KR20110044387A - Apparatus for cooling battery of hybrid electrical vehicle - Google Patents

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Abstract

PURPOSE: An apparatus for cooling a battery of hybrid electrical vehicles is provided to uniformly distribute cooling air to an intercell cooling channel by forming an inlet of the cooling air in a direction horizontal to the lower end of a case. CONSTITUTION: An apparatus for cooling a battery of hybrid electrical vehicles includes a case(10) in which a plurality of cells is installed, an inlet(11) and an outlet(13). The inlet is formed in a horizontal direction at the both lower ends of the case and cools 1/2 a plurality of cells by introducing cooling air from both sides. The outlet is formed in the upper central part of the case and discharges the cooling air.

Description

하이브리드 자동차용 배터리 냉각장치{Apparatus for cooling battery of hybrid electrical vehicle}Apparatus for cooling battery of hybrid electrical vehicle

본 발명은 하이브리드 자동차용 배터리 냉각장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 공기냉각방식을 이용하여 하이브리드 자동차의 배터리를 냉각하는 하이브리드 자동차용 배터리 냉각장치에 관한 것이다.The present invention relates to a battery cooling apparatus for a hybrid vehicle, and more particularly, to a battery cooling apparatus for a hybrid vehicle for cooling a battery of a hybrid vehicle using an air cooling method.

일반적으로 이차전지(secondary battery)는 충전이 불가능한 일차전지와는 달리 충전 및 방전이 가능한 전지이고, 하나의 전지 셀이 팩 형태로 포장된 저용량 전지의 경우 폰이나 노트북 컴퓨터 및 캠코더와 같은 휴대가 가능한 소형 전자기기에 사용되고, 대전력을 필요로 하는 기기 예컨대, 전기 자동차 등의 모터 구동용 전원의 경우에는 상기 전지 셀을 수십 개 직렬 또는 병렬로 연결하여 대용량의 이차 전지를 구성하게 된다.In general, a secondary battery is a battery that can be charged and discharged unlike a primary battery that cannot be charged. In the case of a low-capacity battery in which one battery cell is packaged in a pack form, a secondary battery is portable such as a phone, a notebook computer, and a camcorder. In the case of a power source for driving a motor, such as an electric vehicle, which is used in a small electronic device and requires a large power, a plurality of battery cells are connected in series or in parallel to form a large capacity secondary battery.

상기 이차 전지는 다양한 형태로 제조가 가능한데, 대표적인 형상으로는 파우치형이나 원통형, 각형을 들 수 있으며, 파우치형의 경우 그 형상이 비교적 자유 롭고 무게가 가벼워서 최근들어 슬림과 경량화되는 휴대용 전자 기기용으로 많이 사용되고 있다.The secondary battery may be manufactured in various forms, such as a pouch type, a cylindrical shape, and a rectangular shape. In the case of the pouch type, the shape is relatively free and light in weight. It is used a lot.

상기 파우치형 이차 전지의 경우 케이스는 후막의 금속재로 성형한 원형이나 각형과는 달리 박막의 금속 필름과 그 양면에 절연성 필름이 부착되어 자유롭게 구부림이 가능한 구조로 되어 있으며, 내부에는 상기 전극군이 수용가능한 공간부가 형성되어 있다.In the case of the pouch-type secondary battery, unlike a round or square shaped metal film of a thick film, the case has a thin film metal film and an insulating film attached to both sides thereof so that it can be bent freely, and the electrode group is accommodated therein. Possible spaces are formed.

상기 파우치형 이차 전지가 적용되는 하이브리드 차량의 배터리는 얇은 판형 구조로 된 셀들을 하나의 모듈로 만들어 사용되고 있고, 하이브리드 차량의 사양에 따라 다수의 모듈을 직렬로 연결하여 패키지를 구성한다.The battery of the hybrid vehicle to which the pouch-type secondary battery is applied is used by making cells having a thin plate structure as one module, and configuring a package by connecting a plurality of modules in series according to the specification of the hybrid vehicle.

