안녕하세요 여러분, Sarah입니다. 무더운 여름 아침에 버스 정류장에 서 있거나 전기 시내 버스를 타고 겨울 통근을 하면서 몸을 떨었던 적이 있다면 아마도 버스의 배터리가 과열되거나 얼어붙는 것을 방지하는 기술에 대해 생각해 본 적이 없을 것입니다. 하지만 문제는 이렇습니다. 우리 팀은 e-버스 열 관리 시스템을 설계하고 있으며, 그 알려지지 않은 기술은 전체 경로를 통과하는 버스와 정오에 옆으로 비켜가는 버스의 차이입니다. 오늘 우리는 이 기술의 미래가 어떤 모습인지 알아보고자 합니다. 왜냐하면 이는 단순히 "배터리를 적절한 온도로 유지"하는 것보다 훨씬 더 흥미롭기 때문입니다.
먼저 열 관리가 나중에 고려되지 않는 이유를 실제로 알아보겠습니다. E-버스는 대용량 배터리 팩으로 작동하며, 이러한 팩은 온도에 매우 민감합니다. 너무 뜨거우면 주행 거리가 줄어들고, 충전 속도가 느려지며, 심지어 안전 위험도 발생합니다. 너무 추우면 배터리의 화학적 성질이 느려지므로 겨울에는 주행 거리가 급격히 떨어집니다. 현재 대부분의 e-버스는 기본적인 HVAC 스타일 시스템을 사용하지만 빠르게 변화하고 있습니다. 우리가 어디로 향하고 있는지 분석해 봅시다.
지금 당장 다음과 같은 리소스를 보면전기차 배터리 열 관리, 배터리를 가열하거나 냉각하는 두 가지 작업을 수행하는 많은 시스템을 볼 수 있습니다. 하지만 그것은 오래된 뉴스입니다. 다음으로 큰 변화는통합 열 시스템배터리, 모터, 심지어 객실까지 모두 하나의 폐쇄 루프로 처리합니다. 생각해 보세요. 겨울에 실내 히터가 작동하면 처음부터 열을 생성하기 위해 에너지를 낭비하는 대신 배터리와 모터에서 폐열을 끌어내어 실내를 따뜻하게 할 수 있습니다. 이는 에너지 사용을 의미 있게 줄여주며, 이는 주행 거리에 중요합니다. 우리는 이미 이것에 대한 프로토타입을 테스트했으며, 시카고의 도로 주행 시험에서 운전자는 2월 교대근무 시 주행 거리의 절반을 잃지 않는 것에 대해 열광했다고 말할 수 있습니다.
또 다른 게임 체인저? 액체 냉각 대 공기 냉각. 공기 냉각은 저렴하고 간단하지만 대형 배터리 팩의 온도를 일정하게 유지하는 데는 좋지 않습니다. 특히 하루 종일 정차하고 운행하는 40피트 시내 버스의 경우 더욱 그렇습니다. 하지만 액체 시스템은 배터리 전체에 걸쳐 섭씨 2~3도 범위를 유지할 수 있는데, 이는 배터리 수명에 매우 중요합니다(이상적인 25°C보다 10°C 높아질 때마다 배터리 수명이 절반으로 줄어듭니다). 확인해보면전기 자동차 배터리 시스템의 열 관리, 이에 대한 우리 팀의 데이터를 볼 수 있습니다. 우리는 액체 통합 시스템이 동일한 듀티 사이클 동안 공기 냉각만 사용하는 것보다 용량을 눈에 띄게 더 잘 유지한다는 것을 발견했습니다.
하지만 미래가 더욱 스마트해지는 곳은 바로 AI 기반 예측 열 관리입니다. 현재 대부분의 시스템은 온도 변화가 발생한 후 이에 반응합니다. "배터리가 너무 뜨거워서 냉각할 수 없습니다." 그것은 반응적이고 에너지를 낭비합니다. 시스템이 가능하다면 어떨까요?예측하다배터리는 언제 냉각 또는 가열이 필요합니까? 예를 들어, 버스가 10분 후에는 오르막 길이 멀다는 것을 알고 선제적으로 배터리 냉각을 시작합니다. 또는 버스가 연결되어 있으면 일기 예보를 확인하고 밤새 난방 수준을 조정합니다. 우리는 경로 일정, 교통, 날씨, 심지어 운전자 습관까지 실시간 데이터를 가져오는 AI 알고리즘을 테스트하고 있습니다. 지난 달 시애틀에 있는 베타 장치는 그날 경로에 탑승할 예정인 노인(따뜻한 객실을 좋아하는) 수에 따라 난방을 조정했습니다. 결과는? 더 이상 시스템이 과도하게 작동하지 않으며 에너지 사용량도 눈에 띄게 감소합니다.
이제 지속가능성에 대해 이야기해 보겠습니다. E-버스는 더 친환경적이어야 하지만 열 시스템은 냉매를 사용합니다. 그렇죠? 현재 대부분의 냉매는 누출될 경우 강력한 온실가스입니다. 이곳의 미래는저GWP(지구 온난화 지수) 냉매-냉방/난방 전력을 잃지 않으면서 지구를 위해 훨씬 더 나은 제품입니다. 우리는 이미 R134a보다 지구 온난화 지수가 훨씬 낮은 냉매인 R1234yf를 테스트하고 있습니다. 게다가 우리가 보고 있는 건직접 냉매 시스템별도의 열교환기가 필요 없이 배터리로 바로 연결됩니다. 이는 부품 수가 적고 유지 관리가 적으며 폐기물도 적습니다. 탐색하셨다면배터리 열 관리 시스템, 이에 대한 당사의 초기 작업을 보셨습니다. 당사는 HVAC에 대한 엄격한 새로운 배기가스 배출 규정을 적용하는 캘리포니아 고객을 위해 2025년에 직접 시스템을 출시할 예정입니다.
