KR200174307Y1 - 전기차량 배터리의 보조히터장치 - Google Patents

전기차량 배터리의 보조히터장치 Download PDF

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Abstract

본 고안은 전기차량 배터리의 보조히터장치에 관한 것으로, 배터리의 외부 소정부에 배터리의 온도가 기설정온도이상을 유지할 수 있도록 히터장치와 팬을 구성하여 히터에서 발생된 증기가 배터리의 외부에 구성된 증기순환로를 통하여 순환시켜 배터리의 효율을 증가시키는 장치로, 차량의 배터리(2)에 의해 운행될 수 있도록 구성된 전기차량의 배터리장치에 있어서, 상기 배터리(2)의 내부 소정위치에 구성되어 전해액의 온도를 검출할 수 있도록 된 온도검출수단(8)과, 소정의 제어신호에 의해 스위치의 온/오프동작을 수행하여 배터리전원(B+)을 그 후단에 인가시킬 수 있도록 된 스위칭수단(10,12,14), 상기 스위칭수단(10,12,14)의 스위치가 온(ON)되어 배터리전원(B+)이 인가되면 히터(18)를 구동시키기 위해 구성된 히터구동수단(16), 상기 온도검출수단(8)에서 검출된 배터리전해액의 온도와 비교하기 위해 기설정된 온도데이터를 저장시킨 데이터저장수단(20) 및, 상기 온도검출수단(8)에서 검출된 배터리전해액의 온도가 상기 데이터저장수단(20)에서 독취되는 설정온도이하이면 상기 스위칭수단(10,12,14)이 스위칭동작을 수행하여 상기 히터(18)가 구동될 수 있도록 상기 히터구동수단(16)에 제어신호를 발생/인가하는 제어수단(22)을 구비하여 구성된 것을 특징한다.

