KR20050002408A

KR20050002408A - 전기자동차 배터리 냉각장치용 공기 덕트

Info

Publication number: KR20050002408A
Application number: KR1020030043786A
Authority: KR
Inventors: 성기택
Original assignee: 현대자동차주식회사
Priority date: 2003-06-30
Filing date: 2003-06-30
Publication date: 2005-01-07
Also published as: US20040261377A1; KR100494936B1; JP2005026201A; JP4091905B2

Abstract

본 발명에 따른 전기 자동차 배터리 냉각장치는 공기 유입 통로가 구비된 하부 트레이와 공기 배출 통로가 구비된 상부 트레이를 포함하고 상기 하부 트레이와 상기 상부 트레이 사이에 배터리를 수용하는 배터리 트레이; 및 입구는 차량의 외부로 개방되고 출구는 상기 하부 트레이의 공기 유입 통로와 연통되며, 상기 입구는 상기 하부 트레이의 전방 벽면과 대향되도록 형성되는 공기 덕트를 포함하여, 외부의 먼지 및 이물질이 배터리 트레이 내부로 진입하는 것을 방지한다. 또한 상기 공기 덕트의 상기 입구는 배터리 트레이의 폭 방향으로 연장되어, 배터리 트레이 좌우측에 대해 균일한 냉각 효과를 얻을 수 있다.

Description

전기자동차 배터리 냉각장치용 공기 덕트{AIR DUCT FOR BATTERY COOLING APPARATUS OF ELECTRIC VEHICLE}

본 발명은 냉각장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 전기 자동차의 배터리 냉각장치에 관한 것이다.

도 1에는 종래 기술에 따른 전기 자동차 배터리 냉각장치의 평면도와 단면도가 도시되어 있다.

도 1에 도시된 바와 같이, 전기 자동차는 에너지 공급원으로서 다수의 배터리(400)를 구비하고, 상기 다수의 배터리(400)는 격자형으로 구분된 배터리 트레이(200)에 수용된다. 상기 배터리 트레이는 상부 트레이(210)와 하부트레이(220)를 포함하고, 하부 트레이(220)에는 외부로부터 유입된 공기를 안내하여 배터리로 공급되도록 하는 다수의 공기 유입 통로(240)가 구비되고, 상부 트레이에는 배터리를 냉각한 후 배출되는 공기를 배터리 트레이 외부로 안내하는 다수의 공기 배출 통로(230)가 구비된다. 상기 공기 배출 통로(230)의 종단에는 팬(300)이 설치되어, 상기 배터리 트레이 내부의 공기가 외부로 배출되는 것을 돕는다. 이 때 다수의 상기 공기 유입 통로(240)는 차량의 전방에 장착되는 공기 덕트(100)와 연통되며, 상기 공기 덕트(100)로 유입된 공기는 상기 하부 트레이(220)의 공기 유입 통로(240)로 공급되어 상기 다수의 배터리(400)를 냉각시킨다.

그러나, 상기 전기 자동차 배터리 냉각장치는 상기 공기 덕트(100)의 입구(110)가 상기 배터리 트레이(200)의 중앙에 위치하여, 외부로부터 유입되는 공기가 배터리 트레이(200)의 중앙부로 집중되어 공급되고, 따라서 각 배터리(400)의 온도차가 일정 편차 이상으로 증가하여 각 배터리(400)에 따라 충전 용량의 차이가 발생하여, 전체적으로 충전 용량이 감소하는 문제점이 있었다. 상기의 문제점을 해결하기 위하여 상기 공기 덕트(100)의 입구(110)를 확대하면, 외부로부터 유입되는 공기 중의 수분 또는 먼지에 의해 배터리의 고장 가능성이 있어 상기 공기 덕트(100)의 상기 입구(120)를 확대할 수 없었다.

본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 외부의 공기를 하부 트레이의 공기 통로로 충분히 공급하여 다수의 배터리의 온도 편차를 감소시켜 배터리의 충전 용량을 증가시킴과 동시에 외부 공기 중의 수분 및 먼지가 배터리 트레이 내부로 유입되는 것을 방지하여 배터리의 고장을 방지하는 것을 목적으로 한다.

도 1은 종래 기술에 따른 전기 자동차 배터리 냉각장치의 평면도 및 단면도;

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전기 자동차 배터리 냉각장치용 공기 덕트의 사시도;

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 전기 자동차의 배터리 냉각장치의 단면도.

