KR20190021506A - Battery cooling system and method for vehicle - Google Patents

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KR20190021506A KR1020170105826A KR20170105826A KR20190021506A KR 20190021506 A KR20190021506 A KR 20190021506A KR 1020170105826 A KR1020170105826 A KR 1020170105826A KR 20170105826 A KR20170105826 A KR 20170105826A KR 20190021506 A KR20190021506 A KR 20190021506A
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Abstract

The present invention relates to a vehicle battery cooling system capable of preventing the phenomenon that a coolant is not injected into a cooling passage of a battery, and to a control method thereof. The vehicle battery cooling system comprises: a coolant circulation line circulating a coolant; a parallel flow path connected in parallel to the coolant circulation line of a closed section; and a control unit blocking the parallel flow path.

Description

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

본 발명은 차량용 배터리 냉각시스템 및 제어방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 배터리 수냉각시스템의 유로 및 구조를 개선함으로써, 냉각수 재주입시 배터리쪽 냉각유로에 냉각수가 주입되지 않는 현상을 방지할 수 있는 차량용 배터리 냉각시스템 및 제어방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a vehicle battery cooling system and a control method thereof. More particularly, the present invention relates to a vehicle battery cooling system and a control method thereof, A battery cooling system, and a control method.

현재 친환경차는 연비를 증대하는 방향으로 개발되고 있고, 이를 위해 배터리 용량을 늘리는 방향으로 개발중에 있으며, 배터리 용량을 증대하기 위해 셀 적재량을 높이고 있다. 적재량을 높이게 되면 공간이 부족해지는 현상이 발생하고, 기존의 냉각방식인 직접 공랭에 필요한 냉각유로 공간의 유지가 어려워 현재 패키지 공간이 부족한 경우 냉각성능을 유지하기 위해 수냉각 방식이 적용되고 있다.Currently, eco-friendly vehicles are being developed to increase fuel efficiency. To this end, eco-friendly cars are being developed to increase the capacity of the batteries and the cell capacity is being increased to increase the battery capacity. When the load is increased, space becomes insufficient. In addition, in order to maintain the cooling performance, it is difficult to maintain the cooling channel space required for direct air cooling, which is a conventional cooling method.

한편, 배터리 냉각성능이 부족하면 빨리 열화가 되며, 출력/용량이 감소하게 되는 악영향이 나타나게 된다.On the other hand, if the battery cooling performance is insufficient, the battery deteriorates quickly, and an adverse effect that the output / capacity is reduced appears.

종래 PE(Patial Element의 약자로 모터/HSG등 요소를 지칭)/배터리 수냉각방식은 배터리 또는 PE 부품을 정비 교체를 한 이후에는 냉각수를 재주입해야한다. 냉각수는 리저버탱크를 통해 주입을 하게 되고, 전동식 워터펌프(EWP: Electronic Water Pump)를 구동시켜 냉각수를 순환 주입을 하게 된다. 그러나, 종래의 PE/배터리 수냉각방식에서 냉각수 재주입시, 배터리 냉각 유로에 냉각수가 정상적으로 주입되지 않는 현상이 발생하는 문제점이 있었다. 구체적으로, 냉각수가 배터리 쪽으로 주입되지 않고 PE 경로에만 주입, 순환하는 현상이 발생하고, 이로 인해 배터리에 냉각수가 주입되지 않으면 배터리를 냉각할 수 없어 배터리는 고온에 지속적으로 노출되며, 배터리 열화로 인한 내구 수명이 단축되는 문제점이 있었다. 또한, 고온에 도달하게 되면 배터리 내구 및 안전을 위해 배터리 사용량을 제한하게 되는데, 이로 인해 차량 성능이 저하되는 문제점이 있었다.Conventional PE (abbreviation of Patial Element) / battery water cooling system should re-inject coolant after maintenance or replacement of battery or PE parts. The cooling water is injected through the reservoir tank, and the electric water pump (EWP: Electronic Water Pump) is driven to circulate the cooling water. However, in the conventional PE / battery water cooling system, there is a problem that the cooling water is not normally injected into the battery cooling channel at the time of recharging the cooling water. Specifically, the cooling water is injected only into the PE path without being injected into the battery, and circulation occurs. As a result, if the cooling water is not injected into the battery, the battery can not be cooled and the battery is continuously exposed to high temperature. There is a problem that the durability life is shortened. In addition, when the battery reaches a high temperature, battery usage is limited for battery life and safety.

따라서, 냉각수 재주입시 배터리 냉각 유로에 냉각수가 정상적으로 주입되어 배터리의 열화를 방지하고 내구 수명을 향상시킬 수 있는 솔루션이 필요하였던 것이다.Accordingly, there has been a need for a solution capable of preventing deterioration of the battery and improving durability life by normally injecting cooling water into the battery cooling channel at the time of recharging the cooling water.

상기의 배경기술로서 설명된 사항들은 본 발명의 배경에 대한 이해 증진을 위한 것일 뿐, 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에게 이미 알려진 종래기술에 해당함을 인정하는 것으로 받아들여져서는 안 될 것이다.It should be understood that the foregoing description of the background art is merely for the purpose of promoting an understanding of the background of the present invention and is not to be construed as an admission that the prior art is known to those skilled in the art.

