KR20100035912A - Cooling system for battery of hev - Google Patents

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Abstract

PURPOSE: A cooling system for a high-voltage battery of a hybrid electric vehicle is provided to have uniform cooling effect by compensating a temperature difference of cooling air and evenly distributing the air between battery cells. CONSTITUTION: A cooling system for a high-voltage battery of a hybrid electric vehicle comprises an inlet duct(10), a battery pack(11), and a cooling fan(12). The inlet duct for inflow of cooling air is connected to one upper side of the battery pack. The cooling fan for discharge of cooling air is arranged on the top of the battery pack. Therefore, a cooling air flow path is formed from one upper side of the battery pack through battery cells to the cooling fan.

Description

하이브리드 차량의 고전압배터리 냉각시스템{Cooling system for battery of HEV}Cooling system for battery of HEV

본 발명은 하이브리드 차량에 장착되는 고전압배터리의 발열을 식혀주는 냉각시스템에 관한 것이다. The present invention relates to a cooling system that cools heat of a high voltage battery mounted in a hybrid vehicle.

일반적으로 하이브리드 차량은 일반 가솔린 엔진에 ETC(Electric Throttle Control)를 추가하고 전기 모터를 직결한 형태로 CVT(Continuously Variable Transmission)를 통해 바퀴에 동력을 전달하는 형태로 구성된다.In general, a hybrid vehicle is configured to add electric throttle control (ETC) to a general gasoline engine and directly transmit electric motors to the wheels through continuously variable transmission (CVT).

이와 같은 하이브리드 차량의 거동은 고전압배터리의 전압에 의해 이루어지며, 주행 상황에 대응하여 가솔린 엔진의 연비가 가장 높게 되도록 제어하고, 제동시와 감속시에 차량의 관성 에너지를 바퀴를 통해 전달받아서 모터에 의한 전기에너지 회수로 배터리를 충전시킴으로써, 기존 가솔린 엔진에 비해 연비 향상을 이룰 수 있다.The behavior of the hybrid vehicle is based on the voltage of the high-voltage battery, and controls the gasoline engine's fuel economy to be the highest in response to the driving situation, and receives the inertia energy of the vehicle through the wheels during braking and deceleration. By charging the battery by the recovery of electrical energy, it is possible to achieve improved fuel economy compared to conventional gasoline engine.

이러한 하이브리드 차량의 고전압배터리는 대개 트렁크에 설치되고, 하이브 리드 차량은 특성상 고전압배터리의 발열을 식혀주기 위한 냉각시스템을 필요로 한다. The high voltage battery of such a hybrid vehicle is usually installed in the trunk, and the hybrid vehicle needs a cooling system for cooling the heat of the high voltage battery.

예를 들면, 종래의 고전압배터리 냉각시스템은, 도 5a 내지 5c에 도시한 바와 같이, 트렁크의 후방에 배터리 팩(100)이 설치되고, 상기 배터리 팩(100)의 상부에는 냉각팬(110)이 설치되는 동시에 이때의 냉각팬(110)의 토출측은 연결 덕트(140)에 의해 배터리 팩(100)의 한쪽 측면과 연결되고, 상기 냉각팬(110)의 흡입측과 패키지 트레이 사이에는 공기의 흡입을 위한 인렛 덕트(120)가 연결 설치되고, 상기 배터리 팩(100)의 한쪽 측면에서 연장되는 아웃렛 덕트(130)는 트렁크 플로어를 따라 배치되는 구조로 이루어져 있다. For example, in the conventional high voltage battery cooling system, as illustrated in FIGS. 5A to 5C, a battery pack 100 is installed at the rear of a trunk, and a cooling fan 110 is provided at an upper portion of the battery pack 100. At the same time, the discharge side of the cooling fan 110 is connected to one side of the battery pack 100 by the connection duct 140, and suction of air is carried out between the suction side of the cooling fan 110 and the package tray. Inlet duct 120 for the connection is installed, the outlet duct 130 extending from one side of the battery pack 100 has a structure arranged along the trunk floor.

이에 따라, 패키지 트레이쪽에서 인렛 덕트로 흡입된 공기는 냉각팬을 지나 배터리 팩 내의 각 배터리 모듈 사이로 분배되고, 계속해서 아웃렛 덕트를 통해 외부로 빠져나가는 냉각 경로가 만들어질 수 있다. Accordingly, the air sucked into the inlet duct from the package tray side is distributed between each battery module in the battery pack through the cooling fan, and a cooling path can be made to continue through the outlet duct to the outside.