본 발명에 따른 전기 자동차 배터리 냉각장치는, 공기 유입 통로가 구비된 하부 트레이와 공기 배출 통로가 구비된 상부 트레이를 포함하고 상기 하부 트레이와 상기 상부 트레이 사이에 배터리를 수용하는 배터리 트레이; 및 입구는 차량의 외부로 개방되고 출구는 상기 하부 트레이의 공기 유입 통로와 연통되며, 상기 입구는 상기 하부 트레이의 전방 벽면과 대향되도록 형성되는 공기 덕트를 포함한다.

바람직하게는, 상기 입구와 상기 출구는 상기 배터리 트레이와 동일한 폭으로 연장된다.

바람직하게는, 상기 하부 트레이는 전방 상단에 폭 방향으로 연장되는 돌출부를 구비하여 차량 전방으로부터 공급되는 외부 공기를 상기 공기 덕트의 입구로 안내한다.

바람직하게는, 상기 상부 트레이의 상기 공기 배출 통로의 종단에는 팬이 구비되어 상기 배터리 트레이 내부의 공기를 인입한다.

바람직하게는, 상기 공기 덕트의 입구에는 여과막이 구비되고, 상기 공기 덕트의 하부 면에는 다수의 수분 배출공이 형성된다.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예에 대하여 설명한다. 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 도시한 도 2 내지 도 3 의 도면부호 중 종래 기술과 동일한 구성요소에 대해서는 도 1과 동일한 도면부호를 사용하였다.

도 2에는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 전기 자동차 배터리 냉각장치용공기 덕트의 사시도가 도시되어 있으며, 도 3에는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 전기 자동차의 배터리 냉각장치의 단면도가 도시되어 있다.

상기 공기 덕트(100)의 입구(110)와 출구(120)는 U-자형으로 형성되어 , 차량 후방 측으로 개방되고. 상기 공기 덕트(100)의 상기 입구(110)는 외부로 개방되고, 상기 공기 덕트(100)의 출구(120)는 배터리 트레이(200)와 연결된다. 상기 공기 덕트(100)의 상기 입구(110)와 상기 출구(120)는 배터리 트레이(200)의 폭과 동일하게 연장되며, 따라서 배터리 트레이(100)의 전체 폭에 대해 동일한 양의 공기가 유입된다.

상기 공기 덕트(120)의 상기 입구(110)는 차량 후방측으로 개방됨으로써, 차량이 전진하는 경우 먼지 또는 수분의 유입을 1차적으로 감소시킨다.

또한, 상기 배터리 트레이(100)의 입구(110)에는 여과막(130)이 구비되어, 공기 중의 먼지 또는 수분이 상기 공기 덕트(100)로 유입되는 것을 2차적으로 방지한다. 바람직하게는, 상기 여과막(130)은 철망으로 구비된다.

상기 공기 덕트(100)의 저면에는 다수의 수분 배출공(140)이 형성된다. 따라서, 흡입된 공기 중 수분이 상기 공기 덕트(100)의 전방 벽면에 충돌하게 되면 공기 중의 수분은 공기 덕트(100)의 내부 벽면을 따라 흐르게 되고, 벽면을 따라 흐르던 수분은 다수의 상기 수분 배출공(140)을 통하여 외부로 배출된다.

상기 공기 덕트(100)의 출구(120)는 상기 배터리 트레이(200)의 상기 하부 트레이(220) 저면에 형성된 공기 유입 통로(240)와 결합한다. 상기 하부 트레이(220)의 전방 상단에는 폭 방향으로 연장되는 돌출부(223)가 구비된다. 상기돌출부(223)는 상기 공기 유입 통로(240)와 결합하는 상기 공기 덕트(100)의 상기 입구(110)보다 상단에 형성된다. 따라서, 차량이 전방으로 이동하는 경우, 외부의 공기는 상기 돌출부(223)에 의해 안내되어, 상기 하부 트레이(220)의 전방 벽면(225) 측으로 이동하고, 상기 전방 벽면(220)은 유입되는 공기가 상기 공기 덕트(100)의 상기 입구(110) 측으로 이동되도록 경로를 변경한다.

상기의 구성에 의하여, 공기 덕트(100)의 상기 입구(110)가 차량 후방으로 개방되어 있더라도, 전방으로부터의 외부 공기가 상기 공기 덕트(100)로 유입될 수 있다.

상기 배터리 트레이(100)는 상부 트레이(210)와 하부 트레이(220)를 포함하고, 그 사이에 다수의 배터리(400)가 개재된다. 전술한 바와 같이 상기 하부 트레이(220)에는 다수의 상기 공기 유입 통로(240)가 형성되어, 상기 공기 덕트(100)의 출구(120)로부터 공급되는 상기 배터리 트레이(200) 내부로 안내한다. 또한 상기 상부 트레이(210)에는 다수의 공기 유출 통로(230)가 구비되어, 상기 배터리 트레이(200) 내부로부터의 공기를 외부로 안내한다.

