Case Study
大型EVトラックのバッテリーパック監視を強化
大型EVトラックでは、長時間稼働、高負荷走行、積載条件、急速充電、悪路走行などにより、バッテリーパックに熱・振動・電流の複合的な負荷がかかります。
導入製品
導入先概要
EVトラックメーカーA社様は、商用EVトラックの開発・製造を行う車両メーカーです。都市内配送、幹線輸送、物流拠点間輸送など、長時間稼働を前提とした大型EVトラックを展開しています。
大型EVトラックでは、車両重量、積載量、走行距離、充放電負荷が大きく、バッテリーパックの状態監視が車両の安全性と稼働率に直結します。
導入前の課題
A社様では、大型EVトラック向けバッテリーパックの開発において、高温環境下での振動監視を強化したいという課題がありました。
特に以下の点が問題になっていました。
大型EVトラックでは、乗用EVと比較して走行時間が長く、積載条件も大きく変化します。そのため、バッテリーパックにかかる振動や熱負荷を複合的に監視する必要がありました。
- 長時間走行時にバッテリーパック周辺温度が上昇する
- 積載状態によって車体振動の傾向が変化する
- 悪路走行時の衝撃イベントをより詳細に記録したい
- 既存センサーでは高温時の挙動監視に不安がある
- バッテリー温度、電流、振動を別々に管理しており、異常原因の切り分けに時間がかかる
- 将来的にCAN FDを活用した診断情報の取得を強化したい
選定のポイント
A社様では、バッテリーパックの振動監視、温度監視、電流監視を組み合わせて評価する方針を採用しました。
選定時に重視されたポイントは以下です。
1. 高温環境での安定動作
バッテリーパック周辺では、急速充電後や高負荷走行後に温度が上昇することがあります。高温時でも測定値が安定し、長期使用に耐えられることが重要でした。
対象製品：
2. 商用EVに適した耐環境性能
商用EVトラックでは、長距離走行、積載変動、悪路、雨天、泥、塩害など、乗用車よりも厳しい環境で使用されることがあります。
A社様では、IP67対応、防水・防塵性、耐振動性、長期供給性を重視しました。
3. CAN FDによるデータ取得
振動、温度、電流を個別に取得するだけでなく、BMSや車両制御ECUと連携しやすい通信方式が求められました。
CAN FD対応により、測定値に加えて診断情報や異常ステータスを扱いやすくなる点が評価されました。
4. 異常原因の切り分け
従来は、振動異常、温度上昇、電流変動を別々に確認していたため、異常原因の特定に時間がかかっていました。
今回の構成では、加速度・温度・電流データを組み合わせて確認することで、以下のような切り分けがしやすくなりました。
- 高温による振動特性変化
- 積載条件によるバッテリーパックへの負荷変化
- 急速充電後の温度上昇と電流変動
- 悪路走行時の衝撃イベント
- 冷却不足による温度上昇
採用構成
ACC-420：EVバッテリー監視向け加速度センサー
ACC-420は、大型EVや商用EV向けの3軸加速度センサーです。150℃対応、IP67対応、CAN FD対応、ASIL-B対応により、高温・高振動環境でのバッテリーパック監視に適しています。
主な用途：
採用理由：
- バッテリーパック振動監視
- 衝撃イベント検知
- 悪路走行時の振動ログ取得
- 積載状態による振動傾向の把握
- 商用EV向け異常検知
- 高温環境での振動監視に対応
- 3軸測定により車体方向別の振動傾向を把握可能
- CAN FDで診断情報を取得可能
- IP67対応で車両下部搭載にも適している
TMP-220：EVバッテリー監視向け高精度温度センサー
TMP-220は、EVバッテリー監視向けの高精度温度センサーです。150℃環境に対応し、バッテリーパック内部や冷却系周辺の温度監視に使用できます。
主な用途：
採用理由：
- セル近傍温度監視
- バッテリーパック内部温度監視
- 冷却性能確認
- 急速充電後の温度上昇監視
- 高温異常検知
- EVバッテリー監視に適した高精度温度測定
- 高温時の安定性
