تتميز حافلات الطاقة الجديدة (الحافلات العامة، وحافلات الركاب، والحافلات السياحية، وما إلى ذلك)، باعتبارها مركبات تجارية، بخصائص أساسية مثل سعة البطارية الكبيرة، وتصميم حزمة البطارية الموزعة، ومتطلبات الشحن السريع العالية، والتشغيل في جميع الظروف الخارجية، وسعة الركاب العالية.نظام إدارة حرارة البطارية (BTMS)لا يقتصر دور هذا النظام على كونه "جهازًا للتحكم في درجة حرارة البطارية"، بل هو نظام أساسي يضمن سلامة تشغيل الحافلة، وعمر البطارية، وكفاءة التشغيل، واستقرار المدى. كما أنه وحدة رئيسية تميز إدارة الحرارة في حافلات الطاقة الجديدة عن تلك الموجودة في سيارات الركاب.
صُمم هذا النظام خصيصًا لخصائص تشغيل بطاريات الطاقة في الحافلات (معظمها من فوسفات حديد الليثيوم، مع كمية قليلة من الليثيوم الثلاثي)، ويستخدم وظائف مثل التحكم النشط في درجة الحرارة، واستعادة الحرارة المهدرة، وتنظيم درجة الحرارة بشكل موحد، والتحكم السريع في درجة حرارة الشحن، وذلك لتحقيق استقرار درجة حرارة حزمة البطاريات ضمن نطاق التشغيل الأمثل من 25 إلى 35 درجة مئوية. كما أنه يفي بمعايير السلامة الإلزامية للمعيار الوطني "متطلبات السلامة لبطاريات الطاقة في المركبات الكهربائية" (GB 38031)، مما يجعله نظامًا أساسيًا لا غنى عنه للتشغيل التجاري لحافلات الطاقة الجديدة.
أولاً: القيمة التطبيقية الأساسية لنظام إدارة حافلات الطاقة الجديدة
بالمقارنة مع سيارات الركاب،نظام إدارة حافلات السيارات الكهربائيةتركز الحافلات بشكل أكبر على الجوانب التشغيلية، حيث تتمحور قيمها الأساسية حول خفض تكاليف التشغيل، وتحسين كفاءة التشغيل، وضمان السلامة التشغيلية، بدلاً من مجرد زيادة مدى السير. هذا هو الفرق الجوهري بين إدارة الحرارة في الحافلات ومركبات نقل الركاب.
1. منع الهروب الحراري وضمان سلامة تشغيل المركبة
تتراوح سعة بطاريات حافلات الطاقة الجديدة عادةً بين 100 و300 كيلوواط/ساعة، وتتألف من عشرات وحدات البطاريات الموصولة على التوالي والتوازي. ويمكن أن يؤدي التعرض للعوامل الجوية، والأحمال العالية أثناء القيادة على الطرق الصاعدة، والتيار العالي أثناء الشحن السريع، إلى ارتفاع درجة الحرارة في مناطق محددة.نظام إدارة حرارة البطاريةمن خلال التبريد النشط ومراقبة درجة الحرارة والتحذيرات من الهروب الحراري، يمنع انتفاخ البطارية والدوائر القصيرة والهروب الحراري، مما يقلل بشكل أساسي من معدل الحوادث في عمليات الحافلات (متطلبات السلامة للحافلات / مركبات الركاب أعلى بكثير من مركبات الركاب).
2. إطالة عمر دورة البطارية وتقليل تكاليف الاستبدال التشغيلية
تُشكّل بطارية الطاقة الجزء الأكبر من تكلفة حافلات الطاقة الجديدة (حيث تُمثّل 30-40%)، ويُحدّد عمر بطارية المركبة العاملة بشكل مباشر التكلفة الإجمالية لدورة حياة المركبة الواحدة. فمع كل ارتفاع في درجة الحرارة بمقدار درجة مئوية واحدة، ينخفض عمر بطارية الليثيوم بنسبة 2% تقريبًا؛ كما أن الشحن والتفريغ في درجات حرارة منخفضة قد يؤديان إلى تبلور الليثيوم بشكل لا رجعة فيه.إدارة الحرارة في المركبات الكهربائيةمن خلال التحكم الدقيق في درجة الحرارة، يمكن تمديد عمر دورة بطاريات الحافلات من 3-4 سنوات (حوالي 2000 دورة) إلى 5-6 سنوات (حوالي 3000 دورة)، مما يقلل بشكل كبير من تكاليف استبدال البطاريات للمشغلين.
