WO2013089509A1 - 전기 자동차의 배터리 냉각 시스템 - Google Patents

전기 자동차의 배터리 냉각 시스템 Download PDF

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장태영
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(주)브이이엔에스
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    • Y02T10/70—Energy storage systems for electromobility, e.g. batteries

Definitions

  • the present invention relates to an electric vehicle, and more particularly, to a battery cooling system of an electric vehicle capable of more efficiently cooling a battery using a refrigerant of an air conditioner.
  • a vehicle is a machine that drives with a prime mover, carries people or cargo, or performs various tasks.
  • the automobile can be classified according to the type of prime mover.
  • the motor vehicle includes a gasoline car using a gasoline engine as a prime mover, a diesel car using a diesel engine as a prime mover, an LPG car using liquefied petroleum gas as a fuel, a gas turbine car using a gas turbine as a prime mover, and a motor as a prime mover. It can be classified as an electric vehicle (EV) that uses electricity charged in a battery.
  • EV electric vehicle
  • Electric vehicles are attracting attention as eco-friendly vehicles because they do not emit carbon dioxide as compared to engines powered by fossil fuels such as gasoline or diesel by using a driving motor that receives power from a battery.
  • fossil fuels such as gasoline or diesel
  • driving motor that receives power from a battery.
  • soaring oil prices and tightening emission regulations have accelerated the development of electric vehicles, and the market is growing rapidly.
  • the overall weight should be lighter and the overall size should be more compact. Therefore, a method for efficiently cooling the inside of the compact battery is required.
  • An object of the present invention is to provide a battery cooling system of an electric vehicle that can cool the battery more efficiently.
  • the battery cooling system of an electric vehicle includes a battery installed in a vehicle body, the battery including a plurality of cell module assemblies, an air conditioner for cooling the vehicle compartment, and at least a portion of a refrigerant circulating in the air conditioner. And a battery cooling unit which bypasses the battery and heats the bypassed refrigerant with the battery to cool the battery.
  • a battery cooling system for an electric vehicle includes an air conditioner installed in a vehicle body and including a battery including a plurality of cell module assemblies, a compressor, a condenser, and an evaporator, and cooling the vehicle compartment.
  • a battery heat exchanger connected to the heat transfer pad, the bypass flow path, and installed in close contact with the heat transfer pad, through which the refrigerant introduced from the bypass flow path passes, and the refrigerant heat exchanged from the battery heat exchanger to the compressor. It includes a refrigerant discharge passage.
  • the battery cooling system of the electric vehicle according to the present invention bypasses the refrigerant cooled in the air conditioner to the inside of the battery, and directly cools the battery by heat-exchanging the bypassed refrigerant with the battery.
  • the time is shortened and there is an effect that the cooling efficiency can be improved.
  • FIG. 1 is a block diagram showing a cooling system of an electric vehicle according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a perspective view showing another cell module assembly in an embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is an exploded perspective view of the cell module assembly shown in FIG. 2.
  • FIG. 4 is a diagram illustrating a refrigerant flow of the cooling system illustrated in FIG. 1.
  • FIG. 5 is a side view showing the inside of the battery according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 is a view seen from the direction A in FIG. 5.
  • FIG. 1 is a block diagram showing a cooling system of an electric vehicle according to an embodiment of the present invention.
  • 2 is a perspective view showing another cell module assembly in an embodiment of the present invention.
  • 3 is an exploded perspective view of the cell module assembly shown in FIG. 2.
  • a battery cooling system of an electric vehicle includes a battery 20 installed in a vehicle body 2 and used as a power source to supply electric power to cool a vehicle compartment.
  • the battery 20 is also called an energy storage module (ESM), hereinafter referred to as a battery.
  • ESM energy storage module
  • the battery 20 includes a plurality of cell module assemblies (CMAs) 22.
  • the plurality of cell module assemblies 22 generate a current, and the plurality of cell modules 22a are stacked in the front-rear direction. Of course, it is also possible that the plurality of cell modules 22a are stacked vertically or horizontally.
  • a support plate 21 and a support member 23 may be mounted on the circumferential surface of the cell module assembly 22 to support the cell modules 22a.
  • the plurality of cell module assemblies 22 are mounted on the battery carrier 25, and a battery cover (not shown) is mounted on the battery carrier 25.
