KR20140083437A - Battery cooling control system for vehicle - Google Patents

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Abstract

A battery cooling control system of the present invention includes a battery module having a pouch expanding when the battery overcharges and having an inflow line, through which cooling air inflows; a cooling blower to supply the cooling air to the battery module; a drive motor to drive the cooling blower; a relay to switch the operation of the drive motor; a current detection unit to detect a value of current flowing through the drive motor and the battery module; a rotation detection unit to detect a number of rotations of the drive motor; and a control unit to determine if the battery module is malfunctioning by applying a pulse control signal, which represents the rotation and the current value of the drive motor according to driving conditions as a frequency and a duty, receiving a feedback current value and the number of rotations detected from the current detection unit and the rotation detection unit as a feedback pulse signal, and comparing the applied current value with the number of rotations.

Description

차량용 배터리 냉각제어시스템{BATTERY COOLING CONTROL SYSTEM FOR VEHICLE}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a battery cooling control system,

본 발명은 차량용 배터리 냉각제어시스템에 관한 것으로, 보다 자세히는 배터리 냉각시 피드백된 전류값과 회전수를 통해 배터리의 과충전여부를 판단할 수 있는 차량용 배터리 냉각제어시스템에 관한 것이다. BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a battery cooling control system for a vehicle, and more particularly, to a battery cooling control system for a vehicle that can determine whether a battery is overcharged through a current value and a rotational speed.

차량용 배터리의 냉각은 등록특허 제10-1182950호 "하이브리드 차량의 배터리 냉각 시스템 및 그 제어방법"에 개시된 바 있다. The cooling of the vehicle battery is disclosed in Japanese Patent No. 10-1182950 entitled " Battery cooling system of hybrid vehicle and its control method ".

도 1a와 도 1b는 차량용 배터리(10)의 구성을 개략적으로 도시한 개략도이다. 도시된 바와 같이 차량용 배터리(10)는 복수개의 셀모듈(11)과, 각각의 셀모듈(11)을 감싸는 파우치(13)로 구성된다. 파우치(13)는 배터리(10)의 충전중에 전해액 내부 물질의 활성화에 따라 가스가 발생될 경우 도 1b와 같이 부풀어 오르게 된다. 파우치(13)가 팽창되면 배터리(10)의 전극부(19)를 변형시켜 단자를 물리적으로 오픈(open)시켜 에너지의 유입을 차단한다. Figs. 1A and 1B are schematic diagrams schematically showing the configuration of a battery 10 for a vehicle. As shown in the figure, a vehicle battery 10 is composed of a plurality of cell modules 11 and a pouch 13 surrounding each cell module 11. When the gas is generated according to the activation of the electrolyte in the electrolyte during the charging of the battery 10, the pouch 13 swells up as shown in FIG. 1B. When the pouch 13 is inflated, the electrode portion 19 of the battery 10 is deformed to physically open the terminal to block the inflow of energy.

한편, 도 2는 차량용 배터리(10)의 평면 구성을 도시한 개략도이다. 배터리(10)의 상면에는 도시된 바와 같이 각각의 셀모듈(11)을 지지하는 프레임(15)이 형성되고, 프레임(15)에는 냉각공기가 유입되는 유로를 형성하는 공기유입슬롯(17)이 복수개 형성된다. On the other hand, Fig. 2 is a schematic view showing a planar configuration of the vehicle battery 10. As shown in the figure, a frame 15 for supporting the respective cell modules 11 is formed on the upper surface of the battery 10, and an air inflow slot 17 for forming a flow path through which cooling air flows is formed in the frame 15 Respectively.

종래 배터리의 냉각제어방법은 차량의 운전조건에 따라 제어부에서 냉각블로워의 구동모터의 회전수를 제어하고, 구동모터가 냉각블로워를 통해 냉각공기를 공기유입슬롯(17)으로 공급하여 배터리(10)를 냉각하였다. The conventional battery cooling control method controls the number of revolutions of the driving motor of the cooling blower in the control unit according to the driving conditions of the vehicle and supplies the cooling air to the air inflow slot 17 through the cooling blower, .

그리고, 제어부는 구동모터의 회전수를 피드백받아 냉각블로워의 구동여부를 감지하고, 차량 운전조건에 따라 회전수가 가감되도록 제어하였다. The controller senses whether the cooling blower is driven by receiving the rotational speed of the driving motor, and controls the rotational speed to be increased or decreased according to the driving condition of the vehicle.

