KR102641066B1 - Battery cooling apparatus of electric vehicle with enhanced connecting force - Google Patents
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Abstract
본 발명은 상면에 배터리를 포함한 발열부가 안치되는 안치부(111)가 바닥부(110)에 형성된 상부판(100), 상기 상부판을 향해 양각 형성된 엠보부(230)에 의해 구획된 냉각수 유로부(210)가 형성된 하부판(200),상기 안치부와 간섭되지 않고, 상기 전기자동차의 전후방향으로 위치한 센터프레임(310) 및 좌우방향으로 위치하는 좌우프레임(320,330,340), 상기 좌우프레임, 상기 상부판 및 상기 하부판에 각각 형성된 제1 체결홀(349), 제2 체결홀(114) 및 제3 체결홀(220), 상기 좌우프레임, 상기 상부판 및 상기 하부판은 상기 제1 체결홀(349), 상기 제2 체결홀(114) 및 상기 제3 체결홀(220)을 각각 관통하는 체결수단에 의해 고정되는 체결력이 개선된 전기자동차용 배터리냉각장치에 관한 것이다.The present invention relates to an upper plate 100 formed on the bottom 110 with a seating portion 111 on which a heating unit containing a battery is placed, and a coolant flow path partitioned by an embossed portion 230 embossed toward the upper plate. A lower plate 200 on which (210) is formed, a center frame 310 that does not interfere with the seating portion and is located in the front and rear directions of the electric vehicle, and left and right frames (320, 330, 340) located in the left and right directions, the left and right frames, and the upper plate. and a first fastening hole 349, a second fastening hole 114, and a third fastening hole 220 formed in the lower plate, respectively, and the left and right frames, the upper plate, and the lower plate have the first fastening hole 349, It relates to a battery cooling device for an electric vehicle with improved fastening force secured by fastening means penetrating each of the second fastening hole 114 and the third fastening hole 220.
Description
본 발명은 전기자동차용 배터리냉각장치에 관한 것으로, 보다 구체적으로 체결력이 개선된 전기자동차용 배터리냉각장치에 관한 것이다. The present invention relates to a battery cooling device for electric vehicles, and more specifically, to a battery cooling device for electric vehicles with improved fastening force.
차량은 현재 석유와 같은 화석에너지를 동력원으로 사용하고 있으나, 화석에너지는 점차적으로 매장량이 감소되고 있으며 배기가스로 인한 환경 오염을 야기하므로, 전기를 동력원으로 사용하는 전기자동차가 개발되고 있다. Vehicles currently use fossil energy such as oil as a power source, but fossil energy reserves are gradually decreasing and cause environmental pollution due to exhaust gases, so electric vehicles that use electricity as a power source are being developed.
전기자동차에 사용되는 배터리의 구조는 통상적으로 리튬이온 이차 전지 등으로 구성된 복수 개의 배터리 셀(battery cell)과, 상기 베터리 셀이 복수 개 연결된 배터리 모듈과, 상기 배터리 모듈을 직렬 및/또는 병렬로 연결한 판상의 배터리 팩(battery pack)으로 구성된다. The structure of a battery used in an electric vehicle typically consists of a plurality of battery cells composed of lithium-ion secondary batteries, etc., a battery module to which a plurality of the battery cells are connected, and the battery modules connected in series and/or in parallel. It consists of a single plate-shaped battery pack.
배터리 모듈은 충전 또는 방전시 열이 발생하므로 전자자동차에는 통상적으로 배터리를 배터리냉각장치 위에 장착하고 있으며, 상기 배터리냉각장치는 냉각수가 유동될 수 있는 구조를 가지고 있으며. 전기자동차용 배터리냉각장치에 관한 냉각성능을 위해 배터리 발열부와 배터리 냉각부의 체결력이 개선될 필요가 있다. Since the battery module generates heat when charging or discharging, the battery in electronic vehicles is usually mounted on a battery cooling device, and the battery cooling device has a structure through which coolant can flow. For the cooling performance of battery cooling devices for electric vehicles, the fastening force of the battery heating part and the battery cooling part needs to be improved.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로서, 본 발명의 목적은 체결력 향상을통해 냉각성능이 개선된 전기자동차용 배터리냉각장치를 제공함에 있다. The present invention was devised to solve the above problems, and the purpose of the present invention is to provide a battery cooling device for electric vehicles with improved cooling performance through improved fastening force.
또한, 본 발명은 강도보강성이 향상되고, 조립 공정을 단순화함과 동시에 불량률을 저감하여 제조비를 절감시킬 수 있는 전기자동차용 배터리냉각장치를 제공함에 있다. In addition, the present invention provides a battery cooling device for electric vehicles that improves strength reinforcement, simplifies the assembly process, and reduces manufacturing costs by reducing the defect rate.
상기 과제를 해결하기위한 본 발명의 해결수단은 다음과 같다.The solution of the present invention to solve the above problem is as follows.
먼저, 본 발명은 체결력이 개선된 전기자동차용 배터리 냉각장치로서, 상면에 배터리를 포함한 발열부가 안치되는 안치부(111)가 바닥부(110)에 형성된 상부판(100), 상기 상부판을 향해 양각 형성된 엠보부(230)에 의해 구획된 냉각수 유로부(210)가 형성된 하부판(200),상기 안치부와 간섭되지 않고, 상기 전기자동차의 전후방향으로 위치한 센터프레임(310) 및 좌우방향으로 위치하는 좌우프레임(320,330,340), 상기 좌우프레임, 상기 상부판 및 상기 하부판에 각각 형성된 제1 체결홀(349), 제2 체결홀(114) 및 제3 체결홀(220), 상기 좌우프레임, 상기 상부판 및 상기 하부판은 상기 제1 체결홀(349), 상기 제2 체결홀(114) 및 상기 제3 체결홀(220)을 각각 관통하는 체결수단에 의해 고정되는 것을 특징으로 한다.First, the present invention is a battery cooling device for an electric vehicle with improved fastening force, which includes an upper plate 100 formed on the bottom 110 with a resting portion 111 on the upper surface where a heating part containing a battery is placed, and directed toward the upper plate. A lower plate 200 formed with a coolant flow path portion 210 partitioned by an embossed portion 230, a center frame 310 located in the front and rear directions of the electric vehicle and located in the left and right directions without interfering with the seating portion. Left and right frames (320, 330, 340), a first fastening hole (349), a second fastening hole (114), and a third fastening hole (220) formed in the left and right frames, the upper plate, and the lower plate, respectively, the left and right frames, and the upper plate. The plate and the lower plate are fixed by fastening means penetrating the first fastening hole 349, the second fastening hole 114, and the third fastening hole 220, respectively.