KR 10-2012-0133872 AKR 10-2012-0133872A

본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, 배터리 수냉각시스템의 유로 및 구조를 개선함으로써, 냉각수 재주입시 배터리쪽 냉각유로에 냉각수가 주입되지 않는 현상을 방지할 수 있는 차량용 배터리 냉각시스템 및 제어방법을 제공하고자 함이다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been proposed in order to solve such a problem and it is an object of the present invention to provide a battery cooling system and a vehicle control system for a vehicle which can prevent a phenomenon in which cooling water is not injected into a cooling- And the like.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 차량용 배터리 냉각시스템은, 차량용 전장품 및 배터리를 냉각하기 위한 냉각수를 순환시키는 냉각수 순환 라인;According to an aspect of the present invention, there is provided a battery cooling system for a vehicle, comprising: a cooling water circulation line for circulating cooling water for cooling an electric component for a vehicle and a battery;

폐구간의 냉각수 순환 라인에 병렬연결되어, 개방 또는 차단 상태에 따라 차량용 전장품, 배터리 각각의 냉각유로 또는 차량용 전장품, 배터리 전체의 냉각유로를 형성하는 병렬유로; 및 배터리 냉각유로에 냉각수가 부족한 경우 인지 여부 또는 냉각수가 재주입되는 경우 인지 여부를 판단하여 병렬유로를 차단하는 제어부;를 포함한다.A parallel flow passage connected in parallel to the cooling water circulation line of the closed section and forming a cooling flow passage of the vehicle, an electric component of the vehicle or an electric component of the vehicle, and a cooling flow passage of the battery as a whole; And a control unit for determining whether or not the battery cooling flow path is short of cooling water or whether the cooling water is re-injected and shutting off the parallel flow path.

병렬유로는, 제어부의 명령에 의해 유로를 개방 또는 차단하는 스위치부를 갖는 제1 유로; 제어부의 명령에 의해 유로를 차단하는 밸브를 갖는 제2 유로;를 포함하는 것을 특징으로 한다.The parallel flow path includes a first flow path having a switch portion for opening or closing the flow path by an instruction from the control portion; And a second flow path having a valve for shutting off the flow path by an instruction from the control section.

제2 유로의 밸브는 3방향 밸브인 것을 특징으로 하고, 제어부는, 배터리 냉각유로에 냉각수가 부족한 경우 또는 냉각수가 재주입되는 경우 제1 유로의 스위치부를 작동시키고, 제2 유로의 3방향 밸브의 일방향을 차단하는 것을 특징으로 한다.Way valve of the first flow path and the valve of the second flow path is a three-way valve, and the control section operates the switch section of the first flow path when the cooling water is insufficient in the battery cooling flow path or when the cooling water is re- And blocks one direction.

냉각수 순환라인에 냉각수를 순환시키는 전동식 워터펌프;를 더 포함하며,And an electric water pump circulating the cooling water to the cooling water circulation line,

제어부는, 전동식 워터펌프의 지령 회전 속도값과 구동 회전 속도값을 비교하고, 비교결과 두 값이 일치하지 않는 경우 배터리 냉각유로에 냉각수가 부족한 것으로 판단하여, 병렬유로를 차단하는 것을 특징으로 한다.The control unit compares the command rotational speed value and the drive rotational speed value of the electric water pump and judges that the cooling water is insufficient in the battery cooling flow path when the two values do not coincide with each other and cuts off the parallel flow path.

제어부는, 병렬유로를 차단한 후 전동식 워터펌프의 지령 회전 속도값과 구동 회전 속도값을 비교하고, 비교결과 두 값이 일치하는 경우 병렬유로를 개방하는 것을 특징으로 한다.The control unit compares the command rotational speed value and the drive rotational speed value of the electric water pump after shutting off the parallel flow path, and opens the parallel flow path when the two values coincide with each other.

제어부는, 냉각수 재주입 모드 선택에 의해 냉각수가 재주입되는 것으로 판단된 경우 병렬유로를 차단하는 것을 특징으로 한다.And the control section cuts off the parallel flow path when it is determined that the cooling water is re-injected by the selection of the cooling water re-injection mode.

냉각수 순환라인에 냉각수를 순환시키는 전동식 워터펌프;를 더 포함하며, 제어부는, 병렬유로를 차단하면서 전동식 워터펌프를 최대 회전속도로 구동시키는 것을 특징으로 한다.And an electric water pump circulating the cooling water to the cooling water circulation line, wherein the control unit drives the electric water pump at the maximum rotation speed while shutting off the parallel flow path.

제어부는, 전동식 워터펌프의 지령 회전 속도값과 구동 회전 속도값을 비교하고, 비교결과 두 값이 일치하는 경우 병렬유로를 개방하는 것을 특징으로 한다.The control unit compares the command rotational speed value and the drive rotational speed value of the electric water pump and opens the parallel flow path when the two values coincide with each other as a result of the comparison.

본 발명에 따른 차량용 배터리 냉각시스템의 제어방법은, 배터리 냉각유로에 냉각수가 부족한 경우 인지 여부 또는 냉각수가 재주입되는 경우 인지 여부를 판단하는 단계; 및 배터리 냉각유로에 냉각수가 부족한 경우 또는 냉각수가 재주입되는 경우 병렬유로를 차단하는 단계;를 포함한다.The method for controlling a battery cooling system for a vehicle according to the present invention includes the steps of: determining whether the battery cooling channel is short of cooling water or whether the cooling water is re-injected; And blocking the parallel flow path when the cooling water is insufficient in the battery cooling flow path or when the cooling water is re-injected.

배터리 냉각유로에 냉각수가 부족한 경우 인지 여부 또는 냉각수가 재주입되는 경우 인지 여부를 판단하는 단계에서는, 전동식 워터펌프의 지령 회전 속도값과 구동 회전 속도값을 비교하고, 비교결과 두 값이 일치하지 않는 경우 배터리 냉각유로에 냉각수가 부족한 것으로 판단하며, 냉각수 재주입 모드 선택시 냉각수가 재주입되는 것으로 판단하는 것을 특징으로 한다.In the step of determining whether or not the cooling water in the battery cooling channel is insufficient or in the case where the cooling water is re-injected, the command rotational speed value and the driving rotational speed value of the electric water pump are compared, It is determined that the cooling water is insufficient in the battery cooling flow path and that the cooling water is re-injected when the cooling water re-injection mode is selected.

