트랙션모터(traction motor: a2), 모터 드라이브(motor drive: a1) 외의 배터리팩(1)을 포함하는 상용차량에서 배터리팩(1)은 차량 하부에 위치하므로 수밀구조가 요구된다. 즉, 상용차량의 경우, 승용차량보다 비포장의 도로 및 운행조건이 더욱 열악한 상황에서 주행을 할 경우가 많으며, 승용차량의 경우, 배터리팩(1)은 트렁크에 장착되어 있지만, 차량 하부에 배터리팩(1)을 위치하게 되므로 수밀구조 그리고 그에 따른 발열을 방지하기 위한 기술개발이 요구된다. 1 is a view showing a commercial vehicle equipped with a battery pack in a commercial vehicle in general. 1, in a commercial vehicle including a traction motor a2 and a
또한, 발열을 방지하기 위한 구조뿐만이 아니라, 배터리팩(1)을 이용한 구동력 제공시 배터리팩(1)에 대한 온도 및 전압, 전류 등을 상시로 모니터링하여 데이터를 제공함으로써, 배터리팩(1)에 대한 최적화된 상태를 유지하도록 하면서 차량을 구동시키기 위한 기술개발이 요구되고 있다.
In addition to the structure for preventing the generation of heat, the temperature, the voltage, and the current for the
[관련기술문헌][Related Technical Literature]
1. 차량 구동 시스템용 유체 냉각 배터리 팩(A fluid cooled battery pack for a vehicle drive system) (특허출원번호 제10-2004-7003613호)1. A fluid cooled battery pack for a vehicle drive system (Patent Application No. 10-2004-7003613)
2. 차량용 배터리팩의 전원 차단 장치(Apparatus for shutting off power of battery pack in vehicle) (특허출원번호 제10-2012-0157705호)
2. Apparatus for shutting off power of a battery pack in vehicle (Patent Application No. 10-2012-0157705)
본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 기존 수냉식에서 공냉식의 냉각방식으로 전환하고, 밀폐된 공간에서 방열이 가능하도록 펠티어 소자를 이용한 신개념 공냉식 방열 방식을 제공하도록 하기 위한 공냉식 냉각 기반의 밀폐형 배터리팩에 대한 온도 및 전압, 전류 등을 상시로 모니터링하여 데이터를 제공함으로써, 최종적으로 배터리팩에 대한 최적화된 상태가 유지되면서 차량이 구동되도록 하기 위한 공냉식 냉각 기반의 밀폐형 배터리팩을 구비한 차량 구동 시스템을 제공하기 위한 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and an object of the present invention is to provide a new concept air cooling type heat dissipation method using a Peltier element so as to convert from the existing water cooling type to an air cooling type cooling system, A vehicle drive system having an air-cooled cooling-based hermetic battery pack for constantly monitoring temperature, voltage, current, and the like for a pack to provide data so that the vehicle can be driven while maintaining an optimized state for the battery pack .
또한, 본 발명은 BMS(battery management system)와 배터리 셀(cell)에 대한 차량의 진동, 온도, 습도 등 가혹한 환경에서 작동되어야 하기 때문에 방열뿐만 아니라, 밀폐 및 단열된 구조에 의해 외부의 열기 및 먼지 등을 차단한 상태의 공냉식 냉각 기반의 밀폐형 배터리팩에 대한 셀 발란스(cell balancing) 및 배터리 잔량을 상시로 모니터링하여 이상이 생기는 경우 차량 구동이 정지 또는 중단되도록 하기 위한 공냉식 냉각 기반의 밀폐형 배터리팩을 구비한 차량 구동 시스템을 제공하기 위한 것이다.In addition, since the present invention is required to operate in a harsh environment such as a vehicle's vibration, temperature, and humidity with respect to a battery management system (BMS) and a battery cell, not only heat dissipation, Cooling-based, closed-type battery pack for air-cooled cooling-based battery packs that are shut off when the battery is turned off, And to provide a vehicle drive system equipped with the same.
그러나 본 발명의 목적들은 상기에 언급된 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
However, the objects of the present invention are not limited to the above-mentioned objects, and other objects not mentioned can be clearly understood by those skilled in the art from the following description.
상기의 목적을 달성하기 위해 본 발명의 실시예에 따른 공냉식 냉각 기반의 밀폐형 배터리팩을 구비한 차량 구동 시스템은, 구동 모터(6)에 전원을 공급하기 위한 공냉식 냉각 기반의 밀폐형 배터리팩(1)과, 상기 구동 모터(6)의 작동을 제어하는 MCU(5) 및 상기 공냉식 냉각 기반의 밀폐형 배터리팩(1)에서 공급되는 전원에 의해 구동되는 구동 모터(6)를 포함하여 구성되는 공냉식 냉각 기반의 밀폐형 배터리팩을 구비한 차량 구동 시스템에 있어서: 상기 공냉식 냉각 기반의 밀폐형 배터리팩(1)은, 다수의 배터리 셀(11)을 포함하여 구성되는 BMA(10)와; 상기 BMA(10)를 구성하는 배터리 셀(11)의 온도를 측정하는 온도센서와 배터리 셀(11)의 전류를 측정하는 전류센서를 통해 배터리 셀(11)의 온도 및 전류와 전압을 탐지하고 온도센서와 전류센서에서 탐지된 탐지 온도 및 전류와 전압에 대한 신호를 CPU로 송신하는 적어도 하나 이상의 모니터링부(12a,12b)와, 내부의 릴레이 제어모듈(13a)과 CAN 트랜시버(16)와 연결되며 외부로는 BDU(3)의 시그널 커넥터(3a), 전원 커넥터(3b), 전원릴레이(3c) 및 션트 레지스터(3d)와 연결되는 내부 커넥터(15)와, CAN 트랜시버(16)에 대한 제어를 통해 내부 커넥터(15)와 연결된 CAN 트랜시버(16)가 MCU(5)와 CAN 통신을 수행하게 하고 릴레이 제어모듈(13a)에 대한 제어로 BMA(10)의 (+)전원의 이동 경로에 놓여진 전원릴레이(3c)에 대한 작동제어를 수행하게 하여 MCU(5)로 전달되는 전원에 대한 릴레이가 형성하도록 하며 로그메모리(14)에 장애 발생 전의 상태로 복원하기 위한 