1. 먼저 열 관리 시스템이란 무엇이며, 좋은 열 관리 시스템이란 무엇인지 설명하겠습니다.
사용자 관점에서 전기차 시대의 열 관리 시스템의 핵심 역할은 실내와 실외 두 가지로 나눌 수 있습니다. 실내는 겨울에는 따뜻하게, 여름에는 시원하게 차량 내부 온도를 유지하는 것으로, 예를 들어 열선 시트와 스티어링 휠을 작동시키거나 에어컨을 미리 가동하는 등의 기능을 제공합니다. 이러한 실내 온도 조절 과정에서 목표 온도에 도달하는 데 걸리는 시간, 에너지 소비량, 그리고 균형을 유지하는 것이 중요합니다. 실외는 배터리가 최적의 작동 온도를 유지하도록 관리하는 것입니다. 배터리 온도가 너무 높으면 열폭주와 화재가 발생할 수 있고, 너무 낮으면 에너지 방출이 차단되어 배터리 수명과 주행 거리가 크게 줄어들 수 있습니다.
겨울철에는 열 관리의 중요성이 더욱 커집니다. 배터리 설계 단계에서 열 폭주 방지가 충분히 고려되었지만, 겨울철에는 배터리를 최적의 작동 온도로 유지하기 위해 에너지 소비를 최소화하는 것이 열 관리의 핵심 과제이기 때문입니다.
전기차의 열 관리 시스템은 단순히 내연기관 차량의 에어컨 시스템을 모방하는 것이 아니라, 이를 기반으로 심층적인 개선 작업을 거쳐야 하며, 전기전자 아키텍처, 파워트레인, 제동 시스템 등과 조화롭게 최적화되어야 하므로, 다양한 접근 방식과 정교한 설계가 필요하다는 것을 알 수 있다.
2. 열 관리 수행 방법
전통적인 방식: PTC 가열
기존 설계에서는 전기차의 승객실과 배터리에 열을 공급하기 위해 추가적인 열원 부품인 PTC(양의 온도 계수 서미스터)를 장착합니다. PTC는 저항과 온도가 양의 상관관계를 갖는 부품입니다. 즉, 주변 온도가 낮아지면 PTC의 저항도 낮아집니다. 따라서 일정한 전압에서 전류가 흐르면 저항이 작아지고 전류가 증가하여 발열량이 늘어나 난방 효과를 얻게 됩니다.
PTC 난방에는 두 가지 옵션이 있습니다. 하나는 온수 난방이고, 다른 하나는 온수 난방입니다.PTC 냉각수 히터) 및 공기 가열(PTC 공기 히터두 방식의 차이점은 가열 매체가 다르다는 것입니다. 배관식 난방은 PTC를 사용하여 냉매를 가열한 후 라디에이터와 열을 교환하는 방식이고, 공기식 난방은 찬 공기를 PTC와 직접 열 교환한 후 따뜻한 공기를 내보냅니다.
3. 열 관리 기술의 발전 방향
차세대 열 관리 기술에서 어떻게 획기적인 발전을 이룰 수 있을까요?
열 관리의 본질은 바로 이것이기 때문입니다.(HVCH차량 내부 온도와 배터리 에너지 소비의 균형을 맞추는 것이 목표이지만, 열 관리 기술의 발전 방향은 여전히 "열 결합" 기술에 집중해야 합니다. 간단히 말해, 차량 전체 상황을 종합적으로 고려하여 에너지 결합을 어떻게 통합하고 활용할 것인가 하는 문제입니다. 여기에는 에너지 기울기 활용, 시스템 구성 요소의 구조적 통합 및 시스템 센터의 통합 제어를 통한 필요한 위치로의 에너지 전달 등이 포함됩니다. 또한, 지능형 아키텍처 기반의 지능형 제어도 가능합니다.
게시 시간: 2023년 4월 11일
