EWP의 하우징 형상에 따른 방열 특성 실험
저자
발행기관
학술지명
권호사항
발행연도
2021
작성언어
Korean
주제어
KDC
556
자료형태
학술저널
수록면
1063-1063(1쪽)
제공처
전동식 워터펌프(Electric water pump, EWP)는 전기 구동 자동차 열관리시스템의 냉각수 순환용 부품이다. 전기 구동 자동차에서 배터리, 구동모터, 연료전지 등은 최적 작동 온도가 다르기 때문에, 때에 따라서 적정 온도 유지를 위해 100W 내외의 EWP를 여러 개 사용하기도 한다. 최근 EWP의 활용이 증가함에 따라 기생전력 소모를 줄이기 위한 고효율화가 요구되고 있으며, 장수명도 필요하다. 그러나, 펌프와 모터 및 모터 드라이버가 결합된 EWP의 구조적 특성으로 인해 작동 조건에 따라 발열이 큰 경우가 있고 이는 효율 저하 및 내구 성능 저하로 이어진다. 따라서, EWP의 방열 성능 개선을 통해, 효율 향상과 내구성 증대가 가능하다.
일반적으로 발열 개선을 위해서는 모터의 발열은 모터 내부 권선과 계자, 회전자에 대한 발열 성능 개선 연구가 주로 진행되고 있다. 이에 비해, 방열 개선을 통한 발열 완화 연구는 아직 보고된 바가 희박하다. 본 연구에서는 기존 모터 중심의 발열 메커니즘 보다는 외부 방열 개선을 위한 하우징 형상 특성 분석에 중점을 두고자 한다. 하우징 형상에 의한 영향을 분석하기 위해 모터부 하우징 방열 면적이 증가할 수 있도록 확장표면을 적용하여 다양한 형상에 따른 방열 효과를 실험적으로 분석하였다. 형상은 동일한 지름에 대하여 음각 및 양각의 확장 표면을 가로 또는 세로로 배치하였으며, 각 형상에 대해 면적이 증가하는 경우에 대한 변화도 보았다. 또한, 운전 조건에 따른 하우징의 방열 특성도 분석하기 위해 자연대류 및 강제대류에 대한 특성 실험을 진행하였다. 실험은 수온 45℃에서 수행하였고, 팬을 통해 대류 조건을 변경하였다. EWP의 온도 데이터는 열화상카메라로 측정하였으며, 하우징 및 PCB의 평균온도와 최대온도 변화로부터 방열 효과를 분석하였다. 결과적으로 음각 형상에 의해 높은 온도가 노출될 때 방열 효과가 좋으며, 가로 및 세로 형상의 방열 효과는 대기 조건에 따라 달라진다는 것을 확인하였다.
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