그런데, 앞서 도 1b와 같이 배터리(10)가 과충전되어 파우치(13)가 팽창하게 되면, 공기유입슬롯(17)을 막아 배터리(10)로 냉각공기가 유입되는 유로의 면적이 줄어들게 된다. 1B, when the battery 10 is overcharged and the pouch 13 expands, the area of the flow path through which the cooling air flows into the battery 10 is reduced by blocking the air inflow slot 17.

그러나, 종래 배터리의 냉각제어방법은 단순히 구동모터의 회전수만 피드백하여 제어하게 되므로 배터리(10)의 과충전과 같은 이상여부를 감지할 수 있는 수단이 없었다. 이에 배터리(10)의 과충전상태가 계속될 경우 폭발과 같은 안전문제가 발생될 수 있고, 이를 방지하기 위해 전류차단장치가 작동하게 된다. However, in the conventional battery cooling control method, since only the number of rotations of the driving motor is controlled by feedback, there is no means for detecting abnormality such as overcharge of the battery 10. [ If the overcharged state of the battery 10 continues, a safety problem such as an explosion may occur. To prevent this, a current breaking device is operated.

본 발명의 목적은 상술한 문제를 해결하기 위한 것으로, 파우치의 팽창에 따른 유로의 면적 변화를 미리 감지하여 전류차단장치 작동 전에 운전자에게 배터리 이상상태를 인식시킬 수 있는 배터리 냉각제어시스템을 제공하는 것이다. SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a battery cooling control system capable of sensing a change in the area of a flow path due to expansion of a pouch in advance and recognizing a battery anomaly state before the operation of the current interruption device .

본 발명의 상기 목적과 여러 가지 장점은 이 기술분야에 숙련된 사람들에 의해 본 발명의 바람직한 실시예로부터 더욱 명확하게 될 것이다.
The above objects and various advantages of the present invention will become more apparent from the preferred embodiments of the present invention by those skilled in the art.

본 발명의 목적은 차량용 배터리 냉각제어시스템에 의해 달성될 수 있다. 본 발명의 차량용 배터리 냉각제어시스템은, 과충전에 의해 팽창되는 파우치를 구비하며, 냉각공기가 유입되는 유입로가 형성된 배터리모듈과; 상기 배터리모듈로 냉각공기를 공급하는 냉각블로어와; 상기 냉각블로어를 구동하는 구동모터와; 상기 구동모터의 구동을 단속하는 릴레이와; 상기 구동모터와 상기 배터리모듈을 경유한 전류값을 감지하는 전류감지부와; 상기 구동모터의 회전수를 감지하는 회전수감지부와; 구동조건에 따라 상기 구동모터의 회전수와 전류값을 주파수와 듀티로 나타내는 펄스제어신호를 인가하고, 상기 전류감지부와 상기 회전수감지부에서 감지되어 피드백된 전류값과 회전수를 피드백 펄스신호로 수신받아, 인가된 전류값과 회전수와 비교하여 상기 배터리모듈의 이상여부를 판단하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다. The object of the present invention can be achieved by a vehicle battery cooling control system. The battery cooling control system for a vehicle of the present invention comprises a battery module having a pouch which is expanded by overcharging and has an inflow path through which cooling air flows; A cooling blower for supplying cooling air to the battery module; A drive motor for driving the cooling blower; A relay for controlling driving of the driving motor; A current sensing unit for sensing a current value through the driving motor and the battery module; A rotation sensing unit for sensing the number of revolutions of the driving motor; A pulse control signal indicating the number of revolutions and the current value of the driving motor in terms of frequency and duty according to the driving condition is applied and the current value and the number of revolutions detected and fed back from the current detection unit and the rotation- And a controller for comparing the received current value and the number of revolutions to determine whether the battery module is abnormal.

일 실시예에 따르면, 상기 배터리모듈의 온도와 압력을 감지하는 온도감지부와 압력감지부를 더 포함하고, 상기 제어부는, 피드백된 전류값과 회전수가 인가된 전류값과 회전수에 비해 일정 범위 이상 낮을 경우, 상기 온도감지부와 상기 압력감지부에서 감지된 온도와 압력에 기초하여 상기 배터리모듈의 과충전여부를 판단한다. The controller may further include a temperature sensing unit and a pressure sensing unit for sensing the temperature and the pressure of the battery module, It is determined whether or not the battery module is overcharged based on the temperature and pressure sensed by the temperature sensing unit and the pressure sensing unit.

