KR20130037864A

KR20130037864A - 배터리열관리장치

Info

Publication number: KR20130037864A
Application number: KR1020110102361A
Authority: KR
Inventors: 김용정
Original assignee: 현대모비스 주식회사
Priority date: 2011-10-07
Filing date: 2011-10-07
Publication date: 2013-04-17

Abstract

본 발명의 배터리열관리장치는 배터리모듈(1)의 검출된 내부온도에 따라 끌어들인 공기의 송풍방향을 배터리셀(2)과 서로 대향되도록 인접된 다른 배터리셀(3)사이로 형성된 공기흐름통로인 에어채널(K)로 집중시키는 1개의 송풍방향과, 상기 에어채널로 집중되는 1개의 송풍방향과 함께 상기 한쌍의 배터리셀(2,3)로 각각 집중시키는 2개의 서로 다른 송풍방향을 만들어주는 송풍덕트(5)를 포함해 구성됨으로써, 배터리모듈(1)의 집적화에 적합하면서도 배터리 열의 집열성능을 높이고 동시에 공기 흐름을 이용한 열교환효율도 크게 높여주는 특징을 갖는다.

Description

배터리열관리장치{Battery management System in Vehicle}

본 발명은 차량 배터리에 관한 것으로, 특히 배터리모듈을 구성하는 배터리셀들의 공기통로공간에 냉각기능을 집중함으로써 열교환효율을 크게 높일 수 있는 배터리열관리장치에 관한 것이다.

일반적으로 엔진과 모터로 구동하는 하이브리드자동차와 모터만으로 구동하는 전기자동차는 모터 구동을 위한 높은 전압과 전류를 필요로 하게 된다.

이에 따라, 하이브리드자동차나 전기자동차에는 고전압배터리와 저전압배터리를 구비하고, 배터리전압을 모터구동을 위한 전압과 전장품을 위한 12V 저전압으로 전환시켜주는 컨버터와 함께 배터리의 DC 전압을 3상 AC전압으로 변환하고 모터 회전수를 제어하기 위한 인버터가 필수적으로 구비된다.

상기와 같이 배터리(고전압/저전압)는 필요한 전력을 안정적으로 공급하도록 차량 운행중 충/방전을 반복하도록 운영된다.

배터리 충/방전은 열을 발생시키게 되고, 배터리 온도상승은 온도차와 습도차에 따라 달라지는 배터리 충/방전 효율을 저하시키게 된다.

그러므로, 차량에 탑재된 배터리(고전압/저전압)는 최적으로 효율이 발휘될 수 있도록 제어될 필요가 있고, 이를 위한 장치를 배터리열관리장치(BMS; Battery management System)로 칭한다.

상기 BMS를 이용한 배터리 온도제어는 다양하게 구현되지만, 통상 측정된 배터리(고전압/저전압)온도에 따라 팬을 구동해 차량실내 공기를 끌어들이고, 끌어들인 공기가 배터리를 지나면서 열을 빼앗아 외부로 빠져나가도록 함으로써 배터리 온도를 적정하게 유지하는 방식이 적용된다.

도 6은 통상적인 배터리열관리장치(BMS; Battery management System)의 구성을 나타낸다.

도시된 바와 같이, 배터리열관리장치인 BMS는 배터리패널(110)의 위로 탑재된 배터리모듈(100)과, 실내공기를 끌어들여 배터리패널(110)로 송풍하도록 배열된 송풍덕트(120)와, 배터리패널(110)에 설치되어 송풍덕트(120)로부터 송풍된 공기흐름을 통해 배터리모듈(100)을 냉각시켜주는 쿨러와, 실외온도신호나 조작스위치 신호와 같은 제어신호(140)를 입력받아 쿨러를 제어하는 제어기(130)로 구성된다.

상기 쿨러는 배터리모듈(100)의 열을 흡수하여 송풍덕트(120)에서 송풍된 공기와 열교환되도록 배터리패널(110)의 하부로 설치된 흡열플레이트(150)와, 배터리패널(110)을 따라 설치된 히트파이프 모듈(160)과, 제어기(130)로 제어되어 송풍되는 공기흐름을 막거나 통과시켜주는 열차단용 밸브(170)와, 송풍덕트(120)에서 송풍된 공기와 열교환되어 히트파이프(160)를 냉각시켜주도록 배터리패널(110)의 하부로 설치된 방열플레이트(180)로 구성된다.

