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KR20190023571A - Battery automatic temperature control device and method - Google Patents

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Publication number
KR20190023571A
KR20190023571A KR1020170109514A KR20170109514A KR20190023571A KR 20190023571 A KR20190023571 A KR 20190023571A KR 1020170109514 A KR1020170109514 A KR 1020170109514A KR 20170109514 A KR20170109514 A KR 20170109514A KR 20190023571 A KR20190023571 A KR 20190023571A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
temperature
battery
inner case
air
blow fan
Prior art date
Application number
KR1020170109514A
Other languages
Korean (ko)
Inventor
나정덕
김연이
Original Assignee
삼호중장비산업 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
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Abstract

The present invention relates to an automatic battery temperature control device, comprising: an inner case including a plurality of battery cells; a temperature sensor for measuring the temperature of the battery cell; a first blow fan for discharging the air in the inner case; a duct through which the air in the inner case discharged by the first blow fan moves; a thermoelectric element for heating or cooling the air sucked from the duct; a second blow fan blowing air heated or cooled through the thermoelectric element into the interior of the inner case; and a controller for controlling at least one of the thermoelectric element, the first blow fan, and the second blow fan in accordance with the temperature of the battery cell obtained from the temperature sensor. The present invention provides an air heating and cooling circuit having a closed loop structure by using the thermoelectric element and the blow fan to maintain a constant temperature and absolute humidity.

Description

배터리 자동온도제어 장치 및 방법{Battery automatic temperature control device and method} [0001] The present invention relates to a battery automatic temperature control device and method,

본 발명은 배터리 자동온도제어 장치 및 방법에 관한 것이다. The present invention relates to a battery automatic temperature control apparatus and method.

최근 석유자원의 고갈과 배기가스에 의한 지구온난화 등 환경오염에 대한 우려 때문에 전기자동차와 하이브리드 자동차 같은 친환경 자동차에 대한 관심이 높아지고 있고, 이에 따라 자동차 제작사들의 제품 개발과 출시도 활발히 이루어지고 있다. Recently, concern about environmental pollution such as depletion of petroleum resources and global warming caused by exhaust gas has raised interest in eco-friendly vehicles such as electric cars and hybrid cars, and accordingly, product manufacturers are actively developing and launching products.

친환경 자동차는 종래 화석연료를 연소시켜 이를 회전에너지로 바꾸어 바퀴를 구동시키던 것과 달리 전기에너지를 이용하여 전동기를 회전시켜 바퀴를 구동시키는데, 자동차의 주행을 위해서는 높은 에너지가 필요하고 따라서 고전압의 배터리 시스템이 필수적이다. Unlike conventional vehicles in which fossil fuels are burned and turned into rotational energy to drive the wheels, electric energy is used to drive the wheels by driving the wheels. However, high energy is required to drive the vehicle, It is essential.

배터리는 충전과 방전을 반복할 수 있는 2차 전지가 사용되는데 통상적으로는 섭씨 40도 이상의 고온과 섭씨 0도 이하의 저온에서는 제 성능을 발휘하지 못하고, 그러한 환경에서 충전과 방전이 반복되면 배터리의 수명도 단축되는 결과로 이어진다. 전기자동차의 성능과 수명은 결국 이 배터리의 수명에 의해 좌우되므로, 배터리에서 발생하는 열을 관리하고 주변 환경의 변화에 따라 배터리를 최적의 온도로 유지시켜 주는 것이 전기 자동차에 있어 중요한 과제로 부각되었다. A secondary battery capable of repeatedly charging and discharging is used for a battery. Normally, the battery does not perform at a high temperature of 40 degrees Celsius or less and a low temperature of 0 degree Celsius or lower. When charging and discharging are repeated in such an environment, Resulting in a shortened life span. Since the performance and lifetime of an electric vehicle are ultimately dependent on the life of the battery, maintenance of the heat generated by the battery and maintenance of the battery at the optimum temperature in accordance with changes in the surrounding environment have become an important challenge for electric vehicles .

차량용 배터리의 온도조절을 위해 종래에는 공기냉각방식, 에어컨 냉매 방식, 칠러를 이용하는 방식 등을 사용하였다. Conventionally, air cooling, air conditioner refrigerant, and chiller were used for temperature control of the battery of a vehicle.

