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電気自動車の熱管理のための水路コンポーネント

従来のエンジンにも冷却水回路はありますが、新エネルギー車の冷却水回路は実際には大きく異なります。本章では、新エネルギー車における冷却水が様々なアクチュエータやセンサーとどのように相互作用するのかを考察します。

電動ウォーターポンプ
各冷却回路に冷却液を循環させるには、当然ポンプが必要です。エンジンの回転軸によって、エンジンは機械式ウォーターポンプを駆動します。純粋な電気自動車やハイブリッド車では、冷却要件とモーター軸の回転速度が分離されているため、より精密な温度制御要件を満たすために電子式ウォーターポンプが使用されます。

電子式ウォーターポンプの油圧部分は、機械式ウォーターポンプとそれほど違いはありません。主な違いは、電子式ウォーターポンプの電気駆動部分にあります。電子式ウォーターポンプの回転は、ブラシレスDCモーターによって行われます。モーターの出力は30Wから150Wまでで、燃料電池スタックが200W以上のウォーターポンプを使用する場合を除き、ほとんどの純電気式およびハイブリッドモデルと熱管理アーキテクチャを基本的にカバーできます。ブラシ付きモーターを使用するウォーターポンプもありますが、長寿命で騒音の少ないブラシレスモーターの使用が推奨されます。

DCブラシレスモーターポンプ駆動に加えて、他の回路をPCBプリント回路基板に追加することができます。EV用電動ウォーターポンプ機能要件に応じて、電子式ウォーターポンプはPWM制御またはLINバス制御(CANバス制御も可能)を使用できます。

純電気自動車では、一般的に熱管理アーキテクチャで使用されるウォーターポンプとウォーターバルブの数が多いため、LIN制御の電子ウォーターポンプが推奨されます。各ウォーターポンプとウォーターバルブがPWM制御を使用する場合、熱管理コントローラはポンプとバルブ用に個別の入出力を用意する必要があります。LINバスは、純電気自動車で使用されるすべてのウォーターポンプとウォーターバルブを接続するのに十分です(LINは16ノードに接続可能)。

モデルの位置付けによると、インテリジェント車両冷却用DCポンプまた、電子式ウォーターバルブも検討対象となります。例えば、中級~高級モデルでは、インテリジェントな熱管理アクチュエータを使用することで、電圧過電圧/低電圧警告、PCB過熱警告、ウォーターポンプ停止監視、ウォーターポンプ過負荷警告、ウォーターポンプアイドリング検出などの機能をさらに充実させることができます。さらに、車両インターネット機能と組み合わせることで、クラウド上で熱管理システムのコンポーネントをリアルタイムで監視し、故障診断、故障予測、寿命分析といったより高度な機能を実現することも可能です。

電動ウォーターポンプ01
電動ウォーターポンプ02

投稿日時:2023年2月23日