KR102269221B1 - Electric vehicle battery cooling system - Google Patents

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Abstract

The present invention relates to a cooling device for an electric vehicle battery, and more particularly, to a cooling device for an electric vehicle battery that can fundamentally solve problems such as water leakage and manufacturing cost increase in a cooling panel joined by welding a panel having a cooling water flow path formed therein by combining a cooling pipe to an electric cooling plate. A cooling device for an electric vehicle battery according to the present invention includes a cooling plate disposed on the lower or upper part of the battery; and a cooling pipe coupled to the cooling plate and through which cooling water circulates, wherein the cooling pipe includes a first plate portion, a pair of left and right partition walls formed on one surface of the first flat portion, a plurality of cooling pipe fitting grooves partitioned by a pair of left and right partition walls and into which the cooling pipe is fitted, and a plurality of air cooling space portions provided between adjacent cooling pipe fitting grooves.

Description

전기 자동차 배터리 냉각 장치{Electric vehicle battery cooling system}Electric vehicle battery cooling system

본 발명은 전기 자동차 배터리 냉각 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 냉각 플레이트에 냉각파이프를 결합함으로써 종래의 냉각수 유로가 형성된 패널을 용접하는 방식으로 접합한 냉각패널에서의 누수 및 제조원가 상승 등의 문제를 원천적으로 해결할 수 있는 전기 자동차 배터리 냉각 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a cooling device for an electric vehicle battery, and more particularly, by combining a cooling pipe with a cooling plate, problems such as water leakage and manufacturing cost increase in a cooling panel joined by welding a panel having a cooling water flow path according to the prior art It relates to an electric vehicle battery cooling system that can be fundamentally solved.

일반적으로 하이브리드 자동차, 전기 자동차와 같은 친환경 자동차에는 구동모터에 전원을 인가하기 위한 배터리 팩이 장착된다.In general, an eco-friendly vehicle such as a hybrid vehicle or an electric vehicle is equipped with a battery pack for applying power to a driving motor.

상기 배터리 팩은 복수의 단위 배터리 모듈로 이루어지고, 하나의 배터리 모듈은 복수의 배터리 셀로 이루어진다.The battery pack includes a plurality of unit battery modules, and one battery module includes a plurality of battery cells.

이러한 배터리 팩은 가동에 따라 발열되게 되므로 배터리 팩이 적정온도를 유지하도록 냉각이 필요하다.Since these battery packs generate heat during operation, cooling is required to maintain the appropriate temperature of the battery pack.

상기 배터리 팩을 냉각하는 방식은 공랭식과 수냉식이 있다.A method of cooling the battery pack includes an air cooling type and a water cooling type.

그러나, 최근에는 하이브리드 자동차에서 플러그인 하이브리드 자동차 또는 전기 자동차로 개발이 진행되면서, 배터리의 용량은 더욱 고용량화가 되어가고 있으며, 공랭식으로는 배터리 냉각에 한계가 있어 수냉식의 적용이 확대되어 가고 있다.However, in recent years, as the development of a hybrid vehicle to a plug-in hybrid vehicle or an electric vehicle progresses, the capacity of the battery is becoming more high-capacity, and the air cooling type has a limitation in battery cooling, so the application of the water cooling type is expanding.

상기 수냉식은 다시 직접 수냉식과 간접 수냉식으로 나뉠 수 있는데, 상기 간접 수냉식은 냉각수가 직접 배터리셀을 냉각시키기 않고, 냉각 플레이트를 매개로 열교환하며 냉각시키는 방식이다.The water cooling type may be further divided into a direct water cooling type and an indirect water cooling type. In the indirect water cooling type, the cooling water does not directly cool the battery cells, but heat exchanges and cools the battery cells through a cooling plate as a medium.

이러한 수냉식 또한, 상기 배터리가 고용량화됨에 따라 냉각 성능의 향상을 필요로 한다.Such water cooling also requires improvement in cooling performance as the battery increases in capacity.

이에 따라, 고용량화가 이루어지는 상기 배터리를 냉각하는 방법에 대한 연구개발이 필요하다.Accordingly, there is a need for research and development on a method of cooling the battery having a high capacity.

