EVバッテリー・エンクロージャーの標準的な重量は?
EVバッテリーの重量が気になるのはわかる。それがパフォーマンスにどう影響するのか知りたいはずだ。それを探ってみよう。
EV用バッテリーの筐体の一般的な重量は、バッテリーのサイズや素材にもよるが、およそ100~300ポンド(45~136?kg)である。
では、もっと深く掘り下げてみよう。
バッテリーの筐体の重さは、通常 100ポンドおよび300ポンド(45~136キログラム).
その範囲は、小型のEVやコンパクトなデザインから、大型のSUVや高性能車まで多岐にわたる。
多くのEVメーカーが筐体の軽量化を目指していますね。
安全性と質量のバランスを取るために、より軽い金属や高強度合金を選んでいる。
重量が異なる理由
車両サイズ | バッテリー容量 | エンクロージャー重量 |
---|---|---|
コンパクトEV(35?kWh) | ~35 kWh | 100~150ポンド |
中型EV(60?kWh) | ~60キロワット時 | 150~200ポンド |
大型EV(100?kWh) | ~100 kWh | 200~300ポンド |
その違いは、バッテリーパックのサイズ、冷却の必要性、衝突基準、素材に由来する。
一般的なエンクロージャーの重量は100?真
ほとんどのEVは、セルを保護し安全基準を満たすために、この重量範囲のバッテリー筐体を使用している。
すべてのEVバッテリー筐体の重量は500?偽
エンクロージャーがそれほど重くなることはめったにない。500ポンドのエンクロージャーは重すぎて効率が悪い。
重量はEVの性能にどう影響するか?
重量は航続距離、加速、ハンドリング、効率に直接影響する。
エンクロージャーが重くなる、 EVはより多くのエネルギーを使用する.これはレンジを下げる。
余分な重量は加速にも悪影響を及ぼし、止まったり曲がったりする際にもクルマに負担をかける。
より重い車には、より強力なブレーキとサスペンションが必要だ。
それでまた体重が増える。それが繰り返される。
パフォーマンス・チェーン
- レンジ:質量が1%増加すると、効率がおよそ1%低下する。
- 加速:重量が増えれば、0-60mphのタイムは遅くなる。
- ブレーキ/ハンドリング:より重い車には、重量をコントロールするためのより強力なシステムが必要だ。
- タイヤの摩耗:質量が大きい=力が大きいため摩耗が早い。
インパクト・エリア | 体重増加の影響 |
---|---|
レンジ | 減少(1%の質量増加につき~1%) |
加速 | 速度が著しく低下 |
ハンドリング | 反応が鈍い |
ブレーキ | 停止距離が長く、熱量が高い |
効率性 | kWhあたりの走行距離の低下 |
EVの航続距離は1ポンド増えるごとに約1%短くなる。偽
ポンドごとではなく、100?
エンクロージャーの質量を決める材料とは?
素材の選択は、質量、コスト、強度、安全性を形成する。
一般的な素材:
- スチール - 丈夫で安いが重い。
- アルミニウム - より軽く、より強い。
- 炭素繊維複合材料 - 非常に軽くて丈夫だが、大量生産にはコストがかかる。
- マグネシウム合金 - 軽くて丈夫だが、溶接や仕上げが難しい。
素材比較
素材 | 密度(lb/ft3) | 強度対重量 | コスト |
---|---|---|---|
スチール | ~490ポンド/フィート3 | 高い | 低い |
アルミニウム | ~168ポンド/フィート3 | グッド | ミディアム |
炭素繊維複合材料 | ~100ポンド/フィート3 | 素晴らしい | 高い |
マグネシウム合金 | ~143ポンド/フィート3 | グッド | ミディアム-ハイ |
以前、アルミニウムを使ったプロジェクトで、筐体の重りから50ポンドを落とす作業をしたことがある。
より良い航続距離とハンドリングと引き換えに、多少のコストを削減した。それが功を奏した。
エンクロージャーの重量を正確に測定するには?
正確に測ること:
- バッテリーパックとセルを取り外す。
- 筐体を清掃し、乾燥させる。
- 校正済みの工業用スケールを使用する。
- 全重量を量る。
- 必要であればサブパーツを分解する(例:ボトムトレイ、蓋、マウント)。
- 正確を期すために測定を繰り返す。
ステップの詳細
1.分解と準備
セル、モジュール、冷却水ラインなどを外す。これでシェルは隔離される。
2.洗浄して乾燥させる。
液体や汚れを取り除く。水は重量を増す。
計量前にブロードライまたはエアドライを行う。
3.適切なスケールを使用する
0.1ポンドの精度で1000ポンドまでの工業用スケールが有効。
4.ユニット全体の計量
シリアル番号またはID番号とともに重量を記録する。
これを3回繰り返し、粘度をチェックする。
5.サブコンポーネントの計量
より深いデータについては、蓋、トレイ、ファスナーを別途計量すること。
6.記録と比較
設計と比較のためのログ測定。
それぞれのステップを踏むことで、時間の経過に伴うデザインの変化を追跡することができる。
設計でエンクロージャーの重量を大きく変えられるか?
はい-良い設計は、20-40%によってエンクロージャの重量を削減することができます。
デザイン・レバー
- 素材交換 (例:スチール→アルミまたは複合材)
- 肉厚の最適化 FEA経由
- 構造リブとジオメトリーの微調整
- モジュール部品 重複と冗長な質量を減らす
- マウントの統合 バラバラではなく直接
- トポロジー最適化 最小限の材料で荷重を支える
ケーステーブル
デザイン変更 | 軽量化の可能性 |
---|---|
スチールからアルミニウムへの変更 | ~30% |
厚い壁の代わりにリブを追加 | ~10-15% |
マウントをメインシェルにマージ | ~5-10% |
複合パネルを軽く使う | ~20-40% |
変更を組み合わせることで、EVメーカーは質量を50?
その結果、航続距離、ハンドリング、効率が向上する。
厚い壁の代わりにリブを使うことで、エンクロージャーを10%以上軽くすることができる。真
構造用リブを作ることで、強度を保ちながら肉厚を減らすことができ、10%以上の軽量化が可能になる。
デザインを変更しても、エンクロージャーの重量には影響しない。偽
素材やジオメトリーなどの設計上の微調整により、20-40%の軽量化が可能。
結論
EVバッテリーの筐体の重量は通常100~300?
重量は航続距離、加速、ハンドリングに影響する。
はかりと適切な下準備があれば、正確に測ることができる。
スマートな素材とデザインで質量を大幅に削減した。
軽量化はEV性能の向上を意味する。