KR20070065496A - Battery cooling system for hybrid engine vehicle by cooling air - Google Patents

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KR20070065496A KR1020050125985A KR20050125985A KR20070065496A KR 20070065496 A KR20070065496 A KR 20070065496A KR 1020050125985 A KR1020050125985 A KR 1020050125985A KR 20050125985 A KR20050125985 A KR 20050125985A KR 20070065496 A KR20070065496 A KR 20070065496A
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Abstract

Provided is a battery cooling system of a hybrid engine vehicle (HEV) to increase the cooling speed of a battery and to improve the cooling effect of a battery. The battery cooling system comprises an inflow hole(22); a cooling duct(23) which connects the air inflow hole and a battery case(21); a discharge duct(24) which connects the battery case and an air outflow hole; a rear duct(11) connected to an air conditioner(10); an auxiliary duct(12) which connects the cooling duct; a cooling door(13) installed on the auxiliary duct; and a control part which operates the air conditioner according to the surface temperature of a battery(20) and opens and closes the cooling door.

Description

냉각공기를 이용한 ＨＥＶ의 배터리 냉각 시스템{Battery Cooling System for Hybrid Engine Vehicle By Cooling Air}Battery Cooling System of HEV using Cooling Air {Battery Cooling System for Hybrid Engine Vehicle By Cooling Air}

도 1은, 종래의 HEV의 배터리 냉각 시스템이 도시된 구성도.1 is a block diagram showing a battery cooling system of a conventional HEV.

도 2는, 본 발명에 의한 냉각공기를 이용한 HEV의 배터리 냉각 시스템.2 is a battery cooling system for HEV using cooling air according to the present invention.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>

10: 공조장치 11: 리어 덕트10: air conditioning unit 11: rear duct

12: 보조 덕트 13: 쿨링 도어12: auxiliary duct 13: cooling door

20: 배터리 21: 배터리 케이스20: battery 21: battery case

22: 공기 유입구 23: 냉각 덕트22: air inlet 23: cooling duct

24: 배출 덕트 25: 송풍기24: exhaust duct 25: blower

본 발명은 하이브리드 차량에서 사용되는 배터리를 냉각시키기 위한 HEV용 베터리 냉각 시스템에 관한 것으로서, 특히 공조장치에 의해 발생된 냉각공기를 이용하여 여름철 등에 배터리의 표면 온도가 과다하게 상승되지 않도록 하는 냉각공기를 이용한 HEV의 배터리 냉각 시스템에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a battery cooling system for HEV for cooling a battery used in a hybrid vehicle. In particular, the cooling air for preventing the surface temperature of the battery from being excessively increased in summer, etc., by using the cooling air generated by the air conditioning apparatus. It relates to a battery cooling system of the HEV used.

최근 배출가스의 저감을 통한 환경보존과 연비향상을 위한 차세대 환경친화적인 차량이 전세계적으로 관심의 대상이 되어 활발한 연구중에 있다. 특히, 기존의 내연기관과 전기모터라는 양방향 동력원을 이용하는 하이브리드 차량은 일본을 중심으로 개발되어 시판되고 있는 실정이다. 하이브리드 차량은 전기모터가 동력원이 될 때 별도의 발전기 및 배터리를 이용하여 구동하게 되며, 내연기관 엔진으로 구동될 때에는 배터리에 충전이 이루어지게 된다.Recently, next-generation environmentally friendly vehicles for environmental preservation and fuel efficiency improvement through reduction of emission gas have been the subject of interest around the world and are being actively researched. In particular, a hybrid vehicle using a bidirectional power source such as an internal combustion engine and an electric motor has been developed and marketed mainly in Japan. The hybrid vehicle is driven by a separate generator and battery when the electric motor is a power source, the battery is charged when driven by the internal combustion engine.

이와 같이 배터리에 충전 및 방전이 반복됨에 따라 배터리의 표면 온도가 상승하게 되는데, 배터리의 표면 온도가 상승하게 되면 배터리에서 나오는 전기의 세기가 불안정해지고 전기모터가 오작동을 일으킬 수 있다. 따라서. HEV에서는 배터리의 표면 온도가 일정치 이상으로 상승되지 않도록 배터리를 냉각시키는 장치를 구비하고 있다.As the charging and discharging of the battery is repeated as described above, the surface temperature of the battery is increased. If the surface temperature of the battery is increased, the strength of electricity from the battery may become unstable and the electric motor may malfunction. therefore. HEV is equipped with a device for cooling the battery so that the surface temperature of the battery does not rise above a certain value.