공기냉각방식은 기존의 차량 에어컨 시스템과 연계하여 공기의 흐름으로 배터리의 온도를 관리하는 시스템으로, 기존의 시스템을 이용하므로 시스템을 단순화 할 수 있는 장점이 있으나 승객이 탑승하는 캐빈룸(Cabin room)의 온도에 의존하게 되므로 배터리의 온도조절이 자유롭지 못하고, 공기순환을 이용하기 때문에 냉각효율이 뛰어나지 못한 단점이 있다. The air cooling system is a system that manages the temperature of the battery by the flow of air in conjunction with the existing vehicle air conditioning system. It has the merit of simplifying the system because it uses the existing system, but the cabin room on which the passenger boarded, The temperature of the battery is not freely controlled and the cooling efficiency is not excellent due to the use of the air circulation.

칠러를 이용한 열관리 방식은 온도조절을 위한 파이프를 통해 배터리에 냉각수를 흘려보내고 칠러에서는 냉각수와 차량 에어컨 시스템 사이의 열 교환을 통하여 온도조절을 가능하게 하는 방식이다. 공기냉각방식과 달리 냉각수 순환에 의하기 때문에 냉각 효율이 좋고, 냉매 방식에 비해서는 승온이 가능하다는 장점이 있으나, 여전히 차량 에어컨 시스템과 연동해야 하는 한계와, 냉각수와 파이프, 펌프, 칠러 등의 시스템을 갖추어야 하므로 중량과 비용이 증가하는 문제점이 있다. The thermal management method using chiller is to cool the water to the battery through the pipe for temperature control and to control the temperature through the heat exchange between the cooling water and the vehicle air-conditioning system. Unlike the air cooling system, the cooling system is advantageous in cooling efficiency due to the circulation of the cooling water and the temperature can be raised compared with the refrigerant system. However, there is still a limit to interlock with the vehicle air conditioning system and a system of cooling water, pipe, pump, There is a problem that weight and cost are increased.

이러한 종래의 냉각방식들은 주로 차량의 에어컨 시스템과 연동되므로 독립적인 시스템 구성이 어려운 한계가 있고, 또한 일반적으로 차량 에어컨 시스템은 차량의 앞쪽에 위치하고 배터리는 캐빈룸 뒤편에 위치하는 것도 냉각 시스템의 레이아웃이 복잡해지는 요인이 된다. Since the conventional cooling methods are mainly interlocked with the air conditioning system of the vehicle, independent system configuration is difficult. Also, the vehicle air conditioner system is located in front of the vehicle and the battery is located behind the cabin room. It becomes a complicated factor.

또한 배터리 온도조절을 위한 칠러나 승온을 위한 코일, 냉각수 순환을 위한 펌프와 파이프설치 등은 배터리 시스템의 소형화를 어렵게 하고, 결과적으로 차량의 공간활용도를 낮추고 에너지효율도 떨어뜨리는 원인이 된다. In addition, the chiller for temperature control of the battery, the coil for raising the temperature, and the pump and pipe installation for the circulation of the cooling water make it difficult to miniaturize the battery system and consequently lower the space utilization and energy efficiency of the vehicle.

본 기술과 관련된 선행문헌으로 한국공개특허 제10-2017-0018715호(‘전기자동차용 배터리 온도조절 시스템 및 그 방법’)가 있다. 이 기술은 전기자동차용 고용량 배터리의 모듈 별 온도조절 시스템 및 방법에 관하여 개시하고 있다. 그러나 이 기술은 열전소자, 냉각팬 및 냉각파이프를 이용하여 배터리의 모듈 별 온도를 조절하는 것으로 열전소자가 접촉하지 않고 있는 배터리 셀의 온도조절 기능이 떨어지는 곳에 냉각파이프를 추가 시켜 온도를 조절해 소형화가 어려운 문제점이 있다. Korean Patent Laid-Open No. 10-2017-0018715 (" Battery Temperature Control System for Electric Vehicles ") is a prior art related to this technology. This technology discloses a module-specific temperature control system and method for high capacity batteries for electric vehicles. However, this technology uses a thermoelectric element, a cooling fan, and a cooling pipe to control the temperature of each module of the battery. By adding a cooling pipe to the temperature control function of the battery cell where the thermoelectric device is not in contact, There is a difficult problem.