상기 다수의 모듈이 직렬로 연결된 패키지는 충방전 시 셀에서 열이 발생되고 있고, 상기 셀의 온도에 따라 배터리의 충방전 전력이 달라지게 된다.In the package in which the plurality of modules are connected in series, heat is generated in the cell during charge and discharge, and the charge and discharge power of the battery varies according to the temperature of the cell.

따라서, 배터리의 내부온도가 예를 들어 25~40도로 운전되도록 셀의 온도를 적절한 범위로 유지하여야 한다.Therefore, the temperature of the cell must be maintained in an appropriate range so that the internal temperature of the battery is operated, for example, 25 to 40 degrees.

도 1은 종래의 하이브리드 자동차용 배터리 패키지의 냉각구조를 나타내는 단면도로서, 냉각공기가 패키지 내부에 설치된 블로워를 통해 강제대류에 의한 열전달방식으로 패키지 내부에 있는 셀(5)들을 냉각하고 있다.1 is a cross-sectional view illustrating a cooling structure of a battery package for a hybrid vehicle according to the related art, in which cooling air cools cells 5 inside a package by heat transfer by forced convection through a blower installed inside the package.

이때, 상기 배터리 패키지에서 냉각공기의 유입구(2)는 케이스(1)의 상단 일단부에서 상방향으로 경사지게 형성되고, 케이스(1)의 상면에 냉풍발산공간부(3)가 경사지게 형성됨으로써, 냉각공기가 셀(5)의 상단부 전체에 유입될 수 있도록 되어 있다.At this time, the inlet opening 2 of the cooling air in the battery package is formed to be inclined upward from one end of the upper end of the case 1, and the cold air emission space portion 3 is formed to be inclined on the upper surface of the case 1, thereby cooling Air can be introduced into the entire upper end of the cell (5).

그리고, 케이스(1)의 하단부에는 배출통로(4)가 수평하게 형성되어, 냉각공기가 셀 사이의 냉각유로(6)를 통과하면서 셀(5)을 냉각시키고 배출통로(4)를 통해 배출된다.In addition, a discharge passage 4 is horizontally formed at the lower end of the case 1 so that the cooling air passes through the cooling passage 6 between the cells to cool the cells 5 and is discharged through the discharge passage 4. .

그러나, 승용 하이브리드 차량에 비해 상용 하이브리드 차량의 배터리 모듈 갯수가 증가하여 상기 배터리 패키지의 길이가 더 길어짐에 따라, 상기 냉풍발산부(3)의 길이가 증가하는 만큼 셀(5) 사이의 냉각유로(6)에 공급되는 냉각공기의 양이 급격하게 감소하기 때문에 냉각공기를 셀(5)들 사이의 유로에 균등하게 분배하기 어렵다.However, as the number of battery modules of the commercial hybrid vehicle increases and the length of the battery package becomes longer than that of the passenger hybrid vehicle, the cooling flow path between the cells 5 increases as the length of the cold air dissipation unit 3 increases ( Since the amount of cooling air supplied to 6) is drastically reduced, it is difficult to distribute the cooling air evenly in the flow path between the cells 5.

따라서, 상기와 같은 냉각구조에서는 냉각공기를 셀(5)들 사이의 유로에 균등하게 분배하는데 한계가 있고, 셀(5)의 온도를 최적화하여 배터리의 성능을 확보하기 어려움이 있다.Therefore, in the cooling structure as described above, there is a limit in distributing the cooling air evenly in the flow path between the cells 5, and it is difficult to optimize the temperature of the cell 5 to secure the performance of the battery.

본 발명과 관련된 공개특허 제2006-37627호에는 공기가 유입되는 하우징의 유입부를 셀(cell)에 대하여 경사지게 형성하고, 배출되는 공기는 경사면을 따라 중앙부로 모아져서 배출되도록 하우징의 배출부를 형성하여, 전체적으로 고르게 냉각이 이루어지는 전지 모듈이 개시되어 있다.In Patent Publication No. 2006-37627 associated with the present invention, the inlet portion of the housing into which air is introduced is formed to be inclined with respect to the cell, and the discharged air forms the discharge portion of the housing so as to be discharged by being collected at the central portion along the inclined surface. Disclosed is a battery module in which cooling is uniformly performed overall.