그러나, 이와 같은 기존의 고전압배터리 냉각시스템의 경우 공기를 배터리 팩의 한쪽 측면으로부터 불어 넣어주는 타입으로 되어 있어서 각 배터리 모듈 사이사이로 공기가 균일하게 분배되지 못하게 되고, 결국 전체적으로 균일한 냉각효과를 기대하기 어려운 단점이 있다. However, the conventional high voltage battery cooling system is a type that blows air from one side of the battery pack, so that the air is not evenly distributed between the battery modules, so that the overall cooling effect is expected. It has a hard disadvantage.

또한, 냉각팬과 인렛 덕트가 직접 연결되는 구조인 관계로 냉각팬의 소음이 그대로 인렛 덕트를 통해 차실내로 전달되므로, 소음 측면에서 불리한 점이 있으며, 이러한 소음 문제를 일부나마 해소하기 위해서 냉각팬으로 고가의 BL DC(Blush less DC) 모터를 사용함으로 인해 원가면에서 불리한 점이 있다. In addition, since the cooling fan and the inlet duct are directly connected to each other, the noise of the cooling fan is transmitted to the inside of the vehicle through the inlet duct. Therefore, there is a disadvantage in terms of noise. The use of expensive BL DC (Blush less DC) motors is disadvantageous in terms of cost.

또한, 아웃렛 덕트(130)의 경우 트렁크 플로어를 따라 배치되는 관계로 플로어의 돌출이 불가피하고(5c), 이로 인해 박스나 골프백 등을 놓을 때 상대적으로 협소하게 고객이 느낄 수 있다. In addition, in the case of the outlet duct 130, the floor is inevitably protruded due to being disposed along the trunk floor (5c), and thus, the customer may feel relatively narrow when placing a box or a golf bag.

따라서, 본 발명은 이와 같은 점을 감안하여 안출한 것으로서, 냉각공기의 인렛부 형상 및 냉각공기의 유동 특성을 개선하고 석션 타입의 냉각팬을 적용함으로써, 냉각성능 향상은 물론 소음저감 및 원가절감을 도모할 수 있고, 배터리 팩 모듈화를 실현할 수 있는 하이브리드 차량의 고전압배터리 냉각시스템을 제공하는데 그 목적이 있다. Accordingly, the present invention has been made in view of the above, by improving the inlet shape of the cooling air and the flow characteristics of the cooling air, and by applying a suction type cooling fan, cooling performance as well as noise reduction and cost reduction It is an object of the present invention to provide a high voltage battery cooling system for a hybrid vehicle that can be achieved and that battery module modularization can be realized.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명에서 제공하는 고전압배터리 냉각시스템은 냉각공기의 유입을 위한 인렛 덕트는 배터리 팩의 상부 일측에 연결 설치되고, 냉각공기의 흡입 및 배출을 위한 냉각팬은 배터리 팩의 상부에 배치되면서 그 흡입측을 통해 배터리 팩의 상부 다른 일측에 연결 설치되어, 배터리 팩 상부 한쪽으로부터 직접 유입되는 냉각공기가 각 배터리 셀 사이를 경유한 후 상부 다른 한쪽의 냉각팬을 거쳐 배출되는 형태로 이루어진 냉각공기 유동경로를 포함하는 것을 특징으로 한다. In order to achieve the above object, the high voltage battery cooling system provided in the present invention is provided with an inlet duct for inflow of cooling air connected to one side of an upper part of a battery pack, and a cooling fan for intake and discharge of cooling air is provided at an upper part of a battery pack. It is arranged in the upper side of the battery pack through the suction side is installed in, the cooling air flowing directly from one side of the upper battery pack through each of the battery cells, and then discharged through the cooling fan of the other side It characterized in that it comprises a cooling air flow path made.

여기서, 상기 냉각팬의 흡입측이 차지하는 배터리 팩 상부 면적은 인렛 덕트가 자치하는 배터리 팩 상부 면적보다 상대적으로 적은 면적을 갖도록 하는 것이 바람직하다. Here, it is preferable that the upper area of the battery pack occupied by the suction side of the cooling fan has a relatively smaller area than the upper area of the battery pack that the inlet duct autonomously occupies.