본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는 열전소자 및 블로우팬을 이용하여 폐루프 구조를 가진 공기 가열 및 냉각 회로를 구성하여 일정 수준의 온도와 절대습도를 일정하게 유지하는 배터리 자동온도제어 장치 및 방법을 제공하는 것이다. An object of the present invention is to provide an apparatus and method for automatic temperature control of a battery that maintains constant temperature and absolute humidity constant by constructing an air heating and cooling circuit having a closed loop structure using a thermoelectric element and a blow fan .

본 발명이 해결하고자 하는 다른 기술적 과제는 일부의 배터리 모듈에서 발생한 폭발이나 진동이 다른 배터리 모듈로 전달되는 것을 최소화할 수 있는 배터리 모듈을 제공하는 것이다. It is another object of the present invention to provide a battery module capable of minimizing the transmission of explosion or vibration generated in some battery modules to other battery modules.

상기와 같은 기술적 과제를 해결하기 위해, 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 자동온도제어 장치는 복수개의 배터리 셀을 포함하는 내부 케이스; 상기 배터리 셀의 온도를 측정하는 온도센서; 상기 내부 케이스의 공기를 배출하는 제1 블로우팬; 상기 제1 블로우팬에 의해 배출된 상기 내부 케이스의 공기가 이동하는 덕트; 상기 덕트로부터 흡입된 상기 공기를 가열 또는 냉각시키는 열전소자; 상기 열전소자를 통해 가열 또는 냉각된 공기를 상기 내부 케이스의 내부로 불어 넣어주는 제2 블로우팬; 및 상기 온도센서로 부터 획득한 상기 배터리 셀의 온도에 상응하여 상기 열전소자, 상기 제1 블로우팬 및 상기 제2 블로우팬 중 적어도 어느 하나를 제어하는 제어부를 포함한다. According to an aspect of the present invention, there is provided an apparatus for controlling automatic temperature of a battery, including: an inner case including a plurality of battery cells; A temperature sensor for measuring a temperature of the battery cell; A first blow fan for discharging the air in the inner case; A duct through which the air in the inner case discharged by the first blow fan moves; A thermoelectric element for heating or cooling the air sucked from the duct; A second blow fan blowing air heated or cooled through the thermoelectric element into the interior of the inner case; And a controller for controlling at least one of the thermoelectric element, the first blow fan, and the second blow fan in accordance with the temperature of the battery cell obtained from the temperature sensor.

또한, 상기 열전소자의 일면과 상기 내부 케이스의 일면에 직접적으로 접촉하는 방열핀을 더 포함한다. The heat dissipating fin further includes a heat dissipating fin directly contacting one surface of the thermoelectric element and one surface of the inner case.

본 발명의 다른 실시예에 따른 배터리 모듈은 상술한 배터리 자동온도제어 장치를 둘러싸고 있는 외부 케이스를 포함하되, 상기 배터리 자동온도제어 장치와 상기 외부 케이스 사이에 난연재와 방진재 중 적어도 어느 하나가 충진될 수 있다. A battery module according to another embodiment of the present invention includes an outer case surrounding the battery automatic temperature control device, wherein at least one of a flame retardant material and a dustproof material may be filled between the battery automatic temperature control device and the outer case have.

본 발명 또 다른 실시예에 따른 배터리 자동온도제어 방법은 온도센서를 통해 배터리 셀의 온도를 측정하는 단계; 상기 셀의 온도가 최저 온도보다 낮거나 최고 온도보다 높은 경우 내부 케이스의 공기를 제1 블로우팬에 의해 덕트로 배출하는 단계; 상기 셀의 온도가 최저 온도보다 낮은 경우 열전소자를 통해 상기 덕트로부터 흡입된 공기를 가열시키고 상기 셀의 온도가 최고 온도보다 높은 경우 열전소자를 통해 상기 덕트로부터 흡입된 공기를 냉각시키는 단계; 및 상기 가열 또는 냉각된 공기를 제2 블로우팬에 의해 상기 내부 케이스로 불어 넣어주는 단계를 포함한다. According to another aspect of the present invention, there is provided an automatic temperature control method for a battery, including: measuring a temperature of a battery cell through a temperature sensor; Discharging the air in the inner case to the duct by the first blow fan when the temperature of the cell is lower than the minimum temperature or higher than the maximum temperature; Heating the air sucked from the duct through the thermoelectric device when the temperature of the cell is lower than the minimum temperature and cooling the air sucked from the duct through the thermoelectric device when the temperature of the cell is higher than the maximum temperature; And blowing the heated or cooled air into the inner case by a second blow fan.