종래의 HEV의 배터리 냉각 시스템은 도 1에 도시된 바와 같이, 차량의 후석측에 설치되어 실내 공기가 유입되는 공기 유입구(52)와, 상기 공기 유입구(52)와 배터리 케이스(51)를 연결하는 냉각 덕트(53)와, 상기 배터리 케이스(51)와 공기 출구를 연결하는 배출 덕트(54)를 포함하고 있다. 이때, 상기 배출 덕트(54)에는 배터리(50)의 표면 온도에 따라 입력 듀티가 달라지는 송풍기(55)가 설치되어 있다.As shown in FIG. 1, a conventional HEV battery cooling system is installed at a rear seat side of a vehicle and connects an air inlet 52 through which indoor air is introduced, and connects the air inlet 52 and the battery case 51. And a cooling duct 53 and a discharge duct 54 connecting the battery case 51 and the air outlet. In this case, the exhaust duct 54 is provided with a blower 55 whose input duty varies depending on the surface temperature of the battery 50.

상기와 같이 구성된 종래의 HEV의 배터리 냉각 시스템은 차 실내의 공기를 이용하여 배터리를 냉각시키고 있다.The conventional HEV battery cooling system configured as described above cools the battery using air in a car interior.

배터리(50)의 표면 온도가 상승되면 송풍기(55)가 작동되어 차 실내의 공기 를 공기 유입구(52)를 통해 빨아들이게 된다. 따라서, 상기 공기 유입구(52)를 통해 유입된 실내 공기가 냉각 덕트(53)를 따라 배터리 케이스(51) 내로 유입되어 배터리(50)를 냉각시킨 후 배출 덕트(54)를 통해 외부로 빠져나가게 된다.When the surface temperature of the battery 50 rises, the blower 55 is operated to suck air in the vehicle interior through the air inlet 52. Therefore, the indoor air introduced through the air inlet 52 flows into the battery case 51 along the cooling duct 53 to cool the battery 50 and then exits to the outside through the discharge duct 54. .

그러나, 상기한 종래의 HEV의 배터리 냉각 시스템은 여름철이나 외기온이 높은 경우 및 실내 온도가 높을 경우에는 충분한 배터리 냉각 효과를 기대하기 어려운 문제점이 있다.However, the conventional HEV battery cooling system has a problem that it is difficult to expect a sufficient battery cooling effect in the summer or when the outside air temperature is high and the room temperature is high.

즉, 겨울철이나 외기온이 공조장치를 켤 필요가 없을 정도로 낮을 때 등에는 배터리(50)의 온도가 그리 높게 상승되지는 않으나 여름철이나 외기온이 높은 경우 및 공조장치가 온 되더라도 실내 온도가 높은 경우에는 실내 공기를 이용하여 배터리(50)를 냉각시키더라도 냉각 효과가 높지 않다.That is, the temperature of the battery 50 does not increase so high in winter or when the outside temperature is low enough to turn on the air conditioner, but in the case of the summer or the outside temperature is high and the room temperature is high even when the air conditioner is turned on. Even when the battery 50 is cooled using air, the cooling effect is not high.

또한, 배터리(50)의 표면 온도에 따라 송풍기(55)의 입력 듀티를 결정하게 되므로 제어로직이 복잡하고 경우에 따라 소음이 과다하게 발생될 수 있는 문제점이 있다.In addition, since the input duty of the blower 55 is determined according to the surface temperature of the battery 50, the control logic is complicated and, in some cases, excessive noise may be generated.

본 발명은 상기한 종래 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 공조장치에 의해 발생된 냉각공기를 이용하여 배터리를 냉각시킴으로써 배터리의 냉각효과를 향상시킬 수 있는 냉각공기를 이용한 HEV의 냉각 시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention has been made to solve the above-mentioned conventional problems, to provide a cooling system of HEV using the cooling air that can improve the cooling effect of the battery by cooling the battery using the cooling air generated by the air conditioning apparatus. The purpose is.

또, 본 발명은 송풍기를 듀티 제어하지 않고 단순히 온오프 제어만 함으로서 송풍기에 의한 소음 발생을 방지하고 제어로직을 단순화할 수 있는 냉각공기를 이 용한 HEV의 냉각 시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.Another object of the present invention is to provide a cooling system of HEV using cooling air, which can prevent noise generation by the blower and simplify control logic by simply controlling on / off control of the blower without duty control.

