전기 자동차 액체 냉판 케이스 연구
소개
전기자동차(EV)용 새로운 배터리를 만들 때, 선도적인 배터리 생산업체가 Boyd에 접근하여 배터리 팩에 대한 새로운 액체 냉기 판을 설계했습니다. 새로운 배터리 팩은 광범위한 전력이 필요한 대형 전기 특수 차량(예: 화재 및 쓰레기 차량)에 등장하여 엄격한 열 및 중량 관리 요구 사항을 제공합니다.
프로젝트 정보
고객:
전기 자동차 배터리 제조업체
응용 프로그램:
특수 전기 자동차 배터리
기술:
액체 냉각판
산업:
전기 자동차
위치:
미국
EV 배터리 냉각 과제
고객은 초기 배터리 팩 개발 중에 몇 가지 문제를 발견했습니다. 전동 공구와 실내 유틸리티 차량을 위한 소형 배터리를 만드는 데 경험이 있었지만, 대형 특수 전기 자동차를 위한 배터리 팩 을 만드는 것으로 전환했습니다.
특수 차량 전원 수요는 각 EV 모델에 대해 새롭고 더 큰 배터리 팩 설계가 필요했으며 이로 인해 높은 열 부하가 발생했습니다. 더 큰 배터리 팩이 차량의 수명 기간 동안 작동할 수 있을 만큼 시원하게 유지되도록 하기 위해 고객은 이 응용 제품을 위해 특별히 설계된 맞춤형 액체 냉판(LcP)이 필요했습니다. 각 배터리는 또한 배터리 열원에 연락하여 액체 냉간 플레이트 및 액체 냉각 시스템으로 전송하는 동안 열 손실을 최소화하기 위해 고성능 TIM(열 인터페이스 재료)이 필요합니다.
처음에는 배터리 팩의 크기가 크고 완전한 특수 차량을 감안할 때 무게는 큰 디자인 문제로 보이지 않았습니다. 그러나 평가 및 테스트 전반에 걸쳐 배터리 범위에 잠재적으로 영향을 미치는 LLC의 크기에 대한 우려가 커졌습니다. 추가된 LCP 중량이 배터리 범위에 최소한의 영향을 받도록 하기 위해 콜드 플레이트가 가능한 한 컴팩트하고 가벼운 무게로 중요한 역할을 했습니다.
Boyd의 EV 액체 냉판 솔루션
Boyd의 전용 설계 센터 중 하나에서 시작되었으며, 프로젝트에 대한 정확하고 최적의 열 요구 사항을 정의하기 위해 각 새로운 배터리 팩 크기에 대해 광범위한 열 분석을 수행했습니다. 이러한 매개 변수가 정의되면 Boyd는 유사한 요구 사항을 가진 전기 자동차 배터리에 성공적으로 구현된 여러 가지 과거 콜드 플레이트 예제를 제시했습니다. 여러 개의 TiM이 제공되었으며, 각각 다른 열 특성을 특징으로 합니다.
옵션을 평가한 후 Boyd의 엔지니어와 고객은 섬유 강화 열 패드가 있는 알루미늄 액체 냉판이 최적의 솔루션이 될 것이라고 공동으로 결정했습니다. Boyd의 설계 센터 엔지니어들은 각 개별 배터리 팩의 요구에 따라 즉시 도면을 개발하기 시작했습니다. 초기 설계는 열 관리 요구 사항을 처리하는 데 효과적이었지만 콜드 플레이트는 상대적으로 크고 배터리의 추가 무게가 우려되었습니다.
Boyd는 콜드 플레이트 구조에 대한 광범위한 경험을 활용하여 체중을 줄이는 방법에 착수했습니다. 일부 실험 후 Boyd 엔지니어는 각 개별 배터리에 대한 각 콜드 플레이트의 크기와 모양을 최적화하여 배터리 콜드 플레이트 무게를 크게 낮췄습니다. 새로운 구조는 극한의 배터리 팩 열을 효과적으로 냉각시키면서 초기 설계에서 전체 중량을 40% 줄였습니다.
디자인이 완성되면 Boyd의 프로토타이핑 팀은 신속하게 스탬프를 찍고 CAB가 콜드 플레이트 프로토타입을 제작하여 평가를 시작했습니다.
특수 차량 배터리 액체 냉판 결과
프로토타입은 배터리 팩 내에서 광범위하게 테스트되었으며 배터리에서 열을 제거하는 데 매우 효과적인 것으로 입증되었습니다.궁극적으로, 고효율 및 경량 액체 냉각판은 배터리 팩의 전체 무게를 40% 이상 줄이면서 열 성능을 극적으로 향상시킬 수 있었습니다.배터리는 새로운 전기 특수 차량 라인으로 구현될 것이며, 프로젝트의 성공으로 인해 고객과다른 열 기회가 생겨나게 되었습니다.
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