تحسين الكفاءة والأداء من خلال نظام متكامل لإدارة الحرارة لبطاريات المركبات الكهربائية

شهدت صناعة السيارات العالمية في السنوات الأخيرة تقدماً ملحوظاً في تبني السيارات الكهربائية كبديل جذاب للسيارات التقليدية التي تعمل بالبنزين. ومع تزايد شعبية السيارات الكهربائية، تزداد الحاجة إلى تطوير أنظمة إدارة حرارية فعّالة وقوية لبطاريات السيارات الكهربائية لتحسين أداء البطارية وضمان عمرها الافتراضي.

يُعد استخدام سخانات معامل درجة الحرارة الموجب (PTC) أحد المكونات الرئيسية لنظام إدارة بطاريات المركبات الكهربائية (EVBTMS). وتلعب هذه السخانات المتطورة دورًا حيويًا في الحفاظ على درجة حرارة البطارية المثلى في ظروف الطقس شديدة البرودة والحرارة. وبفضل خصائص التنظيم الذاتي لعناصر PTC، توفر هذه السخانات حلًا موثوقًا وفعالًا للتدفئة لمجموعة متنوعة من تطبيقات المركبات الكهربائية.

خلال الطقس البارد، تتدهور أنظمة البطاريات في المركبات الكهربائية بسبب انخفاض درجات الحرارة المحيطة. سخانات PTC (سخان سائل التبريد PTC/سخان هواء PTCتُعالج هذه التقنية مشكلة ارتفاع درجة حرارة البطارية عن طريق تسخينها بشكل فعال، مما يضمن كيمياء مثالية للبطارية ويزيد من كفاءة السيارة بشكل عام. تتناسب الحرارة المتولدة من سخان PTC طرديًا مع درجة حرارة البطارية، حيث يقوم السخان بتعديل مقاومته ديناميكيًا للحفاظ على مستوى حرارة ثابت وآمن. وبفضل توزيع الحرارة بكفاءة في جميع أنحاء البطارية، يُساعد سخان PTC على تقليل فقد الطاقة والحفاظ على مدى قيادة أطول حتى في ظروف التجمد.

على النقيض، في المناخات الحارة، قد ترتفع درجة حرارة بطاريات السيارات الكهربائية بسرعة، مما يؤدي إلى انخفاض كفاءتها، وفي بعض الحالات، تقصير عمرها. تتضمن أنظمة إدارة بطاريات السيارات الكهربائية الفعّالة مضخة مياه كهربائية تعمل على تدوير سائل التبريد بكفاءة عبر حزمة البطارية، للتحكم في الحرارة المتولدة أثناء الشحن والتفريغ. يُسهم ذلك في الحفاظ على نطاق درجة حرارة متوازن ومستقر، مما يحمي البطارية من الإجهاد الحراري ويطيل عمرها. يُكمّل سخان PTC عمل مضخة المياه الكهربائية من خلال توفير التسخين والتبريد في آنٍ واحد، مما يضمن بقاء حزمة البطارية ضمن نطاق درجة الحرارة الأمثل لتحقيق أقصى قدر من الكفاءة.

لا يقتصر دمج سخانات PTC ومضخات المياه الكهربائية في نظام إدارة بطارية المركبات الكهربائية (EVBTMS) على تحسين أداء البطارية فحسب، بل يوفر أيضًا العديد من المزايا الإضافية. أولًا، يتم تعزيز السلامة العامة للمركبة حيث يمنع النظام تجاوز عتبات درجة الحرارة الحرجة، مما يقلل من خطر الهروب الحراري وتلف البطارية المحتمل. ثانيًا، من خلال الحفاظ على كفاءة الخلايا، يمكن إطالة عمر حزمة البطارية، مما يؤدي إلى انخفاض تكاليف الصيانة واستخدام أكثر استدامة للموارد.

علاوة على ذلك، تُسهم أنظمة إدارة حرارة بطاريات السيارات الكهربائية الفعّالة في استخدام أكثر استدامة للطاقة، إذ تُقلل من هدر الطاقة من خلال التحكم الدقيق في مستويات درجة الحرارة داخل حزمة البطارية. وبفضل خفض استهلاك الطاقة الزائد الناتج عن سوء إدارة الحرارة، تستطيع السيارات الكهربائية زيادة مدى القيادة إلى أقصى حد وتقليل عدد مرات الشحن ومدته، مما يعود بالنفع على البيئة وعلى ميزانية مالكي هذه السيارات.

باختصار، دمج سخانات PTC ومضخات المياه الكهربائيةيُعدّ دمج أنظمة إدارة الحرارة في بطاريات المركبات الكهربائية أمرًا بالغ الأهمية لتحسين أداء هذه المركبات وكفاءتها. تضمن هذه المكونات، ذاتية التنظيم والتي توفر التدفئة والتبريد، تشغيل البطارية ضمن نطاق درجة حرارة مثالي، مما يُطيل عمرها ويُحسّن السلامة العامة. من خلال تطبيق أنظمة إدارة حرارة بطاريات المركبات الكهربائية المتطورة، يُمكن لهذه المركبات أن تُقدّم بديلاً أكثر استدامة وموثوقية لمركبات محركات الاحتراق الداخلي، وبالتالي تسريع الانتقال إلى مستقبل صديق للبيئة.