KR101589437B1 - System and method for controlling temperature of battery cell - Google Patents

System and method for controlling temperature of battery cell Download PDF

Info

Publication number
KR101589437B1
KR101589437B1 KR1020140057588A KR20140057588A KR101589437B1 KR 101589437 B1 KR101589437 B1 KR 101589437B1 KR 1020140057588 A KR1020140057588 A KR 1020140057588A KR 20140057588 A KR20140057588 A KR 20140057588A KR 101589437 B1 KR101589437 B1 KR 101589437B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
temperature
air
unit
control unit
battery
Prior art date
Application number
KR1020140057588A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR20150130696A (en
Inventor
정대택
Original Assignee
주식회사 피앤이솔루션
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 피앤이솔루션 filed Critical 주식회사 피앤이솔루션
Priority to KR1020140057588A priority Critical patent/KR101589437B1/en
Publication of KR20150130696A publication Critical patent/KR20150130696A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR101589437B1 publication Critical patent/KR101589437B1/en

Links

Images

Classifications

    • 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
    • H01M10/63—Control systems
    • H01M10/633—Control systems characterised by algorithms, flow charts, software details or the like
    • 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
    • H01M10/42—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
    • H01M10/48—Accumulators combined with arrangements for measuring, testing or indicating the condition of cells, e.g. the level or density of the electrolyte
    • H01M10/482—Accumulators combined with arrangements for measuring, testing or indicating the condition of cells, e.g. the level or density of the electrolyte for several batteries or cells simultaneously or sequentially
    • 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
    • H01M10/42—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
    • H01M10/48—Accumulators combined with arrangements for measuring, testing or indicating the condition of cells, e.g. the level or density of the electrolyte
    • H01M10/486—Accumulators combined with arrangements for measuring, testing or indicating the condition of cells, e.g. the level or density of the electrolyte for measuring temperature
    • 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
    • H01M10/61—Types of temperature control
    • H01M10/613—Cooling or keeping cold
    • 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
    • H01M10/61—Types of temperature control
    • H01M10/615—Heating or keeping warm
    • 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
    • H01M10/61—Types of temperature control
    • H01M10/617—Types of temperature control for achieving uniformity or desired distribution of temperature
    • 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

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Secondary Cells (AREA)

Abstract

배터리셀 온도제어시스템이 개시된다. 배터리셀 온도제어시스템은 복수 개의 배터리모듈들을 내부에 수용하기 위한 본체; 상기 배터리모듈들에 각각 수용된 복수 개의 배터리셀들 각각의 온도를 각각 측정하기 위한 온도 측정부; 상기 배터리셀들 각각을 가열하기 위한 가열부; 공기를 냉각하여 냉각된 공기를 공급하기 위한 냉각부; 상기 본체 내부로 상기 배터리셀들을 냉각할 수 있는 공기를 공급하기 위한 공기 공급부; 상기 배터리셀들을 냉각한 공기를 상기 본체 내부로부터 배출하기 위한 공기 배출부; 외부로부터 상기 공기 공급부로 공급되는 공기의 공급여부를 제어하기 위한 제1 공기공급 제어부; 상기 공기 냉각부로부터 상기 공기 공급부로 공급되는 공기의 공급여부를 제어하기 위한 제2 공기공급 제어부; 상기 공기 배출부로부터 상기 공기 냉각부로 배출되는 공기의 배출여부를 제어하기 위한 제1 공기배출 제어부; 상기 공기 배출부로부터 외부로 배출되는 공기의 배출여부를 제어하기 위한 제2 공기배출 제어부; 및 상기 온도 측정부를 통하여 측정된 상기 배터리셀들 각각의 온도를 이용하여 상기 배터리셀들 전체의 평균온도를 계산하고, 상기 평균온도와 상기 배터리셀의 온도를 이용하여 상기 배터리셀을 가열하거나 상기 배터리셀들을 냉각되도록 제어하는 제어부를 포함한다. A battery cell temperature control system is disclosed. A battery cell temperature control system includes a body for accommodating a plurality of battery modules therein; A temperature measuring unit for measuring a temperature of each of the plurality of battery cells respectively accommodated in the battery modules; A heating unit for heating each of the battery cells; A cooling unit for cooling the air to supply the cooled air; An air supply unit for supplying air into the body to cool the battery cells; An air outlet for discharging the air that has cooled the battery cells from the inside of the main body; A first air supply control unit for controlling whether air supplied from the outside to the air supply unit is supplied; A second air supply control unit for controlling whether air supplied from the air cooling unit to the air supply unit is supplied; A first air discharge control unit for controlling whether the air discharged from the air discharge unit to the air cooling unit is discharged; A second air discharge control unit for controlling whether or not air discharged from the air discharge unit to the outside is discharged; And a controller for calculating an average temperature of all of the battery cells using the temperature of each of the battery cells measured through the temperature measuring unit and for heating the battery cell using the average temperature and the temperature of the battery cell, And controls the cells to be cooled.

Description

배터리셀 온도제어시스템 및 그 제어방법{SYSTEM AND METHOD FOR CONTROLLING TEMPERATURE OF BATTERY CELL}TECHNICAL FIELD [0001] The present invention relates to a battery cell temperature control system,

본 발명은 배터리셀 온도제어시스템 및 그 제어방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 하나의 배터리 모듈을 구성하는 복수 개의 배터리셀들의 온도를 제어하여 배터리셀의 수명과 성능을 유지시킬 수 있는 배터리셀 온도제어시스템 및 그 제어방법에 관한 것이다.
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a battery cell temperature control system and a control method thereof, and more particularly, to a battery cell temperature control system for controlling a temperature of a plurality of battery cells constituting one battery module, To a control system and a control method thereof.

제품군에 따른 적용 용이성이 높고, 높은 에너지 밀도 등의 전기적 특성을 가지는 이차전지는 휴대용 기기뿐만 아니라 전기적 구동원에 의하여 구동하는 전기차량(EV, Electric Vehicle) 또는 하이브리드 차량(HV, Hybrid Vehicle) 등에 보편적으로 응용되고 있다. Secondary batteries having high electrical properties such as high energy density and high ease of application according to the product group are widely used not only in portable devices but also in electric vehicles (EVs) or hybrid vehicles (HVs) driven by electric driving sources Has been applied.

이러한 이차전지는 화석 연료의 사용을 획기적으로 감소시킬 수 있다는 일차적인 장점뿐만 아니라 에너지의 사용에 따른 부산물이 전혀 발생되지 않는다는 점에서 친환경 및 에너지 효율성 제고를 위한 새로운 에너지원으로 주목받고 있다. Such a secondary battery is not only a primary advantage that the use of fossil fuel can be drastically reduced, but also produces no by-products resulting from the use of energy, and thus is attracting attention as a new energy source for enhancing environmental friendliness and energy efficiency.

이차전지를 포함하는 배터리모듈의 본질적인 전기 화학 또는 전기 물리적 특성은 배터리모듈이 사용되는 외부 환경에 영향을 받지 않을 수 없으며, 배터리모듈이 노출되는 외부 환경에 따라 배터리모듈의 내재적인 전기 화학적 특성이 급변하기도 하며, 이에 따라 배터리모듈의 수명이나 안정성 또는 구동 성능 등도 변화하게 된다. 특히 이차전지 중 리튬이온 배터리셀들을 포함하는 배터리모듈의 경우, 외부 온도 및 배터리모듈을 구성하는 배터리셀들의 온도 편차 등이 배터리모듈의 성능 또는 수명에 큰 영향을 끼친다. The intrinsic electrochemical or electrophysical characteristics of the battery module including the secondary battery must be affected by the external environment in which the battery module is used and the intrinsic electrochemical characteristics of the battery module change rapidly depending on the external environment in which the battery module is exposed And the lifetime, stability, or driving performance of the battery module also changes. Particularly, in the case of a battery module including lithium ion battery cells among the secondary batteries, the external temperature and the temperature variation of the battery cells constituting the battery module have a great influence on the performance or lifetime of the battery module.

예를 들면 외부의 온도가 배터리셀의 적정 온도보다 너무 높거나 낮은 경우 배터리셀이 외부의 온도에 영향을 받게되어 배터리셀의 온도가 적정 온도를 벗어나거나 배터리셀의 충·방전시 배터리셀의 온도가 상승함으로써 배터리셀의 온도가 적정 온도를 벗어날 수 있다. 배터리셀의 온도가 적정 온도를 벗어나는 경우에는 배터리모듈의 성능이 저하되고, 수명이 단축될 수 있다. For example, when the outside temperature is too high or lower than the proper temperature of the battery cell, the battery cell is influenced by the external temperature, so that the temperature of the battery cell deviates from the proper temperature, or the temperature of the battery cell The temperature of the battery cell may deviate from the proper temperature. If the temperature of the battery cell deviates from the proper temperature, the performance of the battery module may deteriorate and the service life may be shortened.

배터리모듈의 온도를 적정하게 유지시키기 위하여 온도가 높아진 배터리모듈의 온도를 낮추어 배터리모듈의 온도를 적정하게 유지시키는 종래의 기술로 공랭식 방식이 있다. 공랭식 방식은 배터리모듈의 냉각에 집중된 방식으로 배터리모듈을 별도로 가열할 수 없다는 문제점이 있다. 또한, 배터리모듈의 냉각을 위한 공기 유로가 별도로 구성되어 있어야 하기 때문에 필연적으로 배터리모듈의 크기가 커질 수 밖에 없다는 문제점이 있다. 또한, 종래의 공랭식 방식은 배터리셀들 간의 온도 차이에 대한 구분 없이 배터리모듈들 전체를 한번에 냉각하기 때문에 배터리셀들을 각각 냉각할 수 없고, 배터리셀들 사이의 온도 편차를 줄일 수 없다는 문제점이 있다. In order to properly maintain the temperature of the battery module, there is a conventional air-cooling type that maintains the temperature of the battery module properly by lowering the temperature of the battery module having a higher temperature. The air-cooled type has a problem in that the battery module can not be heated separately in a manner concentrated on the cooling of the battery module. In addition, since the air flow path for cooling the battery module must be separately formed, the size of the battery module necessarily increases. In addition, the conventional air-cooling type cooling method can not cool the battery cells individually because the entirety of the battery modules are cooled at once without discriminating the temperature difference between the battery cells, and the temperature deviation between the battery cells can not be reduced.

배터리모듈의 온도를 적정하게 유지시키기 위한 다른 종래 기술로는 물을 이용하여 과냉각된 배터리모듈의 온도를 높일 수 있는 방식이 있으나, 이러한 종래 기술은 배터리모듈을 전체적으로 가열할 수 있을 뿐 배터리모듈을 구성하는 배터리셀들 각각을 가열할 수 없고 배터리셀들 간의 온도편차를 줄일 수 없는 문제점이 있다. 또한, 배터리모듈을 물과 절연시켜야하는 추가적인 구성이 반드시 필요하기 때문에 비용이 상승하는 문제점이 있다. Another conventional technique for properly maintaining the temperature of the battery module is to increase the temperature of the battery module that is overcooled using water. However, such a conventional technique can heat the battery module as a whole, It is impossible to heat each of the battery cells and the temperature deviation between the battery cells can not be reduced. In addition, there is a problem that cost is increased because an additional configuration that insulates the battery module from water is necessary.