또한, 본 발명은 배터리의 표면 온도에 따라 실내공기 또는 냉각공기를 선택적으로 배터리 케이스로 전달함으로써 불필요한 에너지의 낭비를 방지할 수 있는 냉각공기를 이용한 HEV의 냉각 시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.Another object of the present invention is to provide a cooling system of HEV using cooling air that can prevent waste of unnecessary energy by selectively transferring indoor air or cooling air to the battery case according to the surface temperature of the battery.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 냉각공기를 이용한 HEV의 냉각 시스템에 따르면; 차량의 후석측에 설치되어 실내 공기가 유입되는 공기 유입구와, 상기 공기 유입구와 배터리 케이스를 연결하는 냉각 덕트와, 상기 배터리 케이스와 공기 출구를 연결하는 배출 덕트를 포함하는 HEV용 배터리 냉각 시스템에 있어서; 공조장치에 연결된 리어 덕트와 상기 냉각 덕트를 연결하는 보조 덕트와, 상기 보조 덕트 상에 설치된 쿨링 도어와, 배터리의 표면 온도에 따라 공조장치를 작동시키고 상기 쿨링 도어를 개폐시키는 제어부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.According to the cooling system of HEV using the cooling air of the present invention for achieving the above object; In the battery cooling system for HEV which is installed on the rear seat side of the vehicle, the air inlet for the indoor air flows, a cooling duct connecting the air inlet and the battery case, and the exhaust duct connecting the battery case and the air outlet ; An auxiliary duct connecting the rear duct connected to the air conditioner and the cooling duct, a cooling door installed on the auxiliary duct, and a control unit for operating the air conditioner according to the surface temperature of the battery and opening and closing the cooling door. It features.

또, 본 발명의 냉각공기를 이용한 HEV의 배터리 냉각 시스템에 따르면, 상기 배출 덕트의 일측에 상기 제어부에 의해 온오프되는 송풍기가 설치되는 것을 특징으로 한다.In addition, according to the HEV battery cooling system using the cooling air of the present invention, characterized in that the blower is turned on and off by the control unit on one side of the discharge duct.

또한, 본 발명의 냉각공기를 이용한 HEV의 배터리 냉각 시스템에 따르면, 상기 제어부는 상기 배터리의 표면 온도가 설정치 이상이면 공조장치에 의한 냉각공기를 이용하여 배터리를 냉각시키고, 표면 온도가 설정치 이하이면 실내 공기를 이용하여 배터리를 냉각시키도록 하는 것을 특징으로 한다.In addition, according to the battery cooling system of HEV using the cooling air of the present invention, the control unit cools the battery using the cooling air by the air conditioner if the surface temperature of the battery is above the set value, and indoors if the surface temperature is below the set value. It is characterized in that to use the air to cool the battery.

상기한 본 발명의 특징 및 이점들은 첨부도면에 의거한 다음의 상세한 설명 으로 더욱 명백해질 것이다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는, 발명자가 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.The above features and advantages of the present invention will become more apparent from the following detailed description based on the accompanying drawings. Prior to this, the terms or words used in the present specification and claims are based on the principle that the inventor can appropriately define the concept of terms in order to explain the invention in the best way. It should be interpreted as meanings and concepts corresponding to

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 냉각공기를 이용한 HEV의 배터리 냉각 시스템을 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, a battery cooling system of HEV using cooling air of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

도 2는 본 발명에 의한 냉각공기를 이용한 HEV의 배터리 냉각 시스템이 도시된 구성도이다.Figure 2 is a block diagram showing a battery cooling system of the HEV using the cooling air according to the present invention.

