KR20120087406A - Battery temperature controller and control method for hybrid electric vehicle - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 하이브리드 차량용 배터리의 최적온도 제어방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 하이브리드 차량에 설치된 배터리의 초기 사용시 및 충방전시 필요에 따라 배터리를 냉각 또는 가열하여 배터리의 동작 온도를 적절히 유지시킴으로써 배터리의 사용효율을 향상시키도록 한 하이브리드 차량용 배터리의 최적온도 제어장치 및 방법에 관한 것이다.
The present invention relates to a method for controlling an optimum temperature of a battery for a hybrid vehicle, and more particularly, to properly maintain or maintain an operating temperature of the battery by cooling or heating the battery as needed during initial use and charge / discharge of the battery installed in the hybrid vehicle. The present invention relates to an optimum temperature control apparatus and method for a hybrid vehicle battery to improve use efficiency.
최근 지구온난화방지 등과 같은 환경문제가 부각되면서 이산화탄소 발생량이 상대적으로 적은 하이브리드 차량(Hybrid Electric Vehicle, HEV)에 대한 연구 및 개발이 활발하게 이루어지고 있다.Recently, as environmental issues such as global warming prevention have been highlighted, research and development on hybrid electric vehicles (HEVs) with relatively low carbon dioxide generation have been actively conducted.
이러한 하이브리드 차량에는 차량의 구동을 위한 전기모터와 내연기관이 구비되어 있어 저속 주행시에는 배터리와 연결된 전기모터에 의해 차량이 구동되고, 고속 주행시에는 엔진에 의해 차량이 구동되면서 배터리의 충전이 이루어지는 구조로서 이에 따라 하이브리드 차량에 탑재된 배터리는 충방전을 무수히 반복하게 된다.The hybrid vehicle is equipped with an electric motor and an internal combustion engine for driving the vehicle. At low speeds, the vehicle is driven by an electric motor connected to the battery, and at high speeds, the vehicle is driven by the engine to charge the battery. Accordingly, the battery mounted in the hybrid vehicle repeats the charging and discharging countlessly.
그러나 이와 같이 하이브리드 차량에 탑재된 배터리가 지속적으로 충방전을 반복하게 되면 배터리가 쉽게 과열될 수 있으며 이렇게 배터리의 온도가 상승되어 과열되게 되면 배터리로부터 발생되는 전기의 세기가 불안정해지고, 배터리 내부가 손상되어 배터리의 수명이 단축될 우려가 있으며, 심하게는 전기모터의 오작동을 유발하기도 한다.However, if the battery mounted on the hybrid vehicle is repeatedly charged and discharged, the battery may easily be overheated. If the temperature of the battery is increased and overheated, the strength of electricity generated from the battery becomes unstable and the inside of the battery is damaged. As a result, battery life may be shortened, and the motor may be malfunctioned.
또한 동절기에 차량이 실외에 장시간 주, 정차되어 있는 경우 외기온도의 영향으로 배터리가 극히 낮은 온도까지 냉각되어 배터리가 정상적으로 동작되지 않아 차량이 작동되지 못할 우려도 있다.In addition, when the vehicle is parked and stopped for a long time outdoors during the winter season, the battery may be cooled to an extremely low temperature due to the influence of the outside temperature, and thus the vehicle may not operate normally.
이에 따라 하이브리드 차량에는 일반적으로 배터리가 지나치게 높은 온도로 과열되거나 냉각되어 정상적으로 작동되지 못하는 상황이 발생되는 것을 방지할 수 있도록 배터리의 온도를 적절하게 유지시키기 위한 온도조절장치가 구비된다.
Accordingly, a hybrid vehicle is generally equipped with a temperature control device for properly maintaining the temperature of the battery to prevent the battery from being overheated or cooled to an excessively high temperature to prevent normal operation.
