新エネルギー車の熱管理: バッテリー システムの熱管理

新エネルギー車の主電源として、動力電池は新エネルギー車にとって非常に重要です。車両の実際の使用中、バッテリーは複雑で変化しやすい動作条件に直面します。航続距離を延ばすためには、車両は一定のスペース内にできるだけ多くのバッテリーを配置する必要があるため、車両上のバッテリーパックのスペースは非常に限られています。バッテリーは車両の動作中に大量の熱を発生し、時間の経過とともに比較的狭いスペースに蓄積します。バッテリーパック内のセルは高密度に積層されているため、中央領域の熱をある程度まで放散するのが比較的難しくなり、セル間の温度の不一致が悪化して、バッテリーの充放電効率が低下し、バッテリーの電力に影響を与えます。熱暴走を引き起こし、システムの安全性や寿命に影響を与えます。
パワーバッテリーの温度は、バッテリーの性能、寿命、安全性に大きな影響を与えます。リチウムイオン電池は低温になると内部抵抗が増加し、容量が低下します。極端な場合には、電解液が凍結し、バッテリーが放電できなくなります。バッテリーシステムの低温性能は大きな影響を受け、電気自動車の出力性能に影響を及ぼします。フェードと範囲の縮小。低温条件下で新エネルギー車を充電する場合、一般的な BMS は、充電前にまずバッテリーを適切な温度まで加熱します。取り扱いを誤ると瞬間的に過充電が起こり、内部ショートを起こし、さらに発煙、発火、さらには爆発を引き起こす可能性があります。電気自動車のバッテリーシステムの低温充電の安全性の問題により、寒冷地での電気自動車の普及が大幅に制限されています。
バッテリーの熱管理は BMS の重要な機能の 1 つで、主にバッテリー パックを常に適切な温度範囲で動作させ、バッテリー パックの最適な動作状態を維持します。バッテリーの熱管理には、主に冷却、加熱、温度均一化の機能が含まれます。冷却および加熱機能は主に、外部周囲温度がバッテリーに与える影響を考慮して調整されています。温度均一化は、バッテリーパック内の温度差を減らし、バッテリーの特定部分の過熱による急激な劣化を防ぐために使用されます。

一般に、パワーバッテリーの冷却モードは、主に空冷、液冷、直接冷却の 3 つのカテゴリに分類されます。空冷モードは、自然風または車室内の冷却風をバッテリー表面に流し、熱交換と冷却を実現します。液体冷却では通常、独立した冷却パイプラインを使用してパワーバッテリーを加熱または冷却します。現在ではこの方式が冷却の主流となっている。たとえば、Tesla と Volt は両方ともこの冷却方法を使用しています。直接冷却システムは、パワーバッテリーの冷却パイプラインを廃止し、冷媒を直接使用してパワーバッテリーを冷却します。

1.空冷システム:
初期の動力電池では、その容量とエネルギー密度が小さいため、多くの動力電池は空冷によって冷却されていました。空冷（PTCエアヒーター）は自然空冷と強制空冷（ファンによる）の2種類に分かれており、自然風やキャブ内の冷気を利用してバッテリーを冷却します。