본 발명에 의한 냉각공기를 이용한 HEV의 배터리 냉각 시스템은, 차량의 후석측에 설치되어 실내 공기가 유입되는 공기 유입구(22)와, 상기 공기 유입구(22)와 배터리 케이스(21)를 연결하는 냉각 덕트(23)와, 상기 배터리 케이스(21)와 공기 출구를 연결하는 배출 덕트(24)와, 공조장치(10)에 연결된 리어 덕트(11)와 상기 냉각 덕트(23)를 연결하는 보조 덕트(12)와, 상기 리어 덕트(11)와 보조 덕트(12)의 연결부에 설치된 쿨링 도어(13)와, 배터리(20)의 표면 온도에 따라 공조장치(10)를 작동시키고 상기 쿨링 도어(13)를 개폐시키는 제어부(도시 생략)와, 상기 배출 덕트(24)의 일측에 설치되어 상기 제어부에 의해 온오프되는 송풍기(25)를 포함한다.HEV battery cooling system using the cooling air according to the present invention, the air inlet 22 is installed on the rear seat side of the vehicle, the air inlet 22, the cooling that connects the air inlet 22 and the battery case 21 A duct 23, an exhaust duct 24 connecting the battery case 21 and an air outlet, and an auxiliary duct connecting the rear duct 11 connected to the air conditioner 10 and the cooling duct 23 ( 12), the cooling door 13 installed in the connection portion of the rear duct 11 and the auxiliary duct 12, and the air conditioner (10) in accordance with the surface temperature of the battery 20 to operate the cooling door (13) The control unit (not shown) for opening and closing the blower 25 is provided on one side of the discharge duct 24 is turned on and off by the control unit.

여기서, 상기 제어부는 상기 배터리(20)의 표면 온도가 설정치 이상이면 공조장치(10)에 의한 냉각공기를 이용하여 배터리(20)를 냉각시키고, 표면 온도가 설정치 이하이면 실내 공기를 이용하여 배터리(20)를 냉각시키도록 한다.Here, if the surface temperature of the battery 20 is greater than or equal to the set value, the control unit cools the battery 20 by using the cooling air by the air conditioning apparatus 10, and if the surface temperature is less than or equal to the set value, the battery ( 20) to cool.

상기와 같이 구성된 본 발명의 냉각공기를 이용한 HEV의 배터리 냉각 시스템은 배터리의 표면 온도에 따라 실내공기 또는 냉각공기로 배터리를 냉각시키게 된다.HEV battery cooling system using the cooling air of the present invention configured as described above is to cool the battery in the room air or cooling air according to the surface temperature of the battery.

주행중 배터리(20)의 표면 온도를 감지하고, 표면 온도가 설정치 이상이면 쿨링 도어(13)가 오픈되고, 공조장치(10) 및 송풍기(25)가 작동된다. 따라서, 공조장치(10)의 작동에 따라 발생된 냉각공기가 리어 덕트(11)와 보조 덕트(12) 및 냉각 덕트(23)를 통해 배터리 케이스(21) 내로 유입되어 배터리(20)를 냉각시킨 후, 배출 덕트(24)를 통해 외부로 배출된다.When the surface temperature of the battery 20 is sensed while driving, and the surface temperature is higher than the set value, the cooling door 13 is opened, and the air conditioner 10 and the blower 25 are operated. Therefore, cooling air generated by the operation of the air conditioner 10 is introduced into the battery case 21 through the rear duct 11, the auxiliary duct 12, and the cooling duct 23 to cool the battery 20. Then, it is discharged to the outside through the discharge duct 24.

배터리(20)의 표면 온도가 설정치 이하로 떨어지면 공조장치(10)의 작동이 중지되고 쿨링 도어(13)가 클로즈된다. 따라서, 송풍기(25)의 작동에 따라 차 실내로부터 유입된 실내 공기에 의해 배터리(20)가 냉각된다. 즉, 송풍기(25)의 작동에 따라 실내 공기가 공기 유입구(22)를 통해 유입된 후 냉각 덕트(23)를 통해 배터리 케이스(21) 내로 공급되고, 배터리(20)를 냉각시킨 공기가 배출 덕트(24)를 통해 외부로 배출된다.When the surface temperature of the battery 20 falls below the set value, the operation of the air conditioner 10 is stopped and the cooling door 13 is closed. Therefore, the battery 20 is cooled by the indoor air introduced from the vehicle interior in accordance with the operation of the blower 25. That is, according to the operation of the blower 25, the indoor air is introduced through the air inlet 22, and then supplied into the battery case 21 through the cooling duct 23, and the air cooling the battery 20 is discharged duct. It is discharged to the outside through 24.