온도조절장치에 의해 배터리를 냉각시키는 방법에 대한 하나의 예로서 배터리 케이스 내부로 차량의 실내공기와 실외공기 중 어느 하나를 선택적으로 공급함으로써 배터리를 냉각시키는 방법을 들 수 있는데, 이 방법은 차량 주행 중 배터리의 충방전에 의해 배터리가 과열되는 경우 차량의 실내공기와 실외공기 중에서 보다 낮은 온도의 공기를 선택하여 이 공기를 배터리 케이스 내부로 공급함으로써 배터리의 냉각시키는 방법이다.As an example of the method of cooling the battery by the thermostat, there is a method of cooling the battery by selectively supplying either the indoor or outdoor air of the vehicle to the battery case. When the battery is overheated by charging and discharging of the heavy battery, the air is cooled by selecting a lower temperature air from indoor air and outdoor air of the vehicle and supplying the air into the battery case.
온도조절장치에 의해 배터리를 가열시키는 방법의 예로서는 차량의 실내난방이 가동된 상태에서 차량의 실내 공기를 배터리 케이스 내부로 공급하거나 별도의 히터코어를 설치한 다음 이를 통해 가열된 공기를 배터리 케이스 내부로 공급하는 방법을 들 수 있다.
An example of a method of heating the battery by the temperature controller is to supply the indoor air of the vehicle to the battery case or to install a separate heater core while the indoor heating of the vehicle is in operation, and then to heat the heated air into the battery case. The method of supply is mentioned.
그러나 차량의 실내 공기의 온도는 탑승자의 체온과 외기의 영향으로 공조장치로부터 토출되는 공기의 온도와는 상당한 차이가 있기 때문에 이러한 실내공기를 이용하여 배터리의 온도를 정밀하게 제어하는 데에는 상당한 어려움이 있다. However, since the temperature of the indoor air of the vehicle is significantly different from the temperature of the air discharged from the air conditioning apparatus due to the influence of the passenger's body temperature and the outside air, there is a considerable difficulty in precisely controlling the temperature of the battery using the indoor air. .
더구나 차량의 초기 운전시에는 차량의 실내 공기를 일정 온도까지 높이는 데에 상당한 시간이 소요되는데 위에서와 같이 차량의 실내공기를 흡입하여 배터리를 가열시키게 되면 배터리를 적절한 온도로까지 가열시키는 데에 과다한 시간이 소요된다는 문제가 있다.
In addition, during the initial operation of the vehicle, it takes a considerable time to raise the vehicle's indoor air to a certain temperature. When inhaling the vehicle's indoor air and heating the battery as above, the excessive time is required to heat the battery to the proper temperature. There is a problem that this takes.
따라서 본 발명은 상기와 같은 종래의 배터리 온도조절장치가 가지는 문제점을 개선하기 위한 것으로, 본 발명은 하이브리드 차량의 공조장치와 배터리 케이스를 연결하는 공조덕트를 설치하여 이 공조덕트를 통해 공조장치의 냉풍 또는 온풍을 배터리 케이스 내부로 직접 공급되도록 함으로써 효과적이고 신속하게 배터리의 온도를 제어할 수 있는 장치와 방법을 제공하는 데에 그 목적이 있다.
Therefore, the present invention is to improve the problems of the conventional battery temperature control device as described above, the present invention is installed the air conditioning duct connecting the air conditioning device and the battery case of the hybrid vehicle through the air conditioning duct cold air of the air conditioning device Another object of the present invention is to provide an apparatus and a method for controlling the temperature of a battery efficiently and quickly by allowing warm air to be directly supplied into a battery case.
상기와 같은 본 발명의 목적에 따른 온도제어장치는, 블로워와 난방용 열교환기, 냉방용 열교환기를 구비하는 전방 및 후방 공조장치와, 모터의 구동을 위해 차량에 구비되는 배터리와, 상기 배터리가 수용되는 배터리 케이스와, 상기 공조장치와 상기 배터리 케이스를 연통시키는 공조덕트와; 상기 공조덕트를 개폐하는 덕트도어와; 상기 덕트도어를 개폐 제어하는 제어부를 포함하고, 상기 공조 덕트는 상기 후방 공조장치의 난방용 열교환기 후방에서 상기 후방공조장치와 연통하고, 상기 제어부는 상기 공조장치의 냉온풍이 상기 배터리 케이스 내로 직접 공급되도록 배터리 온도를 기준으로 상기 덕트도어를 개폐 제어하는 것에 의해 달성된다.