로그 데이터가 저장되도록 제어하는 CPU(13)로 이루어지는 BMS(2); 및 상기 BMS(2)의 내부 커넥터(15)로부터 제어 신호를 수신하는 시그널 커넥터(3a)와, 상기 BMA(10)의 (+) 및 (-)전원과 MCU(5)와 연결되는 전원 커넥터(3b)와, 상기 전원 커넥터(3b)와 BMA(10)의 (+)전원 선로 사이에 형성되는 전원 릴레이(3c) 및 상기 전원 커넥터(3b)와 BMA(10)의 (-)전원 선로 사이에 형성되는 션트 레지스터(3d)를 포함하여 구성되는 BDU(3);를 포함하여 이루어지고, 상기 공냉식 냉각 기반의 밀폐형 배터리팩(1)은 냉각핀용 하우징(61)의 상부를 덮는 외장케이스(70)와, 베터리셀(11)과 베터리셀(11)의 하부에 설치된 제1차 히트싱크(20)와, 1차 히트싱크(20)의 하부면을 받치는 제2차콜드싱크(30)와, 제2차콜드싱크(30)를 밀폐하는 제1차밀폐하우징(20a)과, 상기 제1차밀폐하우징(20a)을 하부에서 밀폐하도록 상부면이 개방된 제2차밀폐하우징(30a) 및 상기 제2차 밀폐하우징(30a)을 수용하고 외장케이스(70)와 결합되는 냉각핀용 하우징(61)에 의해 밀폐되며, 상기 BMA(10)에서 발생되는 열은 다수의 배터리 셀(11)을 구분하는 셀 카트리지(11a)의 양측면에 형성되는 제2 냉각핀(11b)과, 외부의 공기와 접촉하여 열교환하도록 냉각핀용 하우징(61)에 구비된 제1냉각핀(60) 및 상부가 콜드블럭(40)에 맞닿고 하부는 냉각핀용 하우징(61)에 맞닿는 펠티어소자(50)에 의해 방열되고, 상기 BMS(2)의 CPU(13)는 배터리 셀(11)에 구비된 전류센서로 전압를 측정한 후, 상기 모니터링부(12a,12b)로부터 수신된 배터리 셀(11)의 온도에 따라 펠티어 소자(50)의 동작을 제어하며, 상기 모니터링부(12a,12b)로부터 수신된 각각의 배터리 셀(11)의 전압에 따라 SOC를 산정하여 배터리 셀(11)의 과충전 및 과방전이 방지되게 하고 배터리 셀(11) 간의 전압레벨이 균등하게 유지되도록 제어하는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, a vehicle drive system having an air-cooled cooling-based closed battery pack according to an embodiment of the present invention includes an air-cooled cooling-type closed
또한, 션트 레지스터(3d)는, CPU(13)의 제어에 따라 MCU(5)로 전달되는 전원을 차단하는 것을 특징으로 한다.Further, the
또한, 전원릴레이(3c)는, CPU(13)의 제어에 따른 릴레이 제어모듈(13a)로부터 신호를 전달받아 MCU(5)로 전달되는 전원에 대한 릴레이를 형성하는 것을 특징으로The
또한, 펠티어 소자(50)는 하부면이 냉각핀용 하우징(61) 내부에 형성된 삽입홈에 삽입되고, 삼부면은 냉각집중용 콜드블록(40)에 맞닿도록 설치되는 것을 특징으로 한다.The lower surface of the Peltier
또한, 공냉식 냉각 기반의 밀폐형 배터리팩(1)의 제1차 히트싱크(20)는 다수의 배터리 셀(11)과 직접 접촉하여 1차로 다수의 배터리 셀(11)의 온도를 낮추도록 판 형상으로 형성되며, 상기 2차 콜드싱크(30)는 상부면과 전면 및 후면이 개방된 육면체 형상으로 형성되어 다수의 배터리 셀(11)에 대한 온도를 2차로 낮추는 역할을 수행하는 것을 특징으로 한다.
The
본 발명의 실시예에 따른 공냉식 냉각 기반의 밀폐형 배터리팩을 구비한 차량 구동 시스템은, 기존 수냉식에서 공냉식의 냉각방식으로 전환하고, 밀폐된 공간에서 방열이 가능하도록 펠티어 소자를 이용한 신개념 공냉식 방열 방식을 제공하도록 하기 위한 공냉식 냉각 기반의 밀폐형 배터리팩에 대한 온도 및 전압, 전류 등을 상시로 모니터링하여 데이터를 제공함으로써, 최종적으로 배터리팩에 대한 최적화된 상태가 유지되면서 차량이 구동되도록 하는 효과를 제공한다. The vehicle driving system including the air-cooled cooling-based sealed battery pack according to the embodiment of the present invention is a new concept air cooling type heat dissipation method using a Peltier element to convert heat from the existing water-cooled type to an air- Temperature, voltage, current, and the like of the air-cooled cooling-based hermetic battery pack to provide the data to provide the effect of driving the vehicle while maintaining the optimized state for the battery pack .
뿐만 아니라, 본 발명의 다른 실시예에 따른 공냉식 냉각 기반의 밀폐형 배터리팩을 구비한 차량 구동 시스템은, BMS(battery management system)와 배터리 셀(cell)에 대한 차량의 진동, 온도, 습도 등 가혹한 환경에서 작동되어야 하기 때문에 방열뿐만 아니라, 밀폐 및 단열된 구조에 의해 외부의 열기 및 먼지 등을 차단한 상태의 공냉식 냉각 기반의 밀폐형 배터리팩에 대한 셀 발란스(cell balancing) 및 배터리 잔량을 상시로 모니터링하여 이상이 생기는 경우 차량 구동이 정지 또는 중단되도록 하는 효과를 제공한다.
In addition, the vehicle drive system having the air-cooled cooling-based sealed battery pack according to another embodiment of the present invention can be applied to a battery management system (BMS) and a battery cell in a severe environment such as vibration, It is necessary to constantly monitor the cell balancing and remaining battery level of the air-cooled cooling-based sealed battery pack in which external heat and dust are blocked by the sealed and insulated structure, Thereby providing an effect that the driving of the vehicle is stopped or stopped.
도 1은 일반적인 배터리팩이 장착된 상용차량을 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 공냉식 냉각 기반의 밀폐형 배터리팩을 구비한 차량 구동 시스템(100)의 구성요소를 나타내는 도면이다.
도 3은 도 2의 공냉식 냉각 기반의 밀폐형 배터리팩을 구비한 차량 구동 시스템(100)에 대한 구체적인 구성요소를 나타내는 도면이다.
도 4는 도 2의 공냉식 냉각 기반의 밀폐형 배터리팩을 구비한 차량 구동 시스템(100) 중 공냉식 냉각 기반의 밀폐형 배터리팩(1)과 MCU(motor controller unit)(5) 및 구동 모터(motor)(6)와의 연결 관계를 나타내는 블록도이다.
도 5는 도 2의 공냉식 냉각 기반의 밀폐형 배터리팩을 구비한 차량 구동 시스템(100) 중 공냉식 냉각 기반의 밀폐형 배터리팩(1)의 내부에 형성되는 펠티어 소자(peltier: 50)를 중심으로 한 구성요소 간의 결합관계를 나타내는 도면이다.