또한, 상기 고전압배터리 냉각시스템은 배터리 팩의 공기 유입측과 공기 배 출측 간의 경계에는 인렛 덕트를 통해 유입된 공기가 곧바로 2차 냉각이 되는 배터리 셀쪽으로 들어가지 않도록 하기 위한 유동차단막을 더 갖추는 것이 바람직하다.In addition, the high-voltage battery cooling system is preferably provided with a flow barrier to prevent the air flowing through the inlet duct directly into the battery cell is secondary cooling at the boundary between the air inlet side and the air outlet side of the battery pack. Do.

본 발명에서 제공하는 고전압배터리 냉각시스템은 다음과 같은 장점이 있다. The high voltage battery cooling system provided by the present invention has the following advantages.

① 냉각공기가 배터리 팩 상부 일정 면적을 통해 직접 유입되어 각 배터리 셀을 경유한 다음, 재차 상부 나머지 면적을 통해 배출되는 냉각공기의 유동경로를 확보하고, 또 냉각공기 인렛부의 형상에서 흡입측 면적에 비해 냉각팬으로 빨아들이는 배출측 면적을 작게 하여 유속차이에 의한 냉각공기의 온도편차를 보상하는 원리를 적용함으로써, 각 배터리 셀 사이로 고른 공기의 분배가 이루어질 수 있고, 따라서 전체적으로 균일한 냉각효과를 얻을 수 있는 등 냉각성능을 크게 향상시킬 수 있다. ① Cooling air flows directly through a certain area of the upper part of the battery pack and passes through each battery cell, and then secures a flow path of the cooling air discharged through the remaining area of the upper part again. By applying the principle of compensating the temperature deviation of the cooling air due to the flow rate difference by reducing the discharge side area sucked into the cooling fan, evenly distributed air between each battery cell can be achieved, thus providing a uniform cooling effect as a whole. The cooling performance can be greatly improved.

② 냉각팬의 소음이 각 배터리 셀 사이를 지나야 하고 전달경로가 길기 때문에 실내에서 느끼는 모터의 소음을 줄일 수 있다. ② The noise of the cooling fan has to pass between each battery cell and the transmission path is long, so it can reduce the noise of the motor inside.

③ 위와 같은 냉각공기의 유동경로의 특성을 통해 풍량과 소음을 줄일 수 있으므로, 다시 말해 BLDC 모터의 성능에 버금가는 풍량을 확보할 수 있고 소음도 저감시킬 수 있으므로, 고가의 BLDC 모터를 대신하여 일반 DC 모터를 사용할 수 있고, 결국 원가를 절감할 수 있는 효과를 기대할 수 있다. ③ Since the air flow and noise can be reduced through the characteristics of the flow path of the cooling air as above, that is, the air volume comparable to that of the BLDC motor can be secured and the noise can be reduced. The motor can be used, and eventually, the cost reduction effect can be expected.

④ 배터리 팩과 냉각팬의 모듈화가 가능함에 따라 IN-LINE 조립시 작업공수를 많이 줄일 수 있고, 냉각팬을 배터리 팩 상부에 두어서 투입시 사이즈를 줄일 수 있어 차량 장착에 유리하다. ④ The modularity of the battery pack and cooling fan makes it possible to reduce the number of labors when assembling IN-LINE, and the cooling fan can be placed on the top of the battery pack to reduce the size of the battery pack.

⑤ 아웃렛 덕트의 경우 트렁크 플로어쪽이 아니라 휠 하우징 측면쪽으로 배치되므로서, 트렁크 플로어의 돌출부분을 없앨 수 있는 등 상품성을 높일 수 있다. ⑤ Outlet ducts can be placed on the side of the wheel housing rather than on the trunk floor, thereby eliminating protrusions on the trunk floor, thereby enhancing the merchandise.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명하면 다음과 같다. Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 고전압배터리 냉각시스템을 나타내는 정면도이다. 1 is a front view showing a high voltage battery cooling system according to an embodiment of the present invention.