The temperature control apparatus according to the object of the present invention as described above, the front and rear air conditioning apparatus having a blower, a heat exchanger for heating, a cooling heat exchanger, a battery provided in the vehicle for driving the motor, and the battery is accommodated A battery case and an air conditioning duct for communicating the air conditioner with the battery case; A duct door for opening and closing the air conditioning duct; And a control unit for controlling the opening and closing of the duct door, and the air conditioning duct communicates with the rear air conditioning unit at the rear of the heat exchanger for the rear air conditioning unit, and the control unit is configured to directly supply the hot and cold air of the air conditioning unit into the battery case. It is achieved by opening and closing the duct door based on the battery temperature.
또한 본 발명의 온도제어방법은, 블로워와 난방용 열교환기, 냉방용 열교환기를 구비하는 전방 및 후방 공조장치와, 모터의 구동을 위해 차량에 구비되는 배터리와, 상기 배터리가 수용되는 배터리 케이스와, 상기 후방 공조장치와 상기 배터리 케이스를 연통시키는 공조덕트와; 상기 공조덕트를 개폐하는 덕트도어와; 상기 덕트도어를 개폐 제어하는 제어부를 포함하는 하이브리드 차량용 배터리 온도제어방법에 있어서, 상기 제어부는 배터리의 온도를 감지하는 단계; 상기 배터리 온도와 설정온도를 비교하는 단계; 상기 배터리 온도가 설정온도 보다 낮은 경우에는 상기 난방용 열교환기를 이용하여 배터리로 온풍을 공급하는 단계; 상기 배터리 온도가 설정온도보다 높은 경우에는 냉방장치를 이용하여 배터리에 냉풍을 공급하는 단계를 포함하는 것에 의해 달성된다.
In addition, the temperature control method of the present invention, the front and rear air conditioning apparatus having a blower, a heat exchanger for heating, a cooling heat exchanger, a battery provided in the vehicle for driving the motor, a battery case in which the battery is accommodated, and An air conditioning duct for communicating a rear air conditioner with the battery case; A duct door for opening and closing the air conditioning duct; In the hybrid vehicle battery temperature control method comprising a control unit for controlling the opening and closing of the duct door, the control unit for sensing the temperature of the battery; Comparing the battery temperature with a set temperature; Supplying warm air to a battery using the heating heat exchanger when the battery temperature is lower than a preset temperature; When the battery temperature is higher than the set temperature is achieved by including supplying cold air to the battery using a cooling device.
본 발명의 사용으로 하이브리드 차량에 구비된 배터리의 온도를 감지하고, 감지된 온도에 따라 배터리를 냉각 또는 가열함으로써 배터리의 온도를 설정된 온도로 유지시킬 수 있다.The use of the present invention can sense the temperature of the battery provided in the hybrid vehicle, and maintain the temperature of the battery at a set temperature by cooling or heating the battery according to the sensed temperature.
더욱이 실내로 냉온풍이 공급되더라도 실내공기 온도가 설정된 목표온도에 도달하기까지 상당한 시간이 소요되는데, 본 발명은 배터리 온도조절장치에 의해 공조장치 내의 냉난방 열교환기(예를 들면, 에어컨, 히터코어, PTC 등)를 직접 제어하고, 공조장치에서 토출되는 냉온풍을 공조덕트를 통해 배터리케이스 내로 직접 공급하기 때문에 종래기술에 비해 효과적으로 배터리의 온도를 설정된 온도범위 내로 유지시킬 수 있다.
Moreover, even if the hot and cold air is supplied to the room, it takes a considerable time for the indoor air temperature to reach the set target temperature. The present invention provides a cooling and heating heat exchanger (for example, an air conditioner, a heater core, and a PTC) in an air conditioner by means of a battery temperature controller. Etc.) and directly supply the hot and cold air discharged from the air conditioning apparatus into the battery case through the air conditioning duct, so that the temperature of the battery can be effectively maintained within the set temperature range compared to the prior art.
도 1은 본 발명에 따른 하이브리드 차량용 배터리 최적온도 제어장치의 예를 보인 구성도,
도 2는 본 발명에 따른 하이브리드 차량용 배터리 최적온도 제어방법의 예를 보인 순서도,
도 3은 본 발명에 따른 하이브리드 차량용 배터리 최적온도 제어방법의 다른 예를 보인 순서도이다.1 is a configuration diagram showing an example of the optimum temperature control device for a hybrid vehicle battery according to the present invention;
2 is a flowchart showing an example of a method for controlling an optimum temperature of a hybrid vehicle battery according to the present invention;
3 is a flowchart illustrating another example of a method for controlling an optimum temperature of a hybrid vehicle battery according to the present invention.