이러한 문제를 해결하기 위해 대한민국 공개특허 제10-2020-0084404호에서는 다수개의 배터리 셀을 조립하여 전기자동차의 동력원으로 적용되는 배터리 모듈에 있어서, 한 장의 패널 상의 일 선단의 일측에 형성된 냉각수 유입구로부터 시작하여 일 선단의 타측에 형성된 냉각수 배출구에서 끝나는 일정패턴의 냉각수 홈을 단면 상에 하향 돌출되도록 성형한 상태로, 상기 배터리 모듈의 케이스 하면에 상기 냉각수 홈 사이의 단면을 통하여 용접 접합하여 냉각수 유로를 형성하는 전기자동차의 배터리 모듈용 냉각패널이 개시되어 있다.In order to solve this problem, in Korean Patent Application Laid-Open No. 10-2020-0084404, in a battery module applied as a power source of an electric vehicle by assembling a plurality of battery cells, starting from a coolant inlet formed on one side of one end on one panel In a state in which a coolant groove of a predetermined pattern ending at the coolant outlet formed on the other side of one end is molded to protrude downward on the cross section, and welded to the lower surface of the battery module through the cross section between the coolant grooves to form a coolant flow path A cooling panel for a battery module of an electric vehicle is disclosed.

다만, 용접을 통해서 냉각패널을 접합하기 때문에 작업이 복잡해지고, 누수가 발생할 가능성이 높아지는 문제가 있다.However, since the cooling panel is joined through welding, there is a problem in that the operation is complicated and the possibility of leakage is increased.

대한민국 공개특허 제10-2020-0084404호Republic of Korea Patent Publication No. 10-2020-0084404 대한민국 공개특허 제10-2021-0003559호Republic of Korea Patent Publication No. 10-2021-0003559 대한민국 공개특허 제10-2020-0033780호Republic of Korea Patent Publication No. 10-2020-0033780 대한민국 등록실용신안 제20-0487029호Republic of Korea Registered Utility Model No. 20-0487029 대한민국 등록실용신안 제20-0479471호Republic of Korea Registered Utility Model No. 20-0479471 대한민국 등록실용신안 제20-0479719호Republic of Korea Registered Utility Model No. 20-0479719 대한민국 등록실용신안 제20-0485795호Republic of Korea Registered Utility Model No. 20-0485795

본 발명은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 냉각 플레이트에 냉각파이프를 결합함으로써 종래의 냉각수 유로가 형성된 패널을 용접하는 방식으로 접합한 냉각패널에서의 누수 및 제조원가 상승 등의 문제를 원천적으로 해결할 수 있는 전기 자동차 배터리 냉각 장치를 제공하는 것이다.The present invention has been devised to solve the problems of the prior art, and an object of the present invention is to increase leakage and manufacturing cost in a cooling panel joined by welding a panel having a cooling water flow path formed therein by combining a cooling pipe to a cooling plate. It is to provide an electric vehicle battery cooling device that can fundamentally solve problems such as

또한, 본 발명은 수냉식과 공냉식을 복합적으로 이용하기 때문에 배터리가 과열되는 것을 효율적으로 방지할 수 있는 전기 자동차 배터리 냉각 장치를 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide an electric vehicle battery cooling apparatus capable of effectively preventing a battery from overheating because a water cooling type and an air cooling type are used in combination.

본 발명의 해결하고자 하는 과제는 이상에서 언급된 것들에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 해결과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해되어 질 수 있을 것이다.The problems to be solved by the present invention are not limited to those mentioned above, and other problems not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the following description.