일 실시예에 따르면, 상기 제어부는 상기 배터리모듈이 과충전된 것으로 확인된 경우, 상위 제어기로 배터리의 과충전상태를 전달한다.
According to one embodiment, when the battery module is confirmed to be overcharged, the controller transmits an overcharge state of the battery to the host controller.

본 발명에 따른 배터리 냉각제어시스템은 냉각블로어과 구동모터로부터 피드백되는 전류값과 회전수를 기초로 배터리모듈의 이상여부를 판단할 수 있다. The battery cooling control system according to the present invention can determine the abnormality of the battery module based on the current value and the rotational speed fed back from the cooling blower and the driving motor.

이에 따라 파우치가 부풀어 오르는 과충전상태를 빠르게 인지하여 운전자에게 인식시켜 배터리폭발과 같은 위험한 상황을 미연에 방지할 수 있다.
Accordingly, it is possible to quickly detect an overcharged state in which the pouch is swollen and recognize it to the driver, thereby preventing a dangerous situation such as a battery explosion in advance.

도 1a와 도 1b는 일반적인 배터리의 과충전에 따른 상태변화를 도시한 예시도이고,
도 2는 일반적인 배터리의 냉각공기 유입 유로를 도시한 평면도이고,
도 3은 본 발명에 따른 배터리 냉각제어시스템의 구성을 개략적으로 도시한 개략도이고,
도 4는 본 발명에 따른 배터리 냉각제어시스템에서 유로의 면적 변화에 따른 냉각블로워의 성능을 나타낸 그래프이고,
도 5는 본 발명에 따른 배터리 냉각제어시스템의 제어과정을 도시한 흐름도이다. FIGS. 1A and 1B are diagrams illustrating a state change of a general battery due to overcharge,
FIG. 2 is a plan view showing a cooling air inflow path of a general battery,
3 is a schematic view schematically showing a configuration of a battery cooling control system according to the present invention,
FIG. 4 is a graph illustrating the performance of the cooling blower according to the area change of the flow path in the battery cooling control system according to the present invention,
5 is a flowchart illustrating a control process of the battery cooling control system according to the present invention.

본 발명을 충분히 이해하기 위해서 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부 도면을 참조하여 설명한다. 본 발명의 실시예는 여러 가지 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 상세히 설명하는 실시예로 한정되는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 실시예는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되어지는 것이다. 따라서 도면에서의 요소의 형상 등은 보다 명확한 설명을 강조하기 위해서 과장되어 표현될 수 있다. 각 도면에서 동일한 부재는 동일한 참조부호로 도시한 경우가 있음을 유의하여야 한다. 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 기술은 생략된다.
For a better understanding of the present invention, a preferred embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. The embodiments of the present invention may be modified into various forms, and the scope of the present invention should not be construed as being limited to the embodiments described in detail below. The present embodiments are provided to enable those skilled in the art to more fully understand the present invention. Therefore, the shapes and the like of the elements in the drawings can be exaggeratedly expressed to emphasize a clearer description. It should be noted that in the drawings, the same members are denoted by the same reference numerals. Detailed descriptions of well-known functions and constructions which may be unnecessarily obscured by the gist of the present invention are omitted.

도 3은 본 발명의 배터리 냉각제어시스템(1)의 구성을 개략적으로 도시한 개략도이다. 3 is a schematic view schematically showing the configuration of the battery cooling control system 1 of the present invention.

도시된 바와 같이 본 발명의 배터리 냉각제어시스템(1)은 배터리모듈(100)과, 배터리모듈(100)로 냉각공기를 공급하는 냉각블로어(200)와, 냉각블로어(200)를 구동시키는 구동모터(210)와, 차량의 운전조건과 배터리모듈(100)의 온도에 따라 구동모터(210)의 구동을 제어하며 배터리모듈(100)의 이상여부를 판단하는 제어부(400)를 포함한다. As shown in the figure, the battery cooling control system 1 of the present invention includes a battery module 100, a cooling blower 200 for supplying cooling air to the battery module 100, a driving motor 200 for driving the cooling blower 200, And a control unit 400 for controlling driving of the driving motor 210 according to the operating condition of the vehicle and the temperature of the battery module 100 and determining whether the battery module 100 is abnormal.