국내특허공개 10-2009-0055055(2009.06.02)은 하이브리드 차량의 배터리 냉각장치에 관한 것이며, 이는 도 2내지 도 3 및 5쪽 식별번호27내지 식별번호34 참조.

하지만, 상기와 같은 쿨러의 경우 흡열플레이트(150)가 배터리패널(110)의 하부로만 설치됨으로써 배터리모듈(100)의 내부에서 발생하는 열을 집열하기 힘든 구조적 한계가 있게 된다.

이에 더해, 상기와 같은 쿨러의 경우 방열플레이트(180)가 배터리패널(110)의 하부로 설치됨으로써 수밀에 매우 취약하고, 특히 차량 하부를 지나는 외부 공기흐름 만으로 히트파이프(160)를 냉각시킬 수 없어 블로워같은 송풍기를 추가로 설치해야 하는 구조적 한계도 있게 된다.

무엇보다도, 배터리모듈(100)의 냉각이 배터리모듈(100)의 외부에서 이루어지도록 구성되면, 배터리모듈(100)의 탑재성 및 집적화 추세에 따라 배터리의 관련 구성부품들을 모두 내부로 집적하고 차량 하부로 설치하기 위한 기술경향에 부합하기가 어렵게 된다.

이에 상기와 같은 점을 감안하여 발명된 본 발명은 배터리패널에 탑재된 배터리모듈을 이루도록 배열된 다수의 배터리셀들 사이로 형성된 공기흐름통로에 배터리열을 집열하고 동시에 방열하는 열교환체를 집중설치해 줌으로써, 배터리모듈의 집적화에 적합하면서도 배터리 열의 집열성능을 높이고 동시에 공기 흐름을 이용한 열교환효율을 크게 높여줄 수 있는 배터리열관리장치를 제공하는데 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 배터리열관리장치는 배터리모듈의 검출된 내부온도에 따라 끌어들인 공기의 송풍방향을 배터리셀과 서로 대향되도록 인접된 다른 배터리셀사이로 형성된 공기흐름통로인 에어채널로 집중시키는 1개의 송풍방향과, 상기 에어채널로 집중되는 1개의 송풍방향과 함께 상기 한쌍의 배터리셀로 각각 집중시키는 2개의 서로 다른 송풍방향을 만들어주는 송풍덕트;

를 포함해 구성된 것을 특징으로 한다.

상기 송풍덕트는 상기 배터리모듈의 검출된 내부온도에 따라 제어기로 제어되는 블로워를 통해 회전되어, 상기 배터리모듈로 나가는 3개의 서로 다른 송풍방향으로 전환시켜주는 댐퍼도어를 내부로 구비된다.

상기 제어기는 상기 배터리모듈의 검출된 내부온도값이 30도일 때를 기준으로 하여, 30도 미만일 땐 상기 댐퍼도어를 수평하게 유지해 상기 1개의 송풍방향만을 만들어주지만 30도 이상일 땐 상기 댐퍼도어의 수평상태에 변화를 줘 상기 1개의 송풍방향과 상기 2개의 서로 다른 송풍방향을 함께 만들어준다.

상기 댐퍼도어는 끌어들인 공기의 일방향흐름을 형성하여 상기 1개의 송풍방향을 만들어주는 유입덕트에서 위쪽으로 이어져 상기 2개의 서로 다른 송풍방향을 만들어주는 위치에 설치된다.

상기 1개의 송풍방향은 상기 유입덕트에서 이어진 하단송출구를 통해 형성되고, 상기 2개의 서로 다른 송풍방향은 유입덕트에서 위쪽으로 이어져 서로 나뉘어진 한쌍의 좌우측 상단송출구를 통해 형성되어진다.

상기 1개의 송풍방향에는 상기 에어채널로 설치된 쿨러가 구비되고, 상기 쿨러는 공기와 열교환 작용으로 상기 배터리모듈을 냉각시켜주는 제1열교환체와, 상기 배터리모듈을 이루는 배터리셀에서 발생된 열을 집열하여 공기와 열교환 작용으로 냉각시켜주는 제2열교환체로 구성된다.

상기 제1열교환체는 방열플레이트이고, 상기 제2열교환체는 방열핀을 갖춘 히트싱크와 냉매를 단열상태로 저장한 히트파이프를 일체로 묶은 결합체로 구성된다.