이하에서는 본 발명의 실시예를 도시한 첨부도면을 통해 더욱 상세히 설명하기로 한다.
Hereinafter will be described in more detail with reference to the accompanying drawings showing an embodiment of the present invention.
본 발명은 하이브리드 차량의 배터리 온도를 설정된 온도범위 내로 유지하여 배터리의 충방전시 또는 초기 사용시에 배터리의 온도가 극히 높거나 낮아 배터리의 성능이 저하되는 문제를 해결하기 위한 것으로, 이를 위해 본 발명의 배터리 온도제어장치는 도 1에 도시된 바와 같이 대략적으로 후방 공조장치(10), 배터리(20), 배터리 케이스(30), 제어부(40), 공조덕트(50), 덕트도어(60)를 포함한다.
The present invention is to solve the problem that the temperature of the battery is extremely high or low at the time of charging and discharging or the initial use of the battery by maintaining the battery temperature of the hybrid vehicle within the set temperature range, for this purpose, The battery temperature controller includes a
후방 공조장치(10)는 그 내부에 블로워(11)와 난방용 열교환기(12)와 냉방용 열교환기(13)가 각각 구비되는데, 난방용 열교환기(12)는 통상 히터코어 또는 PTC(전기히터)로 실시되고, 냉방용 열교환기(13)는 차량용 에어컨(냉방장치)이 사용되며, 이러한 후방 공조장치(10)의 냉난방용 열교환기(12, 13)를 후술하는 제어부(40)가 적절히 제어하여 배터리(20)를 가열 또는 냉각시키게 된다.
The
배터리(20)는 하이브리드 차량에 복수 개가 구비되어 차량의 주행모드에 따라 충방전을 반복하면서 전기모터를 구동시키는데, 하이브리드 차량에 있어서 이러한 배터리(20)는 주로 차량의 트렁크나 시트 하부측에 설치된다.
A plurality of
배터리 케이스(30)는 복수의 배터리(20)를 그 내부에 구비하여 배터리(20)를 고정하고, 외부의 충격으로부터 배터리(20)를 안전하게 보호함과 동시에 이를 통해 배터리(20)의 온도를 적절하게 유지시키기 위한 냉온풍이 공급될 수 있도록 하는 덕트로서의 기능도 수행한다. The
그리고 배터리 케이스(30)에는 배터리의 온도를 감지하는 온도 센서가 부착(도시하지 않음)되어 있어 이를 통해 배터리 케이스(30)의 온도 상태가 후술하는 제어부(40)에 전달된다.
In addition, the
제어부(40)는 배터리 케이스(30)에 부착된 배터리(20) 온도 센서를 통해 온도를 감지하고, 이 감지된 온도에 따라 배터리 케이스(30) 내부로 공급되는 냉풍 또는 온풍의 온도를 설정하며, 이에 따라 후방 공조장치(10)를 제어하는 동시에 후술하는 덕트도어(60)의 개폐를 제어함으로써 배터리(20)의 온도를 설정된 적정의 온도로 유지시킨다.The
공조덕트(50)는 상기 후방 공조장치(10)와 배터리 케이스(30)를 연결하여 그 내부로 냉온풍이 흐르도록 하는 공기통로로서, 상기 공조덕트(50)의 길이가 길면 냉풍 또는 온풍의 공기가 공조덕트(50)를 통과하여 배터리 케이스(30) 내로 흐르는 과정에서 열손실이 발생될 수 있고, 더욱이 차량 내에 공조덕트(50)를 길게 형성하여야 하므로 공간적인 제약과 설치비용의 증가되는 문제가 있으며, 배터리(20)의 온도를 제어하는 동안에는 실내 온도를 최적으로 유지하는 데에 어려움이 있을 수 있으므로 후방 공조장치(10)로 실시되는 것이 바람직하다.
