(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
バッテリーラックの構造を定めるメインフレームと、
前記メインフレームの内部空間を複数の層に分割する空間分割フレームと、
前記内部空間に位置して前記空間分割フレームによって支持されるバッテリーモジュールと、
前記バッテリーモジュールの上端及び下端にそれぞれ設けられ、前記バッテリーモジュールの上面及び下面と一定角度をなして同じ方向に傾設される一対の冷媒ガイドプレートと、
前記メインフレームの側部に取り付けられ、少なくとも一部に流路スリットが形成された側部パネルと、を含み、
前記バッテリーモジュールは、前記複数の層のうち第１層に積載される第１バッテリーモジュールと、前記第１層と隣接した層であって前記第１層の下部に位置する第２層に積載される第２バッテリーモジュールと、を含み、
前記冷媒ガイドプレートは、前記第１バッテリーモジュールの上部に備えられる第１冷媒ガイドプレートと、前記第１バッテリーモジュールの下部に備えられる第２冷媒ガイドプレートと、前記第２バッテリーモジュールの上部に備えられる第３冷媒ガイドプレートと、前記第２バッテリーモジュールの下部に備えられる第４冷媒ガイドプレートと、を含み、
前記流路スリットは、前記側部パネルの幅方向の一側及び他側にそれぞれ形成されるバッテリー冷却システム。
【請求項２】
前記バッテリーモジュールが、少なくとも一部に形成される放熱スリットを備えることを特徴とする請求項１に記載のバッテリー冷却システム。
【請求項３】
前記放熱スリットが、前記バッテリーモジュールの少なくとも上面または下面に形成されることを特徴とする請求項２に記載のバッテリー冷却システム。
【請求項４】
前記第１冷媒ガイドプレートと第２冷媒ガイドプレートとは互いに平行であり、前記第３冷媒ガイドプレートと第４冷媒ガイドプレートとは互いに平行であることを特徴とする請求項１に記載のバッテリー冷却システム。
【請求項５】
前記第２冷媒ガイドプレートと第３冷媒ガイドプレートとが、互いに逆方向に傾いていることを特徴とする請求項４に記載のバッテリー冷却システム。
【請求項６】
前記第１冷媒ガイドプレート、第２冷媒ガイドプレート、第３冷媒ガイドプレート、及び第４冷媒ガイドプレートが、互いに同じ方向に傾いていることを特徴とする請求項１に記載のバッテリー冷却システム。
【請求項７】
前記第１冷媒ガイドプレート、第２冷媒ガイドプレート、第３冷媒ガイドプレート、及び第４冷媒ガイドプレートが、互いに平行であることを特徴とする請求項６に記載のバッテリー冷却システム。
【請求項８】
前記流路スリットが、
前記第１冷媒ガイドプレートと第１バッテリーモジュールの上面との間の空間に対応する領域に形成される第１流路スリットと、
前記第２冷媒ガイドプレートと第１バッテリーモジュールの下面との間の空間に対応する領域に形成される第２流路スリットと、
前記第３冷媒ガイドプレートと第２バッテリーモジュールの上面との間の空間に対応する領域に形成される第３流路スリットと、
前記第４冷媒ガイドプレートと第２バッテリーモジュールの下面との間の空間に対応する領域に形成される第４流路スリットと、を含むことを特徴とする請求項１に記載のバッテリー冷却システム。
【請求項９】
前記第１流路スリットが形成される領域と第２流路スリットが形成される領域の少なくとも１つの領域、及び前記第３流路スリットが形成される領域と第４流路スリットが形成される領域の少なくとも１つの領域に設けられる冷却ファンをさらに含むことを特徴とする請求項８に記載のバッテリー冷却システム。
【請求項１０】
前記メインフレームの上端部、正面部及び背面部にそれぞれ取り付けられる上部パネル、正面パネル及び背面パネルをさらに含むことを特徴とする請求項１に記載のバッテリー冷却システム。
【請求項１１】
前記正面パネルが、前記メインフレームにヒンジ結合されたドアであることを特徴とする請求項１０に記載のバッテリー冷却システム。