또한, 상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 배터리열관리장치는 배터리셀과 서로 대향되도록 인접된 다른 배터리셀사이로 공기흐름통로인 에어채널을 형성하도록 배터리패널에 탑재된 배터리모듈과;

끌어들인 공기를 적어도 서로 다른 3개의 송풍방향으로 상기 배터리모듈로 보내주는 송풍덕트와;

상기 송풍덕트의 서로 다른 3개의 송풍방향 전환부위로 구비되어, 블로워의 구동으로 상기 서로 다른 3개의 송풍방향을 전환시켜주는 댐퍼도어와;

상기 서로 다른 3개의 송풍방향중 1개의 송풍방향이 집중되는 상기 한쌍의 배터리셀사이로 형성된 공기흐름통로인 에어채널에 설치된 쿨러와;

상기 송풍덕트의 서로 다른 3개의 송풍방향을 상기 배터리모듈의 내부온도에 따라 전환시켜주도록 상기 블로워를 구동하여 상기 댐퍼도어를 회전시켜주는 제어기;

를 포함해 구성된다.

상기 제어기는 상기 배터리모듈의 검출된 내부온도값이 30도일 때를 기준으로 하여, 30도 미만일 땐 상기 댐퍼도어를 수평하게 유지해 상기 1개의 송풍방향만을 만들어주지만 30도 이상일 땐 상기 댐퍼도어의 수평상태에 변화를 줘 상기 1개의 송풍방향과 상기 2개의 서로 다른 송풍방향을 함께 만들어주게 된다.

상기 쿨러는 공기와 열교환 작용으로 상기 배터리모듈을 냉각시켜주는 제1열교환체와, 상기 배터리모듈을 이루는 배터리셀에서 발생된 열을 집열하여 공기와 열교환 작용으로 냉각시켜주는 제2열교환체로 구성된다.

이러한 본 발명은 배터리패널에 탑재된 배터리모듈의 배터리셀들 사이로 형성된 공기흐름통로에 집중설치된 열교환체를 이용함으로써, 배터리 열의 집열성능과 방열성능을 크게 높일 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 배터리모듈의 공기흐름통로에 집중설치된 열교환체를 이용한 열교환효율 증대로 동일성능 구현시 송풍을 위한 블로워 사양을 낮출 수 있고, 블로워로 인한 중량과 비용도 함께 낮출 수 있는 효과도 있다.

또한, 본 발명은 배터리모듈의 공기흐름통로에 집중설치된 열교환체를 이용하여 배터리모듈의 집적화 정도를 크게 높여줌으로써, 배터리의 관련 구성부품들을 내부로 집적하고 차량 하부로 설치하는 기술경향에 부합할 수 있는 효과도 있다.

도 1은 본 발명에 따른 배터리열관리장치의 구성도이고, 도 2는 본 발명에 따른 배터리열관리장치를 구성하는 에어덕트와 블로워의 구성도이며, 도 3은 본 발명에 따른 배터리열관리장치를 구성하는 히트싱크와 히트파이프 구성도이고, 도 4는 본 발명에 따른 배터리열관리장치를 제어조건로직이며, 도 5는 본 발명에 따른 배터리열관리장치를 이용한 배터리 냉각상태이고, 도 6은 종래에 따른 배터리열관리장치의 구성도이다.

이하 본 발명의 실시예를 첨부된 예시도면을 참조로 상세히 설명하며, 이러한 실시예는 일례로서 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으므로, 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.

도 1은 본 실시예에 따른 배터리열관리장치의 구성을 나타낸다.

도시된 바와 같이, 배터리열관리장치인 BMS(Battery management System)는 배터리패널(4)에 탑재된 배터리모듈(1)과, 블로워(20)를 이용해 공기를 끌어들여 적어도 서로 다른 3개의 송풍방향으로 배터리모듈(1)로 보내주는 송풍덕트(5)와, 배터리모듈(1)의 배터리셀(2,3)사이로 형성된 공기흐름통로인 에어채널(K)에 집중설치되어 배터리모듈(1)을 냉각시켜주는 쿨러(30)와, 송풍덕트(5)에서 나오는 송풍방향을 제어하는 제어기(10)로 구성된다.

상기 배터리모듈(1)은 다수의 배터리셀(2,3)로 구성되고, 한쌍의 배터리셀(2,3)은 배터리패널(4)에 에어채널(K)을 두고 서로 대향되게 탑재되며 배터리패널(4)을 따라 직렬로 이어지는 레이아웃을 갖는다.