또한, 상기 열전소자의 일면과 상기 내부 케이스의 일면에 직접적으로 접촉하는 방열핀을 통해 상기 열전소자의 가열 또는 냉각 상태를 상기 내부 케이스의 내부로 전달하는 단계를 더 포함한다. The method may further include the step of transferring the heating or cooling state of the thermoelectric element to the inside of the inner case through one side of the thermoelectric element and the side of the inner case through the radiating fin directly contacting the one side of the inner case.

상기와 같은 본 발명은 열전소자 및 블로우팬을 이용하여 폐루프 구조를 가진 공기 가열 및 냉각 회로를 구성하여 온도와 절대습도를 일정하게 유지하는 효과가 있다. The present invention has the effect of maintaining a constant temperature and absolute humidity by constituting an air heating and cooling circuit having a closed loop structure by using a thermoelectric element and a blow fan.

또한, 본 발명은 냉각 파이프 없이 열전소자 및 블로우팬을 이용해 온도를 조절할 수 있어 소형화가 가능한 효과가 있다. In addition, the present invention has an effect that the temperature can be controlled by using a thermoelectric element and a blow fan without a cooling pipe, thereby enabling miniaturization.

아울러, 본 발명은 배터리 자동온도제어 장치와 이를 둘러싸고 있는 외부 케이스 사이에 난연재 또는 방진재가 충진되어 있어 일부의 배터리 모듈에서 발생한 폭발이나 진동이 다른 배터리 모듈로 전달되는 것을 최소화할 수 있는 효과가 있다. In addition, since the flame-retardant material or the dustproof material is filled between the battery automatic temperature control device and the outer case surrounding the battery automatic temperature control device, explosion or vibration generated in some battery modules can be minimized.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 배터리 자동온도제어 장치의 구성도이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 배터리 자동온도제어 방법의 순서도이다.
도 3은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 배터리 자동온도제어장치를 포함한 배터리 모듈의 구성도이다.1 is a block diagram of a battery automatic temperature control apparatus according to an embodiment of the present invention.
2 is a flowchart of a method for controlling automatic temperature of a battery according to an embodiment of the present invention.
3 is a block diagram of a battery module including an automatic battery temperature control device according to a preferred embodiment of the present invention.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러가지 실시예를 가질 수 있는바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. While the invention is susceptible to various modifications and alternative forms, specific embodiments thereof are shown by way of example in the drawings and will herein be described in detail. It should be understood, however, that the invention is not intended to be limited to the particular embodiments, but includes all modifications, equivalents, and alternatives falling within the spirit and scope of the invention.

제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 해당 구성요소들은 이와 같은 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 이 용어들은 하나의 구성요소들을 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. Terms including ordinals such as first, second, etc. may be used to describe various elements, but the elements are not limited by such terms. These terms are used only to distinguish one component from another.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 '연결되어' 있다거나, 또는 '접속되어' 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 '직접 연결되어' 있다거나, '직접 접속되어' 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. When an element is referred to as being "connected" or "connected" to another element, it may be directly connected or connected to the other element, but other elements may be present in between . On the other hand, when an element is referred to as being "directly connected" or "directly connected" to another element, it should be understood that there are no other elements in between.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, '포함한다' 또는 '가지다' 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다. The terminology used in this application is used only to describe a specific embodiment and is not intended to limit the invention. The singular expressions include plural expressions unless the context clearly dictates otherwise. In this application, the terms "comprises", "having", and the like are used to specify that a feature, a number, a step, an operation, an element, a component, or a combination thereof, But do not preclude the presence or addition of one or more other features, integers, steps, operations, elements, components, or combinations thereof.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 배터리 자동온도제어 장치의 구성도이다. 1 is a block diagram of a battery automatic temperature control apparatus according to an embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 배터리 자동온도제어 장치(100)는 배터리 셀(110), 내부 케이스(120), 온도센서(130), 제1 블로우팬(140), 덕트(150), 열전소자(160), 제2 블로우팬(170), 제어부(180) 및 방열핀(190)을 포함한다. 1, a battery automatic temperature control apparatus 100 includes a battery cell 110, an inner case 120, a temperature sensor 130, a first blow fan 140, a duct 150, a thermoelectric element 160 A second blow fan 170, a controller 180, and a radiating fin 190.

