KR20120069274A - Battery pack with radial fan - Google Patents

Battery pack with radial fan

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KR20120069274A
KR20120069274A KR1020100130756A KR20100130756A KR20120069274A KR 20120069274 A KR20120069274 A KR 20120069274A KR 1020100130756 A KR1020100130756 A KR 1020100130756A KR 20100130756 A KR20100130756 A KR 20100130756A KR 20120069274 A KR20120069274 A KR 20120069274A
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Abstract

PURPOSE: A battery pack including a radial fan is provided to reduce total pressure degradation of battery pack cooling system and to improve cooling performance of the battery pack by simplifying configuration of parts for cooling the battery pack. CONSTITUTION: A battery pack including a radial fan comprises a cell module(200) which cells(230) are arranged in a row, an inlet(300) which cooling air flows in, an outlet(400) which cooling air is flown out, an inlet duct(600) which is connected to one side of the cell module, a connect duct(700) which is connected to a radial fan(500), a radial fan which a suction part is connected to the connection duct, an outlet duct(800) which is connected to the outlet and an outlet port of the radial fan, and an outer case.

Description

래디얼 팬을 포함한 배터리 팩 {BATTERY PACK WITH RADIAL FAN}Battery pack with radial fan {BATTERY PACK WITH RADIAL FAN}

본 발명은 HEV(Hybrid Electric Vehicle)중 하이브리드 트럭에 장착되는 배터리 팩에 관한 것으로서,The present invention relates to a battery pack mounted to a hybrid truck of a hybrid electric vehicle (HEV),

하이브리드 트럭의 외부에 장착되는 배터리팩의 냉각을 위해 배터리 팩의 내부에 래디얼 팬이 구성되고 냉각 공기의 유로가 형성되어 배터리 팩 및 래디얼 팬을 연결시켜주는 별도의 외부 냉각 덕트가 필요 없어 배터리팩의 냉각을 위한 부품의 구성이 단순하며, 배터리 팩의 냉각 시스템의 전체 압력 강하를 줄일 수 있어 냉각 성능을 향상시킬 수 있는 래디얼 팬을 포함한 배터리 팩에 관한 것이다.In order to cool the battery pack mounted on the outside of the hybrid truck, a radial fan is formed inside the battery pack, a cooling air flow path is formed, and a separate external cooling duct for connecting the battery pack and the radial fan is not needed. The present invention relates to a battery pack including a radial fan that can simplify the configuration of components for cooling and reduce the total pressure drop of the cooling system of the battery pack to improve the cooling performance.

또한, 배터리 팩의 냉각을 위해 내부에 래디얼 팬을 사용함으로써, 냉각 공기의 유입 및 유출 방향과 수개의 배터리 셀(cell)들 사이를 통과하는 냉각 공기의 방향이 수직이 되도록 구성되는 배터리 팩의 냉각 유로를 보다 효율적으로 설계할 수 있도록 한 래디얼 팬을 포함한 배터리 팩에 관한 것이다.
In addition, by using a radial fan therein for cooling the battery pack, the cooling of the battery pack is configured such that the direction of cooling air inflow and outflow and the direction of cooling air passing between several battery cells is perpendicular to each other. The present invention relates to a battery pack including a radial fan that allows the flow path to be designed more efficiently.

일반적으로 가솔린이나 중유를 주 연료로 사용하는 내연기관을 이용하는 자동차는 대기오염 등 공해발생에 심각한 영향을 주고 있다. 따라서 최근에는 공해 발생을 줄이기 위하여, 전기 자동차 또는 하이브리드(Hybrid) 자동차의 개발이 활발히 이루어지고 있는 추세이며, 물론 이러한 전기 자동차 또는 하이브리드 자동차의 동력원으로는 전지가 사용된다. 최근 들어 고에너지 밀도의 비수전해액을 이용한 고출력 이차 전지가 개발되고 있는데, 전기 자동차의 모터 구동 등과 같은 큰 전력을 필요로 하는 기기에는, 다수 개의 고출력 이차 전지를 직렬로 연결하여 구성되는 대용량의 배터리 팩이 사용되는 것이 일반적이다.In general, automobiles using internal combustion engines using gasoline or heavy oil as main fuels have serious effects on pollution generation such as air pollution. Therefore, in recent years, in order to reduce the occurrence of pollution, the development of an electric vehicle or a hybrid vehicle (Hybrid) is a trend that is actively made, of course, the battery is used as a power source of such an electric vehicle or a hybrid vehicle. Recently, a high output secondary battery using a high energy density nonaqueous electrolyte has been developed. A large capacity battery pack configured by connecting a plurality of high output secondary batteries in series to a device requiring a large power, such as driving a motor of an electric vehicle. This is commonly used.

상술한 바와 같이 대용량의 배터리 팩은 통상적으로 직렬로 연결되는 다수 개의 이차 전지를 포함하여 이루어진다. 특히, HEV용 배터리 팩의 경우 수 개에서 많게는 수십 개의 이차 전지가 충전과 방전을 번갈아가면서 수행하게 됨에 따라 이러한 충방전 등을 제어하여 배터리가 적정한 동작 상태로 유지하도록 관리할 필요성이 있다. As described above, a large capacity battery pack typically includes a plurality of secondary batteries connected in series. In particular, in the case of a HEV battery pack, several to many dozens of secondary batteries are alternately charged and discharged, and thus, there is a need to manage such a charge and discharge to maintain the battery in an appropriate operating state.

또한, 배터리 팩은 충방전 과정에서 고열이 발생하여 전지의 성능과 수명에 영향을 미치므로 적절한 냉각 시스템을 구성하여 냉각을 하게 된다.In addition, since the battery pack generates high heat during charging and discharging, the battery pack affects the performance and life of the battery.