  • the battery carrier 25 may be coupled to the floor of the vehicle body by a fastening member or the like.
  • FIG. 4 is a diagram illustrating a refrigerant flow of the cooling system illustrated in FIG. 1.
  • the air conditioner 10 includes a compressor 12, a condenser 11, an evaporator 13, an expansion device 14, and the like.
  • the compressor 12, the condenser 11, the evaporator 13, and the expansion device 14 are connected to the refrigerant circulation passage 15 through which the refrigerant circulates.
  • a side of the evaporator 13 is provided with a fan (not shown) to blow outside air.
  • the evaporator 13 may be provided with a duct (not shown) for guiding air cooled by heat exchange with the evaporator 13 to the vehicle compartment.
  • the battery cooling unit 50 opens and closes the bypass passage 40 for bypassing at least a portion of the refrigerant circulating in the air conditioner 10 to the battery 20, and the bypass passage 40. And a battery heat exchanger 30 connected to the bypass flow passage 40 and installed in the battery 20.
  • the bypass passage 40 is connected to the refrigerant circulation passage 15.
  • the bypass passage 40 bypasses at least a portion of the refrigerant from the condenser 11 to the battery 20.
  • the bypass valve 42 is installed at a portion where the bypass flow passage 40 and the refrigerant circulation passage 15 are connected, so that all or part of the refrigerant circulating along the refrigerant circulation passage 15 is bypassed. It can be adjusted to be bypassed to the flow path (40).
  • the battery cooling system according to the present invention may further include a controller (not shown) for controlling the opening amount of the bypass valve 42.
  • the battery heat exchanger 30 is disposed under the cell module assembly 22.
  • the battery heat exchanger 30 is fixedly installed between the cell module assembly 22 and the battery carrier 25.
  • the battery heat exchanger 30 is preferably disposed to be in close contact with the bottom surface of the cell module assembly 22 to maximize the thermal conductivity.
  • the battery heat exchanger 30 may be disposed to be in close contact with the cell module assembly 22 directly, and the heat transfer pad 34 (to be described later) between the battery heat exchanger 30 and the cell module assembly 22 ( It is also possible to arrange thermal pads. In the present embodiment, it is described that the heat transfer pad 34 is provided between the battery heat exchanger 30 and the cell module assembly 22.
  • the battery heat exchanger 30 has a plate shape, and a passage through which the refrigerant bypassed through the bypass passage 40 flows is formed therein. That is, the inside of the battery heat exchanger 30 may be arranged to be formed to be bent in a plurality of refrigerant pipes forming the refrigerant flow path.
  • the battery heat exchanger (30) One side of the battery heat exchanger (30) and the cell module assembly 22 and the inlet portion (30a) through which the refrigerant bypassed from the air conditioner 10 flows, the battery heat exchanger (30) An outlet portion 30b through which the heat exchanged refrigerant is discharged is formed.
  • the inlet portion 30a may be connected to the bypass passage 40, and the outlet portion 30b may be connected to a refrigerant discharge passage 60 formed to guide the heat exchanged refrigerant to the refrigerant circulation passage 15. .
  • Refrigerant flow rate control valve 33 for adjusting the flow rate of the refrigerant flowing into the battery heat exchanger 30 may be installed at the inlet portion (30a).
  • the heat transfer pad 34 may be used to improve conductivity by increasing adhesion between the solid and the solid.
  • the heat pad 34 may be made of rubber or silicon.
  • the heat transfer pad 34 may have a plate shape, and may have a shape corresponding to a bottom surface of the cell module assembly 22 or a top surface of the battery heat exchanger 30.
  • FIG. 5 is a side view showing the inside of the battery according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 is a view seen from the direction A in FIG. 5.
  • a plurality of cell module assemblies 22 may be disposed in the battery 20 to be spaced apart from each other by a predetermined distance.
  • the plurality of battery heat exchangers 30 may be disposed under the plurality of cell module assemblies 22, respectively, and one of the battery heat exchangers 30 may be largely formed to exchange heat with the whole of the plurality of cell module assemblies 22. It is possible.
  • the battery heat exchanger 30 has a number corresponding to the number of the cell module assemblies 22 and may be disposed below each of the plurality of cell module assemblies 22. have.