【請求項１２】
内部空間に積載されるバッテリーモジュールを冷却させるための構造を有するバッテリーラックであって、
前記バッテリーラックの構造を定めるメインフレームと、
前記メインフレームの内部空間を複数の層に分割する空間分割フレームと、
前記バッテリーモジュールの上端及び下端にそれぞれ設けられ、前記バッテリーモジュールの上面及び下面と一定角度をなして同じ方向に傾設される一対の冷媒ガイドプレートと、
前記メインフレームの側部に取り付けられ、少なくとも一部に流路スリットが形成された側部パネルを含み、
前記冷媒ガイドプレートは、前記複数の層のうち第１層に積載される第１バッテリーモジュールの上部に備えられる第１冷媒ガイドプレートと、前記第１バッテリーモジュールの下部に備えられる第２冷媒ガイドプレートと、前記第１層と隣接した層であって前記第１層の下部に位置する第２層に積載される第２バッテリーモジュールの上部に備えられる第３冷媒ガイドプレートと、前記第２バッテリーモジュールの下部に備えられる第４冷媒ガイドプレートと、を含み、
前記流路スリットは、前記側部パネルの幅方向の一側及び他側にそれぞれ形成されるバッテリーラック。
【請求項１３】
前記第１冷媒ガイドプレートと第２冷媒ガイドプレートとは互いに平行であり、前記第３冷媒ガイドプレートと第４冷媒ガイドプレートとは互いに平行であることを特徴とする請求項１２に記載のバッテリーラック。
【請求項１４】
前記第２冷媒ガイドプレートと第３冷媒ガイドプレートとが、互いに逆方向に傾いていることを特徴とする請求項１３に記載のバッテリーラック。
【請求項１５】
前記第１冷媒ガイドプレート、第２冷媒ガイドプレート、第３冷媒ガイドプレート、及び第４冷媒ガイドプレートが、互いに同じ方向に傾いていることを特徴とする請求項１２に記載のバッテリーラック。
【請求項１６】
前記第１冷媒ガイドプレート、第２冷媒ガイドプレート、第３冷媒ガイドプレート、及び第４冷媒ガイドプレートが、互いに平行であることを特徴とする請求項１５に記載のバッテリーラック。
【請求項１７】
前記流路スリットが、
前記第１冷媒ガイドプレートと第１バッテリーモジュールの上面との間の空間に対応する領域に形成される第１流路スリットと、
前記第２冷媒ガイドプレートと第１バッテリーモジュールの下面との間の空間に対応する領域に形成される第２流路スリットと、
前記第３冷媒ガイドプレートと第２バッテリーモジュールの上面との間の空間に対応する領域に形成される第３流路スリットと、
前記第４冷媒ガイドプレートと第２バッテリーモジュールの下面との間の空間に対応する領域に形成される第４流路スリットと、を含むことを特徴とする請求項１２に記載のバッテリーラック。
【請求項１８】
前記第１流路スリットが形成される領域と第２流路スリットが形成される領域の少なくとも１つの領域、及び前記第３流路スリットが形成される領域と第４流路スリットが形成される領域の少なくとも１つの領域に設けられる冷却ファンをさらに含むことを特徴とする請求項１７に記載のバッテリーラック。
【請求項１９】
前記メインフレームの上端部、正面部及び背面部にそれぞれ取り付けられる上部パネル、正面パネル及び背面パネルをさらに含むことを特徴とする請求項１２に記載のバッテリーラック。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、バッテリー冷却システム及びそれに適用されるバッテリーラックに関し、具体的にはＺタイプの冷却流路が導入されたバッテリー冷却システム及びそれに適用されるバッテリーラックに関する。
【０００２】
本出願は、２０１１年５月３１日出願の韓国特許出願第１０−２０１１−００５２２６２号及び２０１２年５月１５日出願の韓国特許出願第１０−２０１２−００５１６７８号に基づく優先権を主張し、該当出願の明細書及び図面に開示された内容は、すべて本出願に援用される。
【背景技術】
【０００３】
