وتتجلى أهمية مركبات الطاقة الجديدة مقارنة بالمركبات التقليدية بشكل رئيسي في الجوانب التالية: أولا، منع الانفلات الحراري لمركبات الطاقة الجديدة.تشمل أسباب الهروب الحراري الأسباب الميكانيكية والكهربائية (قذف اصطدام البطارية، والوخز بالإبر، وما إلى ذلك) والأسباب الكهروكيميائية (الشحن الزائد للبطارية والإفراط في التفريغ، والشحن السريع، والشحن في درجات الحرارة المنخفضة، والدائرة القصيرة الداخلية ذاتية التشغيل، وما إلى ذلك).سوف يتسبب الانفلات الحراري في اشتعال بطارية الطاقة أو حتى انفجارها، مما يشكل تهديدًا لسلامة الركاب.والثاني هو أن درجة حرارة العمل المثلى لبطارية الطاقة هي 10-30 درجة مئوية.يمكن للإدارة الحرارية الدقيقة للبطارية ضمان عمر خدمة البطارية وإطالة عمر بطارية مركبات الطاقة الجديدة.ثالثًا، مقارنة بمركبات الوقود، تفتقر مركبات الطاقة الجديدة إلى مصدر الطاقة لضواغط تكييف الهواء، ولا يمكنها الاعتماد على الحرارة المهدرة من المحرك لتوفير الحرارة للمقصورة، بل يمكنها فقط دفع الطاقة الكهربائية لتنظيم الحرارة، مما سيقلل بشكل كبير نطاق الإبحار لمركبة الطاقة الجديدة نفسها.ولذلك، أصبحت الإدارة الحرارية لمركبات الطاقة الجديدة هي المفتاح لحل معوقات مركبات الطاقة الجديدة.
إن الطلب على الإدارة الحرارية لمركبات الطاقة الجديدة أعلى بكثير من الطلب على مركبات الوقود التقليدية.تهدف الإدارة الحرارية للسيارات إلى التحكم في حرارة السيارة بأكملها وحرارة البيئة ككل، والحفاظ على عمل كل مكون في نطاق درجة الحرارة الأمثل، وفي الوقت نفسه ضمان سلامة السيارة وراحة قيادتها.يتضمن نظام الإدارة الحرارية لمركبات الطاقة الجديدة بشكل أساسي نظام تكييف الهواء ونظام الإدارة الحرارية للبطارية (HVCH) ، نظام تجميع التحكم الإلكتروني في المحرك.بالمقارنة مع السيارات التقليدية، أضافت الإدارة الحرارية لمركبات الطاقة الجديدة وحدات الإدارة الحرارية للتحكم الإلكتروني في البطارية والمحرك.تتضمن الإدارة الحرارية التقليدية للسيارات بشكل أساسي تبريد المحرك وعلبة التروس والإدارة الحرارية لنظام تكييف الهواء.تستخدم مركبات الوقود مبرد تكييف الهواء لتوفير التبريد للمقصورة، وتدفئة المقصورة بالحرارة المهدرة من المحرك، وتبريد المحرك وعلبة التروس عن طريق التبريد السائل أو تبريد الهواء.بالمقارنة مع المركبات التقليدية، فإن التغيير الكبير في مركبات الطاقة الجديدة هو مصدر الطاقة.لا تحتوي مركبات الطاقة الجديدة على محركات لتوفير الحرارة، ويتم تسخين مكيف الهواء من خلال PTC أو تكييف الهواء بمضخة حرارية.أضافت مركبات الطاقة الجديدة متطلبات تبريد للبطاريات وأنظمة التحكم الإلكترونية في المحركات، لذا فإن الإدارة الحرارية لمركبات الطاقة الجديدة أكثر تعقيدًا من مركبات الوقود التقليدية.
أدى تعقيد الإدارة الحرارية لمركبات الطاقة الجديدة إلى زيادة قيمة مركبة واحدة في الإدارة الحرارية.تبلغ قيمة السيارة الواحدة في نظام الإدارة الحرارية 2-3 أضعاف قيمة السيارة التقليدية.بالمقارنة مع السيارات التقليدية، فإن الزيادة في قيمة مركبات الطاقة الجديدة تأتي بشكل رئيسي من تبريد سائل البطارية، ومكيفات الهواء ذات المضخات الحرارية،سخانات سائل التبريد PTC، إلخ.