상기 제어기(10)는 배터리모듈(1)의 온도를 측정하는 배터리온도센서(11)의 정보를 이용해 배터리모듈(1)의 냉각여부를 판단하여 블로워(20)를 제어하기 위한 로직을 포함하며, 배터리모듈(1)의 냉각여부를 판단하기 위한 배터리모듈(1)의 온도범위는 배터리모듈(1)의 입축력사양에 따라 설정된다.

또한, 상기 제어기(10)는 외기온도를 측정하는 실외온도센서(12)의 정보를 더 포함하여 배터리모듈(1)의 냉각여부를 판단할 수 도 있다.

상기 블로워(20)는 모터를 적용한다.

상기 쿨러(30)는 공기와 열교환 작용으로 배터리모듈(1)을 냉각시켜주는 제1열교환체(31)와, 배터리모듈(1)을 이루는 배터리셀(2,3)에서 발생된 열을 집열하여 공기와 열교환 작용으로 배터리모듈(1)의 냉각작용을 증대시켜주는 제2열교환체(32)로 구성된다.

상기 제1열교환체(31)는 방열플레이트를 의미하고, 상기 제2열교환체(32)는 히트싱크와 히트파이프를 일체로 묶은 결합체를 의미한다.

도 2는 본 실시예에 따른 송풍덕트(5)와 블로워(20)의 구성을 나타낸다.

도 2(가)와 같이, 송풍덕트(2)는 블로워(20)의 흡입력으로 공기를 끌어들이는 풍량도입덕트(6)와, 이에 이어져 적어도 서로 다른 3개의 송풍방향으로 흡입된 공기를 내보내는 풍량분배덕트(7)로 구성된다.

상기 풍량분배덕트(7)는 일방향으로 송풍방향을 형성하는 유입덕트(8)와, 유입덕트(8)에서 이어져 위쪽에서 서로 나뉘어진 2개의 송풍방향과 아래쪽에서 1개의 송풍방향을 형성하는 송출덕트(9)로 구성된다.

상기 송출덕트(9)의 위쪽에서 서로 나뉘어진 2개의 송풍방향은 유입덕트(8)를 중심으로 좌측으로 형성된 좌측 상단송출구(9a)와 우측으로 형성된 우측 상단송출구(9b)로 형성되는 반면, 상기 송출덕트(9)의 아래쪽에서 1개의 송풍방향은 유입덕트(8)에서 이어진 하단송출구(9c)로 형성된다.

여기서, 상기 상단송출구(9a,9b)는 유입덕트(8)의 위쪽으로 돌출되고, 상기 하단송출구(9c)는 유입덕트(8)와 동일한 위치로 연장된다.

또한, 상기 상단송출구(9a,9b)와 상기 하단송출구(9c)를 분리하는 부위로는 유입덕트(8)쪽으로 돌출되면서 라운드형상을 이루는 분리벽(9d)이 형성되고, 상기 분리벽(9d)의 부위로 블로워(20)의 댐퍼도어(21)가 설치된다.

도 2(나)는 블로워(20)의 구성과 댐퍼도어(21)의 설치위치를 나타내는데, 도시된 바와 같이, 블로워(20)는 유입덕트(8)와 송출덕트(9)를 가르는 부위로 위치되고, 블로워(20)의 축에 연결되어 회전되는 댐퍼도어(21)는 유입덕트(8)와 송출덕트(9)를 가르는 경계면으로 설치된다.

이에 따라, 댐퍼도어(21)가 수평한 상태를 유지한 경우 유입덕트(8)로 들어온 공기는 댐퍼도어(21)에 막혀 하단송출구(9c)로 만 빠져나감으로써 집중냉각성능을 구현하고, 반면 댐퍼도어(21)가 블로워(20)에 의해 회전되어 각도변화를 발생시켜 수직하게 새워지거나 경사진 상태로 전환되면 유입덕트(8)로 들어온 공기가 상단송출구(9a,9b)와 하단송출구(9c)로 모두 빠져나감으로써 분산냉각성능을 구현할 수 있게 된다.

도 3은 본 실시예에 따른 제2열교환체(32)의 구성으로서, 도시된 바와 같이 제2열교환체(32)는 히트싱크(33)와 히트파이프(34)를 일체로 묶은 결합체로 이루어진다.