여기서, 본 발명에 따른 배터리 냉각제어시스템(1)은 하이브리드 차량을 포함한 모든 종류의 차량에 적용이 가능하다.
Here, the battery cooling control system 1 according to the present invention is applicable to all kinds of vehicles including a hybrid vehicle.

배터리모듈(100)은 차량 엔진(미도시)의 구동에 의해 충전되고, 차량 내부의 구성품들로 전원을 공급한다. 배터리모듈(100)은 복수개의 셀모듈(도 1a의 11)과, 셀모듈(11) 사이에 배치되는 파우치(도 1a의 13)와, 셀모듈(11)을 지지하는 프레임(도2의 15)을 포함한다. The battery module 100 is charged by driving of a vehicle engine (not shown), and supplies power to components inside the vehicle. The battery module 100 includes a plurality of cell modules (11 in FIG. 1A), a pouch (13 in FIG. 1A) disposed between the cell modules 11 and a frame ).

배터리모듈(100)의 일측에는 배터리모듈(100)의 온도를 감지하는 온도감지부(110)와, 배터리모듈(100) 내부의 압력을 감지하는 압력감지부(120)가 구비된다. 온도감지부(110)와 압력감지부(120)는 각각 온도와 압력을 감지하여 제어부(400)로 전송한다. 이들이 감지한 온도와 압력에 기초하여 제어부(400)는 배터리모듈(100)의 이상여부를 판단할 수 있다.
A temperature sensor 110 for sensing the temperature of the battery module 100 and a pressure sensor 120 for sensing the pressure inside the battery module 100 are provided at one side of the battery module 100. The temperature sensing unit 110 and the pressure sensing unit 120 sense the temperature and the pressure, respectively, and transmit the sensed temperature and pressure to the controller 400. Based on the sensed temperature and pressure, the controller 400 can determine whether the battery module 100 is abnormal.

냉각블로어(200)는 회전하며 기류를 형성하여 배터리모듈(100)로 냉각공기를 공급한다. 냉각블로어(200)는 배터리모듈(100)의 온도와 차량 운행 조건에 맞는 풍량으로 배터리모듈(100)의 온도를 조절한다. 냉각블로어(200)에서 발생된 냉각공기는 공기유입슬롯(도2의 17)을 통해 배터리모듈(100) 내부로 유입된다.The cooling blower 200 rotates to form an air flow to supply cooling air to the battery module 100. The cooling blower 200 regulates the temperature of the battery module 100 in accordance with the temperature of the battery module 100 and the air flow rate suited to the vehicle operating conditions. The cooling air generated in the cooling blower 200 flows into the battery module 100 through the air inflow slot (17 in FIG. 2).

냉각블로어(200)는 팬의 형태로 형성되며, 구동모터(210)의 구동에 의해 회전된다. 구동모터(210)는 제어부(400)의 제어에 의해 구동여부 및 회전수가 제어되어 동작한다. The cooling blower 200 is formed in the form of a fan and is rotated by driving the drive motor 210. The driving motor 210 is operated under the control of the control unit 400 by controlling the driving state and the number of revolutions.

릴레이(300)는 제어부(400)의 제어에 의해 구동모터(210)로 전원을 공급하거나 차단한다. 여기서, 릴레이(300)와 구동모터(210) 사이에는 구동모터(210) 양단의 전압을 조정하여 구동모터(210)의 회전수를 제어하는 파워트랜지스터(310)가 구비된다. The relay 300 supplies or cuts off the power to the drive motor 210 under the control of the control unit 400. A power transistor 310 is provided between the relay 300 and the driving motor 210 to adjust the voltage across the driving motor 210 to control the rotational speed of the driving motor 210.

냉각블로어(200)의 일측에는 파워트랜지스터(310)의 소오스에 연결되어 전류를 감지하는 전류감지부(230)가 구비된다. 전류감지부(230)는 저항의 형태로 구현되어 파워트랜지스터(310)의 전류를 감지하여 제어부(400)로 피드백한다. A current sensing unit 230 connected to a source of the power transistor 310 and sensing a current is provided on one side of the cooling blower 200. The current sensing unit 230 is implemented in the form of a resistor to sense the current of the power transistor 310 and feed it back to the control unit 400.

또한, 구동모터(210)의 일측에는 구동모터(210)의 회전수를 감지하는 회전수감지부(220)가 구비된다. 회전수감지부(220)는 홀센서로 구현되어 구동모터(210)의 회전수를 감지하고, 이를 제어부(400)로 피드백한다. In addition, a rotation sensing part 220 for sensing the rotation speed of the driving motor 210 is provided at one side of the driving motor 210. The rotation sensor unit 220 is implemented as a Hall sensor and senses the rotation speed of the driving motor 210 and feeds back the sensed rotation number to the controller 400.