상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 전기 자동차 배터리 냉각 장치는 전기 자동차 배터리를 냉각시키는 냉각 장치에 있어서,
상기 배터리의 하부 또는 상부에 배치되는 냉각 플레이트와;
상기 냉각 플레이트에 결합되며 냉각수가 순환하는 냉각파이프;를 포함하고,
상기 냉각 플레이트는,
제1평판부와, 상기 제1평판부의 일면에 형성되는 좌우 한 쌍의 격벽과, 상기 좌우 한 쌍의 격벽으로 구획되는 복수의 냉각파이프 끼움홈부와, 이웃하는 냉각파이프 끼움홈부 사이에 마련되는 복수의 공냉공간부로 이루어지며,
상기 냉각파이프는,
상기 냉각파이프 끼움홈부에 끼워지며 서로 평행하게 배치되는 복수의 직선부(120a)와, 이웃하는 직선부를 연결하는 곡선부로 구성되되, 상기 곡선부는 상기 냉각 플레이트의 외측으로 돌출되어 배치되며,
상기 냉각 플레이트에서는 상기 냉각파이프에 의한 수냉 방식의 냉각과, 상기 냉각파이프 사이의 상기 공냉공간부를 통한 공냉 방식의 냉각이 동시에 이루어지는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, an electric vehicle battery cooling device according to the present invention is a cooling device for cooling an electric vehicle battery,
a cooling plate disposed below or above the battery;
a cooling pipe coupled to the cooling plate and through which cooling water circulates;
The cooling plate is
A first flat plate portion, a pair of left and right partition walls formed on one surface of the first flat portion, a plurality of cooling pipe fitting grooves partitioned by the left and right pair of partition walls, and a plurality of cooling pipe fitting grooves adjacent to each other It consists of an air-cooling space of
The cooling pipe is
It is fitted in the cooling pipe fitting groove portion and is composed of a plurality of straight parts (120a) arranged in parallel to each other and a curved part connecting adjacent straight parts, wherein the curved part is disposed to protrude to the outside of the cooling plate,
In the cooling plate, water cooling by the cooling pipe and air cooling through the air cooling space between the cooling pipes are simultaneously performed.

또한, 본 발명에 따른 전기 자동차 배터리 냉각 장치에 있어서, 냉각 플레이트는 알루미늄으로 이루어지는 것을 특징으로 한다.Further, in the electric vehicle battery cooling device according to the present invention, the cooling plate is characterized in that it is made of aluminum.

또한, 본 발명에 따른 전기 자동차 배터리 냉각 장치에 있어서, 다수의 배터리를 수용하는 하부 커버와, 상기 냉각 플레이트 사이에 배치되는 방열 플레이트;를 더 포함하되, 상기 방열 플레이트는 상기 하부 커버와 접촉하는 제2평판부와, 상기 제2평판부의 일면에 형성되고 상기 공냉공간부에 삽입되는 다수의 방열핀으로 이루어지는 것을 특징으로 한다.In addition, in the electric vehicle battery cooling apparatus according to the present invention, a lower cover for accommodating a plurality of batteries and a heat dissipation plate disposed between the cooling plate, wherein the heat dissipation plate is a first contacting the lower cover It characterized in that it consists of a two-plate part, and a plurality of heat dissipation fins formed on one surface of the second plate part and inserted into the air-cooling space part.

또한, 본 발명에 따른 전기 자동차 배터리 냉각 장치에 있어서, 냉각 플레이트의 일단에 결합하여 상기 공냉공간부에 냉각된 공기를 분사하는 냉각 헤드;를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, in the electric vehicle battery cooling apparatus according to the present invention, it is characterized in that it further includes a cooling head coupled to one end of the cooling plate to inject the cooled air into the air cooling space.

또한, 본 발명에 따른 전기 자동차 배터리 냉각 장치에 있어서, 냉각 헤드는 내부에 유로가 형성된 헤드 본체와, 상기 유로에서 공급되는 냉각된 공기를 분사하는 복수의 분사홀과, 상기 헤드 본체에서 연장되어 상기 냉각 플레이트와 맞닿아 결합하며 상기 플레이트에서 일측으로 돌출된 냉각파이프의 일부가 안착되는 결합부로 이루어지는 것을 특징으로 한다.In addition, in the electric vehicle battery cooling apparatus according to the present invention, the cooling head includes a head body having a flow path formed therein, a plurality of injection holes for spraying the cooled air supplied from the flow path, and extending from the head body, It is characterized in that it is combined with the cooling plate and consists of a coupling part on which a part of the cooling pipe protruding from the plate to one side is seated.