배터리 냉각유로에 냉각수가 부족한 경우 또는 냉각수가 재주입되는 경우 병렬유로를 차단하는 단계에서, 냉각수가 재주입되는 경우 병렬유로를 차단하면서 전동식 워터펌프를 최대 회전속도로 구동시키는 것을 특징으로 한다.The electric water pump is driven at the maximum rotational speed while blocking the parallel flow path when the cooling water is re-injected in the step of blocking the parallel flow path when the cooling water is insufficient in the battery cooling flow path or when the cooling water is re-injected.

배터리 냉각유로에 냉각수가 부족한 경우 또는 냉각수가 재주입되는 경우 병렬유로를 차단하는 단계 이후, 전동식 워터펌프의 지령 회전 속도값과 구동 회전 속도값을 비교하고, 비교결과 두 값이 일치하는 경우 병렬유로를 개방하는 것을 특징으로 한다.The command rotational speed value and the drive rotational speed value of the electric water pump are compared with each other after the step of shutting off the parallel flow path when the cooling water is insufficient in the battery cooling flow path or when the cooling water is re-injected. Is opened.

본 발명의 차량용 배터리 냉각시스템 및 제어방법에 따르면, 배터리 수냉각시스템의 유로 및 구조를 개선함으로써, 냉각수 재주입시 배터리쪽 냉각유로에 냉각수가 주입되지 않는 현상을 방지할 수 있다.According to the vehicle battery cooling system and control method of the present invention, it is possible to prevent the phenomenon that the cooling water is not injected into the battery-side cooling flow passage at the time of recharging the cooling water by improving the flow path and structure of the battery water cooling system.

또한, 냉가수 재주입 상황이 아닌 평시 상황에서도 배터리 유로 내 냉각수 부족시에도 냉각수를 보충할 수 있고, 이로 인해 배터리 과온에 따른 차량 성능 저하를 방지할 수 있고 배터리의 내구 수명을 향상시킬 수 있다.In addition, cooling water can be replenished even when the cooling water in the battery flow path is insufficient even in a cold state, not in the re-injection state of the cold syringe. This makes it possible to prevent deterioration of the vehicle performance due to the battery overtemperature and to improve the durability life of the battery.

도 1 내지 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 배터리 냉각시스템의 구성도.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 배터리 냉각시스템의 제어방법을 설명하기 위한 순서도.1 to 3 are block diagrams of a battery cooling system for a vehicle according to an embodiment of the present invention.
4 is a flowchart illustrating a method of controlling a battery cooling system for a vehicle according to an embodiment of the present invention.

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 다양한 실시형태에 따른 차량용 배터리 냉각시스템 및 제어방법에 대하여 살펴본다.Hereinafter, a vehicle battery cooling system and a control method according to various embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

도 1 내지 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 배터리 냉각시스템의 구성도이고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 배터리 냉각시스템의 제어방법을 설명하기 위한 순서도이다.FIGS. 1 to 3 are block diagrams of a battery cooling system for a vehicle according to an embodiment of the present invention. FIG. 4 is a flowchart illustrating a method of controlling a battery cooling system for a vehicle according to an embodiment of the present invention.

먼저, 도 1 내지 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 배터리 냉각시스템은, 차량용 전장품(10) 및 배터리(30)를 냉각하기 위한 냉각수를 순환시키는 냉각수 순환 라인(100); 폐구간의 냉각수 순환 라인(100)에 병렬연결되어, 개방 또는 차단 상태에 따라 차량용 전장품(10), 배터리(30) 각각의 냉각유로(120, 140) 또는 차량용 전장품(10), 배터리(30) 전체의 냉각유로(160)를 형성하는 병렬유로(300); 및 배터리 냉각유로(140)에 냉각수가 부족한 경우 인지 여부 또는 냉각수가 재주입되는 경우 인지 여부를 판단하여 병렬유로(300)를 차단하는 제어부(500);를 포함할 수 있다.1 to 3, a vehicle battery cooling system according to an embodiment of the present invention includes a cooling water circulation line 100 for circulating cooling water for cooling the vehicle electrical component 10 and the battery 30; The cooling channels 120 and 140 or the vehicle electrical components 10 and the battery 30 of the vehicle electrical component 10 and the battery 30 are connected in parallel to the cooling water circulation line 100 of the closed section, A parallel flow path 300 forming the entire cooling flow path 160; And a control unit 500 for determining whether the cooling water is insufficient in the battery cooling passage 140 or whether the cooling water is re-injected and shutting off the parallel oil passage 300.

냉각수 순환 라인(100)은 리저버 탱크(60)에 저장된 냉각수가 전동식 워터펌프(6, 8)의 구동에 의해 순환되는 냉각수 유로로써, 냉각수가 라디에이터(70)를 통과하면서 외기와 열교환이 이루어져 차량용 전장품(10) 및 배터리(30)를 냉각시킨다.The cooling water circulation line 100 is a cooling water passage in which the cooling water stored in the reservoir tank 60 is circulated by the driving of the electric water pumps 6 and 8 so that the cooling water passes through the radiator 70 to perform heat exchange with the outside air, (10) and the battery (30).