그러나, 상기 공개특허에서도 마찬가지로 냉각공기의 유입부가 하우징의 상단 일단부에서 셀에 대하여 일정한 각도로 경사지게 형성되어 있으므로, 셀의 수가 증가하는 경우 셀이 유입부에서 멀리 떨어질 수록 셀 사이의 냉각유로에 유입되는 냉각공기의 양이 급격히 감소하여 냉각공기를 균등하게 분배하는데 어려움이 있다.However, since the inlet of the cooling air is formed to be inclined at a predetermined angle with respect to the cell at the upper end of the housing in the published patent, the inflow of the cooling air flows into the cooling flow path between the cells as the number of cells increases away from the inlet. Since the amount of cooling air is rapidly reduced, it is difficult to distribute the cooling air evenly.

본 발명은 상기와 같은 점을 감안하여 안출한 것으로서, 케이스의 하측 양단부에 형성된 유입구가 형성되고, 냉각공기가 양측에서 동시에 유입되어 복수의 셀을 1/2씩 분담하여 냉각시킴으로써, 셀의 수가 증가하더라도 셀에 냉각공기를 균등하게 배분할 수 있는 하이브리드 자동차용 배터리 냉각장치를 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention has been made in view of the above, the inlet is formed in the lower both ends of the case is formed, the cooling air flows in from both sides at the same time by sharing a plurality of cells by half to cool, thereby increasing the number of cells Even if the purpose is to provide a hybrid vehicle battery cooler that can evenly distribute the cooling air to the cell.

본 발명은 유입구가 케이스의 하측 양단부에서 중앙부로 수평하게 형성되고, 양측에 형성된 유입구가 각각 동일한 유동면적을 갖는 수평구간과, 케이스의 하측 중앙부로 갈수록 유동면적이 좁게 형성된 경사구간을 가짐으로써, 냉각공기를 셀간 냉각유로에 전체적으로 균등하게 배분하여 셀의 최고온도와 셀간 온도편차를 줄여주는 하이브리드 자동차용 배터리 냉각장치를 제공한다.In the present invention, the inlet is formed horizontally from the lower both ends of the case to the center, and the inlets formed on both sides have a horizontal section each having the same flow area, and the inclined section has a narrow flow area toward the lower center of the case, thereby cooling The present invention provides a hybrid vehicle battery cooler that distributes air evenly across the cooling flow path between cells to reduce the maximum temperature and the temperature difference between cells.

본 발명에 따른 하이브리드 자동차용 배터리 냉각장치의 장점은 다음과 같다.Advantages of the battery cooling device for a hybrid vehicle according to the present invention are as follows.

1. 냉각공기의 유입구가 케이스의 하단에 수평방향으로 형성되어, 냉각공기가 셀의 수직배열방향에 대하여 수평방향으로 진행됨으로써, 셀간 냉각유로에 전체 적으로 균등하게 배분할 수 있다.1. The inlet of the cooling air is formed in the horizontal direction at the bottom of the case, so that the cooling air proceeds in the horizontal direction with respect to the vertical arrangement of the cells, so that it can be evenly distributed throughout the cooling flow path between cells.

2. 유입구가 케이스의 수직중심선을 기준으로 케이스의 하측 양단부에서 반씩 형성되어, 셀 수가 증가하더라도 양측 유입구에서 유입된 냉각공기가 증가된 셀 수의 절반을 냉각함으로써, 하나의 유입구를 갖는 종래의 냉각구조에 비해 냉각효율면에서 더욱 유리하다.2. The inlet is formed at both ends of the lower side of the case with respect to the vertical center line of the case, so that even if the number of cells increases, the cooling air introduced from both inlets cools half of the increased number of cells. It is more advantageous in terms of cooling efficiency than the structure.