도 6은 도 5의 공냉식 냉각 기반의 밀폐형 배터리팩(1)을 구성하는 BMA(battery module assembly)(10) 중 배터리 셀(11)과 제 2 냉각핀(11b)의 구조를 나타내는 도면이다.
도 7은 도 5의 공냉식 냉각 기반의 밀폐형 배터리팩(1)을 구성하는 BMA(battery module assembly)(10)과 2차 콜드싱크(coldsink)의 구성 관계를 설명하기 위한 도면이다.
도 8은 도 5의 공냉식 냉각 기반의 밀폐형 배터리팩(1)의 밀폐형 구조를 설명하기 위한 사시도이다.
도 9는 도 5의 공냉식 냉각 기반의 밀폐형 배터리팩(1)의 차량으로의 부착을 위한 부착 부재가 형성된 실시예를 나타내는 도면이다.
도 10은 도 5의 공냉식 냉각 기반의 밀폐형 배터리팩(1)의 구성요소를 모두 표시한 분해 사시도이다. 1 is a view showing a commercial vehicle equipped with a general battery pack.
2 is a block diagram illustrating components of a
3 is a view showing specific components of the
FIG. 4 is a block diagram of the air-cooled cooling-type
FIG. 5 is a schematic view illustrating a configuration (centering on a peltier element 50) formed inside the air-cooled cooling-type closed
6 is a view showing a structure of a
FIG. 7 is a view for explaining a configuration relationship between a battery module assembly (BMA) 10 and a secondary cold sink constituting the air-cooled cooling-based
FIG. 8 is a perspective view for explaining a closed structure of the air-cooled cooling-type
Fig. 9 is a view showing an embodiment in which an attaching member for attaching the air-cooled cooling-based
10 is an exploded perspective view showing all the components of the air-cooled cooling-type
이하, 본 발명의 바람직한 실시예의 상세한 설명은 첨부된 도면들을 참조하여 설명할 것이다. 하기에서 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, a detailed description of preferred embodiments of the present invention will be given with reference to the accompanying drawings. In the following description of the present invention, detailed description of known functions and configurations incorporated herein will be omitted when it may make the subject matter of the present invention rather unclear.
본 명세서에 있어서는 어느 하나의 구성요소가 다른 구성요소로 데이터 또는 신호를 '전송'하는 경우에는 구성요소는 다른 구성요소로 직접 상기 데이터 또는 신호를 전송할 수 있고, 적어도 하나의 또 다른 구성요소를 통하여 데이터 또는 신호를 다른 구성요소로 전송할 수 있음을 의미한다.
In the present specification, when any one element 'transmits' data or signals to another element, the element can transmit the data or signal directly to the other element, and through at least one other element Data or signal can be transmitted to another component.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 공냉식 냉각 기반의 밀폐형 배터리팩을 구비한 차량 구동 시스템(100)의 구성요소를 나타내는 도면이다. 2 is a block diagram illustrating components of a
도 3은 도 2의 공냉식 냉각 기반의 밀폐형 배터리팩을 구비한 차량 구동 시스템(100)에 대한 구체적인 구성요소를 나타내는 도면이다. 3 is a view showing specific components of the
도 4는 도 2의 공냉식 냉각 기반의 밀폐형 배터리팩을 구비한 차량 구동 시스템(100) 중 공냉식 냉각 기반의 밀폐형 배터리팩(1)과 MCU(motor controller unit)(5) 및 구동 모터(motor)(6)와의 연결 관계를 나타내는 블록도이다.FIG. 4 is a block diagram of the air-cooled cooling-type
도 2 내지 도 10을 참조하면, 공냉식 냉각 기반의 밀폐형 배터리팩을 구비한 차량 구동 시스템(100)은 구동 모터(6)에 전원을 공급하기 위한 공냉식 냉각 기반의 밀폐형 배터리팩(1), 상기 구동 모터(6)의 작동을 제어하는 MCU(5) 및 상기 공냉식 냉각 기반의 밀폐형 배터리팩(1)에서 공급되는 전원에 의해 구동되는 구동 모터(6)를 포함한다.2 to 10, a
그리고 공냉식 냉각 기반의 밀폐형 배터리팩(1)은 BMA(10), BMS(2) 및 BDU(3), 그 밖에 전원 및 제어 플러그(power&control plug)(4, 도 8 참조)를 포함한다. The air-cooled cooling-based
BMS(2)는 제 1 모니터링부(12a), 제 2 모니터링부(12b), CPU(13), 릴레이 제어모듈(13a), 로그메모리(14), 내부 커넥터(15) 및 CAN 트랜시버(16)를 포함한다. The
제 1 모니터링부(12a) 및 제 2 모니터링부(12b)는 설명의 편의를 위해 2개로 도시되었지만, BMA(battery module assembly)(10)를 구성하는 배터리 셀(11)의 온도를 감지하는 온도센서(미도시)와 배터리 샐(11)의 전압을 감지하는 전류센서(미도시)로 배터리 샐(11)의 온도와 전압에 대한 탐지를 수행하고, 온도 및 전류센서에서 탐지된 탐지신호를 CPU(13)로 전송한다. Although the first monitoring unit 12a and the