The
덕트도어(60)는 상기 공조덕트(50)의 개폐를 제어하기 위한 구성으로서, 상기 제어부(40)에 의해 덕트도어(60)가 개폐 제어되어 냉방장치를 통해 생성되는 냉풍 또는 히터코어(12)에 의해 생성되는 온풍이 공조덕트(50)를 통해 배터리 케이스(30) 내부로 공급되며, 상기 덕트도어(60)를 공조덕트(50)의 입,출구에 각각 구비하는 것으로, 이렇게 입,출구측에 각각 구비된 덕트도어(60)를 개폐 제어함으로서 감지되는 배터리(20)의 온도에 맞추어 냉온풍의 공급량을 적절하게 제어할 수 있다.
이와 같은 본 발명의 하이브리드 차량용 배터리 온도제어장치는 도 1에 도시된 바와 같이 제어부(40)가 먼저 배터리(20)의 온도를 감지하여 그 온도가 설정된 온도보다 높거나 낮은지를 판단하고, 이에 맞춰 후방 공조장치(10)와 덕트도어(60)를 제어하여 배터리 케이스(30) 내로 냉온풍을 선택하여 공급한다.
In the hybrid vehicle battery temperature control apparatus of the present invention as shown in FIG. 1, the
이러한 본 발명은 크게 배터리(20)의 초기 사용시와 충방전시로 구분되어 제어되는데, 이하에서는 배터리(20)의 온도에 따라 배터리(20)의 온도를 제어하는 방법에 대해 설명한다.
The present invention is largely divided into the initial use and charge and discharge of the
<저온시><Low temperature>
도 2에서와 같이 먼저 제어부(40)를 통해 배터리(20)의 온도를 감지하고(S100), 감지된 배터리 온도(TBATTERY)와 설정온도(T1)를 비교하여 배터리(20)의 온도(TBATTERY)가 설정온도(T1)의 범위 내에 있는지를 판단한다(S200). 여기서 설정온도(T1)는 배터리(20)가 정상적으로 충방전이 이루어질 때 최적의 성능을 발휘할 수 있는 온도범위인데, 통상 이 온도는 20~30℃의 온도로 설정된다.The temperature of the
한편, 감지된 배터리 온도(TBATTERY)가 설정온도(T1) 범위 내에 있으면 배터리의 충방전을 그대로 진행하며(S310), 이와 더불어서 공조장치도 탑승자가 제어할 수 있도록 한다(S310).On the other hand, if the detected battery temperature (T BATTERY ) is within the set temperature (T 1 ) range of the charge and discharge of the battery as it is (S310), and at the same time to allow the air conditioning device to control the passenger (S310).
반면에 감지된 배터리 온도(TBATTERY)가 설정온도(T1) 범위 내에 있지 않으면, 그 온도가 설정온도(T1)보다 높거나 낮은지(예를 들어 설정온도보다 낮으면 경우)를 판단한다(S400). On the other hand, if the detected battery temperature T BATTERY is not within the set temperature T 1 range, it is determined whether the temperature is higher or lower than the set temperature T 1 (for example, if it is lower than the set temperature). (S400).
이때 감지된 배터리 온도(TBATTERY)가 설정온도(T1)보다 낮은 경우는 배터리(20)의 성능 향상을 위해 배터리(20)의 충방전 진행과 동시에 배터리(20)의 온도를 설정온도(T1)까지 상승시키기 위해 온풍공급모드로 동작된다(S500).When the detected battery temperature T BATTERY is lower than the set temperature T 1 , the temperature of the
온풍공급모드는 배터리(20)의 충방전이 진행됨과 동시에 제어부(40)는 후방 공조장치(10) 내의 블로워(11)와 난방용 열교환기(12)를 작동시켜 온풍을 만들고, 제어부(40)에 의해 덕트도어(60)가 개방되어 공조덕트(50)를 따라 온풍이 배터리 케이스(30) 내로 공급되어 후방 공조장치(10)에서 발생된 온풍이 배터리 케이스(30) 내로 직접 공급되고, 이에 의해 배터리(20)를 설정온도(T1) 범위 내로 가열한다.