또한, 상기 제1 체결홀(349), 상기 제2 체결홀(114) 및 상기 제3 체결홀(220)은 각각 일정거리 이격된 채 전후중심선으로부터 좌우로 각각 1개씩 형성되며, 상기 좌우프레임은 각각 단면이 사각형인 전방프레임(320), 구획프레임(340), 및 후방프레임(330)으로 형성되고, 상기 구획프레임에 형성된 상기 제1 체결홀(349)은 단면이 사각형인 상기 구획프레임의 상면 및 하면을 모두 관통하고, 상기 제1 체결홀(349)이 형성될 수 있다.In addition, the first fastening hole 349, the second fastening hole 114, and the third fastening hole 220 are each formed on the left and right from the front and rear center lines at a certain distance apart, and the left and right frames are It is formed of a front frame 320, a partition frame 340, and a rear frame 330, each of which has a square cross-section, and the first fastening hole 349 formed in the partition frame is formed on the upper surface of the partition frame, which has a square cross-section. and the lower surface, and the first fastening hole 349 may be formed.
또한, 상기 구획프레임의 측면에 형성된 상기 바닥부로부터의 갭(348)의 좌우길이(W1, W2)는 상기 제1 체결홀(349)의 직경보다 크며, 상기 구획프레임의 측면에 형성된 상기 바닥부로부터의 갭(348)은 상기 바닥부로부터 멀어질수록 갭의 길이가 좁아지는 상협하광(W1 > W2)의 형상이고, 상기 구획프레임의 측면에 형성된 상기 바닥부로부터의 갭(348)은 상기 바닥부에 대한 평행한 평면부(348-2) 및 경사부(348-1,348-3)의 형상이다.In addition, the left and right lengths (W1, W2) of the gap 348 from the bottom formed on the side of the partition frame are larger than the diameter of the first fastening hole 349, and the bottom formed on the side of the partition frame The gap 348 from the bottom has the shape of an upper and lower beam (W1 > W2) in which the length of the gap becomes narrower as it moves away from the bottom, and the gap 348 from the bottom formed on the side of the partition frame is the bottom. The shape of the flat part 348-2 and the inclined part 348-1 and 348-3 are parallel to the other parts.
또한, 상기 구획프레임의 중앙에 오목 결합하도록 하향 형성된 제2 체결홈(341)은 상기 센터프레임의 중앙에 오목 결합도록 상향 형성된 제1 체결홈(311)과 결합될 수 있다.Additionally, the second fastening groove 341 formed downwardly to be concavely coupled to the center of the partition frame may be coupled to the first fastening groove 311 formed upwardly to be concavely coupled to the center of the center frame.
본 발명은 상부판의 구조를 개선하여 고온의 브레이징 로에서 열변 형을 최소화하여 상부판과 하부판 접합시 우수한 기밀성을 보장할 수 있다. The present invention improves the structure of the upper plate to minimize thermal deformation in a high-temperature brazing furnace and ensure excellent airtightness when joining the upper plate and the lower plate.
또한, 본 발명은 상부판의 측면부에 의해 내부에 배터리를 수용하고 체결되는 커버의 체결이 용이하며 외력에 대한 우수한 강도보강성을 확보할 수 있다. In addition, the present invention facilitates fastening of the cover that accommodates the battery inside and is fastened by the side portion of the upper plate, and can secure excellent strength reinforcement against external force.
또한, 본 발명은 상부판, 하부판 및 프레임부가 한번의 브레이징 공정으로 상호 체결되기 때문에 신속한 생산성을 구현할 수 있다. In addition, the present invention can realize rapid productivity because the upper plate, lower plate, and frame are joined to each other through a single brazing process.
또한, 본 발명은 센터프레임의 제1 체결홈과 전방프레임, 후방프레임 및 구획프레임의 제2 체결홈, 및/또는 프레임부의 가이드홈과 상부판의 가이드 돌기에 의해 프레임부를 매우 정확하게 상부판 상에서 체결시킬 수 있으며, 이에 의해 배터리 하우징의 체결을 견고하게 할 수 있다. In addition, the present invention fastens the frame part on the upper plate very accurately by the first fastening groove of the center frame and the second fastening groove of the front frame, rear frame, and partition frame, and/or the guide groove of the frame portion and the guide protrusion of the upper plate. This allows the battery housing to be firmly fastened.
또한, 본 발명은 상기의 프레임부 및 상부판의 체결구조와 상기 프레임부가 압출성형으로 내부에 주보강부 및/또는 보조보강부를 포함하기 때문에 외 부 충격에도 매우 우수한 배터리 파손 방지를 구현할 수 있다. In addition, the present invention can achieve excellent battery damage prevention even against external impacts because the fastening structure of the frame portion and the upper plate and the frame portion is extruded and includes a main reinforcing portion and/or an auxiliary reinforcing portion inside.
또한, 전기자동차용 배터리냉각장치의 냉각성능확보를 위해 체결력 향상을 통해 냉각성능이 개선된 전기자동차용 배터리냉각장치를 제공할 수 있다.In addition, in order to secure the cooling performance of the battery cooling device for electric vehicles, it is possible to provide a battery cooling device for electric vehicles with improved cooling performance through improved fastening force.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 전기자동차용 배터리냉각장치의 사시도.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 전기자동차용 배터리냉각장치의 분해사시도.
도 3은 도 2를 하측에서 바라본 도면.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 상부판 또는 하부판 소재를 개략적으로 도시한 측단면도.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 프레임부와 상부판의 절단면도.
도 6은 본 발명의 체결구조의 확대도.1 is a perspective view of a battery cooling device for an electric vehicle according to an embodiment of the present invention.
Figure 2 is an exploded perspective view of a battery cooling device for an electric vehicle according to an embodiment of the present invention.
Figure 3 is a view of Figure 2 viewed from below.
Figure 4 is a side cross-sectional view schematically showing an upper plate or lower plate material according to an embodiment of the present invention.
Figure 5 is a cross-sectional view of the frame portion and the upper plate according to an embodiment of the present invention.
Figure 6 is an enlarged view of the fastening structure of the present invention.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예는 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the attached drawings.
특별한 정의가 없는 한 본 명세서의 모든 용어는 당업자가 이해하는 용어의 일반적인 의미와 동일하고, 만약 본 명세서에서 사용된 용어가 당해 용어의 일반적인 의미와 충돌하는 경우에는 본 명세서에 사용된 정의에 따른다. Unless otherwise specified, all terms in this specification have the same general meaning as understood by those skilled in the art, and if a term used in this specification conflicts with the general meaning of the term, the definition used in this specification shall apply.
다만, 이하에 기술될 발명은 본 발명의 실시예를 설명하기 위한 것 일 뿐 본 발명의 권리범위를 한정하기 위한 것은 아니며, 명세서 전반에 걸쳐서 동 일하게 사용된 참조번호들은 동일한 구성요소들을 나타낸다. However, the invention described below is only for explaining embodiments of the present invention and is not intended to limit the scope of the present invention, and the same reference numbers used throughout the specification indicate the same components.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 전기자동차용 배터리냉각장치의 사 시도, 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 전기자동차용 배터리냉각장치의 분해사시도, 도 3은 도 2를 하측에서 바라본 도면, 도 4는 본 발명의 실시예에 따 른 상부판 또는 하부판 소재를 개략적으로 도시한 측단면도이며, 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 프레임부와 상부판의 절단면도이다. FIG. 1 is a perspective view of a battery cooling device for an electric vehicle according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is an exploded perspective view of a battery cooling device for an electric vehicle according to an embodiment of the present invention, and FIG. 3 is a view of FIG. 2 viewed from the bottom. , Figure 4 is a side cross-sectional view schematically showing the upper or lower plate material according to an embodiment of the present invention, and Figure 5 is a cross-sectional view of the frame portion and the upper plate according to an embodiment of the present invention.