CPU(13)는 공냉식 냉각 기반의 밀폐형 배터리팩(1)에 구비된 전류센서(미도시)로 전압을 측정하며, 상기 제 1 모니터링부(12a) 및 제 2 모니터링부(12b)로부터 수신된 각각의 배터리 샐(11)의 전압에 따라 SOC(State Of Charge)를 연산해 산정하여 배터리 샐(11)의 과충전 및 과방전이 방지되도록 하면서 배터리 샐(11) 간의 전압레벨이 균등하게 유지되도록 제어하며, CAN 트랜시버(16)에 대한 제어를 통해 내부 커넥터(15)와 연결된 CAN 트랜시버(16)가 CAN 통신을 수행하게 하며, 전원릴레이(3c)와 연결된 릴레이 제어모듈(13a)에 대한 제어를 통해 BMA(10)의 (+)전원의 이동 경로에 놓여진 BMS(2)의 전원릴레이(3c)의 작동에 대한 제어를 수행하며, 로그메모리(14)에 장애 발생 전 상태로 복원하기 위한 로그 데이터 저장을 수행한다. 여기서 CPU(13)는 SOC(State Of Charge) 산정시, 배터리 셀(11)에 대한 전류 센서(미도시)를 이용해 전압을 측정한 뒤, 전류센서에서 측정된 전압에 대해 이동 평균법(Moving average)을 적용함으로써 전압 측정의 샘플 포인트의 전후 몇 개의 샘플에 대한 평균을 계산하여, 실제 값의 왜곡에 대한 부분을 완만하도록 하는 필터링을 수행한다. 이후, CPU(13)는 OCV(Open Circuit Voltage) 테이블을 기준으로 측정되는 배터리 셀(11)에 대한 초기 SOC(State Of Charge)을 산정한다.The
즉, BMS(2)의 CPU(13)는 공냉식 냉각 기반의 밀폐형 배터리팩(1)을 구성하는 배터리 셀(11)에 대한 온도 센싱과 배터리 셀(11)의 전압상태를 모니터링 하기 위해 형성됨으로써, BMS(2)는 배터리 셀(11)의 셀 카트리지(11a)에 부착된 온도센서(미도시)로부터 측정된 실시간 온도 정보를 확인할 뿐만 아니라, 전류센서(미도시)로부터 측정된 실시간 전압 정보를 통해 공냉식 냉각 기반의 밀폐형 배터리팩(1)을 이용한 상용차량용 리튬 이온 배터리 시스템의 전압을 모니터링한다. That is, the
뿐만 아니라, BMS(2)의 CPU(13)는 상술한 바와 같이 상기 제 1,2 모니터링부(12a,12b)로부터 수신된 배터리 셀(11)의 전압에 따라 리튬 이온 배터리 셀인 각 배터리 셀(11) 간의 전압레벨을 균등하게 유지되게 하고 배터리 셀(11)의 과충전 및 과방전이 방지되게 제어하며(cell balancing), 제 1, 2 모니터링부(12a,12b)에서 수신된 공냉식 냉각 기반의 밀폐형 배터리팩(1) 내부의 배터리 셀(11)의 온도에 따른 펠티어 소자(50)의 동작 유무를 제어할 뿐만 아니라, 전류센서가 소비 전류를 측정하게 하는 기능을 수행한다. In addition, the
내부 커넥터(15)는 공냉식 냉각 기반의 밀폐형 배터리팩(1) 내부의 릴레이 제어모듈(13a) 및 CAN 트랜시버(16) 등과 연결되며, 외부로는 BDU(3)의 각 구성요소인 시그널 커넥터(3a), 전원 커넥터(3b), 전원릴레이(3c) 및 션트 레지스터(3d)와 연결된 구조로 형성된다. The
이러한 구성을 통해 BMS(2)는 BMA(10)와 연결된 구조로, 차량 내에서 호스트 컴퓨터 없이 마이크로 콘트롤러나 장치에 해당하는 MCU(5)와 서로 CAN(Controller Area Network) 통신이 가능한 온 보드(On Board) 형태로 제공된다.The
다음으로, BDU(3)는 시그널 커넥터(3a), 전원 커넥터(3b), 전원릴레이(3c) 및 션트 레지스터(3d)를 포함한다. Next, the BDU 3 includes a signal connector 3a, a
시그널 커넥터(3a)는 BMS(2)의 내부 커넥터(15)로부터 제어 신호를 수신하기 위한 I/O 인터페이스에 해당하며, 전원 커넥터(3b)는 공냉식 냉각 기반의 밀폐형 배터리팩(1) 내부로는 BMA(10)로부터 (+)전원 및 (-)전원과 연결되며, 공냉식 냉각 기반의 밀폐형 배터리팩(1)의 외부로는 MCU(5)와 연결된 구조를 갖는다.The signal connector 3a corresponds to an I / O interface for receiving a control signal from the
한편, 전원 커넥터(3b), 그리고 공냉식 냉각 기반의 밀폐형 배터리팩(1)의 (-)전원의 선로 사이에는 션트 레지스터(3d)가 형성됨으로써, CPU(13)의 제어에 따라 션트 레지스터(3d)가 MCU(5)로 전달되는 전원을 차단하는 기능을 수행한다. A
전원릴레이(3c)는 전원 커넥터(3b), 그리고 공냉식 냉각 기반의 밀폐형 배터리팩(1)의 (+)전원의 선로 사이에 형성됨으로써, CPU(13)의 제어에 따른 릴레이 제어모듈(13a)로부터의 신호를 전달받아 MCU(5)로 전달되는 전원에 대한 릴레이를 형성한다. The
도 5는 도 2의 공냉식 냉각 기반의 밀폐형 배터리팩을 구비한 차량 구동 시스템(100) 중 공냉식 냉각 기반의 밀폐형 배터리팩(1)의 내부에 형성되는 펠티어 소자(peltier: 50)를 중심으로 한 구성요소 간의 결합관계를 나타내는 도면이다. 도 6은 도 5의 공냉식 냉각 기반의 밀폐형 배터리팩(1)을 구성하는 BMA(battery module assembly)(10) 중 배터리 셀(11)과 제 2 냉각핀(11b)의 구조를 나타내는 도면이다. 도 7은 도 5의 공냉식 냉각 기반의 밀폐형 배터리팩(1)을 구성하는 BMA(battery module assembly)(10)과 2차 콜드싱크(coldsink)의 구성 관계를 설명하기 위한 도면이다.FIG. 5 is a schematic view illustrating a configuration (centering on a peltier element 50) formed inside the air-cooled cooling-type
그리고, 도 8은 도 5의 공냉식 냉각 기반의 밀폐형 배터리팩(1)의 밀폐형 구조를 설명하기 위한 사시도이다. 도 9는 도 5의 공냉식 냉각 기반의 밀폐형 배터리팩(1)의 차량으로의 부착을 위한 부착 부재가 형성된 실시예를 나타내는 도면이다. 도 10은 도 5의 공냉식 냉각 기반의 밀폐형 배터리팩(1)의 구성요소를 모두 표시한 분해 사시도이다. 8 is a perspective view for explaining a closed structure of the air-cooled cooling-type
도 5 내지 도 10을 참조하면, BMS(2) 및 BDU(3)는 함께 냉각핀용 하우징(61)의 제 2 삽입단(61b)으로 장착되도록 각각 소형으로 설계된다. Referring to Figs. 5 to 10, the
즉, 냉각핀용 하우징(61)의 제 1 삽입단(61a)에 형성된 공냉식 냉각 기반의 밀폐형 배터리팩(1)와 연결되어 형성된 BMS(2)의 전단, 그리고 전원 및 제어 플러그(4)의 후단에 형성된다. That is, the front end of the
