KR101764611B1 - 차량용 배터리 냉각 시스템 - Google Patents

차량용 배터리 냉각 시스템 Download PDF

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Abstract

본 발명은 차량용 배터리 냉각 시스템에 관한 것으로서, 더욱 상세하게, 냉각수가 저장되는 리저버 탱크 내에 열교환기가 구비되어 리저버 탱크 내에서 열교환기를 흐르는 냉매와 냉각수 사이에 열교환이 이루어짐으로써, 열교환기의 형태를 단순화 할 수 있고, 리저버 탱크, 순환펌프, 배터리 냉각부, 열교환기 사이에 연결되는 조립부품을 줄일 수 있는 차량용 배터리 냉각 시스템에 관한 것이다.
본 발명의 차량용 배터리 냉각 시스템은 제1열교환매체를 저장하는 리저버 탱크(100); 상기 리저버탱크(100)와 연결되는 연결라인(600)에 구비되어 제1열교환매체를 순환시키는 순환펌프(200); 상기 연결라인에 구비되며, 상기 제1열교환매체가 내부를 순환하여 배터리를 냉각시키는 배터리 냉각부(300); 및 제2열교환매체가 유입되는 입구파이프(410) 및 상기 제2열교환매체가 배출되는 출구파이프(420)가 형성되어 상기 제2열교환매체가 내부를 순환하되, 상기 리저버 탱크(100) 내부에 구비되어 상기 리저버 탱크(100)에 저장되는 제1열교환매체와 열교환 되는 열교환기(400); 를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

차량용 배터리 냉각 시스템 {Battery cooling system}
본 발명은 차량용 배터리 냉각 시스템에 관한 것으로서, 더욱 상세하게, 냉각수가 저장되는 리저버 탱크 내에 열교환기가 구비되어 리저버 탱크 내에서 열교환기를 흐르는 냉매와 냉각수 사이에 열교환이 이루어짐으로써, 열교환기의 형태를 단순화 할 수 있고, 리저버 탱크, 순환펌프, 배터리 냉각부, 열교환기 사이에 연결되는 조립부품을 줄일 수 있는 차량용 배터리 냉각 시스템에 관한 것이다.
최근 자동차는 연소식 엔진을 사용하는 자동차에서 환경 친화적이고, 연비를 고려한 또 다른 형태의 자동차, 즉, 하이브리드 자동차나 연료전지 자동차의 개발이 전 세계적으로 활발히 개발되고 있는 실정이다.
하이브리드 자동차는 기존의 엔진과 전기에너지로 구동되는 모터를 연계하여 두 가지의 동력원으로 차량을 구동하는 만큼, 배기가스에 의한 환경오염의 저감과 함께 연비향상의 효과로 인하여 미국과 일본을 중심으로 최근 각광을 받고 있는 현실대안적인 차세대 자동차로 자리매김하고 있다.
일반적으로 하이브리드 차량의 동력원으로는 가솔린 및 디젤로 구동되는 엔진과 보조 동력원으로 모터를 사용하고 있다.
즉, 저속 운전 시는 상기 모터를 동력원으로 하여 주행하고, 일정 속도 이상에서는 동력원을 엔진으로 전환하여 주행하게 된다.
한편, 상기 모터의 구동에 필요한 동력원으로 배터리를 사용하고 있는데, 이러한 배터리는 하이브리드 차량은 물론 전기자동차에서 수명에 중요한 인자로 작용하고 있으므로 이 배터리를 효율적으로 운용하기 위해서는 이에 대한 관리가 철저하게 이루어져야 한다.
그런데 종래의 배터리를 장시간 사용할 경우 배터리로부터 열이 발생하게 되고, 특히 충전 시에는 내부의 온도가 급격히 상승하게 되며, 이와 같이 배터리의 온도 상승은 배터리의 수명을 단축시키게 되고 배터리를 최적의 상태로 사용할 수 없게 되는 것이다.
