液冷熱管理システムにより温度勾配を排除し、リチウムイオン電池の寿命を延長

隠れた脅威: バッテリーセル全体の温度の不一致

地球温暖化、エネルギー不足、環境汚染が深刻化する中、電気自動車は従来の自動車に代わる有力な代替手段として浮上しています。ただし、EV の動作中、特に加速中や登坂中はバッテリー電流が急激に増加し、かなりの熱が発生します。過度の温度がバッテリーの性能と安全性に対する脅威であることはよく知られていますが、目に見えにくいものの同様に危険な要因は、バッテリー セル全体の温度の不一致です。

バッテリーパック内の異なるセルが異なる温度で動作すると、それらの劣化速度は異なります。一部のセルは他のセルよりも早く老化し、全体のパック容量が減少し、システムの寿命が短くなり、潜在的な安全上のリスクが生じます。低温も充放電効率を低下させます。複雑で変化しやすい運転条件下でリチウムイオン電池の性能、寿命、安全性を確保するには、熱管理システムが最適な温度を維持するだけでなく、温度の均一性も維持する必要があります。

この重要な要件に対処するために、Tenglong Automotive エンジニアリング チームは、電気自動車のリチウムイオン バッテリー パック専用に設計された液冷熱管理システムを開発しました。

卓越したエンジニアリング: 温度均一性を重視したインテリジェントな制御

RD13 プロジェクトでは、包括的な監視および制御機能を備えた洗練された液体冷却アーキテクチャが導入されています。

▸ 統合マイクロコントローラー ネットワーク: 中央マイクロコントローラーは、車両の車載電源、エア ダンパー、可変周波数ドライブ、および温度センサーに配線を介して接続されます。可変周波数ドライブはブロワーと循環ポンプの両方を制御し、リアルタイムの条件に基づいて正確な冷却力調整を可能にします。

▸ ユーザーインターフェイスと安全機能: マイクロコントローラーは、表示画面、警告モジュール、パラメーター設定モジュール、データ比較モジュール、データストレージモジュールとインターフェイスし、オペレーターに熱管理システムの完全な可視性と制御を提供します。

▸ 最適化されたサーマルインターフェイス: 冷却プレートがパワーバッテリーモジュールの下に配置されています。熱伝導性パッドがバッテリーモジュールの底部と冷却プレートの間に配置され、優れた接触を確保し、熱伝達効率を最大化します。

▸ 直並列フロー構成: 冷却回路は直列接続と並列接続を組み合わせて設計されており、すべてのバッテリーセルにわたって均一な冷却剤の分布を維持しながら、空間レイアウト要件を満たすように最適化されています。

バッテリー寿命を延ばすための主要なイノベーション

▸ 可変周波数エネルギー節約: システムは、検出された温度レベルに基づいてブロワーとウォーターポンプの出力を調整し、通常動作時のエネルギー消費を大幅に削減します。

▸ 温度勾配の除去: バッテリーパック全体に均一な温度分布を確保することで、システムは異なる位置にあるセル間の温度差を最小限に抑えます。これにより、すべてのセルがほぼ同じ速度で劣化し、バッテリー システム全体の耐用年数が大幅に延長されます。

▸ 段階的冷却戦略: 段階的冷却アプローチにより、バッテリーモジュール内の温度差が減少し、冷却速度が加速されます。この二重の利点により、EV が日常的に遭遇する複雑で変化しやすい運転条件下で、最適なバッテリー性能、寿命、安全性が保証されます。

実績と知的財産

このプロジェクトは、国家発明特許「新エネルギー車用バッテリー冷却システム」(特許番号 ZL201810502762.X) の実現に成功したことを表しています。特許取得済みの設計は、保護ハウジング、防塵スクリーンとダンパーを備えた戦略的に配置された通気口、強制対流用の送風機、ハウジングの壁に垂直に取り付けられた熱伝導プレート、およびリアルタイム監視のための統合温度センサーを備えています。

最終評価委員会 は、このシステムが同社の散布車両製品ラインにうまく適用され、複雑な動作条件下でバッテリーの性能、寿命、安全性が確保されたことを確認しました。この製品は商業的な販売を達成し、プラスの経済的利益をもたらしています。

精密な熱管理への取り組み

RD13 プロジェクトは、高精度の熱制御による高度なバッテリー保護に対する襄陽騰龍汽車の取り組みを強化します。この液冷熱管理システムをスプレー車両、バス、物流車両などの当社の車両ラインナップに統合することで、すべてのバッテリーセルが最適な温度で動作し、均一に劣化し、最大の耐用年数を実現し、お客様に安全で信頼性が高く、耐久性のある電気自動車を提供します。

RD13 電気自動車用リチウムイオン電池用液冷熱管理システムの設計に関するプロジェクト提案