EV・HEVの熱マネジメント技術

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本セミナーでは、モータ、バッテリー、室内空調等、車両全体の熱システムのモデル化について解説いたします。

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プログラム

第1部 車載サーマルマネジメントシステムにおける車載電子製品の放熱技術とその課題

(2023年8月3日 11:15〜12:45)

　車両の電動化と自動運転技術開発にの進展に伴い、車両のエネルギーマネジメントが重要になっています。特にバッテリー、パワートレインならびに空調の冷却を含めた温度管理のための熱マネジメントが注目されています。 　本講座では、インバータを含む各種電子機器の放熱設計とそれに関連する実装技術について紹介します。特にインバータの小型軽量化は電費に直結するため、強く求められています。各事例を通して小型軽量化を実現する放熱設計について説明いたします。製品設計では、個別最適ではなく全体最適化を意識した開発が必要です。

  1. CASE 時代に求められるカーエレクトロニクス
    1. クルマ社会を取り巻く課題
    2. 電子プラットフォーム設計
    3. 環境 (CO2 排出規制対応)
    4. 安全 (自動運転技術)
  2. EV・HEV における熱マネジメントシステム
    1. 内燃機関をベースとしたエネルギーマネジメント
    2. xEV に対応するサーマルマネジメント
  3. 車載電子製品への要求と熱・実装技術
    1. 車載電子制御システムの増加と製品の搭載環境
    2. 車両の付加価値向上と製品小型化の背景
    3. 信頼性向上と放熱を中心とした熱マネジメント
  4. 電子製品の熱マネジメントの考え方
    1. 熱伝達、熱分離及び耐熱設計
    2. (接触) 熱抵抗とそのモデル
    3. 低熱抵抗化の考え方
  5. 電子製品の放熱・実装設計技術
    1. IC 設計における熱マネジメント
    2. プリント配線板ECU における熱マネジメント
    3. 実装部品の放熱設計
    4. 各ECU の放熱設計とTIM の使いこなし
    5. 機電一体製品の放熱設計
    6. 熱抵抗計測の効果と温度計測上の注意点
  6. インバータにおける放熱・実装技術
    1. パワーデバイス・モジュールの放熱構造
    2. インバータの放熱構造の事例
  7. 将来動向
    1. インバータの動向
    2. 軽量化への取組み
    3. 実装技術の考え方と車載子電子製品開発への取組み

第2部 車両電動化における車両熱マネジメントシミュレーションおよびモデル化技術

(2023年8月3日 13:45〜14:45)

　電動化およびソフトウェアデファインドビークルに代表される新たなモビリティ進化に対して、差別化技術の一つと考えられる「車両熱マネジメント技術」。この技術を如何に効率的にかつユニークな製品としてに作り上げていくか、といった趣旨の元、そのためのモデル化・シミュレーション手法を中心にお話を進めさせて頂きます。車両エネルギー・熱マネジメントに関する基礎研究・部門横断プロジェクトやEV熱システムの量産開発の経験に基づく、より現場開発に近い実践的なアプローチをご紹介します。さらに、車両熱マネジメント技術とシミュレーション技術の両面から、技術進化の方向性についても言及いたします。

  1. 車両熱マネジメント
    1. なぜ車両熱マネを始めたのか?
    2. 熱マネジメント意義
    3. 車両タイプと熱マネジメント目的
  2. EV熱マネジメント
    1. EV熱マネジメント価値
    2. 統合熱マネと個別熱マネ
    3. バッテリ冷却システム・冷却方式
    4. 将来技術トレンド
  3. 車両電動化による開発課題とモデル化手法
    1. 車両電動化開発課題
    2. 将来モビリティとシミュレーション技術
    3. 電動化を勝ち抜くモデル化技術
  4. モデルベース 熱マネジメント開発
    1. 熱マネジメント開発アプローチ
    2. シミュレーション技術と適用事例
    3. 将来シミュレーショントレンド
  5. 終わりに

第3部 電動車の熱エネルギーマネージメントシミュレーション事例

(2023年8月3日 15:00〜16:00)

　電動車部品開発において製品単体の性能向上ではなく、電動車搭載時の電動車全体としての電費性能向上評価ニーズが高まっており、先行企業は試行錯誤して進めている状況です。そして、電動車両として熱マネジメントの対象範囲もモータ、インバータ、バッテリー、室内空調、熱交換機含む車両全体となり、制御とハードの協調設計は更に複雑さを増しています。更に、電費改善と室内快適性を維持する高度なアクティブ熱マネジメントも課題として出てきています。この電動化の流れは、建機・農機においても波及して急激に立ち上がっており、早期の熱マネジメントシミュレーション技術構築が喫緊の課題となっています。 　そこで、本講演では欧米・中国での電動車開発で評価・活用されている熱マネジメント1D-CAEツール「KULI」を用いた、制御とハードの連携解析、車両モデルを活用した製品設計、建機での熱マネジメントシステム構築事例をご紹介いたします。

  1. イントロダクション
    1. 電動車開発における熱エネルギーマネジメントシミュレーションの現状と課題
    2. 当社及び開発元のMAGNA社の紹介
    3. 熱マネジメントシミュレーション「KULI」の紹介
  2. KULIでの電動車ベンチマークシミュレーション比較事例
    • Jaguar i-Pace vs Tesla Model Y
  3. 制御解析ツール「simulink」と「KULI」の連携解析事例
  4. 欧米での「KULI」の電動車両モデルを活用した製品開発事例
    • 内装材
    • ウインドウフィルム etc.
  5. 欧州での建機・農機における「KULI」熱マネジメントシミュレーション活用事例

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