EVバッテリーの熱管理における課題

技術の進歩と進化に伴い、今日の熱管理技術により、EV の熱エネルギーをより効率的に使用および制御できるようになりました。バッテリー、HVAC システム (暖房、換気、空調)、電気モーター、インバーターなどのコンポーネント間の温度管理が最適化されます。これは、いわゆるバッテリー温度管理システム (BTMS) を使用して行われます。

現在、ほとんどのバッテリーは液体冷却を使用して冷却されています。 バッテリー液コールドプレート、液体なので、 コールドプレート より良い温度制御が可能になります。液体は空気よりも熱伝導性に優れており、正確に言うと数百倍優れており、温度管理に役立ちます。

EV革命の初期にはバッテリーの生産コストがはるかに高かったため、メーカーは生産コストを最小限に抑えるためにできる限りのことを行い、パッシブ空冷をより魅力的なものにしました。しかし、過去 10 年間でバッテリーのコストが下がり、より高い冷却要件を備えた急速充電の人気が高まっています。その結果、パッシブ空冷技術はますます一般的ではなくなりました。

電気自動車のバッテリーに冷却が必要な理由

EV バッテリーには特定の動作範囲があります。 バッテリー寿命とパフォーマンスにとって重要です。これらは、周囲温度 68°F ～ 77°F (20°C ～ 25°C) で動作するように設計されています。バッテリー温度をより適切に制御することで、バッテリーのパフォーマンスと寿命を向上させることができます。

動作中は、-22°F ～ 140°F (-30°C ～ 50°C) の温度に耐えることができます。

充電中は、0°C ～ 50°C (32°F ～ 122°F) の温度に耐えることができます。

バッテリーは動作中に発熱するため、動作範囲内にある必要があります。高温 (158°F ～ 212°F、または 70°C ～ 100°C) では、熱暴走が発生し、バッテリー パックを破壊する連鎖反応を引き起こす可能性があります。

急速充電中はバッテリーを冷却する必要があります。これは、バッテリーに流入する大電流によって過剰な熱が発生し、高い充電率を維持し、バッテリーが過熱しないようにするには、この熱を除去する必要があるためです。

また、温度が低すぎる場合には、加熱したり、パフォーマンスを向上させたりする必要がある場合もあります。たとえば、バッテリーは 32°F (0°C) 未満の温度では充電できません。あるいは、テスラなどの企業は、時速 0 マイルから時速 60 マイルまで 2 秒未満で加速する高性能を実現するために、一部のモデルでバッテリーの予熱を提供しています。

熱管理の課題

電気自動車のバッテリーで最も一般的な熱管理の課題は、漏れ、腐食、詰まり、風化、経年劣化です。ご覧のとおり、液冷システムには空冷システムには存在しない課題があります。

漏れは液体冷却システムでのみ発生し、そのパイプ接続には 電池が古くなると液漏れの危険性があります。漏れがあると、バッテリーの性能と寿命が急速に低下します。湿気によりバッテリーの電気絶縁が侵食されると、EV の動作が停止する可能性もあります。バッテリーモジュール、相互接続、ポンプ、バルブはすべて無傷のままでなければなりません。

腐食は液体冷却システムでのみ発生する可能性があり、液体グリコールが劣化するとコールド プレートが腐食します。したがって、車両のメンテナンスの一環として冷却水を交換する必要があります。

バッテリー内を液体が流れる何百もの小さな通路では、詰まりが発生する危険があります。

地球規模の気候は、バッテリーにさまざまな熱的課題をもたらします。例としては、炎天下に車を長時間放置したり、冬の気温が浅い場所に住んだりすることが挙げられます。バッテリーは常に幅広い温度に耐えることができなければなりません。車両が使用されていないときでも、バッテリー冷却システムを作動させる必要があります。

経年劣化により、計画が必要な熱管理の問題が発生します。バッテリーが劣化すると、エネルギーのほとんどが熱として失われます。熱管理システムは、最初の数年間の典型的な状況だけでなく、バ​​ッテリー寿命の後半に発生するこのような過酷な状況にも対応して構築する必要があります。

電気自動車は将来のトレンドであり、電気自動車の技術が進化するにつれて、バッテリーやその他のコンポーネントの熱管理に関して新たな課題が次々と生まれてくるでしょう。のプロフェッショナルプロバイダーとして 電気自動車用冷却ソリューション, Winshare は市場に遅れずに、最先端かつ効果的なコールド プレート サーマル ソリューションをお客様に提供していきます。