따라서 상기 배터리의 성능을 유지 및 향상시키기 위하여 냉각장치가 필요하며, 현재 사용되고 있는 배터리 냉각방식은 크게 공냉식과 수냉식으로 나뉜다.
상기 공냉식 냉각방식은 차량의 트렁크 룸에 설치된 배터리케이스에 각각 차량 실내의 공기를 흡입하는 흡입덕트와 이 흡입된 공기를 배출하는 배출덕트를 설치하여 구성되며, 상기 배출덕트에는 원활한 공기흐름을 위하여 별도의 블로어가 추가적으로 설치된다.
따라서 상기 블로어의 작동 시 상기 흡입덕트를 통해 차량 실내의 공기가 배터리케이스 내부로 흡입되며, 흡입된 공기는 배터리를 냉각시킨 후 상기 배출덕트를 통해 배출되는 것이다.
그러나 상기한 공냉식 냉각방법은 공기의 열전달 효율이 낮은 관계로 냉각성능이 떨어지기 때문에 배터리의 효율도 저하될 뿐만 아니라, 그 제어방법에 있어서도 블로어의 팬 속도 제어만을 통하여 배터리 내부의 온도를 제어하기에는 많은 어려움이 있었다.
또한, 점차로 배터리의 용량이 커지는 추세로 볼 때 발열도 증가할 것이고, 따라서 현재의 공냉식 배터리 냉각 시스템으로는 냉각성능을 향상시키는데 한계가 있었다.
한편, 엔진의 냉각수를 이용한 수냉식 냉각 시스템이 있지만, 엔진 냉각수의 온도가 너무 높기 때문에 실용성이 떨어지는 문제가 있다.
아울러, 엔진의 냉각수를 이용한 수냉식 냉각 시스템은 외기와 열교환 하는 라디에이터를 통해 냉각된 엔진의 냉각수를 이용하여 배터리를 냉각시키게 되는데, 이때 여름철의 경우 온도가 높은 외기를 도입하여 냉각수를 냉각해야 하므로 배터리의 냉각효율이 저하되는 문제도 있었다.
상기한 문제점을 해결하기 위해 종래에는 배터리를 수냉식으로 냉각시키기 위해 배터리 측에 배터리 냉각부(30)를 설치하고, 상기 배터리 냉각부(30)와 연결되는 열교환기(40)와 리저버 탱크(10) 및 냉각수 순환펌프(20)가 구비되어 상기 배터리의 온도를 조절하는 수냉식 배터리 냉각 시스템(1)이 제안되었었다.
상기 열교환기(40)는 응축기, 콘덴서, 증발기, 팽창밸브(미도시)로 구성되는 차량의 냉각 시스템과 연결되어 저온의 냉매가 유입되어, 상기 수냉식 배터리 냉각 시스(1)템을 순환하는 냉각수와의 열교환을 통해 냉각수의 온도를 저온으로 유지시킨다.
상기 수냉식 배터리 냉각 시스템(1)에 순환되는 냉각수는 리저버 탱크(10)에 저장되며, 상기 냉각수는 리저버 탱크(10)와 연결되는 연결라인에 구비되어 상기 냉각수를 강제 순환시키는 순환펌프(20)에 의해 순환된다.
도 1에 도시된 바와 같이, 상기 수냉식 배터리 냉각 시스템(1)은 순환펌프(20), 리저버 탱크(10), 배터리 냉각부(30) 및 열교환기(40)로 구성되므로, 냉각수가 순환되는 연결라인(60)에는 별도로 호스 및 클램프 등의 부품이 필요하며, 이에 따라, 부품수가 증가하고 조립공정도 복잡해진다는 단점이 있다.
도 2는 두 가지 열교환매체가 유동되는 열교환기의 일예를 나타낸 사시도로, 상기 열교환기(40)는 제1열교환매체와 제2열교환매체의 온도 차이를 이용하여 열교환 된다.