공냉식 냉각 기반의 밀폐형 배터리팩(1)은 냉각핀용 하우징(61)의 제 1,2 삽입단(61a,61b) 상부를 덮기 위한 외장케이스(70)와, BMS(2), BDU(3) 및 전원 및 제어 플러그(4)를 실장하기 위한 제 2 삽입단(61b)과, 1차 밀폐하우징(20a) 및 2차 밀폐하우징(30a)이 삽입되는 제 1 삽입단(61a)이 형성되고, 외장 케이스(70)와 결합되는 냉각핀용 하우징(61)을 구비함으로써, 차량에 장착이 가능할 뿐만 아니라, 먼지로부터 완벽하게 보호 및 모든 방향에서 분사되는 낮은 압력의 물에 대한 완벽한 수밀구조의 배터리 케이스를 제공한다. The air-cooled cooling-type
한편, 공냉식 냉각 기반의 밀폐형 배터리팩(1)의 구조에 대해서 구체적으로 살펴보면, 도 10에 도시되어 있는 바와 같이 공냉식 냉각 기반의 밀폐형 배터리팩(1)은 다수의 배터리 셀(11)을 포함하는 BMA(10), 1차 히트싱크(heatsink: 20), 2차 콜드싱크(coldsink: 30), 1차 밀폐하우징(20a), 2차 밀폐하우징(30a), 냉각집중용 콜드블록(40), 펠티어 소자(peltier: 50), 그리고 제 1 냉각핀(60)을 포함한다. As shown in FIG. 10, the air-cooled cooling-type
다수의 배터리 셀(11)을 포함하는 BMA(10)는 하부에 1차 히트싱크(20)에 의해 밭쳐지고, 상기 1차 히트싱크(20)는 2차 콜드싱크(30)에 의해 받쳐지는 형태로 형성된다. The
1차 히트싱크(20)는 다수의 배터리 셀(11)의 하부면을 받치는 구조로 다수의 배터리 셀(11)과 직접 접촉함으로써, 1차로 다수의 배터리 셀(11)의 온도를 낮추는 효과를 제공하기 위해 판 형상으로 형성된다. The
2차 콜드싱크(30)는 1차 히트싱크(20)의 하부면을 받치며 상부면과 전면 및 후면이 개방된 육면체 형상으로 형성됨으로써, 다수의 배터리 셀(11)에 의해 발열된 열의 온도를 2차로 낮추는 역할을 수행한다. The secondary
여기서 1차 밀폐하우징(20a)은 상부면이 개방된 육면체 형상으로 형성됨으로써, 1차 히트싱크(20) 및 2차 콜드싱크(30)와 1차 히트싱크(20)의 상부에 위치한 다수의 배터리 셀(11)에 1차적인 밀폐를 위해 형성된다. The primary sealed
한편, 2차 밀폐하우징(30a)은 1차 밀폐하우징(20a)의 외주면을 감싸는 상부면이 개방된 육면체 형상으로 형성됨으로써, 1차 히트싱크(20) 및 2차 콜드싱크(30)와 그 상부에 위치된 다수의 배터리 셀(11)에 대한 2차적인 밀폐를 위해 형성된다. The second
냉각집중용 콜드블록(40)은 2차 밀폐하우징(30a)과 맞닿는 사각의 판 형상으로 형성되며, 그 하부에는 펠티어 소자(50)와 맞닿는 구조를 갖는다. The cooling and
펠티어 소자(50)는 하부면이 제 1 냉각핀(60)이 형성된 냉각핀용 하우징(61) 내부의 삽입홈(62)으로 삽입되며, 상부면은 냉각집중용 콜드블록(40)과 맞닿는다. 또한 냉각핀용 하우징(61)은 우측의 제1 삽입단(61a)과 좌측의 제2삽입단(61b)로 이루어지며, 우측의 제1 삽입단(61a)은 2차 밀폐하우징(30a)이 삽입되고, 좌측의 제2삽입단(61b)에는 BMS(2), BDU(3) 및 전원 및 제어 플러그(4)를 실장하기 위한 부분으로 구분되며, 상부면이 개방된 육면체 형상으로 형성된다. 그리고 2차 밀폐하우징(30a)은 냉각핀용 하우징(61) 상에서 제 1 삽입단(61a)으로 삽입되며, 펠티어 소자(50)의 상부는 냉각집중용 콜드블록(40)의 하부에 맞닿고 하부는 냉각핀용 하우징(61)의 삽입홈(62)에 맞닿게 된다.The lower surface of the
이러한 펠티어 소자(50)를 이용한 공냉식 냉각 기반의 밀폐형 배터리팩(1)에 있어서, HEV 차량용 리튬 이온 배터리 셀로 이루어지는 배터리 셀(11)은 순간적인 고전류의 사용으로 인한 발열이 심하고, 배터리 셀(11)의 수명은 열에 영향을 가장 많이 받기 때문에 상술한 방열 구조를 통해 외부로부터의 고열의 유입을 막고, 펠티어 소자(50)에 의해 냉각된 내부의 온도를 유지하기 위해 BMA(10)는 상측의 외장케이스(70)와, 제1,2차밀폐하우징(20a,30a) 및 냉각핀용 하우징(61)에 의해 다중 밀폐하는 단열 및 밀폐 구조 설계를 제공한다. 또한 결과적으로, 방진 및 방수를 위한 밀폐 구조의 공냉식 냉각 기반의 밀폐형 배터리팩(1) 내부의 펠티어 소자(50)의 위치 및 방열판에 해당하는 제 1 냉각핀(60) 및 제 2 냉각핀(11b)에 의해 최적의 방열 구조를 제공한다. In the air-cooled cooling-type sealed
또한, 상술한 바와 같이 냉각을 위해 기존의 수냉식에서 공냉식으로 전환하고, 밀폐된 공간에서 방열이 가능하도록 펠티어 소자(50)를 적용한 신개념 공냉식 방열 방식을 제공함과 동시에 펠티어 소자(50)를 이용해 겨울철에는 공냉식 냉각 기반의 밀폐형 배터리팩(1) 내부의 온도를 올리기 위한 열전효과 활용할 수 있는 효과가 있다. In addition, as described above, a new concept air cooling type heat radiation system in which a
제 1 냉각핀(60)은 냉각핀용 하우징(61)의 하부면에 다수의 판 형상의 방열핀이 각각 균일한 이격 간격을 갖고 하부로 향하도록 형성된다. 제 1 냉각핀(60)은 차량운행시 외부 공기와 접촉하며 열교환을 위해 형성된다. The
그리고, BMA(10)를 구성하는 다수의 배터리 모듈(11u) 각각은 다수의 배터리 셀(11)을 구분하는 셀 카트리지(11a)의 양측면에 제 2 냉각핀(11b)을 형성한다. 여기서 제 2 냉각핀(11b)은 하나의 배터리 모듈(11u) 내에서의 다수의 배터리 셀(11) 모두와 직접적으로 접촉하는 위치에 배터리 모듈(11u)의 양 측면에서 직교하는 방향을 향하도록 형성된 다수의 판 형상의 방열핀이 균일한 이격 간격을 두고 형성된다. Each of the plurality of
다수의 배터리 모듈(11u)은 리튬 이온 배터리 모듈로 6개가 직렬로 연결되어 공냉식 냉각 기반의 밀폐형 배터리팩(1)의 BMA(battery module assembly)(10)을 형성한다. A plurality of
이상과 같이, 본 명세서와 도면에는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 개시하였으며, 비록 특정 용어들이 사용되었으나, 이는 단지 본 발명의 기술 내용을 쉽게 설명하고 발명의 이해를 돕기 위한 일반적인 의미에서 사용된 것이지, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 여기에 개시된 실시예 외에도 본 발명의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형 예들이 실시 가능하다는 것은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것이다.