본 발명에 따른 전기 자동차 배터리 냉각 장치에 의하면, 냉각 플레이트에 냉각파이프를 결합함으로써 종래의 냉각수 유로가 형성된 패널을 용접하는 방식으로 접합한 냉각패널에서의 누수 및 제조원가 상승 등의 문제를 원천적으로 해결할 수 있는 효과가 있다.According to the electric vehicle battery cooling device according to the present invention, it is possible to fundamentally solve problems such as water leakage and manufacturing cost increase in a cooling panel joined by welding a panel having a cooling water flow path formed thereon by combining a cooling pipe with a cooling plate. there is an effect

또한, 본 발명에 따른 전기 자동차 배터리 냉각 장치에 의하면 수냉식과 공냉식을 복합적으로 이용하기 때문에 배터리가 과열되는 것을 효율적으로 방지할 수 있는 효과가 있다.In addition, according to the battery cooling device for an electric vehicle according to the present invention, since the water cooling type and the air cooling type are used in combination, there is an effect that the battery can be effectively prevented from being overheated.

본 발명의 효과는 이상에서 언급된 것들에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 효과들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해되어 질 수 있을 것이다.Effects of the present invention are not limited to those mentioned above, and other effects not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the following description.

도 1은 본 발명의 냉각 플레이트의 구조를 나타내는 사시도이다.
도 2는 냉각 플레이트에 냉각파이프가 결합된 본 발명에 따른 전기 자동차 배터리 냉각 장치를 도시하는 사시도이다.
도 3a는 도 2의 AA 방향의 단면도이고, 도 3b는 배터리 팩에 도 3a의 배터리 냉각 장치가 설치된 모습을 도시하는 단면도이다.
도 4는 본 발명에 따른 전기 자동차 배터리 냉각 장치에 방열 플레이트가 포함된 구조를 도시하는 단면도이다.
도 5 및 도 6은 본 발명에 따른 전기 자동차 배터리 냉각 장치에 냉각 헤드가 더 포함된 구조를 도시하는 평면도 및 사시도이다.
도 7은 종래 전기자동차의 배터리 모듈용 냉각패널을 도시하는 도면이다.1 is a perspective view showing the structure of a cooling plate of the present invention.
2 is a perspective view illustrating an electric vehicle battery cooling device according to the present invention in which a cooling pipe is coupled to a cooling plate.
FIG. 3A is a cross-sectional view taken along line AA of FIG. 2 , and FIG. 3B is a cross-sectional view illustrating a state in which the battery cooling device of FIG. 3A is installed in the battery pack.
4 is a cross-sectional view illustrating a structure in which a heat dissipation plate is included in the electric vehicle battery cooling device according to the present invention.
5 and 6 are a plan view and a perspective view illustrating a structure in which a cooling head is further included in the electric vehicle battery cooling apparatus according to the present invention.
7 is a view showing a cooling panel for a battery module of a conventional electric vehicle.

이하 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 구체적으로 설명한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail.

본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명은 생략한다. 또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 판례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.In describing the present invention, if it is determined that a detailed description of a related known function or configuration may unnecessarily obscure the gist of the present invention, the detailed description thereof will be omitted. In addition, the terms to be described later are terms defined in consideration of functions in the present invention, which may vary depending on the intention or precedent of the user or operator. Therefore, the definition should be made based on the content throughout this specification.

도 1은 본 발명의 냉각 플레이트의 구조를 나타내는 사시도이고, 도 2는 냉각 플레이트에 냉각파이프가 결합된 본 발명에 따른 전기 자동차 배터리 냉각 장치를 도시하는 사시도이며, 도 3a는 도 2의 AA 방향의 단면도이고, 도 3b는 배터리 팩에 도 3a의 배터리 냉각 장치가 설치된 모습을 도시하는 단면도이다.1 is a perspective view showing the structure of a cooling plate of the present invention, FIG. 2 is a perspective view showing an electric vehicle battery cooling device according to the present invention in which a cooling pipe is coupled to the cooling plate, and FIG. 3A is a view in the direction AA of FIG. It is a cross-sectional view, and FIG. 3B is a cross-sectional view showing a state in which the battery cooling device of FIG. 3A is installed in the battery pack.