3. 케이스 하단 양측에 형성된 유입구는 각각 케이스의 양단부측으로 수평구간과 중앙부측으로 경사구간을 둠으로써, 유입구를 통해 유입된 냉각공기가 셀간 냉각유로에 자연스럽게 유입되도록 유도할 수 있다.3. The inlets formed on both sides of the bottom of the case have horizontal sections and inclined sections on both sides of the case, respectively, so that the cooling air introduced through the inlets can be naturally introduced into the inter-cell cooling flow path.

4. 셀의 상단부에서 배출구까지 유동단면적이 좁게 형성된 배출측공간부를 둠으로써, 냉각공기가 셀간 냉각유로에서 배출구까지 자연스럽게 모이도록 원활한 흐름을 유도할 수 있다.4. By providing a discharge side space with a narrow flow cross-section from the top of the cell to the outlet, it is possible to induce a smooth flow of cooling air naturally from the intercell cooling passage to the outlet.

5. 따라서, 상기와 같은 장점을 갖는 본 발명의 배터리 냉각구조는 다수의 셀에 균등한 냉각공기를 배분하여 최고 온도 및 셀간 온도차를 줄임으로써 배터리의 성능을 향상시킬 수 있다.5. Thus, the battery cooling structure of the present invention having the above advantages can improve the performance of the battery by allocating the cooling air evenly to a plurality of cells by reducing the maximum temperature and the temperature difference between cells.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부도면을 참조로 상세하게 설명한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

첨부한 도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 하이브리드 자동차용 배터리의 냉각구조를 나타내는 단면도이다.2 is a cross-sectional view illustrating a cooling structure of a hybrid vehicle battery according to an embodiment of the present invention.

본 발명의 일실시예에 따른 하이브리드 자동차용 배터리 냉각장치는 케이 스(10), 복수의 셀로 구성된 셀모듈(17), 블로워(14)로 구성되어 있다.Hybrid vehicle battery cooling apparatus according to an embodiment of the present invention is composed of a case 10, a cell module 17 composed of a plurality of cells, a blower (14).

상기 케이스(10)는 내부에 복수의 셀들을 수용할 수 있는 셀 장착공간을 포함하고, 상기 셀 장착공간을 가운데 두고 케이스(10)의 하단에 유입구가 형성되어 있고, 케이스(10)의 상단에 배출구가 형성되어 있다.The case 10 includes a cell mounting space capable of accommodating a plurality of cells therein, an inlet is formed at a lower end of the case 10 with the cell mounting space at the center thereof, and an upper end of the case 10. The outlet is formed.

상기 셀(단위전지)은 양극판과 음극판 사이에 절연체인 세퍼레이터(separator)를 삽입하여 이루어지는 전극 조립체를 포함하고 있다.The cell (unit cell) includes an electrode assembly formed by inserting a separator, which is an insulator, between an anode plate and a cathode plate.

상기 셀 장착공간에 복수의 셀들을 모듈화한 셀모듈(17)이 수직방향으로 장착되고, 셀모듈(17)은 4장의 셀묶음(16)으로 구성되어 있고, 각각의 셀묶음(16)은 2개의 셀을 포함하고, 각각의 셀들은 서로 직렬로 연결되어 있다.In the cell mounting space, a cell module 17 in which a plurality of cells are modularized is mounted in a vertical direction, and the cell module 17 is composed of four cell bundles 16, and each cell bundle 16 has two cells. Cells, each of which is connected in series with each other.

여기서, 상기 유입구는 냉각공기를 각각의 셀에 균등하게 분배하는 역할을 수행하고, 케이스(10)의 하단에 수평방향으로 대칭되게 형성된 제1 및 제2유입구(11,12)로 구성되어 있다.Here, the inlet serves to distribute the cooling air evenly to each cell, and is composed of first and second inlets 11 and 12 symmetrically in the horizontal direction at the bottom of the case 10.