병렬유로(300)는 차량용 전장품(10), 배터리(30)의 직렬구조인 폐구간의 냉각수 순환 라인(100)에 병렬연결되어 개방 또는 차단 상태에 따라 차량용 전장품(10), 배터리(30) 각각의 냉각유로(120, 140) 또는 차량용 전장품(10), 배터리(30) 전체의 냉각유로(160)를 형성한다.The parallel flow path 300 is connected in parallel to the cooling water circulation line 100 of the closed section which is a serial structure of the vehicle electrical component 10 and the battery 30 and is connected in parallel to the electrical component 10, The cooling passages 120 and 140 or the electric components 10 for a vehicle and the cooling passages 160 for the entire battery 30 are formed.

병렬유로(300)는 제어부(500)의 명령에 의해 유로를 개방 또는 차단하는 스위치부(322)를 갖는 제1 유로(320); 제어부(500)의 명령에 의해 유로를 차단하는 밸브(330)를 갖는 제2 유로(340);를 포함할 수 있다.The parallel flow path 300 includes a first flow path 320 having a switch portion 322 for opening or closing the flow path by an instruction from the control portion 500; And a second flow path 340 having a valve 330 for shutting off the flow path by an instruction from the control unit 500.

여기서, 제 1유로(320)는 1방향 수동 개폐기능이 있는 T관 또는 개폐기능이 있는 일자형 관일 수 있다.Here, the first flow path 320 may be a T pipe having a one-way manual opening / closing function or a straight pipe having an opening / closing function.

제1 유로(320)의 스위치부(322)는 일 실시예로서 normally close 타입의 스위치 밸브일 수 있으며, 12V 배터리 전원을 사용하여 전력소모를 최소화할 수 있다. The switch portion 322 of the first flow path 320 may be a normally close type switch valve as an embodiment, and power consumption may be minimized by using a 12V battery power source.

제2 유로(340)의 밸브(330)는 3방향 밸브(3way valve)일 수 있다.The valve 330 of the second flow path 340 may be a 3-way valve.

제1 유로(320), 제2 유로(340)의 개방 또는 차단에 의해 차량용 전장품(10), 배터리(30) 각각의 냉각유로(120, 140) 또는 차량용 전장품(10), 배터리(30) 전체의 냉각유로(160)를 형성하게 된다(도 2를 참조하면, 제1 유로(320) 및 제2 유로(340)가 차단된 상태로써 차량용 전장품(10), 배터리(30) 전체의 냉각유로(160)를 형성하게 된다. 또한, 도 3을 참조하면, 제1 유로(320) 및 제2 유로(340)가 개방된 상태로써 차량용 전장품(10), 배터리(30) 각각의 냉각유로(120, 140)를 형성하게 된다).The cooling passages 120 and 140 or the vehicle electrical component 10 and the battery 30 can be opened or closed by opening or closing the first flow path 320 and the second flow path 340, The electrical components 10 for a vehicle and the cooling channels (not shown) of the battery 30 are connected to each other in a state in which the first flow path 320 and the second flow path 340 are blocked The first and second flow paths 320 and 340 are opened so that the cooling flow paths 120 and 120 of the electrical components 10 and 30 of the vehicle, respectively, 140).

즉, 본 발명의 배터리 냉각시스템은 제어부(500)의 병렬유로(300) 제어에 의해 차량용 전장품(10), 배터리(30) 각각의 냉각유로(120, 140)를 형성하여 차량용 전장품(10), 배터리(30) 각각을 냉각하는 단독 냉각 모드 및 차량용 전장품(10), 배터리(30) 전체의 냉각유로(160)를 형성하여 차량용 전장품(10), 배터리(30) 전체를 냉각하는 통합 냉각 모드를 구분하여 냉각할 수 있다. 단독 냉각 모드에서는 배터리 고온 상승시 칠러(50)를 구동하여 배터리만 단독으로 냉각시키며, 충전 중 배터리온도가 낮을 때 히터(40)를 동작하여 배터리 온도를 상승시켜 충전효율을 극대화시킬 수 있다. 통합 냉각 모드에서는 차량용 전장품(10), 배터리(30)를 라디에이터(70)를 통해 동시에 냉각시킬 수 있다. 단독 냉각 모드와 통합 냉각 모드는 제어부(500)의 제어에 의해 전환이 가능하다.That is, the battery cooling system of the present invention forms the cooling flow paths 120 and 140 of the vehicle electrical component 10 and the battery 30 by controlling the parallel flow path 300 of the controller 500, A single cooling mode for cooling each of the batteries 30 and an integrated cooling mode for cooling the entire vehicle electrical component 10 and the battery 30 by forming the vehicle electrical components 10 and the cooling channels 160 of the entire battery 30 Cooling can be separately performed. In the single cooling mode, the chiller 50 is driven to cool the battery alone when the battery rises to a high temperature. When the battery temperature is low during charging, the heater 40 operates to maximize the charging efficiency by raising the battery temperature. In the integrated cooling mode, the vehicle electrical component 10 and the battery 30 can be simultaneously cooled through the radiator 70. [ The single cooling mode and the integrated cooling mode can be switched under the control of the control unit 500.

제어부(500)는 배터리 냉각유로(140)에 냉각수가 부족한 경우 인지 여부 또는 냉각수가 재주입되는 경우 인지 여부를 판단하여 병렬유로(300)를 차단한다.The control unit 500 determines whether the cooling water is insufficient in the battery cooling passage 140 or whether the cooling water is re-injected, and cuts off the parallel oil passage 300.