이러한 하이브리드 차량의 배터리 팩은 도 1과 같이 대개 차량의 내부인 트렁크(21)에 설치되며, 차체인 패키지 트레이(20)와 배터리 팩(11)이 인렛 덕트(10)로 연결되고 냉각 공기의 흡입을 위해 상기 배터리 팩(11)의 일측에 냉각팬(12)이 연결되며 아웃렛 덕트(14)가 상기 냉각팬(12)에 연결되어 차량의 외부로 냉각 공기가 배출되도록 냉각 시스템이 구성된다.The battery pack of the hybrid vehicle is installed in the trunk 21, which is usually the inside of the vehicle, as shown in FIG. 1, and the vehicle chain package tray 20 and the battery pack 11 are connected to the inlet duct 10 and suction of cooling air. For this purpose, a cooling fan 12 is connected to one side of the battery pack 11 and an outlet duct 14 is connected to the cooling fan 12 to configure a cooling system to discharge cooling air to the outside of the vehicle.

또한, 하이브리드 트럭의 경우에는 배터리 팩이 차량의 외부인 차체 하부에 장착되며 배터리 팩의 냉각을 위해 인렛 덕트, 냉각팬 및 아웃렛 덕트가 별도로 설치되어 냉각 시스템이 구성된다.In addition, in the case of a hybrid truck, a battery pack is mounted under the vehicle body that is outside of the vehicle, and an inlet duct, a cooling fan, and an outlet duct are separately installed to cool the battery pack, thereby forming a cooling system.

그러므로 배터리 팩의 냉각 시스템을 구성하기 위한 구조가 복잡해지며 차량의 구조에 따라 냉각 시스템을 구성하는데 덕트와 팬의 위치와 형상 및 냉각 공기의 유로 방향에 대한 제약이 따르게 된다.Therefore, the structure for configuring the cooling system of the battery pack is complicated, and the configuration of the cooling system according to the structure of the vehicle is subject to the restrictions on the position and shape of the duct and fan and the direction of the flow path of the cooling air.

또한, 이와 같은 냉각 시스템은 인렛 덕트와 아웃렛 덕트의 형상 변화가 심하고 냉각 공기의 유로의 방향이 바뀌는 구조가 대부분이기 때문에 배터리 팩 냉각 시스템을 통과하는 냉각 공기의 압력강하가 커지게 되는 요인이 된다. 이로 인해 배터리 팩을 통과하는 냉각 공기의 전체 유량이 줄어들어 냉각 효율이 떨어지는 문제점이 있다.In addition, since the cooling system of the inlet duct and the outlet duct has a large shape change and a structure in which the direction of the cooling air flow path is changed in many cases, the pressure drop of the cooling air passing through the battery pack cooling system becomes large. As a result, the total flow rate of the cooling air passing through the battery pack is reduced, resulting in a decrease in cooling efficiency.

본 발명은 상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 배터리 팩의 내부에 래디얼 팬이 구성되고 냉각 공기의 유로가 형성되어 배터리 팩 및 래디얼 팬을 연결시켜주는 별도의 외부 냉각 덕트가 필요 없어 배터리팩의 냉각을 위한 부품의 구성이 단순하며, 배터리 팩의 냉각 시스템의 전체 압력 강하를 줄일 수 있어 배터리 팩의 냉각 성능을 향상시킬 수 있는 래디얼 팬을 포함한 배터리 팩을 제공하는 것이다.The present invention has been made to solve the problems described above, an object of the present invention is a radial fan is configured inside the battery pack and a separate external for connecting the battery pack and the radial fan is formed by the passage of the cooling air The configuration of the components for cooling the battery pack is simple because no cooling duct is required, and the overall pressure drop of the battery pack's cooling system can be reduced to provide a battery pack including a radial fan that can improve the cooling performance of the battery pack. will be.

또한, 배터리 팩의 내부에 래디얼 팬을 설치하여 냉각 공기의 유입 및 유출 방향과 수개의 배터리 셀(cell)들 사이를 통과하는 냉각 공기의 방향이 수직이 되도록 구성할 수 있어 배터리 팩의 냉각 유로를 보다 효율적으로 설계할 수 있도록 한 래디얼 팬을 포함한 배터리 팩을 제공하는 것이다.
In addition, by installing a radial fan inside the battery pack, the direction of cooling air inflow and outflow and the direction of the cooling air passing between several battery cells can be configured to be perpendicular to each other. To make the design more efficient, we offer a battery pack with a radial fan.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 래디얼 팬을 포함한 배터리 팩은, 하이브리드 차량에 장착되는 배터리 팩의 냉각 구조에 있어서, 아우터 케이스(100)의 내부에 구비되며 수개의 셀(230)이 일정한 간격을 두고 병렬 배치되어 구성되는 셀 모듈(200); 상기 아우터 케이스(100)의 일측 외부에 형성되어 냉각 공기가 유입되는 유입구(300); 상기 아우터 케이스(100)의 유입구(300)가 형성되는 반대측 외부에 형성되어 냉각 공기가 유출되는 유출구(400); 상기 유입구(300)에 일측이 연결되고 타측은 상기 셀 모듈(200)의 일면에 연결되는 인렛 덕트(600); 상기 셀 모듈(200)의 인렛 덕트(600)가 연결된 반대측 면에 일측이 연결되고 타측은 래디얼 팬(500)과 연결되는 연결 덕트(700); 상기 연결 덕트(700)에 흡입측이 연결되는 래디얼 팬(500); 상기 래디얼 팬(500)의 토출측에 일측이 연결되고 타측은 상기 유출구(400)와 연결되는 아웃렛 덕트(800); 및 상기 셀 모듈(200), 래디얼 팬(500), 인렛 덕트(600), 연결 덕트(700) 및 아웃렛 덕트(800)를 내부에 수용하는 아우터 케이스(100); 를 포함하여 이루어져, 상기 유입구(300)로 유입되는 냉각 공기가 상기 수개의 셀(230)들 사이를 경유한 후 상기 래디얼 팬(500)을 거쳐 상기 유출구(400)로 배출되는 것을 특징으로 한다.The battery pack including the radial fan of the present invention for achieving the above object, in the cooling structure of the battery pack to be mounted on the hybrid vehicle, is provided inside the outer case 100 and several cells 230 are Cell modules 200 are arranged in parallel at regular intervals; An inlet port 300 formed outside one side of the outer case 100 and into which cooling air is introduced; An outlet 400 formed at an outer side of the outer case 100 on which the inlet 300 of the outer case 100 is formed and outflowing cooling air; An inlet duct 600 connected to one side of the inlet 300 and the other side connected to one surface of the cell module 200; A connection duct 700 having one side connected to the opposite side to which the inlet duct 600 of the cell module 200 is connected and the other side connected to the radial fan 500; A radial fan 500 having a suction side connected to the connection duct 700; An outlet duct 800 having one side connected to the discharge side of the radial fan 500 and the other side connected to the outlet 400; An outer case 100 accommodating the cell module 200, the radial fan 500, the inlet duct 600, the connection duct 700, and the outlet duct 800 therein; It comprises a, characterized in that the cooling air flowing into the inlet 300 is discharged to the outlet 400 via the radial fan 500 after passing through the several cells 230.