도 1 내지 도 5를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 전기자동차용 배터리냉각장치는 크게 상부판(100) 및 하부판(200)을 포함할 수 있으며, 프레임부(300)를 더 포함할 수 있다. 1 to 5, the battery cooling device for an electric vehicle according to an embodiment of the present invention may largely include an upper plate 100 and a lower plate 200, and may further include a frame portion 300. there is.
상기 상부판(100)은 바닥부(110), 측면부(120) 및/또는 플랜지부(130)를 포함할 수 있으며, 일체형으로 형성될 수 있다. The top plate 100 may include a bottom portion 110, a side portion 120, and/or a flange portion 130, and may be formed as one piece.
상기 바닥부(110)는 상측에 배터리가 안치될 수 있으며, 상측면에 배터리가 안치되는 적어도 한 개 이상의 안치부(111)가 형성될 수 있다. The bottom portion 110 may have a battery placed on its upper side, and at least one placing portion 111 where the battery may be placed may be formed on the upper side.
상기 안치부(111)는 배터리의 하측면과 대응되는 형상으로 형성될 수 있다. 또한, 상기 상부판(100)에는 적어도 두 개 이상의 배터리가 안치될 수 있으며, 이러한 경우 개별 배터리당 하나의 안치부(111) 또는 개별 배터리당 두 개의 상기 안치부(111)에 안치될 수 있다. The seating portion 111 may be formed in a shape corresponding to the lower side of the battery. In addition, at least two or more batteries may be placed on the upper plate 100, and in this case, each battery may be placed in one placing part 111 or each individual battery may be placed in two placing parts 111.
또한, 도시된 것과 같이 상기 안치부(111)는 상측 방향으로 돌설되어 형성될 수 있으며, 또는 도시된 것과 다르게 후술할 하부판(200) 방향으로 요입되어 형성될 수 있다. Additionally, as shown, the seating portion 111 may be formed to protrude upward, or, unlike shown, may be formed to be recessed in the direction of the lower plate 200, which will be described later.
전자의 경우, 후술할 유로부(210)는 후술할 하부판(200)에 요입되어 형성될 수 있으며, 이러한 구조는 냉각수 유동량을 확보하여 우수한 방열을 도모할 수 있다. In the former case, the flow path portion 210, which will be described later, may be formed by being recessed into the lower plate 200, which will be described later, and this structure can ensure excellent heat dissipation by securing the flow amount of coolant.
이러한 안치부(111)는 상기 상부판(100)의 강도 보강을 꾀할 수 있을 뿐만 아니라 유로의 대부분을 형성하기 때문에, 배터리 하측면에 유로가 집중적으로 형성될 수 있게 되어 더욱 효과적인 열교환을 가능케 할 수 있다. This seating portion 111 can not only reinforce the strength of the upper plate 100, but also forms most of the flow path, so that the flow path can be intensively formed on the lower side of the battery, enabling more effective heat exchange. there is.
또한, 상기 바닥부(110)는 냉각수가 유입되는 유입홀(112)과 유동된 냉각수가 배출되는 배출홀(113)이 형성될 수 있으며, 상기 유입홀(112)과 배출홀(113)에는 각각 외부로부터 냉각수를 공급받거나 배출하기 위한 파이프(10)가 체결 될 수 있다. In addition, the bottom 110 may be formed with an inlet hole 112 through which coolant flows in and an outlet hole 113 through which the flowing coolant is discharged, and the inlet hole 112 and the outlet hole 113 each have A pipe 10 may be connected to supply or discharge cooling water from the outside.
또한, 상기 안치부(111)가 형성되지 않은 상기 바닥부(110)에는 적 어도 한 개 이상의 제2 체결홀(114)이 형성될 수 있다. Additionally, at least one second fastening hole 114 may be formed in the bottom portion 110 where the seating portion 111 is not formed.
체결력이 개선된 전기자동차용 배터리 냉각장치은 상면에 배터리를 포함한 발열부가 안치되는 안치부(111)가 바닥부(110)에 형성된 상부판(100), 상기 상부판을 향해 양각 형성된 엠보부(230)에 의해 구획된 냉각수 유로부(210)가 형성된 하부판(200),상기 안치부와 간섭되지 않고, 상기 전기자동차의 전후방향으로 위치한 센터프레임(310) 및 좌우방향으로 위치하는 좌우프레임(320,330,340), 상기 좌우프레임, 상기 상부판 및 상기 하부판에 각각 형성된 제1 체결홀(349), 제2 체결홀(114) 및 제3 체결홀(220), 상기 좌우프레임, 상기 상부판 및 상기 하부판은 상기 제1 체결홀(349), 상기 제2 체결홀(114) 및 상기 제3 체결홀(220)을 각각 관통하는 체결수단에 의해 고정되는 것을 특징으로 한다.The battery cooling device for electric vehicles with improved fastening force includes an upper plate 100 formed on the bottom 110 with a seating portion 111 on which a heating portion containing a battery is placed, and an embossed portion 230 formed in relief toward the upper plate. A lower plate 200 formed with a coolant flow path section 210 partitioned by a center frame 310 located in the front and rear directions of the electric vehicle and a left and right frame 320, 330, 340 located in the left and right directions without interfering with the holding portion, The first fastening hole 349, the second fastening hole 114, and the third fastening hole 220 formed in the left and right frames, the upper plate, and the lower plate, respectively, the left and right frames, the upper plate, and the lower plate are It is characterized in that it is fixed by fastening means penetrating each of the first fastening hole 349, the second fastening hole 114, and the third fastening hole 220.
또한, 상기 제1 체결홀(349), 상기 제2 체결홀(114) 및 상기 제3 체결홀(220)은 각각 일정거리 이격된 채 전후중심선으로부터 좌우로 각각 1개씩 형성되며, 상기 좌우프레임은 각각 단면이 사각형인 전방프레임(320), 구획프레임(340), 및 후방프레임(330)으로 형성되고, 상기 구획프레임에 형성된 상기 제1 체결홀(349)은 단면이 사각형인 상기 구획프레임의 상면 및 하면을 모두 관통하고, 상기 제1 체결홀(349)이 형성될 수 있다.In addition, the first fastening hole 349, the second fastening hole 114, and the third fastening hole 220 are each formed on the left and right from the front and rear center lines at a certain distance apart, and the left and right frames are It is formed of a front frame 320, a partition frame 340, and a rear frame 330, each of which has a square cross-section, and the first fastening hole 349 formed in the partition frame is formed on the upper surface of the partition frame, which has a square cross-section. and the lower surface, and the first fastening hole 349 may be formed.
또한, 상기 바닥부(110)에는 적어도 한 개 이상의 정비홀(115)이 형성되고, 상기 정비홀(115)에 인접하게 복수 개의 제4 체결홀(116)이 형성될 수 있다. In addition, at least one maintenance hole 115 may be formed in the bottom part 110, and a plurality of fourth fastening holes 116 may be formed adjacent to the maintenance hole 115.