상기 히트싱크(33)에는 다수의 방열핀이 구비되고, 상기 히트파이프(34)에는 냉매가 단열상태로 저장되어 있다.

특히, 열 전도체를 통하여 자연냉각 시키는 것보다 성능이 30~50배에 이르는 히트파이프(34)를 히트싱크(33)와 함께 적용함으로써, 제2열교환체(32)는 냉각성능을 크게 높일 수 있게 된다.

그러므로, 본 실시예선 히트싱크(33)의 방열핀 크기와 수량과 더불어 히트파이프(34)의 길이를 온도 프로퍼티(Property)에 맞춰 최적 설계할 경우 블로워(20)없이 제2열교환체(32)만을 적용할 수 도 있고, 제2열교환체(32)와 함께 블로워(20)를 사용하더라도 동일성능대비 낮은 사양의 블로워(20)가 적용됨으로써 중량저감 효과를 가져오게 된다.

도 4는 본 실시예에 따른 배터리열관리장치를 제어조건로직을 나타내는데, 도시된 예는 배터리모듈(1)의 내부온도가 배터리온도센서(11)로 검출되고, 이를 제어기(10)에서 이용하여 블로워(20)를 제어하는 조건에 대한 로직을 나타낸다.

하지만, 상기와 같은 블로워(20)의 제어조건은 실외온도센서(12)에서 검출된 외기온을 함께 적용하여 구현될 수 도 있다.

단계S10은 배터리온도센서(11)의 검출정보를 받은 제어기(10)가 이를 이용해 배터리모듈(1)의 내부온도를 인식하는 과정이고, 단계S20은 배터리모듈(1)의 내부온도가 제어조건인 특정온도를 초과한 상태인지를 판단하고, 그 판단 결과를 배터리모듈(1)로 보내지는 송풍덕트(2)의 송풍방향제어에 적용하여 준다.

본 실시예에서 적용하는 특정온도초과값은 30도를 기준으로 하고, 배터리모듈 내부의 특정온도 < 30도 인 경우와, 배터리모듈 내부의 특정온도 > 30도 인 경우로 구별하여 송풍덕트(2)의 송풍방향제어를 달리하여 준다.

단계S30은 배터리모듈 내부의 특정온도 < 30도 인 경우로서, 이 경우엔 제1열교환체(31)인 방열플레이트로 만 송풍이 집중됨을 의미한다.

즉, 제어기(10)는 블로워(20)를 제어하여 도 2(나)에서 댐퍼도어(21)의 위치를 수평상태로 형성해주게 된다.

이러한 상태에서는 유입덕트(8)의 위쪽으로 형성된 한쌍의 상단송출구(9a,9b)쪽으로 가는 통로가 막혀짐으로써, 풍량분배덕트(7)로 들어온 공기는 유입덕트(8)와 동일하게 연장된 하단송출구(9c)로 만 빠져나갈 수밖에 없다.

즉, 도 5(가)에 도시된 바와 같이, 유입덕트(8)로 들어온 공기(A)는 댐퍼도어(21)에 의해 위쪽으로 가지 못하고 유입덕트(8)의 동일선상으로 연장된 하단송출구(9c)로 만 빠져나가는 송풍흐름(D)이 형성될 수밖에 없다.

이에 따라, 송풍흐름(D)은 배터리모듈(1)을 이루고 서로 대향되게 배열된 배터리셀(2,3)사이의 에어채널(K)로 집중될 수 있고, 에어채널(K)로 집중된 송풍흐름(D)은 제1열교환체(31)인 방열플레이트와 제2열교환체(32)인 히트싱크(33)와 히트파이프(34)를 집중적으로 통과하게 된다.

그러므로, 제1열교환체(31)와 제2열교환체(32)는 집중된 송풍흐름(D)에 의해 보다 신속하게 좌우측 배터리셀(2,3)의 냉각성능을 높일 수 있고, 이는 비교적 저온(30도 이하)에서도 배터리모듈(10)의 냉각성능을 최적으로 구현할 수 있음을 증명하게 된다.

한편, 단계S20에서 배터리모듈 내부의 특정온도 > 30도 인 경우, 단계S40에서 댐퍼도어(21)를 개방함으로써 단계S50과 같이 유입덕트(8)로 들어온 공기(A)는 댐퍼도어(21)에 의해 위쪽의 상단송출구(9a,9b)와 하단송출구(9c)로 각각 빠져나가는 송풍흐름(B,C)와 함께 유입덕트(8)의 동일선상으로 연장된 하단송출구(9c)로 만 빠져나가는 송풍흐름(D)이 모두 형성되어진다.