In the hot air supply mode, as the charge and discharge of the
<고온시><High temperature>
한편, 감지된 배터리 온도(TBATTERY)가 설정온도(T1)보다 높은 경우에는 후방 공조장치(10)의 냉방장치를 작동하여 배터리(20)를 냉각하는 냉풍공급모드로 동작된다(S600).On the other hand, if the detected battery temperature (T BATTERY ) is higher than the set temperature (T 1 ) is operated in the cold air supply mode for operating the cooling device of the
냉풍공급모드의 예로는 먼저 배터리(20)의 충방전이 진행됨과 동시에 제어부(40)는 후방 공조장치(10)의 냉방장치(예를 들면, 에어컨 등)을 작동시키고, 후방 공조장치(10) 내의 덕트도어(60)를 개방하여 공조덕트(50)를 따라 배터리 케이스(30) 내로 냉풍이 공급되도록 공기통로가 연결된다.
As an example of the cold air supply mode, the charging and discharging of the
이렇게 온풍 또는 냉풍공급모드로 동작된 이후에는 다시 배터리(20)의 온도를 감지하는 단계로 이동하여 배터리 온도(TBATTERY)와 설정온도(T1)를 지속적으로 비교 판단하고 온풍 또는 냉풍은 선택하여 배터리(20)의 온도를 설정온도(T1)로 유지한다.
After operating in the hot air or cold air supply mode, the process moves to the step of detecting the temperature of the
한편, 본 발명은 감지된 배터리 온도(TBATTERY)와 설정온도(T1)간의 차이를 감안하여 냉풍공급모드를 후방 공조장치(10)를 이용하는 방법과 배터리 케이스(30)에 구비되는 쿨링유닛을 이용하는 방법으로 구분될 수 있는데, 이를 위해 도 3에 도시된 바와 같이 배터리의 냉풍공급모드로 진입한 이후, 감지된 배터리 온도(TBATTERY)를 다시 한계온도(T2)와 비교하여 배터리(20)의 과열 정도를 판단한다(S601).Meanwhile, the present invention provides a cooling unit provided in the
여기서 감지된 배터리 온도(TBATTERY)가 한계온도(T2)보다 높으면 제어부(40)가 후방 공조장치(10)를 제어하여 배터리(20)를 급속 냉각시키고, 반면에 배터리 온도(TBATTERY)가 한계온도(T2)보다 낮으면 배터리 쿨링유닛을 작동시켜 배터리(20)를 냉각시킨다(S602).If the detected battery temperature T BATTERY is higher than the limit temperature T 2 , the
상기 배터리 쿨링유닛은 후방 공조장치(10)의 제어 없이 배터리 케이스(30) 내로 외기 또는 실내공기를 공급하여 배터리(20)를 냉각하여 배터리(20)를 냉각시키는 장치로서, 이는 배터리(20)가 과열되지 않도록 냉각시키기 위해 통상적으로 구비되는 장치이다.The battery cooling unit cools the
본 발명의 이러한 배터리 쿨링유닛의 실시예로서 도 1에 도시된 바와 같이 후방 공조장치(10)와 연결되는 공조덕트(50) 외에 실내공기가 유입되는 실내공기 유입덕트(31)와, 외기 유입덕트(32)가 각각 더 구비되어 외기 또는 실내공기 중에서 더 낮은 온도의 공기를 배터리 케이스(30) 내로 공급하는 것으로 실시될 수 있다.As an embodiment of such a battery cooling unit of the present invention, as shown in Figure 1, the indoor
또한 상기 실내 공기 유입덕트(31)와 외기 유입덕트(32)에는 각각의 공기통로를 필요에 따라 개폐하여 유로를 전환할 수 있도록 각각의 덕트에 개폐도어가 더 구비된다.
In addition, the indoor
이와 같은 배터리 쿨링유닛에 의해 배터리(20)의 온도가 설정온도(T1)보다 높더라도 배터리(20)가 배터리 쿨링유닛에 의해 쉽게 냉각될 수 있는 적정 온도범위 내에 있으면 불필요하게 후방 공조장치(10)를 직접 제어하지 않고 배터리 쿨링유닛만을 제어하여 배터리(20)를 설정온도(T1) 내로 빠르게 냉각시키는데, 이를 보다 효율적으로 행하기 위해 배터리 쿨링유닛은 차량의 실내온도와 외기온도를 각각 비교하여 보다 낮은 온도를 선택하는 단계를 수행하고(S603), 이 단계에서 선택된 보다 낮은 온도의 공기를 배터리 케이스(30) 내로 공급하는 것으로 보다 효율적으로 배터리(20)를 냉각시킬 수 있다.