複数のバッテリーモジュールを積載するバッテリーラックは、略六面体状に製作されたフレームと、前記フレームを多層に分けてバッテリーモジュールを固設する複数の水平台と、前記フレームの側面、上面、下面、及び背面にそれぞれ固定される側面パネル、上部パネル、下部パネル、及び背面パネルと、前記フレームの正面部に取り付けられる開閉ドアまたは正面パネルと、を含む。
【０００４】
このようなバッテリーラックには、内部に積載されたバッテリーモジュールの温度を適正に維持するために所定の冷却装置が設けられる。冷却装置を取り付けるため、バッテリーラックの上部パネルと下部パネルには空気などの冷媒が通過するスリットが形成される。また、上部パネルと下部パネルにはそれぞれ冷媒吸込ダクトと冷媒排出ダクトが連結される。この状態で、冷媒吸込ダクト側に冷媒を強制的に吹き込んだり冷媒排出ダクトから冷媒を強制的に排出すれば、バッテリーラックの内部空間の上部から下部に冷媒の流れが生じ、上部から下部に向って流れる冷媒が水平台に固設されたバッテリーモジュール自体に形成されたチャネル（スリット）を通過するようになる。この過程でバッテリーモジュールで発生した熱が冷媒に吸収されて外部へと排出される。
【０００５】
図１は、上述した冷媒の流動方式が適用された従来のバッテリー冷却システムを示した概略図である。
【０００６】
図１を参照すれば、従来のバッテリー冷却システムは、上下に積層されたバッテリーモジュール２が積載されたバッテリーラック１にバッテリーモジュール２の上端から下端に向かう方向（矢印方向）に貫通する冷却流路が設けられた構造を有する。
【０００７】
この場合、異なる層に積載されたバッテリーモジュール２の間に温度偏差が生じ、冷却流路が長くなって差圧が相対的に大きく働き、相対的に大きい差圧は異なる層に積載されたバッテリーモジュール２の温度偏差をさらに増加させる要因として作用する。
【０００８】
バッテリーは、内部温度が特定温度を超えれば寿命が急激に低下する。したがって、上記のようにバッテリーラック１の異なる層に配置されたバッテリーモジュール２の間で発生する温度偏差は、バッテリーモジュール２の性能と寿命に悪影響を及ぼす。
【０００９】
したがって、バッテリーラックに積載されるバッテリーモジュール間の温度偏差を最小化するバッテリー冷却システムが切実に求められる実情である。
【００１０】
一方、従来のバッテリーラックは、車両の内部や送電施設など、一般のユーザなどはその外観や形態を見難い場所に位置する。しかし、電力貯蔵装置（Ｅｎｅｒｇｙ Ｓｔｏａｇｅ Ｓｙｓｔｅｍ）、電気自動車の充電装置などは家庭あるいは流動人口の多い場所に位置する可能性が高いので、冷却装置が取り付けられても外観を良く維持できるバッテリー冷却システムの導入が求められる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、バッテリーラックの異なる層に積載されるバッテリーモジュール間の温度偏差を最小化し、流路形成のための構造物に起因した外部デザインの損傷を減らせるバッテリー冷却システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記の課題を達成するため、本発明によるバッテリー冷却システムは、バッテリーラックの構造を定めるメインフレーム；前記メインフレームの内部空間を複数の層に分割する空間分割フレーム；前記内部空間に位置して前記空間分割フレームによって支持されるバッテリーモジュール；前記バッテリーモジュールの上端及び下端にそれぞれ設けられ、前記バッテリーモジュールの上面及び下面と一定角度をなして同じ方向に傾設される一対の冷媒ガイドプレート；及び前記メインフレームの側部に取り付けられ、少なくとも一部に流路スリットが形成された側部パネルを含む。
【００１３】
前記バッテリーモジュールは、少なくとも一部に形成される放熱スリットを備え得る。
【００１４】
前記放熱スリットは、前記バッテリーモジュールの少なくとも上面または下面に形成され得る。
【００１５】