배터리 셀(110)은 전기 에너지를 저장하기 위해 제공되는 하나 이상의 전기 셀을 포함하는 것으로, 전기자동차나 하이브리드 자동차에 전원을 공급한다. The battery cell 110 includes one or more electric cells provided for storing electric energy, and supplies power to an electric vehicle or a hybrid vehicle.

내부 케이스(120)는 직렬 또는 병렬로 연결된 복수의 배터리 셀(110)들을 둘러싸고 있는 하우징이다. The inner case 120 is a housing surrounding a plurality of battery cells 110 connected in series or in parallel.

온도센서(130)는 배터리 셀(110)의 온도를 측정하기 위한 센서로 내부 케이스(120)에 포함되어 있는 복수의 배터리 셀(110)의 실시간 온도를 측정하고 제어부(180)에 배터리 셀(110)의 온도를 전송한다. The temperature sensor 130 is a sensor for measuring the temperature of the battery cell 110. The temperature sensor 130 measures a real time temperature of a plurality of battery cells 110 included in the inner case 120, ). ≪ / RTI >

제1 블로우팬(140)은 내부 케이스(120)의 일면에 연결되어 있으며, 내부 케이스(120) 내부의 공기를 배출한다. The first blow fan 140 is connected to one surface of the inner case 120 and discharges the air inside the inner case 120.

제1 블로우팬(140)은 배터리 셀(110)의 온도가 설정된 최고 온도보다 높거나 최저 온도보다 낮을 경우 제어부(180)의 제어에 의해 내부 케이스(120)의 공기를 배출한다. The first blow fan 140 discharges the air in the inner case 120 under the control of the control unit 180 when the temperature of the battery cell 110 is higher than the set maximum temperature or lower than the set minimum temperature.

덕트(150)는 제1 블로우팬(140)와 일면이 연결되어 있으며, 제1 블로우팬(140)에 의해 배출된 내부 케이스(120)의 공기가 이동하는 통로이다. 덕트(150)는 밀폐성을 가지고 있어 항온 및 항습을 유지할 수 있다. The duct 150 is connected to one side of the first blow fan 140 and is a passage through which air in the inner case 120 discharged by the first blow fan 140 moves. The duct 150 has airtightness and can maintain constant temperature and humidity.

열전소자(160)는 반도체의 펠티에 효과를 이용한 것으로, 반도체의 PN접합을 사용하여 전류를 흘려주면 한쪽 면은 냉각되어 열을 흡수하고 반대면은 발열이 되는 소자이다. The thermoelectric element 160 uses a peltier effect of a semiconductor. When a current is flowed by using a pn junction of a semiconductor, one side is cooled to absorb heat, and the other side is a heat element.

열전소자(160)는 덕트(150)와 일면이 연결되어 있으며, 제어부(180)에 의해 덕트(150)로부터 흡입된 공기를 발열모드로 전환하여 가열시키거나 흡열모드로 전환하여 냉각시킨다. The thermoelectric element 160 is connected to one side of the duct 150. The control unit 180 converts the air sucked from the duct 150 into a heat generating mode to heat or cool the heat absorbing mode.

제2 블로우팬(170)은 열전소자(160) 및 내부 케이스(120)의 일면에 연결되어 있으며, 열전소자(160)를 통해 가열 또는 냉각된 공기를 내부 케이스(120)의 내부로 공급한다. The second blow fan 170 is connected to one side of the thermoelectric element 160 and the inner case 120 and supplies the air heated or cooled through the thermoelectric element 160 to the inside of the inner case 120.