이러한 정비홀(115)은 배터리 모듈의 전기적 결선을 점검하기 위한 것으로서, 배터리 모듈의 점검 및 수리 작업을 할 때 해당되는 배터리 모듈만 전기 적 결선을 해체시켜 용이하게 분리할 수 있다. This maintenance hole 115 is for checking the electrical wiring of the battery module, and when inspecting and repairing the battery module, only the relevant battery module can be easily separated by dismantling the electrical wiring.
상기 제4 체결홀(116)은 미도시된 개폐판이 볼트 결합 등으로 체결 되기 위한 홀이며, 상기 정비홀(115)을 개폐하기 위해 형성된다. The fourth fastening hole 116 is a hole for fastening an opening and closing plate (not shown) by bolting or the like, and is formed to open and close the maintenance hole 115.
상기 측면부(120)는 상기 바닥부(110)의 가장자리에서 상측으로 형성될 수 있다. The side portion 120 may be formed upward from the edge of the bottom portion 110.
여기서, 상기 유입홀(112)과 배출홀(113)은 상호 인접하게 형성되고, 상기 측면부(120)에는 상기 유입홀(112)과 배출홀(113)에 인접하게 개방 홈(121)이 형성될 수 있다. Here, the inlet hole 112 and the outlet hole 113 are formed adjacent to each other, and an open groove 121 is formed in the side portion 120 adjacent to the inlet hole 112 and the outlet hole 113. You can.
또한, 상기 측면부(120)에는 배선홀(122)이 적어도 한 개 이상 형성 될 수 있으며, 미도시된 배선 커넥터 체결을 위한 복수 개의 체결홀이 상기 배선홀(122)에 인접하게 형성될 수 있다 In addition, at least one wiring hole 122 may be formed in the side portion 120, and a plurality of fastening holes for fastening a wiring connector (not shown) may be formed adjacent to the wiring hole 122.
또한, 상기 정비홀(115), 개방홈(121) 및 배선홀(122)은 상기 바닥 부(110)의 일측변에 인접하게 형성될 수 있으며, 이에 의해 브레이징 로에서 발생 할 수 있는 열응력을 한 부분으로 집중시킬 수 있다. In addition, the maintenance hole 115, the open groove 121, and the wiring hole 122 may be formed adjacent to one side of the bottom 110, thereby reducing thermal stress that may occur in the brazing furnace. You can focus on one part.
상기 플랜지부(130)는 상기 측면부(120)의 단부에서 상기 바닥면과 평행하게 외측으로 연장 형성될 수 있다. The flange portion 130 may extend outward from an end of the side portion 120 in parallel with the bottom surface.
또한, 상기 플랜지부(130)에는 복수 개의 제1 체결홀(131)이 상호 소정 간격 이격되어 형성될 수 있으며, 이에 의해 배터리가 수용된 상기 상부판(100) 상측에 미도시된 커버판을 용이하게 조립할 수 있다. In addition, a plurality of first fastening holes 131 may be formed in the flange portion 130 at a predetermined distance from each other, thereby facilitating the installation of a cover plate (not shown) on the upper side of the upper plate 100 where the battery is accommodated. Can be assembled.
또한, 상기 상부판(100)에 상기 측면부(120) 및/또는 플랜지부(130)가 형성되는 경우, 본 발명의 실시예에 따른 상부판(100)은 딥드로잉 공법에 의해 형성될 수 있다. Additionally, when the side portion 120 and/or the flange portion 130 are formed on the upper plate 100, the upper plate 100 according to an embodiment of the present invention may be formed by a deep drawing method.
여기서, 상기 플랜지부(130)는 다이스와 변형억제판을 사용하여 고 정시키고 펀치를 이용하여 측면부(120) 및 바닥부(110)를 형성함으로써 플랜지부(130) 형성시 변형을 방지할 수 있다. Here, the flange portion 130 is fixed using dice and a deformation-inhibiting plate, and the side portion 120 and the bottom portion 110 are formed using a punch, thereby preventing deformation when forming the flange portion 130. .
이러한 딥드로잉 공법에 의해 상기 상부판(100)을 형성할 경우 기계 적 강도를 확보하기 위해, 도 4에 도시된 것과 같이, 본 발명의 실시예에 따른 상 부판(100)은 총 네 가지의 층을 갖는 복합소재로써 형성될 수 있다. In order to secure mechanical strength when forming the upper plate 100 by this deep drawing method, as shown in FIG. 4, the upper plate 100 according to an embodiment of the present invention has a total of four layers. It can be formed as a composite material with .
구체적으로, 코어층(Core layer)은 소재의 강도를 향상시킬 수 있는 화학 성분인 Mg(마그네슘)과 Si(규소)을 더 많이 첨가하여, Mg 2Si(소재의 기계적 성 질의 강도를 강화시킴)를 형성할 수 있으며, 이는 AA6XXX계열로 형성될 수 있다. Specifically, the core layer adds more Mg (magnesium) and Si (silicon), which are chemical components that can improve the strength of the material, and adds Mg2Si (which strengthens the mechanical properties of the material). It can be formed in the AA6XXX series.
상기 코어층에 포함된 Mg은 소재의 강도를 높이나, 브레이징 시(CAB 브레이징) 산화마그네슘을 형성하여 브레이징의 악영향을 끼칠 수 있으므로, 상기 코어층의 양면은 중간층(Inter layer)을 포함할 수 있으며, 이러한 중간층은 AA3XXX계열로 형성될 수 있다. 또한, 배터리가 안치되는 상측면에는 탑층(Top layer)이 브레이징 후 알루미늄 소재의 색을 보존하기 위하여 형성될 수 있으며, 이는 AA3XXX계열로 형성될 수 있다. Mg contained in the core layer increases the strength of the material, but may adversely affect brazing by forming magnesium oxide during brazing (CAB brazing). Therefore, both sides of the core layer may include an inter layer, This intermediate layer may be formed in the AA3XXX series. Additionally, a top layer may be formed on the upper side where the battery is placed to preserve the color of the aluminum material after brazing, and may be formed in the AA3XXX series.
판재를 프레스 가공할 때 두께의 변화가 필연적으로 야기되며, 이는 브레이징 로와 같은 고온환경에 노출시 소재의 형상에 영향을 주게 되는 열변형 현 상이 발생하게 된다. When press processing a sheet, a change in thickness inevitably occurs, which causes thermal deformation that affects the shape of the material when exposed to a high temperature environment such as a brazing furnace.
그러나, 본 발명은 측면부(120)를 형성하여 바닥부(110) 가장자리의 열변형을 최소화함과 동시에, 측면부(120)에 개방홈(121)을 형성하여 파이프(10)의 용이한 배치와 함께 잔류 열응력을 효과적으로 제거하여 기존 대비 40% 향상된 평 탄도 수치를 확보함으로써 상기 상부판(100)의 전체적인 열변형을 최소화할 수 있다. However, the present invention forms a side portion 120 to minimize thermal deformation of the edge of the bottom portion 110, and at the same time forms an open groove 121 in the side portion 120 to facilitate placement of the pipe 10. The overall thermal deformation of the upper plate 100 can be minimized by effectively removing residual thermal stress and securing a flatness value that is 40% improved compared to the existing one.