도 1에 도시한 바와 같이, 상기 고전압배터리 냉각시스템은 배터리 팩(11)의 상부로부터 직접 냉각공기가 유입되도록 하고, 또 냉각공기를 빨아들이는 형태의 석션 타입의 냉각팬(12)을 적용함으로써, 고전압배터리의 냉각성능 향상과 더불어 소음 감소 등의 효과를 도모할 수 있다. As shown in FIG. 1, the high voltage battery cooling system allows the cooling air to flow directly from the top of the battery pack 11 and by applying a suction type cooling fan 12 that sucks the cooling air. In addition, it can improve the cooling performance of high voltage battery and reduce the noise.

이를 위하여, 트렁크(21)의 내부에는 한쪽 옆에 전장부품(17)을 갖는 배터리팩(11)이 트렁크 폭 방향으로 길게 설치되고, 윗쪽의 패키지 트레이(20)와 배터리 팩(11)의 상부 사이에는 인렛 덕트(10)가 연결 설치된다. To this end, the battery pack 11 having the electric component 17 on one side inside the trunk 21 is installed long in the trunk width direction, between the upper package tray 20 and the top of the battery pack 11 Inlet duct 10 is connected to the installation.

즉, 상기 배터리 팩(11)의 상부에는 일정면적에 걸쳐 유입구(18)가 형성되고, 이렇게 형성되어 있는 유입구(18)에 인렛 덕트(10)의 하단부가 연결되므로서, 냉각공기가 배터리 팩(11)의 상부를 통해 직접 내부로 유입되는 공기의 흐름이 이루어진다. That is, the inlet 18 is formed in the upper portion of the battery pack 11 over a predetermined area, the lower end of the inlet duct 10 is connected to the inlet 18 formed in this way, the cooling air ( 11) the flow of air that flows directly into the interior through the top.

여기서, 상기 배터리 팩(11)은 트렁크 공간 상품성을 고려하여 리어시트에 최대한 근접하여 조립된다. Here, the battery pack 11 is assembled as close as possible to the rear seat in consideration of the trunk space marketability.

또한, 상기 배터리 팩(11)의 상부 일측에는 냉각팬(12)이 설치되는데, 이때의 냉각팬(12)은 아래쪽의 흡입측을 통해 배터리 팩(11)의 상부에 있는 배출구(19)와 연통되는 형태로 설치된다. In addition, a cooling fan 12 is installed at one upper side of the battery pack 11, in which case the cooling fan 12 communicates with the outlet 19 located at the top of the battery pack 11 through the suction side of the lower side. It is installed in the form.

이에 따라, 냉각팬(12)의 가동시 배터리 팩(11)의 내부 공기는 배출구(19)를 통해 냉각팬쪽으로 빨려 들어간 후, 냉각팬(12)의 옆쪽 배출측을 통해 빠져나가게 된다. Accordingly, when the cooling fan 12 operates, the internal air of the battery pack 11 is sucked into the cooling fan through the discharge port 19 and then exits through the side discharge side of the cooling fan 12.

또한, 상기 냉각팬(12)의 배출측과 트렁크 측면쪽의 휠 하우징(15) 사이에는 공기의 배출 유도를 위한 아웃렛 덕트(14)가 연결 설치되고, 이때의 아웃렛 덕트(14)를 통해 빠져나가는 공기는 휠 하우징(15)의 외측에 있는 배출용 그릴(Exhaust grill)을 통해 외부로 최종 배출된다. In addition, an outlet duct 14 for inducing air discharge is connected between the discharge side of the cooling fan 12 and the wheel housing 15 on the side of the trunk, and exits through the outlet duct 14 at this time. Air is finally discharged to the outside through an exhaust grill on the outside of the wheel housing 15.

이렇게 아웃렛 덕트(14)가 종전과 같이 트렁크 플로어를 따라 연장되지 않고, 배터리 팩(11)의 상부에 있는 냉각팬(12)과 트렁크 옆쪽에 해당하는 휠 하우징(15) 사이에 연결되므로서, 트렁크 플로어의 돌출부분을 완전히 배제할 수 있고, 결국 트렁크 내에 박스나 골프백 등을 넣을 때 협소한 느낌을 받지 않도록 할 수 있는 등 상품성을 높일 수 있다. Thus, the outlet duct 14 does not extend along the trunk floor as before, but is connected between the cooling fan 12 at the top of the battery pack 11 and the wheel housing 15 corresponding to the trunk side. The protrusions of the floor can be completely eliminated, and the productability can be enhanced by not allowing the box or golf bag to be narrowly felt when the box or golf bag is placed in the trunk.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 고전압배터리 냉각시스템에서 냉각공기의 유동경로를 나타내는 개략도이다. 2 is a schematic diagram showing a flow path of cooling air in a high voltage battery cooling system according to an embodiment of the present invention.