여기서, 배터리 냉각유로(140)에 냉각수가 부족한 경우 인지 여부는 제어부(500)가 배터리 냉각유로(140)의 전동식 워터펌프(8)에 지령 회전 속도값(RPM)을 송신하고, 전동식 워터펌프(8)에서는 지령 회전 속도값을 수신 및 동작 후 실제 구동 회전 속도값을 제어부(500)에 송신하면, 제어부(500)가 전동식 워터펌프의 지령 회전 속도값과 구동 회전 속도값을 비교하고, 비교결과 두 값이 일치하지 않는 경우라고 판단한 경우이다. 냉각수가 재주입되는 경우 인지 여부는 리저버 탱크(60)의 냉각수 레벨 변화 감지를 통해 판단하거나 차량에 별도로 마련되어 있는 냉각수 주입 모드를 사용자가 선택한 경우인지 여부로 판단할 수 있다.Whether or not the battery cooling passage 140 is short of cooling water is determined by the control unit 500 transmitting the command rotational speed value RPM to the electric water pump 8 of the battery cooling passage 140, 8, the control unit 500 compares the command rotational speed value and the driving rotational speed value of the electric water pump when the command rotational speed value is received and the actual driving rotational speed value after the operation is transmitted to the control unit 500, It is determined that the two values do not coincide with each other. Whether or not the cooling water is re-injected can be determined by sensing the change in the cooling water level of the reservoir tank 60 or determining whether the cooling water injection mode separately provided to the vehicle is selected by the user.

제어부(500)는, 배터리 냉각유로(140)에 냉각수가 부족한 경우 또는 냉각수가 재주입되는 경우 제1 유로(320)의 스위치부(322)를 작동시키고, 제2 유로(340)의 3방향 밸브(330)의 일방향을 차단한다.The control unit 500 activates the switch unit 322 of the first flow path 320 when the cooling water is insufficient or the cooling water is re-injected into the battery cooling flow path 140, (330).

여기서, 배터리 냉각유로(140)에 냉각수가 부족한 경우 제1 유로(320) 및 제2 유로(340)를 차단하여 차량용 전장품 냉각유로(120)와 배터리 냉각유로(140)의 직렬구조를 형성함으로써(전체 냉각유로(160)를 형성함으로써), 배터리 냉각유로(140)에 냉각수를 공급할 수 있고, 이로 인해 배터리 과온에 따른 차량 성능 저하를 방지할 수 있고 배터리의 내구 수명을 향상시킬 수 있다.When the cooling water is insufficient in the battery cooling passage 140, the first flow path 320 and the second flow path 340 are blocked to form a series structure of the vehicle electrical product cooling flow path 120 and the battery cooling flow path 140 The cooling water can be supplied to the battery cooling channel 140. This can prevent the deterioration of the vehicle performance due to the overheating of the battery and improve the service life of the battery.

제어부(500)는 병렬유로(300)를 차단한 후 전동식 워터펌프(8)의 지령 회전 속도값과 구동 회전 속도값을 비교하고, 비교결과 두 값이 일치하는 경우 병렬유로를 개방함으로써, 차량용 전장품(10) 및 배터리(30) 각각의 냉각유로를 형성하여 냉각효율 및 충전효율을 극대화시킬 수 있다.The control unit 500 compares the command rotational speed value of the electric water pump 8 with the driving rotational speed value after the parallel flow path 300 is shut off and opens the parallel flow path when the two values coincide with each other, It is possible to maximize the cooling efficiency and the charging efficiency by forming cooling passages for the battery 10 and the battery 30, respectively.

한편, 차량용 전장품(10) 또는 배터리(30)의 정비 또는 교체 후 냉각수가 재주입되는 경우로 판단된 경우 제1 유로(320) 및 제2 유로(340)를 차단하여 차량용 전장품 냉각유로(120)와 배터리 냉각유로(140)의 직렬구조를 형성함으로써(전체 냉각유로(160)를 형성함으로써), 냉각수 재주입시 배터리 냉각유로(140)에 냉각수를 정상적으로 주입할 수 있고, 이로 인해 배터리에 냉각수가 주입되지 않으면 배터리를 냉각할 수 없음으로 인해 발생하는, 배터리가 고온에 지속적으로 노출되며, 배터리 열화로 인한 내구 수명이 단축되는 문제점을 방지할 수 있고, 배터리 과온에 따른 차량 성능(출력, 주행거리) 저하를 방지할 수 있다.When it is determined that the cooling water is re-injected after the maintenance or replacement of the vehicle electrical component 10 or the battery 30, the first flow path 320 and the second flow path 340 are blocked, The cooling water can be normally injected into the battery cooling flow passage 140 at the time of recharging the cooling water by forming the series structure of the battery cooling passage 140 and the battery cooling passage 140 (Output, mileage) due to battery overtemperature can be avoided, which is caused by the inability of the battery to cool down due to the battery overheating, the continuous exposure of the battery to high temperatures, the shortening of the durability life due to battery deterioration, It is possible to prevent degradation.

제어부(500)는 병렬유로(300)를 차단하면서 전동식 워터펌프(6, 8)를 최대 회전속도로 구동시킨다. 이를 통해, 신속하게 배터리 냉각유로(140)에 냉각수가 보충될 수 있고, A/S 작업효율을 향상시킬 수 있다.The control unit 500 drives the electric water pumps 6 and 8 at the maximum rotational speed while shutting off the parallel flow path 300. As a result, the cooling water can be replenished to the battery cooling passage 140 quickly, and the A / S working efficiency can be improved.