  • the plurality of battery heat exchangers 30 may be interconnected by a refrigerant hose.
  • the bypass passage 40 may include the first and second bypass passages 41.
  • the refrigerant discharge passage 60 may be branched to the first and second refrigerant discharge passage (61, 62).
  • one battery heat exchanger 30 may be formed to be large so as to correspond to the plurality of cell module assemblies 22.
  • the battery heat exchanger 30 may be formed to have a mounting groove so that the cell module assembly 22 is seated.
  • a seating groove may be formed in the battery carrier 25 so that the battery heat exchanger 30 may be seated and fixed.
  • the battery heat exchanger 30 has been described as limited to be arranged to exchange heat with the bottom surface of the cell module assembly 22.
  • the present invention is not limited thereto.
  • the refrigerant bypassed to the battery 20 through the bypass passage 40 flows into the battery heat exchanger 30.
  • the refrigerant introduced into the battery heat exchanger 30 exchanges heat with the cell module assembly 22 while circulating inside the battery heat exchanger 30.
  • the refrigerant that has passed through the battery heat exchanger 30 is circulated back to the air conditioner 10.
  • the refrigerant cooled in the air conditioner 10 is directly bypassed to the battery 20, and the cell module assembly 22 is directly cooled by using the bypassed refrigerant. Compared with the cooling time is faster, the cooling performance can be improved.

Abstract

본 발명에 따른 전기 자동차의 배터리 냉각 시스템은, 공기조화장치에서 냉각된 냉매를 배터리의 내부로 바이패스시키고, 바이패스된 냉매와 배터리를 직접 열교환시켜 배터리를 냉각시키기 때문에, 공냉식 냉각 방식에 비해 냉각 시간이 단축되고, 냉각 성능이 향상될 수 있는 효과가 있다.

Description

전기 자동차의 배터리 냉각 시스템
본 발명은 전기 자동차에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 공기조화장치의 냉매를 이용하여 배터리를 보다 효율적으로 냉각시킬 수 있는 전기 자동차의 배터리 냉각 시스템에 관한 것이다.
일반적으로 자동차는 원동기를 동력원으로 하여 주행하고 사람이나 화물을 운반하거나 각종 작업을 하는 기계를 말한다. 상기 자동차는 원동기의 종류에 따라 분류할 수 있다. 상기 자동차는 가솔린 기관을 원동기로 하는 가솔린 자동차와, 디젤 기관을 원동기로 하는 디젤 자동차와, 액화 석유가스를 연료로 하는 LPG차와, 가스 터빈을 원동기로 하는 가스 터빈 자동차와, 모터를 원동기로 하고 배터리에 충전된 전기를 사용하는 전기 자동차(EV, Electric Vehicle)로 분류할 수 있다.
가솔린, 디젤, LPG 등의 화석 연료를 사용하는 자동차의 경우, 배기 가스로 인한 환경오염과 석유 자원의 고갈을 일으켜 그 대안으로 전기를 동력으로 움직이는 전기 자동차가 대두되고 있다.
전기 자동차는 배터리로부터 전기를 공급받아 동력을 얻는 구동 모터를 이용함으로써, 가솔린이나 디젤 등의 화석연료를 이용하여 동력을 얻는 엔진에 비해 이산화탄소의 배출이 없으므로 친환경 자동차로 각광받고 있다. 최근 들어 치솟는 유가와 배기가스 규제 강화가 전기 자동차 개발의 속도를 빠르게 하고 있으며, 시장 규모도 급성장 중이다.
그러나, 전기 자동차의 경우 고효율을 내기 위해서는 전체 중량이 가볍고 전체 크기가 보다 컴팩트화 되어야 하므로, 컴팩트화된 배터리의 내부를 효율적으로 냉각시킬 수 있는 방안이 요구된다.
본 발명의 목적은, 배터리를 보다 효율적으로 냉각시킬 수 있는 전기 자동차의 배터리 냉각 시스템을 제공하는 데 있다.
본 발명에 따른 전기 자동차의 배터리 냉각 시스템은, 차체에 설치되고, 복수의 셀 모듈 어셈블리들을 포함하는 배터리와, 차실을 냉방시키기 위한 공기조화장치와, 상기 공기조화장치를 순환하는 냉매 중 적어도 일부를 상기 배터리로 바이패스시키고, 바이패스된 냉매를 상기 배터리와 열교환시켜 상기 배터리를 냉각시키는 배터리 냉각 유닛을 포함한다.