상기 제1 및 제2유입구(11,12)는 셀장착공간에 장착된 셀묶음(16) 전체를 반씩 분할하여, 수직중심선을 기준으로 좌측에 배치된 셀묶음(16)들은 제1유입구(11)를 통해 유입된 냉각공기에 의해 냉각되고, 우측에 배치된 셀묶음(16)들은 제2유입구(12)를 통해 유입된 냉각공기에 의해 냉각된다.The first and second inlets 11 and 12 divide the entire cell bundle 16 mounted in the cell mounting space in half, and the cell bundles 16 disposed on the left side of the cell center 16 are arranged in the first inlet 11. Cooled by the cooling air introduced through the), the cell bundles 16 disposed on the right side are cooled by the cooling air introduced through the second inlet (12).

상기 제1 및 제2유입구(11,12)는 각각 케이스(10)의 하측 양단부에서 중앙부를 향하여 동일선상으로 형성되어 있고, 제1 및 제2유입구(11,12)는 각각 케이스(10)의 하측 양단부에서 일정구간까지 높이가 일정하게 형성된 수평구간과, 상기 수평구간의 단부에서 중앙부로 갈수록 일정한 각도로 경사지게(높이가 점점 작아지 게) 형성된 경사구간을 포함하고 있다.The first and second inlets 11 and 12 are formed in the same line from the lower ends of the case 10 toward the center, respectively, and the first and second inlets 11 and 12 are respectively formed in the case 10. It includes a horizontal section formed with a constant height from both ends of the lower end portion to a constant section, and an inclined section formed to be inclined at a constant angle toward the center portion from the end of the horizontal section (height becomes smaller).

상기 배출구는 셀묶음(16) 사이의 냉각유로를 통과하면서 상승된 냉각공기를 케이스(10) 외부로 배출시키는 역할을 수행하고, 케이스(10)의 상단 중앙부에 수직방향으로 셀묶음(16)의 배열방향과 평행하게 형성되어 있다.The discharge port serves to discharge the elevated cooling air to the outside of the case 10 while passing through the cooling flow path between the cell bundles 16, and the cell bundle 16 of the cell bundles 16 in the vertical direction at the upper center of the case 10. It is formed parallel to the arrangement direction.

여기서, 상기 유입구는 케이스(10)의 하측 양단부 2곳에서 유입되나 배출구는 상방향 한곳으로 배출된다.Here, the inlet is introduced from two lower end portions of the case 10, but the outlet is discharged to one place in the upward direction.

상기 케이스(10)의 내부에는 셀묶음(16)의 상단에서 위쪽으로 배출측공간부(15)가 형성되어 있고, 이 배출측공간부(15)는 케이스(10)의 양단부에서 배출구 측으로 갈수록 경사지게, 즉 냉각공기의 유동단면적이 좁아지게 형성되어, 냉각공기가 자연스럽게 배출구로 모이게 된다.Inside the case 10, the discharge side space portion 15 is formed upward from the top of the cell bundle 16, and the discharge side space portion 15 is inclined toward both sides of the case 10 toward the discharge port. That is, the flow cross-sectional area of the cooling air is formed to be narrow, the cooling air is naturally collected in the outlet.

보다 상세하게는, 상기 배출측공간부(15)는 셀묶음(16)의 상단부에서 일정각도(θ1)로 경사지게 형성된 1차 경사구간과, 1차 경사구간에서 소정각도(θ2)로 더 경사지게 형성된 2차 경사구간을 포함한다.More specifically, the discharge side space portion 15 is further inclined at a predetermined angle θ 1 at the upper end of the cell bundle 16 and at a predetermined angle θ 2 at the primary inclined section. It includes a secondary slope section formed to be inclined.

상기 블로워(14)는 배출구에 장착되고, 냉각공기를 유입구를 통해 케이스(10)의 하단에서 흡입하여 배출구를 통해 케이스(10)의 상단으로 배출시킨다.The blower 14 is mounted to the outlet, and the cooling air is sucked from the lower end of the case 10 through the inlet and discharged to the upper end of the case 10 through the outlet.