前記バッテリーモジュールは、前記複数の層のうち第１層に積載される第１バッテリーモジュール；及び前記第１層と隣接した層であって前記第１層の下部に位置する第２層に積載される第２バッテリーモジュールを含み得る。
【００１６】
前記冷媒ガイドプレートは、前記第１バッテリーモジュールの上部に備えられる第１冷媒ガイドプレート；前記第１バッテリーモジュールの下部に備えられる第２冷媒ガイドプレート；前記第２バッテリーモジュールの上部に備えられる第３冷媒ガイドプレート；及び前記第２バッテリーモジュールの下部に備えられる第４冷媒ガイドプレートを含み得る。
【００１７】
前記第１冷媒ガイドプレートと第２冷媒ガイドプレートとは相互平行であり、前記第３冷媒ガイドプレートと第４冷媒ガイドプレートとは相互平行であり得る。
【００１８】
前記第２冷媒ガイドプレートと第３冷媒ガイドプレートとは相互逆方向に傾き得る。
【００１９】
前記第１冷媒ガイドプレート、第２冷媒ガイドプレート、第３冷媒ガイドプレート及び第４冷媒ガイドプレートは、相互同じ方向に傾き得る。
【００２０】
前記第１冷媒ガイドプレート、第２冷媒ガイドプレート、第３冷媒ガイドプレート及び第４冷媒ガイドプレートは、相互平行であり得る。
【００２１】
前記流路スリットは、前記側部パネルの幅方向の一側及び他側にそれぞれ形成され得る。
【００２２】
前記流路スリットは、前記第１冷媒ガイドプレートと第１バッテリーモジュールの上面との間の空間に対応する領域に形成される第１流路スリット；前記第２冷媒ガイドプレートと第１バッテリーモジュールの下面との間の空間に対応する領域に形成される第２流路スリット；前記第３冷媒ガイドプレートと第２バッテリーモジュールの上面との間の空間に対応する領域に形成される第３流路スリット；及び前記第４冷媒ガイドプレートと第２バッテリーモジュールの下面との間の空間に対応する領域に形成される第４流路スリットを含み得る。
【００２３】
前記第１流路スリットが形成される領域と第２流路スリットが形成される領域の少なくとも１つの領域及び前記第３流路スリットが形成される領域と第４流路スリットが形成される領域の少なくとも１つの領域に設けられる冷却ファンをさらに含み得る。
【００２４】
前記メインフレームの上端部、正面部及び背面部にそれぞれ取り付けられる上部パネル、正面パネル及び背面パネルをさらに含み得る。
【００２５】
前記正面パネルは、前記メインフレームにヒンジ結合されたドアであり得る。
【００２６】
また、上記の課題を達成するため、本発明によるバッテリーラックは、内部空間に積載されるバッテリーモジュールを冷却させるための構造を有するものであって、前記バッテリーラックの構造を定めるメインフレーム；前記メインフレームの内部空間を複数の層に分割する空間分割フレーム；前記バッテリーモジュールの上端及び下端にそれぞれ設けられ、前記バッテリーモジュールの上面及び下面と一定角度をなして同じ方向に傾設される一対の冷媒ガイドプレート；及び前記メインフレームの側部に取り付けられ、少なくとも一部に流路スリットが形成された側部パネルを含む。
【００２７】
前記冷媒ガイドプレートは、前記複数の層のうち第１層に積載される第１バッテリーモジュールの上部に備えられる第１冷媒ガイドプレート；前記第１バッテリーモジュールの下部に備えられる第２冷媒ガイドプレート；前記第１層と隣接した層であって前記第１層の下部に位置する第２層に積載される第２バッテリーモジュールの上部に備えられる第３冷媒ガイドプレート；及び前記第２バッテリーモジュールの下部に備えられる第４冷媒ガイドプレートを含み得る。
【００２８】
前記第１冷媒ガイドプレートと第２冷媒ガイドプレートとは相互平行であり、前記第３冷媒ガイドプレートと第４冷媒ガイドプレートとは相互平行であり得る。
【００２９】
前記第２冷媒ガイドプレートと第３冷媒ガイドプレートとは相互逆方向に傾き得る。
【００３０】
前記第１冷媒ガイドプレート、第２冷媒ガイドプレート、第３冷媒ガイドプレート及び第４冷媒ガイドプレートは、相互同じ方向に傾き得る。