이에 본 발명자는 종래 기술들을 개선하여 배터리모듈을 구성하는 배터리셀들을 냉각시키면서도 베터리셀들에 개별적으로 가열함으로써 배터리셀들의 온도를 개별적으로 제어할 수 있는 발명을 완성하기에 이르렀다.
Accordingly, the inventor of the present invention has accomplished the present invention by improving the conventional techniques and by individually heating the battery cells constituting the battery module while cooling the battery cells individually, thereby controlling the temperature of the battery cells individually.

본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는, 배터리셀의 온도에 따라 배터리셀을 가열하거나 배터리셀들을 냉각할 수 있고, 배터리셀의 가열속도 및 냉각속도를 조절할 수 있는 배터리셀 온도제어시스템 및 배터리셀 온도제어방법을 제공하는 것이다.
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention provides a battery cell temperature control system and a battery cell temperature control system that can heat a battery cell or cool battery cells according to the temperature of the battery cell, And to provide a control method.

상기와 같은 기술적 과제를 해결하기 위해, 본 발명의 실시예에 따른 배터리셀 온도제어시스템은 복수 개의 배터리모듈들을 내부에 수용하기 위한 본체; 상기 배터리모듈들에 각각 수용된 복수 개의 배터리셀들 각각의 온도를 각각 측정하기 위한 온도 측정부; 상기 배터리셀들 각각을 가열하기 위한 가열부; 공기를 냉각하여 냉각된 공기를 공급하기 위한 냉각부; 상기 본체 내부로 상기 배터리셀들을 냉각할 수 있는 공기를 공급하기 위한 공기 공급부; 상기 배터리셀들을 냉각한 공기를 상기 본체 내부로부터 배출하기 위한 공기 배출부; 외부로부터 상기 공기 공급부로 공급되는 공기의 공급여부를 제어하기 위한 제1 공기공급 제어부; 상기 공기 냉각부로부터 상기 공기 공급부로 공급되는 공기의 공급여부를 제어하기 위한 제2 공기공급 제어부; 상기 공기 배출부로부터 상기 공기 냉각부로 배출되는 공기의 배출여부를 제어하기 위한 제1 공기배출 제어부; 상기 공기 배출부로부터 외부로 배출되는 공기의 배출여부를 제어하기 위한 제2 공기배출 제어부; 및 상기 온도 측정부를 통하여 측정된 상기 배터리셀들 각각의 온도를 이용하여 상기 배터리셀들 전체의 평균온도를 계산하고, 상기 평균온도와 상기 배터리셀들의 온도를 이용하여 상기 배터리셀을 가열하거나 상기 배터리셀들을 냉각되도록 제어하는 제어부를 포함한다. According to an aspect of the present invention, there is provided a system for controlling a temperature of a battery cell, the system including: a body for accommodating therein a plurality of battery modules; A temperature measuring unit for measuring a temperature of each of the plurality of battery cells respectively accommodated in the battery modules; A heating unit for heating each of the battery cells; A cooling unit for cooling the air to supply the cooled air; An air supply unit for supplying air into the body to cool the battery cells; An air outlet for discharging the air that has cooled the battery cells from the inside of the main body; A first air supply control unit for controlling whether air supplied from the outside to the air supply unit is supplied; A second air supply control unit for controlling whether air supplied from the air cooling unit to the air supply unit is supplied; A first air discharge control unit for controlling whether the air discharged from the air discharge unit to the air cooling unit is discharged; A second air discharge control unit for controlling whether or not air discharged from the air discharge unit to the outside is discharged; And calculating the average temperature of all of the battery cells using the temperature of each of the battery cells measured through the temperature measuring unit, heating the battery cell using the average temperature and the temperature of the battery cells, And controls the cells to be cooled.

배터리셀은 하나의 배터리를 의미하고, 배터리모듈은 복수 개의 배터리셀들을 내부에 수용하고 있는 것을 의미하며, 배터리팩은 복수 개의 배터리모듈들을 내부에 수용하고 있는 것을 의미할 수 있다. The battery cell means one battery, the battery module means accommodating a plurality of battery cells therein, and the battery pack means accommodating a plurality of battery modules therein.

복수 개의 배터리모듈들은 본체 내부에서 적층될 수 있고, 매트릭스 형태로 배치되어 있을 수 있다. 또한, 배터리모듈들의 온도를 효율적으로 조절하기 위하여 본체는 단열재로 이루어질 수 있다. The plurality of battery modules may be stacked in the main body, and may be arranged in a matrix form. Also, the body may be made of a heat insulating material to efficiently adjust the temperature of the battery modules.

배터리모듈은 복수 개의 배터리셀들을 수용할 수 있고, 복수 개의 배터리셀들은 배터리모듈 내부에서 매트릭스 형태로 적층되어 있을 수 있다. The battery module may accommodate a plurality of battery cells, and the plurality of battery cells may be stacked in a matrix form within the battery module.

온도 측정부는 배터리셀들 각각의 온도를 측정할 수 있는 온도 센서일 수 있고, 기계식, 전자식 등의 다양한 방식의 온도 센서가 온도 측정부로 사용될 수 있다. The temperature measuring unit may be a temperature sensor capable of measuring the temperature of each of the battery cells, and a temperature sensor of various types such as a mechanical type and an electronic type may be used as the temperature measuring unit.

가열부는 배터리셀들마다 배터리셀에 밀착되게 배치될 수 있고, 일 예로 가열부로 탄소발열체가 사용될 수 있다. The heating unit may be disposed in close contact with the battery cell for each battery cell. For example, a carbon heating element may be used as the heating unit.

냉각부는 공기를 냉각시킬 수 있는 칠러(chiller)일 수 있고, 칠러는 암모니아, 푸론 등의 용매를 사용하여 냉각수만으로는 달성할 수 없는 저온까지 유체를 냉각하는 냉각기를 의미한다. 또한, 냉각부는 냉각된 공기의 온도를 측정할 수 있는 냉각공기 온도 측정부를 포함할 수 있다. The cooling unit may be a chiller capable of cooling the air, and the chiller is a cooler that uses a solvent such as ammonia or furon to cool the fluid to a low temperature that can not be achieved only by the cooling water. Further, the cooling section may include a cooling air temperature measurement section capable of measuring the temperature of the cooled air.

냉각공기 온도 측정부는 기계식, 전자식 등의 다양한 방식의 온도 센서가 냉각공기 온도 측정부로 사용될 수 있다. The cooling air temperature measuring part can be used as a cooling air temperature measuring part in various types of temperature sensors such as a mechanical type and an electronic type.

공기 공급부는 본체 내부로 공기를 공급하기 위한 팬(fan)일 수 있고, 팬(fan)이 회전함으로써 공기가 본체 내부로 공급될 수 있다. 공기 공급부는 본체와 배관을 통하여 연결될 수 있다. The air supply unit may be a fan for supplying air into the main body, and air may be supplied into the main body by rotating the fan. The air supply part may be connected to the main body through a pipe.

공기 배출부는 본체 내부에서 배터리셀들을 냉각시킨 공기를 배출하기 위한 팬(fan)일 수 있고, 팬(fan)이 회전함으로써 본체 내부의 공기가 배출될 수 있다. 공기 배출부는 본체와 배관을 통하여 연결될 수 있다. The air discharging portion may be a fan for discharging the air that has cooled the battery cells in the main body, and the air inside the main body may be discharged by rotating the fan. The air discharge part can be connected to the main body through a pipe.

외부는 본 발명의 실시예에 따른 배터리모듈 온도제어시스템 주위의 공간을 의미할 수 있고, 외부로부터 공급되는 공기는 대기 중의 일반 공기를 의미할 수 있다. The outside may mean a space around the battery module temperature control system according to the embodiment of the present invention, and the air supplied from the outside may mean general air in the atmosphere.

제1 공기공급 제어부, 제2 공기공급 제어부, 제1 공기배출 제어부 및 제2 공기배출 제어부는 기계식 또는 전자식의 밸브일 수 있으나, 전기신호에 의하여 제어가 가능한 전자식 밸브인 것이 바람직하다. The first air supply control unit, the second air supply control unit, the first air discharge control unit, and the second air discharge control unit may be mechanical or electromagnetic valves, but are preferably electronic valves that can be controlled by electrical signals.

제1 공기공급 제어부와 제2 공기공급 제어부는 각각 공기 공급부와 배관을 통하여 연결될 수 있고, 제2 공기 공급 제어부는 냉각부와 공기 공급부 사이에 배치될 수 있다. The first air supply control unit and the second air supply control unit may be respectively connected to the air supply unit through piping, and the second air supply control unit may be disposed between the cooling unit and the air supply unit.

제1 공기배출 제어부와 제2 공기배출 제어부는 각각 공기 배출부와 배관을 통하여 연결될 수 있고, 제2 공기배출 제어부는 냉각부와 공기 배출부 사이에 배치될 수 있다. The first air discharge control unit and the second air discharge control unit may be connected to the air discharge unit through a pipe, respectively, and the second air discharge control unit may be disposed between the cooling unit and the air discharge unit.

하나의 실시예로 상기 제어부는 상기 평균온도와 미리 설정된 배터리셀의 적정온도를 비교하여 상기 평균온도가 상기 적정온도보다 낮은 경우에는, 상기 평균온도와 상기 배터리셀들의 측정된 온도를 각각 비교하여 상기 평균온도보다 온도가 낮은 배터리셀이 가열되도록 하고, 상기 평균온도에서 미리 설정된 제1 온도를 뺀 온도보다 온도가 낮은 배터리셀은 제1 가열속도(heating rate)로 가열되도록 하며, 상기 평균온도보다는 온도가 낮고 상기 평균온도에서 미리 설정된 제1 온도를 뺀 온도보다는 온도가 높은 배터리셀은 제2 가열속도(heating rate)로 가열되도록 하고, 상기 평균온도가 상기 적정온도와 일치할 때까지 상기 가열부가 가열하도록 하며, 상기 제1 가열속도(heating rate)는 상기 제2 가열속도(heating rate)보다 빠를 수 있다. In one embodiment, the controller compares the average temperature with an appropriate temperature of a predetermined battery cell, compares the average temperature with a measured temperature of the battery cells when the average temperature is lower than the predetermined temperature, A battery cell having a temperature lower than the average temperature is heated and a battery cell having a temperature lower than a temperature obtained by subtracting the predetermined first temperature from the average temperature is heated at a first heating rate, And the temperature of the battery cell is higher than a temperature obtained by subtracting the predetermined first temperature from the average temperature so that the battery cell is heated at a second heating rate and the heating unit is heated until the average temperature coincides with the predetermined temperature , And the first heating rate may be faster than the second heating rate.

