نظام الإدارة الحرارية للبطارية السائد 1
يشتمل نظام إدارة البطارية الحرارية بشكل أساسي على وظائف مثل تسخين البطارية وتبريدها ، وموازنة درجة الحرارة الداخلية لحزمة البطارية. درجة الحرارة لها تأثير مهم على عمر الخدمة وأداء وسلامة البطارية ، لذا فإن نظام إدارة البطارية الحرارية هو عامل حاسم لضمان التشغيل العادي لنظام البطارية ، وحتى التشغيل الآمن للسيارة. مع تطور المركبات الكهربائية وتكنولوجيا النظام الكهربائي الثلاثة ، يتغير نظام الإدارة الحرارية للبطارية أيضًا باستمرار لتلبية متطلبات التحكم في درجة الحرارة للأنظمة المختلفة وظروف العمل. بالتوافق مع اثنين من متطلبات التحكم في درجة الحرارة لتبريد البطارية وتسخينها ، يمكن تقسيم نظام الإدارة الحرارية للبطارية إلى نوعين: تبريد البطارية وتسخين البطارية.
طريقة تبريد البطارية
وفقًا لوسائط نقل الحرارة المختلفة ، يمكن تقسيم نظام الإدارة الحرارية للبطارية إلى ثلاثة أنواع: نظام الإدارة الحرارية المتوسطة للهواء ، ونظام إدارة الحرارة المتوسطة السائلة ونظام إدارة المواد الحرارية لتغيير الطور ، ونظام الإدارة الحرارية المتوسطة للهواء يمكن تقسيمها إلى طبيعي نظام التبريد ونظام تبريد الهواء. يوجد نظامان للتبريد.
نظام الإدارة الحرارية الجوية
استخدمت السيارات الكهربائية المبكرة عددًا كبيرًا من أوضاع الإدارة الحرارية للتبريد الطبيعي. عند اعتماد وضع الإدارة الحرارية للتبريد الطبيعي ، تحتفظ حزمة البطارية المستخدمة في السيارة بمسافة 5-10 مم بين كل وحدة كقناة للتبادل الحراري مع العالم الخارجي. القدرة على التكيف في ظل هذه الظروف ضعيفة نسبيًا ، لذلك لن تناقشها هذه المقالة بالتفصيل. نظام إدارة حراري هواء متوسط آخر هو وضع تبديد الحرارة المبرد بالهواء. يمكن عمومًا تقسيم أنظمة الإدارة الحرارية لتبديد الحرارة المبردة بالهواء إلى نوعين: نشط وسلبي. يعتمد وضع تبديد الحرارة المبرد بالهواء السلبي بالكامل على الهواء الخارجي لتبادل الحرارة. يتم إدخال الهواء البارد الخارجي في حزمة بطارية السيارة من خلال مجرى الهواء لتبريد حزمة البطارية ، ويتم تفريغ الهواء الساخن من خلال المروحة. وضع تبديد حرارة تبريد الهواء النشط هو تمرير الهواء الخارجي عبر السخان أو المبخر ، أو تسخينه أو تبريده وفقًا لمتطلبات النظام ، ثم إرساله إلى حزمة البطارية للتحكم في درجة الحرارة ، وأخيراً إخراج غاز العادم من السيارة من خلال المروحة.
بالمقارنة مع أنظمة الوسائط الأخرى ، يتمتع نظام الإدارة الحرارية للهواء المتوسط بأكبر مزايا التكلفة المنخفضة والهيكل البسيط. لذلك ، لا يزال العديد من مصنعي السيارات يستخدمون أنظمة الإدارة الحرارية الهوائية لتصميم حلول الإدارة الحرارية للمركبة. ومع ذلك ، بالمقارنة مع أنظمة الإدارة الحرارية الأخرى ، فإن نظام الإدارة الحرارية المتوسطة للهواء يتميز بتوحيد درجة حرارة أقل ، وسرعة تبريد أسوأ وأداء تبريد.
نظام الإدارة الحرارية للوسائط السائلة
يزيل نظام إدارة الحرارة المتوسطة السائلة الحرارة الناتجة عن البطارية ونظام الدفع الكهربائي من خلال نقل الحرارة بالحمل الحراري للسائل. يتمتع هذا النظام بكفاءة تبريد عالية وسرعة عالية وتوحيد درجة حرارة جيد. تتضمن نماذج التخطيط: ترتيب لوحات التبريد حول حزمة البطارية ، ووضع ألواح التبريد بين وحدات البطارية ، وإنشاء قنوات تبريد اعوج بين وحدات البطارية ، وما إلى ذلك ، لزيادة مساحة الاتصال بين جهاز التبريد والبطارية. لذلك ، يمكن ترتيب نظام التبريد السائل بمرونة وفقًا للمتطلبات للتكيف مع حلول المركبات المختلفة.
يحتاج نظام التبريد السائل إلى إعداد دورة تسخين وتبريد كاملة خارج حزمة البطارية لتغيير درجة حرارة سائل التبريد في نظام التبريد السائل ، وبالتالي فإن تكلفة إنتاج النظام بأكمله مرتفعة ، والتصميم صعب. ومع ذلك ، فإن وضع تبديد الحرارة المبرد بالسائل له مزايا الكفاءة العالية في تبديد الحرارة ومرونة الحلول العالية ، ولا يزال أكثر حلول نظام الإدارة الحرارية شيوعًا في السوق. أصبحت التقنيات والحلول ذات الصلة أكثر نضجًا ، مما يقلل بشكل فعال من تكلفة التصنيع لنظام الإدارة الحرارية. لذلك ، يستعد العديد من صانعي السيارات لتحويل أنظمة الإدارة الحرارية القائمة على الهواء إلى أنظمة إدارة حرارية سائلة.
نظام إدارة المواد الحرارية المتغيرة المرحلة
يتمتع نظام الإدارة الحرارية للمواد المتغيرة الطور بأفضل سرعة تبريد وكفاءة بين أنظمة الإدارة الحرارية العديدة المذكورة أعلاه. ومع ذلك ، يجب أن تتوافق درجة حرارة انتقال الطور لغاز التبريد مع نطاق درجة حرارة التشغيل الأمثل للبطارية ، كما أن تصميم نظام التحكم صعب. علاوة على ذلك ، نظرًا لأوجه القصور في التبريد فقط وعدم التسخين وقابلية الصيانة المنخفضة ، هناك عدد قليل من التطبيقات العملية في الوقت الحالي.
باختصار ، تختلف الهياكل ومبادئ التبريد لأنظمة الإدارة الحرارية للبطارية الثلاثة ، كما تختلف الخصائص المقابلة ، والمزايا والعيوب ، وسيناريوهات الاستخدام المناسبة.