【００３１】
前記第１冷媒ガイドプレート、第２冷媒ガイドプレート、第３冷媒ガイドプレート及び第４冷媒ガイドプレートは、相互平行であり得る。
【００３２】
前記流路スリットは、前記側部パネルの幅方向の一側及び他側にそれぞれ形成され得る。
【００３３】
前記流路スリットは、前記第１冷媒ガイドプレートと第１バッテリーモジュールの上面との間の空間に対応する領域に形成される第１流路スリット；前記第２冷媒ガイドプレートと第１バッテリーモジュールの下面との間の空間に対応する領域に形成される第２流路スリット；前記第３冷媒ガイドプレートと第２バッテリーモジュールの上面との間の空間に対応する領域に形成される第３流路スリット；及び前記第４冷媒ガイドプレートと第２バッテリーモジュールの下面との間の空間に対応する領域に形成される第４流路スリットを含み得る。
【００３４】
前記第１流路スリットが形成される領域と第２流路スリットが形成される領域の少なくとも１つの領域、及び前記第３流路スリットが形成される領域と第４流路スリットが形成される領域の少なくとも１つの領域に設けられる冷却ファンをさらに含み得る。
【００３５】
前記メインフレームの上端部、正面部及び背面部にそれぞれ取り付けられる上部パネル、正面パネル及び背面パネルをさらに含み得る。
【発明の効果】
【００３６】
本発明の一態様によれば、バッテリーラックの相互隣接する層と層との間に冷媒の流入口または排出口を設け、冷媒の流れを分枝させる構造を導入しているため、冷媒が通過する流路が短くなって流速が半分に低減し、異なる層に積載されたバッテリーモジュール間の温度偏差を減らし、差圧増加を緩和することができる。
【００３７】
本発明の他の態様によれば、バッテリーモジュールを冷却するための部品がバッテリーラックの内部空間に設けられるだけでなく、冷媒の流入口及び排出口が視認し易いバッテリーラックの正面または背面ではなく側面に配置されることで、外形デザインの面で優れる。
【００３８】
本明細書に添付される次の図面は、発明の現在の望ましい実施例を例示するものであり、望ましい実施例の詳細な説明とともに本発明の原理を説明する役割をする。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】従来のバッテリー冷却システムを示した概略図である。
【図２】本発明の一実施例によるバッテリー冷却システムを示した分解斜視図である。
【図３】図２に示したバッテリー冷却システムの側面図であって、冷媒の流れ（流入及び排出）を示した図面である。
【図４】図２に示したバッテリー冷却システムの正面概略図であって、冷媒の流れ（流入）を示した図面である。
【図５】図２に示したバッテリー冷却システムの背面概略図であって、冷媒の流れ（排出）を示した図面である。
【図６】本発明の他の実施例によるバッテリー冷却システムの側面図であって、冷媒の流れ（流入及び排出）を示した図面である。
【図７】本発明の他の実施例によるバッテリー冷却システムの正面概略図であって、冷媒の流れ（流入）を示した図面である。
【図８】本発明の他の実施例によるバッテリー冷却システムの背面概略図であって、冷媒の流れ（排出）を示した図面である。
【発明を実施するための形態】
【００４０】
以下、添付された図面を参照して本発明の望ましい実施例を詳しく説明する。これに先立ち、本明細書及び請求範囲に使われた用語や単語は通常的や辞書的な意味に限定して解釈されてはならず、発明者自らは発明を最善の方法で説明するために用語の概念を適切に定義できるという原則に則して本発明の技術的な思想に応ずる意味及び概念で解釈されねばならない。したがって、本明細書に記載された実施例及び図面に示された構成は、本発明のもっとも望ましい一実施例に過ぎず、本発明の技術的な思想のすべてを代弁するものではないため、本出願の時点においてこれらに代替できる多様な均等物及び変形例があり得ることを理解せねばならない。
【００４１】