상기 하부 트레이(220)의 상기 공기 유입 통로(240)와 상기 상부 트레이(210)의 상기 공기 유출 통로(230) 사이에는 다수의 배터리(400)가 수용되므로, 상기 배터리 트레이(100) 내부에서, 유입되는 공기와 상기 다수의 배터리(400) 사이에 열 교환이 이루어지고, 결과적으로 상기 다수의 배터리(400)가 냉각된다. 상기 공기 덕트(100)의 입구(110)가 그 폭 방향으로 연장되므로, 다수의 배터리(400)의 온도는 그 좌우 편차가 감소하게 되고 전체적으로 균일한 냉각 효과를 얻을 수 있다.

바람직하게는, 상기 배터리 트레이(200)의 상부 트레이(210)에 형성된 상기 공기 배출 통로(230)의 종단에는 팬(fan)이 구비된다. 상기 팬(fan)은 상기 배터리 트레이(200) 내부의 공기를 외부로 인출하도록 작동되며, 팬(fan)의 작동에 의해 상기 배터리 트레이(200)에 내부에 수용된 상기 다수의 배터리(400)을 더욱 효과적으로 냉각할 수 있다.

상기의 구성에 따른 전기 자동차 배터리 냉각장치는 배터리 트레이의 폭 방향으로 연장된 입구를 가지를 공기 덕트를 구비하여, 배터리 트레이의 폭 전체에 대해 동일한 양의 공기를 공급하여 상기 배터리 트레이에 수용된 배터리를 냉각하고, 따라서 다수의 배터리를 균일하게 냉각할 수 있다. 또한, 상기 공기 덕트의 상기 입구가 차량의 후방으로 개방되어 공기 중의 먼지 및 수분이 상기 배터리 트레이 내부로 직접 유입되는 것을 방지한다.

Claims

전기 자동차 배터리 냉각장치용 공기 덕트로서,

전기 자동차의 외부로 개방되어 외부의 공기가 유입되는 입구; 및

다수의 배터리를 상부 트레이와 하부 트레이 사이에 수용하는 배터리 트레이와 연결되어 상기 배터리 트레이 내부로 공기를 공급하는 출구를 구비하되,

상기 입구는 상기 전기 자동차의 후방으로 개방되어, 상기 하부 트레이의 전방 벽면과 대향되도록 형성된 것을 특징으로 하는 공기 덕트.
제1항에서,

상기 입구와 상기 출구는 상기 배터리 트레이와 동일한 폭을 갖도록 형성되는 것을 특징으로 하는 공기 덕트.
제1항 또는 제2항에서,

상기 입구에는 여과막이 구비되는 것을 특징으로 하는 공기 덕트.
제1항 또는 제2항에서,

상기 공기 덕트의 하부 면에는 다수의 수분 배출공이 형성되는 것을 특징으로 하는 공기 덕트.
전기 자동차 배터리 냉각장치에서,

공기 유입 통로가 구비된 하부 트레이와 공기 배출 통로가 구비된 상부 트레이를 포함하고 상기 하부 트레이와 상기 상부 트레이 사이에 배터리를 수용하는 배터리 트레이; 및

입구는 차량의 외부로 개방되고 출구는 상기 하부 트레이의 공기 유입 통로와 연통되며, 상기 입구는 상기 하부 트레이의 전방 벽면과 대향되도록 형성된 공기 덕트를 포함하는 전기 자동차 배터리 냉각장치.
제5항에서,

상기 입구와 상기 출구는 상기 배터리 트레이와 동일한 폭을 갖도록 형성되는 것을 특징으로 하는 공기 덕트.
제6항에서,

상기 하부 트레이는 전방 상단에 상기 폭 방향으로 연장되는 돌출부를 구비하여,

차량 전방으로부터 공급되는 외부 공기를 상기 공기 덕트의 입구로 안내하는 것을 특징으로 하는 전기 자동차의 배터리 냉각장치.
제5항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 상부 트레이의 상기 공기 통로 출구에는 팬이 구비되는 것을 특징으로하는 전기 자동차의 배터리 냉각장치.
제5항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 공기 덕트의 입구에는 여과막이 구비되고,

상기 공기 덕트의 하부 면에는 다수의 수분 배출공이 형성되는 것을 특징으로 하는 전기 자동차의 배터리 냉각장치.