상기 하부판(200)은 상기 상부판(100)과 체결되어 내부에 냉각수가 순환되는 유로부(210)를 형성할 수 있으며, 이러한 본 발명의 실시예에 따른 유로 부(210)의 구조는 매우 효과적인 열교환을 할 수 있는 구조를 가지고 있다. The lower plate 200 can be fastened to the upper plate 100 to form a flow path portion 210 through which coolant circulates, and the structure of the flow path portion 210 according to this embodiment of the present invention is very effective. It has a structure that allows heat exchange.
구체적으로, 본 발명의 실시예에 따른 유로부(210)는 일체로 형성되 지만 강학상 냉각수가 유입되어 유동되는 제1 유로(211)와, 상기 제1 유로(211)를 거쳐 냉각수가 배출되기 위해 유동되는 제2 유로(212)로 대별될 수 있다. Specifically, the flow path portion 210 according to the embodiment of the present invention is formed integrally, but in principle, it has a first flow path 211 through which the coolant flows and a first flow path 211 for the coolant to be discharged through the first flow path 211. It can be roughly divided into a flowing second flow path 212.
구체적으로, 상기 제1 유로(211)는 일단이 상기 유입홀(112)과 연통 되어 상기 유입홀(112)으로부터 유입된 냉각수가 상기 안치부(111)의 일부분을 지 나가도록 형성되며, 상기 제2 유로(212)는 일단이 상기 제1 유로(211)의 타단과 연 통되고 타단이 상기 배출홀(113)과 연통되어 냉각수가 상기 안치부(111)의 남은 부 분을 지나가서 상기 배출홀(113)으로 배출되도록 형성될 수 있다. Specifically, the first flow path 211 is formed at one end to communicate with the inlet hole 112 so that the cooling water flowing in from the inlet hole 112 passes through a portion of the seating portion 111, and the first flow path 211 is formed to communicate with the inlet hole 112. 2 The flow path 212 has one end communicating with the other end of the first flow path 211 and the other end communicating with the discharge hole 113 so that the coolant passes through the remaining portion of the seating portion 111 and is discharged from the discharge hole. It can be formed to be discharged to (113).
즉, 본 발명은 제1 유로(211)와 제2 유로(212)를 인접하게 형성하여 상기 제1 유로(211)와 제2 유로(212)가 하나의 배터리 하측면을 지나가게 함으로써 유로부(210)의 전체적인 구간에서 냉각수의 큰 온도 변화없이 다수의 배터리를 안 정적으로 방열시킬 수 있는 이점이 있다. That is, the present invention forms the first flow path 211 and the second flow path 212 adjacent to each other so that the first flow path 211 and the second flow path 212 pass through the lower side of one battery, thereby forming the flow path portion ( 210) has the advantage of being able to stably dissipate heat from multiple batteries without significant temperature changes in the coolant throughout the entire section.
상술한 것과 같이, 상기 유로부(210)는 상기 하부판(200)에 요입되어 형성될 수 있으며, 이러한 유로부(210)는 상기 하부판(200)의 강도보강 효과도 가지게 할 수 있다. As described above, the passage portion 210 may be formed by being recessed into the lower plate 200, and this passage portion 210 may also have the effect of reinforcing the strength of the lower plate 200.
또한, 상기 유로부(210)가 형성되지 않는 상기 하부판(200)에는 상 기 제2 체결홀(114)에 대응되는 위치에 제3 체결홀(220)이 형성될 수 있으며, 상기 제2 체결홀(114)과 제3 체결홀(220)을 통해 본 발명의 실시예에 따른 전기자동차용 배터리냉각장치는 차량의 하부에 견고하게 고정될 수 있다. In addition, a third fastening hole 220 may be formed in the lower plate 200 on which the flow path portion 210 is not formed at a position corresponding to the second fastening hole 114, and the second fastening hole 220 may be formed in a position corresponding to the second fastening hole 114. The battery cooling device for an electric vehicle according to an embodiment of the present invention can be firmly fixed to the bottom of the vehicle through 114 and the third fastening hole 220.
상기 프레임부(300)는 상기 상부판(110)의 상측면에 배치되어 배터 리가 안치되는 공간을 구획할 수 있으며, 본 발명의 실시예에 따른 전기자동차용 배터리냉각장치의 강도 보강을 도모하여 외부의 충격으로부터 배터리의 파손을 효 과적으로 방지할 수 있는 구조를 포함할 수 있다. The frame portion 300 is disposed on the upper side of the upper plate 110 to define a space where the battery is placed, and to reinforce the strength of the battery cooling device for an electric vehicle according to an embodiment of the present invention. It may include a structure that can effectively prevent damage to the battery from impact.
구체적으로, 상기 프레임부(300)는 센터프레임(310), 전방프레임(320), 후방프레임(330) 및 구획프레임(340)을 포함할 수 있다. Specifically, the frame unit 300 may include a center frame 310, a front frame 320, a rear frame 330, and a partition frame 340.
상기 센터프레임(310)은 상기 상부판(110)을 대략적으로 두 개의 공 간으로 구획할 수 있다. The center frame 310 can roughly divide the upper plate 110 into two spaces.
상기 상부판(110)이 대략적으로 직사각형 형상인 경우, 상기 센터프 레임(310)은 상기 상부판(110)의 장변과 평행한 방향으로 상기 상부판(110)의 중앙 에 배치될 수 있다. When the upper plate 110 has an approximately rectangular shape, the center frame 310 may be placed in the center of the upper plate 110 in a direction parallel to the long side of the upper plate 110.
상기 전방프레임(320)은 상기 센터프레임(310)의 길이방향과 수직한 길이방향을 갖도록 상기 센터프레임(310)의 일단에 배치되고, 상기 후방프레임(330)은 상기 센터프레임(310)의 길이방향과 수직한 길이방향을 갖도록 상기 센터프레임(310)의 타단에 배치될 수 있다. The front frame 320 is disposed at one end of the center frame 310 so as to have a longitudinal direction perpendicular to the longitudinal direction of the center frame 310, and the rear frame 330 is the length of the center frame 310. It may be placed at the other end of the center frame 310 so as to have a longitudinal direction perpendicular to the direction.
이러한 전방프레임(320)과 후방프레임(330)은 상기 센터프레임(310)의 양단에 배치되어 상기 상부판(110)에서 배터리가 배치될 공간을 또 다시 구획 할 수 있다. The front frame 320 and the rear frame 330 are disposed at both ends of the center frame 310 to further partition the space in the upper plate 110 where the battery will be placed.
상기 구획프레임(340)은 상기 센터프레임(310)의 길이방향과 수직한 길이방향을 갖도록 상기 전방프레임(320)과 후방프레임(330) 사이 또는 인접하는 안치부(111) 사이에 적어도 한 개 이상이 배치될 수 있다. The partition frame 340 is at least one between the front frame 320 and the rear frame 330 or between the adjacent seating portion 111 so as to have a longitudinal direction perpendicular to the longitudinal direction of the center frame 310. This can be placed.