図２を参照して本発明の一実施例によるバッテリー冷却システム１０の構成を説明する。
【００４２】
図２は、本発明の一実施例によるバッテリー冷却システムを示した分解斜視図である。
【００４３】
図２を参照すれば、本発明の一実施例によるバッテリー冷却システム１０はバッテリーラックＲ及びバッテリーモジュールＭを含む。
【００４４】
前記バッテリーラックＲは、バッテリーモジュールＭを積載する構造物であって、メインフレーム１１、空間分割フレーム１２、冷媒ガイドプレートＧ、側部パネル１５、上部パネル１６、正面パネル１７、及び背面パネル１８を含む。前記バッテリーモジュールＭは、バッテリーラックＲの第１層に積載される第１バッテリーモジュールＭ１、及び前記第１層と隣接して下部に位置する第２層に積載される第２バッテリーモジュールＭ２を含み、それぞれのバッテリーモジュールＭ１、Ｍ２は少なくとも上面または下面に形成される放熱スリットＣを備える。
【００４５】
前記メインフレーム１１は、バッテリーラックＲの構造を定めるものであって、バッテリーモジュールＭが収容される内部空間を形成する。
【００４６】
前記空間分割フレーム１２は、メインフレーム１１によって提供される内部空間を複数の層に分割するものであって、バッテリーモジュールＭの下面縁部を支持することでバッテリーモジュールＭをメインフレーム１１の内部空間に積載する。本発明の図面では、前記空間分割フレーム１２が２つ備えられ、バッテリーモジュールＭが２つの層に積載される場合を示しているが、本発明はそれに限定されない。すなわち、前記空間分割フレーム１２が３つ以上備えられ、３つ以上の層にバッテリーモジュールＭが積載され得ることは自明である。
【００４７】
前記冷媒ガイドプレートＧは、バッテリーモジュールＭの上端及び下端にそれぞれ設けられ、バッテリーモジュールＭの上面及び下面と一定角度をなして同じ方向に傾設される。前記冷媒ガイドプレートＧは、バッテリーラックＲの同じ層に積載されたバッテリーモジュールＭの上部及び下部に一対が設けられる。すなわち、前記冷媒ガイドプレートＧは、第１バッテリーモジュールＭ１の上／下部にそれぞれ備えられる第１、第２冷媒ガイドプレート１３ａ、１３ｂ、及び第２バッテリーモジュールＭ２の上／下部にそれぞれ備えられる第３、第４冷媒ガイドプレート１４ａ、１４ｂを含む。
【００４８】
同じバッテリーモジュールＭの上部及び下部にそれぞれ備えられる冷媒ガイドプレートＧは相互平行に設けられ得る。すなわち、前記第１、第２冷媒ガイドプレート１３ａ、１３ｂは相互平行に設けられ得、第３、第４冷媒ガイドプレート１４ａ、１４ｂも相互平行に設けられ得る。
【００４９】
一方、対向する前記第２冷媒ガイドプレート１３ｂと第３冷媒ガイドプレート１４ａとは異なる方向に傾設される。具体的に、前記第２冷媒ガイドプレート１３ｂと第３冷媒ガイドプレート１４ａとは相互面対称関係をなし得る。この場合、前記第２冷媒ガイドプレート１３ｂ及び第３冷媒ガイドプレート１４ａそれぞれの一端部は、上／下方向に相互隣接するバッテリーモジュールＭ１、Ｍ２の間に形成された空間で接し得る。
【００５０】
前記側部パネル１５は、メインフレーム１１の両側部に取り付けられるものであって、バッテリーラックＲの正面（Ｆ方向）に隣接した一側及び背面（Ｂ方向）に隣接した他側にそれぞれ形成される流路スリット１５ａを備える。前記流路スリット１５ａは、バッテリーモジュールＭが積載された内部空間と外部空間との間で空気等冷媒の流れを連結する通路になる。
【００５１】
前記上部パネル１６、正面パネル１７及び背面パネル１８は、それぞれメインフレーム１１の上端部、正面部及び背面部に取り付けられる。前記メインフレーム１１にパネル１６、１７、１８を取り付ける方式としては、ボルト結合方式、溶接結合方式など公知の多様な方法を使用でき、本発明がパネル１６、１７、１８をメインフレーム１１に取り付ける具体的な方式で限定されることはない。一方、前記正面パネル１７はメインフレーム１１にヒンジ結合されたドア形態であり得る。