도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 하이브리드 자동차용 배터리 패키지를 보여주는 사시도로서, 유입구가 케이스(10)의 하측 양단부에 수평방향으로 형성되어 있고, 복수의 셀모듈(17)이 케이스(10)의 중간에 장착되어 있고, 배출측공간부(15)가 셀모듈(17)의 상단에서 유동단면적이 작아지게 형성되어 있으며, 배출구가 케이 스(10)의 상단에서 측방향으로 형성되어 있다.3 is a perspective view showing a battery package for a hybrid vehicle according to an embodiment of the present invention, the inlet is formed in the horizontal direction at both ends of the lower side of the case 10, a plurality of cell module 17 is the case 10 It is mounted in the middle of, the discharge side space portion 15 is formed so that the flow cross-sectional area is small at the top of the cell module 17, the discharge port is formed laterally from the top of the case (10).

이와 같은 구성에 의한 본 발명의 일실시예에 따른 하이브리드 자동차용 배터리 냉각장치의 작용 및 효과를 설명하면 다음과 같다.Referring to the operation and effects of the hybrid vehicle battery cooling apparatus according to an embodiment of the present invention by such a configuration as follows.

냉각공기의 진행경로를 살펴보면, 냉각공기는 블로워(14)가 가동되면서 제1 및 제2유입구(11,12)를 통해 케이스(10)의 하측 양단부에서 수평방향으로 유입된 후, 셀묶음(16) 사이의 냉각유로를 따라 상승하면서 셀을 적정온도로 냉각시키고, 상기 냉각유로를 통과한 후 배출측공간부(15)를 따라 이동하면서 배출구로 자연스럽게 모여 배출구를 통해 배출된다.Looking at the traveling path of the cooling air, the cooling air flows in the horizontal direction at both ends of the lower side of the case 10 through the first and second inlet (11, 12) while the blower (14) is operated, the cell bundle (16) Cooling the cell to a proper temperature while ascending along the cooling flow path between the), and after passing through the cooling flow path is naturally collected in the discharge port while moving along the discharge side space portion 15 is discharged through the discharge port.

보다 상세하게는, 냉각공기가 제1유입구(11)를 통해 케이스(10)의 하단 좌측단부에서, 그리고 제2유입구(12)를 통해 케이스(10)의 하단 우측단부에서 각각 유입되고, 제1 및 제2유입구(11,12)에 각각 형성된 수평구간을 따라 이동하면서 케이스(10)의 양단부와 인접하게 위치한 셀간 냉각유로에서 케이스(10)의 중앙부에 위치한 셀간 냉각유로 순으로 유입되어 냉각유로를 따라 상승한다.More specifically, the cooling air flows into the lower left end of the case 10 through the first inlet 11 and from the lower right end of the case 10 through the second inlet 12, respectively. And an inter-cell cooling flow path located in the center of the case 10 in the inter-cell cooling flow passage located adjacent to both ends of the case 10 while moving along the horizontal sections formed at the second inlets 11 and 12, respectively. To rise accordingly.

계속해서, 상기 냉각공기는 냉각유로를 따라 이동하면서 셀에서 발생된 열을 빼앗아 셀의 온도를 낮추고, 냉각유로의 상단부를 빠져나간다.Subsequently, the cooling air moves along the cooling flow path, takes heat generated from the cell, lowers the temperature of the cell, and exits the upper end of the cooling flow path.

그리고, 상기 냉각공기는 상승할 수록 유동단면적이 작아지는 배출측공간부(15)를 따라 상방향으로 이동하여 배출구(13)를 통해 빠져나간다. As the cooling air rises, the cooling air moves upward along the discharge side space portion 15 in which the flow cross-sectional area decreases, and exits through the discharge port 13.