상기 도 2에 도시한 열교환기(40)는 복수개의 플레이트(45)가 적층되어 제1열교환매체 및 제2열교환매체가 각각 유동되는 제1유동부(46) 및 제2유동부(47)가 형성되고, 제1열교환매체가 유입되는 제1입구파이프(41), 상기 제1열교환매체가 배출되는 제1출구파이프(42), 상기 제2열교환매체가 유입되는 제2입구파이프(43), 및 상기 제2열교환매체가 배출되는 제2출구파이프(44)가 동일한 방향으로 각각 형성된다.
상술한 바와 같이, 상기 열교환기는 두 가지 열교환매체가 유동되어야하므로 구조가 복잡해진다는 단점이 있다.
본 발명은 상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 냉각수가 저장되는 리저버 탱크 내에 열교환기가 구비되어 리저버 탱크 내에서 열교환기를 흐르는 냉매와 냉각수 사이에 열교환이 이루어짐으로써, 열교환기의 형태를 단순화 할 수 있고, 리저버 탱크, 순환펌프, 배터리 냉각부, 열교환기 사이에 연결되는 조립 부품 수를 줄여 원가절감 할 수 있는 차량용 배터리 냉각 시스템을 제공하는 것이다.
또한, 본 발명의 목적은 리저버 탱크 내에 열교환기가 구비됨에 따라, 공간 활용도를 높일 수 있고, 냉각 효율을 향상시킬 수 있는 차량용 배터리 냉각 시스템을 제공하는 것이다.
본 발명의 차량용 배터리 냉각 시스템(10)은 1열교환매체를 저장하는 리저버 탱크(100); 상기 리저버탱크(100)와 연결되는 연결라인(600)에 구비되어 제1열교환매체를 순환시키는 순환펌프(200); 상기 연결라인에 구비되며, 상기 제1열교환매체가 내부를 순환하여 배터리를 냉각시키는 배터리 냉각부(300); 및 제2열교환매체가 유입되는 입구파이프(410) 및 상기 제2열교환매체가 배출되는 출구파이프(420)가 형성되어 상기 제2열교환매체가 내부를 순환하되, 상기 리저버 탱크(100) 내부에 구비되어 상기 리저버 탱크(100)에 저장되는 제1열교환매체와 열교환 되는 열교환기(400); 를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 리저버 탱크(100)는 상기 열교환기(400)의 입구파이프(410) 및 출구파이프(420)가 각각 내측에서 외측으로 삽입되는 입구파이프 삽입홀(110) 및 출구파이프 삽입홀(120)이 형성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 열교환기(400)는 상기 입구파이프(410) 외측 둘레면에 제1체결부(411)가 형성되고, 상기 출구파이프(420) 외측 둘레면에 제2체결부(421)가 형성되며, 상기 제1체결부(411) 및 제2체결부(421)가 각각 상기 리저버 탱크(100) 외측에서 제1고정수단(412) 및 제2고정수단(422)과 체결되어 리저버 탱크(100)에 고정되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 차량용 배터리 냉각 시스템(10)은 상기 제1체결부(411)와 제1고정수단(412)의 체결부위 및 상기 제2체결부(421)와 제2고정수단(422)의 체결부위에 실링부재(500)가 더 구비되는 것을 특징으로 한다.
또, 상기 열교환기(400)는 복수개의 플레이트가 적층되어 형성되는 적층형 플레이트 타입, 튜브와 상기 튜브사이에 개재되는 핀이 구비되어 형성되는 핀 튜브 타입, 또는 이중관이 형성되어 상기 이중관의 내관(401)과 외관(402) 사이 공간으로 제2열교환매체가 유동되며 상기 이중관의 외관(402)과 연통되어 제2열교환매체가 유입되는 입구 파이프(410) 및 배출되는 출구 파이프(420)가 구비되는 이중관 타입으로 형성될 수 있는 것을 특징으로 한다.