제어부(500)는 냉각수가 재주입되는 동안 전동식 워터펌프(8)의 지령 회전 속도값과 구동 회전 속도값을 모니터링 및 비교하여, 비교결과 두 값이 일치하는 경우 병렬유로를 개방함으로써, 차량용 전장품 및 배터리 각각의 냉각유로를 형성하여 냉각효율 및 충전효율을 극대화시킬 수 있다.The control unit 500 monitors and compares the command rotational speed value and the driving rotational speed value of the electric water pump 8 while the cooling water is re-injected, and opens the parallel flow path when the two values coincide with each other, It is possible to maximize the cooling efficiency and the charging efficiency by forming the cooling flow paths of the respective batteries.

도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 배터리 냉각시스템의 제어방법은, 배터리 냉각유로에 냉각수가 부족한 경우 인지 여부 또는 냉각수가 재주입되는 경우 인지 여부를 판단하는 단계(S100, S200); 및 배터리 냉각유로에 냉각수가 부족한 경우 또는 냉각수가 재주입되는 경우 병렬유로를 차단하는 단계(S260, S440);를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 4, a method of controlling a battery cooling system for a vehicle according to an embodiment of the present invention includes steps S100 and S200 of determining whether or not cooling water is insufficient or cooling water is re- ); And closing the parallel flow path when the cooling water is insufficient in the battery cooling flow path or when the cooling water is re-injected (steps S260 and S440).

배터리 냉각유로에 냉각수가 부족한 경우 인지 여부 또는 냉각수가 재주입되는 경우 인지 여부를 판단하는 단계(S100, S200)에서는, 전동식 워터펌프의 지령 회전 속도값과 구동 회전 속도값을 비교하고, 비교결과 두 값이 일치하지 않는 경우 배터리 냉각유로에 냉각수가 부족한 것으로 판단하며, 냉각수 재주입 모드 선택시 냉각수가 재주입되는 것으로 판단한다.In the steps S100 and S200 of determining whether or not the cooling water in the battery cooling channel is insufficient or the cooling water is re-injected, the command rotational speed value and the driving rotational speed value of the electric water pump are compared, If the values do not match, it is determined that the cooling water is insufficient in the battery cooling flow path, and it is determined that the cooling water is re-injected when the cooling water re-injection mode is selected.

여기서, 배터리 냉각유로에 냉각수가 부족한 경우 인지 여부를 판단하는 단계(S200)는 차량의 평시 주행모드에서의 판단단계로써, 배터리 냉각유로에 냉각수가 부족한 경우로 판단된 경우 상술한 단독 냉각 모드인지 판단하여(S220) 단독 냉각 모드로 판단된 경우 통합 냉각모드로 변환(S240) 및 병렬 유로를 차단하게 된다(S260). 이를 통해, 배터리 냉각유로에 냉각수가 부족한 경우 차량용 전장품 냉각유로와 배터리 냉각유로의 직렬구조를 형성함으로써(전체 냉각유로를 형성함으로써), 배터리 냉각유로에 냉각수를 공급할 수 있고, 이로 인해 배터리 과온에 따른 차량 성능 저하를 방지할 수 있고 배터리의 내구 수명을 향상시킬 수 있다.Here, the step S200 of determining whether or not the battery cooling flow path is short of the cooling water is a step of determining the vehicle in the normal traveling mode. If it is determined that the cooling water is insufficient in the battery cooling flow path, If it is determined that the single cooling mode is selected (S220), the mode is switched to the integrated cooling mode (S240) and the parallel flow path is blocked (S260). This makes it possible to supply the cooling water to the battery cooling flow path by forming a series structure of the vehicle electrical component cooling flow path and the battery cooling flow path (by forming the entire cooling flow path) when the cooling water is insufficient in the battery cooling flow path, It is possible to prevent deterioration of vehicle performance and to improve the durability life of the battery.

병렬유로를 차단하는 단계(S260) 이후, 다시 전동식 워터펌프의 지령 회전 속도값과 구동 회전 속도값을 비교하여 배터리 냉각수 부족 여부를 판단하고(S220), 비교결과 두 값이 일치하는 경우 배터리 냉각수가 부족하지 않은 경우로 판단하여 병렬유로를 개방(S280)한다. 이를 통해, 차량용 전장품(10) 및 배터리(30) 각각의 냉각유로를 형성하여 냉각효율 및 충전효율을 극대화시킬 수 있다.After the step S260 of cutting off the parallel flow passage, the command rotation speed value and the driving rotation speed value of the electric water pump are again compared to determine whether the battery cooling water is insufficient (S220). If the two values are identical, It is determined that there is no shortage and the parallel flow path is opened (S280). Thus, the cooling flow path of each of the vehicle electrical component 10 and the battery 30 can be formed to maximize the cooling efficiency and the charging efficiency.

냉각수가 재주입되는 경우 인지 여부를 판단하는 단계(S400)는 사용자의 선택에 의해 차량에 별도로 마련되어 있는 냉각수 주입 모드로 진입되거나 리저버 탱크의 냉각수 레벨 변화 감지를 통해 냉각수 재주입으로 판단되어 냉각수 주입 모드로 진입된 경우로써, 냉각수가 재주입되는 경우로 판단된 경우 상술한 단독 냉각 모드인지 판단하여(S400) 단독 냉각 모드로 판단된 경우 통합 냉각모드로 변환(S420) 및 병렬 유로를 차단하게 된다(S440). 이때, 병렬유로를 차단하면서 전동식 워터펌프를 최대 회전속도로 구동시키게 된다(S460). 이를 통해, 신속하게 배터리 냉각유로에 냉각수가 보충될 수 있고, A/S 작업효율을 향상시킬 수 있다.The step S400 of determining whether or not the cooling water is re-injected is determined by the user's selection of the cooling water injection mode separately provided in the vehicle or the re-injection of the cooling water through the sensing of the cooling water level change of the reservoir tank, If it is determined that the cooling water is re-injected, it is determined whether the cooling mode is the single cooling mode described above (S400). If the cooling mode is determined to be the single cooling mode, the cooling mode is changed to the integrated cooling mode (S420) S440). At this time, the electric water pump is driven at the maximum rotational speed while shutting off the parallel flow path (S460). As a result, the cooling water can be replenished to the battery cooling channel quickly, and the A / S working efficiency can be improved.