본 발명의 다른 측면에 따른 전기 자동차의 배터리 냉각 시스템은, 차체에 설치되고, 복수의 셀 모듈 어셈블리들을 포함하는 배터리와, 압축기,응축기,증발기를 포함하고, 차실을 냉방시키는 공기조화장치와, 상기 응축기에서 응축된 냉매 중 적어도 일부를 상기 배터리로 바이패스하는 바이패스 유로와, 상기 바이패스 유로 상에 설치되어 상기 바이패스 유로의 개폐를 제어하는 바이패스 밸브와, 상기 셀 모듈 어셈블리에 밀착되게 설치된 전열 패드와, 상기 바이패스 유로에 연결되고, 상기 전열 패드에 밀착되게 설치되어, 상기 바이패스 유로로부터 유입된 냉매가 통과하는 배터리 열교환기와, 상기 배터리 열교환기에서 열교환되어 나온 냉매를 상기 압축기로 안내하는 냉매 배출 유로를 포함한다.
본 발명에 따른 전기 자동차의 배터리 냉각 시스템은, 공기조화장치에서 냉각된 냉매를 배터리의 내부로 바이패스시키고, 바이패스된 냉매와 배터리를 직접 열교환시켜 배터리를 냉각시키기 때문에, 공냉식 냉각 방식에 비해 냉각 시간이 단축되고, 냉각 효율이 향상될 수 있는 효과가 있다.
또한, 공기조화장치를 순환하는 냉매 중 적어도 일부를 바이패스시키는 바이패스 유로와, 상기 바이패스 유로를 통해 유입된 냉매가 통과하는 배터리 열교환기를 포함함으로써, 부품수가 적고 구성이 간단하고 설치가 용이한 이점이 있다.
또한, 셀 모듈 어셈블리와 배터리 열교환기 사이에 전열 패드를 구비함으로써, 셀 모듈 어셈블리와 배터리 열교환기 사이에 밀착되어 열교환율이 향상될 수 있는 이점이 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 전기 자동차의 냉각 시스템이 도시된 구성도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 다른 셀 모듈 어셈블리가 도시된 사시도이다.
도 3은 도 2에 도시된 셀 모듈 어셈블리의 분해 사시도이다.
도 4는 도 1에 도시된 냉각 시스템의 냉매 흐름이 도시된 구성도이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 배터리 내부가 도시된 측면도이다.
도 6은 도 5에서 A방향에서 본 도면이다.
이하, 본 발명의 실시예에 따른 전기자동차의 배터리 냉각 시스템을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 전기 자동차의 냉각 시스템이 도시된 구성도이다. 도 2는 본 발명의 실시예에 다른 셀 모듈 어셈블리가 도시된 사시도이다. 도 3은 도 2에 도시된 셀 모듈 어셈블리의 분해 사시도이다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 전기 자동차의 배터리 냉각 시스템은, 차체(2)에 설치되고 전력을 공급하여 동력원으로 사용되는 배터리(20)와, 차실을 냉방시키기 위한 공기조화장치(10)와, 상기 공기조화장치(10)를 순환하는 냉매 중 적어도 일부를 상기 배터리(20)로 바이패스시켜 상기 배터리(20)를 냉각시키는 배터리 냉각 유닛(50)을 포함한다.
상기 배터리(20)는 에너지 저장 모듈(ESM, Energy Storage Module)라고도 하며, 이하 배터리라고 한다. 상기 배터리(20)는 복수의 셀 모듈 어셈블리(Cell Module Assembly, CMA)(22)들을 포함한다.
상기 복수의 셀 모듈 어셈블리(22)들은 전류를 생성하는 것으로, 복수의 셀 모듈들(22a)이 전후방향으로 적층된다. 물론, 복수의 셀 모듈들(22a)이 상하 또는 좌우방향으로 적층되는 것도 물론 가능하다. 상기 복수의 셀 모듈들(22a)을 지지하기 위해 상기 셀 모듈 어셈블리(22)의 둘레면에는 지지 플레이트(21)와 지지 멤버(23)가 장착될 수 있다.
