自動車整備の専門家は、フィルターや点火プラグから複数のシステムの液体に至るまで、内燃機関車の整備方法に精通しています。電気自動車の購入者にとって最も魅力的なことの 1 つは、メンテナンスが不要になるという見通しです。しかし、これは必ずしも真実ではありません。
主要なポイント（要点）
- 電気自動車のバッテリー冷却システム（液冷式または空冷式）は、バッテリーの温度を直接制御し、それによって航続距離、充電速度、および長期的な容量を制御します。
- 電気自動車の冷却システムで最もよく発生する故障は、冷却液の劣化、液量不足、および通路の詰まりである。
- バッテリーパックの冷却回路を開ける前に、店舗はEV対応の個人用保護具（PPE）と高電圧安全手順を遵守する必要があります。
- MidtronicsのEVサービスツールは、熱データと統合することで、技術者にバッテリーの状態と冷却性能に関する包括的な情報を提供します。
時々注意が必要なシステムの 1 つが冷却システムです。ICE 車両の冷却システムとまったく同じように機能するわけではありませんが、EV にもある程度は存在します。自動車の専門家として、これらのシステムのメンテナンス方法とタイミングを知っておくことは、顧客と車両の健全性にとって大きなメリットとなります。
EVバッテリー冷却技術の種類
バッテリー冷却に関しては、相変化材料などの技術による画期的な成果が生まれつつあります。相変化材料とは、文字通り、熱伝導のために固体から液体に変化する材料のことです。しかし、現在の技術では、空冷システムと液体冷却システムの 2 つのタイプが主流です。これらのバッテリー熱管理システム (BTMS) は、バッテリーから過剰な熱を取り除き、分散させるものです。
EV に関してわかっていることは、熱が致命的だということです。温度が急激に上昇しすぎると、熱暴走が発生する可能性があります。しかし、時間が経つにつれて、熱によって劣化が加速し、走行距離が短くなり、バッテリーの効率と性能が低下します。
空気冷却システム
多くのオートバイや初期モデルの自動車の冷却方法と同様に、空冷は EV でも使用されています。EV バッテリーの熱を放散するために空気循環を利用しており、オートバイのシリンダーのフィンを通過する空気とよく似ています。設計はシンプルですが、空冷は極端な温度条件では限界があり、バッテリーの放電によって発生する熱と周囲の空気温度に対応できない場合があります。
空冷は現在、市場のごく一部で使用されていますが、最も効率的ではないため、今後広く採用される可能性は低いでしょう。
水冷システム
対照的に、液体冷却システムは、EV バッテリーの温度を調節するために広く使用されている方法です。バッテリー パックを通して冷却剤を循環させ、バッテリーの効率と耐久性を最大化するために理想的な温度を維持します。空冷システムよりも複雑で、追加コンポーネントとシステム内の液体の重量が増加します。さらに、電気環境に液体を導入することは、明らかな理由から、非常に慎重に行う必要があります。
これは、EV バッテリーに最も一般的に採用されている冷却技術であり、現在電気自動車を生産しているほぼすべての自動車メーカーが使用しています。これは実証済みであり、次の世代でも最前線に留まる可能性が高いスタイルです。
EVバッテリー熱管理システムのサービス
EV メーカーの間では、液体冷却システムの状態と pH を定期的に検査することが義務付けられており、毎年検査することを推奨しているメーカーもあれば、2 年ごとに検査することを義務付けているメーカーもある。これらのシステムでは通常、バッテリー モジュール上または周囲にチューブが使用され、熱を吸収して空気中に放出する。ただし、ICE 車両とは異なり、液体に含まれる添加剤やその他の化学物質は、接触する金属が 1 つだけであることがほとんどで反応が制限されるため、同じように劣化しない。
それでも、ほとんどのEVでは最終的には冷却剤の交換が必要になります。また、ICE車両に比べるとはるかに稀ですが、システム内で漏れが発生する可能性もあります。これら2つの理由から、EVは専門家によるサービスを受ける必要があります。
一方、空冷システムは、ほぼすべてがパッシブ設計です。バッテリーが動いている間にバッテリー上を流れる空気は、バッテリーを通常の動作パラメータ内に保つためのものです。日常的なメンテナンスでは、バッテリー パック上に空気を流す空気ダクトが清潔に保たれていることを確認するだけです。
とはいえ、空冷式 EV バッテリー パックの長期メンテナンスは、はるかに複雑になる可能性があります。温度によって損傷が発生する可能性があるため、モジュールの故障はより一般的であり、個々のモジュールまたはバッテリー パック全体を時間内に交換することが珍しくありません。その場合、バッテリー モジュールのバランス調整が必要になります。
BTMSサービスの頻度
液冷式 EV BTMS システムの場合、サービス間隔はメーカーによって決定されます。業界では、設計の違いや液体の化学特性によって、冷却剤の洗浄と充填の頻度が決まります。修理が必要でない限り、冷却剤を交換する必要はないと自信を持っているメーカーもありますが、走行距離間隔を設定しているメーカーもあります。
いくつかの輸入ブランドは、平均的なドライバーの場合、およそ 80,000 ～ 150,000 年ごとに 10 マイルの間隔を指定しています。他のブランドは、バッテリーの EPA 義務保証が切れるおよそ 12 年目を指定しています。また、XNUMX マイル、つまり車両の使用開始後約 XNUMX ～ XNUMX 年で液体を交換することを推奨しているブランドもあります。
しかし、冷却剤の交換は、ディーラーが対応できるように準備しておくべきEV BTMSサービスの唯一のものではありません。EVバッテリーの健康チェックは、定期メンテナンススケジュールに組み込むか、航続距離の短縮に関する苦情や 車を転売する場合.