전동식 워터펌프를 최대 회전속도로 구동시키는 단계(S440) 이후, 전동식 워터펌프의 지령 회전 속도값과 구동 회전 속도값을 비교하여 냉각수 주입 완료 여부를 판단하고(S480), 비교결과 두 값이 일치하는 경우 냉각수 주입 완료로 판단하여 병렬유로를 개방(S490)한다. 이를 통해, 차량용 전장품 및 배터리 각각의 냉각유로를 형성하여 냉각효율 및 충전효율을 극대화시킬 수 있다.After the step S440 of driving the electric water pump at the maximum rotational speed, it is determined whether or not the cooling water injection is completed by comparing the command rotational speed value and the driving rotational speed value of the electric water pump (S480) It is determined that the cooling water injection is completed and the parallel flow path is opened (S490). Accordingly, it is possible to maximize the cooling efficiency and the charging efficiency by forming cooling passages for the vehicle electrical components and the battery, respectively.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 여러 실시형태에 따른 차량용 배터리 냉각시스템 및 제어방법은, 배터리 수냉각시스템의 유로 및 구조를 개선함으로써, 냉각수 재주입시 배터리쪽 냉각유로에 냉각수가 주입되지 않는 현상을 방지할 수 있다.INDUSTRIAL APPLICABILITY As described above, the vehicle battery cooling system and the control method according to various embodiments of the present invention improve the flow path and structure of the battery water cooling system, so that the phenomenon that the cooling water is not injected into the cooling channel .

또한, 냉가수 재주입 상황이 아닌 평시 상황에서도 배터리 유로 내 냉각수 부족시에도 냉각수를 보충할 수 있고, 이로 인해 배터리 과온에 따른 차량 성능 저하를 방지할 수 있고 배터리의 내구 수명을 향상시킬 수 있다.In addition, cooling water can be replenished even when the cooling water in the battery flow path is insufficient even in a cold state, not in the re-injection state of the cold syringe. This makes it possible to prevent deterioration of the vehicle performance due to the battery overtemperature and to improve the durability life of the battery.

본 발명의 특정한 실시예에 관련하여 도시하고 설명하였지만, 이하의 특허청구범위에 의해 제공되는 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 한도 내에서, 본 발명이 다양하게 개량 및 변화될 수 있다는 것은 당 업계에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 자명할 것이다.While the invention has been shown and described with respect to the specific embodiments thereof, 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 following claims It will be apparent to those of ordinary skill in the art.

6, 8: 전동식 워터펌프 10: 차량용 전장품
30: 배터리 40: 히터
50: 칠러 60: 리저버 탱크
70: 라디에이터 100: 냉각수 순환 라인
120: 차량용 전장품 냉각유로 140: 배터리 냉각유로
300: 병렬유로 320: 제1 유로
322: 스위치부 330: 밸브
340: 제2 유로 500: 제어부6, 8: Electric water pump 10: Vehicle electrical equipment
30: Battery 40: Heater
50: Chiller 60: Reservoir tank
70: radiator 100: cooling water circulation line
120: vehicle electrical component cooling flow path 140: battery cooling flow path
300: parallel flow path 320: first flow path
322: switch unit 330: valve
340: second flow pathway 500:

Claims (12)