【００５２】
次は、図３ないし図５を参照して本発明の一実施例によるバッテリー冷却システム１０が内部に積載されたバッテリーモジュールＭを冷却させる原理を説明する。
【００５３】
図３は図２に示したバッテリー冷却システムの側面図であって冷媒の流れ（流入及び排出）を示した図面であり、図４は図２に示したバッテリー冷却システムの正面概略図であって冷媒の流れ（流入）を示した図面であり、図５は図２に示したバッテリー冷却システムの背面概略図であって冷媒の流れ（排出）を示した図面である。
【００５４】
まず、図３ないし図５を参照すれば、前記流路スリット１５ａは相異なる位置に形成される第１流路スリットＳ１、第２流路スリットＳ２、第３流路スリットＳ３、及び第４流路スリットＳ４を含む。
【００５５】
前記第１流路スリットＳ１は、側部パネル１５のうち第１冷媒ガイドプレート１３ａと第１バッテリーモジュールＭ１との間に形成される空間に対応する領域Ｄ１に形成される。また、第２流路スリットＳ２は、側部パネル１５のうち第２冷媒ガイドプレート１３ｂと第１バッテリーモジュールＭ１との間に形成される空間に対応する領域Ｄ２に形成される。また、前記第３流路スリットＳ３は、側部パネル１５のうち第３冷媒ガイドプレート１４ａと第２バッテリーモジュールＭ２との間に形成される空間に対応する領域Ｄ３に形成され、第４流路スリットＳ４は、側部パネル１５のうち第４冷媒ガイドプレート１４ｂと第２バッテリーモジュールＭ２との間に形成される空間に対応する領域Ｄ４に形成される。
【００５６】
前記第１流路スリットＳ１は、冷媒としての空気がバッテリーラックＲの外部から内部空間に流れ込まれる通路になる。流れ込まれた冷媒は第１冷媒ガイドプレート１３ａによってガイドされ、第１バッテリーモジュールＭ１に形成された放熱スリットＣ（図１を参照）の周辺を通過しながら放熱スリットＣを通って排出される熱を奪うことで温度が上昇する。温度の上昇した冷媒は、第２冷媒ガイドプレート１３ｂによってガイドされ、第２流路スリットＳ２を通ってバッテリーラックＲの外部へ完全に排出されることで、第１バッテリーモジュールＭ１を冷却させる。
【００５７】
一方、前記第１バッテリーモジュールＭ１の少なくとも上面または下面に放熱スリットＣが形成された場合、冷媒は放熱スリットＣの周辺を通過するだけでなく、第１バッテリーモジュールＭ１の内部も通過することで、冷却の効率を高めることができる。すなわち、前記流れ込まれた冷媒は、第１バッテリーモジュールＭ１の上面に形成された放熱スリットＣを通って内部に流入し、バッテリーセル（図示せず）から発生された熱を奪った後、第１バッテリーモジュールＭ１の下面に形成された放熱スリットＣを通って外部へ排出される。前記第１バッテリーモジュールＭ１の外部に排出された冷媒は、第２冷媒ガイドプレート１３ｂによってガイドされて第２流路スリットＳ２を通ってバッテリーラックＲの外部へと完全に排出されることで、第１バッテリーモジュールＭ１を冷却させる。
【００５８】
同様に、前記第４流路スリットＳ４は、冷媒がバッテリーラックＲの外部から内部空間に流れ込まれる通路になる。前記流れ込まれた冷媒は、第４冷媒ガイドプレート１４ｂによってガイドされ、第２バッテリーモジュールＭ２に形成された放熱スリットＣ（図１を参照）の周辺を通過した後、第３冷媒ガイドプレート１４ａによってガイドされ、第３流路スリットＳ３を通ってバッテリーラックＲの外部へと排出される。
【００５９】
のみならず、前記第２バッテリーモジュールＭ２の少なくとも上面または下面に放熱スリットＣが形成された場合、冷媒が第２バッテリーモジュールＭ２の内部を通過することで冷却効率を高められることは第１バッテリーモジュールＭ１の場合と同様である。
【００６０】