لقد حل التبريد السائل محل تبريد الهواء باعتباره تكنولوجيا التحكم في درجة الحرارة السائدة، ومن المتوقع أن يحقق التبريد المباشر اختراقات تكنولوجية
الطرق الأربعة الشائعة لإدارة حرارة البطارية هي تبريد الهواء، والتبريد السائل، وتبريد المواد المتغيرة الطور، والتبريد المباشر.تم استخدام تكنولوجيا تبريد الهواء في الغالب في النماذج المبكرة، وأصبحت تكنولوجيا التبريد السائل تدريجيًا هي السائدة بسبب التبريد الموحد للتبريد السائل.نظرًا لتكلفتها العالية، فإن تقنية التبريد السائل مجهزة في الغالب بنماذج متطورة، ومن المتوقع أن تنخفض إلى النماذج المنخفضة في المستقبل.
تبريد الهواء(سخان الهواء بي تي سي) هي طريقة تبريد يتم فيها استخدام الهواء كوسيط لنقل الحرارة، ويقوم الهواء مباشرة بسحب حرارة البطارية بعيدًا عبر مروحة العادم.لتبريد الهواء، من الضروري زيادة المسافة بين المشتتات الحرارية والمشتتات الحرارية بين البطاريات قدر الإمكان، ويمكن استخدام القنوات التسلسلية أو المتوازية.نظرًا لأن الاتصال المتوازي يمكن أن يحقق تبديدًا موحدًا للحرارة، فإن معظم أنظمة تبريد الهواء الحالية تعتمد اتصالًا متوازيًا.
تستخدم تقنية التبريد السائل التبادل الحراري بالحمل الحراري السائل لإزالة الحرارة الناتجة عن البطارية وتقليل درجة حرارة البطارية.يتمتع الوسط السائل بمعامل نقل حرارة عالي، وسعة حرارية كبيرة، وسرعة تبريد سريعة، مما له تأثير كبير على تقليل درجة الحرارة القصوى وتحسين اتساق مجال درجة الحرارة لحزمة البطارية.وفي الوقت نفسه، فإن حجم نظام الإدارة الحرارية صغير نسبيًا.في حالة السلائف الحرارية الهاربة، يمكن أن يعتمد محلول التبريد السائل على تدفق كبير من وسط التبريد لإجبار حزمة البطارية على تبديد الحرارة وتحقيق إعادة توزيع الحرارة بين وحدات البطارية، والتي يمكن أن تمنع التدهور المستمر للتسرب الحراري بسرعة وتقلل من خطر الهروب.يعتبر شكل نظام التبريد السائل أكثر مرونة: يمكن غمر خلايا أو وحدات البطارية في السائل، ويمكن أيضًا ضبط قنوات التبريد بين وحدات البطارية، أو يمكن استخدام لوحة التبريد في الجزء السفلي من البطارية.طريقة التبريد السائل لها متطلبات عالية على إحكام النظام.يشير تبريد المواد بتغير الطور إلى عملية تغيير حالة المادة وتوفير المادة الحرارية الكامنة دون تغيير درجة الحرارة، وتغيير الخواص الفيزيائية.سوف تمتص هذه العملية أو تطلق كمية كبيرة من الحرارة الكامنة لتبريد البطارية.ومع ذلك، بعد تغيير الطور الكامل لمادة تغيير الطور، لا يمكن التخلص من حرارة البطارية بشكل فعال.
تستخدم طريقة التبريد المباشر (التبريد المباشر لغاز التبريد) مبدأ الحرارة الكامنة لتبخر مواد التبريد (R134a، وما إلى ذلك) لإنشاء نظام تكييف الهواء في السيارة أو نظام البطارية، وتثبيت مبخر نظام تكييف الهواء في البطارية يتبخر النظام وغاز التبريد الموجود في المبخر ويزيل حرارة نظام البطارية بسرعة وكفاءة، وذلك لاستكمال تبريد نظام البطارية.
وقت النشر: 20 مارس 2023
