극단론자

Aug 21, 2023

배터리 교체는 전기 상용차의 수명, 성능 및 비용에 중요한 영향을 미칩니다. 특수한 초고에너지 배터리 시스템이 이에 대한 답을 제공할 수 있습니다.

전기 자동차와 비교하여 eCV(전기 상용차)는 배터리에 대해 상당히 다른 우선순위를 요구합니다. 자동차의 경우 초기 구매 비용, 에너지 및 전력 밀도가 주요 고려 사항이지만 eCV의 경우 총 소유 비용은 매우 중요하며 차량 수명 동안 배터리 교체 횟수에 크게 좌우됩니다. 기계적 견고성, 수명, 컴팩트한 크기 및 배터리 무게는 차량 탑재량을 최대한 높게 유지하면서 지속적으로 장기간 사용하는 데 더 중요합니다.

BorgWarner는 최대 750V에서 작동하는 에너지 집약적인 전기 구동계 애플리케이션을 위한 초고에너지(UHE) 배터리 시스템을 개발했습니다. 배터리 수명은 최대 4,000사이클이며, 현재 사용 중인 기술에 비해 전기 자동차의 주행 가능 거리가 크게 늘어납니다. 셀은 도시 교통을 위한 기회 충전을 가능하게 하기 위해 전력에 최적화되거나 밤새 충전되는 장거리 교통을 위한 에너지 밀도에 최적화될 수 있습니다.

BorgWarner의 원통형 셀(CYC) 배터리 모듈은 UHE 배터리 팩의 전원 역할을 합니다. 각 CYC 모듈에는 약 221Wh/kg의 에너지 밀도를 제공하는 600개의 리튬 이온 셀이 포함되어 있습니다. 9개의 모듈을 직렬로 연결하여 최대 750V에서 98kWh를 제공하는 9개의 AKM 배터리 팩을 만듭니다. 무게가 560kg에 불과하고 크기가 1,720x700x300mm에 불과한 이 소형 에너지 밀도 솔루션은 시내 버스와 시외 버스에 차량 크기에 따라 현재 세대 배터리의 두 배인 400~1,000kWh의 배터리 시스템 용량을 장착할 수 있습니다.

배터리 관리 시스템은 자체 개발한 배터리 관리 장치, 셀 감시 회로 및 해당 소프트웨어로 구성됩니다. 과열, 과전압/저전압 및 과전류 보호를 포함한 주요 안전 기능을 제공하고 모든 액추에이터 및 센서에 대한 상세한 진단은 물론 배터리 상태 추정과 같은 혁신적인 고급 기능도 수행합니다.

UHE 배터리 팩은 모듈 수준에서 매우 효과적인 액체 냉각 기능을 갖추고 있어 선호하는 온도 범위 내에서 균일한 온도 분포와 작동을 제공하여 전력과 에너지의 높은 가용성을 보장하고 배터리 셀의 노화를 늦추는 데 기여합니다.

CYC 모듈과 배터리 팩 수준 모두에서 능동 및 수동 안전 장치를 조합하여 열 이벤트로 인한 화재 전파에 대한 최대 보호가 달성됩니다.

CYC 모듈의 각 셀은 신중하게 계산된 간격으로 다음 셀과 분리되고 최적화된 포팅 화합물로 덮여 있습니다. 열 이벤트가 셀 수준에서 발생하는 경우 인접한 셀 간의 열 전파가 방지되고 뜨거운 가스가 제어된 방식으로 안전하게 소멸됩니다. 모듈 내부 또는 인접 모듈에서 인접한 셀의 트리거링은 발생하지 않습니다. 그들은 심지어 충전 상태도 바꾸지 않습니다. 내부 또는 외부 단락이 발생할 경우 추가 안전 조치로 셀을 측면 PCB에 연결하는 와이어 본드는 셀 그룹의 퓨즈 역할을 합니다. CYC 모듈은 난연성 재질로 서로 분리되어 모듈 간 화재 전파를 방지합니다.

배터리 팩 수준에서는 하드웨어와 소프트웨어 내에 추가 안전 요소가 있습니다. CYC 모듈의 견고한 강철 구조는 모듈 사이의 추가 보강으로 보완되며, 견고한 스테인리스 스틸 하우징은 차량 충돌 시 전체 배터리 팩이 손상되지 않도록 보호합니다. 연료 화재와 같은 환경적 위험으로부터 배터리 셀을 보호하기 위해 단열재가 배터리 셀을 둘러싸고 있습니다. 배터리 관리 시스템 소프트웨어에 내장된 효율적인 냉각 시스템과 예측 알고리즘을 통해 추가적인 안전 계층이 제공됩니다.

UHE 배터리 팩은 급속 충전 시설을 사용하여 최대 1C의 속도로 충전할 수 있습니다. 최대 500kW의 고속 충전 인프라도 호환됩니다. CYC 모듈을 제외한 모든 주요 전자 부품은 탈착식 접촉기 상자에 보관되어 있어 고전압 교육을 받은 기술자가 필요하거나 차량에서 배터리 팩을 분리할 필요 없이 현장에서 전자 부품을 교체할 수 있습니다.