Even if the temperature of the
한편, 본 발명의 제어부(40)는 배터리(20)의 온도에 따라 후방 공조장치(10) 내의 블로워(11)의 회전속도, 난방 열교환기(12)와 냉방 열교환기(13)의 작동온도를 제어함으로써, 배터리(20)를 급속 냉각하거나 가열하는 것이 가능하여 배터리의 온도를 더욱 정확하게 제어할 수 있다.
Meanwhile, the
이상과 같은 본 발명은 하이브리드 차량의 배터리가 항상 최적의 성능을 발휘할 수 있는 온도를 유지할 수 있도록 냉각과 가열을 반복하는 온도제어장치 및 방법이고, 이를 통해 감지되는 배터리 온도에 따라 공조장치를 제어하여 공조장치의 냉온풍을 배터리 케이스(30) 내로 직접 공급함으로써, 배터리의 온도를 빠르게 냉각 및 가열할 수 있다.
The present invention as described above is a temperature control device and a method of repeating the cooling and heating to maintain a temperature at which the battery of the hybrid vehicle can always exhibit the optimal performance, and by controlling the air conditioning device according to the detected battery temperature By directly supplying the hot and cold air of the air conditioning apparatus into the
10: 후방 공조장치 11: 블로워
12: 난방용 열교환기 13: 냉방용 열교환기
20: 배터리 30: 배터리 케이스
31: 실내공기 유입덕트 32: 외기 유입덕트
40: 제어부 50: 공조덕트
60: 덕트도어10: Rear air conditioner 11: Blower
12: heat exchanger for heating 13: heat exchanger for cooling
20: battery 30: battery case
31: Indoor air inlet duct 32: Outdoor air inlet duct
40: control unit 50: air conditioning duct
60: duct door
Claims (5)
상기 공조 덕트(50)는 상기 후방 공조장치(10)의 난방용 열교환기(12) 후방에서 상기 후방 공조장치(10)와 연통하고,
상기 제어부(40)는 상기 후방 공조장치(10)의 냉온풍이 상기 배터리 케이스(30) 내로 직접 공급되도록 배터리(20) 온도를 기준으로 상기 덕트도어(60)를 개폐 제어하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량용 배터리 최적온도 제어장치.
Front and rear air conditioners (10) including a blower (11), a heat exchanger (12) for heating, and a heat exchanger (13) for cooling, a battery (20) provided in a vehicle for driving a motor, and the battery ( A battery case 30 in which 20 is accommodated, and an air conditioning duct 50 for communicating the rear air conditioner 10 and the battery case 30; A duct door (60) for opening and closing the air conditioning duct (50); It includes a control unit 40 for controlling the opening and closing of the duct door 60,
The air conditioning duct 50 communicates with the rear air conditioner 10 at the rear of the heat exchanger 12 for heating of the rear air conditioner 10,
The controller 40 controls the opening and closing of the duct door 60 based on the temperature of the battery 20 so that the cold and hot air of the rear air conditioner 10 is directly supplied into the battery case 30. Battery optimum temperature control.
상기 덕트도어(60)는 상기 후방 공조장치(10)와 연통하는 공조덕트(50)의 입구 및 배터리케이스(30)와 연통하는 공조덕트(50)의 출구에 각각 구비되는 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량용 배터리 최적온도 제어장치.
The method according to claim 1,
The duct door 60 is provided at the inlet of the air conditioning duct 50 communicating with the rear air conditioning apparatus 10 and the outlet of the air conditioning duct 50 communicating with the battery case 30, respectively. Battery optimum temperature control.