제어부(180)는 온도센서(130)에 의해 측정한 배터리 셀(110)의 온도에 따라 열전소자(160)에 흐르는 전류의 방향을 바꾸어 열전소자(160)를 흡열 또는 발열모드로 전환한다. 또한, 제어부(180)은 제1 블로우팬(140) 및 제2 블로우팬(170)을 제어하여 내부 케이스(120)의 공기를 배출하거나 또는 내부 케이스(120)에 공기를 불어 넣어준다. The control unit 180 changes the direction of the current flowing in the thermoelectric device 160 according to the temperature of the battery cell 110 measured by the temperature sensor 130 to convert the thermoelectric device 160 into the heat absorbing or heat generating mode. The control unit 180 controls the first blow fan 140 and the second blow fan 170 to discharge the air in the inner case 120 or blow air into the inner case 120.

방열핀(190)은 열전소자(160)의 일면과 내부 케이스(120)의 일면에 직접적으로 접촉하고 있어 열전소자(160)의 현재 온도 상태(가열 또는 냉각 상태)를 내부 케이스(120)의 내부로 전달한다. The radiating fin 190 directly contacts one surface of the thermoelectric element 160 and one surface of the inner case 120 so that the current temperature state (heating or cooling state) of the thermoelectric element 160 is transferred to the inside of the inner case 120 .

도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 배터리 자동온도제어 방법의 순서도이다. 2 is a flowchart of a method for controlling automatic temperature of a battery according to an embodiment of the present invention.

도 2를 참조하면, S210단계에서 온도센서(130)는 배터리 셀(110)의 온도를 측정해 제어부(180)로 전송한다. Referring to FIG. 2, in step S210, the temperature sensor 130 measures the temperature of the battery cell 110 and transmits the measured temperature to the controller 180. FIG.

S220단계에서 제어부(180)는 설정된 최고온도와 온도센서(130)를 통해 측정된 배터리 셀(110)의 온도를 비교하여 베터리 셀(110)의 온도가 설정된 최고온도보다 높을 경우 S230단계로 진행하고, 설정된 최고온도보다 낮을 경우 S260단계로 진행한다. In step S220, the controller 180 compares the set maximum temperature with the temperature of the battery cell 110 measured through the temperature sensor 130. If the temperature of the battery cell 110 is higher than the predetermined maximum temperature, the controller 180 proceeds to step S230 If it is lower than the set maximum temperature, the process proceeds to step S260.

S230단계에서 제어부(180)는 제1 블로우팬(140)을 작동시켜 내부 케이스(130)의 내부 공기를 배출시킨다. 이때 배출된 공기는 제1 블로우팬(140)과 연결된 덕트(150)를 통해 이동하게 된다. In step S230, the controller 180 operates the first blow fan 140 to discharge the air inside the inner case 130. At this time, the discharged air moves through the duct 150 connected to the first blow fan 140.

S240단계에서 제어부(180)는 열전소자(160)를 흡열모드로 전환하여 덕트(150)를 통해 이송된 공기를 냉각시킨다. In step S240, the control unit 180 converts the thermoelectric element 160 into the heat absorbing mode to cool the air conveyed through the duct 150. [

S250단계에서 제어부(180)는 제2 블로우팬(170)을 작동시켜 열전소자(160)를 통해 냉각된 공기를 내부 케이스(130)의 내부로 불어 넣는다. The controller 180 operates the second blow fan 170 to blow the air cooled through the thermoelectric element 160 into the interior of the inner case 130 in step S250.

또한, S250단계에서 제어부(180)는 열전소자(160)의 일면과 내부 케이스(120)의 일면에 직접적으로 접촉하고 있는 방열핀(190)을 통해 열전소자(160)의 냉각 상태를 내부로 직접 전달한 후 S210단계 내지 S290단계를 진행한다. The control unit 180 directly transmits the cooling state of the thermoelectric element 160 to the inside through the radiating fins 190 directly contacting one surface of the thermoelectric element 160 and one surface of the inner case 120 in step S250 Thereafter, steps S210 to S290 are performed.