상기 복수의 셀 모듈 어셈블리(22)는 배터리 캐리어(25)에 올려지고, 상기 배터리 캐리어(25)의 상측에는 배터리 커버(미도시)가 장착된다. 상기 배터리 캐리어(25)는 체결부재 등에 의해 차체의 플로어에 결합될 수 있다.
도 4는 도 1에 도시된 냉각 시스템의 냉매 흐름이 도시된 구성도이다.
도 4를 참조하면, 상기 공기조화장치(10)는 압축기(12), 응축기(11), 증발기(13), 팽창장치(14) 등을 포함하여 구성된다. 상기 압축기(12)와 응축기(11), 증발기(13), 팽창장치(14)는 냉매가 순환하는 냉매 순환 유로(15)로 연결된다.
상기 증발기(13)의 측면에는 팬(미도시)이 구비되어, 외부 공기를 송풍할 수 있다. 또한, 상기 증발기(13)에는 상기 증발기(13)와 열교환되어 냉각된 공기를 차실로 안내하기 위한 덕트(미도시)가 구비될 수 있다.
상기 배터리 냉각 유닛(50)은, 상기 공기조화장치(10)를 순환하는 냉매 중 적어도 일부를 상기 배터리(20)로 바이패스시키는 바이패스 유로(40)와, 상기 바이패스 유로(40)를 개폐하는 바이패스 밸브(44)와, 상기 바이패스 유로(40)와 연결되고 상기 배터리(20) 내부에 설치된 배터리 열교환기(30)를 포함한다.
상기 바이패스 유로(40)는 상기 냉매 순환유로(15)에 연결된다. 상기 바이패스 유로(40)는 상기 응축기(11)에서 나온 냉매 중 적어도 일부를 상기 배터리(20)로 바이패스한다.
상기 바이패스 밸브(42)는 상기 바이패스 유로(40)와 상기 냉매 순환유로(15)가 연결되는 부분에 설치되어, 상기 냉매 순환유로(15)를 따라 순환하는 냉매 전체 또는 일부가 상기 바이패스 유로(40)로 바이패스되도록 조절할 수 있다.
본 발명에 따른 배터리 냉각 시스템은, 상기 바이패스 밸브(42)의 개도량을 제어하는 제어부(미도시)를 더 포함할 수 있다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 상기 배터리 열교환기(30)는 상기 셀 모듈 어셈블리(22)의 하측에 배치된다. 상기 배터리 열교환기(30)는 상기 셀 모듈 어셈블리(22)와 상기 배터리 캐리어(25)사이에 고정 설치된다.
상기 배터리 열교환기(30)는 열전도율을 최대화시키기 위해 상기 셀 모듈 어셈블리(22)의 하면에 밀착되도록 배치되는 것이 바람직하다. 상기 배터리 열교환기(30)는 상기 셀 모듈 어셈블리(22)에 직접 밀착되게 배치되는 것도 가능하고, 상기 배터리 열교환기(30)와 상기 셀 모듈 어셈블리(22)사이에 후술하는 전열 패드(34)(Thermal pad)가 배치되는 것도 가능하다. 본 실시예에서는, 상기 배터리 열교환기(30)와 상기 셀 모듈 어셈블리(22)사이에 전열 패드(34)가 구비된 것으로 설명한다.
상기 배터리 열교환기(30)는 판형 형상으로 이루어지고, 내부에는 상기 바이패스 유로(40)를 통해 바이패스된 냉매가 흐르는 통로가 형성된다. 즉, 상기 배터리 열교환기(30)의 내부에는 냉매 유로를 형성하는 냉매 파이프가 다중 절곡되게 형성되어 배치될 수 있다.
상기 배터리 열교환기(30)의 일측에는 상기 공기조화장치(10)로부터 바이패스된 냉매가 유입되는 입구부(30a)와, 상기 배터리 열교환기(30)를 통과하면서 상기 셀 모듈 어셈블리(22)와 열교환된 냉매가 토출되는 출구부(30b)가 형성된다. 상기 입구부(30a)는 상기 바이패스 유로(40)와 연결되고, 상기 출구부(30b)는 열교환된 냉매를 상기 냉매 순환 유로(15)로 안내하도록 형성된 냉매 배출 유로(60)와 연결될 수 있다.