또한, 상기 셀 모듈(200)은 2단으로 적층 구성되는 제1 셀 모듈(210), 제2 셀 모듈(220)을 포함하고; 상기 인렛 덕트(600)는 상기 유입구(300)에 일측이 연결되고 타측은 상기 제1 셀 모듈(210) 일면에 연결되는 제1 인렛 덕트(610), 상기 유입구(300)에 일측이 연결되고 타측은 상기 제2 셀 모듈(220) 일면에 연결되는 제2 인렛 덕트(620)를 포함하고; 상기 연결 덕트(700)는 상기 제1 셀 모듈(210)의 상기 제1 인렛 덕트(610)가 연결된 반대측 면에 일측이 연결되고 타측은 제1 래디얼 팬(510)과 연결되는 제1 연결 덕트(710), 상기 제2 셀 모듈(220)의 상기 제2 인렛 덕트(620)가 연결된 반대측 면에 일측이 연결되고 타측은 제2 래디얼 팬(520)과 연결되는 제2 연결 덕트(720)를 포함하고; 상기 래디얼 팬(500)은 상기 제1 연결 덕트(710)에 흡입측이 연결되는 제1 래디얼 팬(510), 상기 제2 연결 덕트(720)에 흡입측이 연결되는 제2 래디얼 팬(520)을 포함하고; 상기 아웃렛 덕트(800)는 상기 제1 래디얼 팬(510)의 토출측에 일측이 연결되고 타측은 상기 유출구(400)와 연결되는 제1 아웃렛 덕트(810), 상기 제2 래디얼 팬(520)의 토출측에 일측이 연결되고 타측은 상기 유출구(400)와 연결되는 제2 아웃렛 덕트(820); 를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.In addition, the cell module 200 includes a first cell module 210 and a second cell module 220 stacked in two stages; One side of the inlet duct 600 is connected to the inlet 300 and the other side of the first inlet duct 610 connected to one surface of the first cell module 210 and one side of the inlet 300 is connected to the other. A side includes a second inlet duct (620) connected to one surface of the second cell module (220); The connection duct 700 has a first connection duct connected to one side of the first inlet duct 610 of the first cell module 210 connected to the other side thereof and the other side connected to the first radial fan 510. 710, a second connection duct 720 connected to one side of the second inlet duct 620 of the second cell module 220 and connected to a second radial fan 520. and; The radial fan 500 includes a first radial fan 510 having a suction side connected to the first connection duct 710, and a second radial fan 520 having a suction side connected to the second connection duct 720. It includes; The outlet duct 800 has one side connected to the discharge side of the first radial fan 510 and the other side discharge side of the first outlet duct 810 and the second radial fan 520 connected to the outlet 400. A second outlet duct 820 connected to one side of the second outlet and connected to the outlet 400; And a control unit.

또한, 상기 유입구(300)를 통과하는 냉각 공기의 유동 방향과 상기 유출구(400)를 통과하는 냉각 공기의 유동 방향이 동일한 것을 특징으로 한다.In addition, the flow direction of the cooling air passing through the inlet port 300 and the flow direction of the cooling air passing through the outlet 400 is characterized in that the same.

또한, 상기 유입구(300) 또는 유출구(400)를 통과하는 냉각 공기의 유동 방향과 상기 수개의 셀(230)들 사이를 통과하는 냉각 공기의 유동 방향이 수직으로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
In addition, the flow direction of the cooling air passing through the inlet 300 or the outlet 400 and the flow direction of the cooling air passing between the several cells 230 is characterized in that the vertical.

본 발명은 상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 래디얼 팬을 포함한 배터리 팩은, 배터리 팩의 내부에 래디얼 팬이 구성되고 냉각 공기의 유로가 형성되어 배터리 팩 및 래디얼 팬을 연결시켜주는 별도의 외부 냉각 덕트가 필요 없어 배터리팩의 냉각을 위한 부품의 구성을 단순화 할 수 있는 장점이 있다.The present invention has been made to solve the problems described above, the battery pack including a radial fan of the present invention, the radial fan is configured inside the battery pack and the cooling air flow path is formed to form the battery pack and the radial fan There is no need to connect a separate external cooling duct has the advantage of simplifying the configuration of components for cooling the battery pack.

또한, 배터리 팩의 냉각 시스템의 전체 압력 강하를 줄일 수 있어 배터리 팩의 냉각 성능을 향상시킬 수 있는 장점이 있다.In addition, it is possible to reduce the overall pressure drop of the cooling system of the battery pack has the advantage of improving the cooling performance of the battery pack.

또한, 배터리 팩의 내부에 래디얼 팬을 설치하여 냉각 공기의 유입 및 유출 방향과 수개의 배터리 셀(cell)들 사이를 통과하는 냉각 공기의 방향이 수직이 되도록 구성할 수 있어 배터리 팩의 냉각 유로를 보다 효율적으로 설계할 수 있는 장점이 있다.
In addition, by installing a radial fan inside the battery pack, the direction of cooling air inflow and outflow and the direction of the cooling air passing between several battery cells can be configured to be perpendicular to each other. There is an advantage to design more efficiently.