S260단계에서 제어부(180)는 설정된 최저온도와 온도센서(130)를 통해 측정된 배터리 셀(110)의 온도를 비교하여 배터리 셀(110)의 온도가 설정된 최저온도보다 낮을 경우 S270단계로 진행하고, 설정된 최저온도보다 높을 경우 배터리 자동온도제어 장치의 작동을 종료한다. In step S260, the controller 180 compares the set minimum temperature with the temperature of the battery cell 110 measured through the temperature sensor 130. If the temperature of the battery cell 110 is lower than the set minimum temperature, the controller 180 proceeds to step S270 , And when the temperature is higher than the set minimum temperature, the operation of the battery automatic temperature control device is terminated.

S270단계에서 제어부(180)는 제1 블로우팬(140)을 작동시켜 내부 케이스(120)의 내부 공기를 배출시킨다. 이때 배출된 공기는 제1 블로우팬(140)과 연결된 덕트(150)를 통해 이동하게 된다. In step S270, the controller 180 operates the first blow fan 140 to discharge the air inside the inner case 120. At this time, the discharged air moves through the duct 150 connected to the first blow fan 140.

S280단계에서 제어부(180)는 열전소자(160)를 발열모드로 전환하여 덕트(150)를 통해 이송된 공기를 가열시킨다. In step S280, the control unit 180 converts the thermoelectric element 160 into the heating mode, and heats the air conveyed through the duct 150. [

S290단계에서 제어부(180)는 제2 블로우팬(170)을 작동시켜 열전소자(160)를 통해 가열된 공기를 내부 케이스(120)의 내부로 불어 넣는다. In step S290, the controller 180 operates the second blow fan 170 to blow the air heated by the thermoelectric element 160 into the interior of the inner case 120.

또한, S290단계에서 제어부(180)는 열전소자(160)의 일면과 내부 케이스(120)의 일면에 직접적으로 접촉하고 있는 방열핀(190)을 통해 열전소자(160)의 가열 상태를 내부로 직접 전달한 후 S210단계 내지 S290단계를 진행한다. The control unit 180 directly transmits the heating state of the thermoelectric element 160 to the inside through the radiating fin 190 directly contacting one surface of the thermoelectric element 160 and one surface of the inner case 120 in step S290 Thereafter, steps S210 to S290 are performed.

도 3은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 배터리 자동온도제어 장치를 포함한 배터리 모듈의 구성도이다. 3 is a block diagram of a battery module including an automatic battery temperature control device according to a preferred embodiment of the present invention.

도 3을 참조하면, 배터리 모듈(300-1, 300-2, 300-3, 300-n)은 배터리 자동 온도제어장치(100), 외부 케이스(310) 및 충진제(320)를 포함한다. Referring to FIG. 3, the battery modules 300-1, 300-2, 300-3, and 300-n include a battery automatic temperature controller 100, an external case 310, and a filler 320.

배터리 모듈(300-1)은 배터리 자동온도제어 장치(100)를 둘러싸고 있는 외부 케이이스(310)를 포함하여 구성된다. 배터리 자동온도제어 장치와 외부 케이스(310) 사이에는 난연재와 방진재 중 적어도 어느 하나의 충진제(320)로 충진되어 있어 일부의 배터리 모듈(300-1)에서 발생한 폭발이나 진동이 다른 배터리 모듈(300-2, 300-3, 300-n)로 전달되는 것을 최소화할 수 있다. The battery module 300-1 includes an external casing 310 surrounding the battery automatic temperature control device 100. [ Between the battery automatic temperature control device and the outer case 310 is filled with a filler 320 of at least one of a flame retardant material and a dustproof material so that explosion or vibration generated in a part of the battery module 300-1 2, 300-3, 300-n).

이상에서 본 발명에 따른 실시예들이 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 발명의 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 범위의 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 다음의 청구범위에 의해서 정해져야 할 것이다. While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments. . Accordingly, the true scope of the present invention should be determined by the following claims.

