自動車の熱管理システムは、車室内の環境や自動車部品の作業環境を調整するための重要なシステムであり、冷却、加熱、内部熱伝導によりエネルギー利用効率を向上させます。簡単に言えば、熱があるときに解熱パッチを使用する必要があるようなものです。寒さが耐えられないときは、ベビーカイロを使用する必要があります。純粋な電気自動車の複雑な構造には人間の操作が介入できないため、独自の「免疫システム」が重要な役割を果たします。
純粋な電気自動車の熱管理システムは、バッテリーのエネルギーを最大限に活用することで運転を支援します。熱管理は、車内の熱エネルギーを空調や車内のバッテリーに慎重に再利用することでバッテリーのエネルギーを節約し、車両の航続距離を延長できます。その利点は、極端な高温や低温の場合に特に顕著です。純粋な電気自動車の熱管理システムには、主に次のような主要コンポーネントが含まれています。高電圧バッテリー管理システム (BMS)、バッテリー冷却プレート、バッテリークーラー、高電圧PTC電気ヒーターさまざまなモデルに応じたヒートポンプシステム。
バッテリー冷却パネルは、純粋な電気自動車バッテリー パックの直接冷却に使用できます。これは、直接冷却 (冷媒冷却) と間接冷却 (水冷冷却) に分けられます。バッテリーに合わせて設計および適合させることができ、バッテリーの効率的な動作と寿命の延長を実現します。キャビティ内に二重媒体冷媒と冷却剤を備えた二重回路バッテリークーラーは、純粋な電気自動車バッテリーパックの冷却に適しており、バッテリー温度を高効率領域に維持し、最適なバッテリー寿命を確保できます。
純粋な電気自動車には熱源がないため、高電圧PTCヒーター車内に迅速かつ十分な熱を提供するには、標準出力 4 ～ 5kW が必要です。純粋な電気自動車の余熱は車室内を完全に暖めるのに十分ではないため、ヒートポンプ システムが必要です。
なぜハイブリッドもマイクロハイブリッドを重視するのか疑問に思われるかもしれませんが、ここでマイクロハイブリッドに分けた理由は次のとおりです。高電圧モーターと高電圧バッテリーを使用するハイブリッドは、熱の点でプラグインハイブリッドに近いです。このようなモデルの熱管理アーキテクチャは、以下のプラグイン ハイブリッドで紹介されます。ここでいうマイクロハイブリッドとは、主に48V BSG（ベルトスタータージェネレーター）など、48Vモーターと48V/12Vバッテリーを指します。その熱管理アーキテクチャの特徴は次の 3 点に要約されます。
モーターやバッテリーは空冷式が主流ですが、水冷式や油冷式もございます。
モーターとバッテリーが空冷の場合、バッテリーが 12V バッテリーを使用し、その後 12V ～ 48V の双方向 DC/DC を使用する場合を除き、パワー エレクトロニクスの冷却の問題はほとんどありません。この DC/DC には水冷が必要になる場合があります。モータの起動電力、ブレーキ回復電力の設計に応じて配管してください。バッテリーの空冷は、強制空冷を実現するファンウェイの制御を通じてバッテリーパックの空冷回路で設計できます。これにより、設計タスクが増加します。つまり、エアダクトの設計とファンの選択が必要になります。シミュレーションを使用してバッテリーの冷却効果を分析したい場合、強制空冷は液冷バッテリーよりも困難になります。これは、気体流の熱伝達が液体流の熱伝達よりもシミュレーション誤差が大きいためです。水冷と油冷の場合、熱管理回路は純粋な電気自動車の回路に似ていますが、発熱が小さい点が異なります。また、マイクロハイブリッド モーターは高周波では動作しないため、通常、急速な発熱を引き起こす連続的な高トルク出力はありません。例外があり、近年はライトハイブリッドとプラグインハイブリッドの間に48Vのハイパワーモーターも開発されており、コストはプラグインハイブリッドよりも低いですが、駆動能力はマイクロハイブリッドより強力です軽量ハイブリッドでは、48V モーターの動作時間が長くなり、出力が大きくなるため、熱を放散するために熱管理システムが時間内に連携する必要があります。
投稿時刻: 2023 年 4 月 20 日