상기 입구부(30a)에는 상기 배터리 열교환기(30)로 유입되는 냉매 유량을 조절하기 위한 냉매 유량 조절 밸브(33)가 설치될 수 있다.
상기 전열 패드(34)는 고체와 고체 사이의 밀착력을 높여 전도율을 향상시키고자 하는 경우 사용될 수 있다. 상기 전열 패드(34)는 고무나 실리콘 재질로 이루어질 수 있다. 상기 전열 패드(34)는 판형 형상으로 이루어질 수 있으며, 상기 셀 모듈 어셈블리(22)의 하면이나 상기 배터리 열교환기(30)의 상면 형상에 대응되는 형상으로 이루어질 수 있다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 배터리 내부가 도시된 측면도이다. 도 6은 도 5에서 A방향에서 본 도면이다.
도 5 및 도 6을 참조하면, 상기 배터리(20)의 내부에는 복수의 셀 모듈 어셈블리들(22)이 서로 소정간격 이격되게 배치될 수 있다.
상기 배터리 열교환기(30)는 복수개가 상기 복수의 셀 모듈 어셈블리들(22)의 하부에 각각 배치되는 것도 가능하고, 한 개가 상기 복수의 셀 모듈 어셈블리들(22) 전체와 열교환하도록 크게 형성되는 것도 가능하다.
도 5 및 도 6을 참조하면, 상기 배터리 열교환기(30)는 상기 셀 모듈 어셈블리(22)의 개수에 대응되는 개수로 이루어져, 상기 복수의 셀 모듈 어셈블리들(22)의 각 하부에 배치될 수 있다.
상기 배터리 열교환기(30)가 복수개로 이루어질 경우, 복수의 배터리 열교환기(30)는 냉매 호스에 의해 상호 연결될 수 있다. 예를 들어, 상기 배터리 열교환기(30)가 2개의 제 1,2배터리 열교환기(31)(32)를 포함하는 경우, 상기 바이패스 유로(40)는 제 1,2바이패스유로(41)(42)로 분기되고, 상기 냉매 배출 유로(60)는 제 1,2냉매 배출유로(61)(62)로 분기될 수 있다.
한편, 상기 실시예에 한정되지 않고, 하나의 배터리 열교환기(30)가 상기 복수의 셀 모듈 어셈블리들(22)에 대응될 수 있도록 크게 형성되는 것도 물론 가능하다.
또한, 상기 배터리 열교환기(30)는 상기 셀 모듈 어셈블리(22)가 안착되도록 안착홈부를 갖도록 형성되는 것도 가능하다. 또한, 상기 배터리 캐리어(25)에도 상기 배터리 열교환기(30)가 안착되어 고정될 수 있도록 안착홈부가 형성될 수 있다.
한편, 상기 실시예에서는 상기 배터리 열교환기(30)가 상기 셀 모듈 어셈블리(22)의 하면과 열교환하도록 배치된 것으로 한정하여 설명하였으나, 이에 한정되지 않고, 배터리 열교환기가 셀 모듈 어셈블리의 상,하,좌,우측면부 중 적어도 2개 이상의 부분과 열교환하도록 배치되거나 형성되는 것도 물론 가능하다.
상기와 같이 구성된 본 발명의 실시예에 따른 전기 자동차의 냉각 시스템의 작용을 설명하면, 다음과 같다.
먼저, 상기 공기조화장치(10)가 작동되고, 상기 바이패스 밸브(44)가 개방되면, 상기 공기조화장치(10)를 순환하면서 상기 응축기에서 냉각된 냉매가 상기 바이패스 유로(40)를 통해 상기 배터리(20)로 바이패스된다.
상기 바이패스 유로(40)를 통해 상기 배터리(20)로 바이패스된 냉매는 상기 배터리 열교환기(30)로 유입된다.
상기 배터리 열교환기(30)로 유입된 냉매는 상기 배터리 열교환기(30)내부를 순환하면서 상기 셀 모듈 어셈블리(22)와 열교환하게 된다.
상기 배터리 열교환기(30)를 순환하는 냉매가 상기 셀 모듈 어셈블리(22)의 열을 흡수하게 되므로, 상기 셀 모듈 어셈블리(22)의 온도가 내려가게 된다.
