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KR102602919B1 - 차량의 고전압 배터리 시스템 냉각 덕트 - Google Patents

차량의 고전압 배터리 시스템 냉각 덕트 Download PDF

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KR102602919B1
KR102602919B1 KR1020180154108A KR20180154108A KR102602919B1 KR 102602919 B1 KR102602919 B1 KR 102602919B1 KR 1020180154108 A KR1020180154108 A KR 1020180154108A KR 20180154108 A KR20180154108 A KR 20180154108A KR 102602919 B1 KR102602919 B1 KR 102602919B1
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김경호
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Abstract

본 발명은 차량 실내를 향해 개구된 유입구를 형성한 덕트바디와; 상기 덕트바디의 유입구 맞은편에 상기 유입구를 통해 유입된 공기를 고전압 배터리를 향해 공급하도록 형성된 유출구와; 상기 유입구와 유출구 사이의 공기의 흐름은 허용하면서도, 상기 유입구와 유출구가 직선적으로 연통되는 것을 제한하도록, 상기 유입구와 유출구 사이에 형성된 차단격벽을 포함하여 구성된다.

Description

차량의 고전압 배터리 시스템 냉각 덕트{COOLING DUCT FOR HIGH VOLTAGE BATTERY SYSTEM OF VEHICLE}
본 발명은 차량에 탑재되는 고전압 배터리 시스템의 냉각을 위한 덕트 구조에 관한 기술이다.
하이브리드 차량이나 전기차 또는 플러그인 하이브리드 차량 등 모터에 의해 차량의 구동력을 발생시키는 차량에는 상기 모터에 전력을 공급하기 위한 고전압 배터리가 장착되고, 상기 고전압 배터리에서 발생되는 열을 효과적으로 냉각시키기 위한 냉각장치가 구비된다.
상기 고전압 배터리의 냉각에는 수냉식과 공냉식이 모두 사용되고 있지만, 공냉식 냉각 방식이 비교적 간단하고 경량이어서 더 많이 사용되고 있으며, 상기한 바와 같은 공냉식 냉각에는 고전압 배터리의 냉각에 필요한 공기를 흡입하기 위한 흡입덕트와 고전압 배터리를 냉각시킨 공기를 배출하기 위한 배출덕트가 필요하다.
상기 흡입덕트는 차량의 실내로부터 공기를 흡입하도록 실내를 향하여 개구되어 있으며, 배출덕트는 차량의 외부로 공기를 배출할 수 있도록 통상 차량 외부를 향해 개구된 구조이다.
한편, 상기한 바와 같은 고전압 배터리의 전기를 사용해서 모터를 구동하기 위해서는 인버터(INVERTER)가 사용되며, 상기 인버터는 스위칭 소자의 빠른 스위칭을 통해 직류를 교류로 변환한다.
상기한 바와 같은 인버터의 스위칭 작용에 의해 전류 리플이 발생하게 되며, 발생된 전류 리플은 고전압 부품, 특히 차량 실내에 탑재된 고전압 배터리 시스템을 통과하면서 고주파 소음을 유발하며, 상기와 같이 발생된 고주파 소음은 상기 흡입덕트를 통해 차량 실내로 유입되면 탑승자의 불쾌감을 유발하여 차량의 상품성이 저하되는 문제가 있다.
상기 발명의 배경이 되는 기술로서 설명된 사항들은 본 발명의 배경에 대한 이해 증진을 위한 것일 뿐, 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 이미 알려진 종래기술에 해당함을 인정하는 것으로 받아들여져서는 안 될 것이다.
KR 1020120061666 A
본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 고전압 배터리에서 발생되는 고주파 소음이 흡입덕트를 통해 차량 실내로 유입되는 것을 효과적으로 방지할 수 있도록 하여, 탑승자의 불쾌감 유발을 방지하고 차량의 상품성을 향상시킬 수 있도록 한 차량의 고전압 배터리 시스템 냉각 덕트를 제공함에 그 목적이 있다.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명 차량의 고전압 배터리 시스템 냉각 덕트는
차량 실내를 향해 개구된 유입구를 형성한 덕트바디와;
상기 덕트바디의 유입구 맞은편에 상기 유입구를 통해 유입된 공기를 고전압 배터리를 향해 공급하도록 형성된 유출구와;
상기 유입구와 유출구 사이의 공기의 흐름은 허용하면서도, 상기 유입구와 유출구가 직선적으로 연통되는 것을 제한하도록, 상기 유입구와 유출구 사이에 형성된 차단격벽;
을 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.
상기 차단격벽은 상기 유입구에 대하여 경사진 직선의 형상으로 형성될 수 있다.
상기 차단격벽은 상기 유입구에 대하여 35°내지 55° 기울어진 형상으로 형성될 수 있다.
상기 차단격벽은 상기 유입구와의 최단거리가 40mm 내지 60mm 이격되어 형성될 수 있다.
상기 차단격벽은 일단이 상기 덕트바디의 내측면에 연결되고, 타단은 상기 덕트바디의 내측면과 이격된 상태로 형성될 수 있다.