평균온도는 본체 내부에 수용되어 있는 배터리모듈들의 배터리셀들 전체의 평균온도를 의미하고, 배터리셀의 적정온도는 배터리셀이 정상적으로 동작될 수 있는 최적온도를 의미할 수 있다. The average temperature means an average temperature of all the battery cells of the battery modules housed in the main body, and the proper temperature of the battery cell may mean an optimal temperature at which the battery cell can be normally operated.

적정온도와 제1 온도는 배터리셀들의 사용환경에 따라 변경될 수 있으며, 사용자가 임의적으로 변경하여 온도조절시스템에 미리 저장해 놓을 수 있다. The proper temperature and the first temperature may be changed according to the usage environment of the battery cells, and the user may arbitrarily change the temperature and the pre-stored temperature in the temperature control system.

제1 가열속도 및 제2 가열속도는 배터리셀에 열을 가함으로써 배터리셀의 온도로를 상승시키는 속도를 의미할 수 있고, 제1 가열속도가 제2 가열속도보다 빠르다는 것은 제2 가열속도로 배터리셀을 가열하는 경우 제1 가열속도로 배터리셀을 가열하는 경우보다 배터리셀의 온도가 빠르게 상승한다는 것을 의미할 수 있다. The first heating rate and the second heating rate may mean a rate at which the temperature of the battery cell is raised by applying heat to the battery cell. The first heating rate is faster than the second heating rate, When the battery cell is heated, it may mean that the temperature of the battery cell rises faster than when the battery cell is heated at the first heating rate.

하나의 실시예로 상기 가열부가 상기 배터리셀을 가열하는 경우, 상기 제어부는, 상기 제1 공기공급 제어부 및 상기 제2 공기공급 제어부를 동시에 제어하거나 상기 공기 공급부를 제어하여 상기 본체 내부로 공기가 공급되지 않도록 하고, 상기 제1 공기배출 제어부 및 상기 제2 공기배출 제어부를 동시에 제어하거나 상기 공기 배출부를 제어하여 상기 본체 내부에서 공기가 배출되지 않도록 할 수 있다. 이는 빠른 시간 안에 배터리셀의 온도를 상승시키기 위하여 본체를 외부와 밀폐된 상태로 제어한 후 배터리셀을 가열하기 위함이다. In one embodiment, when the heating unit heats the battery cell, the control unit controls the first air supply control unit and the second air supply control unit or controls the air supply unit to supply air into the main body The first air discharge control unit and the second air discharge control unit may be simultaneously controlled or the air discharge unit may be controlled to prevent air from being discharged from the main body. This is to heat the battery cell after controlling the body to be hermetically sealed in order to raise the temperature of the battery cell within a short time.

하나의 실시예로 상기 제어부는 상기 평균온도와 미리 설정된 배터리셀의 적정온도를 비교하여 상기 평균온도가 상기 적정온도보다는 높고, 미리 설정된 배터리셀의 적정온도에 미리 설정된 제2 온도를 더한 온도보다 낮은 경우에는, 상기 제1 공기공급 제어부를 제어하여 외부로부터 상기 공기 공급부로 공기가 공급될 수 있도록 하고, 상기 제2 공기공급 제어부를 제어하여 상기 공기 냉각부로부터 상기 공기 공급부로 공기가 공급되지 않도록 하며, 상기 공기 공급부를 제어하여 상기 본체 내부로 공기가 공급되도록 하고, 상기 공기 배출부를 제어하여 상기 본체 내부로부터 공기가 배출되도록 하며, 상기 제1 공기배출 제어부를 제어하여 상기 공기 배출부로부터 상기 공기 냉각부로 공기가 배출되지 않도록 하고, 상기 제2 공기배출 제어부를 제어하여 상기 공기 배출부로부터 외부로만 공기가 배출되도록 하여, 상기 평균온도가 미리 설정된 배터리모듈의 적정온도와 일치할때까지 상기 배터리셀들을 냉각시킬 수 있다. 이는 배터리셀들 전체의 평균온도가 일정 온도 범위안에 있는 경우에는 외부의 공기만을 이용하여 배터리셀들을 냉각시키 위함이다. In one embodiment, the controller compares the average temperature with an appropriate temperature of a predetermined battery cell to determine whether the average temperature is higher than the predetermined temperature and lower than a predetermined temperature plus a predetermined second temperature The control unit controls the first air supply control unit to supply air from the outside to the air supply unit and controls the second air supply control unit to prevent air from being supplied from the air cooling unit to the air supply unit , The air supply unit is controlled to supply air into the main body, the air discharge unit is controlled to discharge air from the inside of the main body, and the first air discharge control unit is controlled to discharge the air from the air discharge unit And the second air discharge control unit To ensure that the external air is discharged only from the air discharge unit, and wherein the average temperature of the battery cell can be cooled until it matches the preset proper temperature of the battery modules. This is to cool the battery cells using only the external air when the average temperature of the entire battery cells is within a predetermined temperature range.

하나의 실시예로 상기 제어부는 상기 평균온도와 미리 설정된 배터리셀의 적정온도에 미리 설정된 제2 온도를 더한 온도보다 높은 경우에는, 상기 제1 공기공급 제어부를 제어하여 외부로부터 상기 공기 공급부로 공기가 공급되지 않도록 하고, 상기 제2 공기공급 제어부를 제어하여 상기 공기 냉각부로부터 상기 공기 공급부로 공기가 공급되도록 하며, 상기 공기 공급부를 제어하여 상기 본체 내부로 공기가 공급되도록 하고, 상기 공기 배출부를 제어하여 상기 본체 내부로부터 공기가 배출되도록 하며, 상기 제1 공기배출 제어부를 제어하여 상기 공기 배출부로부터 상기 공기 냉각부로 공기가 배출되도록 하고, 상기 제2 공기배출 제어부를 제어하여 상기 공기 배출부로부터 외부로 공기가 배출되지 않도록 하여, 상기 평균온도가 미리 설정된 배터리셀의 적정온도와 일치할때까지 상기 배터리셀들을 냉각시키며, 상기 공기 냉각부에 의하여 냉각된 공기는 상기 제2 공기공급 제어부, 상기 공기 공급부, 상기 본체, 상기 공기 배출부 및 상기 제1 공기배출 제어부를 거쳐 다시 상기 공기 냉각부로 순환될 수 있다. 이는 배터리셀들 전체의 평균온도가 일정 온도 이상인 경우에는 배터리모셀들의 평균온도가 매우 높은 상태에 있는 것이므로 냉각된 공기만을 이용하여 배터리셀들의 온도를 빠르게 낮추기 위함이다. In one embodiment, when the average temperature is higher than a predetermined temperature plus a preset second temperature, the control unit controls the first air supply control unit to supply air from the outside to the air supply unit The second air supply control unit controls the second air supply control unit to supply air from the air cooling unit to the air supply unit and controls the air supply unit to supply air into the main body, And controls the first air discharge control unit to discharge air from the air discharge unit to the air cooling unit, and controls the second air discharge control unit to discharge air from the air discharge unit to the outside Thereby preventing the air from being discharged to the battery And the air cooled by the air cooling unit is supplied to the second air supply control unit, the air supply unit, the main body, the air discharge unit, and the first air discharge control unit And then circulated back to the air cooling unit. This is because the average temperature of the battery cells is very high when the average temperature of all the battery cells is higher than a certain temperature, so that the temperature of the battery cells is rapidly lowered using only the cooled air.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 배터리모듈 온도제어시스템은 외부의 공기 온도를 측정할 수 있는 외부공기 온도 측정부를 포함할 수 있고, 외부공기 온도 측정부를 통하여 측정된 외부공기 온도와 냉각공기 온도 측정부를 통하여 측정된 온도 사이의 온도 차이가 미리 설정된 온도범위내에 있는 경우에는 외부의 공기만을 이용하여 배터리셀들을 냉각시킬 수 있다. Also, the battery module temperature control system according to the embodiment of the present invention may include an external air temperature measuring unit capable of measuring the external air temperature, and may measure the external air temperature and the cooling air temperature measured through the external air temperature measuring unit When the temperature difference between the measured temperatures is within a predetermined temperature range, only the external air can be used to cool the battery cells.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 배터리모듈 온도제어시스템은 냉각부를 통하여 냉각되는 외부 공기의 온도가 미리 저장되어 있을 수 있고, 미리 저장되어 있는 냉각공기 온도와 외부공기 측정부를 통하여 측정된 온도 사이의 온도 차이가 미리 설정된 온도범위내에 있는 경우에는 외부의 공기만을 이용하여 배터리셀들을 냉각시킬 수 있다. Also, in the battery module temperature control system according to the embodiment of the present invention, the temperature of the outside air to be cooled through the cooling unit may be stored in advance, and the temperature of the outside air measured by the outside air measuring unit When the temperature difference is within the predetermined temperature range, only the external air can be used to cool the battery cells.

본 발명의 실시예에 따른 배터리셀 온도제어방법은 복수 개의 배터리셀들 각각의 온도를 측정하고, 상기 배터리셀들의 평균온도를 계산하는 단계; 상기 평균온도와 미리 설정된 배터리셀의 적정온도를 비교하는 단계; 상기 평균온도가 상기 적정온도보다 낮은 경우에는 상기 평균온도와 상기 배터리셀들의 측정된 온도를 각각 비교하여 상기 평균온도보다 온도가 낮은 배터리셀이 가열되도록 하는 단계; 및 상기 평균온도와 상기 적정온도를 비교하여 상기 평균온도와 상기 적정온도가 일치할 때까지 상기 평균온도보다 온도가 낮은 배터리셀의 가열을 반복하는 단계를 포함한다. A method for controlling a battery cell temperature according to an exemplary embodiment of the present invention includes: measuring a temperature of each of a plurality of battery cells and calculating an average temperature of the battery cells; Comparing the average temperature with a predetermined temperature of a predetermined battery cell; Comparing the average temperature with the measured temperature of the battery cells to heat the battery cell having a temperature lower than the average temperature when the average temperature is lower than the predetermined temperature; And repeating the heating of the battery cell having the temperature lower than the average temperature until the average temperature and the appropriate temperature match, by comparing the average temperature and the appropriate temperature.