도 2에 도시한 바와 같이, 배터리 팩(11)의 상부 일측에는 인렛 덕트(10)와 연결되는 유입구(18)가 형성되고, 다른 일측에는 냉각팬(12)의 흡입측과 연결되는 배출구(19)가 형성되며, 내부에는 일렬로 정렬되어 있는 다수의 배터리 셀(16)이 배치된다. As shown in FIG. 2, an inlet port 18 connected to the inlet duct 10 is formed at one upper side of the battery pack 11, and an outlet port 19 connected to the suction side of the cooling fan 12 is formed at the other side. ) Is formed, and a plurality of battery cells 16 arranged in a line are disposed therein.

또한, 상기 배터리 팩(11)의 내부에는 공기 유입측과 공기 배출측 간의 경계부위, 즉 냉각공기가 들어오는 유입구(18)와 냉각공기가 나가는 배출구(19) 간의 경계부위에 상부로부터 배터리 셀(16)까지 수직 연장되는 유동차단막(13)이 설치되고, 이에 따라 인렛 덕트(10)를 통해 유입된 공기가 곧바로 2차 냉각이 되는 배터리 셀쪽으로 들어가지 않게 된다. In addition, the inside of the battery pack 11, the boundary between the air inlet side and the air outlet side, that is, the battery cell 16 from the top at the boundary between the inlet 18 through which the cooling air enters and the outlet 19 through which the cooling air exits. Flow barrier membrane 13 extending vertically to) is installed, so that the air introduced through the inlet duct 10 does not immediately enter the battery cell to be secondary cooled.

여기서, 상기 유동차단막을 기준하여 도면의 오른쪽에 배치되는 배터리 셀들을 1차 냉각이 되는 배터리 셀로, 왼쪽에 배치되는 배터리셀들을 2차 냉각이 되는 배터리 셀로 정의한다. Here, battery cells arranged on the right side of the drawing are defined as battery cells for primary cooling and battery cells arranged on the left side as battery cells for secondary cooling based on the flow blocking film.

따라서, 패키지 트레이(20)에서 유입된 공기는 인렛 덕트(10)를 통해서 발열부인 배터리 팩(11) 내부의 각 배터리 셀(16) 사이를 지나면서 셀 온도를 낮추어주고, 냉각팬(12)의 석션으로 배출되는 공기는 아웃렛 덕트(14)를 통해서 배출용 그릴쪽으로 배출된다. Accordingly, the air introduced from the package tray 20 lowers the cell temperature while passing between the respective battery cells 16 inside the battery pack 11, which is a heat generating unit, through the inlet duct 10, and lowers the cell temperature. The air discharged to the suction is discharged through the outlet duct 14 toward the discharge grill.

보통 배터리 냉각은 배터리의 내구 수명의 최대한 활용을 위하여 배터리 최적 반응온도를 맞추기 위한 균일 냉각을 목적으로 한다. Normal battery cooling aims at uniform cooling in order to achieve the optimum reaction temperature of the battery in order to make the best use of the endurance life of the battery.

외부에서 들어오는 인렛 공기온도(T1)는 발열체인 배터리 셀(16)의 온도보다 낮고, 배터리 셀(16)을 1차 냉각시킨 공기온도(T2)는 승온하게 된다. The inlet air temperature T 1 coming from the outside is lower than the temperature of the battery cell 16 that is the heating element, and the air temperature T 2 that primarily cools the battery cell 16 is raised.

여기서, 다시 나머지 배터리 셀(16)을 2차 냉각하게 되는데, 이때 1차 냉각 시킨 공기온도(T2)는 균일 냉각의 효과를 이룰 수 없는 우려가 발생할 수 있다. Here, the remaining battery cells 16 are secondly cooled again. At this time, the air temperature T 2 that is primarily cooled may not be able to achieve the effect of uniform cooling.