또는, 상기 구획프레임(340)은 상기 센터프레임(310)의 길이방향과 수평한 길이방향을 갖도록 상기 안치부(111) 사이에 적어도 한 개 이상이 배치될 수 있다. 도시된 것과 같이, 상기 구획프레임(340)은 인접하는 상기 안치홈(111)의 사이에 배치될 수 있다. Alternatively, at least one partition frame 340 may be disposed between the seating portions 111 so that the longitudinal direction is parallel to the longitudinal direction of the center frame 310. As shown, the partition frame 340 may be disposed between adjacent seating grooves 111.
여기서, 상기 전방프레임(320), 후방프레임(330) 및/또는 구획프레임(340)은 중앙부가 상기 센터프레임(310)에 교합될 수 있다. Here, the central portion of the front frame 320, the rear frame 330, and/or the partition frame 340 may be engaged with the center frame 310.
이를 위해, 상기 센터프레임(310)의 일단, 타단 및 상측면에는 제1 체결홈(311)이 요입되어 형성되고, 상기 전방프레임(320), 후방프레임(330) 및 구획프레임(340)의 하측면에는 각각 상기 제1 체결홈(311)과 대응되는 형상의 제2 체 결홈(331, 341)이 형성될 수 있다. For this purpose, a first fastening groove 311 is formed by recessing one end, the other end, and the upper side of the center frame 310, and the lower part of the front frame 320, the rear frame 330, and the partition frame 340 Second fastening grooves 331 and 341 of shapes corresponding to the first fastening groove 311 may be formed on the side surfaces, respectively.
또한, 상기 센터프레임(310)의 높이는 상기 전방프레임(320), 후방 프레임(330) 및 구획프레임(340)의 높이보다 높게 형성될 수 있다. In addition, the height of the center frame 310 may be higher than the height of the front frame 320, the rear frame 330, and the partition frame 340.
이 경우, 상기 제1 체결홈(311)중 상기 전방프레임(320), 후방프레임(330) 및 구획프레임(340)보다 높게 형성되는 상부는 상측으로 갈수록 대향면이 상호 이격되는 방향으로 테이퍼지게 형성될 수 있으며, 이에 의해 단일의 센터프레 임(310)의 강도보강성 및 프레임부(300)의 상호 조립성을 더욱 향상시킬 수 있다. In this case, the upper part of the first fastening groove 311, which is formed higher than the front frame 320, the rear frame 330, and the partition frame 340, is tapered in a direction in which the opposing surfaces are spaced apart from each other as it moves upward. This can further improve the strength of the single center frame 310 and the mutual assembly of the frame portion 300.
또한, 상기 센터프레임(310), 전방프레임(320), 후방프레임(330) 또는 구획프레임(340)의 상측면에는 배터리의 하우징과 볼트 체결될 수 있는 체결공 (312, 322, 332, 342)이 적어도 한 개 이상 형성될 수 있다. In addition, the upper side of the center frame 310, front frame 320, rear frame 330, or compartment frame 340 is provided with fastening holes 312, 322, 332, 342 that can be bolted to the battery housing. At least one or more of these may be formed.
따라서, 상기 센터프레임(310)과 전방프레임(320), 상기 센터프레임(310)과 후방프레임(330) 및/또는 상기 센터프레임(310)과 구획프레임(340)은 상기 제1 체결홈(311) 및 제2 체결홈(331, 341)에 의해 매우 정교한 체결 구조를 가지며 이에 의해 배터리 하우징의 체결이 용이함과 동시에, 높은 강도 보강성을 도모할 수 있다. Therefore, the center frame 310 and the front frame 320, the center frame 310 and the rear frame 330, and/or the center frame 310 and the partition frame 340 are connected to the first fastening groove 311. ) and the second fastening grooves 331 and 341 have a very sophisticated fastening structure, which makes it easy to fasten the battery housing and achieve high strength reinforcement.
또한, 더욱 향상된 조립성 및 강도보강성을 위해, 상기 센터프레임(310), 전방프레임(320), 후방프레임(330) 및 구획프레임(340)은 절단면이 직사각형 또는 정사각형 형상으로 형성될 수 있다. In addition, for further improved assembly and strength reinforcement, the center frame 310, front frame 320, rear frame 330, and partition frame 340 may have a rectangular or square cut surface.
도 6은 구획프레임(300)의 제1 체결홀(349)를 더욱 구체화한 그림으로, 상기 구획프레임의 측면에 형성된 상기 바닥부로부터의 갭(348)의 좌우길이(W1, W2)는 상기 제1 체결홀(349)의 직경보다 크며, 상기 구획프레임의 측면에 형성된 상기 바닥부로부터의 갭(348)은 상기 바닥부로부터 멀어질수록 갭의 길이가 좁아지는 상협하광(W1 > W2)의 형상이고, 상기 구획프레임의 측면에 형성된 상기 바닥부로부터의 갭(348)은 상기 바닥부에 대한 평행한 평면부(348-2) 및 경사부(348-1,348-3)의 형상이다.Figure 6 is a more detailed illustration of the first fastening hole 349 of the partition frame 300, where the left and right lengths (W1, W2) of the gap 348 from the bottom formed on the side of the partition frame are the first fastening hole 349 of the partition frame 300. 1 It is larger than the diameter of the fastening hole 349, and the gap 348 from the bottom formed on the side of the partition frame has a shape of upper and lower beams (W1 > W2) in which the length of the gap becomes narrower as the distance from the bottom increases. And the gap 348 from the bottom formed on the side of the partition frame is in the shape of a flat part 348-2 and an inclined part 348-1 and 348-3 parallel to the bottom.
또한, 상기 구획프레임의 중앙에 오목 결합하도록 하향 형성된 제2 체결홈(341)은 상기 센터프레임의 중앙에 오목 결합도록 상향 형성된 제1 체결홈(311)과 결합될 수 있다.Additionally, the second fastening groove 341 formed downwardly to be concavely coupled to the center of the partition frame may be coupled to the first fastening groove 311 formed upwardly to be concavely coupled to the center of the center frame.
또한, 더욱 향상된 강도보강성을 위해, 상기 센터프레임(310), 전방 프레임(320), 후방프레임(330) 및/또는 구획프레임(340)은 각각 절단면에서 바라봤을 때, 내부에서 상측면과 하측면 또는 대향 측면을 연결하는 주보강부(313, 323, 333, 343)와, 내부에서 상기 주보강부(313, 323, 333, 343)와 일측면을 연결하는 보조보강부(314, 324, 334, 344)가 형성될 수 있다. In addition, for further improved strength reinforcement, the center frame 310, front frame 320, rear frame 330, and/or partition frame 340 each have upper and lower sides from the inside when viewed from a cut surface. Main reinforcement parts (313, 323, 333, 343) connecting the side or opposite side, and auxiliary reinforcement parts (314, 324, 334, 334) connecting the main reinforcement parts (313, 323, 333, 343) and one side from the inside. 344) can be formed.
상기 주보강부(313, 323, 333, 343)와 보조보강부(314, 324, 334, 344)의 용이한 형성을 위해, 상기 센터프레임(310), 전방프레임(320), 후방프레임(330) 및/또는 구획프레임(340)은 알루미늄 합금으로써 각각 압출 성형될 수 있다. In order to easily form the main reinforcement parts (313, 323, 333, 343) and the auxiliary reinforcement parts (314, 324, 334, 344), the center frame 310, front frame 320, and rear frame 330 and/or the partition frame 340 may each be extruded from an aluminum alloy.