110 : 배터리 셀 120 : 내부 케이스
130 : 온도센서 140 : 제1 블로우팬
150 : 덕트 160 : 열전소자
170 : 제2 블로우팬 180 : 제어부
190 : 방열핀 110: battery cell 120: inner case
130: Temperature sensor 140: First blow fan
150: duct 160: thermoelectric element
170: second blow fan 180:
190: heat sink fin

Claims (5)

복수개의 배터리 셀을 포함하는 내부 케이스;
상기 배터리 셀의 온도를 측정하는 온도센서;
상기 내부 케이스의 공기를 배출하는 제1 블로우팬;
상기 제1 블로우팬에 의해 배출된 상기 내부 케이스의 공기가 이동하는 덕트;
상기 덕트로부터 흡입된 상기 공기를 가열 또는 냉각시키는 열전소자;
상기 열전소자를 통해 가열 또는 냉각된 공기를 상기 내부 케이스의 내부로 불어 넣어주는 제2 블로우팬; 및
상기 온도센서로부터 획득한 상기 배터리 셀의 온도에 상응하여 상기 열전소자, 상기 제1 블로우팬 및 상기 제2 블로우팬 중 적어도 어느 하나를 제어하는 제어부;를 포함하는 것
을 특징으로 하는 배터리 자동온도제어 장치.
An inner case including a plurality of battery cells;
A temperature sensor for measuring a temperature of the battery cell;
A first blow fan for discharging the air in the inner case;
A duct through which the air in the inner case discharged by the first blow fan moves;
A thermoelectric element for heating or cooling the air sucked from the duct;
A second blow fan blowing air heated or cooled through the thermoelectric element into the interior of the inner case; And
And a controller for controlling at least one of the thermoelectric element, the first blow fan, and the second blow fan in accordance with the temperature of the battery cell acquired from the temperature sensor
And a battery temperature sensor for detecting a temperature of the battery.
제1항에 있어서,
상기 열전소자의 일면과 상기 내부 케이스의 일면에 직접적으로 접촉하는 방열핀;을 더 포함하는 것
을 특징으로 하는 배터리 자동온도제어 장치.
The method according to claim 1,
And a radiating fin directly contacting one surface of the thermoelectric element and one surface of the inner case
And a battery temperature sensor for detecting a temperature of the battery.
제1항 또는 제2항의 배터리 자동온도제어 장치를 둘러싸고 있는 외부 케이스를 포함하되, 상기 배터리 자동온도제어 장치와 상기 외부 케이스 사이에 난연재와 방진재 중 적어도 어느 하나가 충진된 것
을 특징으로 하는 배터리 모듈.
A battery pack comprising: an outer case surrounding the battery automatic temperature control device of claim 1 or 2, wherein at least one of a flame retardant material and a dustproof material is filled between the battery automatic temperature control device and the outer case
And a battery module.
온도센서를 통해 배터리 셀의 온도를 측정하는 단계;
상기 셀의 온도가 최저 온도보다 낮거나 최고 온도보다 높은 경우 내부 케이스의 공기를 제1 블로우팬에 의해 덕트로 배출하는 단계;
상기 셀의 온도가 최저 온도보다 낮은 경우 열전소자를 통해 상기 덕트로부터 흡입된 공기를 가열시키고, 상기 셀의 온도가 최고 온도보다 높은 경우 열전소자를 통해 상기 덕트로부터 흡입된 공기를 냉각시키는 단계; 및
상기 가열 또는 냉각된 공기를 제2 블로우팬에 의해 상기 내부 케이스로 불어 넣어주는 단계;를 포함하는 것
을 특징으로 하는 배터리 자동온도제어 방법.
Measuring a temperature of the battery cell through a temperature sensor;
Discharging the air in the inner case to the duct by the first blow fan when the temperature of the cell is lower than the minimum temperature or higher than the maximum temperature;
Heating the air sucked from the duct through the thermoelectric device when the temperature of the cell is lower than the minimum temperature and cooling the air sucked from the duct through the thermoelectric device when the temperature of the cell is higher than a maximum temperature; And
And blowing the heated or cooled air into the inner case by the second blow fan
Wherein the temperature of the battery is controlled by a temperature sensor.
제4항에 있어서,
상기 열전소자의 일면과 상기 내부 케이스의 일면에 직접적으로 접촉하는 방열핀을 통해 상기 열전소자의 가열 또는 냉각 상태를 상기 내부 케이스의 내부로 전달하는 단계;를 더 포함하는 것
을 특징으로 하는 배터리 자동온도제어 방법. 5. The method of claim 4,
And transferring the heating or cooling state of the thermoelectric element to the inside of the inner case through one side of the thermoelectric element and the side of the inner case through the radiating fin directly contacting the one side of the inner case
Wherein the temperature of the battery is controlled by a temperature sensor.
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