블로워(11)와 난방용 열교환기(12), 냉방용 열교환기(13)를 구비하는 전방 및 후방 공조장치(10)와, 모터의 구동을 위해 차량에 구비되는 배터리(20)와, 상기 배터리(20)가 수용되는 배터리 케이스(30)와, 상기 후방 공조장치(10)와 상기 배터리 케이스(30)를 연통시키는 공조덕트(50)와; 상기 공조덕트(50)를 개폐하는 덕트도어(60)와; 상기 덕트도어(60)를 개폐 제어하는 제어부(40)를 포함하는 하이브리드 차량용 배터리 온도제어방법에 있어서,
상기 제어부(40)는 배터리(20)의 온도를 감지하는 단계(S100);
상기 배터리 온도(TBATTERY)와 설정온도(T1)를 비교하는 단계(S200, S400);
상기 배터리 온도(TBATTERY)가 설정온도(T1) 보다 낮은 경우에는 상기 난방용 열교환기(12)를 이용하여 배터리(20)로 온풍을 공급하는 단계(S500);
상기 배터리 온도(TBATTERY)가 설정온도(T1)보다 높은 경우에는 냉방장치와 냉방용 열교환기(13)를 이용하여 배터리(20)에 냉풍을 공급하는 단계(S600)를 포함하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량용 배터리 최적온도 제어방법.
Front and rear air conditioners (10) including a blower (11), a heat exchanger (12) for heating, and a heat exchanger (13) for cooling, a battery (20) provided in a vehicle for driving a motor, and the battery ( A battery case 30 in which 20 is accommodated, and an air conditioning duct 50 for communicating the rear air conditioner 10 and the battery case 30; A duct door (60) for opening and closing the air conditioning duct (50); In the hybrid vehicle battery temperature control method comprising a control unit 40 for controlling the opening and closing of the duct door 60,
The control unit 40 detects the temperature of the battery 20 (S100);
Comparing the battery temperature T BATTERY with a set temperature T 1 (S200 and S400);
Supplying warm air to the battery 20 using the heating heat exchanger 12 when the battery temperature T BATTERY is lower than the set temperature T 1 (S500);
When the battery temperature (T BATTERY ) is higher than the set temperature (T 1 ), characterized in that it comprises the step (S600) of supplying cold air to the battery 20 by using a cooling device and a cooling heat exchanger (13) Hybrid vehicle battery optimum temperature control method.
상기 배터리 온도(TBATTERY)가 설정온도(T1)보다 높은 경우, 상기 배터리(20) 온도(TBATTERY)를 한계온도(T2)와 비교하는 단계(S601)를 더 포함하고;
배터리 온도(TBATTERY)가 한계온도(T2)보다 높은 경우에는 상기 후방 공조장치(10)의 냉방용 열교환기(13)를 이용해 배터리(20)로 냉풍을 공급하는 단계(S600)로 진행되며;
상기 배터리(20) 온도(TBATTERY)가 한계온도(T2)보다 낮은 경우에는 배터리 쿨링유닛으로 배터리(20)를 냉각시키는 단계(S602)로 진행되는 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량용 배터리 최적온도 제어방법.
The method according to claim 3,
If the battery temperature T BATTERY is higher than a set temperature T 1 , comparing the battery 20 temperature T BATTERY with a limit temperature T 2 (S601);
When the battery temperature T BATTERY is higher than the limit temperature T 2 , the cooling air is supplied to the battery 20 using the cooling heat exchanger 13 of the rear air conditioner 10 (S600). ;
When the battery 20 temperature T BATTERY is lower than the threshold temperature T 2 , the method of controlling the optimum temperature of the hybrid vehicle battery, characterized in that step S602 of cooling the battery 20 with the battery cooling unit. .
상기 배터리 쿨링유닛으로 배터리를 냉각시키는 단계(S602)는 차실내 공기와 외기 중에서 보다 낮은 온도의 공기를 선택하여 배터리 케이스(30) 내부로 공급하는 냉풍 선택 단계(S603)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량용 배터리 최적온도 제어방법.The method of claim 4,
The cooling of the battery by the battery cooling unit (S602) further includes a cold air selection step (S603) of selecting air at a lower temperature from the interior air and the outside air and supplying the inside of the battery case 30. Hybrid vehicle battery optimum temperature control method.
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CN106114123A (en) * | 2015-05-06 | 2016-11-16 | 罗伯特·博世有限公司 | For battery and the register of vehicle inner chamber, for utilizing such register to battery and the method for vehicle inner chamber homoiothermic and the purposes of such register |
KR20170009190A (en) * | 2015-07-16 | 2017-01-25 | 중소기업은행 | Method controlling temperature of battery pack in electric vehicle and charging apparatus |
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