전기 자동차에 TMS 열 감지 기능이 필요한 이유
관리 시스템?
전통적인 자동차와 비교했을 때, 전기 자동차는 TMS(Thermal Management System)라는 추가 컨트롤러를 가지고 있습니다. 이 컨트롤러는 약간 생소하게 들리지만, 사실 우리는 전통적인 자동차에 있는 자동 에어컨 HVAC라는 기능을 사용해 왔습니다.
왜 자동 에어컨이 전기 자동차의 열 관리 시스템이 되는가? 이는 차량의 전원 시스템에서 시작됩니다.
1. 전력 시스템의 차이점
기존 차량의 동력 시스템은 엔진에서 나옵니다. 엔진의 최적 작동 온도는 85-105도입니다. 온도가 너무 낮으면 성능이 떨어지고 예열이 필요하고 온도가 너무 높으면 구성 요소가 손상되고 방열이 필요합니다.
가솔린 차량의 저온 예열은 일반적으로 엔진을 잠시 시동하기만 하면 되고, 추가 처리 없이 자체 열로 온도를 높일 수 있습니다. 고온 방열은 냉각 팬을 켜서 엔진 냉각수를 소산해야 합니다. 간단히 말해서 엔진의 특성은 고열, 고온이며, 온도 제어 요구는 주로 냉각으로 비교적 간단합니다.
따라서 기존 자동차의 열 관련 시스템은 주로 에어컨 시스템과 엔진 냉각 시스템입니다. 에어컨이 난방을 할 때는 엔진이 작동할 때 발생하는 고온의 폐열을 사용하지만 에어컨과 엔진 냉각 시스템은 두 개의 독립된 컨트롤러입니다.
전기 자동차의 동력 시스템은 모터에서 나오고, 전원은 전원 배터리에서 나옵니다. 모터의 특성은 엔진의 특성과 비슷합니다. 작동 시 열을 발생시키고 냉각이 필요합니다.
그러나 전원 배터리는 매우 다릅니다. 전원 배터리의 최적 작동 온도는 20-40도입니다. 온도가 너무 낮으면 배터리 용량이 크게 떨어집니다. 저온 충전 중 전기 도금 현상도 배터리에 심각한 손상을 입힙니다.
과도한 온도는 배터리 노화를 가속화할 뿐만 아니라 배터리 팽창, 누출, 단락, 심지어 폭발을 일으킬 수도 있습니다. 따라서 거친 전통 엔진과 비교할 때, 파워 배터리는 매우 귀중하며, 온도 제어는 매우 정확하고 세심해야 합니다!
2. 통합 열 관리 컨트롤러 ITM
다양한 전력 시스템으로 인해 전기 자동차의 열 관련 시스템에는 에어컨 시스템, 배터리 열 관리, 모터 냉각 시스템이 포함됩니다.
정량적인 관점에서 볼 때, 전기 자동차는 전통적인 연료 자동차보다 배터리 열 관리가 하나 더 많습니다. 배터리 열 관리 컨트롤러를 하나 더 추가하는 것으로 충분할까요?
실제로, 전기 자동차의 전력 시스템의 변화로 인해 원래 독립적으로 존재하던 열 관리 시스템 간의 관계가 더욱 긴밀해졌습니다!
예를 들어, 에어컨 시스템은 원래 난방이 엔진의 폐열로 생성되어 매우 에너지 절약적입니다. 전기 자동차의 난방은 에어컨의 히트 펌프 원리 또는 PTC 가열 원리에만 의존할 수 있습니다.
히트 펌프 원리는 압축기가 작동해야 하고, PTC는 난방을 위해 전원을 켜야 합니다. 두 방법 모두 전기를 소모하고, PTC는 더 많이 소모합니다. 전기는 전원 배터리에서 나오므로 에어컨 시스템의 작동 상태는 전원 배터리의 성능에 따라 달라집니다.
앞서 언급했듯이, 파워 배터리의 최적 작동 온도 범위는 매우 좁고, 전통적인 자동차와 같은 간단한 예열 및 냉각 팬으로는 제어할 수 없습니다. 에어컨 시스템의 난방 및 냉각은 온도 제어 효과를 보장해야 합니다. 따라서 파워 배터리의 성능은 에어컨 시스템의 조절에 따라 달라집니다.
이와 마찬가지로 에어컨은 모터를 식힐 수 있고, 모터의 열을 배터리와 에어컨의 전원으로 사용할 수도 있으므로 셋 사이의 관계는 점점 더 가까워지고 있습니다.
배터리 온도가 너무 높거나 낮으면 차량의 순항 범위와 에어컨의 편안함에 영향을 미칩니다. 모터와 전자 제어의 과도한 온도는 전체 차량의 주행 능력에도 영향을 미칩니다. 이러한 특성은 열 관리에 대한 더 높은 요구 사항을 제시합니다.
열 관리에 대한 전기 자동차의 더 높은 요구 사항과 에어컨, 배터리, 모터 간의 긴밀한 관계로 인해 원래의 독립적인 열 관리가 배터리, 모터, 승객실 에어컨을 통합하는 전체 차량의 통합 열 관리 시스템으로 개발되었습니다. 이러한 구조적 통합 및 기능적 결합 접근 방식은 전체 차량에 대한 최적의 에너지 소비와 비용을 달성하기 쉽게 해줍니다.