하나의 실시예로 상기 평균온도가 상기 적정온도보다 낮은 경우에는 상기 평균온도와 상기 배터리셀들의 측정된 온도를 각각 비교하여 상기 평균온도보다 온도가 낮은 배터리셀이 가열되도록 하는 단계는, 상기 평균온도에서 미리 설정된 제1 온도를 뺀 온도보다 온도가 낮은 배터리셀은 제1 가열속도로 가열되도록 하며, 상기 평균온도보다는 온도가 낮고 상기 평균온도에서 미리 설정된 제1 온도를 뺀 온도보다는 온도가 높은 배터리셀은 제2 가열속도로 가열되도록 하는 단계를 포함하고, 상기 제1 가열속도는 상기 제2 가열속도보다 빠를 수 있다. In one embodiment, when the average temperature is lower than the predetermined temperature, the step of comparing the average temperature with the measured temperature of the battery cells to heat the battery cell having a temperature lower than the average temperature, respectively, A battery cell having a temperature lower than a temperature obtained by subtracting a preset first temperature from a battery cell having a temperature lower than a predetermined first temperature is heated to a first heating rate, To be heated at a second heating rate, wherein the first heating rate may be faster than the second heating rate.

본 발명의 다른 실시예에 따른 배터리셀 온도제어방법은 복수 개의 배터리셀들의 온도를 각각 측정하고, 상기 배터리셀들의 평균온도를 구하는 단계; 상기 평균온도와 미리 설정된 배터리셀의 적정온도를 비교하는 단계; 및 상기 평균온도가 상기 적정온도보다는 높고 미리 설정된 배터리셀의 적정온도에 미리 설정된 제2 온도를 더한 온도보다 낮은 경우에는 대기 중의 일반 공기만을 이용하여 상기 평균온도와 상기 적정온도가 일치할 때까지 상기 배터리셀들을 냉각하고, 상기 평균온도가 상기 적정온도에 미리 설정된 제2 온도를 더한 온도보다 높은 경우에는 대기 중의 일반 공기를 냉각하여 냉각된 공기만을 이용하여 상기 배터리셀들을 냉각하는 단계를 포함할 수 있다. According to another aspect of the present invention, there is provided a method of controlling a battery cell temperature, comprising: measuring a temperature of a plurality of battery cells and obtaining an average temperature of the battery cells; Comparing the average temperature with a predetermined temperature of a predetermined battery cell; And when the average temperature is higher than the predetermined temperature and lower than a predetermined temperature plus a preset second temperature, only normal air in the atmosphere is used, and until the average temperature and the appropriate temperature coincide with each other, Cooling the battery cells and, if the average temperature is higher than the predetermined temperature plus a predetermined second temperature, cooling the atmospheric general air to cool the battery cells using only the cooled air have.

본 발명의 다른 실시예에 따른 배터리셀 온도제어방법은 상기 배터리셀들이 냉각되는 중에도 상기 배터리셀들의 온도를 상기 배터리셀의 적정온도와 각각 비교하는 단계; 및 상기 적정온도보다 온도가 낮은 배터리셀이 상기 적정온도와 일치하도록 가열하는 단계를 더 포함할 수 있다. In another aspect of the present invention, there is provided a method of controlling a battery cell temperature, the method comprising: comparing a temperature of the battery cells with an appropriate temperature of the battery cell even while the battery cells are being cooled; And heating the battery cell so that the temperature of the battery cell is lower than the predetermined temperature to the predetermined temperature.

이러한 배터리모듈 온도제어시스템은 주로 하이브리드 차량, 주행거리 확장형 차량, 순수 전기차량 등과 다양한 규모의 ESS(Energy storage System), UPS(Uninterruptible Power Supply) 등의 복수 개의 이차전지를 채용한 배터리셀들의 온도를 제어하는데 활용될 수 있다.
Such a battery module temperature control system mainly controls the temperature of battery cells employing a plurality of secondary batteries such as hybrid vehicles, extended range vehicles, pure electric vehicles, and various sizes of ESS (Energy Storage System) and UPS (Uninterruptible Power Supply) Can be utilized for control.

상기와 같은 본 발명은, 배터리셀의 온도를 적정하게 유지시킬 수 있어 배터리셀의 수명을 연장시킬 수 있고 배터리셀의 성능을 유지시킬 수 있는 효과가 있다. According to the present invention as described above, the temperature of the battery cell can be appropriately maintained, the life of the battery cell can be extended, and the performance of the battery cell can be maintained.

또한, 배터리셀들을 각각 가열하고, 배터리셀들을 전체적으로 냉각시킴으로써 배터리셀의 온도를 개별적으로 제어할 수 있기 때문에 배터리셀들간의 온도편차를 줄일 수 있는 효과가 있다. In addition, since each of the battery cells is heated and the battery cells are entirely cooled, the temperature of the battery cells can be individually controlled, thereby reducing the temperature deviation between the battery cells.

배터리셀의 온도에 따라 배터리셀을 냉각하는 속도를 조절할 수 있어 배터리셀의 온도를 효과적으로 제어할 수 있는 효과가 있다.
The speed of cooling the battery cell can be controlled according to the temperature of the battery cell, thereby effectively controlling the temperature of the battery cell.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 배터리셀 온도제어시스템의 개념도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 배터리셀 온도제어시스템을 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 배터리셀 온도제어방법의 흐름도이다.
도 4은 본 발명의 다른 실시예에 따른 배터리셀 온도제어방법의 흐름도이다. 1 is a conceptual diagram of a battery cell temperature control system according to an embodiment of the present invention.
2 is a view for explaining a battery cell temperature control system according to an embodiment of the present invention.
3 is a flowchart of a method of controlling a battery cell temperature according to an embodiment of the present invention.
4 is a flowchart of a method of controlling a battery cell temperature according to another embodiment of the present invention.

본 발명은 중소기업청의 "중소기업기술혁신개발사업"의 지원을 받아 수행된 연구결과이다.
The present invention is a result of research carried out with the support of the "Small and Medium Enterprise Technology Innovation Development Project" of the Small and Medium Business Administration.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러가지 실시예를 가질 수 있는바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. While the invention is susceptible to various modifications and alternative forms, specific embodiments thereof are shown by way of example in the drawings and will herein be described in detail. It should be understood, however, that the invention is not intended to be limited to the particular embodiments, but includes all modifications, equivalents, and alternatives falling within the spirit and scope of the invention.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 일실시예를 상세히 설명한다. 도면상에서 동일 부호는 동일한 요소를 지칭한다.
Hereinafter, a preferred embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. Wherein like reference numerals refer to like elements throughout.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 배터리모듈 온도제어시스템의 개념도이고, 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 배터리모듈 온도제어시스템을 설명하기 위한 도면이다. FIG. 1 is a conceptual diagram of a battery module temperature control system according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a view for explaining a battery module temperature control system according to an embodiment of the present invention.

도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 배터리모듈 온도제어시스템(100)은 본체(10), 온도 측정부(12), 가열부(14), 제어부(16), 냉각부(20), 공기 공급부(30), 공기 배출부(40), 제1 공기공급 제어부(50), 제2 공기공급 제어부(60), 제1 공기배출 제어부(70) 및 제2 공기배출 제어부(80)를 포함할 수 있다. 1 and 2, a battery module temperature control system 100 according to an embodiment of the present invention includes a main body 10, a temperature measurement unit 12, a heating unit 14, a control unit 16, The first air supply control unit 20, the air supply unit 30, the air discharge unit 40, the first air supply control unit 50, the second air supply control unit 60, the first air discharge control unit 70, 80).

본체(10)에는 복수 개의 배터리모듈들을 내부에 수용하기 위한 공간이 형성되어 있고, 상기 공간에 복수 개의 배터리모듈들이 수용된다. 하나의 배터리모듈은 복수 개의 배터리셀들을 수용할 수 있다. In the main body 10, a space for accommodating a plurality of battery modules therein is formed, and a plurality of battery modules are accommodated in the space. One battery module can accommodate a plurality of battery cells.

온도 측정부(12)는 본체(10) 내부에 수용된 배터리모듈의 배터리셀들의 온도를 각각 측정한다. 일 예로 온도 측정부(12)는 배터리모듈의 온도를 측정하기 위하여 본체(10) 내부에 배치될 수 있다. 또한, 온도 측정부(12)는 배터리모듈의 배터리셀들 각각과 접촉된 상태에서 배터리셀의 온도를 측정할 수 있다. 이를 위하여 온도 측정부(12)는 복수 개일 수 있고, 배터리셀들의 갯수와 동일하게 구성될 수 있다. The temperature measuring unit 12 measures the temperature of the battery cells of the battery module housed in the main body 10, respectively. For example, the temperature measuring unit 12 may be disposed inside the main body 10 to measure the temperature of the battery module. Also, the temperature measuring unit 12 can measure the temperature of the battery cell in contact with each of the battery cells of the battery module. To this end, the temperature measuring unit 12 may be plural, and may be configured to have the same number as the number of battery cells.

가열부(14)는 본체(10) 내부에 수용된 배터리모듈들의 배터리셀들을 각각을 가열한다. 이를 위하여 배터리모듈은 내부에 복수 개의 가열장치를 구비할 수 있고 각각의 가열장치는 배터리셀 각각에 접촉한 상태로 배터리셀을 가열할 수 있다. The heating unit 14 heats the battery cells of the battery modules housed in the main body 10. To this end, the battery module may have a plurality of heating devices therein, and each of the heating devices may heat the battery cell in contact with each of the battery cells.

냉각부(20)는 공기를 냉각하여 냉각된 공기를 공급한다. 냉각된 공기는 아래에서 설명할 제1 공기공급 제어부(50)를 통하여 공기 공급부(30)로 공급된다. 냉각된 공기는 본체(10) 내부에 수용된 배터리모듈의 온도를 빠르게 낮추는데 이용된다. The cooling section 20 cools the air to supply the cooled air. The cooled air is supplied to the air supply unit 30 through the first air supply control unit 50 described below. The cooled air is used to rapidly lower the temperature of the battery module housed inside the main body 10. [

공기 공급부(30)는 본체 내부(10)로 배터리모듈들을 냉각할 수 있는 공기를 공급한다. 공기를 이용하여 배터리모듈들을 냉각함으로써 배터리모듈에 수용된 배터리셀들을 냉각할 수 있다. 이를 위하여 배터리모듈에는 공기가 소통할 수 있는 개구가 형성되어 있고, 상기 개구를 통하여 소통하는 공기에 의하여 배터리셀이 냉각될 수 있다. 일 예로 공기 공급부(30)로는 공기를 공급할 수 있는 팬(fan)이 사용될 수 있다. The air supply unit 30 supplies air to the body 10 to cool the battery modules. The battery cells accommodated in the battery module can be cooled by cooling the battery modules using air. To this end, the battery module has an opening through which air can communicate, and the battery cell can be cooled by the air communicating through the opening. For example, a fan capable of supplying air can be used as the air supply unit 30.