상기와 같은 냉각공기의 진행경로에 따르면, 유입구가 제1유입구(11)와 제2유입구(12)로 나누어져 있어서 제1유입구(11)를 통해 유입된 냉각공기는 수직중심선을 중심으로좌측에 위치한 셀들을 냉각하는데 사용되고, 제2유입구(12)를 통해 유입된 냉각공기는 우측에 위치한 셀들을 냉각하는데 사용됨으로써, 냉각면적이 동일할 때 유입구가 하나인 종래의 냉각구조보다 유입구가 두개인 본 발명의 냉각구조가 냉각효율면에서 더 우수하다.According to the progress path of the cooling air as described above, the inlet is divided into the first inlet 11 and the second inlet 12 so that the cooling air flowing through the first inlet 11 to the left side around the vertical center line. Cooling air introduced through the second inlet 12 is used to cool the cells located on the right side, so that when the cooling area is the same, the inlet has two inlets than the conventional cooling structure having one inlet. The cooling structure of the invention is better in terms of cooling efficiency.

특히, 셀모듈(17)이 증가할 경우 유입구가 셀을 향하여 경사지게 형성된 종래의 셀 냉각구조에 비해 두개의 유입구가 셀의 배열방향에 대하여 수평방향으로 형성된 본 발명의 냉각구조는, 냉각공기가 진행방향으로 이동하면서 균등하게 셀간 냉각유로에 분배될 수 있는 장점을 갖는다.In particular, when the cell module 17 is increased, the cooling structure of the present invention has two inlets formed in a horizontal direction with respect to the arrangement direction of the cells, compared to a conventional cell cooling structure in which the inlets are inclined toward the cell. It has the advantage that it can be evenly distributed in the inter-cell cooling flow path while moving in the direction.

도 4는 본 발명과 종래기술에 따른 냉각공기의 유동해석결과를 시각적으로 보여주는 이미지이고, 도 5는 셀의 수에 따른 본 발명과 종래기술에 따른 셀의 온도분포를 비교한 그래프이다.Figure 4 is a visual image showing the flow analysis results of the cooling air according to the present invention and the prior art, Figure 5 is a graph comparing the temperature distribution of the cell according to the present invention and the prior art according to the number of cells.

도 4에 가장 왼쪽에 위치한 온도분포 그림과 도 5를 참조하면 종래기술의 경우 케이스(10)의 중심부에서 좌측단부로 갈수록 셀의 온도가 높아지고, 온도편차가 40.86℃에서 44.34℃로 온도편차가 심하였음을 확인할 수 있고, 본 기술의 경우 셀의 온도가 전체적으로 균등하게 분포되고, 온도편차도 41.92℃에서 42.89℃ 사이로 1℃ 이내임을 확인할 수 있다.Referring to FIG. 4, the temperature distribution picture located at the far left and FIG. 5, the temperature of the cell increases from the center of the case 10 to the left end, and the temperature deviation is severe from 40.86 ° C. to 44.34 ° C. It can be confirmed that, in the case of the present technology, the temperature of the cell is uniformly distributed throughout, and the temperature deviation is also within 1 ° C between 41.92 ° C and 42.89 ° C.

그리고, 도 4에서 가운데의 속도분포 그림을 참조하면 종래기술의 경우 케이스(10)의 유입구에서 멀어질 수록 유동단면적이 좁아져 속도가 빨라졌으나, 본 기술의 경우 유입구에서 배출구(13)로 이동할 때까지 전체적으로 속도가 균일함을 확인할 수 있다.In addition, referring to the velocity distribution figure in the center in FIG. 4, in the prior art, as the distance from the inlet of the case 10 increases, the flow cross-sectional area becomes narrower, but in the case of the present technology, when moving from the inlet to the outlet 13. It can be confirmed that the speed is uniform throughout.