이에 따라, 본 발명의 차량용 배터리 냉각 시스템은 냉각수가 저장되는 리저버 탱크 내에 열교환기가 구비되어 리저버 탱크 내에서 열교환기를 흐르는 냉매와 냉각수 사이에 열교환이 이루어짐으로써, 열교환기의 형태를 단순화 할 수 있고, 리저버 탱크, 순환펌프, 배터리 냉각부, 열교환기 사이에 연결되는 조립 부품 수를 줄여 원가절감 할 수 있다는 장점이 있다.
또한, 본 발명의 차량용 배터리 냉각 시스템은 리저버 탱크 내에 열교환기가 구비됨에 따라, 공간 활용도를 높일 수 있고, 냉각 효율을 향상시킬 수 있다는 장점이 있다.
도 1은 종래의 차량용 배터리 냉각 시스템을 나타낸 시스템도.
도 2는 종래 차량용 배터리 냉각 시스템의 열교환기를 나타낸 사시도.
도 3은 본 발명의 차량용 배터리 냉각 시스템을 나타낸 시스템도.
도 4는 본 발명의 또 다른 차량용 배터리 냉각 시스템을 나타낸 시스템도.
도 5는 본 발명의 열교환기와 리저버 탱크의 조립관계를 나타낸 사시도.
도 6 내지 9는 본 발명의 또 다른 열교환기와 리저버 탱크의 조립관계를 나타낸 사시도.
이하, 상술한 바와 같은 특징을 가지는 본 발명의 차량용 배터리 냉각 시스템(1000)을 첨부된 도면을 참조로 상세히 설명한다.
도 1은 종래의 차량용 배터리 냉각 시스템을 나타낸 시스템도이고, 도 2는 종래 차량용 배터리 냉각 시스템의 열교환기를 나타낸 사시도이며, 도 3은 본 발명의 차량용 배터리 냉각 시스템을 나타낸 시스템도이고, 도 4는 본 발명의 또 다른 차량용 배터리 냉각 시스템을 나타낸 시스템도이며, 도 5는 본 발명의 열교환기와 리저버 탱크의 조립관계를 나타낸 사시도이고, 도 6 내지 9는 본 발명의 또 다른 열교환기와 리저버 탱크의 조립관계를 나타낸 사시도이다.
도 3 및 도 4는 본 발명의 차량용 배터리 냉각 시스템(1000)의 시스템도이다.
도시된 바와 같이, 본 발명의 차량용 배터리 냉각 시스템(1000)은 크게 리저버 탱크(100), 순환펌프(200), 배터리 냉각부(300), 열교환기(400)로 구성된다.
상기 리저버탱크(100)는 제1열교환매체를 저장한다.
상기 순환펌프(200)는 상기 리저버 탱크(100)와 연결되는 연결라인(600)에 구비되어 제1열교환매체를 강제 순환시킨다.
상기 배터리 냉각부(300)는 상기 연결라인(600)에 구비되며, 상기 제1열교환매체가 내부를 순환하며 배터리를 냉각시킨다.
상기 열교환기(400)는 제2열교환매체가 유입되는 입구파이프(410) 및 상기 제2열교환매체가 배출되는 출구파이프(420)가 형성되어 상기 제2열교환매체가 내부를 순환한다.
한편, 상기 열교환기(400)는 상기 리저버 탱크(100) 내부에 구비되는 것을 특징으로 하며, 상기 리저버 탱크(100)에 저장되는 제1열교환매체와 접하며 열교환 된다.
상기 리저버 탱크(100)는 상기 열교환기(400)가 내부에 설치되도록 상기 열교환기(400)의 입구파이프(410) 및 출구파이프(420)가 각각 내측에서 외측에서 삽입되는 입구파이프 삽입홀(110) 및 출구파이프 삽입홀(120)이 형성된다.
상기 리저버 탱크(100)는 상기 열교환기(400)가 내측에 삽입되어 고정될 수 있도록 일측이 개구되어 있는 상부탱크(101)와 하부탱크(102)로 이루어지는 것이 바람직하다.
