日置電機（Hioki）のデータロガー LR8450 と Hukx の熱流センサー FHF05
バッテリーEVの熱マネジメント
バッテリー電気自動車（BEV）の開発は近年加速している。リチウムイオン電池は温度変化の影響を受けやすく、特に低温環境では性能や利用可能容量が一時的に低下する。BEV にはエンジンのような熱源が存在しないため、走行距離を伸ばすには、モーターやインバーターなど周辺部品から発生する熱を回収する必要がある。
LR8450 と FHF05 熱流センサーを組み合わせることで、熱流を測定できる。これらのセンサーは温度だけでなく熱の移動方向も確認できるため、熱マネジメントの検証に有用である。
熱流測定による熱移動の可視化
熱流を測定することで、熱の移動を可視化できる。測定対象が自ら発熱しているのか、あるいは周辺部品から熱を受け取っているのかを確認できるため、効果的な熱対策を講じることが可能になる。また、どの部品が熱を発生させているかを特定できるため、最適な断熱設計や放熱設計にも役立つ。
図2は、走行中の車両内のある部品について、LR8450 と FHF05 を用いて温度と熱流を測定した際の画面キャプチャである。温度は緩やかに上昇し続けている一方で、車両が停止すると熱流グラフは正から負へと変化する。つまり、走行中はその部品が熱を発生し、停止時には周囲の部品から熱を受け取っていることが確認できた。
熱流測定の応用
バッテリーの性能や劣化速度は、発熱量と密接に関係している。バッテリー内部の熱流を測定できれば、性能評価や非破壊での劣化診断に役立つことが期待されている。
測定方法
FHF05 の熱流および温度の配線を、LR8450 の測定ユニットの測定チャネルに接続する。FHF05 は 1 台で熱流と温度を同時に測定できる。
熱流量を直接読み取るには、FHF05 のケーブルに記載されている感度係数（S）を LR8450 のスケーリング感度欄に入力するだけでよい。面倒なスケーリング計算を行う必要はない。
波形画面では、任意の上下限値を設定して波形を観察できる。温度と熱流を同時に確認したい場合、2 つの軸を同時に表示できる機能は非常に便利である。
LR8450 を用いた熱流測定の利点
熱流センサーに接続したワイヤレスユニットを測定対象の近くに設置し、離れた場所からリアルタイムで変化を観察できる。
通信距離：見通し距離で 30 m （LR8450-01 やワイヤレスユニットを床面や地面に置くと、通信距離が短くなる場合がある。）
熱流センサーの感度は温度に依存する。FHF05 は熱流だけでなく温度も測定できるため、LR8450 の波形演算機能を用いて温度補正を行うことで、高精度な熱流測定が可能になる。
参考：FHF05 は 20°C で校正されており、そのときの感度を S20 とすると、温度 T における感度 S は次式で求められる。 S = S20 {1 + 0.002 × (T − 20)} 例えば、測定対象の温度が 120°C のときに熱流を測定すると、20% の誤差が生じる。
関連製品
私たちは技術的な議論をすることを大切にしています。
ご不明な点はありませんか？最適なソリューションをお探しですか？ または、特別なアプリケーションに適した計測器について相談したい場合もお気軽にお問い合わせください。 当社の技術エンジニアが専門的なアドバイスをご提供します。今すぐご連絡ください。