전류감지부(230)에서 감지된 전류값과 회전수감지부(220)에서 감지된 회전수는 펄스신호로 제어부(400)로 피드백된다.
The current value sensed by the current sensing unit 230 and the rotation speed sensed by the rotation sensing unit 220 are fed back to the control unit 400 as a pulse signal.

제어부(400)는 차량운행조건에 따라 구동모터(210)의 회전수를 조절하고, 피드백되는 전류값과 회전수를 통해 배터리모듈(100)의 이상여부를 판단한다. The controller 400 controls the rotation speed of the driving motor 210 according to the vehicle driving condition and determines whether the battery module 100 is abnormal based on the feedback current value and the rotation speed.

차량운행조건은 차량의 냉각수온도, 에어컨 작동상태 및 차량의 속도 등일 수 있다. 이러한 차량운행조건에 따라 차량의 ECU(미도시)가 냉각블로어(200)의 적정회전속도를 제어부(400)로 전송하면, 제어부(400)는 특정 주파수의 펄스폭 변조방식을 이용한 제어신호를 파워트랜지스터(310)로 인가한다. 즉, 제어부(400)는 주파수 폭 가변(PWM) 제어방식으로 전류값과 회전수를 인가하고 피드백 받는다. The vehicle operating conditions may be the coolant temperature of the vehicle, the condition of the air conditioner, the speed of the vehicle, and the like. When an ECU (not shown) of the vehicle transmits the appropriate rotation speed of the cooling blower 200 to the control unit 400 according to the vehicle driving condition, the control unit 400 controls the control signal using the pulse width modulation method of a specific frequency Lt; / RTI > That is, the controller 400 applies the current value and the rotational speed in a PWM (Pulse Width Modulation) control method and receives feedback.

제어신호를 받는 파워트랜지스터(미도시)의 동작에 의해 구동모터(210)로 전류가 인가되어 구동모터(210)가 특정회전속도로 회전하게 된다. 이 때, 구동모터(210)로 인가되는 전류량은 제어부(미도시)에서 파워트랜지스터(310)의 게이트단자로 인가되는 펄스 주기에 대한 펄스폭의 비율(duty)로 결정된다. A current is applied to the driving motor 210 by the operation of a power transistor (not shown) receiving the control signal, so that the driving motor 210 rotates at a specific rotational speed. At this time, the amount of current applied to the driving motor 210 is determined by the ratio of the pulse width to the pulse period applied to the gate terminal of the power transistor 310 in the control unit (not shown).

한편, 배터리모듈(100)로부터 구동모터(210)를 경유한 전류는 파워트랜지스터(310)의 드레인 단자를 통하여 소오스단자로 흐른 후, 전류감지부(230)를 통해 접지단자로 흐르게 된다.
The current flowing from the battery module 100 through the driving motor 210 flows to the source terminal through the drain terminal of the power transistor 310 and then flows to the ground terminal through the current sensing unit 230.

한편, 제어부(400)는 전류감지부(230)와 회전수감지부(220)에서 피드백된 전류값과 회전수를 인가된 전류값과 회전수와 비교하여 배터리모듈(100)의 이상여부를 판단한다. Meanwhile, the control unit 400 compares the current value and the rotational speed, which are fed back from the current sensor 230 and the rotational sensor unit 220, with the current value and the rotational speed to determine whether the battery module 100 is abnormal .

여기서, 피드백되는 신호형태에서 구동모터(210)의 회전수는 주파수로 표시되고, 전류값은 듀티(duty)로 표시된다. Here, the number of revolutions of the driving motor 210 in the form of the feedback signal is expressed by frequency, and the value of current is represented by duty.

배터리모듈(100)이 정상동작할 경우, 피드백된 전류값 및 회전수가 인가된 전류값 및 회전수에 대해 기준범위 내에 있게 된다. 반면, 피드백된 전류값 및 히전수가 인가된 전류값 및 회전수에 대해 기준범위를 벗어나게 차이를 나타내면 배터리모듈(100)이 비정상동작을 한 것으로 제어부(400)는 판단한다. When the battery module 100 operates normally, the feedback current value and the number of revolutions are within the reference range with respect to the applied current value and the number of revolutions. On the other hand, if the feedback current value and the high frequency value show a difference from the reference range with respect to the applied current value and the number of revolutions, the controller 400 determines that the battery module 100 has performed an abnormal operation.