상기 배터리 열교환기(30)를 통과하여 나온 냉매는 다시 상기 공기조화장치(10)로 순환시킨다.
상기와 같이, 상기 공기조화장치(10)에서 냉각된 냉매를 직접 상기 배터리(20)로 바이패스시켜, 바이패스된 냉매를 직접 이용하여 상기 셀 모듈 어셈블리(22)를 냉각시키기 때문에, 공냉식 냉각 방식에 비해 냉각 시간이 빨라져서, 냉각성능이 향상될 수 있다.
본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구의 범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구의 범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
본 발명에 따르면 냉각 성능이 향상될 수 있는 배터리 냉각 시스템을 제조할 수 있다.

Claims (7)

  1. 차체에 설치되고, 복수의 셀 모듈 어셈블리들을 포함하는 배터리와;
    차실을 냉방시키기 위한 공기조화장치와;
    상기 공기조화장치를 순환하는 냉매 중 적어도 일부를 상기 배터리로 바이패스시키고, 바이패스된 냉매를 상기 배터리와 열교환시켜 상기 배터리를 냉각시키는 배터리 냉각 유닛을 포함하는 전기 자동차의 배터리 냉각 시스템.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 배터리 냉각 유닛은,
    상기 셀 모듈 어셈블리의 적어도 일면에 밀착되도록 설치되고, 상기 공기조화장치에서 바이패스된 냉매가 통과하도록 형성된 배터리 열교환기를 포함하는 전기 자동차의 배터리 냉각 시스템.
  3. 상기 배터리 냉각 유닛은,
    상기 공기조화장치를 순환하는 냉매 중 적어도 일부를 상기 배터리 열교환기로 바이패스시키는 바이패스 유로와;
    상기 바이패스 유로를 개폐하는 바이패스 밸브를 포함하는 전기 자동차의 배터리 냉각 시스템.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 배터리 냉각 유닛은,
    상기 셀 모듈 어셈블리의 적어도 일면에 밀착되도록 설치된 전열 패드와;
    상기 전열 패드에 밀착되게 설치되고, 상기 공기조화장치에서 바이패스된 냉매가 통과하도록 형성된 배터리 열교환기를 포함하는 전기 자동차의 배터리 냉각 시스템.
  5. 청구항 2 또는 청구항 4에 있어서,
    상기 배터리 열교환기는 상기 복수의 셀 모듈 어셈블리에 각각 장착되도록 복수개로 이루어지고,
    상기 복수개의 배터리 열교환기는 냉매 호스로 상호 연결되는 전기 자동차의 배터리 냉각 시스템.
  6. 청구항 1에 있에서,
    상기 공기조화장치는 냉매를 응축시키켜 냉각시키는 응축기를 포함하고,
    상기 배터리 냉각 유닛은, 상기 응축기에서 냉각된 냉매 중 적어도 일부를 상기 배터리로 바이패스하는 바이패스 유로와;
    상기 바이패스 유로 상에 설치되어 상기 바이패스 유로의 개폐를 제어하는 바이패스 밸브와;
    상기 바이패스 유로에 연결되고 상기 복수의 셀 모듈 어셈블리에 장착되어, 상기 바이패스 유로로부터 유입된 냉매가 통과하는 배터리 열교환기를 포함하는 전기 자동차의 배터리 냉각 시스템.
  7. 차체에 설치되고, 복수의 셀 모듈 어셈블리들을 포함하는 배터리와;
    압축기,응축기,증발기를 포함하고, 차실을 냉방시키는 공기조화장치와;
    상기 응축기에서 응축된 냉매 중 적어도 일부를 상기 배터리로 바이패스하는 바이패스 유로와;
    상기 바이패스 유로 상에 설치되어 상기 바이패스 유로의 개폐를 제어하는 바이패스 밸브와;
    상기 셀 모듈 어셈블리에 밀착되게 설치된 전열 패드와;
    상기 바이패스 유로에 연결되고, 상기 전열 패드에 밀착되게 설치되어, 상기 바이패스 유로로부터 유입된 냉매가 통과하는 배터리 열교환기와;
    상기 배터리 열교환기에서 열교환되어 나온 냉매를 상기 압축기로 안내하는 냉매 배출 유로를 포함하는 전기 자동차의 배터리 냉각 시스템.
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