한편, 상술한 상부판(110) 및/또는 하부판(120) 또한 알루미늄 또는 알루미늄 합금으로 제조될 수 있으며, 상기 상부판(110)과 하부판(120) 및 상기 상 부판(110)과 프레임부(300)는 브레이징 접합 방식으로 체결될 수 있다. Meanwhile, the above-described upper plate 110 and/or lower plate 120 may also be made of aluminum or aluminum alloy, and the upper plate 110 and lower plate 120 and the upper plate 110 and frame portion 300 ) can be fastened by brazing joining method.
따라서, 본 발명의 실시예에 따른 전기자동차용 배터리냉각장치는 프레임부(300), 상부판(110) 및 하부판(120)의 변형을 극소화함과 동시에 접합강도 가 높고 잔류응력이 적으며 신속한 접합을 구현할 수 있다. Therefore, the battery cooling device for an electric vehicle according to an embodiment of the present invention minimizes deformation of the frame portion 300, the upper plate 110, and the lower plate 120, and has high bonding strength, low residual stress, and rapid bonding. can be implemented.
또한, 상기 상부판(110)의 상측면에는 상기 센터프레임(310), 전방 프레임(320), 후방프레임(330) 및 구획프레임(340)이 배치되기 위한 가이드돌기(117)가 형성되고, 상기 센터프레임(310), 전방프레임(320), 후방프레임(330) 및 구획프레임(340)은 각각 하측면에 상기 가이드돌기(117)에 대응되는 가이드홈(315, 325, 335, 345)이 형성될 수 있다. In addition, a guide protrusion 117 for placing the center frame 310, front frame 320, rear frame 330, and partition frame 340 is formed on the upper side of the upper plate 110, The center frame 310, front frame 320, rear frame 330, and partition frame 340 each have guide grooves 315, 325, 335, and 345 formed on their lower sides corresponding to the guide protrusion 117. It can be.
여기서, 상기 가이드돌기(117)는 적어도 한 개 이상이 상호 수평하 게 형성될 수 있으며, 상기 가이드홈(315, 325, 335, 345)은 상기 가이드돌기(117)에 대응되도록 형성될 수 있다. Here, at least one of the guide protrusions 117 may be formed to be horizontal to each other, and the guide grooves 315, 325, 335, and 345 may be formed to correspond to the guide protrusions 117.
이에 의해, 상기 프레임부(300)를 상기 상부판(110)에 용이하게 위치시키고 강도보강성을 향상시킴과 동시에 브레이징 접합시 발생할 수 있는 열변형 에 의한 위치 변형을 제거할 수 있다. As a result, it is possible to easily position the frame portion 300 on the upper plate 110, improve strength reinforcement, and eliminate positional deformation due to thermal deformation that may occur during brazing joining.
또한, 상기 상부판(110)과 프레임부(300) 사이의 브레이징 접합을 위한 용가재는 봉, 와이어, 포일, 스트립 및 페이스트 중 어느 하나일 수 있다. Additionally, the filler material for brazing bonding between the upper plate 110 and the frame portion 300 may be any one of rods, wires, foils, strips, and pastes.
용가재가 봉 또는 와이어 형상일 경우, 상기 가이드홈(315, 325, 335, 345)의 바닥면에는 브레이징 접합을 위한 용가재인 용접봉(20)이 배치되는 수용홈(316, 326, 336, 346)이 더 형성될 수 있다.When the filler material is in the shape of a rod or wire, the bottom surface of the guide grooves (315, 325, 335, 345) has receiving grooves (316, 326, 336, 346) in which the welding rod (20), which is a filler material for brazing joining, is placed. More can be formed.
또한, 각각의 상기 센터프레임(310), 전방프레임(320), 후방프레임(330) 및/또는 구획프레임(340)은 바닥면과 측면이 형성하는 모서리가 내측으로 요 입된 요홈(317, 327, 337, 347)이 형성될 수 있다. In addition, each of the center frame 310, front frame 320, rear frame 330, and/or partition frame 340 has grooves 317, 327, where the edges formed by the bottom surface and the side surface are indented inward. 337, 347) can be formed.
이에 의해 브레이징시 용융된 용가제가 상기 센터프레임(310), 전방 프레임(320), 후방프레임(330) 및/또는 구획프레임(340)의 측면을 올라타는 것을 방지함과 동시에 상기 상부판(110)과 상기 센터프레임(310), 전방프레임(320), 후방프레임(330) 및/또는 구획프레임(340)의 접합을 더욱 견고하게 구현할 수 있다. This prevents the molten filler from climbing up the sides of the center frame 310, front frame 320, rear frame 330, and/or partition frame 340 during brazing, and at the same time, the upper plate 110 and the center frame 310, front frame 320, rear frame 330, and/or partition frame 340 can be more firmly implemented.
요컨대, 본 발명은 상부판(100)의 구조를 개선하여 고온의 브레이징 로에서 열변형을 최소화하여 상부판(100)과 하부판(200) 접합시 우수한 기밀성을 보장할 수 있다. In short, the present invention improves the structure of the upper plate 100 and minimizes thermal deformation in a high-temperature brazing furnace to ensure excellent airtightness when joining the upper plate 100 and the lower plate 200.
또한, 상부판(100)의 측면부(120)에 의해 내부에 배터리를 수용하고 체결되는 커버의 체결이 용이하며 외력에 대한 우수한 강도보강성을 확보할 수 있 다. In addition, the side portion 120 of the upper plate 100 makes it easy to fasten the cover that accommodates the battery inside and secures excellent strength against external forces.
또한, 본 발명은 상부판(110), 하부판(120) 및 프레임부(330)가 한 번의 브레이징 공정으로 상호 체결되기 때문에 신속한 생산성을 구현할 수 있다. In addition, the present invention can realize rapid productivity because the upper plate 110, lower plate 120, and frame portion 330 are fastened to each other through a single brazing process.
또한, 본 발명은 센터프레임(310)의 제1 체결홈(311)과 전방프레임(320), 후방프레임(330) 및 구획프레임(340)의 제2 체결홈(331, 341), 및/또는 프 레임부(330)의 가이드홈(315, 325, 335, 345)과 상부판(110)의 가이드돌기(117)에 의해 프레임부(300)를 매우 정확하게 상부판(110) 상에서 체결시킬 수 있으며, 이 에 의해 배터리 하우징의 체결을 견고하게 할 수 있다. In addition, the present invention relates to the first fastening groove 311 of the center frame 310 and the second fastening grooves 331 and 341 of the front frame 320, rear frame 330 and partition frame 340, and/or The frame portion 300 can be fastened on the upper plate 110 very accurately by the guide grooves 315, 325, 335, and 345 of the frame portion 330 and the guide protrusion 117 of the upper plate 110. , This allows the battery housing to be firmly fastened.