이는, 도 1b에 도시된 바와 같이 배터리모듈(100)의 과충전으로 파우치(13)가 팽창하게 되면 공기유입슬롯(17)을 막아 유로의 면적이 줄어들게 된다. 유로의 면적이 줄어들면 배터리모듈(100) 내부로 흡입되는 냉각공기의 양이 줄어들게 된다. 1B, when the pouch 13 expands due to overcharge of the battery module 100, the area of the flow path is reduced by blocking the air inflow slot 17. When the area of the flow path is reduced, the amount of cooling air sucked into the battery module 100 is reduced.

따라서, 냉각블로어(200)의 성능에 변화가 발생된다. 도 4는 풍량의 변화에 따른 냉각블로어(200)의 성능변화를 나타낸 그래프이다. 도 4의 (a)에 도시된 바와 같이 정압이 증가되고 풍량이 감소되면, 냉각블로어(200)의 성능곡선이 점선곡선에서 실선곡선으로 좌측으로 이동하게 된다. Therefore, the performance of the cooling blower 200 changes. 4 is a graph showing a change in performance of the cooling blower 200 according to a change in air volume. As shown in Fig. 4 (a), when the static pressure is increased and the air volume is decreased, the performance curve of the cooling blower 200 moves from the dotted line curve to the solid line curve to the left.

또한, 도 4의 (b)에 도시된 바와 같이 풍량이 변화되면 전류량과 회전수가 줄어들게 된다. Further, as shown in FIG. 4 (b), when the air flow rate is changed, the amount of current and the number of revolutions are reduced.

제어부(400)는 피드백된 전류값과 회전수가 인가된 전류값과 회전수에 대해 변화가 발생되면 배터리모듈(100)이 비정상동작하는 것으로 판단하고, 온도감지부(110)와 압력감지부(120)에서 감지된 온도와 압력을 모니터링한다. 온도와 압력이 정상상태와 비교해서 차이를 나타낼 경우 과충전상태인 것으로 판단하고, 상위 제어기인 차량의 ECU(미도시)로 배터리 이상여부를 전달한다. The control unit 400 determines that the battery module 100 operates abnormally when the feedback current value, the current value applied with the rotation number, and the rotation speed are changed, and the temperature sensing unit 110 and the pressure sensing unit 120 ) To monitor the temperature and pressure sensed. If the temperature and the pressure are different from the normal state, it is determined that the battery is in an overcharged state, and the abnormality of the battery is transmitted to the ECU (not shown) of the vehicle, which is the host controller.

차량 ECU(미도시)는 차량 내부의 표시부(미도시)를 통해 배터리 이상여부를 표시하거나, 경고등(미도시)을 점등하여 배터리 이상여부를 운전자가 인식할 수 있도록 한다.
A vehicle ECU (not shown) displays a battery abnormality through a display unit (not shown) inside the vehicle or illuminates a warning lamp (not shown) so that the driver can recognize whether the battery is abnormal.

도 5는 이러한 구성을 갖는 본 발명에 따른 배터리 냉각제어시스템(1)의 동작과정을 도시한 흐름도이다. FIG. 5 is a flowchart illustrating an operation process of the battery cooling control system 1 according to the present invention having such a configuration.

충전과 방전에 의해 배터리모듈(100)에서 열이 발생된다(S110). 제어부(400)는 상위 제어기인 ECU(미도시)로부터 차량 운행조건에 따른 적정 회전수를 인가받고, 이에 대응되는 특정 주파수와 폭을 갖는 펄스신호를 파워트랜지스터(310)로 인가한다(S120).Heat is generated in the battery module 100 by charging and discharging (S110). The control unit 400 receives the appropriate number of rotations according to the vehicle driving conditions from the ECU (not shown), which is a host controller, and applies a pulse signal having a specific frequency and width corresponding thereto to the power transistor 310 (S120).

릴레이(300)에 의해 구동모터(210)가 작동되고, 구동모터(210)로 전류가 전달되어 냉각블로어(200)가 동작한다(S130). 냉각블로어(200)가 냉각공기를 송풍하고, 배터리모듈(100)로 냉각공기가 흡입되는 과정이 진행된다. The relay 300 operates the driving motor 210 and the driving motor 210 receives the current so that the cooling blower 200 operates (S130). The cooling blower 200 blows the cooling air and the cooling air is sucked into the battery module 100.

