電気自動車において熱管理が重要な理由

電気自動車を極めて高い効率で走行させるには、電気モーター、パワーエレクトロニクス、そしてバッテリーの温度を最適な範囲に維持する必要があります。そのため、複雑な熱管理システムが必要となります。
従来の自動車の熱管理システムは、エンジンの熱管理と車内の熱管理の2つの主要な部分に分かれています。電気自動車とも呼ばれる新エネルギー車は、エンジンを3つの電動モーターのコアシステムに置き換えているため、エンジンの熱管理は不要です。モーター、電気制御、バッテリーの3つのコアシステムがエンジンに取って代わるため、新エネルギー車、特に電気自動車の熱管理システムには3つの主要な部分があります。1つ目はモーターと電気制御の熱管理で、主に冷却機能です。2つ目はバッテリーの熱管理です。3つ目はエアコンの熱管理です。モーター、電気制御、バッテリーの3つのコアコンポーネントはすべて、温度制御に対する要求が非常に高いです。内燃機関と比較して、電気駆動には多くの利点があります。たとえば、ゼロ速度から最大トルクを発揮でき、短時間で公称トルクの最大3倍で動作できます。これにより、非常に高い加速が可能になり、ギアボックスが不要になります。さらに、モーターはブレーキ時に駆動エネルギーを回収するため、全体的な効率がさらに向上します。さらに、摩耗部品の数が少ないため、メンテナンスコストも低くなります。電気モーターには内燃機関に比べて1つの欠点があります。廃熱がないため、電気自動車は電気ヒーターシステムによる熱管理に依存しています。例えば、冬の走行をより快適にするために、燃料タンクは内燃機関用、高電圧バッテリーは電気自動車用であり、その容量が車両の航続距離を決定します。加熱プロセスのエネルギーはバッテリーから供給されるため、加熱は車両の航続距離に影響を与えます。そのため、電気自動車では効果的な熱管理が求められます。