도 5 및 도 6에서 도시된 바와 같이, 상기 열교환기(400)는 일정 간격 이격된 한 쌍의 탱크(430)와, 상기 한 쌍의 탱크(430) 중 적어도 어느 하나에 형성되는 입구파이프(410) 및 출구파이프(420)와, 상기 한 쌍의 탱크(430)를 연통시키는 복수개의 튜브(440) 및 상기 튜브(440) 사이에 개재되어 열교환을 촉진시키는 방열 핀(450)으로 이루어진다.
도 5 및 도 6에서 본 발명의 열교환기(400)는 핀 튜브 타입으로 구성되었으나, 도 8 및 도 9와 같은 형태의 열교환기로 구성할 수 있다.
도 8에서 도시된 적층형 플레이트 타입 열교환기(400)는 복수개의 플레이트가 적층되어 형성되며, 상기 플레이트에 의해 형성되는 유동부(미도시)를 따라 제2열교환매체가 유동되며 상기 리저버 탱크(100)에 저장되는 제1열교환매체와 접하며 열교환 될 수 있다.
도 9에서 도시된 이중관 타입 열교환기(400)는 이중관이 형성되어 상기 이중관의 내관(401)과 외관(402) 사이 공간으로 제2열교환매체가 유동되며 상기 이중관의 외관(402)과 연통되어 제2열교환매체가 유입되는 입구 파이프(410) 및 배출되는 출구 파이프(420)가 구비된다.
이에 따라, 상기 이중관 타입 열교환기(400)는 이중관의 내관(401)에 의해 내측에 형성되는 원통형의 공간과 상기 이중관 타입 열교환기(400)의 외측, 즉 상기 리저버 탱크(100) 내부에 유동되는 제1열교환매체가 상기 이중관의 내관(401)과 외관(402) 사이 공간으로 유동되는 제2열교환매체와 열교환 될 수 있다.
상기 이중관 타입 열교환기(400)는 종래의 라디에이터 내장형 오일쿨러가 응용된 구조이며, 다양한 형태로 얼마든지 변경실시 가능하다.
상기 열교환기(400)는 상기 입구파이프(410) 외측 둘레면에 제1체결부(411)가 형성되고, 상기 출구파이프(420) 외측 둘레면에 제2체결부(421)가 형성된다.
따라서 상기 제1체결부(411) 및 제2체결부(421)는 상기 열교환기(400)의 입구파이프(410) 및 출구파이프(420)가 각각 입구파이프 삽입홀(110) 및 출구파이프 삽입홀(120)에 삽입될 때, 상기 리저버 탱크(100) 외측에서 제1고정수단(412) 및 제2고정수단(422)에 체결되어 상기 리저버 탱크(100)에 고정된다.
도 5 내지 도 7에서 도시된 바와 같이, 본 발명의 상기 제1체결부(411) 및 제2체결부(421)와 제1고정수단(412) 및 제2고정수단(422)의 결합방법은 일반적인 볼트와 너트의 나사산 결합구조를 따랐으나, 볼트 너트 결합방법으로 한정하지 아니하며 보다 효율적인 것으로 얼마든지 변경실시가 가능하다.
이 때, 상기 입구파이프(410) 및 출구파이프(420)는 상기 리저버 탱크(100) 내측에 저장되어 있는 제1열교환매체가 상기 입구파이프 삽입홀(110) 및 출구파이프 삽입홀(120)을 통해 빠져나가지 않도록 상기 입구파이프 삽입홀(110) 및 출구파이프 삽입홀(120)을 밀폐한다.
본 발명의 차량용 배터리 냉각 시스템(10)은 상기 입구파이프 삽입홀(110) 및 출구파이프 삽입홀(120)의 밀폐를 위해 상기 제1체결부(411)와 제1고정수단(412)의 체결부위 및 상기 제2체결부(421)와 제2고정수단(422)의 체결부위에 실링부재(500)가 더 구비될 수 있다.