차량용 전장품 및 배터리를 냉각하기 위한 냉각수를 순환시키는 냉각수 순환 라인;
폐구간의 냉각수 순환 라인에 병렬연결되어, 개방 또는 차단 상태에 따라 차량용 전장품, 배터리 각각의 냉각유로 또는 차량용 전장품, 배터리 전체의 냉각유로를 형성하는 병렬유로; 및
배터리 냉각유로에 냉각수가 부족한 경우 인지 여부 또는 냉각수가 재주입되는 경우 인지 여부를 판단하여 병렬유로를 차단하는 제어부;를 포함하는 차량용 배터리 냉각시스템.A cooling water circulation line for circulating cooling water for cooling the vehicle electrical components and the battery;
A parallel flow passage connected in parallel to the cooling water circulation line of the closed section and forming a cooling flow passage of the vehicle, an electric component of the vehicle or an electric component of the vehicle, and a cooling flow passage of the battery as a whole; And
And a controller for determining whether or not the battery cooling flow path is short of cooling water or whether the cooling water is re-injected and shutting off the parallel flow path. 청구항 1에 있어서,
병렬유로는,
제어부의 명령에 의해 유로를 개방 또는 차단하는 스위치부를 갖는 제1 유로;
제어부의 명령에 의해 유로를 차단하는 밸브를 갖는 제2 유로;를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 배터리 냉각시스템.The method according to claim 1,
The parallel flow path,
A first flow path having a switch portion for opening or closing the flow path by an instruction from the control portion;
And a second flow path having a valve for shutting off the flow path by an instruction from the control section. 청구항 2에 있어서,
제2 유로의 밸브는 3방향 밸브인 것을 특징으로 하고,
제어부는,
배터리 냉각유로에 냉각수가 부족한 경우 또는 냉각수가 재주입되는 경우 제1 유로의 스위치부를 작동시키고, 제2 유로의 3방향 밸브의 일방향을 차단하는 것을 특징으로 하는 차량용 배터리 냉각시스템.The method of claim 2,
And the valve of the second flow path is a three-way valve,
The control unit,
And when the cooling water is insufficient in the battery cooling flow passage or when the cooling water is re-injected, the switch portion of the first flow path is operated and the one direction of the three-way valve of the second flow path is shut off. 청구항 1에 있어서,
냉각수 순환라인에 냉각수를 순환시키는 전동식 워터펌프;를 더 포함하며,
제어부는,
전동식 워터펌프의 지령 회전 속도값과 구동 회전 속도값을 비교하고, 비교결과 두 값이 일치하지 않는 경우 배터리 냉각유로에 냉각수가 부족한 것으로 판단하여, 병렬유로를 차단하는 것을 특징으로 하는 차량용 배터리 냉각시스템.The method according to claim 1,
And an electric water pump circulating the cooling water to the cooling water circulation line,
The control unit,
Wherein the control means compares the command rotational speed value and the drive rotational speed value of the electric water pump and judges that the cooling water is insufficient in the battery cooling channel when the two values do not coincide with each other, . 청구항 4에 있어서,
제어부는,
병렬유로를 차단한 후 전동식 워터펌프의 지령 회전 속도값과 구동 회전 속도값을 비교하고, 비교결과 두 값이 일치하는 경우 병렬유로를 개방하는 것을 특징으로 하는 차량용 배터리 냉각시스템.The method of claim 4,
The control unit,
Wherein the parallel flow path is blocked, and then the command rotational speed value and the driving rotational speed value of the electric water pump are compared. When the two values are equal to each other, the parallel flow path is opened. 청구항 1에 있어서,
제어부는,
냉각수 재주입 모드 선택에 의해 냉각수가 재주입되는 것으로 판단된 경우 병렬유로를 차단하는 것을 특징으로 하는 차량용 배터리 냉각시스템.The method according to claim 1,
The control unit,
And when the cooling water re-injection mode is selected, it is determined that the cooling water is re-injected, the parallel flow path is shut off. 청구항 6에 있어서,
냉각수 순환라인에 냉각수를 순환시키는 전동식 워터펌프;를 더 포함하며,
제어부는,
병렬유로를 차단하면서 전동식 워터펌프를 최대 회전속도로 구동시키는 것을 특징으로 하는 차량용 배터리 냉각시스템.The method of claim 6,
And an electric water pump circulating the cooling water to the cooling water circulation line,
The control unit,
And the electric water pump is driven at a maximum rotational speed while blocking the parallel flow path. 청구항 7에 있어서,
제어부는,
전동식 워터펌프의 지령 회전 속도값과 구동 회전 속도값을 비교하고, 비교결과 두 값이 일치하는 경우 병렬유로를 개방하는 것을 특징으로 하는 차량용 배터리 냉각시스템.The method of claim 7,
The control unit,
Wherein the command rotational speed value and the drive rotational speed value of the electric water pump are compared, and when the two values coincide with each other, the parallel flow passage is opened. 배터리 냉각유로에 냉각수가 부족한 경우 인지 여부 또는 냉각수가 재주입되는 경우 인지 여부를 판단하는 단계; 및
배터리 냉각유로에 냉각수가 부족한 경우 또는 냉각수가 재주입되는 경우 병렬유로를 차단하는 단계;를 포함하는 차량용 배터리 냉각시스템의 제어방법.Determining whether the battery cooling passage is short of cooling water or whether the cooling water is re-injected; And
And shutting off the parallel flow path when the cooling water in the battery cooling flow path is insufficient or when the cooling water is re-injected. 청구항 9에 있어서,
배터리 냉각유로에 냉각수가 부족한 경우 인지 여부 또는 냉각수가 재주입되는 경우 인지 여부를 판단하는 단계에서는,
전동식 워터펌프의 지령 회전 속도값과 구동 회전 속도값을 비교하고, 비교결과 두 값이 일치하지 않는 경우 배터리 냉각유로에 냉각수가 부족한 것으로 판단하며, 냉각수 재주입 모드 선택시 냉각수가 재주입되는 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는 차량용 배터리 냉각시스템의 제어방법.The method of claim 9,
In the step of determining whether the battery cooling channel is short of the cooling water or whether the cooling water is re-injected,
It is determined that the cooling water is insufficient in the battery cooling flow path when the comparison result shows that the command rotation speed value and the driving rotation speed value of the electric water pump are not equal to each other and that the cooling water is re- And a control unit for controlling the battery. 청구항 10에 있어서,
배터리 냉각유로에 냉각수가 부족한 경우 또는 냉각수가 재주입되는 경우 병렬유로를 차단하는 단계에서,
냉각수가 재주입되는 경우 병렬유로를 차단하면서 전동식 워터펌프를 최대 회전속도로 구동시키는 것을 특징으로 하는 차량용 배터리 냉각시스템의 제어방법.The method of claim 10,
In the step of blocking the parallel flow path when the cooling water is insufficient in the battery cooling flow path or when the cooling water is re-injected,
And when the cooling water is re-injected, the electric water pump is driven at the maximum rotational speed while blocking the parallel flow path. 청구항 11에 있어서,
병렬유로를 차단하는 단계 이후,
전동식 워터펌프의 지령 회전 속도값과 구동 회전 속도값을 비교하고, 비교결과 두 값이 일치하는 경우 병렬유로를 개방하는 것을 특징으로 하는 차량용 배터리 냉각시스템의 제어방법.The method of claim 11,
After the step of blocking the parallel flow path,
Comparing the command rotational speed value and the drive rotational speed value of the electric water pump and opening the parallel flow passage when the two values coincide with each other.
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