Description

전기차량 배터리의 보조히터장치
본 고안은 전기차량 배터리의 보조히터장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 배터리의 고효율화가 요구되는 전기자동차에서 차량의 배터리효율을 증가시키기 위해 배터리에 고온의 증기를 분사시킬 수 있도록 구성한 차량 배터리의 보조히터장치에 관한 것이다.
주지된 바와 같이, 자원부족의 해소와 공해의 감소를 위해 전기자동차의 개발이 지속적으로 추진되고 있는 바, 최근의 개발단계가 실용가능한 단계까지 접근중이며 일반 차량의 시속과 지속운행시간에 근접되게 실용화되어 있는 실정이다.
그리고, 이러한 괄목할만한 전기자동차의 개발배후엔 고효율의 배터리의 개발이 필수적인 과제라고 할 수 있는 데, 그러한 측면에서 배터리의 효율을 높히는 장치의 개발 또한, 전기자동차가 안고있는 과제라고 할 수 있다.
현재, 자동차용 배터리는 납축전지가 주류를 이루고 있는 바, 납축전지는 양/음의 두 극판의 격자가 노출되지 않을 정도로 케이스내에 소정의 전해액(묽은 황산 H2SO4, 비중 1.280)이 채워져 있는 데, 도 1에 도시된 바와 같이, 그 전해액의 온도가 배터리효율에 커다란 영향을 미치고 있다.
그러나, 상기 차량의 배터리장치에 따르면, 그 내부 전해액의 온도가 배터리의 효율에 큰 영향을 미치는 바, 일정온도이하의 경우 효율이 급저하되어 엔진시동시 시동이 잘 되지 않는 문제점이 발생되며, 전기자동차의 경우 전해액의 저온화는 차량의 운행이 불가하도록 할 만큼 심각한 문제점을 안고 있다.
이에, 본 고안은 상기한 사정을 감안하여 이루어진 것으로, 차량 배터리의 외부 소정위치에 보조 히터에서 발생된 고온으로 가열된 공기가 순환될 수 있도록 공기순환로를 구성하여 차량의 배터리온도를 설정온도이상으로 유지시켜주는 차량 배터리의 보조히터장치를 제공함에 그 목적이 있다.
상기한 목적을 실행하기 위한 본 고안의 일실시예를 따르면, 차량의 배터리에 의해 운행될 수 있도록 구성된 전기차량의 배터리장치에 있어서, 상기 배터리의 내부 소정위치에 구성되어 전해액의 온도를 검출할 수 있도록 된 온도검출수단과, 소정의 제어신호에 의해 스위치의 온/오프동작을 수행하여 배터리전원(B+)을 그 후단에 인가시킬 수 있도록 된 스위칭수단, 상기 스위칭수단의 스위치가 온(ON)되어 배터리전원(B+)이 인가되면 히터를 구동시키기 위해 구성된 히터구동수단, 상기 온도검출수단에서 검출된 배터리전해액의 온도와 비교하기 위해 기설정된 온도데이터를 저장시킨 데이터저장수단 및, 상기 온도검출수단에서 검출된 배터리전해액의 온도가 상기 데이터저장수단에서 독취되는 설정온도이하이면 상기 스위칭수단이 스위칭동작을 수행하여 상기 히터가 구동될 수 있도록 상기 히터구동수단에 제어신호를 발생/인가하는 제어수단을 구비하여 구성된 것을 특징으로 하는 전기차량 배터리의 보조히터장치를 제공한다.
상기한 구성으로 된 본 고안에 의하면, 고효율이 요구되는 전기차량의 배터리의 외부 소정부에 설정온도가 유지될 수 있도록 증기순환로를 구성하여 히터에서 가열된 증기가 순환될 수 있도록 한다.
도 1은 일반적인 배터리의 전해액온도에 따른 배터리용량과의 관계를 도시한 도면,
도 2는 본 고안의 일실시예를 따른 전기차량 배터리의 보조히터장치의 설치상태를 나타내는 도면,
도 3은 본 고안의 일실시예를 따른 전기차량 배터리의 보조히터장치의 구성을 나타내는 블럭구성도이다.
*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설정*
2:배터리, 4:증기순환로,
8:온도검출부, 10,12,14:스위칭부,
16:히터구동부, 18:히터,
20:데이터저장부, 22:제어부.
이하, 첨부되어진 도면을 참조하여 본 고안의 구성을 상세하게 설명한다.
먼저, 도 2는 본 고안의 일실시예를 따른 전기차량 배터리의 보조히터장치의 설치상태를 나타내는 도면으로, 참조부호 2는 차량의 시동이나 각종 전장에 전원을 인가할 수 있도록 구성된 배터리를 나타내며, 참조부호 4는 상기 배터리(2)의 외부 소정부에 고온으로 가열된 증기가 순환될 수 있도록 구성한 증기순환로를 나타낸다.
또한, 도 3은 본 고안의 일실시예를 따른 전기차량 배터리의 보조히터장치의 구성을 나타내는 블럭구성도로서, 참조부호 6은 시동키에 의해 엔진을 시동시키는 시동스위치를 나타내며, 8은 상기 배터리(2)의 내부 소정부에 구성되어 배터리(2)의 내부온도를 검출하기 위한 온도검출부를 나타낸다.
또, 후술하는 제어부(22)의 소정의 제어신호를 트랜지스터(10)가 인가받아 인덕턴스(12)에 배터리전원(B+)을 인가시켜 상기 인덕턴스(12)에서 자기유도현상이 발생되어 릴레이스위치(14)가 스위치온(ON)될 수 있도록 한다.
그리고, 참조부호 16은 증류수를 가열하여 증기를 발생시킬 수 있도록 소정의 저항으로 이루어진 히터(18)와, 그 증기를 상기 증기순환로(4)로 분사시킬 수 있도록 하는 팬(도시생략)으로 구성된 히터구동부를 나타낸다.
또한, 참조부호 20은 온도에 대한 기설정치를 데이터로 저장하여 상기 온도검출부(8)에서 검출된 온도가 기설정치의 범위내에 위치될 수 있도록 기설정온도를 저장한 데이터저장부를 나타내며, 참조부호 22는 상기 시동스위치(6)가 스위치온(ON)된 상태에서, 상기 온도검출부(8)에서 검출된 온도가 상기 데이터저장부(20)에서 독취된 기설정치의 온도이하일 때 상기 트랜지스터(10)를 도통시켜 상기 인덕턴스(12)에 배터리전원(B+)이 인가되도록 하여 상기 릴레이스위치(14)가 스위치온(ON)되어 상기 히터구동부(16)가 구동될 수 있도록 하는 제어신호를 발생하는 제어부를 나타낸다.
이하, 상기한 구성의 본 고안에 따른 전기차량 배터리의 보조히터장치의 작용에 대하여 상세하게 설명한다.
먼저, 상기 시동스위치(6)가 스위치온(ON)된 상태에서 상기 배터리(2)의 소정부에 구성된 상기 온도검출부(8)에서 검출된 온도신호가 상기 제어부(22)에 인가되면, 상기 제어부(22)는 그 신호를 바탕으로 상기 데이터저장부(20)에서 기설정된 온도데이터를 독취하여 상기 온도검출부(8)에서 검출된 온도가 독취된 기설정온도의 범위에 해당하는 지를 비교한다.
그 상태에서, 상기 제어부(22)에서의 판단결과, 상기 온도검출부(8)에서 검출된 배터리의 온도가 상기 데이터저장부(20)에서 독취된 기설정온도치보다 작으면 소정의 제어신호를 발생시켜 상기 트랜지스터(10)가 도통될 수 있도록 한다.
그러면, 상기 트랜지스터(10)는 상기 인덕턴스(12)에 배터리전원(B+)이 인가될 수 있도록 하고 상기 인덕턴스(12)에서 발생되는 자기유도작용에 의해 상기 릴레이스위치(14)가 스위치온(ON)될 수 있도록 하고 상기 릴레이스위치(14)가 스위치온(ON)되면 상기 히터구동부(16)의 저항에 배터리전원이 인가되면 그 내부의 저항체가 가열되고 상기 히터(18)의 소정부에 구성된 팬(Fan)이 회전되면서 상기 증기순환로(4)를 통해 가열된 증기가 순환될 수 있도록 한다.
한편, 상기한 본 고안에 따른 전기차량 배터리의 보조히터장치는 그 기술적 사상과 요지의 일탈함이 없이 배터리가 적용되는 각종의 장치 예컨대, 원동기장치, 노트북, 핸드폰 등에 적용 가능하다.
상기한 바와 같이, 본 고안에 따르는 전기차량 배터리의 보조히터장치에 의하면, 배터리의 외부 소정부에 배터리의 온도가 기설정온도이상을 유지할 수 있도록 히터장치와 팬을 구성하여 히터에서 발생된 증기가 배터리의 외부에 구성된 증기순환로를 통하여 순환시켜 배터리의 효율을 증가시키는 데 그 이점이 있다.