이 때, 배터리모듈(100)이 정상동작하여 파우치(13)가 팽창되지 않으면, 피드백 신호를 통해 제어부(400)는 구동모터(210)의 회전수와 전류값을 피드백받게 된다(S190). At this time, if the battery module 100 operates normally and the pouch 13 is not inflated, the controller 400 receives feedback on the rotational speed and current value of the driving motor 210 through the feedback signal (S190).

반면, 배터리모듈(100)이 비정상동작하여 파우치(13)가 팽창되면, 냉각공기의 유로가 축소되고(S150), 배터리모듈(100) 내부로 흡입되는 공기량이 감소되게 된다(S160). 이에 냉각블로어(200)의 성능이 변화되고, 구동모터(210)의 회전수도 감소된다. 구동모터(210)의 회전수가 감소되면 구동모터(210)에서 소비되는 전류값도 감소되게 된다. On the other hand, when the battery module 100 operates abnormally and the pouch 13 is inflated, the flow path of the cooling air is reduced (S150), and the amount of air sucked into the battery module 100 is reduced (S160). The performance of the cooling blower 200 is changed, and the number of rotations of the driving motor 210 is also reduced. When the number of revolutions of the driving motor 210 is reduced, the current value consumed by the driving motor 210 is also reduced.

이러한 감소된 회전수와 전류값은 피드백 신호를 통해 제어부(400)로 피드백된다(S190). 제어부(400)는 피드백된 회전수와 전류값이 인가된 회전수와 전류값과 유사한지를 판단한다(S200). 피드백된 회전수와 전류값이 인가된 회전수 및 전류값과 유사할 경우, 배터리모듈(100)과 구동모터(210)가 정상동작하는 것으로 제어부(400)는 판단한다. The reduced number of revolutions and the current value are fed back to the control unit 400 through the feedback signal (S190). The control unit 400 determines whether the number of revolutions and the current value are similar to the number of revolutions and current applied (S200). The control unit 400 determines that the battery module 100 and the drive motor 210 operate normally when the feedback number of revolutions and the current value are similar to the applied revolutions and current values.

반면, 피드백된 회전수와 전류값이 인가된 회전수 및 전류값과 기준범위보다 감소한 경우 배터리모듈(100)의 온도와 전압을 온도감지부(110)와 전압감지부(120)를 통해 모니터링한다. 그리고, 온도와 전압이 정상상태에 비해 기준범위 이상 상승한 경우(S220), 배터리모듈(100)이 과충전되었음을 ECU(미도시)로 경고한다. On the other hand, when the feedback number of revolutions and the current value are lower than the applied revolutions and current values and the reference range, the temperature and voltage of the battery module 100 are monitored through the temperature sensing unit 110 and the voltage sensing unit 120 . If the temperature and the voltage rise above the reference range (S220), the ECU (not shown) warns that the battery module 100 is overcharged.

이에 따라 ECU(미도시)는 배터리모듈(100)가 비정상상태인 것을 빠르게 인지하고, 배터리모듈(100)이 과열에 의해 폭발하거나 전류차단회로(미도시)가 동작하기 전에 운전자에게 경고할 수 있다.
Accordingly, the ECU (not shown) can quickly recognize that the battery module 100 is in an abnormal state, alert the driver before the battery module 100 explodes due to overheating or the current interruption circuit (not shown) operates .

이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명에 따른 배터리 냉각제어시스템은 냉각블로어과 구동모터로부터 피드백되는 전류값과 회전수를 기초로 배터리모듈의 이상여부를 판단할 수 있다. As described above, the battery cooling control system according to the present invention can determine the abnormality of the battery module based on the current value and the rotation speed fed back from the cooling blower and the driving motor.

이에 따라 파우치가 부풀어 오르는 과충전상태를 빠르게 인지하여 운전자에게 인식시켜 배터리폭발과 같은 위험한 상황을 미연에 방지할 수 있다.
Accordingly, it is possible to quickly detect an overcharged state in which the pouch is swollen and recognize it to the driver, thereby preventing a dangerous situation such as a battery explosion in advance.