이상에서는 본 발명의 바람직한 실시 예를 설명하였으나, 본 발명의 범위는 이같은 특정 실시 예에만 한정되지 않으며, 해당분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 특허청구범위 내에 기재된 범주 내에서 적절하게 변경이 가능할 것이다.Although the preferred embodiment of the present invention has been described above, the scope of the present invention is not limited only to such specific embodiments, and those skilled in the art may appropriately change within the scope described in the claims of the present invention. This will be possible.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 의한 냉각공기를 이용한 HEV의 배터리 냉각 시스템에 따르면, 배터리의 표면 온도가 설정치 이상으로 상승하게 되면 공조장치에 의해 냉각된 냉각공기를 이용하여 배터리를 냉각시키게 되므로 배터리의 냉각 속도를 빠르게 함과 동시에 배터리의 냉각 효과를 향상시킬 수 있는 효과가 있다.As described above, according to the HEV battery cooling system using the cooling air according to the present invention, when the surface temperature of the battery rises above the set value, the battery is cooled using the cooling air cooled by the air conditioning apparatus. At the same time to increase the cooling rate, the cooling effect of the battery can be improved.

또, 본 발명의 냉각공기를 이용한 HEV의 배터리 냉각 시스템에 따르면, 송풍기를 듀티 제어가 아닌 온오프 형태로 단순제어함에 따라 제어로직이 단순화되고 소음 발생을 최소화할 수 있는 다른 효과가 있다.In addition, according to the HEV battery cooling system using the cooling air of the present invention, by simply controlling the blower in the on-off form, not the duty control, the control logic is simplified and there is another effect that can minimize the generation of noise.

또한, 본 발명의 냉각공기를 이용한 HEV의 배터리 냉각 시스템에 따르면, 배터리의 표면 온도가 설정치 이상일 때만 냉각공기를 이용하여 배터리를 냉각시키게 되므로 불필요한 에너지의 낭비를 방지할 수 있는 효과가 있다.In addition, according to the HEV battery cooling system using the cooling air of the present invention, since the battery is cooled using the cooling air only when the surface temperature of the battery is higher than the set value, there is an effect that can prevent unnecessary waste of energy.

Claims (3)

차량의 후석측에 설치되어 실내 공기가 유입되는 공기 유입구(22)와, 상기 공기 유입구(22)와 배터리 케이스(21)를 연결하는 냉각 덕트(23)와, 상기 배터리 케이스(21)와 공기 출구를 연결하는 배출 덕트(24)를 포함하는 HEV용 배터리 냉각 시스템에 있어서,An air inlet 22 installed at a rear seat side of the vehicle to introduce indoor air, a cooling duct 23 connecting the air inlet 22 and the battery case 21, the battery case 21 and an air outlet In the battery cooling system for HEV comprising a discharge duct 24 for connecting the, 공조장치(10)에 연결된 리어 덕트(11)와 상기 냉각 덕트(23)를 연결하는 보조 덕트(12)와, 상기 보조 덕트(12) 상에 설치된 쿨링 도어(13)와, 배터리(20)의 표면 온도에 따라 공조장치(10)를 작동시키고 상기 쿨링 도어(13)를 개폐시키는 제어부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 냉각공기를 이용한 HEV의 배터리 냉각 시스템.The auxiliary duct 12 connecting the rear duct 11 connected to the air conditioner 10 and the cooling duct 23, the cooling door 13 installed on the auxiliary duct 12, and the battery 20 The battery cooling system of the HEV using the cooling air, characterized in that it further comprises a control unit for operating the air conditioner (10) according to the surface temperature and opening and closing the cooling door (13). 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 배출 덕트(24)의 일측에 상기 제어부에 의해 온오프되는 송풍기(25)가 설치되는 것을 특징으로 하는 냉각공기를 이용한 HEV의 배터리 냉각 시스템.HEV battery cooling system using the cooling air, characterized in that the blower 25 is turned on and off by the control unit on one side of the discharge duct (24). 제1항 또는 제2항에 있어서,The method according to claim 1 or 2, 상기 제어부는, 상기 배터리(20)의 표면 온도가 설정치 이상이면 공조장치(10)에 의한 냉각공기를 이용하여 배터리(20)를 냉각시키고, 표면 온도가 설정치 이하이면 실내 공기를 이용하여 배터리(20)를 냉각시키도록 하는 것을 특징으로 하 는 냉각공기를 이용한 HEV의 배터리 냉각 시스템.The control unit cools the battery 20 by using the cooling air by the air conditioning apparatus 10 when the surface temperature of the battery 20 is greater than or equal to the set value, and uses the indoor air when the surface temperature is less than or equal to the set value. HEV battery cooling system using a cooling air, characterized in that to cool).
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