도 1은 종래의 배터리 팩의 냉각 시스템을 나타낸 개략도.
도 2는 본 발명의 배터리 팩의 냉각 구조 및 냉각 공기의 유동 경로를 나타낸 개략도.
도 3은 본 발명의 셀 모듈 2단 적층 타입의 배터리 팩 냉각 구조 및 냉각 공기의 유동 경로를 나타낸 개략도.
도 4는 도 3의 AA' 단면을 나타낸 사시도.
도 5는 도 3의 BB' 단면을 나타낸 사시도.
도 6은 도 3의 우측면도.
도 7은 본 발명의 셀 모듈 2단 적층 타입의 배터리 팩을 하이브리드 트럭에 장착한 개략도.1 is a schematic view showing a cooling system of a conventional battery pack.
2 is a schematic view showing a cooling structure and a flow path of cooling air of the battery pack of the present invention.
3 is a schematic view showing a battery pack cooling structure and a flow path of cooling air of a cell module two-stage stacking type of the present invention;
4 is a perspective view showing the AA 'section of FIG. 3;
5 is a perspective view showing a cross-sectional view taken along line BB ′ of FIG. 3.
6 is a right side view of FIG. 3.
Figure 7 is a schematic diagram of a hybrid truck equipped with a battery module of the two-stage stacking type of the present invention.

이하, 상기한 바와 같은 본 발명의 래디얼 팬을 포함한 배터리 팩을 첨부된 도면을 참고하여 상세하게 설명한다.Hereinafter, a battery pack including a radial fan of the present invention as described above will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 2는 본 발명의 래디얼 팬을 포함한 배터리 팩의 냉각 구조 및 냉각공기의 유동 경로를 나타낸 개략도이다.2 is a schematic view showing a cooling structure and a cooling air flow path of a battery pack including a radial fan of the present invention.

도시된 바와 같이, 하이브리드 차량에 장착되는 배터리 팩에 있어서, 아우터 케이스(100)의 내부에 구비되며 수개의 셀(230)이 일정한 간격을 두고 병렬 배치되어 구성되는 셀 모듈(200); 상기 아우터 케이스(100)의 일측 외부에 형성되어 냉각 공기가 유입되는 유입구(300); 상기 아우터 케이스(100)의 유입구(300)가 형성되는 반대측 외부에 형성되어 냉각 공기가 유출되는 유출구(400); 상기 유입구(300)에 일측이 연결되고 타측은 상기 셀 모듈(200)의 일면에 연결되는 인렛 덕트(600); 상기 셀 모듈(200)의 인렛 덕트(600)가 연결된 반대측 면에 일측이 연결되고 타측은 래디얼 팬(500)과 연결되는 연결 덕트(700); 상기 연결 덕트(700)에 흡입측이 연결되는 래디얼 팬(500); 상기 래디얼 팬(500)의 토출측에 일측이 연결되고 타측은 상기 유출구(400)와 연결되는 아웃렛 덕트(800); 및 상기 셀 모듈(200), 래디얼 팬(500), 인렛 덕트(600), 연결 덕트(700) 및 아웃렛 덕트(800)를 내부에 수용하는 아우터 케이스(100); 를 포함하여 이루어져, 상기 유입구(300)로 유입되는 냉각 공기가 상기 수개의 셀(230)들 사이를 경유한 후 상기 래디얼 팬(500)을 거쳐 상기 유출구(400)로 배출된다.As shown, in a battery pack mounted on a hybrid vehicle, the cell module 200 is provided in the outer case 100, several cells 230 are arranged in parallel at regular intervals; An inlet port 300 formed outside one side of the outer case 100 and into which cooling air is introduced; An outlet 400 formed at an outer side of the outer case 100 on which the inlet 300 of the outer case 100 is formed and outflowing cooling air; An inlet duct 600 connected to one side of the inlet 300 and the other side of the inlet duct 600; A connection duct 700 having one side connected to the opposite side to which the inlet duct 600 of the cell module 200 is connected and the other side connected to the radial fan 500; A radial fan 500 having a suction side connected to the connection duct 700; An outlet duct 800 having one side connected to the discharge side of the radial fan 500 and the other side connected to the outlet 400; An outer case 100 accommodating the cell module 200, the radial fan 500, the inlet duct 600, the connection duct 700, and the outlet duct 800 therein; Consists of, the cooling air flowing into the inlet 300 is discharged to the outlet 400 via the radial fan 500 after passing through the several cells 230.

우선, 상기 셀 모듈(200)은 수개의 셀(230)들이 일정한 간격을 두고 병렬 배치되어 상기 수개의 셀(230)들의 사이로 냉각공기가 통과 할 수 있도록 구성되며, 상기 수개의 셀(230)들은 전기적으로 연결되어 특정한 전압을 갖는 전기를 발생시키며 충전 방전을 반복하는 동안 열이 발생한다. 그리고 상기 셀 모듈(200)은 상기 아우터 케이스(100)의 내부에 구비되며 지지브라켓 등에 의해 상기 아우터 케이스(100)에 고정되어 상기 아우터 케이스(100)의 내측면과 일정한 간격을 두고 구성된다.First, the cell module 200 is configured so that several cells 230 are arranged in parallel at regular intervals to allow cooling air to pass between the several cells 230, and the several cells 230 are It is electrically connected to generate electricity with a specific voltage and heat is generated during repeated charging and discharging. In addition, the cell module 200 is provided inside the outer case 100 and is fixed to the outer case 100 by a support bracket or the like so as to have a predetermined distance from the inner surface of the outer case 100.