제1 공기공급 제어부(50)는 외부로부터 공기 공급부(30)로 공급되는 공기의 공급여부를 제어한다. 일 예로 제1 공기공급 제어부(50)는 밸브일 수 있고, 밸브를 열거나 닫음으로써 공기 공급부(30)로 공급되는 공기의 공급여부를 제어할 수 있다. 밸브는 기계식 또는 전자식 밸브일 수 있으나 제어부(16)의 제어신호에 따라 밸브가 동작되기 위하여는 전자식 밸브인 것이 바람직하다. The first air supply control unit 50 controls whether or not air supplied from the outside to the air supply unit 30 is supplied. For example, the first air supply control unit 50 may be a valve, and may control whether air supplied to the air supply unit 30 is supplied or not by opening or closing the valve. The valve may be a mechanical valve or an electronic valve, but it is preferable that the valve is an electronic valve in order to operate the valve according to the control signal of the controller 16. [

제2 공기공급 제어부(60)는 공기 냉각부(20)로부터 공기 공급부(30)로 공급되는 공기의 공급여부를 제어한다. 일 예로 제1 공기공급 제어부(50)는 밸브일 수 있고, 밸브를 열거나 닫음으로써 공기 공급부(30)로 공급되는 공기의 공급여부를 제어할 수 있다. 밸브는 기계식 또는 전자식 밸브일 수 있으나 제어부(16)의 제어신호에 따라 밸브가 동작되기 위하여는 전자식 밸브인 것이 바람직하다.The second air supply control unit 60 controls whether air supplied from the air cooling unit 20 to the air supply unit 30 is supplied. For example, the first air supply control unit 50 may be a valve, and may control whether air supplied to the air supply unit 30 is supplied or not by opening or closing the valve. The valve may be a mechanical valve or an electronic valve, but it is preferable that the valve is an electronic valve in order to operate the valve according to the control signal of the controller 16. [

공기 배출부(40)는 본체 내부(10)에 수용된 배터리모듈들의 배터리셀들을 냉각한 공기를 본체(10) 내부로부터 배출한다. 일 예로 공기 배출부(40)로 공기를 배출할 수 있는 팬(fan)이 사용될 수 있다. The air discharge unit 40 discharges the air that has cooled the battery cells of the battery modules housed in the body 10 from the inside of the body 10. For example, a fan capable of discharging air to the air discharge portion 40 may be used.

제1 공기배출 제어부(70)는 공기 배출부(40)로부터 공기 냉각부(20)로 배출되는 공기의 배출여부를 제어한다. 일 예로 제1 공기배출 제어부(70)는 밸브일 수 있고, 밸브를 열거나 닫음으로써 공기 냉각부(20)로 배출되는 공기의 배출여부를 제어할 수 있다. 밸브는 기계식 또는 전자식 밸브일 수 있으나 제어부(16)의 제어신호에 따라 밸브가 동작되기 위하여는 전자식 밸브인 것이 바람직하다.The first air discharge control unit 70 controls whether the air discharged from the air discharge unit 40 to the air cooling unit 20 is discharged. For example, the first air discharge control unit 70 may be a valve, and it is possible to control whether the air discharged to the air cooling unit 20 is discharged by opening or closing the valve. The valve may be a mechanical valve or an electronic valve, but it is preferable that the valve is an electronic valve in order to operate the valve according to the control signal of the controller 16. [

제2 공기배출 제어부(80)는 공기 배출부(40)로부터 외부로 배출되는 공기의 배출여부를 제어한다. 일 예로 제2 공기배출 제어부(80)는 밸브일 수 있고, 밸브를 열거나 닫음으로써 외부로 배출되는 공기의 배출여부를 제어할 수 있다. 밸브는 기계식 또는 전자식 밸브일 수 있으나 제어부(16)의 제어신호에 따라 밸브가 동작되기 위하여는 전자식 밸브인 것이 바람직하다. The second air discharge control unit 80 controls whether the air discharged from the air discharge unit 40 is discharged to the outside. For example, the second air discharge control unit 80 may be a valve, and it is possible to control whether the air discharged to the outside is discharged by opening or closing the valve. The valve may be a mechanical valve or an electronic valve, but it is preferable that the valve is an electronic valve in order to operate the valve according to the control signal of the controller 16. [

제어부(16)는 온도 측정부(12)를 통하여 측정된 배터리모듈들의 배터리셀들 각각의 온도를 이용하여 배터리모듈들 전체의 평균온도를 계산할 수 있다. 또한, 제어부(16)는 계산된 평균온도와 측정된 배터리모듈들의 배터리셀들 각각의 온도를 이용하여 배터리셀들을 각각 가열하거나 배터리셀들이 전체적으로 냉각되도록 제어할 수 있다. 제어부(16)을 통하여 배터리셀들 각각 가열하거나 배터리셀들을 전체적으로 냉각시키는 방식에 대하여는 아래의 실시예들을 통하여 자세히 설명하기로 한다. The control unit 16 may calculate the average temperature of the entire battery modules using the temperatures of the battery cells of the battery modules measured through the temperature measuring unit 12. [ In addition, the control unit 16 can heat the battery cells or control the battery cells to be totally cooled by using the calculated average temperature and the temperature of each of the battery cells of the measured battery modules. A method of heating each battery cell through the control unit 16 or cooling the battery cells as a whole will now be described in detail with reference to the following embodiments.

이하 본 발명의 실시예들은 본 발명의 이해를 돕기 위한 것으로 본 발명이 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다.
Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to the following examples.

실시예 1: 배터리셀의 가열Example 1: Heating of a battery cell

제어부(16)는 배터리셀들 전체의 평균온도와 미리 설정된 배터리셀의 적정온도를 비교하여 상기 평균온도가 상기 적정온도보다 낮은 경우에는, 상기 평균온도와 상기 배터리셀들의 측정된 온도를 각각 비교하여 상기 평균온도보다 온도가 낮은 배터리셀이 가열되도록 할 수 있다. The control unit 16 compares the average temperature of all the battery cells with the predetermined temperature of the battery cell, and when the average temperature is lower than the predetermined temperature, the controller 16 compares the average temperature with the measured temperature of the battery cells The battery cell having a temperature lower than the average temperature may be heated.

이 경우, 상기 평균온도에서 미리 설정된 제1 온도를 뺀 온도보다 온도가 낮은 배터리셀은 제1 가열속도로 가열되도록 하며, 상기 평균온도보다는 온도가 낮고 상기 평균온도에서 미리 설정된 제1 온도를 뺀 온도보다는 온도가 높은 배터리셀은 제2 가열속도로 가열되도록 할 수 있다. In this case, the battery cell having a temperature lower than the temperature obtained by subtracting the predetermined first temperature from the average temperature is heated to a first heating rate, and a temperature lower than the average temperature and a temperature obtained by subtracting a predetermined first temperature from the average temperature A battery cell having a higher temperature than the first heating rate may be heated to a second heating rate.

제1 가열속도는 제2 가열속도보다 빠를 수 있고, 이는 제1 가열속도로 가열되는 배터리셀의 온도보다 제2 가열속도로 가열되는 배터리셀의 온도가 낮기 때문에 빠르게 배터리셀의 온도를 상승시키기 위함이다. 이와 같은 과정을 거쳐 상기 평균온도가 상기 적정온도와 일치할 때까지 제어부(16)는 가열부(14)가 배터리셀을 가열하도록 제어한다. The first heating rate may be faster than the second heating rate because the temperature of the battery cell heated at the second heating rate is lower than the temperature of the battery cell heated at the first heating rate, to be. The control unit 16 controls the heating unit 14 to heat the battery cell until the average temperature coincides with the appropriate temperature.

또한, 제어부(16)의 제어에 의하여 가열부(14)가 배터리셀을 가열하는 경우, 제어부(16)는 제1 공기공급 제어부(50) 및 제2 공기공급 제어부(60)를 동시에 제어하거나 공기 공급부(30)를 제어하여 본체(10) 내부로 공기가 공급되지 않도록 할 수 있다. 이와 동시에 제어부(16)는 제1 공기배출 제어부(70) 및 제2 공기배출 제어부(80)를 동시에 제어하거나 공기 배출부(40)를 제어하여 본체(10) 내부에서 공기가 배출되지 않도록 한다. 이는 본체(10) 내부를 밀폐하여 배터리셀을 가열함으로써 배터리셀의 가열효율을 증대시키기 위함이다.
When the heating unit 14 heats the battery cell under the control of the control unit 16, the control unit 16 controls the first air supply control unit 50 and the second air supply control unit 60 at the same time, The supply unit 30 may be controlled to prevent air from being supplied into the main body 10. [ At the same time, the control unit 16 simultaneously controls the first air discharge control unit 70 and the second air discharge control unit 80 or controls the air discharge unit 40 so that air is not discharged from the main body 10. This is to increase the heating efficiency of the battery cell by sealing the inside of the main body 10 to heat the battery cell.

실시예 2: 배터리셀들의 냉각Example 2 Cooling of Battery Cells

제어부(16)는 배터리셀들 전체의 평균온도와 미리 설정된 배터리셀의 적정온도를 비교하여 상기 평균온도가 상기 적정온도보다는 높고, 미리 설정된 배터리셀의 적정온도에 미리 설정된 제2 온도를 더한 온도보다 낮은 경우에는, 제1 공기공급 제어부(50)를 제어하여 외부로부터 공기 공급부(30)로 공기가 공급될 수 있도록 하고, 제2 공기공급 제어부(60)를 제어하여 공기 냉각부(20)로부터 공기 공급부(30)로 공기가 공급되지 않도록 하며 공기 공급부(30)를 제어하여 본체(10) 내부로 공기가 공급되도록 한다. 이는 외부의 공기만이 본체(10) 내부로 공급되게 하기 위함이다. The control unit 16 compares the average temperature of the entire battery cells with the predetermined temperature of the battery cell and determines whether the average temperature is higher than the proper temperature and the predetermined temperature plus a predetermined second temperature The air is supplied from the outside to the air supply unit 30 by controlling the first air supply control unit 50 and the air is supplied from the air cooling unit 20 by controlling the second air supply control unit 60, So that air is not supplied to the supply unit 30 and air is supplied to the inside of the main body 10 by controlling the air supply unit 30. This is to allow only outside air to be supplied into the main body 10.

이와 동시에 제어부(16)는 공기 배출부(40)를 제어하여 본체(10) 내부로부터 공기가 배출되도록 하며, 제1 공기배출 제어부(70)를 제어하여 공기 배출부(40)로부터 공기 냉각부(20)로 공기가 배출되지 않도록 하고, 제2 공기배출 제어부(80)를 제어하여 공기 배출부(40)로부터 외부로만 공기가 배출되도록 한다. At the same time, the control unit 16 controls the air discharge unit 40 to discharge air from the inside of the main body 10, and controls the first air discharge control unit 70 to discharge air from the air discharge unit 40 20 so that the air is discharged only from the air discharge unit 40 to the outside by controlling the second air discharge control unit 80.

이와 같은 과정을 통하여 본 발명의 실시예에 따른 배터리모듈 온도제어시스템(100)은 외부의 공기만을 이용하여 배터리모듈들의 배터리셀들을 냉각할 수 있고, 제어부(16)는 상기 평균온도가 상기 적정온도와 일치할 때까지 상기 과정을 반복하여 배터리셀들을 냉각한다. Through this process, the battery module temperature control system 100 according to the embodiment of the present invention can cool the battery cells of the battery modules using only the external air, and the controller 16 can control the temperature of the battery modules, The process is repeated until the battery cells coincide with each other.