バッテリーの状態が疑わしい場合は、モジュールの交換が必要になる可能性があり、再び使用する前にモジュールのバランス調整が必要になります。空冷式バッテリーの場合、モジュールの不良が発生する頻度が高く、このようなタイプのサービスがより一般的に必要になります。このサービスが最も必要なのは、10～15 年前の車です。
サービスショップにとってなぜ重要なのか
電気自動車の増加は修理工場のビジネスを奪うように思えるかもしれませんが、冷却システムや熱管理や故障したバッテリーに関連する修理など、修理工場が必要とするサービスは依然としてあります。こうした種類の懸念に対処する準備をしておくことが鍵となります。
技術者は、モデルごとに冷却剤を安全に交換する方法を訓練する必要があります。バッテリーの熱管理システムを修理するための機器を、できればさまざまなメーカーから入手してください。 xMB-9640 高電圧モジュールバランサーモジュールを確実にバランスさせる準備が整います。
よくある質問
電気自動車において、バッテリー冷却がそれほど重要な理由は何ですか？
リチウムイオン電池は温度変化に非常に敏感です。温度が高すぎると電気化学反応が加速して電池に損傷を与え、温度が低すぎると内部抵抗が急上昇し、出力と充電受容性が低下します。熱管理システムは、動作中および充電中に電池を最適な15～35℃の範囲に保ちます。
電気自動車のバッテリー冷却システムに不具合が生じている兆候は何ですか？
一般的な兆候としては、説明のつかない航続距離の低下、DC急速充電速度の低下、ダッシュボードの過熱警告の頻発、異臭、バッテリーケース付近での冷却液漏れなどが挙げられます。一部のEVは、冷却性能が低下するとバッテリーパックを保護するために出力制限を行います。
電気自動車のバッテリー冷却液は、エンジン冷却液と同じですか？
いいえ。EVバッテリーの冷却回路には、誘電性または低導電性の冷却液が使用されており、わずかな漏れがバッテリー部品に接触した場合でも電気的ショートを防ぐように特別に配合されています。EVの冷却回路に一般的な不凍液を使用すると、重大な安全上の危険が生じる可能性があります。
電気自動車の冷却システムを整備する技術者には、どのような研修が必要ですか？
技術者は、EVバッテリー冷却回路に触れる前に、高電圧安全認証（1000V定格の手袋、絶縁工具、高電圧遮断手順）を取得する必要があります。冷却構造はメーカーによって大きく異なるため、各モデルについてOEMのサービス情報を参照してください。
電気自動車のバッテリー冷却システムの故障は、永久的な損傷を引き起こす可能性がありますか？
はい。BMSが熱暴走を完全に防いだとしても、繰り返される熱事象はリチウム析出、SEI層の成長促進、セルバランスの崩れを引き起こします。時間の経過とともに、これはソフトウェアのアップデートや再調整では元に戻せない、恒久的な容量損失につながります。
電気自動車のバッテリー冷却液はどのくらいの頻度で点検すべきですか？
ほとんどの自動車メーカーは、冷却液の点検を5年ごと、または150,000万マイルごとに行うことを推奨していますが、整備工場は主要な点検のたびに、汚染、pH、凝固点をチェックする必要があります。急速充電を頻繁に行う電気自動車や、極端な気候条件で使用される電気自動車は、より頻繁な熱システム点検によってメリットが得られます。