또한, 본 발명은 상기의 프레임부(300) 및 상부판(110)의 체결구조 와 상기 프레임부(300)가 압출성형으로 내부에 주보강부(313, 323, 333, 343) 및/ 또는 보조보강부(314, 324, 334, 344)를 포함하기 때문에 외부 충격에도 매우 우수 한 배터리 파손 방지를 구현할 수 있다. In addition, the present invention is a fastening structure of the frame portion 300 and the upper plate 110, and the frame portion 300 is extruded and has main reinforcement portions 313, 323, 333, 343 and/or auxiliary reinforcement inside. Because it includes the parts 314, 324, 334, and 344, excellent battery damage prevention can be achieved even from external impacts.
이상, 상기 설명에 의해 당업자라면 본 발명의 기술적 사상을 일탈 하지 아니하는 범위에서 다양한 변경 및 수정이 가능함을 알 수 있을 것이며, 본 발명의 기술적 범위는 실시예에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허청구범 위 및 그와 균등한 범위에 의하여 정해져야 한다. From the above description, those skilled in the art will be able to see that various changes and modifications can be made without departing from the technical spirit of the present invention, and the technical scope of the present invention is not limited to the content described in the examples but is defined in the patent claims. It must be determined in accordance with the above and equivalent scope.
10: 파이프 20: 용접봉
100: 상부판 110: 바닥부
111: 안치부 112: 유입홀
113: 배출홀 114: 제2 체결홀
115: 정비홀 116: 제4 체결홀
117: 가이드돌기 120: 측면부
121: 개방홈 122: 배선홀
200: 하부판 210: 유로부
211: 제1 유로 212: 제2 유로
220: 제3 체결홀
348 : 갭
349: 제1 체결홀10: pipe 20: welding rod
100: upper plate 110: bottom portion
111: Sanctuary 112: Inlet hole
113: discharge hole 114: second fastening hole
115: maintenance hole 116: fourth fastening hole
117: Guide projection 120: Side portion
121: Open groove 122: Wiring hole
200: lower plate 210: flow path part
211: 1st Euro 212: 2nd Euro
220: Third fastening hole
348: gap
349: First fastening hole
Claims (8)
상면에 발열부가 안치되는 안치부(111)가 바닥부(110)에 형성된 상부판(100);
상기 상부판을 향해 양각 형성된 엠보부(230)에 의해 구획된 냉각수 유로부(210)가 형성된 하부판(200);
상기 안치부와 간섭되지 않고, 상기 전기자동차의 전후방향으로 위치한 센터프레임(310) 및 좌우방향으로 위치하는 좌우프레임(320,330,340);
상기 좌우프레임, 상기 상부판 및 상기 하부판에 각각 형성된 제1 체결홀(349), 제2 체결홀(114) 및 제3 체결홀(220);
상기 좌우프레임, 상기 상부판 및 상기 하부판은 상기 제1 체결홀(349), 상기 제2 체결홀(114) 및 상기 제3 체결홀(220)을 각각 관통하는 체결수단에 의해 고정되며,
상기 제1 체결홀(349), 상기 제2 체결홀(114) 및 상기 제3 체결홀(220)은 각각 일정거리 이격된 채 전후중심선으로부터 좌우로 각각 1개씩 형성되고,
상기 좌우프레임은 각각 단면이 사각형인 전방프레임(320), 구획프레임(340), 및 후방프레임(330)으로 형성되고,
상기 구획프레임에 형성된 상기 제1 체결홀(349)은 단면이 사각형인 상기 구획프레임의 상면 및 하면을 모두 관통하고, 상기 제1 체결홀(349)이 형성된 상기 구획프레임은 상기 바닥부로부터 갭(348)이 형성된 것을 특징으로 하는,
체결력이 개선된 전기자동차용 배터리냉각장치
In the battery cooling device for electric vehicles,
An upper plate 100 having a seating portion 111 on which a heating element is placed on the upper surface formed on the bottom portion 110;
a lower plate 200 having a coolant flow path portion 210 partitioned by an embossed portion 230 embossed toward the upper plate;
A center frame 310 located in the front and rear directions of the electric vehicle and left and right frames 320, 330, 340 located in the left and right directions without interfering with the seating portion;
A first fastening hole 349, a second fastening hole 114, and a third fastening hole 220 formed in the left and right frames, the upper plate, and the lower plate, respectively;
The left and right frames, the upper plate, and the lower plate are fixed by fastening means penetrating the first fastening hole 349, the second fastening hole 114, and the third fastening hole 220, respectively,
The first fastening hole 349, the second fastening hole 114, and the third fastening hole 220 are each spaced a certain distance apart and are formed one on each side from the front and rear center lines,
The left and right frames are formed of a front frame 320, a partition frame 340, and a rear frame 330, each of which has a square cross-section,
The first fastening hole 349 formed in the partition frame penetrates both the upper and lower surfaces of the partition frame, which has a square cross-section, and the partition frame in which the first fastening hole 349 is formed has a gap ( 348), characterized in that it is formed,
Battery cooling device for electric vehicles with improved fastening force
상기 구획프레임의 측면에 형성된 상기 바닥부로부터의 갭(348)의 좌우길이(W1, W2)는 상기 제1 체결홀(349)의 직경보다 큰 것을 특징으로 하는,
체결력이 개선된 전기자동차용 배터리냉각장치
According to paragraph 1,
The left and right lengths (W1, W2) of the gap 348 from the bottom formed on the side of the partition frame are larger than the diameter of the first fastening hole 349,
Battery cooling device for electric vehicles with improved fastening force
상기 구획프레임의 측면에 형성된 상기 바닥부로부터의 갭(348)은 상기 바닥부로부터 멀어질수록 갭의 길이가 좁아지는 상협하광(W1 > W2)의 형상인 것을 특징으로 하는,
체결력이 개선된 전기자동차용 배터리냉각장치
According to clause 5,
The gap 348 from the bottom formed on the side of the partition frame is characterized in that it is in the shape of upper and lower beams (W1 > W2) where the length of the gap becomes narrower as the distance from the bottom increases.
Battery cooling device for electric vehicles with improved fastening force
상기 구획프레임의 측면에 형성된 상기 바닥부로부터의 갭(348)은 상기 바닥부에 대한 평행한 평면부(348-2) 및 경사부(348-1,348-3)의 형상인 것을 특징으로 하는,
체결력이 개선된 전기자동차용 배터리냉각장치
According to clause 6,
The gap 348 from the bottom formed on the side of the partition frame is characterized in that it is in the shape of a flat portion 348-2 and an inclined portion 348-1 and 348-3 parallel to the bottom.
Battery cooling device for electric vehicles with improved fastening force
상기 구획프레임의 중앙에 오목 결합하도록 하향 형성된 제2 체결홈(341)은 상기 센터프레임의 중앙에 오목 결합도록 상향 형성된 제1 체결홈(311)과 결합되는 것을 특징으로 하는,
체결력이 개선된 전기자동차용 배터리냉각장치
According to paragraph 1,
The second fastening groove 341 formed downward to be concavely coupled to the center of the partition frame is coupled to the first fastening groove 311 formed upward to be concavely coupled to the center of the center frame.
Battery cooling device for electric vehicles with improved fastening force
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Patent Citations (1)
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