أشكال متعددة لإدارة الحرارة للبطارية
1.1 طرق تبريد البطارية
تتضمن طرق تبريد البطارية الشائعة بشكل أساسي التبريد بالهواء الطبيعي والتبريد بالهواء القسري والتبريد السائل والتبريد المباشر بالمبرد. من بينها، التبريد بالهواء القسري هو إدخال رياح تكييف الهواء أو الرياح الطبيعية أو رياح الحمل الحراري خارج السيارة مباشرة إلى حجرة تركيب البطارية لتبريد حزمة البطارية؛ التبريد السائل هو استخدام مبرد مخرج تكييف الهواء أو مبرد جهاز تبريد منفصل لتبريد سائل التبريد ثم إدخال المبادل الحراري في حزمة البطارية لتوصيل الحرارة إلى خلايا البطارية الموجودة فيها، وبالتالي تحقيق غرض تبريد البطارية؛ التبريد المباشر بالمبرد هو إدخال مبرد جهاز التبريد المنفصل مباشرة إلى المبادل الحراري في حزمة البطارية لتوصيل الحرارة إلى خلايا البطارية الموجودة فيها لتبريد البطارية. المقارنة بين طرق التبريد المختلفة هي كما يلي:
1) يعتمد أداء التبريد لطريقة تبريد الهواء الطبيعي على البيئة الخارجية، ولا يشغل مساحة، ولا يتطلب التحكم، ولا يستهلك الطاقة، وتكلفة النظام منخفضة، وسهل التنفيذ، ولديه أعلى موثوقية للعملية، ومخاطر الخوض منخفضة.
2) أداء التبريد لطريقة تبريد الهواء القسري ضعيف، وحجم النظام هو الأكبر، ومخاطر الخوض عالية، ولكنها خفيفة الوزن، وسهلة التحكم، ولديها استهلاك منخفض للطاقة، وتكلفة نظام منخفضة نسبيًا، وسهلة التنفيذ نسبيًا، ولديها موثوقية عالية في العملية.
3) يتميز التبريد السائل بأداء تبريد أفضل، وحجم نظام أصغر، ومبدأ تحكم ناضج، وصعوبة متوسطة، وسهولة نسبية في التنفيذ، ولكن وزن نظام هذه الطريقة ثقيل، واستهلاك الطاقة مرتفع، وتكلفة النظام هي الأعلى، وموثوقية العملية متوسطة، ومخاطر الخوض عالية. هذه هي طريقة التبريد المستخدمة حاليًا بشكل شائع في الصناعة.
4) يتميز التبريد المباشر بالمبرد بأفضل أداء تبريد، وحجم نظام أصغر، ووزن أخف، واستهلاك أقل للطاقة، وتكلفة متوسطة للنظام، ولكن مبدأ التحكم صعب، والتنفيذ صعب، وموثوقية العملية عالية، وخطر الخوض مرتفع.
في الوقت الحاضر، لم تنضج تقنية التبريد المباشر بالمبرد بعد ولا تزال في مرحلة البحث ولم تدخل مرحلة التنفيذ الهندسي. على الرغم من أن كفاءة التبادل الحراري للتبريد المباشر بالمبرد عالية، إلا أن فرق درجات الحرارة في أماكن مختلفة عندما يتبخر المبرد في قناة التبخر في حزمة البطارية كبير، واتساق درجة حرارة البطارية ضعيف، مما يؤثر على سعة شحن البطارية وتفريغها. بالإضافة إلى ذلك، تحتوي الحافلة على كمية كبيرة من الطاقة وعدد كبير من حزم البطاريات. تخطيط خط أنابيب التبريد المباشر بالمبرد معقد وهناك خطر التسرب السهل.
1.2 طريقة تسخين البطارية
طرق تسخين بطارية الطاقة الشائعة هي كما يلي:
1) يقوم فيلم التسخين الكهربائي المدمج داخل حزمة البطارية بتسخين خلية البطارية مباشرة. يعتمد تأثير طريقة التسخين هذه على درجة حرارة البيئة الخارجية. عندما تكون درجة الحرارة المحيطة أعلى من 0 درجة، يكون لفيلم التسخين الكهربائي تأثير تسخين أفضل ولا يشغل مساحة، ولا يتطلب التحكم، ولا يستهلك طاقة، وله تكلفة نظام منخفضة، وسهل التنفيذ؛ عندما تكون درجة الحرارة المحيطة أقل من 0 درجة، يكون لفيلم التسخين الكهربائي تأثير تسخين ضعيف، ولا يتم استخدام طريقة التسخين هذه بشكل عام.
2) يتم توصيل سخان سائل كهربائي على التوالي لتسخين مانع التجمد في نظام تدوير مياه إدارة الحرارة بالبطارية. تتمتع هذه الطريقة بتأثير تسخين جيد، وحجم نظام صغير، ولا تتطلب سوى جزء من المساحة، والتكلفة مرتفعة نسبيًا. ومع ذلك، فإن مبدأ التحكم ناضج، وموثوقية العملية عالية، ومن السهل نسبيًا تنفيذه. إنها حاليًا طريقة تسخين البطارية الأكثر استخدامًا.