As described above, preferred embodiments of the present invention have been disclosed in the present specification and drawings, and although specific terms have been used, they have been used only in a general sense to easily describe the technical contents of the present invention and to facilitate understanding of the invention , And are not intended to limit the scope of the present invention. It is to be understood by those skilled in the art that other modifications based on the technical idea of the present invention are possible in addition to the embodiments disclosed herein.
1: 공냉식 냉각 기반의 밀폐형 배터리팩
2: BMS(battery management system)
3: BDU(battery disconnect unit)
3a: 시그널 커넥터
3b: 전원 커넥터
3c: 전원릴레이
3d: 션트 레지스터
4: 전원 및 제어 플러그
5: MCU(motor controller unit)
6: 구동모터
10: BMA(battery module assembly)
11: 배터리 셀
11a: 셀 카트리지
11b: 제 2 냉각핀
12a: 제 1 모니터링부
12b: 제 2 모니터링부
13: CPU
13a: 릴레이 제어모듈
14: 로그메모리
15: 내부 커넥터
16: CAN 트랜시버
20: 1차 히트싱크(heatsink)
20a: 1차 밀폐하우징
30: 2차 콜드싱크(coldsink)
30a: 2차 밀폐하우징
40: 냉각집중용 콜드블록
50: 펠티어 소자(peltier)
60: 제 1 냉각핀1: Air-cooled cooling-based sealed battery pack
2: battery management system (BMS)
3: BDU (battery disconnect unit)
3a: Signal connector
3b: Power connector
3c: Power relay
3d: Shunt register
4: Power and control plug
5: motor controller unit (MCU)
6: Driving motor
10: battery module assembly (BMA)
11: Battery cell
11a: cell cartridge
11b: second cooling pin
12a: first monitoring unit
12b: second monitoring unit
13: CPU
13a: Relay control module
14: Log memory
15: Internal connector
16: CAN transceiver
20: Primary heat sink (heatsink)
20a: Primary sealing housing
30: Secondary cold sink
30a: Second seal housing
40: Cooling concentration cold block
50: Peltier element
60: first cooling pin
Claims (9)
상기 공냉식 냉각 기반의 밀폐형 배터리팩(1)은,
다수의 배터리 셀(11)을 포함하여 구성되는 BMA(10)와;
상기 BMA(10)를 구성하는 배터리 셀(11)의 온도를 측정하는 온도센서와 배터리 셀(11)의 전류를 측정하는 전류센서를 통해 배터리 셀(11)의 온도 및 전류와 전압을 탐지하고 온도센서와 전류센서에서 탐지된 탐지 온도 및 전류와 전압에 대한 신호를 CPU로 송신하는 적어도 하나 이상의 모니터링부(12a,12b)와, 내부의 릴레이 제어모듈(13a)과 CAN 트랜시버(16)와 연결되며 외부로는 BDU(3)의 시그널 커넥터(3a), 전원 커넥터(3b), 전원릴레이(3c) 및 션트 레지스터(3d)와 연결되는 내부 커넥터(15)와, CAN 트랜시버(16)에 대한 제어를 통해 내부 커넥터(15)와 연결된 CAN 트랜시버(16)가 MCU(5)와 CAN 통신을 수행하게 하고 릴레이 제어모듈(13a)에 대한 제어로 BMA(10)의 (+)전원의 이동 경로에 놓여진 전원릴레이(3c)에 대한 작동제어를 수행하게 하여 MCU(5)로 전달되는 전원에 대한 릴레이가 형성하도록 하며 로그메모리(14)에 장애 발생 전의 상태로 복원하기 위한 로그 데이터가 저장되도록 제어하는 CPU(13)로 이루어지는 BMS(2); 및
상기 BMS(2)의 내부 커넥터(15)로부터 제어 신호를 수신하는 시그널 커넥터(3a)와, 상기 BMA(10)의 (+) 및 (-)전원과 MCU(5)와 연결되는 전원 커넥터(3b)와, 상기 전원 커넥터(3b)와 BMA(10)의 (+)전원 선로 사이에 형성되는 전원 릴레이(3c) 및 상기 전원 커넥터(3b)와 BMA(10)의 (-)전원 선로 사이에 형성되는 션트 레지스터(3d)를 포함하여 구성되는 BDU(3);를 포함하여 이루어지고,
상기 공냉식 냉각 기반의 밀폐형 배터리팩(1)은 냉각핀용 하우징(61)의 상부를 덮는 외장케이스(70)와, 베터리셀(11)과 베터리셀(11)의 하부에 설치된 제1차 히트싱크(20)와, 1차 히트싱크(20)의 하부면을 받치는 제2차콜드싱크(30)와, 제2차콜드싱크(30)를 밀폐하는 제1차밀폐하우징(20a)과, 상기 제1차밀폐하우징(20a)을 하부에서 밀폐하도록 상부면이 개방된 제2차밀폐하우징(30a) 및 상기 제2차 밀폐하우징(30a)을 수용하고 외장케이스(70)와 결합되는 냉각핀용 하우징(61)에 의해 밀폐되며,
상기 BMA(10)에서 발생되는 열은 다수의 배터리 셀(11)을 구분하는 셀 카트리지(11a)의 양측면에 형성되는 제2 냉각핀(11b)과, 외부의 공기와 접촉하여 열교환하도록 냉각핀용 하우징(61)에 구비된 제1냉각핀(60) 및 상부가 콜드블럭(40)에 맞닿고 하부는 냉각핀용 하우징(61)에 맞닿는 펠티어소자(50)에 의해 방열되고,
상기 BMS(2)의 CPU(13)는 배터리 셀(11)에 구비된 전류센서로 전압를 측정한 후, 상기 모니터링부(12a,12b)로부터 수신된 배터리 셀(11)의 온도에 따라 펠티어 소자(50)의 동작을 제어하며, 상기 모니터링부(12a,12b)로부터 수신된 각각의 배터리 셀(11)의 전압에 따라 SOC를 산정하여 배터리 셀(11)의 과충전 및 과방전이 방지되게 하고 배터리 셀(11) 간의 전압레벨이 균등하게 유지되도록 제어하는 것을 특징으로 하는 공냉식 냉각 기반의 밀폐형 배터리팩을 구비한 차량 구동 시스템.