- CAN FD対応によるBMS連携
- 商用EVの長時間稼働に対応
CUR-220：商用EV向け高電流センサー
CUR-220は、商用EVや大型EV向けの高電流センサーです。最大±1000Aの電流監視に対応し、急速充電、高負荷走行、大型バッテリーパックの充放電監視に適しています。
主な用途：
採用理由：
- バッテリー充放電電流監視
- 急速充電時の電流監視
- 高負荷走行時の電流変動監視
- BMS連携
- 異常電流検知
- 大型EVに必要な高電流測定に対応
- Ethernet対応による大容量データ連携
- ASIL-C対応
- 商用EVの高負荷運用に適している
導入後の効果
A社様では、ACC-420、TMP-220、CUR-220を組み合わせて評価することで、バッテリーパックの状態をより多面的に把握できるようになりました。
主な効果は以下です。
1. 高温時の振動傾向を把握しやすくなった
ACC-420により、バッテリーパック周辺の3軸振動データを取得できるようになりました。TMP-220の温度データと組み合わせることで、高温状態で振動傾向がどのように変化するかを確認しやすくなりました。
2. 異常イベントの記録が容易になった
悪路走行や段差通過時の衝撃イベントを加速度データとして記録できるようになり、走行条件ごとの負荷把握が進みました。
3. 温度・電流・振動を組み合わせた評価が可能になった
TMP-220による温度監視、CUR-220による電流監視、ACC-420による振動監視を組み合わせることで、異常発生時の原因切り分けがしやすくなりました。
たとえば、以下のような判断が可能になりました。
- 高負荷走行時の電流増加と温度上昇の関係
- 急速充電後の温度上昇と振動傾向の変化
- 悪路走行時の衝撃イベントとバッテリーパック状態
- 冷却不足が疑われる状態の検知
4. BMS・車両制御ECUとの連携を強化できた
CAN FD対応製品を組み合わせることで、測定値だけでなく診断情報も取得しやすくなりました。これにより、BMSや車両制御ECU側での状態監視・ログ取得・異常診断に活用しやすくなりました。
5. 商用EV向けの評価データを蓄積できた
長時間稼働、積載条件、走行環境ごとのデータを蓄積することで、次世代大型EVトラック向けのバッテリーパック設計や保守計画に活用できるようになりました。
導入イメージ
A社様では、バッテリーパック周辺にACC-420を設置し、パック筐体の振動と衝撃イベントを監視しました。TMP-220はセル近傍と冷却回路周辺に配置し、温度上昇や冷却性能を監視しました。CUR-220は高電圧バッテリーラインに配置し、充放電電流の変動を取得しました。
これにより、バッテリーパックの状態を以下の3つの観点から確認できるようになりました。
関連製品
ACC-420
EVバッテリー監視向け3軸加速度センサーです。150℃対応、IP67、CAN FD、ASIL-Bに対応し、大型EVや商用EVのバッテリーパック振動監視に適しています。
TMP-220
EVバッテリー監視向け高精度温度センサーです。150℃環境に対応し、セル温度監視や冷却性能確認に適しています。
CUR-220
商用EV向け高電流センサーです。±1000Aの測定に対応し、急速充電や高負荷走行時の電流監視に適しています。
関連技術資料
- EVバッテリー監視センサー選定ガイド
- CAN FD対応センサーの選び方
- 150℃対応センサーの搭載ポイント
- ADAS向けセンサーの構成例
- HVAC向け圧力・温度監視の基本
まとめ
大型EVトラックでは、長時間稼働、高負荷走行、積載条件、急速充電、悪路走行などにより、バッテリーパックに熱・振動・電流の複合的な負荷がかかります。
A社様では、ACC-420、TMP-220、CUR-220を組み合わせることで、高温時の振動監視を強化し、温度・電流・振動を組み合わせたバッテリーパック状態監視を実現しました。
シンメトリックセンサーでは、EVトラック、商用EV、大型EV向けに、加速度・温度・電流・圧力センサーを組み合わせた監視構成をご提案します。