상기 아우터 케이스(100)는 배터리 팩의 외형을 형성하는 부분으로 상기 유입구(300) 및 유출구(400)가 상기 아우터 케이스(100)의 외부 양측에 형성된다.The outer case 100 is a portion forming an outer shape of a battery pack, and the inlet port 300 and the outlet port 400 are formed on both outer sides of the outer case 100.

그리고 상기 유입구(300)에 상기 인렛 덕트(600)의 일측이 결합되고 상기 인렛 덕트(600)의 타측은 상기 셀 모듈(200)의 일면에 결합된다.One side of the inlet duct 600 is coupled to the inlet 300, and the other side of the inlet duct 600 is coupled to one surface of the cell module 200.

이때, 상기 인렛 덕트(600)와 셀 모듈(200)이 결합되는 부분은 상기 셀 모듈(200)의 일면의 길이 전체에 상기 인렛 덕트(600)가 결합된다.In this case, the portion of the inlet duct 600 and the cell module 200 is coupled to the inlet duct 600 is coupled to the entire length of one surface of the cell module 200.

또한, 상기 인렛 덕트(600)의 반대측의 상기 셀 모듈(200)의 일면에 상기 연결 덕트(700)의 일측이 결합된다. In addition, one side of the connection duct 700 is coupled to one surface of the cell module 200 on the opposite side of the inlet duct 600.

이때, 상기 연결 덕트(700)도 상기 인렛 덕트(600)와 마찬가지로 상기 셀 모듈(200)과 결합되는 부분이 상기 셀 모듈(200)의 일면의 길이 전체에 상기 연결 덕트(700)가 결합된다.In this case, like the inlet duct 600, the connection duct 700 is coupled to the cell module 200, and the connection duct 700 is coupled to the entire length of one surface of the cell module 200.

그리고 상기 래디얼 팬(500)의 흡입측이 상기 연결 덕트(700)의 타측에 결합되고, 상기 래디얼 팬(500)의 토출측에 상기 아웃렛 덕트(800)의 일측이 결합되고 상기 아웃렛 덕트(800)의 타측은 상기 유출구(400)와 결합된다.And the suction side of the radial fan 500 is coupled to the other side of the connection duct 700, one side of the outlet duct 800 is coupled to the discharge side of the radial fan 500 of the outlet duct 800 The other side is coupled to the outlet 400.

또한, 상기 래디얼 팬(500)은 팬의 회전축 방향으로 냉각공기가 흡입되어 원주방향의 일측으로 토출되는 냉각팬이며, 상기 연결 덕트(700)의 중앙부에 상기 래디얼 팬(500)의 흡입측을 연결하여 수개의 셀(230)들 사이를 통과하는 냉각공기를 균일하게 흡입하도록 구성된다.In addition, the radial fan 500 is a cooling fan in which cooling air is sucked in the direction of the rotation axis of the fan and discharged to one side in the circumferential direction, and connects the suction side of the radial fan 500 to the center of the connection duct 700. It is configured to uniformly suck the cooling air passing through the several cells 230.

그리하여 상기 유입구(300)로 유입된 냉각공기가 상기 인렛 덕트(600), 셀 모듈(200), 연결 덕트(700), 래디얼 팬(500) 및 아웃렛 덕트(800)를 순서대로 거쳐 상기 유출구(400)로 배출 된다.Thus, the cooling air introduced into the inlet 300 passes through the inlet duct 600, the cell module 200, the connection duct 700, the radial fan 500, and the outlet duct 800 in order. ) Is discharged.

즉, 상기 유입구(300)로 유입되는 냉각공기가 상기 수개의 셀(230)들 사이를 통과하며 상기 수개의 셀(230)들에서 발생하는 열을 빼앗은 후 상기 래디얼 팬(500)을 거쳐 상기 유출구(400)로 배출되도록 하여 배터리 팩을 냉각하는 구조이다.That is, the cooling air flowing into the inlet 300 passes between the several cells 230, and deprives heat generated in the several cells 230, and then passes through the radial fan 500 to the outlet. The battery pack is cooled to be discharged to 400.

이때, 상기 아우터 케이스(100)의 외부에는 상기 유입구(300)와 유출구(400)가 구성되고, 내부에는 상기 셀 모듈(200), 인렛 덕트(600), 연결 덕트(700), 래디얼 팬(500) 및 아웃렛 덕트(800)가 구성된다.In this case, the inlet 300 and the outlet 400 are configured outside the outer case 100, and the cell module 200, the inlet duct 600, the connection duct 700, and the radial fan 500 are located inside the outer case 100. And the outlet duct 800 are configured.

그리하여 본 발명의 래디얼 팬을 포함한 배터리 팩(1000)을 하이브리드 트럭의 외부에 장착할 때 별도의 냉각팬 및 덕트가 필요하지 않아 냉각 시스템의 구성이 간단해 진다.Thus, when the battery pack 1000 including the radial fan of the present invention is mounted on the outside of the hybrid truck, a separate cooling fan and duct are not required, thereby simplifying the configuration of the cooling system.

