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Nov 28, 2023

IDTechEx: 오일 냉각 기능을 갖춘 모터가 2022년 상반기 전기 자동차 시장에서 지배적인 형태가 되었습니다.

2022년 상반기에는 오일 냉각 방식의 모터가 지배적인 형태가 되었습니다.

IDTechEx의 보고서에 따르면 2022년 상반기에는 오일 냉각 기능을 갖춘 모터가 전기 자동차 시장에서 지배적인 형태가 되어 50%의 시장 점유율을 차지했습니다. 오일 냉각의 단점은 추가 구성 요소를 추가한다는 점이며 일반적으로 오일에서 열을 제거하고 차량의 나머지 열 시스템과 상호 작용하기 위해 물-글리콜 회로가 여전히 존재합니다.

그럼에도 불구하고 성능상의 이점이 복잡성보다 더 크다고 IDTechEx는 말합니다. IDTechEx는 순수 워터 재킷 냉각 모터가 상당한 방식으로 유지되면서 석유가 훨씬 더 큰 시장 점유율을 얻을 것으로 예측하고 있습니다.

2022년에는 오일 냉각이 전기 자동차 모터 냉각의 지배적인 형태가 되었습니다. 출처: IDTechEx - "전기 자동차의 열 관리 2023-2033"

EV의 열 관리 기술은 다양한 구성 요소가 최적의 온도에서 작동하도록 유지하는 데 중요합니다. 수-글리콜 유형 냉각수를 사용한 능동 냉각은 배터리의 주요 열 관리 전략입니다. 그러나 배터리의 최적 작동 온도는 인간의 온도(~15~30°C)와 유사하지만 모터 및 전력 전자 장치의 최적 작동 온도는 더 높으며 작동 온도는 종종 60°C 이상입니다.

이는 일반적으로 모터와 인버터가 배터리와 별도의 냉각 회로에 있다는 것을 의미합니다. 하지만 최적의 차량 효율성을 위해 이들 사이에 열을 전달하기 위해 상호 작용할 수 있습니다. 모터 내에서 열을 처리하는 방법은 제조업체마다 다르며 옵션은 일반적으로 수랭식 모터 및/또는 오일 냉각식 모터로 분류됩니다.

워터 재킷은 고정자 외부 주위의 재킷에 물-글리콜 냉각수가 흐르는 일반적으로 사용되는 방법입니다. 이는 회전자를 구동하는 데 사용되는 전기장을 생성하는 고정자의 구리 권선을 냉각하는 데 도움이 됩니다. 일부는 대체 수냉식 구조를 채택했습니다. 예를 들어, 아우디는 로터 중앙과 워터 재킷을 통과하는 수냉식 채널을 사용하여 로터의 보다 효과적인 열 제어를 가능하게 합니다.

물 글리콜의 주요 제한 사항은 전기 전도성입니다. 이로 인해 전기 부품과 직접 접촉하여 사용할 수 없도록 사용이 제한됩니다. 여기에 오일 냉각이 필요합니다.

전기 모터 내에서 오일을 사용하여 회전자 또는 고정자 권선을 직접 냉각할 수 있습니다. 이는 몇 가지 기하학적 구조에서 수행될 수 있으며 워터 재킷은 그대로 유지될 수 있지만 가장 중요한 이점은 직접 접촉이 모터 내부 구성 요소에서 열을 보다 효과적으로 제거할 수 있고 오일이 윤활 기능도 제공한다는 점입니다. 워터 재킷을 제거하면 모터가 더 작아지고 출력 밀도가 높아질 수 있습니다.

인버터. 이제 오일 냉각이 전기 모터의 주요 열 전략인 반면, 인버터 Si IGBT 또는 SiC MOSFET은 거의 항상 인버터 모듈의 한쪽 또는 양쪽에 있는 수-글리콜 냉각판에 의해 냉각됩니다. 그러나 인버터를 직접 오일 냉각하는 데에는 어느 정도 관심이 있어 왔습니다.

인버터는 일반적으로 드라이브 장치에서 모터와 함께 패키지되므로 드라이브 장치 내에서 물-글리콜 루프가 필요하지 않으면 드라이브 시스템이 단순화되고 모터와 인버터 내에서 직접 오일 냉각의 이점을 계속 제공할 수 있다고 상상할 수 있습니다. , IDTechEx 노트.

이 전략을 조사하기 위해 컨소시엄이 구성되었습니다. 이 프로젝트의 이름은 SingleOilCnL이며 물-글리콜 시스템을 제거하고 윤활유로 모터와 인버터를 직접 냉각함으로써 더 높은 밀도의 구동 시스템을 개발하는 것을 목표로 합니다. 이 프로젝트에는 Dana, Diabatix, Lubrizol, Siemens 및 Flanders Make가 포함됩니다. 해당 사업은 2020년 9월에 시작해 2023년 8월까지 진행될 예정이다.

IDTechEx는 특히 EV 시장이 보다 효율적으로 통합된 드라이브트레인을 향해 계속 발전하고 있는 상황에서 이것이 유망한 접근 방식이라고 생각합니다. 이 접근 방식은 아직 채택되지 않았으며 IDTechEx는 이것이 가까운 미래에 지배적인 전략이 될 것으로 예상하지 않지만 이 접근 방식에 대한 가능성은 있습니다.