도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 열교환기(400)는 상기 입구파이프(410) 및 출구파이프(420)가 동일한 방향으로 돌출되어 형성될 수 있다.
상기 열교환기(400)는 입구파이프(410) 및 출구파이프(420)가 각각 열교환기의 일측과 타측에 반대방향으로 돌출형성될 때, 상기 리저버 탱크(100)의 폭이 상기 열교환기(400)의 폭과 차이가 크지 않은 경우에는 일측의 입구파이프(410)를 상기 입구파이프 삽입홀(110)에 삽입 후, 타측의 출구파이프(420)를 상기 출구파이프 삽입홀(120)에 삽입하기 위해 강제로 상기 리저버 탱크(100)에 힘을 가해 삽입해야 하므로 조립이 어렵다는 단점이 있다.
따라서 상기 입구파이프(410) 및 출구파이프(420)는 상기 리저버 탱크(100)에 조립이 용이하도록 상기 열교환기(400)의 일측면에 동일한 방향으로 돌출되어 형성되는 것이 바람직하다.
도 7은 또 다른 열교환기(400)를 나타낸 사시도로, 일정 간격 이격된 한 쌍의 탱크(430)와, 상기 한 쌍의 탱크(430) 중 적어도 어느 하나에 형성되는 입구파이프(410) 및 출구파이프(420)와, 상기 한 쌍의 탱크(430)를 연통시키며 전, 후열을 갖는 복수개의 튜브(440) 및 상기 튜브(440) 사이에 개재되어 열교환을 촉진시키는 복수개의 방열 핀(450)으로 이루어진다.
상기 열교환기(400)는 상기 탱크(430)의 일측에 입구파이프(410)와 출구파이프(420)가 구비되고, 상부에 위치한 탱크(430)에 배플이 구비되어 2개의 격실이 존재한다.
도 7에 도시된 바와 같이, 상기 입구파이프(410) 및 출구파이프(420)는 상기 리저버 탱크(100)에 고정이 용이하도록 일측면에 동일한 방향으로 돌출형성될 수 있다.
상기 열교환기(400)는 상기 리저버 탱크(100) 내에 저장되어 있는 제1열교환매체와 접하도록 설치되어야 하며, 상기 제1열교환매체의 수위는 상기 열교환기(400)가 잠길 수 있는 정도가 적당하다.
이에 따라, 상기 열교환기(400)는 상기 제1열교환매체에 잠겨 내부에 유동되는 제2열교환매체 사이에 열교환이 됨으로써, 냉각 효율이 향상될 수 있다는 장점이 있다.
상기 배터리 냉각부(300)는 배터리 측에 설치됨과 아울러 내부에는 냉각수가 순환할 수 있도록 튜브 형태로 통로가 형성된다.
이러한 배터리 냉각부(300)는 상기 배터리의 측면에 밀착되어 내부 통로를 순환하는 냉각수와 배터리의 열교환이 원활하게 이루어질 수 있도록 하는 것이 바람직하다.
한편, 상기 배터리 냉각부(300)는 다양한 형태로 상기 배터리 측에 설치될 수 있는데, 즉, 상기 배터리의 외부를 감싸도록 설치되어 배터리와의 사이에 냉각수 통로를 형성한 워터재킷일 수도 있으며, 상기 배터리의 내부에 설치된 열교환 파이프 등의 형태로도 구현 가능하다.
상기 열교환기(400)가 내장된 리저버 탱크(100), 순환펌프(200) 및 배터리 냉각부(300)는 호스와 같은 연결수단에 연결되어 있으며, 각각의 연결부위는 클램프로 고정될 수 있다.
