운송 산업이 내연 기관(ICE)에서 전기 자동차(EV)로 전환함에 따라 상업용 및 특수 차량 OEM(Original Equipment Manufacturer)은 전기 자동차 플랫폼을 시장에 출시하는 데 주력하고 있습니다. 이러한 OEM은 단지 한계적인 엔지니어링 결정에 직면한 것이 아니라 거의 혁명적인 결정에 직면해 있습니다. 특정 과제 중 하나는 EV의 열 부하를 효율적으로 관리하는 방법이었습니다. 열 관리는 가장 눈에 띄지 않는 혁신 중 하나일 수 있지만 EV의 수명, 성능 및 안전성을 결정하므로 EV 운송 분야에서 가장 최첨단입니다.
ICE든 EV든 이러한 상용차의 열 관리 시스템 기능은 파워트레인 구성 요소를 원하는 온도 범위로 유지하는 것입니다. 구성 요소가 이 범위를 벗어나 지속적으로 작동하는 경우 구성 요소의 수명이 저하되거나 심한 경우 영구적인 손상이 발생할 수 있습니다. 이로 인해 EV와 ICE 시스템은 모두 추운 온도와 더운 환경에서 효율성이 떨어집니다. 추운 날씨에 잘 설계된 열 관리 시스템을 사용하면 시스템을 빠르고 효율적으로 예열하여 이러한 구성 요소를 이상적인 온도 범위로 유지할 수 있습니다. 반면, 따뜻한 날씨에는 이러한 시스템이 환경에 과도한 열 부하를 거부하여 구성 요소의 손상을 방지함으로써 이상적인 온도 범위 내에서 유지되어야 합니다.
ICE와 EV의 열 관리 차이 측면에서 가장 눈에 띄는 것은 열원입니다. EV에서 주요 열 부하는 배터리 팩(충전 및 방전 주기 모두)과 전력 전자 장치(견인 모터, 인버터, 컨버터, 온보드 충전기 등)의 두 가지 주요 영역에서 발생합니다. 반면 ICE 차량의 주요 열 부하는 연소 과정에서 발생하며 대부분의 연소 엔진은 85°C~215°C의 온도 범위에서 가장 효율적으로 작동합니다. EV의 경우 대부분의 전력 전자 장치는 30°C – 145°C의 더 높은 온도에서 작동하도록 설계되었지만 대부분의 리튬 이온 배터리 팩의 이상적인 온도는 25°C – 35°C로 훨씬 낮고 좁습니다. 이로 인해 궁극적으로 배터리 팩을 위한 보다 정교한 열 관리 시스템이 필요하게 되었습니다. 열 관리에는 능동 루프(주위 이하 냉각을 위한 2단계 냉동 시스템), 추운 날씨 조건을 위한 가열 루프, 주변 온도가 배터리 팩 온도보다 낮은 경우를 위한 수동 루프(단상 냉각)가 포함될 수 있습니다. 전력 전자 장치의 열 관리 시스템에는 수동 냉각만 필요한 반면, 주변 공기를 사용하여 구성 요소를 냉각합니다.
열 부하를 효율적으로 관리하고 상업용 차량의 공간 제약에 맞추기 위해 가능한 경우 이러한 루프를 결합함으로써 EV의 열 관리 시스템에 추가적인 복잡성이 도입될 수 있습니다. 이를 달성하는 몇 가지 예로는 히트펌프 모드의 냉동 시스템 사용, 견인 모터 및 전력 전자 장치의 폐열 활용, 여러 펌프와 밸브가 필요한 경우 이러한 전략의 조합, 냉각수 경로 지정 및 펌프 속도 최적화를 위한 복잡한 제어 등이 있습니다. 이와 대조적으로 기존 ICE 차량의 열 관리 시스템은 강제 공기로 공냉식인 열교환기로 구성된 단일 냉각수 루프를 사용하여 훨씬 더 간단합니다.
EV 구성 요소의 온도를 효율적으로 제어하는 혁신은 전기 상용차를 실행 가능하게 만드는 정점에 있습니다. 열 부하를 효율적으로 관리하기 위한 열 관리 시스템과 상용차의 공간 제약에 맞는 시스템을 설계하는 동시에 가혹한 작업 환경을 안정적으로 충족하려면 전문적인 열 관리 전문 지식이 필요합니다. 100년 이상의 열 관리 경험을 활용한 Modine EVantage™ 배터리 열 관리 시스템(BTMS), 전자 냉각 패키지(ECP)는 최첨단 Modine 독점 열 교환기 기술과 맞춤형 스마트 전기 제품(펌프, 밸브, 팬, 압축기, 히터)을 결합하여 모든 섀시에 맞게 설계된 완벽한 솔루션을 제공합니다. 포함된 마스터 열 컨트롤러와 모딘이 개발한 펌웨어를 갖춘 당사의 완전한 열 시스템은 최저 전력 소비로 최대 성능을 제공하는 것으로 입증되었습니다.
