| 초록 |
전세계 환경정책에 따른 전기차 도입확대로 내연기관차량으로 인한 온실가스 배출량 감소를 목표로 전세계 전기차 보급이 확대 되고있음. 전기차는 배터리의 관리시스템을 통하여, 배터리의 에너지 효율을 증가시키는데 기술개발이 이루어지고 있음. 배터리는 온도에 따른 효율변화가 발생하므로 외부 환경변화에 따른 보호 및 열관리 시스템 필수적으로 적용되어야함. 배터리 열관리 시스템에는 공랭식과 수냉식으로 구분되며 에너지 효율 증가를 위해 수냉식을 통한 배터리 시스템을 적용하고있음. 수냉식에는 냉각블럭을 통한 냉각수를 순환시켜 배터리의 온도를 조절하는 방법으로 효율적인 열전달 및 최적화된 냉각블럭 구조가 필요함. 본 연구에서는 기존 분리형 알루미늄 냉각블럭의 구조에서 일체형 알루미늄 냉각블럭 구조로 변환시 냉각성능확인을 위해 열유동해석을 활용하여 분석 하였음. 기존 분리형 냉각블럭은 5개의 냉각블럭으로 구성되어짐. 기존 냉각블럭 5개에 대한 유량 25L/min을 감안하여, 냉각수 입구측 속도는 0.876m/s로 하였으며, 유입되는 냉각수의 온도는 20℃가 일정하게 유입 될 수 있도록 경게조건을 주었으며, 개발 부품인 일체형 냉각블럭은 1개로 통합된 냉각블럭구조를 가지며, 냉각블럭의 유량25L/min에 대한 입구측 유속은 1.44m/s로 하였으며, 유입온도는 기존 냉각블럭과 동일한 20℃로 경계조건을 구현하여 진행하였음. 기존품과 개선품 모두 배터리팩의 평균 온도가 약 27.5℃에서 수렴하였음. 최고온도의 경우 기존품이 약 32℃ 개발품이35℃에서 수렴되었으며, 분리형 대비 독립형의 경우에 조금더 좋은 수렴조건을 가지지만 냉각성능에서는 큰 차이가 없을것으로 예상됨. 추후 시제품을 통한 평가를 통하여 비교분석을 통해 형상에 따른 냉각효율에 대한 기준을 수립하도록 하겠음. |