도 1 내지 도 3b를 참조하면, 본 발명에 따른 전기 자동차 배터리 냉각 장치(100)는 크게 냉각 플레이트(110)와 냉각파이프(120)로 구성될 수 있다.1 to 3B , the electric vehicle battery cooling apparatus 100 according to the present invention may largely include a cooling plate 110 and a cooling pipe 120 .

상기 냉각 플레이트(110)는 금속으로 이루어질 수 있는데, 금속 중에서 열전도성이 우수하고 경량인 알루미늄 소재로 이루어지는 것이 바람직하다.The cooling plate 110 may be made of metal. Among metals, it is preferable that the cooling plate 110 be made of an aluminum material having excellent thermal conductivity and being lightweight.

상기 냉각 플레이트(110)는 제1평판부(111)와, 상기 제1평판부(111)의 일면에 형성되는 좌우 한 쌍의 격벽(113)과, 상기 좌우 한 쌍의 격벽(113)으로 구획되며 상기 냉각파이프(120)가 끼움결합하는 복수의 냉각파이프 끼움홈부(115)와, 이웃하는 냉각파이프 끼움홈부(115) 사이에 마련되는 복수의 공냉공간부(117)로 이루어지는 것을 예시할 수 있다.The cooling plate 110 is divided into a first flat plate portion 111 , a pair of left and right partition walls 113 formed on one surface of the first flat plate portion 111 , and a pair of left and right partition walls 113 . and a plurality of cooling pipe fitting grooves 115 to which the cooling pipe 120 is fitted and a plurality of air cooling space portions 117 provided between the adjacent cooling pipe fitting grooves 115 may be exemplified. .

상기 격벽(113)은 도 1에 도시된 바와 같이 제1평판부(111)의 길이 방향을 따라 전단에서부터 후단까지 연장 형성되는 것을 예시할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니고 폭 방향을 따라 형성될 수도 있다.The partition wall 113 may be exemplified to extend from the front end to the rear end along the longitudinal direction of the first flat plate portion 111 as shown in FIG. 1 , but is not limited thereto and may be formed along the width direction. have.

상기 냉각파이프(120)는 냉각수가 일단에서 유입되어 타단에서 배출되며, 배출된 냉각수는 자동차에 설치된 열교환기(30)를 거쳐 냉각된 다음 다시 냉각파이프의 일단으로 유입되는 과정이 반복되면서 배터리(10)의 열을 냉각시키는 것으로서, 상기 끼움홈부에 끼워지는 직선부(120a)와, 이웃하는 직선부(120a)를 연결하는 곡선부(120b)로 구성될 수 있고, 이웃하는 직선부는 평형하게 배치된다.In the cooling pipe 120 , the cooling water flows in from one end and is discharged at the other end, and the discharged cooling water passes through the heat exchanger 30 installed in the vehicle to be cooled, and then flows into one end of the cooling pipe again while repeating the process of flowing into the battery 10 . ) to cool the heat, and may be composed of a straight line portion 120a fitted to the fitting groove portion and a curved portion 120b connecting the adjacent straight line portion 120a, and the adjacent straight line portion is arranged in parallel. .

그리고 상기 냉각파이프(120)는 합성수지 또는 금속으로 이루어지는 것을 예시할 수 있는데, 냉각 내지 열교환 성능을 향상시키기 위해서 알루미늄 또는 구리 등의 금속으로 이루어지는 것이 바람직하다.In addition, the cooling pipe 120 may be made of a synthetic resin or a metal, and is preferably made of a metal such as aluminum or copper in order to improve cooling or heat exchange performance.

한편, 상기 냉각파이프 끼움홈부에 끼워진 냉각파이프는 열전도성 수지를 이용하여 접착될 수 있으며, 열전도성 수지는 후술할 도 4에서 방열 플레이트와의 접합에도 이용할 수 있다. 상기 열전도성 수지는 에폭시 수지, 아크릴 수지 등의 수지에 필러로서 열전도성이 우수한 탄소섬유 등을 혼합한 것을 예시할 수 있다.Meanwhile, the cooling pipe fitted into the cooling pipe fitting groove may be adhered using a thermally conductive resin, and the thermally conductive resin may also be used for bonding to a heat dissipation plate in FIG. 4 to be described later. The thermally conductive resin may be exemplified by mixing a resin such as an epoxy resin or an acrylic resin with carbon fibers having excellent thermal conductivity as a filler.

