넓은 온도 범위에서 작동하고 냉각에 의존하는 연소 엔진과 달리 전기차는 고유한 열 관리 문제에 직면합니다. 연소 엔진은 효율에 큰 영향을 주지 않으면서도 실내 난방과 보조 장치 작동에 필요한 충분한 폐열을 발생시킵니다. 기어박스의 폐열도 열교환기를 통해 효과적으로 관리할 수 있습니다. 유일한 예외는 실내 냉방으로, 전통적으로 엔진 구동식 에어컨 컴프레서와 냉동 회로가 필요하기 때문에 차량의 기계적 동력이 감소합니다.

반대로 전기차에서는 견인 배터리가 일반적으로 더 낮은 온도에서 작동합니다. 극심한 추위는 특히 충전 중에 배터리 성능을 저하시킬 수 있으며, 과도한 열은 안전 위험을 초래할 수 있습니다. 전기 구동계의 전기 모터 및 전력 전자 장치와 같은 다른 구성 요소는 다양한 온도 범위에서 작동하지만 효율성이 매우 높아 폐열만으로는 실내 난방에 불충분합니다.

따라서 실내 에어컨에는 히트 펌프의 에너지가 필요하고, 견인 배터리는 최적의 작동 온도 범위를 유지하기 위해 능동적인 난방 및 냉방이 필요하다는 이중 과제가 발생합니다. 따라서 전기차의 열 관리 시스템은 시스템 수준의 효율성과 주행 거리 극대화, 비용 관리, 설치 공간 최적화라는 네 가지 주요 목표 사이에서 균형을 맞춰야 합니다.

더운 기후는 기후 제어 및 열 관리 측면에서 전기 자동차(EV)에 특별한 과제를 안겨줍니다.

이러한 과제에 대해 자세히 살펴보겠습니다:

더운 환경에서는 외부 열과 작동 중 발생하는 열로 인해 전기차 배터리의 온도가 높아질 수 있습니다. 배터리 온도가 높아지면 효율성이 떨어지고 성능 저하가 가속화되며 전체 배터리 수명이 단축될 수 있습니다. 최적의 성능과 수명을 유지하려면 효율적인 배터리 냉각이 필수적입니다. 

전기 자동차는 구동 시스템에 영구 여자 동기식 기계(PMSM)와 같은 전기 드라이브를 사용합니다. 이러한 드라이브는 작동 중에 열을 발생시키며 고온으로 인해 효율성과 성능이 영향을 받을 수 있습니다. 특히 PMSM 모터는 회전자에 자석이 있어 퀴리 온도를 초과하면 자성을 잃을 수 있습니다. 이로 인해 모터가 자성을 잃게 되어 효율성이 크게 떨어지고 모터 교체에 많은 비용이 발생할 수 있습니다. 

전기 자동차의 에어컨은 더운 환경에서 두 가지 역할을 합니다. 한편으로는 승객의 편안함을 보장해야 하고, 다른 한편으로는 배터리와 전기 구동 장치를 비롯한 다양한 부품을 냉각하는 데 필수적입니다. 문제는 승객을 시원하게 유지하는 것과 중요한 차량 부품을 효과적으로 냉각하는 것 사이에서 적절한 균형을 찾는 것입니다.

높은 온도는 차량의 안전에 위험을 초래할 수 있습니다. 극도로 높은 온도는 리튬 이온 배터리의 열 폭주를 유발하여 화재나 폭발로 이어질 수 있습니다. 이러한 안전 위험을 최소화하려면 적절한 열 관리가 중요합니다.