이에 따라 도 5(나)에 도시된 바와 같이, 상단송출구(9a,9b)로 빠져나온 송풍흐름(B)은 좌측(도5(나)에서)으로 배열된 배터리셀(2)로 흘러가고 하단송출구(9c)로 빠져나온 다른 송풍흐름(C)은 우측(도5(나)에서)으로 배열된 다른 배터리셀(3)로 흘러가며, 동시에 하단송출구(9c)로 빠져나온 송풍흐름(D)은 중앙측(도5(나)에서)으로 배열된 쿨러(30)로 흘러가게 된다.

그러므로, 배터리모듈(1)은 냉각성능은 좌측으로 배열된 배터리셀(2)에 집중되는 1개의 송풍흐름(B)으로 배터리셀(2)의 냉각성능을 높이고, 우측으로 배열된 다른 배터리셀(3)에 집중되는 다른 1개의 송풍흐름(C)으로 배터리셀(3)의 냉각성능도 함께 높이고, 동시에 중앙의 에어채널(K)로 배열된 쿨러(30)에 집중되는 또 다른 1개의 송풍흐름(D)으로 좌우측 배터리셀(2,3)의 냉각성능이 더욱 강화되어진다.

이로 인해, 배터리모듈(1)에선 2개의 서로 다른 송풍흐름(B,C)에 의한 배터리셀(2,3)의 냉각성능과 더불어 또 다른 1개의 송풍흐름(D)에 의한 쿨러(30)의 집중냉각에 따른 부가적인 배터리셀(2,3)의 냉각성능이 동시에 일어남으로써, 비교적 고온(30도 이상)에서도 배터리모듈(10)의 냉각성능을 최적으로 구현할 수 있음을 증명하게 된다.

상기와 같이 본 실시예에 따른 배터리열관리장치는 배터리모듈(1)의 검출된 내부온도에 따라 끌어들인 공기의 송풍방향을 배터리셀(2)과 서로 대향되도록 인접된 다른 배터리셀(3)사이로 형성된 공기흐름통로인 에어채널(K)로 집중시키는 1개의 송풍방향과, 상기 에어채널로 집중되는 1개의 송풍방향과 함께 상기 한쌍의 배터리셀(2,3)로 각각 집중시키는 2개의 서로 다른 송풍방향을 만들어주는 송풍덕트(5)를 포함해 구성됨으로써, 배터리모듈(1)의 집적화에 적합하면서도 배터리 열의 집열성능을 높이고 동시에 공기 흐름을 이용한 열교환효율도 크게 높여줄 수 있게 된다.

1 : 배터리모듈 2,3 : 배터리셀
4 : 배터리패널 5 : 송풍덕트
6 : 풍량도입덕트 7 : 풍량분배덕트
8 : 유입덕트 9 : 송출덕트
9a,9b : 상단송출구 9c : 하단송출구
9d : 분리벽 10 : 제어기
11 : 배터리온도센서 12 : 실외온도센서
20 : 블로워 21 : 댐퍼도어
30 : 쿨러 31 : 제1열교환체
32 : 제2열교환체 33 : 히트싱크
34 : 히트파이프
K : 에어채널

