전기차의 배터리 온도 관리법

 

많은 분들이 아시다시피 겨울철은 전기차가 힘을 쓰기 어려운 계절입니다.

바로 추운 날씨 때문인데요. 리튬이온 배터리는 온도에 따라 그 효율이 매우 달라지기

때문에, 전기차는 배터리 온도를 올리기 위해 많은 에너지를 사용합니다.

배터리 온도를 올리는 방법으로는 직접 열을 내서 배터리를 달구거나, 아니면 다른

부품에서 발생하는 폐열을 수집해서 배터리 쪽으로 보내주는 방식이 있습니다.

 

 

바로 이런 역할을 하는 부품이 히트펌프시스템(Heat pump system)입니다.

열을 전달할 수 있는 액체가 순환하는 열관리 시스템이지요.

우리가 집에서 쓰는 보일러와 에어컨을 합쳐 놓은 것이라고 생각하면 조금 쉬울 것

같습니다. 차안을 순환하는 배관이 있고, 물을 차갑게(에어컨) 하거나, 데울(실외기)수 있는

열교환기(에어컨 실외기와, 에어컨 본체)가 합쳐져 있는 거죠.

테슬라는 이러한 열교환을 밸브를 통해서 냉각수의 방향을 바꿈으로써 조절하고 있습니다.

테슬라 모델3는 연식변경이 아닌 필요에따라 수시로 차량의 부품을 바꿔서 출고합니다.

그래서 출고년월에 따라 부품도 조금씩 다릅니다.

제가 알기로는 2021년식부터 리프레시라고 해서 히트펌프시스템이 달려서 나왔는데,

많은 분들이 이전에는 히트펌프가 없었던 것으로 알고계시는 분들이 많습니다.

엄밀히 말하면 히트펌프시스템은 이미 구형 모델3에도 적용되어 있습니다.

바로 수퍼보틀이라고 불리우는 냉각수통인데, 여기에는 냉각수를 전환시키는 밸브,

냉각수 순환펌프, 그리고 칠러가 결합되어 있습니다. 제가 모델3를 받고 얼마 안되서

서비스를 받았던 바로 그 부품이죠. 매우 중요한 녀석입니다.

 

 

 

 

먼저 모터는 움직이면서 열을 발생시킵니다. 이는 불필요하게 발생하는 열로

냉각수로 식혀 줘야하만하는 폐열입니다.

이렇게 모터가 돌면서 발생하 열은 냉각수로 전달되게 되고, 냉각수는 수퍼보틀로 들어와

칠러를 통해 배터리팩으로 이동합니다. 이때 칠러는 작동하지 않아서 냉각수를 차갑게

식히지 않습니다.

배터리팩으로 이동한 냉각수는 모터로부터 가져온 열을 배터리에 전달하고 차가워지게 되고,

이는 다시 수퍼보틀로 들어가서 다른쪽 밸브를 통해서 모터로 향해 순환하게 됩니다.

이때에는 냉각수를 식힐 필요가 없기 때문에 라디에이터로 들어가는 냉각수 밸브는 막히게 되고,

냉각수는 모터의 열을 가진 채로 배터리팩으로 들어가게 됩니다.

 

반면 배터리를 식히는 방법은 이와 반대로 라디에이터와 칠러를 통해서 차갑게 식힌

냉각수를 순환시켜서 배터리를 차갑게 만들죠

 

 

 

 

 

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전기차의 배터리 온도 관리법에 대하여