본 발명의 냉각 플레이트(110)에 결합된 냉각파이프(120)의 조합은 종래의 냉각수 유로가 형성된 패널을 용접하는 방식으로 접합한 냉각패널에서의 누수 등의 문제를 원천적으로 해결할 수 있는 장점이 있다.The combination of the cooling pipe 120 coupled to the cooling plate 110 of the present invention has an advantage in that it can fundamentally solve problems such as water leakage in the cooling panel joined by welding the panel having the cooling water flow path formed in the prior art. .

도 4는 본 발명에 따른 전기 자동차 배터리 냉각 장치에 방열 플레이트가 포함된 구조를 도시하는 단면도이고, 도 5 및 도 6은 본 발명에 따른 전기 자동차 배터리 냉각 장치에 냉각 헤드가 더 포함된 구조를 도시하는 평면도 및 사시도이다.4 is a cross-sectional view illustrating a structure in which a heat dissipation plate is included in the electric vehicle battery cooling device according to the present invention, and FIGS. 5 and 6 show a structure in which a cooling head is further included in the electric vehicle battery cooling device according to the present invention It is a plan view and a perspective view.

도 4를 참조하면, 본 실시예는 다수의 배터리(10)를 수용하는 하부 커버(20)와, 상기 냉각 플레이트(110) 사이에 배치되는 방열 플레이트(130)를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.Referring to FIG. 4 , the present embodiment is characterized in that it further includes a lower cover 20 accommodating a plurality of batteries 10 , and a heat dissipation plate 130 disposed between the cooling plate 110 .

여기서 상기 방열 플레이트(130)는 상기 하부 커버(20)와 접촉하는 제2평판부(131)와, 상기 제2평판부(131)의 일면에 형성되고 상기 공냉공간부(117)에 삽입되는 다수의 방열핀(133)으로 이루어지는 것을 예시할 수 있다.Here, the heat dissipation plate 130 includes a second plate part 131 in contact with the lower cover 20 , and a plurality of plates formed on one surface of the second plate part 131 and inserted into the air cooling space part 117 . It may be exemplified by the heat dissipation fin 133 of the.

상기 제2평판부(131)가 다수의 배터리 모듈(10)을 수용하는 하부 커버(20)에 밀착된 상태에서 방열핀(133) 쪽으로 방열하게 된다. 이때 방열핀(133)이 공냉공간부(117)에 배치되기 때문에 공냉 방식으로 냉각되는데, 도 4에 도시된 것과 달리 방열핀(133)을 제1평판부(111)에 접촉되도록 구성하면 냉각 효율을 더 높일 수 있다.In a state in which the second flat plate 131 is in close contact with the lower cover 20 accommodating the plurality of battery modules 10 , heat is radiated toward the heat dissipation fins 133 . At this time, since the heat dissipation fin 133 is disposed in the air cooling space portion 117, it is cooled by an air cooling method. Unlike that shown in FIG. 4 , if the heat dissipation fin 133 is configured to contact the first flat portion 111 , the cooling efficiency is further improved. can be raised

도 5 및 도 6을 참조하면, 본 실시예는 냉각 플레이트(110)의 일단에 결합하여 상기 공냉공간부(117)에 냉각된 공기를 분사하는 냉각 헤드(140)를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.5 and 6 , the present embodiment is characterized in that it further includes a cooling head 140 coupled to one end of the cooling plate 110 to inject cooled air into the air cooling space 117 . .

상기 냉각 헤드(140)는 내부에 유로(142)가 형성된 헤드 본체(141)와, 상기 유로(142)에서 공급되는 냉각된 공기를 분사하는 복수의 분사홀(143)과, 상기 헤드 본체(141)에서 연장되어 상기 냉각 플레이트(110)와 맞닿아 결합하며 상기 냉각 플레이트(110)에서 일측으로 돌출된 냉각파이프(120)의 일부가 안착되는 결합부(145)로 이루어지는 것을 예시할 수 있다.The cooling head 140 includes a head body 141 having a flow path 142 formed therein, a plurality of injection holes 143 for spraying cooled air supplied from the flow path 142 , and the head body 141 . ) extending in contact with the cooling plate 110 , and may include a coupling portion 145 on which a portion of the cooling pipe 120 protruding from the cooling plate 110 to one side is seated.