(1) for supplying power to a drive motor (6), an MCU (5) for controlling the operation of the drive motor (6), and an air-cooled cooling- And a drive motor (6) driven by a power source supplied from the air-cooled cooling-type closed-type battery pack, wherein the air-
The air-cooled cooling-type hermetic battery pack (1)
A BMA (10) comprising a plurality of battery cells (11);
Current and voltage of the battery cell 11 through a temperature sensor for measuring the temperature of the battery cell 11 constituting the BMA 10 and a current sensor for measuring the current of the battery cell 11, At least one monitoring unit 12a and 12b for transmitting a detection temperature detected by the sensor and the current sensor to the CPU and signals for the current and the voltage to the CPU and an internal relay control module 13a and a CAN transceiver 16 An external connector 15 connected to the signal connector 3a, the power connector 3b, the power relay 3c and the shunt resistor 3d of the BDU 3 and the CAN transceiver 16 The CAN transceiver 16 connected to the internal connector 15 causes CAN communication with the MCU 5 and controls the relay control module 13a to supply power to the BMA 10, A CPU (not shown) for controlling the operation of the relay 3c to form a relay for the power supplied to the MCU 5 and for storing log data for restoring the state before the occurrence of the failure in the log memory 14 13); And
A signal connector 3a for receiving a control signal from the internal connector 15 of the BMS 2 and a power connector 3b connected to the MCU 5 and the positive and negative power supplies of the BMA 10, A power source relay 3c formed between the power source connector 3b and the positive power line of the BMA 10 and a power source line 3b formed between the power source connector 3b and the negative power line of the BMA 10 And a shunt resistor 3d which is connected to the BDU 3,
The air-cooled cooling-type sealed battery pack 1 includes an outer case 70 covering the upper portion of the housing 61 for the cooling pin, a first heat sink (not shown) provided at the lower portion of the battery cell 11, 20, a second cold sink 30 for supporting the lower surface of the primary heat sink 20, a first cold sealing housing 20a for sealing the second cold sink 30, A second closed housing 30a having an opened upper surface for closing the closed housing 20a at the bottom and a housing 61 for cooling fins accommodating the second closed housing 30a and coupled with the outer case 70 ),
The heat generated in the BMA 10 includes a second cooling fin 11b formed on both sides of the cell cartridge 11a that separates the plurality of battery cells 11 and a second cooling fin 11b formed in the housing for the cooling fin, The first cooling fins 60 provided in the first cooling fins 61 and the lower portion are radiated by the Peltier element 50 abutting against the cold block 40 and the upper portion contacting the cold block 40,
The CPU 13 of the BMS 2 measures a voltage with a current sensor provided in the battery cell 11 and then measures the voltage of the Peltier element 11a according to the temperature of the battery cell 11 received from the monitoring units 12a and 12b The SOC is calculated according to the voltage of each battery cell 11 received from the monitoring units 12a and 12b to prevent overcharging and overdischarge of the battery cell 11, 11. The vehicle drive system according to claim 1, wherein the control unit controls the voltage level of the battery pack to be maintained evenly.
상기 션트 레지스터(3d)는 CPU(13)의 제어에 따라 MCU(5)로 전달되는 전원을 차단하는 것을 특징으로 하는 공냉식 냉각 기반의 밀폐형 배터리팩을 구비한 차량 구동 시스템.
The method according to claim 1,
And the shunt resistor 3d cuts off the power to be supplied to the MCU 5 under the control of the CPU 13. The vehicle driving system according to claim 1,
상기 전원릴레이(3c)는 CPU(13)의 제어에 따른 릴레이 제어모듈(13a)로부터 신호를 전달받아 MCU(5)로 전달되는 전원에 대한 릴레이를 형성하는 것을 특징으로 하는 공냉식 냉각 기반의 밀폐형 배터리팩을 구비한 차량 구동 시스템.
The method according to claim 1,
The power supply relay 3c receives a signal from the relay control module 13a under the control of the CPU 13 and forms a relay for a power source to be transmitted to the MCU 5. The air- A vehicle drive system having a pack.
상기 펠티어 소자(50)는 하부면이 냉각핀용 하우징(61) 내부에 형성된 삽입홈에 삽입되고, 삼부면은 냉각집중용 콜드블록(40)에 맞닿도록 설치되는 것을 특징으로 하는 공냉식 냉각 기반의 밀폐형 배터리팩을 구비한 차량 구동 시스템.
The method according to claim 1,
Characterized in that the Peltier element (50) is inserted into an insertion groove formed in the housing (61) for a cooling fin, the lower face of the Peltier element (50) being mounted so as to abut against the cooling block (40) A vehicle drive system having a battery pack.
상기 공냉식 냉각 기반의 밀폐형 배터리팩(1)의 제1차 히트싱크(20)는 다수의 배터리 셀(11)과 직접 접촉하여 1차로 다수의 배터리 셀(11)의 온도를 낮추도록 판 형상으로 형성되며, 상기 2차 콜드싱크(30)는 상부면과 전면 및 후면이 개방된 육면체 형상으로 형성되어 다수의 배터리 셀(11)에 대한 온도를 2차로 낮추는 역할을 수행하는 것을 특징으로 하는 공냉식 냉각 기반의 밀폐형 배터리팩을 구비한 차량 구동 시스템.
The method of claim 8,
The first heat sink 20 of the air-cooled cooling-type sealed battery pack 1 is formed into a plate shape so as to lower the temperature of the plurality of battery cells 11 in a primary contact with the plurality of battery cells 11 , And the secondary cold sink (30) Wherein the battery pack is formed in a hexahedron shape having an open top surface, a front surface and a rear surface to lower the temperatures of the plurality of battery cells to a second level.