一方、前記Ｄ１とＤ２の少なくとも１つの領域、及びＤ３とＤ４の少なくとも１つの領域には、冷媒の強制流入または排出のための冷却ファン（図示せず）が備えられ得る。前記冷却ファンが駆動されれば、冷媒は矢印方向に沿って略Ｚ字を描きながら強制移動することで、バッテリーモジュールＭを効果的に冷却することができる。前記冷却ファンは、バッテリー冷却システム１０の外観を考慮して側部パネル１５の内側に設けられることが望ましい。
【００６１】
以下、図６ないし図８を参照して本発明の他の実施例によるバッテリー冷却システム２０を説明する。
【００６２】
図６は、本発明の他の実施例によるバッテリー冷却システムの側面図であって、冷媒の流れ（流入及び排出）を示した図面である。また、図７は本発明の他の実施例によるバッテリー冷却システムの正面概略図であって、冷媒の流れ（流入）を示した図面であり、図８は本発明の他の実施例によるバッテリー冷却システムの背面概略図であって、冷媒の流れ（排出）を示した図面である。
【００６３】
本発明の他の実施例によるバッテリー冷却システム２０は、上述した実施例によるバッテリー冷却システム１０と比べ、冷媒ガイドプレートＧの設置方向及び冷媒が流入／排出される流路スリット１５ａの位置が異なるだけで、他の構成要素は同様である。したがって、本発明の他の実施例によるバッテリー冷却システム２０の説明において、上述した実施例と重複する説明は省略し、冷媒ガイドプレートＧの設置方向及び冷媒が流入／排出される流路スリット１５ａの位置について重点的に説明する。
【００６４】
図６ないし図８を参照すれば、前記冷媒ガイドプレートＧはバッテリーモジュールＭの上端及び下端にそれぞれ設けられるものであって、バッテリーモジュールＭの上面及び下面と一定角度をなして同じ方向に傾設される。前記冷媒ガイドプレートＧは、バッテリーラックＲの同じ層に積載されたバッテリーモジュールＭの上部及び下部に設けられる。すなわち、前記冷媒ガイドプレートＧは、第１バッテリーモジュールＭ１の上／下部にそれぞれ備えられる第１、第２冷媒ガイドプレート１３ａ、１３ｂ、及び第２バッテリーモジュールＭ２の上／下部にそれぞれ備えられる第３、第４冷媒ガイドプレート１４ａ、１４ｂを含む。前記冷媒ガイドプレート１３ａ、１３ｂ、１４ａ、１４ｂは、相互同じ方向に傾設され、これらのうち一部または全部は相互平行に設けられ得る。
【００６５】
前記冷媒ガイドプレートＧの設置方向が変わることで、第２バッテリーモジュールＭ２を冷却させる冷媒は、上述した実施例の場合とは逆に、Ｄ３領域に形成された第３流路スリットＳ３からバッテリーラックＲの内部に流れ込み、Ｄ４領域に形成された第４流路スリットＳ４を通って排出される。
【００６６】
上述したように、本発明によるバッテリー冷却システム１０、２０は、バッテリーラックＲの層と層との間に冷媒の流入または排出のための流路スリット１５ａを備えて空気の流れを分岐させることで、優れた冷却効果を奏する。すなわち、本発明によるバッテリー冷却システム１０、２０は、流路の長さを減少させることで、異なる層に積載されたバッテリーモジュールＭ１、Ｍ２間の温度偏差を減らし、差圧増加を緩和することができる。
【００６７】
以上、本発明を限定された実施例と図面によって説明したが、本発明はこれによって限定されるものではなく、本発明が属する技術分野で通常の知識を持つ者によって本発明の技術思想と特許請求の範囲の均等範囲内で多様な修正及び変形が可能であることは言うまでもない。
【符号の説明】
【００６８】
１  バッテリーラック
２  バッテリーモジュール
１０、２０  バッテリー冷却システム
１１  メインフレーム
１２  空間分割フレーム
１３ａ  第１冷媒ガイドプレート
１３ｂ  第２冷媒ガイドプレート
１４ａ  第３冷媒ガイドプレート
１４ｂ  第４冷媒ガイドプレート
１５  側部パネル
１５ａ  流路スリット
１６  上部パネル
１７  正面パネル
１８  背面パネル
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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