마지막으로 도 4에서 가장 오른쪽에 위치한 압력분포 그림을 참조하면 종래 기술의 경우 유입구에서 멀어질 수록 압력이 낮아지고, 압력편차가 0~-30.67Pa이나, 본 기술의 경우 0~-13.21Pa의 압력분포를 가짐을 확인할 수 있다.Finally, referring to the pressure distribution picture located at the far right in FIG. 4, the pressure decreases as it moves away from the inlet in the prior art, and the pressure deviation is 0 to 30.67 Pa, but in the present technology, the pressure is 0 to 13.13 Pa. It can be confirmed that it has a distribution.

따라서, 본 발명은 최고온도 및 셀간 온도편차가 종래기술 대비 훨씬 우수함을 알 수 있고, 패키지 내부의 압력손실도 종래기술 대비 절반 이하로 개선되어 더 많은 냉각공기를 확보할 수 있다.Therefore, the present invention can be seen that the maximum temperature and the temperature deviation between cells is much superior to the prior art, the pressure loss inside the package is also improved to less than half compared to the prior art to secure more cooling air.

도 1은 종래기술에 따른 하이브리드 자동차용 배터리의 냉각구조를 나타내는 단면도1 is a cross-sectional view showing a cooling structure of a hybrid vehicle battery according to the prior art.

도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 하이브리드 자동차용 배터리의 냉각구조를 나타내는 단면도2 is a cross-sectional view showing a cooling structure of a hybrid vehicle battery according to an embodiment of the present invention.

도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 하이브리드 자동차용 배터리 패키지를 나타내는 사시도3 is a perspective view showing a battery package for a hybrid vehicle according to an embodiment of the present invention

도 4는 종래기술과 본 발명에 따른 배터리에 대한 냉각공기의 유동해석결과를 비교하는 이미지Figure 4 is an image comparing the flow analysis results of the cooling air for the battery according to the prior art and the present invention

도 5는 종래기술과 본 발명의 셀 수에 따른 셀간 온도분포를 비교하여 보여주는 그래프Figure 5 is a graph showing the comparison between the temperature distribution between the cells according to the number of cells of the prior art and the present invention

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

10 : 케이스 11 : 제1유입구10 case 11 first inlet

12 : 제2유입구 13 : 배출구12: second inlet 13: outlet

14 : 블로워 15 : 배출측공간부14 blower 15 discharge side space

16 : 셀묶음 17 : 셀모듈16: bundle of cells 17: cell module

Claims (3)

내부에 복수의 셀이 장착된 케이스(10);A case 10 having a plurality of cells mounted therein; 상기 케이스(10)의 하측 양단부에서 수평방향으로 형성되고, 냉각공기가 양측에서 동시에 유입되어 복수의 셀을 1/2씩 분담하여 냉각시킬 수 있게 하는 유입구;Inlets formed in the horizontal direction at both ends of the lower side of the case 10, the cooling air is introduced at both sides at the same time to share the plurality of cells by 1/2 to cool the inlet; 상기 케이스(10)의 상단 중앙부에 형성되어, 상기 냉각공기가 셀을 냉각한 후 배출되는 배출구(13)를 포함하는 하이브리드 자동차용 배터리 냉각장치.Is formed in the upper center portion of the case 10, the cooling device for a hybrid vehicle comprising a discharge port 13 is discharged after the cooling air cools the cell. 청구항 1에 있어서, 상기 유입구는 유동단면적이 동일한 수평구간과, 유동단면적이 좁게 형성된 경사구간을 포함하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 자동차용 배터리 냉각장치.The hybrid vehicle battery cooling apparatus of claim 1, wherein the inlet comprises a horizontal section having the same flow cross section and an inclined section having a narrow flow cross section. 청구항 1에 있어서, 상기 케이스(10)의 내부에는 셀의 상단부에서 배출구(13)로 갈수록 유동단면적이 좁게 형성된 배출측공간부(15)를 포함하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 자동차용 배터리 냉각장치.The method of claim 1, wherein the inside of the case 10, the hybrid vehicle battery cooling device, characterized in that it comprises a discharge side space portion 15 is formed in a narrow flow cross-sectional area from the upper end of the cell toward the discharge port (13).
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