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020140092975A KR101584322B1 (en) | 2014-07-23 | 2014-07-23 | System for driving vehicle having hermetically sealed battery pack based on air cooling type |
CN201480001182.2A CN105392674B (en) | 2014-07-23 | 2014-10-31 | Possesses the driver for vehicle of air-cooled type enclosed-type battery bag |
PCT/KR2014/010369 WO2016013720A1 (en) | 2014-07-23 | 2014-10-31 | Vehicle driving system having air-cooling-based airtight battery pack |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020140092975A KR101584322B1 (en) | 2014-07-23 | 2014-07-23 | System for driving vehicle having hermetically sealed battery pack based on air cooling type |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR101584322B1 true KR101584322B1 (en) | 2016-01-13 |
Family
ID=55163237
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020140092975A KR101584322B1 (en) | 2014-07-23 | 2014-07-23 | System for driving vehicle having hermetically sealed battery pack based on air cooling type |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
KR (1) | KR101584322B1 (en) |
CN (1) | CN105392674B (en) |
WO (1) | WO2016013720A1 (en) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2018038348A1 (en) * | 2016-08-26 | 2018-03-01 | 주식회사 엘지화학 | Battery management system |
CN108237994A (en) * | 2018-02-09 | 2018-07-03 | 北京车和家信息技术有限公司 | Log information processing method, log information processing unit and micro-control unit MCU |
KR20180116707A (en) * | 2017-04-17 | 2018-10-25 | 주식회사 엘지화학 | Apparatus and method for preventing overcharge |
CN113488709A (en) * | 2021-06-04 | 2021-10-08 | 天津市捷威动力工业有限公司 | Power battery pack HEV system assembly |
Families Citing this family (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN106585400A (en) * | 2016-11-28 | 2017-04-26 | 芜湖市吉安汽车电子销售有限公司 | New energy vehicle power battery management system |
DE102020210454A1 (en) | 2019-08-27 | 2021-05-12 | Motional AD LLC (n.d.Ges.d. Staates Delaware) | Cooling solutions for autonomous vehicles |
DE102020121532A1 (en) | 2019-08-29 | 2021-03-04 | Motional AD LLC (n.d.Ges.d. Staates Delaware) | Sensor housing |
CN113640609A (en) * | 2021-08-20 | 2021-11-12 | 重庆智能机器人研究院 | Integrated servo driver testing device |
DE202022106939U1 (en) | 2022-12-12 | 2024-03-19 | Hofer Powertrain Innovation Gmbh | Safety device with a disconnection unit for the battery of an electrically powered motor vehicle |
EP4385789A1 (en) | 2022-12-12 | 2024-06-19 | hofer powertrain innovation GmbH | Safety device and safety method with a disconnecting unit for the battery of an electrically driven motor vehicle |
Family Cites Families (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100471236B1 (en) * | 2002-06-29 | 2005-03-10 | 현대자동차주식회사 | Assistance battery voltage compensation apparatus of electric vehicle |
KR101108191B1 (en) * | 2010-05-24 | 2012-02-06 | 에스비리모티브 주식회사 | Battery Pack |
US20110300420A1 (en) * | 2010-06-02 | 2011-12-08 | Eaton Corporation | Temperature controlled battery pack assembly and methods for using the same |
US20130221919A1 (en) * | 2010-09-02 | 2013-08-29 | Nicky G. Gallegos | System and methods for battery management |
CN102004222B (en) * | 2010-09-26 | 2013-03-06 | 奇瑞汽车股份有限公司 | Method and device for monitoring state of relay in vehicle-mounted battery management system |
KR101561887B1 (en) * | 2011-01-05 | 2015-10-20 | 주식회사 엘지화학 | Apparatus and method for managing battery based on differential SOC estimation and battery pack using it |
EP2712006B1 (en) * | 2011-05-17 | 2017-09-27 | Nissan Motor Co., Ltd | Battery pack structure for electric vehicles |
KR20140029800A (en) * | 2012-08-30 | 2014-03-11 | 삼성에스디아이 주식회사 | Battery management system |
-
2014
- 2014-07-23 KR KR1020140092975A patent/KR101584322B1/en not_active IP Right Cessation
- 2014-10-31 CN CN201480001182.2A patent/CN105392674B/en not_active Expired - Fee Related
- 2014-10-31 WO PCT/KR2014/010369 patent/WO2016013720A1/en active Application Filing
Cited By (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP3413392A4 (en) * | 2016-08-26 | 2019-07-10 | LG Chem, Ltd. | Battery management system |
KR20180023647A (en) * | 2016-08-26 | 2018-03-07 | 주식회사 엘지화학 | Battery management system |
US10794959B2 (en) | 2016-08-26 | 2020-10-06 | Lg Chem, Ltd. | Battery management system having separate voltage measuring unit and control unit |
KR102145651B1 (en) * | 2016-08-26 | 2020-08-18 | 주식회사 엘지화학 | Battery management system |
WO2018038348A1 (en) * | 2016-08-26 | 2018-03-01 | 주식회사 엘지화학 | Battery management system |
CN110062994A (en) * | 2017-04-17 | 2019-07-26 | 株式会社Lg化学 | Device and method for preventing overcharge |
WO2018194249A1 (en) * | 2017-04-17 | 2018-10-25 | 주식회사 엘지화학 | Overcharge prevention device and method |
KR20180116707A (en) * | 2017-04-17 | 2018-10-25 | 주식회사 엘지화학 | Apparatus and method for preventing overcharge |
KR102192188B1 (en) * | 2017-04-17 | 2020-12-16 | 주식회사 엘지화학 | Apparatus and method for preventing overcharge |
US11165262B2 (en) | 2017-04-17 | 2021-11-02 | Lg Chem, Ltd. | Apparatus and method for preventing overcharge |
CN110062994B (en) * | 2017-04-17 | 2023-01-06 | 株式会社Lg新能源 | Apparatus and method for preventing overcharge |
CN108237994A (en) * | 2018-02-09 | 2018-07-03 | 北京车和家信息技术有限公司 | Log information processing method, log information processing unit and micro-control unit MCU |
CN113488709A (en) * | 2021-06-04 | 2021-10-08 | 天津市捷威动力工业有限公司 | Power battery pack HEV system assembly |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN105392674B (en) | 2018-01-05 |
WO2016013720A1 (en) | 2016-01-28 |
CN105392674A (en) | 2016-03-09 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR101584322B1 (en) | System for driving vehicle having hermetically sealed battery pack based on air cooling type | |
KR101191425B1 (en) | Battery apparatus having cooling fan | |
CN105048021B (en) | Battery temperature estimating system | |
US20140227570A1 (en) | Power storage device | |
US20120177970A1 (en) | Flexible battery module for prismatic cells | |
US20180301913A1 (en) | Battery management system | |
US9947976B2 (en) | System and method for regulating the temperature of an electrochemical battery | |
EP3965207A1 (en) | Battery system with advanced battery disconnecting unit | |
US20140193694A1 (en) | Cell block | |
US8852792B2 (en) | Electricity storage device | |
EP2752922A1 (en) | Switching board having novel structure and battery module including same | |
US9627725B2 (en) | Battery pack | |
JP2015510229A (en) | Battery module with Peltier cell | |
KR101606472B1 (en) | hermetically sealed battery pack based on air cooling type for capable of monitoring | |
KR20140102785A (en) | Battery module case and battery module having the same | |
KR102307980B1 (en) | Cell connection unit and battery module comprising the same | |
KR20150106027A (en) | Battery pack for electric car and the control method thereof | |
KR101934259B1 (en) | Battery module | |
US20190341588A1 (en) | Vehicular battery pack | |
CN114335865A (en) | Battery system having advanced battery disconnect unit and electric vehicle including the same | |
KR102168083B1 (en) | Secondary battery of personal mobility | |
KR20160111234A (en) | Small Rechargeable Battery Matrix Control Apparatus and Method For an Electric Vehicle | |
US12118834B2 (en) | Vehicle diagnostic tool | |
KR101639210B1 (en) | Secondary battery inspection device | |
US20210384561A1 (en) | System and method for management of heterogeneous battery modules |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
GRNT | Written decision to grant | ||
LAPS | Lapse due to unpaid annual fee |