電気自動車用サーマルプレートのフローパターン設計に関する研究

液冷システムは、最新の電気自動車でリチウムイオン電池を冷却するために広く使われている方法です。バッテリーサーマルプレート（BTP）は、熱暴走や火災事故を防ぐためにバッテリー温度を調整する、液冷式熱管理システムの重要なコンポーネントです。BTPにとって、均一な流速と温度分布を持つエネルギー効率の高い流れパターンを設計することは大きな課題である。

本論文では、BTPの冷却性能におけるフローパターンの効果を検証する。BTPの方向、流路の数、構造を変化させることにより、バッテリーの温度を効率的に制御することができる。複雑な流路パターンネットワークをモデル化し、数値流体力学の結果に基づいて比較した。流路抵抗、圧力損失、温度分布は、質量流量条件を変化させた場合に評価される重要なパラメータである。この研究から、温度要求を満たし、ポンプ消費電力が10％少ない流量パターンが特定された。このように、車両に適用するために決定された適切なフローパターンは、バッテリーの安全性を確保するだけでなく、エネルギー効率に優れているため、車両の航続距離を延ばすことができます。