또한, 제어부(16)는 배터리셀들이 냉각되는 중에도 온도 측정부(12)를 통하여 측정된 배터리셀들의 온도를 미리 설정된 배터리셀의 적정온도와 각각 비교하여 적정온도보다 온도가 낮은 배터리셀이 미리 설정된 배터리셀의 적정온도와 일치하도록 배터리셀을 가열할 수 있다. 배터리셀들의 냉각과 배터리 셀의 가열을 동시에 수행함으로써 배터리셀들 간의 온도 편차를 줄일 수 있고, 온도 편차를 줄임으로써 배터리모듈의 성능을 향상시킬 수 있다.
Also, the controller 16 compares the measured temperature of the battery cells through the temperature measuring unit 12 with the predetermined temperature of the predetermined battery cell while the battery cells are being cooled, The battery cell can be heated to match the proper temperature of the battery cell. The cooling of the battery cells and the heating of the battery cell are performed at the same time so that the temperature deviation between the battery cells can be reduced and the performance of the battery module can be improved by reducing the temperature deviation.

실시예 3: 배터리셀들의 급속 냉각Example 3: Rapid cooling of battery cells

제어부(16)는 배터리셀들 전체의 평균온도와 미리 설정된 배터리셀의 적정온도에 미리 설정된 제2 온도를 더한 온도보다 높은 경우에는, 제1 공기공급 제어부(50)를 제어하여 외부로부터 공기 공급부(30)로 공기가 공급되지 않도록 하고, 제2 공기공급 제어부(60)를 제어하여 공기 냉각부(20)로부터 공기 공급부(30)로 공기가 공급되도록 하며, 공기 공급부(30)를 제어하여 본체(10) 내부로 공기가 공급되도록 할 수 있다. 이는 냉각부(20)를 통하여 냉각된 공기만이 본체(10) 내부로 공급되게 하기 위함이다. The control unit 16 controls the first air supply control unit 50 to supply the air to the air supply unit (not shown) by controlling the first air supply control unit 50 when the average temperature of the entire battery cells is higher than the predetermined temperature plus a preset second temperature 30 so that air is not supplied to the air supply unit 30 and the second air supply control unit 60 is controlled to supply air from the air cooling unit 20 to the air supply unit 30, 10). This is because only the air cooled through the cooling unit 20 is supplied into the main body 10.

이와 동시에 제어부(16)은 공기 배출부(40)를 제어하여 본체(10) 내부로부터 공기가 배출되도록 하며, 제1 공기배출 제어부(70)를 제어하여 공기 배출부(40)로부터 공기 냉각부(20)로 공기가 배출되도록 하고, 제2 공기배출 제어부(80)를 제어하여 공기 배출부(40)로부터 외부로 공기가 배출되지 않도록 할 수 있다. 이는 본체(10) 내부에서 배터리셀들을 냉각시킨 공기가 냉각부(20)만으로 배출되게 하기 위함이다. At the same time, the control unit 16 controls the air discharge unit 40 to discharge the air from the inside of the main body 10, and controls the first air discharge control unit 70 to discharge air from the air discharge unit 40 20, and controls the second air discharge control unit 80 so that air is not discharged from the air discharge unit 40 to the outside. This is to allow the air cooled in the battery cells in the main body 10 to be discharged only through the cooling unit 20.

이와 같은 과정을 통하여 본 발명의 실시예에 따른 배터리모듈 온도제어시스템(100)은 냉각부(20)를 통하여 냉각된 공기만을 이용하여 배터리셀들을 냉각할 수 있고, 제어부(16)는 상기 평균온도가 상기 적정온도와 일치할 때까지 상기 과정을 반복하여 배터리셀들을 냉각한다.Through the above process, the battery module temperature control system 100 according to the embodiment of the present invention can cool the battery cells using only the cooled air through the cooling unit 20, The battery cells are cooled by repeating the process until the temperature of the battery cells coincides with the predetermined temperature.

결국 공기 냉각부(20)에 의하여 냉각된 공기는 제2 공기공급 제어부(60), 공기 공급부(30), 본체(10), 공기 배출부(40) 및 제1 공기배출 제어부(70)를 거쳐 다시 공기 냉각부(20)로 순환될 수 있다. 냉각된 공기만을 이용하여 배터리셀들을 냉각함으로써 외부의 공기만을 이용하여 배터리셀들을 냉각하는 경우보다 빠른 시간내에 배터리셀들의 온도를 낮추는 것이 가능하다. The air cooled by the air cooling unit 20 flows through the second air supply control unit 60, the air supply unit 30, the main body 10, the air discharge unit 40 and the first air discharge control unit 70 And then circulated to the air cooling unit 20 again. It is possible to lower the temperature of the battery cells in a shorter time than when cooling the battery cells using only the outside air by cooling the battery cells using only the cooled air.

또한, 제어부(16)는 배터리셀들이 냉각되는 중에도 온도 측정부(12)를 통하여 측정된 배터리셀들의 온도를 미리 설정된 배터리셀의 적정온도와 각각 비교하여 적정온도보다 온도가 낮은 배터리셀이 미리 설정된 배터리셀의 적정온도와 일치하도록 배터리셀을 가열할 수 있다. 배터리셀들의 냉각과 배터리 셀의 가열을 동시에 수행함으로써 배터리셀들 간의 온도 편차를 줄일 수 있고, 온도 편차를 줄임으로써 배터리모듈의 성능을 향상시킬 수 있다. Also, the controller 16 compares the measured temperature of the battery cells through the temperature measuring unit 12 with the predetermined temperature of the predetermined battery cell while the battery cells are being cooled, The battery cell can be heated to match the proper temperature of the battery cell. The cooling of the battery cells and the heating of the battery cell are performed at the same time so that the temperature deviation between the battery cells can be reduced and the performance of the battery module can be improved by reducing the temperature deviation.

아래에서는 본 발명의 실시예에 따른 배터리모듈 온도제어방법에 대하여 설명한다.
Hereinafter, a battery module temperature control method according to an embodiment of the present invention will be described.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 배터리셀 온도제어방법의 흐름도이다. 3 is a flowchart of a method of controlling a battery cell temperature according to an embodiment of the present invention.

도 3을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 배터리셀 온도제어방법은 우선 복수 개의 배터리셀들의 각각의 온도를 측정하고, 배터리셀들의 평균온도를 계산한다(S11). 배터리셀들 각각의 온도는 온도 측정부(12)를 통하여 측정되고, 제어부(16)는 측정된 각각의 배터리셀들 온도를 이용하여 배터리셀들 전체의 평균온도를 계산한다. Referring to FIG. 3, a method for controlling a temperature of a battery cell according to an embodiment of the present invention includes measuring a temperature of each of a plurality of battery cells and calculating an average temperature of the battery cells (S11). The temperature of each of the battery cells is measured through the temperature measuring unit 12, and the controller 16 calculates the average temperature of the entire battery cells using the measured temperatures of the battery cells.

다음으로 제어부(16)는 평균온도와 미리 설정된 배터리셀의 적정온도를 비교한다(S12). 평균온도가 적정온도보다 낮은 경우에는 제어부(16)는 평균온도와 배터리셀들의 측정된 온도를 각각 비교하여 평균온도보다 온도가 낮은 배터리셀이 가열되도록 한다(S13). 제어부(16)는 배터리셀들이 수용되어 있는 본체(10) 내부로 공기의 유출입이 되지 않도록 제어한 상태에서 가열부(14)를 제어하여 가열부(14)가 배터리셀을 가열하도록 한다. Next, the controller 16 compares the average temperature with the predetermined temperature of the battery cell (S12). If the average temperature is lower than the proper temperature, the control unit 16 compares the average temperature with the measured temperature of the battery cells, respectively, so that the battery cells having a temperature lower than the average temperature are heated (S13). The control unit 16 controls the heating unit 14 so that the heating unit 14 heats the battery cells in a state in which the air is prevented from flowing into and out of the main body 10 containing the battery cells.

일 예로 배터리셀의 가열은 평균온도에서 미리 설정된 제1 온도를 뺀 온도보다 온도가 낮은 배터리셀은 제1 가열속도로 가열되도록 하며, 평균온도보다는 온도가 낮고 평균온도에서 미리 설정된 제1 온도를 뺀 온도보다는 온도가 높은 배터리셀은 제2 가열속도로 가열되도록 한다. 이 경우 제1 가열속도는 제2 가열속도보다 빠르다. 이는 상대적으로 온도가 더욱 낮은 배터리셀의 온도를 빠르게 상승시키기 위함이다. For example, the heating of the battery cell causes the battery cell having a temperature lower than the temperature obtained by subtracting the predetermined first temperature from the average temperature to be heated to the first heating rate, and the temperature is lower than the average temperature and the first temperature A battery cell having a higher temperature than the temperature is heated to a second heating rate. In this case, the first heating rate is faster than the second heating rate. This is to rapidly raise the temperature of the battery cell, which is relatively lower in temperature.

다음으로 제어부(16) 평균온도와 적정온도를 비교하여 평균온도와 적정온도가 일치할 때까지 평균온도보다 온도가 낮은 배터리셀의 가열을 반복한다(S14).
Next, the average temperature of the control unit 16 is compared with the optimum temperature, and the heating of the battery cell having the temperature lower than the average temperature is repeated until the average temperature and the optimum temperature coincide (S14).

도 4은 본 발명의 다른 실시예에 따른 배터리셀 온도제어방법의 흐름도이다. 4 is a flowchart of a method of controlling a battery cell temperature according to another embodiment of the present invention.

도 4를 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 배터리셀 온도제어방법은 복수 개의 배터리셀들의 온도를 각각 측정하고, 배터리셀들의 평균온도를 구한다(S21). 배터리셀들 각각의 온도는 온도 측정부(12)를 통하여 측정되고, 제어부(16)는 측정된 각각의 배터리셀들 온도를 이용하여 배터리셀들 전체의 평균온도를 계산한다. Referring to FIG. 4, in a method of controlling a battery cell temperature according to another embodiment of the present invention, a temperature of each of a plurality of battery cells is measured, and an average temperature of the battery cells is obtained (S21). The temperature of each of the battery cells is measured through the temperature measuring unit 12, and the controller 16 calculates the average temperature of the entire battery cells using the measured temperatures of the battery cells.

다음으로 제어부(16)는 평균온도와 미리 설정된 배터리셀의 적정온도를 비교한다(S22). Next, the control unit 16 compares the average temperature with the predetermined temperature of the battery cell (S22).