Claims (1)

  1. 차량의 배터리(2)에 의해 운행될 수 있도록 구성된 전기차량의 배터리장치에 있어서,
    상기 배터리(2)의 내부 소정위치에 구성되어 전해액의 온도를 검출할 수 있도록 된 온도검출수단(8)과,
    소정의 제어신호에 의해 스위치의 온/오프동작을 수행하여 배터리전원(B+)을 그 후단에 인가시킬 수 있도록 된 스위칭수단(10,12,14),
    상기 스위칭수단(10,12,14)의 스위치가 온(ON)되어 배터리전원(B+)이 인가되면 히터(18)를 구동시키기 위해 구성된 히터구동수단(16),
    상기 온도검출수단(8)에서 검출된 배터리전해액의 온도와 비교하기 위해 기설정된 온도데이터를 저장시킨 데이터저장수단(20) 및,
    상기 온도검출수단(8)에서 검출된 배터리전해액의 온도가 상기 데이터저장수단(20)에서 독취되는 설정온도이하이면 상기 스위칭수단(10,12,14)이 스위칭동작을 수행하여 상기 히터(18)가 구동될 수 있도록 상기 히터구동수단(16)에 제어신호를 발생/인가하는 제어수단(22)을 구비하여 구성된 것을 특징으로 하는 전기차량 배터리의 보조히터장치.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR101242728B1 (ko) 2011-06-24 2013-03-13 한국과학기술원 이동체의 배터리 히팅 시스템 및 방법

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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