상기 헤드 본체(141)의 유로(142)는 자동차에 설치된 열교환기(30) 또는 차량용 공조장치, 예를 들어 차량용 에어컨과 연결되어 냉각된 공기를 공급받는 것을 예시할 수 있다. 이에 더해서 상기 헤드 본체의 유로는 차량용 송풍 히터와 연결되는 경우 겨울에 냉각된 배터리를 가열하거나 예열하는 데 활용할 수도 있다.The flow path 142 of the head body 141 may be connected to a heat exchanger 30 installed in a vehicle or an air conditioner for a vehicle, for example, an air conditioner for a vehicle to receive cooled air. In addition, the flow path of the head body may be used to heat or preheat the cooled battery in winter when it is connected to a vehicle blower heater.

각 분사홀(143)은 각 공냉공간부(117)에 대응하는 위치에 형성될 수 있으며, 분사된 공기는 공냉공간부(117)에 배치된 방열핀(133)들을 냉각하게 된다.Each injection hole 143 may be formed at a position corresponding to each air cooling space portion 117 , and the injected air cools the heat dissipation fins 133 disposed in the air cooling space portion 117 .

상기 결합부(145)는 좌우 측에 결합돌기(146)가 마련되고, 나사와 같은 체결부재(147)를 냉각 플레이트(110)에 형성된 결합홀에 체결하는 것을 예시할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.The coupling part 145 may exemplify coupling protrusions 146 are provided on the left and right sides, and coupling members 147 such as screws to coupling holes formed in the cooling plate 110, but is limited thereto. no.

이와 같이, 본 발명의 전기 자동차 배터리 냉각 장치는 수냉식과 공냉식을 복합적으로 이용하기 때문에 배터리가 과열되는 것을 효율적으로 방지할 수 있는 장점이 있다.As described above, the electric vehicle battery cooling device of the present invention has an advantage in that it can effectively prevent the battery from overheating because it uses a water cooling type and an air cooling type in combination.

이상에서 설명된 본 발명은 예시적인 것에 불과하며, 본 발명이 속한 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 잘 알 수 있을 것이다. 그러므로 본 발명은 상기의 상세한 설명에서 언급되는 형태로만 한정되는 것은 아님을 잘 이해할 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다. 또한, 본 발명은 첨부된 청구범위에 의해 정의되는 본 발명의 정신과 그 범위 내에 있는 모든 변형물과 균등물 및 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.The present invention described above is merely exemplary, and those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains will appreciate that various modifications and equivalent other embodiments are possible therefrom. Therefore, it will be well understood that the present invention is not limited to the form mentioned in the above detailed description. Therefore, the true technical protection scope of the present invention should be determined by the technical spirit of the appended claims. It is also to be understood that the present invention includes all modifications, equivalents and substitutions falling within the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims.

100 : 배터리 냉각 장치 110 : 냉각 플레이트
111 : 제1평판부 113 : 격벽
115 : 끼움홈부 117 : 공냉공간부
120 : 냉각파이프 120a : 직선부
120b : 곡선부 121 : 열전도성 수지
130 : 방열 플레이트 131 : 제2평판부
133 : 방열핀 140 : 냉각 헤드
141 : 헤드 본체 142 : 유로
143 : 분사홀 145 : 결합부
146 : 결합돌기 147 : 체결부재
10 : 배터리(모듈) 20 : 하부 커버
30 : 열교환기 100: battery cooling device 110: cooling plate
111: first plate portion 113: bulkhead
115: fitting groove 117: air cooling space
120: cooling pipe 120a: straight part
120b: curved part 121: thermally conductive resin
130: heat dissipation plate 131: second plate portion
133: heat dissipation fin 140: cooling head
141: head body 142: euro
143: injection hole 145: coupling part
146: coupling protrusion 147: fastening member
10: battery (module) 20: lower cover
30: heat exchanger

Claims (5)