이를 해소하기 위하여 냉각팬(12)에서 빨아들이는 냉각공기의 면적을 축소하여, 예를 들면 냉각팬(12)의 흡입측이 차지하는 배터리 팩 상부 면적(배출구)을 인렛 덕트(10)가 자치하는 배터리 팩 상부 면적(유입구)보다 상대적으로 적은 면적으로 축소하여 2차 냉각을 위한 공기의 유속을 증가시킴으로써, 균일 냉각의 효과를 달성할 수 있다. In order to solve this problem, the area of the cooling air sucked from the cooling fan 12 is reduced, and the inlet duct 10 autonomously controls, for example, the battery pack upper area (outlet) occupied by the suction side of the cooling fan 12. By reducing the area relatively smaller than the battery pack upper area (inlet) to increase the flow rate of air for secondary cooling, the effect of uniform cooling can be achieved.

즉, 수식 A1 > A2 → V2 > V1에 의해 수식 Q = A1V1 = A2V2를 달성할 수 있다. That is, the formula Q = A1V1 = A2V2 can be achieved by the formula A 1 > A 2 → V 2 > V 1 .

여기서, Q는 전체 냉각공기 유량, A는 흡입단면적, V는 냉각공기 유속이다. Where Q is the total cooling air flow rate, A is the suction cross-sectional area and V is the cooling air flow rate.

따라서, T2-T1의 냉각공기 온도편차를 보상하기 위해서 상단 냉각팬이 흡입하는 면적을 조정하여 균일 냉각을 실현할 수 있다. Therefore, in order to compensate for the cooling air temperature deviation of T 2 -T 1 , it is possible to realize uniform cooling by adjusting the area sucked by the upper cooling fan.

또한, 상기 유동차단막(13)은 인렛부의 공기가 2차 냉각이 되는 배터리 셀쪽으로 들어가지 못하도록 함으로써, 공기의 유동이 전체적으로 "U" 타입의 경로로 이루어질 수 있고, 이러한 유동차단막(13)에 의해 인렛부의 공기는 1차 냉각시키는 배터리 셀에만 영향을 미칠 수 있으며, 2차 냉각시키는 배터리 셀쪽에는 영향을 미치지 않게 된다. In addition, the flow blocking membrane 13 prevents the air of the inlet portion from entering the battery cell to be the secondary cooling, so that the flow of air can be made in the path of the "U" type as a whole, and by this flow blocking membrane 13 The air of the inlet portion may affect only the battery cell which cools the primary, and does not affect the battery cell which cools the secondary.

도 3a 및 3b는 본 발명의 일 실시예에 따른 고전압배터리 냉각시스템의 소음경로와 종래 고전압배터리 냉각시스템의 소음경로를 비교하여 나타낸 개략도이다. 3A and 3B are schematic diagrams illustrating a noise path of a high voltage battery cooling system according to an embodiment of the present invention and a noise path of a conventional high voltage battery cooling system.

도 3a 및 3b에 도시한 바와 같이, 종래의 소음경로를 보면 냉각팬(110)의 소 음이 그대로 인렛 덕트(120)를 통해 실내로 유입되는 것을 볼 수 있고(3b), 반면에 본 발명의 소음경로를 보면 냉각팬(12)의 소음이 배터리 셀(16) 사이를 거친 후 인렛 덕트(10)쪽으로 진행되므로(3a), 소음의 전달경로가 길어지게 되고, 결국 실내에서 느끼는 모터 소음을 상대적으로 줄일 수 있다. As shown in Figure 3a and 3b, in the conventional noise path can be seen that the noise of the cooling fan 110 is introduced into the room through the inlet duct 120 as it is (3b), while the present invention Looking at the noise path, since the noise of the cooling fan 12 passes between the battery cells 16 and then proceeds toward the inlet duct 10 (3a), the path for transmitting the noise becomes long, and eventually the motor noise felt indoors is relatively relatively. Can be reduced.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 고전압배터리 냉각시스템에서 배터리 팩 모듈을 나타내는 사시도이다. 4 is a perspective view illustrating a battery pack module in a high voltage battery cooling system according to an embodiment of the present invention.

도 4에 도시한 바와 같이, 자동차 메이커의 IN-LINE 조립시 전체 라인 작업공수를 줄이기 위해서 부품 모듈화가 많이 진행되고 있는 추세이다. As shown in FIG. 4, the modularization of parts is being progressed in order to reduce the total line workmanship when the IN-LINE assembly of the automobile maker is performed.