또한, 본 발명의 래디얼 팬을 포함한 배터리 팩은, 도 3과 같이 상기 셀 모듈(200)은 2단으로 적층 구성되는 제1 셀 모듈(210), 제2 셀 모듈(220)을 포함하고; 상기 인렛 덕트(600)는 상기 유입구(300)에 일측이 연결되고 타측은 상기 제1 셀 모듈(210) 일면에 연결되는 제1 인렛 덕트(610), 상기 유입구(300)에 일측이 연결되고 타측은 상기 제2 셀 모듈(220) 일면에 연결되는 제2 인렛 덕트(620)를 포함하고; 상기 연결 덕트(700)는 상기 제1 셀 모듈(210)의 상기 제1 인렛 덕트(610)가 연결된 반대측 면에 일측이 연결되고 타측은 제1 래디얼 팬(510)과 연결되는 제1 연결 덕트(710), 상기 제2 셀 모듈(220)의 상기 제2 인렛 덕트(620)가 연결된 반대측 면에 일측이 연결되고 타측은 제2 래디얼 팬(520)과 연결되는 제2 연결 덕트(720)를 포함하고; 상기 래디얼 팬(500)은 상기 제1 연결 덕트(710)에 흡입측이 연결되는 제1 래디얼 팬(510), 상기 제2 연결 덕트(720)에 흡입측이 연결되는 제2 래디얼 팬(520)을 포함하고; 상기 아웃렛 덕트(800)는 상기 제1 래디얼 팬(510)의 토출측에 일측이 연결되고 타측은 상기 유출구(400)와 연결되는 제1 아웃렛 덕트(810), 상기 제2 래디얼 팬(520)의 토출측에 일측이 연결되고 타측은 상기 유출구(400)와 연결되는 제2 아웃렛 덕트(820); 를 포함하여 이루어질 수 있다.In addition, the battery pack including a radial fan of the present invention, as shown in Figure 3, the cell module 200 includes a first cell module 210, a second cell module 220 is stacked in two stages; One side of the inlet duct 600 is connected to the inlet 300 and the other side of the first inlet duct 610 connected to one surface of the first cell module 210 and one side of the inlet 300 is connected to the other. A side includes a second inlet duct (620) connected to one surface of the second cell module (220); The connection duct 700 has one side connected to the opposite side to which the first inlet duct 610 of the first cell module 210 is connected and the other side connected to the first radial fan 510. 710, a second connection duct 720 connected to one side of the second inlet duct 620 of the second cell module 220 and connected to a second radial fan 520. and; The radial fan 500 includes a first radial fan 510 having a suction side connected to the first connection duct 710, and a second radial fan 520 having a suction side connected to the second connection duct 720. It includes; The outlet duct 800 has one side connected to the discharge side of the first radial fan 510 and the other side discharge side of the first outlet duct 810 and the second radial fan 520 connected to the outlet 400. A second outlet duct 820 connected to one side of the second outlet and connected to the outlet 400; . ≪ / RTI >

이는, 도 3과 같이 아우터 케이스(100)의 내부에 구비되는 상기 셀 모듈(200)이 상기 제1 셀 모듈(210)과 제2 셀 모듈(220)로 이루어져 2단으로 적층 구성되고 상기 제1 셀 모듈(210)과 제2 셀 모듈(220)은 각각 덕트와 래디얼 팬이 연결되어, 상기 유입구(300)로 유입되는 냉각공기가 분기되어 각각 상기 제1 셀 모듈(210)과 제2 셀 모듈(220)을 통과한 후 상기 유출구(400)로 배출되도록 형성되는 구조이다.3, the cell module 200 provided inside the outer case 100 includes the first cell module 210 and the second cell module 220, and is stacked in two stages. In the cell module 210 and the second cell module 220, a duct and a radial fan are connected to each other, and cooling air flowing into the inlet 300 is branched to respectively the first cell module 210 and the second cell module. After passing through the 220 is a structure that is formed to be discharged to the outlet 400.

즉, 도 4와 같이 상기 유입구(300)로 유입된 냉각공기가 상기 제1 인렛 덕트(610), 제1 셀 모듈(210), 제1 연결 덕트(710), 제1 래디얼 팬(810) 및 제1 아웃렛 덕트(910)를 순서대로 거쳐 상기 유출구(400)로 배출 된다.That is, as shown in FIG. 4, the cooling air introduced into the inlet port 300 has the first inlet duct 610, the first cell module 210, the first connection duct 710, the first radial fan 810, and the like. It is discharged to the outlet 400 through the first outlet duct 910 in order.

그리고 도 5와 같이 상기 유입구(300)로 유입된 냉각공기가 상기 제2 인렛 덕트(620), 제2 셀 모듈(220), 제2 연결 덕트(720), 제2 래디얼 팬(520) 및 제2 아웃렛 덕트(820)를 순서대로 거쳐 상기 유출구(400)로 배출 된다.And the cooling air introduced into the inlet 300 as shown in Figure 5 the second inlet duct 620, the second cell module 220, the second connection duct 720, the second radial fan 520 and the first 2 is discharged to the outlet 400 through the outlet duct 820 in order.

이때, 상기 유입구(300)로 들어오는 냉각공기의 일부는 상기 제1 인렛 덕트(610)로 유입되고 나머지는 상기 제 2 인렛 덕트(620)를 따라 아래쪽으로 유입된다. 그리고 상기 제1 래디얼 팬(510)을 통과한 냉각공기는 상기 유출구(400)로 배출되고 상기 제2 래디얼 팬(520)을 통과한 냉각공기는 상기 제2 아웃렛 덕트(820)를 따라 위쪽으로 이동하여 상기 유출구(400)로 배출된다.At this time, a portion of the cooling air entering the inlet 300 is introduced into the first inlet duct 610 and the other is introduced downward along the second inlet duct 620. The cooling air passing through the first radial fan 510 is discharged to the outlet 400 and the cooling air passing through the second radial fan 520 moves upward along the second outlet duct 820. To be discharged to the outlet 400.

그런데 도 3 내지 도 6을 참조하면 상측인 1단과 하측인 2단의 덕트 및 래디얼 팬이 반대로 구성되어 있는데, 이는 1단과 2단의 제1 래디얼 팬(510) 및 제2 래디얼 팬(520)이 간섭되지 않도록 하기 위한 것이며 간섭이 발생하지 않도록 제1 셀 모듈(210)과 제2 셀 모듈(220)의 사이를 띄워 구성하고 1단과 2단의 덕트와 래디얼 팬을 동일한 방향으로 구성할 수도 있다.However, referring to FIGS. 3 to 6, the duct and the radial fan of the first stage and the second stage of the lower stage are oppositely configured, which means that the first radial fan 510 and the second radial fan 520 of the first stage and the second stage are configured to be reversed. In order to prevent interference and to prevent interference from occurring, the first cell module 210 and the second cell module 220 may be configured to be spaced apart, and the first and second stage ducts and the radial fan may be configured in the same direction.