고속 충전은 그 자체로 언급할 가치가 있습니다. 도시에서는 하룻밤이 아니라 노선 간 10~15분 안에 충전할 수 있는 전기 버스를 원합니다. 하지만 급속 충전을 하면 배터리가 뜨거워집니다.빠른-10분 안에 10-15°C 정도. 따라서 열 시스템이 계속 유지되거나 배터리 손상 위험을 감수해야 합니다. 이곳의 미래는고유량 액체 냉각충전 중에 열을 빼낼 수 있는 상변화 물질(PCM)과 과도한 열을 저장했다가 필요할 때 방출하는 상변화 물질입니다. 우리는 지난 여름 마이애미에서 PCM 프로토타입을 테스트했는데, 10분의 고속 충전 동안 배터리 온도가 42°C로 올라가는 대신 28°C를 유지했습니다. 즉, 버스 운전자는 고속 충전으로 인해 배터리가 저하되지 않고 더 빠르게 회전할 수 있습니다. 당신이 보면EV 배터리 열 관리 시스템, 이것이 바로 우리가 마이애미 고객을 위해 작업하고 있는 작업입니다. 그들은 경로 내 고속 충전을 위해 야간 충전소를 버리고 있으며 우리 시스템이 그 중추입니다.
그러나 여기에 핵심이 있습니다. 이 모든 기술은 소규모 도시 교통 기관에 적합하지 않은 경우 잭을 의미하지 않습니다. 많은 대중교통 지구에서는 예산이 부족하므로 우리는 모듈형 시스템에 중점을 두고 있습니다. 각 버스 노선에 맞게 맞춤 제작된 설정 대신 소프트웨어로 조정할 수 있는 표준화된 시스템을 만듭니다. 언덕이 많은 경로에 적응해야 합니까? 냉각 알고리즘을 조정하십시오. 추운 기후에 대처해야 합니까? 작은 가열 모듈을 추가합니다. 이는 설치 및 유지 관리 노력을 줄여주며, 이는 한 번에 100대 이상의 버스를 업그레이드해야 하는 기관에 매우 중요합니다.
이제 실제 과제에 대해 알아보겠습니다. 배터리 열 관리는 안정적이어야 합니다. 버스는 하루 12~16시간, 주 6일 운행됩니다. 시스템이 실패하면 버스가 작동하지 않게 되며 대중교통 기관에서는 이를 감당할 수 없습니다. 그래서 우리는 메인 펌프가 고장날 경우 백업 펌프와 같은 중복 시스템에 투자하고 있습니다. 또한 액체 펌프나 센서 같은 부품의 공급망 문제도 여전히 문제지만, 우리는 이를 앞서기 위해 부품 소싱을 현지화하고 있습니다. 우리는 최근 미국 소재 펌프 제조업체와 제휴하여 리드타임을 12주에서 4주로 단축했으며, 이는 고객에게 획기적인 변화를 가져왔습니다.
우리가 보고 있는 또 다른 추세는 연결성입니다. E-버스 열 관리 시스템은 버스에만 있는 것이 아니라 대중교통 기관의 클라우드와 통신합니다. 따라서 디트로이트의 운영자는 책상에서 50개 버스의 배터리 온도, 에너지 사용 및 유지 관리 요구 사항을 모두 확인할 수 있습니다. 지난 달 한 고객은 버스 한 대의 냉각 펌프가 작동하고 있다는 경고를 받았고 정오에 냉각 펌프를 당기는 대신 경로 이후에 유지 관리를 예약했습니다. 그러면 가동 중지 시간이 줄어들고 운전자가 더 행복해지며 비용이 절감됩니다. 체크아웃하셨다면EV 배터리 열 관리아시다시피 우리는 최신 장치에 연결 계층을 구축했습니다. 이는 더 이상 난방 및 냉방에 관한 것이 아니라 데이터에 관한 것입니다.
이것을 마무리합시다. e-버스 열 관리의 미래는 단지 더 나은 기술이 아니라 더 스마트하고, 친환경적이며, 더 쉽게 접근할 수 있는 것입니다. 우리는 반응형 단일 기능 시스템에서 실제 교통 기관의 요구 사항에 맞는 통합형 AI 기반 지속 가능한 설정으로 전환하고 있습니다. 더 이상 겨울철 주행 거리에 대한 걱정이 없고, 고속 충전 시 더 이상 과열이 발생하지 않으며, 배터리에 폐열이 남아있어 실내 난방에 에너지를 낭비하지 않아도 됩니다.
e-버스 차량을 업그레이드하고 당사의 열 시스템이 어떻게 주행 거리를 늘리고 배터리 수명을 연장하며 비용을 절감할 수 있는지에 대해 이야기하려는 교통 기관이라면 저희가 도와드리겠습니다. 연락하여 상담을 받고 경로에 필요한 사항에 대해 이야기해 보세요.