도 4를 참고로, 본 발명의 차량용 배터리 냉각 시스템(1000) 내에서의 제1열교환매체와 제2열교환매체의 흐름을 살펴보면,
상기 제2열교환매체는 상기 입구파이프(410)를 통해 상기 열교환기(400)에 유입되며, 상기 리저버 탱크(100) 내에 저장된 제1열교환매체는 상기 열교환기(400) 내부에 유동되는 제2열교환매체와의 열교환 된 후, 상기 배터리 냉각부(300)로 이동된다.
상기 제1열교환매체와 열교환을 마친 제2열교환매체는 상기 출구파이프(420)를 통해 배출된다.
상기 배터리 냉각부(300)로 이동된 제1열교환매체는 상기 배터리 냉각부(300)를 순환하며 배터리를 냉각하고, 열교환을 마친 제1열교환매체는 상기 순환펌프(200)에 의해 다시 리저버 탱크(100)로 유입되어 상술한 바와 같은 순환 과정을 반복하게 된다.
상기 순환펌프(200)는 도 4와 같이 상기 열교환기(400)가 내장된 리저버 탱크(100)의 입구에 구비될 수도 있으며, 도 3과 같이 상기 열교환기(400)가 내장된 리저버 탱크(100)의 출구에 구비되어 상기 배터리 냉각부(300)와 연결될 수도 있다.
상기 순환펌프(200)가 상기 리저버 탱크(100)의 입구에 구비될 때, 상기 제1열교환매체는 순환펌프(200)를 거쳐 리저버 탱크(100)를 지나 배터리 냉각부(300)로 순환된다.
상기 순환펌프(200)가 상기 리저버 탱크(100)의 출구에 구비될 때, 상기 제1열교환매체는 순환펌프(200)를 거쳐 배터리 냉각부(300)를 순환한 다음, 상기 리저버 탱크(100)로 복귀한다.
이에 따라, 본 발명의 차량용 배터리 냉각 시스템(1000)은 냉각수가 저장되는 리저버 탱크(100) 내에 열교환기(400)가 구비되어 리저버 탱크(100) 내에서 열교환기(400)를 흐르는 냉매와 냉각수 사이에 열교환이 이루어짐으로써, 열교환기(400)의 형태를 단순화 할 수 있고, 리저버 탱크(100), 순환펌프(200), 배터리 냉각부(300), 열교환기(400) 사이에 연결되는 조립 부품 수를 줄여 원가절감 할 수 있다는 장점이 있다.
또한, 본 발명의 차량용 배터리 냉각 시스템(1000)은 리저버 탱크(100) 내에 열교환기(400)가 구비됨에 따라, 공간 활용도를 높일 수 있고, 냉각 효율을 향상시킬 수 있다는 장점이 있다.
본 발명은 상기한 실시 예에 한정되지 아니하며, 적용범위가 다양함은 물론이고, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이다.
1000 : 차량용 배터리 냉각 시스템
100 : 리저버 탱크
101 : 상부탱크 102 : 하부탱크
110 : 입구파이프 삽입홀 120 : 출구파이프 삽입홀
200 : 순환펌프
300 : 배터리 냉각부
400 : 열교환기
410 : 입구파이프 420 : 출구파이프
411 : 제1체결부 412 : 제1고정수단
421 : 제2체결부 422 : 제2고정수단
430 : 탱크 440 : 튜브
450 : 방열핀
500 : 실링부재
600 : 연결라인

Claims (5)

  1. 제1열교환매체를 저장하는 리저버 탱크(100);
    상기 리저버탱크(100)와 연결되는 연결라인(600)에 구비되어 제1열교환매체를 순환시키는 순환펌프(200);
    상기 연결라인에 구비되어 내부 통로 내에 제1열교환매체가 순환되며, 배터리의 측면에 밀착되어 제1열교환매체와 배터리의 열교환이 이루어지는 배터리 냉각부(300); 및
    상기 리저버 탱크(100) 내부에 구비되며, 상기 리저버 탱크(100)에 관통 형성된 입구파이프 삽입홀(110)에 삽입 결합되는 입구파이프(410)와, 출구파이프 삽입홀(120)에 형성된 출구파이프(420)와, 상기 입구파이프(410) 및 출구파이프(420)를 통해 유입 및 배출된 제2열교환매체가 내부에 순환되는 열교환부(401)를 포함하는 열교환기(400); 를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 배터리 냉각 시스템.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 리저버 탱크(100)는