또한, 상기 유입구(300)를 통과하는 냉각 공기의 유동 방향과 상기 유출구(400)를 통과하는 냉각 공기의 유동 방향이 동일하게 이루어진다.In addition, the flow direction of the cooling air passing through the inlet 300 and the flow direction of the cooling air passing through the outlet 400 are the same.

이는, 상기 유입구(300)와 유출구(400)를 상기 아우터 케이스(100)의 양측에 구성하고 상기 유입구(300)와 유출구(400)를 통과하는 냉각공기의 유동 방향을 같게 하여 냉각 효율을 높일 수 있도록 하기 위함이다.This, the inlet 300 and the outlet 400 is configured on both sides of the outer case 100 and the same as the flow direction of the cooling air passing through the inlet 300 and the outlet 400 can increase the cooling efficiency. To make it work.

그리고 상기와 같이 냉각공기의 유입 방향과 유출 방향을 같도록 하여 하이브리드 트럭의 외부에 설치하였을 때 도 7과 같이 상기 유입구(300)가 하이브리드 트럭(900)의 전면을 향하도록 설치되면 차량의 진행에 따라 냉각공기의 유입 및 유출이 효과적으로 이루어져 냉각 효율을 향상시킬 수 있다.When the inlet port 300 is installed toward the front of the hybrid truck 900 as shown in FIG. Accordingly, the inflow and outflow of the cooling air can be effectively made to improve the cooling efficiency.

그리하여 본 발명의 래디얼 팬을 포함한 배터리 팩은, 배터리 팩의 냉각 시스템의 전체 압력 강하를 줄일 수 있어 배터리 팩의 냉각 성능을 향상시킬 수 있다.Thus, the battery pack including the radial fan of the present invention can reduce the overall pressure drop of the cooling system of the battery pack, thereby improving the cooling performance of the battery pack.

또한, 배터리 팩이 하이브리드 트럭(900)의 외부에 장착되므로 상기 유입구(300)를 하부쪽이 개방된 형태로 형성하여 하부쪽으로 냉각공기가 유입되도록 구성함으로서 이물질이 내부로 유입되는 것을 줄이도록 구성할 수 있다.In addition, since the battery pack is mounted to the outside of the hybrid truck 900, the inlet port 300 is formed in an open form at the lower side to configure the cooling air to flow in the lower side to configure to reduce the inflow of foreign matter into the interior. Can be.

또한, 상기 유입구(300) 또는 유출구(400)를 통과하는 냉각 공기의 유동 방향과 상기 수개의 셀(230)들 사이를 통과하는 냉각 공기의 유동 방향이 수직으로 이루어지도록 구성된다.In addition, the flow direction of the cooling air passing through the inlet 300 or the outlet 400 and the flow direction of the cooling air passing between the several cells 230 are perpendicular to each other.

즉, 상기 유입구(300)와 유출구(400)를 통과하는 냉각공기의 유동 방향과 상기 수개의 셀(230)들이 적층되는 방향이 같도록 구성하고 인렛 덕트(600)와 연결 덕트(700)를 상기 셀(230) 적층 방향과 나란하게 상기 셀 모듈(200)의 양측면에 연결하도록 구성된다.That is, the flow direction of cooling air passing through the inlet port 300 and the outlet port 400 and the direction in which the several cells 230 are stacked are the same, and the inlet duct 600 and the connection duct 700 are the same. The cell 230 is configured to be connected to both sides of the cell module 200 in parallel with the stacking direction.

그리하여 배터리 팩의 내부에 래디얼 팬을 설치하고 냉각 공기의 유입 및 유출 방향과 수개의 배터리 셀(230)들 사이를 통과하는 냉각 공기의 방향이 수직이 되도록 구성하여 배터리 팩의 냉각 유로를 보다 효율적으로 설계할 수 있는 장점이 있다.Thus, a radial fan is installed inside the battery pack, and the cooling air inflow and outflow direction of the cooling pack and the direction of the cooling air passing between the several battery cells 230 are perpendicular to each other so that the cooling flow path of the battery pack can be more efficiently. There is an advantage to design.

본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 아니하며, 적용범위가 다양함은 물론이고, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이다.
It will be understood by those skilled in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims. It goes without saying that various modifications can be made.

1000 : (본 발명 따른) 래디얼 팬을 포함한 배터리 팩
100 : 아우터 케이스
200 : 셀 모듈 210 : 제1 셀 모듈
220 : 제2 셀 모듈 230 : 셀
300 : 유입구
400 : 유출구
500 : 래디얼 팬
510 : 제1 래디얼 팬 520: 제2 래디얼 팬
600 : 인렛 덕트
610 : 제1 인렛 덕트 620 : 제2 인렛 덕트
700 : 연결 덕트
710 : 제1 연결 덕트 720 : 제2 연결 덕트
800 : 아웃렛 덕트
810 : 제1 아웃렛 덕트 820 : 제2 아웃렛 덕트
900 : 하이브리드 트럭1000: battery pack with radial fan (according to the invention)
100: outer case
200: cell module 210: first cell module
220: second cell module 230: cell
300: inlet
400: outlet
500: Radial Fan
510: first radial fan 520: second radial fan
600: Inlet Duct
610: first inlet duct 620: second inlet duct
700: connecting duct
710: first connecting duct 720: second connecting duct
800: outlet duct
810: first outlet duct 820: second outlet duct
900: Hybrid Truck

Claims (4)