전기 자동차 배터리를 냉각시키는 냉각 장치에 있어서,
상기 배터리의 하부 또는 상부에 배치되는 냉각 플레이트와;
상기 냉각 플레이트에 결합되며 냉각수가 순환하는 냉각파이프;를 포함하고,
상기 냉각 플레이트는,
제1평판부와, 상기 제1평판부의 일면에 형성되는 좌우 한 쌍의 격벽과, 상기 좌우 한 쌍의 격벽으로 구획되는 복수의 냉각파이프 끼움홈부와, 이웃하는 냉각파이프 끼움홈부 사이에 마련되는 복수의 공냉공간부로 이루어지며,
상기 냉각파이프는,
상기 냉각파이프 끼움홈부에 끼워지며 서로 평행하게 배치되는 복수의 직선부(120a)와, 이웃하는 직선부를 연결하는 곡선부로 구성되되, 상기 곡선부는 상기 냉각 플레이트의 외측으로 돌출되어 배치되며,
상기 냉각 플레이트에서는 상기 냉각파이프에 의한 수냉 방식의 냉각과, 상기 냉각파이프 사이의 상기 공냉공간부를 통한 공냉 방식의 냉각이 동시에 이루어지는 것을 특징으로 하는 전기 자동차 배터리 냉각 장치.
A cooling device for cooling an electric vehicle battery, comprising:
a cooling plate disposed below or above the battery;
a cooling pipe coupled to the cooling plate and through which cooling water circulates;
The cooling plate is
A first flat plate portion, a pair of left and right partition walls formed on one surface of the first flat portion, a plurality of cooling pipe fitting grooves partitioned by the left and right pair of partition walls, and a plurality of cooling pipe fitting grooves adjacent to each other It consists of an air-cooling space of
The cooling pipe is
It is fitted in the cooling pipe fitting groove portion and is composed of a plurality of straight parts (120a) arranged in parallel to each other and a curved part connecting adjacent straight parts, wherein the curved part is disposed to protrude to the outside of the cooling plate,
In the cooling plate, the water cooling method cooling by the cooling pipe and the air cooling method cooling through the air cooling space portion between the cooling pipes are performed at the same time.
 제1항에 있어서,
상기 냉각 플레이트는 알루미늄으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 전기 자동차 배터리 냉각 장치.
According to claim 1,
The cooling plate is an electric vehicle battery cooling device, characterized in that made of aluminum.
 제1항에 있어서,
다수의 배터리를 수용하는 하부 커버와, 상기 냉각 플레이트 사이에 배치되는 방열 플레이트;를 더 포함하되,
상기 방열 플레이트는,
상기 하부 커버와 접촉하는 제2평판부와, 상기 제2평판부의 일면에 형성되고 상기 공냉공간부에 삽입되는 다수의 방열핀으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 전기 자동차 배터리 냉각 장치.
According to claim 1,
A lower cover for accommodating a plurality of batteries, and a heat dissipation plate disposed between the cooling plate;
The heat dissipation plate,
An electric vehicle battery cooling device comprising: a second plate part in contact with the lower cover; and a plurality of heat dissipation fins formed on one surface of the second plate part and inserted into the air cooling space part.
 제1항에 있어서,
상기 냉각 플레이트의 일단에 결합하여 상기 공냉공간부에 냉각된 공기를 분사하는 냉각 헤드;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전기 자동차 배터리 냉각 장치.
According to claim 1,
and a cooling head coupled to one end of the cooling plate to spray cooled air into the air cooling space.
 제4항에 있어서,
상기 냉각 헤드는,
내부에 유로가 형성된 헤드 본체와,
상기 유로에서 공급되는 냉각된 공기를 분사하는 복수의 분사홀과,
상기 헤드 본체에서 연장되어 상기 냉각 플레이트와 맞닿아 결합하며 상기 플레이트에서 일측으로 돌출된 냉각파이프의 일부가 안착되는 결합부로 이루어지는 것을 특징으로 하는 전기 자동차 배터리 냉각 장치.
5. The method of claim 4,
The cooling head,
A head body having a flow path formed therein;
a plurality of injection holes for spraying the cooled air supplied from the flow path;
and a coupling part extending from the head body to come into contact with the cooling plate and to seat a part of the cooling pipe protruding from the plate to one side.
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