평균온도가 적정온도보다는 높고, 미리 설정된 배터리셀의 적정온도에 미리 설정된 제2 온도를 더한 온도보다 낮은 경우에는, 제어부(16)는 배터리셀들이 수용되어 있는 본체(10) 내부로 대기 중의 일반 공기만이 유출입되도록 제어한 상태에서 대기 중의 일반 공기만을 이용하여 평균온도와 적정온도가 일치할 때까지 배터리셀들을 냉각한다. 또한, 평균온도가 적정온도에 미리 설정된 제2 온도를 더한 온도보다 높은 경우에는, 제어부(16)는 배터리셀들이 수용되어 있는 본체(10) 내부로 냉각부(20)를 통하여 냉각된 공기만이 유출입되도록 제어한 상태에서 냉각된 공기만을 이용하여 배터리셀들을 냉각한다(S23). 이는 배터리모듈의 온도를 빠르게 낮추기 위함이다. When the average temperature is higher than the proper temperature and lower than the predetermined temperature plus a preset second temperature, the control unit 16 controls the inside of the main body 10, in which the battery cells are accommodated, Only the ordinary air in the atmosphere is used and the battery cells are cooled until the average temperature and the appropriate temperature coincide with each other. When the average temperature is higher than the predetermined temperature plus a predetermined second temperature, the control unit 16 determines that only the air cooled through the cooling unit 20 into the main body 10 containing the battery cells The battery cells are cooled using only the cooled air while being controlled to flow in and out (S23). This is to quickly lower the temperature of the battery module.

배터리셀들이 냉각되는 중에도 제어부(16)는 온도 측정부(12)를 통하여 측정된 배터리셀들의 온도를 미리 설정된 배터리셀의 적정온도와 각각 비교한다(S24). During the cooling of the battery cells, the control unit 16 compares the measured temperature of the battery cells through the temperature measuring unit 12 with the predetermined temperature of the predetermined battery cell, respectively (S24).

제어부(16)는 적정온도보다 온도가 낮은 배터리셀이 미리 설정된 배터리셀의 적정온도와 일치하도록 배터리셀을 가열할 수 있다(S25). 즉, 제어부(16)는 가열부(14)를 제어하여 가열부(14)가 배터리셀을 가열하도록 한다. The control unit 16 may heat the battery cell so that the battery cell having a temperature lower than the proper temperature matches the preset temperature of the battery cell (S25). That is, the control unit 16 controls the heating unit 14 so that the heating unit 14 heats the battery cell.

본 발명의 실시예에 따른 배터리셀 온도제어방법은 배터리셀들의 냉각과 배터리 셀의 가열을 동시에 수행함으로써 배터리셀들 간의 온도 편차를 줄일 수 있고, 온도 편차를 줄임으로써 배터리모듈의 성능을 향상시킬 수 있다.
The method of controlling the temperature of the battery cell according to the embodiment of the present invention can reduce the temperature deviation between battery cells by simultaneously cooling the battery cells and heating the battery cells, have.

이상에서 본 발명에 따른 실시예들이 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 분야에서 통상적 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 범위의 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 다음의 특허청구범위에 의해서 정해져야 할 것이다.
While the invention has been shown and described with reference to certain preferred embodiments thereof, it will be understood by those skilled in the art that various changes and modifications may be made without departing from the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims. Accordingly, the true scope of the present invention should be determined by the following claims.

100: 배터리셀 온도제어시스템 10: 본체
12: 온도 측정부 14: 가열부
16: 제어부 20: 냉각부
30: 공기 공급부 40: 공기 배출부
50: 제1 공기공급 제어부 60: 제2 공기공급 제어부
70: 제1 공기배출 제어부 80: 제2 공기배출 제어부 100: battery cell temperature control system 10:
12: Temperature measuring part 14: Heating part
16: control unit 20: cooling unit
30: air supply unit 40: air discharge unit
50: first air supply controller 60: second air supply controller
70: first air discharge control part 80: second air discharge control part

Claims (9)

복수 개의 배터리모듈들을 내부에 수용하기 위한 본체;
상기 배터리모듈들에 각각 수용된 복수 개의 배터리셀들 각각의 온도를 각각 측정하기 위한 온도 측정부;
상기 배터리셀들 각각을 가열하기 위한 가열부;
공기를 냉각하여 냉각된 공기를 공급하기 위한 냉각부;
상기 본체 내부로 상기 배터리셀들을 냉각할 수 있는 공기를 공급하기 위한 공기 공급부;
상기 배터리셀들을 냉각한 공기를 상기 본체 내부로부터 배출하기 위한 공기 배출부;
외부로부터 상기 공기 공급부로 공급되는 공기의 공급여부를 제어하기 위한 제1 공기공급 제어부;
상기 공기 냉각부로부터 상기 공기 공급부로 공급되는 공기의 공급여부를 제어하기 위한 제2 공기공급 제어부;
상기 공기 배출부로부터 상기 공기 냉각부로 배출되는 공기의 배출여부를 제어하기 위한 제1 공기배출 제어부;
상기 공기 배출부로부터 외부로 배출되는 공기의 배출여부를 제어하기 위한 제2 공기배출 제어부; 및
상기 온도 측정부를 통하여 측정된 상기 배터리셀들 각각의 온도를 이용하여 상기 배터리셀들 전체의 평균온도를 계산하고, 상기 평균온도와 상기 배터리셀의 온도를 이용하여 상기 배터리셀을 가열하거나 상기 배터리셀들을 냉각되도록 제어하는 제어부를 포함하고,
상기 제어부는 상기 평균온도와 미리 설정된 배터리셀의 적정온도를 비교하여 상기 평균온도가 상기 적정온도보다 낮은 경우에는,
상기 평균온도와 상기 배터리셀들의 측정된 온도를 각각 비교하여 상기 평균온도보다 온도가 낮은 배터리셀이 가열되도록 하고,
상기 평균온도에서 미리 설정된 제1 온도를 뺀 온도보다 온도가 낮은 배터리모듈은 제1 가열속도(heating rate)로 가열되도록 하며,
상기 평균온도보다는 온도가 낮고 상기 평균온도에서 미리 설정된 제1 온도를 뺀 온도보다는 온도가 높은 배터리셀은 제2 가열속도(heating rate)로 가열되도록 하고,
상기 평균온도가 상기 적정온도와 일치할 때까지 상기 가열부가 가열하도록 하며,
상기 제1 가열속도는 상기 제2 가열속도보다 빠른, 배터리셀 온도제어시스템.
A body for accommodating a plurality of battery modules therein;
A temperature measuring unit for measuring a temperature of each of the plurality of battery cells respectively accommodated in the battery modules;
A heating unit for heating each of the battery cells;
A cooling unit for cooling the air to supply the cooled air;
An air supply unit for supplying air into the body to cool the battery cells;
An air outlet for discharging the air that has cooled the battery cells from the inside of the main body;
A first air supply control unit for controlling whether air supplied from the outside to the air supply unit is supplied;
A second air supply control unit for controlling whether air supplied from the air cooling unit to the air supply unit is supplied;
A first air discharge control unit for controlling whether the air discharged from the air discharge unit to the air cooling unit is discharged;
A second air discharge control unit for controlling whether or not air discharged from the air discharge unit to the outside is discharged; And
Calculating an average temperature of all of the battery cells using the temperature of each of the battery cells measured through the temperature measuring unit, heating the battery cell using the average temperature and the temperature of the battery cell, And a control unit for controlling the cooling unit
Wherein the controller compares the average temperature with an appropriate temperature of a predetermined battery cell, and when the average temperature is lower than the predetermined temperature,
Comparing the average temperature with the measured temperature of the battery cells to heat the battery cell having a temperature lower than the average temperature,
A battery module having a temperature lower than a temperature obtained by subtracting a predetermined first temperature from the average temperature is heated at a first heating rate,
A battery cell having a temperature lower than the average temperature and a temperature higher than a temperature obtained by subtracting the predetermined first temperature from the average temperature is heated to a second heating rate,
Allowing the heating unit to heat until the average temperature coincides with the appropriate temperature,
Wherein the first heating rate is faster than the second heating rate.
삭제delete 제1항에 있어서,
상기 가열부가 상기 배터리셀을 가열하는 경우,
상기 제어부는,
상기 제1 공기공급 제어부 및 상기 제2 공기공급 제어부를 동시에 제어하거나 상기 공기 공급부를 제어하여 상기 본체 내부로 공기가 공급되지 않도록 하고,
상기 제1 공기배출 제어부 및 상기 제2 공기배출 제어부를 동시에 제어하거나 상기 공기 배출부를 제어하여 상기 본체 내부에서 공기가 배출되지 않도록 하는, 배터리셀 온도제어시스템.
The method according to claim 1,
When the heating unit heats the battery cell,
Wherein,
The first air supply control unit and the second air supply control unit are simultaneously controlled or the air supply unit is controlled to prevent air from being supplied into the main body,
Wherein the control unit controls the first air discharge control unit and the second air discharge control unit simultaneously or controls the air discharge unit to prevent air from being discharged from the inside of the main body.
제1항에 있어서,
상기 제어부는
상기 평균온도와 미리 설정된 배터리셀의 적정온도를 비교하여 상기 평균온도가 상기 적정온도보다는 높고, 미리 설정된 배터리셀의 적정온도에 미리 설정된 제2 온도를 더한 온도보다 낮은 경우에는,
상기 제1 공기공급 제어부를 제어하여 외부로부터 상기 공기 공급부로 공기가 공급될 수 있도록 하고,
상기 제2 공기공급 제어부를 제어하여 상기 공기 냉각부로부터 상기 공기 공급부로 공기가 공급되지 않도록 하며,
상기 공기 공급부를 제어하여 상기 본체 내부로 공기가 공급되도록 하고,
상기 공기 배출부를 제어하여 상기 본체 내부로부터 공기가 배출되도록 하며,
상기 제1 공기배출 제어부를 제어하여 상기 공기 배출부로부터 상기 공기 냉각부로 공기가 배출되지 않도록 하고,
상기 제2 공기배출 제어부를 제어하여 상기 공기 배출부로부터 외부로만 공기가 배출되도록 하여, 상기 평균온도가 미리 설정된 배터리셀의 적정온도와 일치할때까지 상기 배터리셀들을 냉각시키는, 배터리셀 온도제어시스템.
The method according to claim 1,
The control unit
If the average temperature is higher than the predetermined temperature and lower than a predetermined temperature plus a preset second temperature by comparing the average temperature with an appropriate temperature of the predetermined battery cell,
The first air supply control unit is controlled to supply air from the outside to the air supply unit,
And controls the second air supply control unit to prevent air from being supplied from the air cooling unit to the air supply unit,
The air supply unit is controlled to supply air into the main body,
The air discharge unit is controlled to discharge air from the inside of the main body,
The first air discharge control unit is controlled to prevent air from being discharged from the air discharge unit to the air cooling unit,
And controls the second air discharge control unit to cool the battery cells until the average temperature coincides with a preset temperature of the battery cell by allowing air to be discharged only from the air discharge unit to the outside, .
제1항에 있어서,
상기 제어부는
상기 평균온도와 미리 설정된 배터리셀의 적정온도에 미리 설정된 제2 온도를 더한 온도보다 높은 경우에는,
상기 제1 공기공급 제어부를 제어하여 외부로부터 상기 공기 공급부로 공기가 공급되지 않도록 하고,
상기 제2 공기공급 제어부를 제어하여 상기 공기 냉각부로부터 상기 공기 공급부로 공기가 공급되도록 하며,
상기 공기 공급부를 제어하여 상기 본체 내부로 공기가 공급되도록 하고,
상기 공기 배출부를 제어하여 상기 본체 내부로부터 공기가 배출되도록 하며,
상기 제1 공기배출 제어부를 제어하여 상기 공기 배출부로부터 상기 공기 냉각부로 공기가 배출되도록 하고,
상기 제2 공기배출 제어부를 제어하여 상기 공기 배출부로부터 외부로 공기가 배출되지 않도록 하여, 상기 평균온도가 미리 설정된 배터리셀의 적정온도와 일치할때까지 상기 배터리셀들을 냉각시키며,
상기 공기 냉각부에 의하여 냉각된 공기는 상기 제2 공기공급 제어부, 상기 공기 공급부, 상기 본체, 상기 공기 배출부 및 상기 제1 공기배출 제어부를 거쳐 다시 상기 공기 냉각부로 순환되는, 배터리셀 온도제어시스템.
The method according to claim 1,
The control unit
When the average temperature is higher than a predetermined temperature plus a preset second temperature,
The first air supply control unit is controlled to prevent air from being supplied from the outside to the air supply unit,
And controls the second air supply control unit to supply air from the air cooling unit to the air supply unit,
The air supply unit is controlled to supply air into the main body,
The air discharge unit is controlled to discharge air from the inside of the main body,
And controls the first air discharge control unit to discharge air from the air discharge unit to the air cooling unit,
And controls the second air discharge control unit to cool the battery cells until the average temperature coincides with a preset temperature of the battery cell,
Wherein the air cooled by the air cooling unit is circulated back to the air cooling unit via the second air supply control unit, the air supply unit, the main body, the air discharge unit, and the first air discharge control unit, .
복수 개의 배터리셀들 각각의 온도를 측정하고, 상기 배터리셀들의 평균온도를 계산하는 단계;
상기 평균온도와 미리 설정된 배터리셀의 적정온도를 비교하는 단계;
상기 평균온도가 상기 적정온도보다 낮은 경우에는 상기 평균온도와 상기 배터리셀들의 측정된 온도를 각각 비교하여 상기 평균온도보다 온도가 낮은 배터리셀이 가열되도록 하는 단계; 및
상기 평균온도와 상기 적정온도를 비교하여 상기 평균온도와 상기 적정온도가 일치할 때까지 상기 평균온도보다 온도가 낮은 배터리셀의 가열을 반복하는 단계를 포함하고,
상기 평균온도가 상기 적정온도보다 낮은 경우에는 상기 평균온도와 상기 배터리셀들의 측정된 온도를 각각 비교하여 상기 평균온도보다 온도가 낮은 배터리셀이 가열되도록 하는 단계는,
상기 평균온도에서 미리 설정된 제1 온도를 뺀 온도보다 온도가 낮은 배터리셀은 제1 가열속도(heating rate)로 가열되도록 하며,
상기 평균온도보다는 온도가 낮고 상기 평균온도에서 미리 설정된 제1 온도를 뺀 온도보다는 온도가 높은 배터리셀은 제2 가열속도(heating rate)로 가열되도록 하는 단계를 포함하고,
상기 제1 가열속도는 상기 제2 가열속도보다 빠른, 배터리셀 온도제어방법.
Measuring the temperature of each of the plurality of battery cells and calculating an average temperature of the battery cells;
Comparing the average temperature with a predetermined temperature of a predetermined battery cell;
Comparing the average temperature with the measured temperature of the battery cells to heat the battery cell having a temperature lower than the average temperature when the average temperature is lower than the predetermined temperature; And
Comparing the average temperature with the appropriate temperature, and repeating heating of the battery cell having a temperature lower than the average temperature until the average temperature and the appropriate temperature coincide,
Comparing the average temperature with the measured temperature of the battery cells to heat the battery cell having a temperature lower than the average temperature, if the average temperature is lower than the predetermined temperature,
A battery cell having a temperature lower than a temperature obtained by subtracting the predetermined first temperature from the average temperature is heated to a first heating rate,
The battery cell having a temperature lower than the average temperature and a temperature higher than a temperature obtained by subtracting the predetermined first temperature from the average temperature, is heated to a second heating rate,
Wherein the first heating rate is faster than the second heating rate.
삭제delete 복수 개의 배터리셀들의 온도를 각각 측정하고, 상기 배터리셀들의 평균온도를 구하는 단계;
상기 평균온도와 미리 설정된 배터리셀의 적정온도를 비교하는 단계;
상기 평균온도가 상기 적정온도보다는 높고 미리 설정된 배터리셀의 적정온도에 미리 설정된 제2 온도를 더한 온도보다 낮은 경우에는 대기 중의 일반 공기만을 이용하여 상기 평균온도와 상기 적정온도가 일치할 때까지 상기 배터리셀들을 냉각하고, 상기 평균온도가 상기 적정온도에 미리 설정된 제2 온도를 더한 온도보다 높은 경우에는 대기 중의 일반 공기를 냉각하여 냉각된 공기만을 이용하여 상기 배터리셀들을 냉각하는 단계;
상기 배터리셀들이 냉각되는 중에도 상기 배터리셀들의 온도를 상기 배터리셀의 적정온도와 각각 비교하는 단계; 및
상기 적정온도보다 온도가 낮은 배터리셀이 상기 적정온도와 일치하도록 가열하는 단계를 포함하는, 배터리셀 온도제어방법.
Measuring a temperature of each of the plurality of battery cells and obtaining an average temperature of the battery cells;
Comparing the average temperature with a predetermined temperature of a predetermined battery cell;
When the average temperature is higher than the predetermined temperature and lower than a predetermined temperature plus a preset second temperature, only the general air in the atmosphere is used, and the temperature of the battery Cooling the cells and cooling the atmospheric general air to cool the battery cells using only cooled air if the average temperature is higher than the predetermined temperature plus a predetermined second temperature;
Comparing the temperature of the battery cells to the appropriate temperature of the battery cell while the battery cells are being cooled; And
And heating the battery cell so that a battery cell having a temperature lower than the appropriate temperature matches the predetermined temperature.
삭제delete
KR1020140057588A 2014-05-14 2014-05-14 System and method for controlling temperature of battery cell KR101589437B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020140057588A KR101589437B1 (en) 2014-05-14 2014-05-14 System and method for controlling temperature of battery cell