이상에서 설명된 본 발명의 배터리 냉각제어시스템의 실시예는 예시적인 것에 불과하며, 본 발명이 속한 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 잘 알 수 있을 것이다. 그러므로 본 발명은 상기의 상세한 설명에서 언급되는 형태로만 한정되는 것은 아님을 잘 이해할 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다. 또한, 본 발명은 첨부된 청구범위에 의해 정의되는 본 발명의 정신과 그 범위 내에 있는 모든 변형물과 균등물 및 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
The embodiments of the battery cooling control system of the present invention described above are merely illustrative and those skilled in the art will appreciate that various modifications and equivalent embodiments can be made without departing from the scope of the present invention. You will know. Therefore, it is to be understood that the present invention is not limited to the above-described embodiments. Accordingly, the true scope of the present invention should be determined by the technical idea of the appended claims. It is also to be understood that the invention includes all modifications, equivalents, and alternatives falling within the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims.

1 : 배터리 냉각제어시스템 100 : 배터리모듈
110 : 온도감지부 120 : 압력감지부
200 : 냉각블로어 210 : 구동모터
220 : 회전수감지부 230 : 전류감지부
300 : 릴레이 310 : 파워트랜지스터
400 : 제어부1: Battery cooling control system 100: Battery module
110: temperature sensing unit 120: pressure sensing unit
200: Cooling blower 210: Driving motor
220: rotation sensing part 230: current sensing part
300: Relay 310: Power transistor
400:

Claims (3)

차량용 배터리 냉각제어시스템에 있어서,
과충전에 의해 팽창되는 파우치를 구비하며, 냉각공기가 유입되는 유입로가 형성된 배터리모듈과;
상기 배터리모듈로 냉각공기를 공급하는 냉각블로어와;
상기 냉각블로어를 구동하는 구동모터와;
상기 구동모터의 구동을 단속하는 릴레이와;
상기 구동모터와 상기 배터리모듈을 경유한 전류값을 감지하는 전류감지부와;
상기 구동모터의 회전수를 감지하는 회전수감지부와;
구동조건에 따라 상기 구동모터의 회전수와 전류값을 주파수와 듀티로 나타내는 펄스제어신호를 인가하고, 상기 전류감지부와 상기 회전수감지부에서 감지되어 피드백된 전류값과 회전수를 피드백 펄스신호로 수신받아, 인가된 전류값과 회전수와 비교하여 상기 배터리모듈의 이상여부를 판단하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 배터리 냉각제어시스템.
A vehicle battery cooling control system,
A battery module having a pouch which is expanded by overcharging and has an inflow path through which cooling air flows;
A cooling blower for supplying cooling air to the battery module;
A drive motor for driving the cooling blower;
A relay for controlling driving of the driving motor;
A current sensing unit for sensing a current value through the driving motor and the battery module;
A rotation sensing unit for sensing the number of revolutions of the driving motor;
A pulse control signal indicating the number of revolutions and the current value of the driving motor in terms of frequency and duty according to the driving condition is applied and the current value and the number of revolutions detected and fed back from the current detection unit and the rotation- And determining whether the battery module is abnormal based on the received current value and the number of revolutions of the battery module.
제1항에 있어서,
상기 배터리모듈의 온도와 압력을 감지하는 온도감지부와 압력감지부를 더 포함하고,
상기 제어부는,
피드백된 전류값과 회전수가 인가된 전류값과 회전수에 비해 일정 범위 이상 낮을 경우, 상기 온도감지부와 상기 압력감지부에서 감지된 온도와 압력에 기초하여 상기 배터리모듈의 과충전여부를 판단하는 것을 특징으로 하는 차량용 배터리 냉각제어시스템.
The method according to claim 1,
A temperature sensing unit and a pressure sensing unit for sensing temperature and pressure of the battery module,
Wherein,
Determining whether the battery module is overcharged based on the temperature and the pressure sensed by the temperature sensing unit and the pressure sensing unit when the feedback current value and the rotation speed are lower than a certain range in comparison with the current value and the rotation speed applied Characterized in that the vehicle battery cooling control system.
제2항에 있어서,
상기 제어부는 상기 배터리모듈이 과충전된 것으로 확인된 경우, 상위 제어기로 배터리의 과충전상태를 전달하는 것을 특징으로 하는 차량용 배터리 냉각제어시스템.3. The method of claim 2,
Wherein the controller transmits an overcharged state of the battery to the host controller when it is determined that the battery module is overcharged.
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KR20200021610A (en) * 2018-08-21 2020-03-02 주식회사 두산 Apparatus and method for controlling vehicles motor based on temperature of battery

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