EVに必要な熱マネジメント全体最適化手法、インバータの部材とシステムによる冷却、インホイールモータとロータやコイルを全油浸するダイレクト油冷、バッテリー加熱… 熱マネジメントセミナー参加者から要望の多い4テーマに焦点をあて解説。

第1部 熱マネジメントシステム全体最適化MBD手法の開発とBEVへの適用

(12:45〜13:45)

　電動車のLiBでは劣化や熱暴走への対策が求められ、車両内の熱流れを協調制御する熱マネジメントが重要である。この熱マネジメントの検討は、ユニットの配置や加熱・冷却方式の組み合わせが多岐にわたるため、各ユニットの単独モデルを用いた個別最適化のMBD手法では最適なシステムの検討に限界がある。
　そこで本講演では、車両を構成する各ユニットを1次元で表した車両システムモデルを活用した全体最適化のMBD手法による、BEVでの熱マネジメントシステムの検討事例について紹介する。

1. 背景・目的
2. 1D車両システムモデルの紹介
3. モデル適用に向けた技術開発事例の紹介
   1. モーター熱モデルの開発
   2. バッテリー熱モデルの開発
   3. バッテリー劣化モデルの開発
4. 熱マネジメントシステムの検討事例の紹介
   1. 背反を両立する熱マネジメント制御の検討
   2. 温調性能を向上する熱マネジメント回路の検討

第2部 EV用SiCインバータの冷却技術

(13:50〜14:50)

　SiCを用いた車載用インバータの熱設計では、高発熱密度化に伴いパワー素子から冷却液までの間で発生する各種熱抵抗を正確に考慮する必要がある。本講演では、熱設計で重要となる接合部材や接触界面で発生する接触熱抵抗、ヒートスプレッダ内での熱抵抗の考慮の仕方、更に冷却システムを実現するための考え方について解説する。

1. はじめに
   1. SiC型車載用インバータにおける発熱環境
   2. SiC型インバータ熱設計の考え方
2. 接合部材、接触界面での接触熱抵抗
   1. サーマルグリース、半田、ナノ銀ペーストなどの接触熱抵抗
   2. 接触熱抵抗の評価手法
3. ヒートスプレッダの設計方法
   1. ヒートスプレッダ内の熱移動と冷却性能との関係
4. 冷却システムの設計方法
   1. ロングライフクーラントの冷却性能
   2. ポンプ動力と冷却性能との関係
   3. 最新の冷却技術
5. おわりに

第3部 インホイール駆動システム向けダイレクト油冷技術

(14:55〜15:55)

　インホイールモータは、車内空間の拡充や高度な車両制御が可能であり、将来の電動車のキー技術として期待されている。本講演では、ロータやコイルを全油浸することで高い冷却効率を実現するダイレクト油冷のコンセプトと実機検証結果を紹介する。

1. インホイールモータの技術動向
2. 開発コンセプト
3. 高出力密度化のための冷却技術
   1. ダイレクト油冷
   2. 流体摩擦損
   3. 実機検証結果
4. 未来のクルマの可能性
5. まとめ

第4部 EVリチウムイオンバッテリー用交流内部加熱インバータ

(16:00〜17:00)

　インバータを用いて交流電流をバッテリに与えることでジュール熱を生成し、バッテリを内部から加熱する交流内部加熱が注目されている。本講演では、交流内部加熱の基礎ならびにインバータ、更にはEVに既存の変換器を利用した加熱手法について紹介する。

• 低温下でのバッテリ特性劣化
• 交流内部加熱の原理
• 交流内部加熱のメリットとデメリット
• 加熱電流の周波数
• 交流電流を生成するためのインバータ
• 電気自動車に既存する電力変換器を利用した交流内部加熱
• 加熱効率と必要エネルギー