본 발명에서는 이러한 추세에 따라 배터리 팩(11)과 냉각팬(12)을 하나의 어셈블리 형태로 모듈화하여 배터리 팩과 냉각팬을 같이 라인에 투입하도록 함으로써, 작업공수를 많이 줄일 수 있다. In the present invention, by modularizing the battery pack 11 and the cooling fan 12 into a single assembly form according to this trend, the battery pack and the cooling fan are put together in a line, thereby reducing the work man-hours.

또한, 냉각팬(12)의 위치를 배터리 팩(11)의 상부에 설정함으로서, 투입시 사이즈를 많이 줄일 수 있어 차량 장착에 유리하다. In addition, by setting the position of the cooling fan 12 in the upper portion of the battery pack 11, it is possible to reduce the size at the time of loading, which is advantageous for vehicle mounting.

이와 같이, 배터리 냉각구조의 경우, 배터리 팩의 옆쪽에서 공기를 불어넣어주는 종래의 방식과는 달리, 본 발명에서는 석션 타입 냉각팬에 의해 "U" 타입의 경로를 이용하여 배터리 셀 사이사이로 균일하게 냉각공기가 흐를 수 있으므로, 냉각성능을 높일 수 있다. As described above, in the case of the battery cooling structure, unlike the conventional method of blowing air from the side of the battery pack, in the present invention, a suction type cooling fan is used to uniformly pass between battery cells by using a "U" type path. Since cooling air can flow, cooling performance can be improved.

또한, 종래의 BLDC 냉각팬은 소음이 DC 모터에 비해 상대적으로 낮고, 풍량을 구동하는 힘이 우수하지만, 본 발명에서는 위와 같은 냉각구조를 통해 동등 풍량 확보와 소음을 줄일 수 있으므로, 가격면에서 2배 정도 저렴한 DC 모터를 사용 할 수 있는 등 가격 경쟁력을 높일 수 있다. In addition, although the conventional BLDC cooling fan has a relatively low noise and excellent driving force of the air volume compared to the DC motor, in the present invention, it is possible to secure the equivalent air volume and reduce the noise through the cooling structure as described above. The price competitiveness can be enhanced by using a DC motor about twice as cheap.

또한, 중형 세단의 특성상 소비자의 감성을 만족시키기 위해 소음은 중요한 요소인데, 본 발명에서는 소음전파경로를 길게 가지는 구조를 제공함으로써, 소음과 관련한 소비자의 만족도를 향상시킬 수 있다. In addition, the noise is an important factor in order to satisfy the consumer's sensitivity in the characteristics of the medium-sized sedan, by providing a structure having a long noise propagation path in the present invention, it is possible to improve the customer's satisfaction with the noise.

또한, 종래에는 아웃렛 덕트가 트렁크 플로어에 배치됨에 따라 트렁크 플로어로부터 돌출되고, 이로 인해 박스나 골프백 등을 놓을 때 상대적으로 협소한 느낌을 고객이 가질 수 있으나, 본 발명에서는 아웃렉 덕트를 휠 하우징 측면으로 배치되도록 함으로써, 트렁크 사용과 관련한 상품성을 높일 수 있다. In addition, conventionally, the outlet duct protrudes from the trunk floor as it is disposed on the trunk floor, and thus the customer may have a relatively narrow feeling when placing a box or golf bag. By being placed laterally, the merchandise associated with trunk use can be enhanced.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 고전압배터리 냉각시스템을 나타내는 정면도1 is a front view showing a high voltage battery cooling system according to an embodiment of the present invention.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 고전압배터리 냉각시스템에서 냉각공기의 유동경로를 나타내는 개략도2 is a schematic diagram showing a flow path of cooling air in a high voltage battery cooling system according to an embodiment of the present invention.