    상기 입구파이프(410) 및 출구파이프(420)가, 상기 입구파이프 삽입홀(110) 및 출구파이프 삽입홀(120)의 내측에서 외측으로 삽입되는 것을 특징으로 하는 차량용 배터리 냉각 시스템.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 열교환기(400)는
    상기 입구파이프(410) 외측 둘레면에 제1체결부(411)가 형성되고, 상기 출구파이프(420) 외측 둘레면에 제2체결부(421)가 형성되며, 상기 제1체결부(411) 및 제2체결부(421)가 각각 상기 리저버 탱크(100) 외측에서 제1고정수단(412) 및 제2고정수단(422)과 체결되어 리저버 탱크(100)에 고정되는 것을 특징으로 하는 차량용 배터리 냉각 시스템.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 차량용 배터리 냉각 시스템(1000)은 상기 제1체결부(411)와 제1고정수단(412)의 체결부위 및 상기 제2체결부(421)와 제2고정수단(422)의 체결부위에 실링부재(500)가 더 구비되는 것을 특징으로 하는 차량용 배터리 냉각 시스템.
  5. 제 2항에 있어서,
    상기 열교환기(400)는
    복수개의 플레이트가 적층되어 형성되는 적층형 플레이트 타입, 튜브와 상기 튜브사이에 개재되는 핀이 구비되어 형성되는 핀 튜브 타입, 또는 이중관이 형성되어 상기 이중관의 내관(401)과 외관(402) 사이 공간으로 제2열교환매체가 유동되며 상기 이중관의 외관(402)과 연통되어 제2열교환매체가 유입되는 입구 파이프(410) 및 배출되는 출구 파이프(420)가 구비되는 이중관 타입으로 형성될 수 있는 것을 특징으로 하는 차량용 배터리 냉각 시스템
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Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20130104165A (ko) * 2012-03-13 2013-09-25 에스케이이노베이션 주식회사 열전소자를 이용한 배터리 냉각시스템
KR102324346B1 (ko) * 2015-04-29 2021-11-10 삼성에스디아이 주식회사 배터리 냉각 시스템
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KR101846915B1 (ko) 2016-11-01 2018-05-28 현대자동차 주식회사 차량용 히트 펌프 시스템
KR101961796B1 (ko) 2017-04-28 2019-03-25 (주)쿨링크래프트 이차전지의 냉각 및 히팅 시스템
KR102603280B1 (ko) * 2023-04-17 2023-11-17 금오이엠에스(주) 다이캐스팅 주조물의 스프레이 냉각 시스템

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001037009A (ja) 1999-06-07 2001-02-09 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 車両のバッテリー温調装置
JP2002352866A (ja) 2001-05-28 2002-12-06 Honda Motor Co Ltd 電気自動車のバッテリ冷却装置
JP2007232356A (ja) 2006-02-01 2007-09-13 Calsonic Kansei Corp 車両用熱交換器
KR100963771B1 (ko) 2003-09-09 2010-06-14 한라공조주식회사 하이브리드 라디에이터 탱크 및 그 제조방법

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001037009A (ja) 1999-06-07 2001-02-09 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 車両のバッテリー温調装置
JP2002352866A (ja) 2001-05-28 2002-12-06 Honda Motor Co Ltd 電気自動車のバッテリ冷却装置
KR100963771B1 (ko) 2003-09-09 2010-06-14 한라공조주식회사 하이브리드 라디에이터 탱크 및 그 제조방법
JP2007232356A (ja) 2006-02-01 2007-09-13 Calsonic Kansei Corp 車両用熱交換器

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