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数ブラウズ：14 著者：サイトエディタ 公開された： 2025-03-11 起源：パワード
電気自動車（EV）は輸送を変革していますが、その成功はバッテリーシステムの性能と耐久性に大きく依存しています。重要な課題は、操作中に発生した熱を管理することです。効果的な冷却がないと、バッテリーが過熱する可能性があり、効率の低下、劣化の加速、安全性のリスクにつながる可能性があります。 EVバッテリー冷却システムは、空気、液体、または冷媒の方法を使用して、パフォーマンスと安全性を確保するために最適な温度範囲を維持します。 この記事では、これらのシステム、そのメカニズム、およびEV設計におけるそれらの重要な役割、フィールドのエンジニア、デザイナー、および学生の包括的な役割を包括的に調査します。
バッテリー冷却は、単なる技術的な詳細ではありません。それはEVの信頼性の基礎です。たとえば、高速走行または高速充電中に、バッテリーの温度は50°Cを超えて、熱暴走を危険にさらす可能性があります。これは、潜在的に壊滅的な障害です。ここでは、冷却システムの種類、運用原則、影響、利点、課題、将来の傾向に影響を与え、最近の研究と現実世界のアプリケーションに基づいた洞察を提供します。
バッテリー冷却は、より広いバッテリー熱管理システム（BTMS）内で重要な機能です。 BTMSは、バッテリー、HVACシステム、モーター、インバーターの温度を調整し、車両のパフォーマンスと安全性を最適化します。 冷却を超えて熱を再配分することができます。たとえば、余分なモーターの熱を使用してキャビンを温めたり、寒い気候でバッテリーを予熱したりして、エネルギー効率を高めます。
最近の進歩は、BTMSの重要性を強調しています。 2023年の国際エネルギー機関レポートは、効率的なBTMが車両のエネルギー効率を最大15％向上させることができることを強調しています。コンポーネントには通常、熱交換器、クーラントループ、センサーが含まれ、すべてが熱安定性を維持するためにタンデムで動作します。 Guangdong Winshare Thermal Technology Co.、Ltd。では、現代のEVの厳しい需要を満たすように設計された、ろう付けされたコールドプレートなどの高性能BTMSコンポーネントを専門としており、システムがあらゆる状態で確実に動作するようにしています。
EVバッテリー冷却システムは 、設計と用途によって異なり、3つの主要な方法がフィールドを支配しています。空気冷却、液体冷却、冷媒冷却です。それぞれに明確な利点と制限があります。
空冷は、バッテリーの熱を放散するために、ファンを介した自然の気流または強制換気に依存しています。それは軽量で費用対効果が高く、初期の日産葉のようなより小さなEVに適しています。ただし、特にEVパフォーマンスがエスカレートするにつれて、その限られた熱散逸能力（高出力バッテリーにはしばしば不十分である）は、より堅牢なソリューションを支持して減少しました。
最も広く採用されている方法である液体冷却は、チャネルまたはプレートを介してクーラント（通常は水グリコール混合）を循環して熱を抽出します。 直接（冷却剤からセル）または間接的な（冷却プレートを介して）構成が利用可能で、効率に優れています。 Teslaのモデル3は、蛇紋岩の冷却ループを使用して急速な充電中に熱を管理することを例示しています。での2023年の研究 適用されたエネルギー では、液体冷却により、空冷と比較してピークバッテリー温度が25〜30％低下し、高性能EVに最適です。
冷媒冷却により、車両の空調システムを統合して、熱交換器を介してバッテリーを冷やします。 Porsche Taycanのようなプレミアムモデルで使用されているため、急速な冷却を提供しますが、大幅なエネルギーを消費し、範囲に影響を与えます。その精度は極端な条件に適していますが、コストと複雑さはその広範な使用を制限しています。
適切なシステムを選択すると、バッテリーのサイズ、コストの制約、パフォーマンスの目標に依存します。 Guangdong Winshare Thermal Technology Co.、Ltd。は、高度な液体冷却システムやヒートシンクなど、さまざまなEVアプリケーション向けに最適化され、デザインが必要なものを効率的に保証するための調整されたソリューションを提供しています。
バッテリー冷却システムの運用原則は、技術的な洗練と実用的な影響を明らかにしています。
空冷システムは、ファンまたはアンビエントエアフローを使用して、温度センサーとファンの速度を調整するコントロールユニットに導かれます。単純ですが、その効果は、より大きなバッテリーまたは高い熱負荷で減少し、多くの場合、補足的な気流の最適化が必要です。
液体冷却は、閉ループを介して冷却液を循環させ、バッテリーから熱を吸収し、ラジエーターまたは熱交換器を介して消散します。 その優れた熱伝達能力は、ストレス下でも安定した温度を維持します。 たとえば、高速充電中に、2023年の Power Sources 研究で述べているように、熱スパイクに対抗するためにクーラントの流量が20％増加する可能性があります。この適応性により、現代のEVデザインの基礎になります。