도 3a,3b는 본 발명의 일 실시예에 따른 고전압배터리 냉각시스템의 소음경로와 종래 고전압배터리 냉각시스템의 소음경로를 비교하여 나타낸 개략도3A and 3B are schematic diagrams comparing noise paths of a high voltage battery cooling system and noise paths of a conventional high voltage battery cooling system according to an exemplary embodiment of the present invention.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 고전압배터리 냉각시스템에서 배터리 팩 모듈을 나타내는 사시도Figure 4 is a perspective view showing a battery pack module in a high voltage battery cooling system according to an embodiment of the present invention

도 5a 내지 도 5c는 종래 고전압배터리 냉각시스템의 일 예를 나타내는 사진5a to 5c is a photograph showing an example of a conventional high voltage battery cooling system

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

10 : 인렛 덕트 11 : 배터리 팩10: inlet duct 11: battery pack

12 : 냉각팬 13 : 유동차단막12 cooling fan 13 flow blocking membrane

14 : 아웃렛 덕트 15 : 휠 하우징14: outlet duct 15: wheel housing

16 : 배터리 셀 17 : 전장부품16 battery cell 17 electrical components

18 : 유입구 19 : 배출구18: inlet 19: outlet

20 : 패키지 트레이 21 : 트렁크20: package tray 21: trunk

Claims (5)

하이브리드 차량의 고전압배터리 냉각시스템에 있어서,In a high voltage battery cooling system of a hybrid vehicle, 냉각공기의 유입을 위한 인렛 덕트(10)는 배터리 팩(11)의 상부 일측에 연결 설치되고, 냉각공기의 흡입 및 배출을 위한 냉각팬(12)은 배터리 팩(11)의 상부에 배치되면서 그 흡입측을 통해 배터리 팩(11)의 상부 다른 일측에 연결 설치되어, 배터리 팩 상부 한쪽으로부터 직접 유입되는 냉각공기가 각 배터리 셀 사이를 경유한 후 상부 다른 한쪽의 냉각팬을 거쳐 배출되는 형태로 이루어진 냉각공기 유동경로를 포함하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량의 고전압배터리 냉각시스템.Inlet duct 10 for the inlet of the cooling air is connected to the upper side of the battery pack 11, the cooling fan 12 for the suction and discharge of the cooling air is disposed on the top of the battery pack (11) It is connected to the other side of the upper part of the battery pack 11 through the suction side, the cooling air flowing directly from the upper side of the battery pack is passed through each of the battery cells and discharged through the cooling fan on the other side of the upper side A high voltage battery cooling system of a hybrid vehicle, characterized by comprising a cooling air flow path. 청구항 1에 있어서, 상기 냉각팬(12)의 흡입측이 차지하는 배터리 팩 상부 면적은 인렛 덕트(10)가 자치하는 배터리 팩 상부 면적보다 상대적으로 적은 면적으로 이루어진 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량의 고전압배터리 냉각시스템.The high voltage battery cooling of a hybrid vehicle according to claim 1, wherein the upper area of the battery pack occupied by the suction side of the cooling fan 12 is smaller than the upper area of the battery pack that the inlet duct 10 autonomously occupies. system. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서, 상기 배터리 팩(11)의 공기 유입측과 공기 배출측 간의 경계에는 인렛 덕트(10)를 통해 유입된 공기가 곧바로 2차 냉각이 되는 배터리 셀쪽으로 들어가지 않도록 하기 위한 유동차단막(13)이 구비되는 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량의 고전압배터리 냉각시스템.The method of claim 1 or 2, wherein the air introduced through the inlet duct 10 at the boundary between the air inlet side and the air outlet side of the battery pack 11 to prevent the air flowing directly into the battery cell to be secondary cooling High-voltage battery cooling system of a hybrid vehicle, characterized in that the flow blocking membrane 13 is provided. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서, 상기 냉각팬(11)의 배출측으로부터 연장되는 아웃렛 덕트(14)는 휠 하우징(15)의 측면으로 배치되도록 설치되는 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량의 고전압배터리 냉각시스템.The high voltage battery cooling system of a hybrid vehicle according to claim 1 or 2, wherein the outlet duct (14) extending from the discharge side of the cooling fan (11) is installed to be disposed on the side of the wheel housing (15). 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서, 상기 배터리 팩(11)과 냉각팬(12)은 배터리 팩 상부에 냉각팬이 직접 조립된 하나의 어셈블리 형태로 모듈화되는 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량의 고전압배터리 냉각시스템.The high voltage battery cooling system of a hybrid vehicle according to claim 1 or 2, wherein the battery pack (11) and the cooling fan (12) are modularized in the form of one assembly in which a cooling fan is directly assembled on the upper part of the battery pack.
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