상기 덕트바디에는 상기 차단격벽과 상기 유입구 사이에 함몰부가 형성되어 상기 유입구로부터 유출구를 향한 공기의 유동 경로를 곡선적으로 형성하도록 할 수 있다.
상기 덕트바디의 함몰부는 상기 차단격벽이 상기 덕트바디의 내측면과 이격된 쪽에 형성되어, 상기 유입구를 통해 유입된 공기가 상기 함몰부와 차단격벽을 통해 'S'자형 굴곡을 따라 유동하도록 구성될 수 있다.
상기 덕트바디의 유출구에는 공기의 관통이 가능한 흡음재가 설치될 수 있다.
본 발명은 고전압 배터리에서 발생되는 고주파 소음이 흡입덕트를 통해 차량 실내로 유입되는 것을 효과적으로 방지할 수 있도록 하여, 탑승자의 불쾌감 유발을 방지하고 차량의 상품성을 향상시킬 수 있도록 한다.
도 1은 본 발명에 따른 차량의 고전압 배터리 시스템 냉각 덕트를 도시한 도면,
도 2는 본 발명에 따른 차량의 고전압 배터리 시스템 냉각 덕트가 고전압 배터리 시스템에 장착된 상태를 도시한 도면,
도 3은 도 1의 냉각 덕트의 단면도,
도 4는 도 1의 냉각 덕트의 고주파 소음 차단 작용을 설명한 도면이다.
도 1 내지 도 4를 참조하면, 본 발명 차량의 고전압 배터리 시스템 냉각 덕트의 실시예는, 차량 실내를 향해 개구된 유입구(1)를 형성한 덕트바디(3)와; 상기 덕트바디(3)의 유입구(1) 맞은편에 상기 유입구(1)를 통해 유입된 공기를 고전압 배터리(7)를 향해 공급하도록 형성된 유출구(5)와; 상기 유입구(1)와 유출구(5) 사이의 공기의 흐름은 허용하면서도, 상기 유입구(1)와 유출구(5)가 직선적으로 연통되는 것을 제한하도록, 상기 유입구(1)와 유출구(5) 사이에 형성된 차단격벽(9)을 포함하여 구성된다.
즉, 본 발명의 냉각 덕트(11)는 고전압 배터리(7) 시스템의 냉각을 위해 차량의 실내로부터 공기를 흡입하기 위한 흡입덕트로서, 상기 덕트바디(3)에 형성된 유입구(1)와 유출구(5) 사이에 차단격벽(9)을 배치하여, 고전압 배터리(7)에서 발생된 직진성이 강한 고주파 소음이 상기 차단격벽(9)에 의해 차단되어 상기 유입구(1)를 통해 차량의 실내로 유입되는 것이 방지되도록 하는 것이다.
본 실시예에서 상기 차단격벽(9)은 상기 유입구(1)에 대하여 경사진 직선의 형상으로 형성되어 있다. 즉, 상기 차단격벽(9)은 도시된 바와 같이 상기 유입구(1)에 대하여 35°내지 55°범위로 기울어진 직선의 형상으로 형성된 것이다.
또한, 상기 차단격벽(9)은 상기 유입구(1) 중심과의 최단거리가 40mm 내지 60mm 이격되어 형성된 구조이다.
즉, 상기 차단격벽(9)이 상기 유입구(1)와는 일정한 거리를 두고 형성되는 것으로서, 상기 차단격벽(9)의 일단인 상단부가 상기 유입구(1)의 중심과 약 50mm 정도 이격되어 배치된 것이다.
상기 차단격벽(9)은 일단이 상기 덕트바디(3)의 내측면에 연결되고, 타단은 상기 덕트바디(3)의 내측면과 이격된 상태로 형성된다.
즉, 도 3에서 상기 차단격벽(9)의 상단은 상기 덕트바디(3)의 내측면에 연결된 상태로 일체로 형성되고, 하단은 상기 덕트바디(3)의 내측면과 이격되어 공기의 통로를 형성하는 상태인 것이다.
상기 덕트바디(3)에는 상기 차단격벽(9)과 상기 유입구(1) 사이에 함몰부(13)가 형성되어 상기 유입구(1)로부터 유출구(5)를 향한 공기의 유동 경로를 곡선적으로 형성한다.
즉, 도 3에서, 상기 덕트바디(3)의 함몰부(13)는 상기 차단격벽(9)이 상기 덕트바디(3)의 내측면과 이격된 쪽인 하측에 형성되어, 상기 유입구(1)를 통해 유입된 공기가 상기 함몰부(13)와 차단격벽(9)을 통해 'S'자형 굴곡을 따라 유동하도록 구성된 것이다.
따라서, 도 4에 예시된 바와 같이 고전압 배터리(7)를 냉각시키기 위한 공기의 유동은 상기 덕트바디(3)의 유입구(1)로부터 상기 S자형 굴곡을 따라 상기 유출구(5)로 이어져서, 상기 유출구(5) 쪽으로부터 입사되는 고주파 소음은 상기한 바와 같은 S자형 굴곡을 통과하지 못하고 상기 차단격벽(9)에 의해 차단되어 상기 유입구(1)를 통한 고주파 소음의 실내 유출이 방지되는 것이다.
한편, 상기 덕트바디(3)의 유출구(5)에는 공기의 관통이 가능한 흡음재(15)가 설치될 수 있다.
즉, 도 1에 예시한 바와 같이 상기 유출구(5)를 통하여 고전압 배터리(7)를 향하는 공기의 흐름은 허용하되, 상기 고전압 배터리(7) 쪽으로부터의 소음은 흡수할 수 있는 흡음재(15)를 상기 유출구(5)나 그 근처에 설치함으로써, 차량 실내로의 소음 전달을 보다 효과적으로 차단하도록 할 수 있는 것이다.
본 발명은 특정한 실시예에 관련하여 도시하고 설명하였지만, 이하의 특허청구범위에 의해 제공되는 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 한도 내에서, 본 발명이 다양하게 개량 및 변화될 수 있다는 것은 당업계에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 자명할 것이다.
1; 유입구
3; 덕트바디
5; 유출구
7; 고전압 배터리
9; 차단격벽
11; 냉각 덕트
13; 함몰부
15; 흡음재