하이브리드 차량에 장착되는 배터리 팩에 있어서,
아우터 케이스(100)의 내부에 구비되며 수개의 셀(230)이 일정한 간격을 두고 병렬 배치되어 구성되는 셀 모듈(200); 상기 아우터 케이스(100)의 일측 외부에 형성되어 냉각 공기가 유입되는 유입구(300); 상기 아우터 케이스(100)의 유입구(300)가 형성되는 반대측 외부에 형성되어 냉각 공기가 유출되는 유출구(400); 상기 유입구(300)에 일측이 연결되고 타측은 상기 셀 모듈(200)의 일면에 연결되는 인렛 덕트(600); 상기 셀 모듈(200)의 인렛 덕트(600)가 연결된 반대측 면에 일측이 연결되고 타측은 래디얼 팬(500)과 연결되는 연결 덕트(700); 상기 연결 덕트(700)에 흡입측이 연결되는 래디얼 팬(500); 상기 래디얼 팬(500)의 토출측에 일측이 연결되고 타측은 상기 유출구(400)와 연결되는 아웃렛 덕트(800); 및 상기 셀 모듈(200), 래디얼 팬(500), 인렛 덕트(600), 연결 덕트(700) 및 아웃렛 덕트(800)를 내부에 수용하는 아우터 케이스(100); 를 포함하여 이루어져, 상기 유입구(300)로 유입되는 냉각 공기가 상기 수개의 셀(230)들 사이를 경유한 후 상기 래디얼 팬(500)을 거쳐 상기 유출구(400)로 배출되는 것을 특징으로 하는 래디얼 팬을 포함한 배터리 팩.
In a battery pack mounted on a hybrid vehicle,
A cell module 200 provided inside the outer case 100 and configured with several cells 230 arranged in parallel at regular intervals; An inlet port 300 formed outside one side of the outer case 100 and into which cooling air is introduced; An outlet 400 formed at an outer side of the outer case 100 on which the inlet 300 of the outer case 100 is formed and outflowing cooling air; An inlet duct 600 connected to one side of the inlet 300 and the other side of the inlet duct 600; A connection duct 700 having one side connected to the opposite side to which the inlet duct 600 of the cell module 200 is connected and the other side connected to the radial fan 500; A radial fan 500 having a suction side connected to the connection duct 700; An outlet duct 800 having one side connected to the discharge side of the radial fan 500 and the other side connected to the outlet 400; An outer case 100 accommodating the cell module 200, the radial fan 500, the inlet duct 600, the connection duct 700, and the outlet duct 800 therein; Comprising a, characterized in that the cooling air flowing into the inlet 300 is discharged to the outlet 400 via the radial fan 500 after passing through the several cells 230. Battery pack with fan.
제1항에 있어서,
상기 셀 모듈(200)은 2단으로 적층 구성되는 제1 셀 모듈(210), 제2 셀 모듈(220)을 포함하고;
상기 인렛 덕트(600)는 상기 유입구(300)에 일측이 연결되고 타측은 상기 제1 셀 모듈(210) 일면에 연결되는 제1 인렛 덕트(610), 상기 유입구(300)에 일측이 연결되고 타측은 상기 제2 셀 모듈(220) 일면에 연결되는 제2 인렛 덕트(620)를 포함하고;
상기 연결 덕트(700)는 상기 제1 셀 모듈(210)의 상기 제1 인렛 덕트(610)가 연결된 반대측 면에 일측이 연결되고 타측은 제1 래디얼 팬(510)과 연결되는 제1 연결 덕트(710), 상기 제2 셀 모듈(220)의 상기 제2 인렛 덕트(620)가 연결된 반대측 면에 일측이 연결되고 타측은 제2 래디얼 팬(520)과 연결되는 제2 연결 덕트(720)를 포함하고;
상기 래디얼 팬(500)은 상기 제1 연결 덕트(710)에 흡입측이 연결되는 제1 래디얼 팬(510), 상기 제2 연결 덕트(720)에 흡입측이 연결되는 제2 래디얼 팬(520)을 포함하고;
상기 아웃렛 덕트(800)는 상기 제1 래디얼 팬(510)의 토출측에 일측이 연결되고 타측은 상기 유출구(400)와 연결되는 제1 아웃렛 덕트(810), 상기 제2 래디얼 팬(520)의 토출측에 일측이 연결되고 타측은 상기 유출구(400)와 연결되는 제2 아웃렛 덕트(820); 를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 래디얼 팬을 포함한 배터리 팩.
The method of claim 1,
The cell module 200 includes a first cell module 210 and a second cell module 220 stacked in two stages;
One side of the inlet duct 600 is connected to the inlet 300 and the other side of the first inlet duct 610 connected to one surface of the first cell module 210 and one side of the inlet 300 is connected to the other. A side includes a second inlet duct (620) connected to one surface of the second cell module (220);
The connection duct 700 has a first connection duct connected to one side of the first inlet duct 610 of the first cell module 210 connected to the other side thereof and the other side connected to the first radial fan 510. 710, a second connection duct 720 connected to one side of the second inlet duct 620 of the second cell module 220 and connected to a second radial fan 520. and;
The radial fan 500 includes a first radial fan 510 having a suction side connected to the first connection duct 710, and a second radial fan 520 having a suction side connected to the second connection duct 720. It includes;
The outlet duct 800 has one side connected to the discharge side of the first radial fan 510 and the other side discharge side of the first outlet duct 810 and the second radial fan 520 connected to the outlet 400. A second outlet duct 820 connected to one side of the second outlet and connected to the outlet 400; Battery pack including a radial fan, characterized in that comprises a.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 유입구(300)를 통과하는 냉각 공기의 유동 방향과 상기 유출구(400)를 통과하는 냉각 공기의 유동 방향이 동일한 것을 특징으로 하는 래디얼 팬을 포함한 배터리 팩.
The method according to claim 1 or 2,
Battery pack including a radial fan, characterized in that the flow direction of the cooling air passing through the inlet port 300 and the flow direction of the cooling air passing through the outlet 400 is the same.
제3항에 있어서,
상기 유입구(300) 또는 유출구(400)를 통과하는 냉각 공기의 유동 방향과 상기 수개의 셀(230)들 사이를 통과하는 냉각 공기의 유동 방향이 수직으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 래디얼 팬을 포함한 배터리 팩.The method of claim 3,
Battery pack including a radial fan, characterized in that the flow direction of the cooling air passing through the inlet 300 or the outlet 400 and the flow direction of the cooling air passing between the several cells 230 is vertical .
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