تُعد بطاريات الطاقة، باعتبارها المصدر الرئيسي للطاقة في مركبات الطاقة الجديدة، ذات أهمية بالغة لـمركبات الطاقة الجديدةأثناء الاستخدام الفعلي للمركبة، تواجه البطارية ظروف تشغيل معقدة ومتغيرة. ولتحسين مدى السير، تحتاج المركبة إلى وضع أكبر عدد ممكن من البطاريات في حيز محدود، مما يجعل مساحة حزمة البطاريات في المركبة محدودة للغاية. تولد البطارية كمية كبيرة من الحرارة أثناء تشغيل المركبة، وتتراكم هذه الحرارة في حيز صغير نسبيًا مع مرور الوقت. ونظرًا لكثافة تكديس الخلايا في حزمة البطارية، يصعب تبديد الحرارة في المنطقة الوسطى، مما يزيد من تفاوت درجات الحرارة بين الخلايا، الأمر الذي يقلل من كفاءة شحن وتفريغ البطارية ويؤثر على قدرتها، وقد يتسبب في ارتفاع درجة الحرارة بشكل مفاجئ، مما يؤثر على سلامة النظام وعمره الافتراضي.
تؤثر درجة حرارة بطارية الطاقة بشكل كبير على أدائها وعمرها الافتراضي وسلامتها. ففي درجات الحرارة المنخفضة، تزداد المقاومة الداخلية لبطاريات الليثيوم أيون، مما يؤدي إلى انخفاض سعتها. وفي الحالات القصوى، يتجمد الإلكتروليت، فلا يمكن تفريغ البطارية. ويتأثر أداء نظام البطارية في درجات الحرارة المنخفضة بشكل كبير، مما يؤثر سلبًا على أداء خرج الطاقة للمركبات الكهربائية، ويؤدي إلى انخفاض قدرتها على المناورة ومدى سيرها. عند شحن مركبات الطاقة الجديدة في ظروف درجات الحرارة المنخفضة، يقوم نظام إدارة البطارية (BMS) عادةً بتسخين البطارية أولًا إلى درجة حرارة مناسبة قبل الشحن. وإذا لم يتم التعامل مع هذه العملية بشكل صحيح، فقد يؤدي ذلك إلى زيادة مفاجئة في الجهد، مما ينتج عنه ماس كهربائي داخلي، وقد يتطور الأمر إلى دخان أو حريق أو حتى انفجار. وتُعدّ مشكلة سلامة الشحن في درجات الحرارة المنخفضة لنظام بطارية المركبات الكهربائية عائقًا كبيرًا أمام انتشار هذه المركبات في المناطق الباردة.
إدارة حرارة البطاريةيعد أحد الوظائف المهمة في نظام إدارة البطارية، وهو الحفاظ على عمل حزمة البطارية في نطاق درجة حرارة مناسب في جميع الأوقات، وذلك للحفاظ على أفضل حالة عمل لحزمة البطارية.إدارة الحرارة للبطاريةتتضمن وظائفها الرئيسية التبريد والتدفئة ومعادلة درجة الحرارة. تُضبط وظائف التبريد والتدفئة بشكل أساسي لمراعاة التأثير المحتمل لدرجة الحرارة المحيطة الخارجية على البطارية. أما معادلة درجة الحرارة فتُستخدم لتقليل فرق درجة الحرارة داخل حزمة البطارية ومنع التلف السريع الناتج عن ارتفاع درجة حرارة جزء معين منها.
تاريخ النشر: 15 يونيو 2023