冷媒冷却は、ACシステムの冷媒（例えば、R134A）を採用してバッテリーの熱を吸収し、コンデンサーから放出します。応答性が高く、クーリングレートは毎分10°Cを超える場合がありますが、範囲のペナルティを回避するために慎重なエネルギー管理が必要です。
マイクロチャネル熱交換器のような技術的強化は、すべての方法を改善しています。 Winshare Thermalでは、精密設計コールドプレートを含む液体冷却溶液が熱伝達を最大化し、10年以上の熱の専門知識に支えられた信頼できる高効率オプションを提供します。
冷却効率は複数の変数にかかっており、それぞれがシステム設計で慎重に検討する必要があります。
Teslaの100kWhパックのような大きなバッテリーは、より多くの熱を生成するため、広範な冷却ネットワークを必要とします。 2023年の研究では、容量のある熱生成がスケーリングされ、同一の条件下で50kWhのバッテリーに対して100kWhで50％の冷却力が必要であることが示されました。
極端な天候は冷却システムを強調します。 National Renewable Energy Laboratory（2023）は、10°Cの周囲温度上昇により、適切な冷却なしでバッテリーの寿命を最大20％削減し、適応システムの必要性を強調することを発見しました。
高速または攻撃的な駆動により、熱出力が増幅されます。トラックテストでは、バッテリーの温度が数分で55°Cに達する可能性があることが明らかになり、急速な冷却応答が必要です。これは、このようなシナリオでは、多くの場合、空気冷却を40％上回ることがよくあります。
特に800Vシステムを使用した高速充電は、激しい熱を生成します。調査によると、2023 IEEEの調査によると、温度は標準充電と比較して倍増し、温度が50°Cを超えていることが示されています。
Winshareサーマルレバレッジ高度なシミュレーションツールは、これらの要因をモデル化し、多様な動作条件全体で最適なパフォーマンスを確保する、大容量の液体システムなどの冷却ソリューションを提供します。
効果的な冷却は有形の利点をもたらし、EVの生存率に直接影響します。
25-35°Cの維持は劣化を遅らせます。上昇すると、上昇すると、 ごとに10°Cの上昇が〜15％加速します。 Electrochimica Acta （2023）適切な冷却により、バッテリーの寿命が数年延長されます。
安定した温度は出力を維持します。高熱は内部抵抗を最大30％増加させ、効率と加速を削減し、パフォーマンスEVの重要な懸念を抱きます。
冷却は熱の暴走を防ぎます。そこでは、気温が制御不能にスパイラルし、火災が危険にさらされます。冷却障害によるEVモデルの2022のリコールは、この危険を強調しました。
BTMSは、テスラのヒートポンプのように熱を再利用でき、冬のエネルギー使用を20％減らすことができます。この相乗効果は、範囲と持続可能性を高めます。
進歩にもかかわらず、冷却システムはハードルに直面し、イノベーションが前進します。
効率とエネルギーの使用：高性能冷却は範囲を排出できます。反復系システムは効率を10％削減する可能性があります。
均一な冷却：大きなパックは、2023年の調査によると、温度勾配を発生することが多く、細胞の一貫性が最大5°Cだけ減少します。
高度な材料：位相変化材料（PCM）は、温度スパイクなしで熱を吸収し、冷却エネルギーニーズを15％削減する可能性があります。
AI駆動型の冷却：予測アルゴリズムは、最近の試験に従って、冷却を動的に最適化し、効率を20％改善します。
浸漬冷却：誘電液中の潜水電池は、RivianのR1Tのようなプロトタイプでテストされた50％の熱伝達を提供します。
Winshare Thermalはこれらの傾向を先駆けて、南中国工科大学のような学術パートナーと協力して次世代ソリューションを開発し、EVを曲線より先に維持しています。
EVバッテリー冷却は 、電気自動車の性能のリンクピンであり、バッテリーが安全かつ効率的に、耐久性があることを保証します。空気や液体から冷媒システムまで、各方法は、バッテリーのサイズ、周囲条件、運転需要などの要因の影響を受け、一意のニーズに対応しています。効果的な冷却は寿命を延ばし、パフォーマンスを向上させ、安全性を高め、エネルギー効率を向上させますが、エネルギー消費や均一な熱分布などの課題は持続します。今後の見方、材料の革新、AI、および浸漬冷却はさらに大きな進歩を約束します。
Guangdong Winshare Thermal Technology Co.、Ltd , 。 ISO9001：2008およびTS16949で認定されているR&Dチームは、EVのニーズに応じた最先端のソリューション（液体冷却システムの, ヒートシンクと熱シミュレーション）を提供します。 にアクセスするか、 www.winsharethermal.com wst01@winsharethermal.com にメールして、 バッテリーの冷却を最適化する方法を調べて、車両を冷却し、安全で効率的に保ちます。