Claims (8)

  1. 차량 실내를 향해 개구된 유입구를 형성한 덕트바디와;
    상기 덕트바디의 유입구 맞은편에 상기 유입구를 통해 유입된 공기를 고전압 배터리를 향해 공급하도록 형성된 유출구와;
    상기 유입구와 유출구 사이의 공기의 흐름은 허용하면서도, 상기 유입구와 유출구가 직선적으로 연통되는 것을 제한하도록, 상기 유입구와 유출구 사이에 형성된 차단격벽;
    을 포함하여 구성되고,
    상기 차단격벽은 상기 유입구와 유출구를 연결하는 공기 흐름의 경로 단면적을 국부적으로 축소시켰다가 회복시키도록 상기 공기 흐름의 경로를 향해 돌출되게 형성되어, 상기 유입구 쪽으로부터 입사되는 고주파 소음을 차단하도록 구성된 것
    을 특징으로 하는 차량의 고전압 배터리 시스템 냉각 덕트.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 차단격벽은 상기 유입구에 대하여 경사진 직선의 형상으로 형성된 것
    을 특징으로 하는 차량의 고전압 배터리 시스템 냉각 덕트.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 차단격벽은 상기 유입구에 대하여 35°내지 55° 기울어진 형상으로 형성된 것
    을 특징으로 하는 차량의 고전압 배터리 시스템 냉각 덕트.
  4. 청구항 2에 있어서,
    상기 차단격벽은 상기 유입구의 중심과의 최단거리가 40mm 내지 60mm 이격되어 형성된 것
    을 특징으로 하는 차량의 고전압 배터리 시스템 냉각 덕트.
  5. 청구항 2에 있어서,
    상기 차단격벽은 일단이 상기 덕트바디의 내측면에 연결되고, 타단은 상기 덕트바디의 내측면과 이격된 상태로 형성된 것
    을 특징으로 하는 차량의 고전압 배터리 시스템 냉각 덕트.
  6. 청구항 5에 있어서,
    상기 덕트바디에는 상기 차단격벽과 상기 유입구의 사이에 함몰부가 형성되어 상기 유입구로부터 유출구를 향한 공기의 유동 경로를 곡선적으로 형성하는 것
    을 특징으로 하는 차량의 고전압 배터리 시스템 냉각 덕트.
  7. 청구항 6에 있어서,
    상기 덕트바디의 함몰부는 상기 차단격벽이 상기 덕트바디의 내측면과 이격된 쪽에 형성되어, 상기 유입구를 통해 유입된 공기가 상기 함몰부와 차단격벽을 통해 'S'자형 굴곡을 따라 유동하도록 구성된 것
    을 특징으로 하는 차량의 고전압 배터리 시스템 냉각 덕트.
  8. 청구항 1에 있어서,
    상기 덕트바디의 유출구에는 공기의 관통이 가능한 흡음재가 설치된 것
    을 특징으로 하는 차량의 고전압 배터리 시스템 냉각 덕트.
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