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020140057588A KR101589437B1 (en) 2014-05-14 2014-05-14 System and method for controlling temperature of battery cell

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20150130696A KR20150130696A (en) 2015-11-24
KR101589437B1 true KR101589437B1 (en) 2016-01-28

Family

ID=54844943

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020140057588A KR101589437B1 (en) 2014-05-14 2014-05-14 System and method for controlling temperature of battery cell

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101589437B1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20180085123A (en) 2017-01-17 2018-07-26 주식회사 피플웍스 Battery Pack with Function of Temperature Control
KR20190074712A (en) 2017-12-20 2019-06-28 주식회사 피플웍스 Battery Cell Module Assembly

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101924527B1 (en) 2016-06-16 2018-12-03 주식회사 엘지화학 Energy storage system and temperature control method for the same
KR102312926B1 (en) 2017-10-19 2021-10-14 주식회사 엘지화학 Heater control system of battery pack of parallel connection structure
KR101873263B1 (en) * 2017-11-06 2018-08-02 엔디티엔지니어링(주) Street light with battery cooling
KR102020003B1 (en) 2018-05-29 2019-09-10 한국기계연구원 System for controlling temperature of battery cell and battery pack
KR102054202B1 (en) * 2018-11-16 2019-12-10 (주)아이비티 System for Cell Temperature Balancing of Battery Pack
KR102669124B1 (en) * 2021-11-08 2024-05-23 엘지전자 주식회사 Energy Storage System

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005093434A (en) 2003-09-12 2005-04-07 Ford Global Technologies Llc Cooling system of vehicle battery
JP2005254974A (en) 2004-03-11 2005-09-22 Toyota Motor Corp Vehicular temperature adjustment system

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20130079763A (en) * 2012-01-03 2013-07-11 현대모비스 주식회사 Battery cooling apparatus and operation method thereof

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005093434A (en) 2003-09-12 2005-04-07 Ford Global Technologies Llc Cooling system of vehicle battery
JP2005254974A (en) 2004-03-11 2005-09-22 Toyota Motor Corp Vehicular temperature adjustment system

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20180085123A (en) 2017-01-17 2018-07-26 주식회사 피플웍스 Battery Pack with Function of Temperature Control
KR20190074712A (en) 2017-12-20 2019-06-28 주식회사 피플웍스 Battery Cell Module Assembly

Also Published As

Publication number Publication date
KR20150130696A (en) 2015-11-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101589437B1 (en) System and method for controlling temperature of battery cell
US8395358B2 (en) Method for managing the heat in an electric battery
US8338012B2 (en) Method for managing the heat in an electric battery
KR102053989B1 (en) Temperature control apparatus and method for energy storage system
CN106941183B (en) Fuel cell system and fuel cell vehicle
US8920952B2 (en) Battery pack assembly
US11605849B2 (en) Thermal management system for high power electrical equipment
KR102052241B1 (en) System and method for battery management using Balancing battery
KR101364184B1 (en) Partial cooling system and method for electric vechele medium and large sized battery
KR101943536B1 (en) Apparatus for Regulating Temperature of Battery for Vehicle
BR112012030022B1 (en) fuel cell system and control method for the same
KR20060027578A (en) System for controlling temperature of secondary battery module
US10594006B2 (en) Battery cooling system and method for controlling the same
KR101816843B1 (en) Cooling Device for Battery Charge/Discharge Device
EP4107536A1 (en) Lithium-ion battery impending failure detection
JP2008140611A (en) Temperature control device of fuel cell system for vehicle
US10333184B2 (en) Heat flux assembly for an energy storage device
KR20060027579A (en) System for controlling temperature of secondary battery module
JP2014120457A (en) Power supply device
JP2020017509A (en) Secondary battery system
KR20230172440A (en) Method and apparatus for controlling temperature of battery pack
KR20100098931A (en) Battery pack for self temperature control electromobile using thermoelectric effect
KR102349646B1 (en) Lithium secondary battery module, lithium secondary battery pack comprising the same, and control method of lithium ion battery
KR102602987B1 (en) Integrated thermal management system for vehicle and control method of the same
EP4117083A1 (en) Secondary battery charging/discharging system including insulation pad, and method for controlling temperature of secondary battery charging/discharging system by using same

Legal Events

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