Claims

배터리모듈의 검출된 내부온도에 따라 끌어들인 공기의 송풍방향을 배터리셀과 서로 대향되도록 인접된 다른 배터리셀사이로 형성된 공기흐름통로인 에어채널로 집중시키는 1개의 송풍방향과, 상기 에어채널로 집중되는 1개의 송풍방향과 함께 상기 한쌍의 배터리셀로 각각 집중시키는 2개의 서로 다른 송풍방향을 만들어주는 송풍덕트;
를 포함해 구성된 것을 특징으로 하는 배터리열관리장치.
청구항 1에 있어서, 상기 송풍덕트는 상기 배터리모듈의 검출된 내부온도에 따라 제어기로 제어되는 블로워를 통해 회전되어, 상기 배터리모듈로 나가는 3개의 서로 다른 송풍방향으로 전환시켜주는 댐퍼도어를 내부로 구비한 것을 특징으로 하는 배터리열관리장치.
청구항 2에 있어서, 상기 제어기는 상기 배터리모듈의 검출된 내부온도값이 30도일 때를 기준으로 하여, 30도 미만일 땐 상기 댐퍼도어를 수평하게 유지해 상기 1개의 송풍방향만을 만들어주지만 30도 이상일 땐 상기 댐퍼도어의 수평상태에 변화를 줘 상기 1개의 송풍방향과 상기 2개의 서로 다른 송풍방향을 함께 만들어주는 것을 특징으로 하는 배터리열관리장치.
청구항 2에 있어서, 상기 댐퍼도어는 끌어들인 공기의 일방향흐름을 형성하여 상기 1개의 송풍방향을 만들어주는 유입덕트에서 위쪽으로 이어져 상기 2개의 서로 다른 송풍방향을 만들어주는 위치에 설치된 것을 특징으로 하는 배터리열관리장치.
청구항 4에 있어서, 상기 1개의 송풍방향은 상기 유입덕트에서 이어진 하단송출구를 통해 형성되고, 상기 2개의 서로 다른 송풍방향은 유입덕트에서 위쪽으로 이어져 서로 나뉘어진 한쌍의 좌우측 상단송출구를 통해 형성되어진 것을 특징으로 하는 배터리열관리장치.
청구항 1내지 청구항 5중 어느 한항에 있어서, 상기 1개의 송풍방향에는 상기 에어채널로 설치된 쿨러가 구비된 것을 특징으로 하는 배터리열관리장치.
청구항 6에 있어서, 상기 쿨러는 공기와 열교환 작용으로 상기 배터리모듈을 냉각시켜주는 제1열교환체와, 상기 배터리모듈을 이루는 배터리셀에서 발생된 열을 집열하여 공기와 열교환 작용으로 냉각시켜주는 제2열교환체로 구성된 것을 특징으로 하는 배터리열관리장치.
청구항 7에 있어서, 상기 제1열교환체는 방열플레이트이고, 상기 제2열교환체는 방열핀을 갖춘 히트싱크와 냉매를 단열상태로 저장한 히트파이프를 일체로 묶은 결합체인 것을 특징으로 하는 배터리열관리장치.
배터리셀과 서로 대향되도록 인접된 다른 배터리셀사이로 공기흐름통로인 에어채널을 형성하도록 배터리패널에 탑재된 배터리모듈과;
끌어들인 공기를 적어도 서로 다른 3개의 송풍방향으로 상기 배터리모듈로 보내주는 송풍덕트와;
상기 송풍덕트의 서로 다른 3개의 송풍방향 전환부위로 구비되어, 블로워의 구동으로 상기 서로 다른 3개의 송풍방향을 전환시켜주는 댐퍼도어와;
상기 서로 다른 3개의 송풍방향중 1개의 송풍방향이 집중되는 상기 한쌍의 배터리셀사이로 형성된 공기흐름통로인 에어채널에 설치된 쿨러와;
상기 송풍덕트의 서로 다른 3개의 송풍방향을 상기 배터리모듈의 내부온도에 따라 전환시켜주도록 상기 블로워를 구동하여 상기 댐퍼도어를 회전시켜주는 제어기;
를 포함해 구성된 것을 특징으로 하는 배터리열관리장치.
청구항 9에 있어서, 상기 제어기는 상기 배터리모듈의 검출된 내부온도값이 30도일 때를 기준으로 하여, 30도 미만일 땐 상기 댐퍼도어를 수평하게 유지해 상기 1개의 송풍방향만을 만들어주지만 30도 이상일 땐 상기 댐퍼도어의 수평상태에 변화를 줘 상기 1개의 송풍방향과 상기 2개의 서로 다른 송풍방향을 함께 만들어주는 것을 특징으로 하는 배터리열관리장치.
청구항 9에 있어서, 상기 쿨러는 공기와 열교환 작용으로 상기 배터리모듈을 냉각시켜주는 제1열교환체와, 상기 배터리모듈을 이루는 배터리셀에서 발생된 열을 집열하여 공기와 열교환 작용으로 냉각시켜주는 제2열교환체로 구성된 것을 특징으로 하는 배터리열관리장치.
청구항 11에 있어서, 상기 제1열교환체는 방열플레이트이고, 상기 제2열교환체는 방열핀을 갖춘 히트싱크와 냉매를 단열상태로 저장한 히트파이프를 일체로 묶은 결합체인 것을 특징으로 하는 배터리열관리장치.