يُحسّن التكيف مع ظروف الشحن السريع من كفاءة تشغيل الحافلات. غالبًا ما تستخدم الحافلات وضع الشحن السريع لمدة تتراوح بين 3 و10 دقائق (حيث يصل تيار الشحن السريع إلى 300-500 أمبير). يُولّد الشحن عالي التيار كمية كبيرة من الحرارة بسرعة. إذا لم يتم تبريد البطارية في الوقت المناسب، فسيتم تفعيل نظام الحماية من الحرارة الزائدة وتقليل طاقة الشحن، مما يؤدي إلى زيادة مدة الشحن. تُمكّن وظيفة التحكم في درجة حرارة الشحن السريع المُخصصة في نظام إدارة الحافلات (BTMS) من التحكم بسرعة في درجة حرارة البطارية ضمن النطاق الأمثل، مما يمنع تدهور طاقة الشحن ويضمن استمرارية تشغيل الحافلات بسلاسة.
3. يساهم تثبيت كفاءة شحن وتفريغ البطارية في تقليل تدهور مدى التشغيل. تعمل حافلات الطاقة الجديدة على مسارات ثابتة (الحافلات) أو لمسافات طويلة (نقل الركاب)، مما يتطلب ثباتًا عاليًا في المدى. تؤدي درجات الحرارة المرتفعة إلى انخفاض كفاءة تفريغ البطارية، بينما قد تتسبب درجات الحرارة المنخفضة في انخفاض السعة بنسبة 30% إلى 50%. يعمل نظام إدارة حرارة البطارية (BTMS) على تثبيت كفاءة شحن/تفريغ البطارية فوق 90% من خلال التبريد النشط عند درجات الحرارة المرتفعة والتسخين المسبق النشط عند درجات الحرارة المنخفضة، مما يمنع فقدان الطاقة والأعطال الناتجة عن مشاكل درجة حرارة البطارية أثناء التشغيل.
يساهم تحسين تجانس درجة حرارة حزمة البطاريات في منع التلف المبكر للوحدات الفردية. غالبًا ما تُوزع حزم البطاريات في حافلات الطاقة الجديدة (على السطح، وجوانب الهيكل، والخلف). تتأثر وحدات البطارية في المواقع المختلفة بشكل كبير بدرجة الحرارة المحيطة (مثل وحدات السطح المعرضة لدرجات حرارة عالية، ووحدات الهيكل المعرضة لدرجات حرارة منخفضة)، مما يؤدي بسهولة إلى اختلافات كبيرة في درجات الحرارة (>5 درجات مئوية) بين الوحدات، مسببًا الشحن الزائد والتفريغ الزائد والتلف المبكر للوحدات الفردية. يتحكم نظام إدارة البطاريات (BTMS)، من خلال تنظيم تجانس درجة الحرارة، في فرق درجة الحرارة بين الوحدات داخل حزمة البطاريات بحيث لا يتجاوز 3 درجات مئوية، مما يضمن اتساق حزمة البطاريات بشكل عام ويمنع "تأثير وحدة واحدة سلبًا على أداء الحزمة بأكملها". 4. توفير الطاقة وخفض الاستهلاك، مما يقلل من استهلاك الطاقة التشغيلية. سيجمع نظام إدارة البطاريات عالي الجودة بين استعادة الحرارة المهدرة لمحرك الحافلة والتحكم الإلكتروني ونظام تكييف الهواء ليحل محل التسخين الكهربائي التقليدي PTC (يمكن أن يصل استهلاك الطاقة إلى 10 ~ 20 كيلو وات)، ويقلل من استهلاك الطاقة لتسخين البطارية مسبقًا في درجات الحرارة المنخفضة، ويزيد من نطاق تشغيل الحافلة بنسبة 15٪ ~ 20٪ في فصل الشتاء، ويقلل من تردد الشحن وتكاليف استهلاك الطاقة التشغيلية.
تاريخ النشر: 26 يناير 2026
