لماذا تُعدّ إدارة الحرارة مهمة في المركبات الكهربائية؟

لضمان تشغيل مركبة كهربائية بكفاءة عالية، يجب الحفاظ على نطاق درجة الحرارة الأمثل للمحرك الكهربائي والإلكترونيات الكهربائية والبطارية. وهذا يتطلب نظامًا معقدًا لإدارة الحرارة.
ينقسم نظام إدارة الحرارة في السيارات التقليدية إلى جزأين رئيسيين: إدارة حرارة المحرك وإدارة حرارة المقصورة الداخلية. أما سيارات الطاقة الجديدة، والمعروفة أيضًا بالسيارات الكهربائية، فتستبدل المحرك بنظام أساسي مكون من ثلاثة محركات كهربائية، مما يُغني عن الحاجة إلى إدارة حرارة المحرك. وبما أن هذه الأنظمة الثلاثة الأساسية - المحرك، والتحكم الكهربائي، والبطارية - تحل محل المحرك، فإن نظام إدارة الحرارة في سيارات الطاقة الجديدة، وخاصة السيارات الكهربائية، يتكون من ثلاثة أجزاء رئيسية: الأول هو إدارة حرارة المحرك والتحكم الكهربائي، ووظيفته الأساسية هي التبريد؛ والثاني هو إدارة حرارة البطارية؛ والثالث هو إدارة حرارة نظام التكييف. وتتطلب المكونات الأساسية الثلاثة - المحرك، والتحكم الكهربائي، والبطارية - دقة عالية جدًا في التحكم بدرجة الحرارة. وبالمقارنة مع محرك الاحتراق الداخلي، يتمتع نظام الدفع الكهربائي بالعديد من المزايا، منها قدرته على توليد أقصى عزم دوران من الصفر، والعمل بسرعة تصل إلى ثلاثة أضعاف عزم الدوران الاسمي لفترة وجيزة. وهذا يتيح تسارعًا عاليًا جدًا، ويجعل علبة التروس غير ضرورية. بالإضافة إلى ذلك، يستعيد المحرك طاقة الدفع أثناء الكبح، مما يُحسّن الكفاءة الإجمالية. كما يتميز بقلة عدد أجزائه المعرضة للتآكل، وبالتالي انخفاض تكاليف صيانته. لكن للمحركات الكهربائية عيب واحد مقارنةً بمحركات الاحتراق الداخلي، وهو اعتماد المركبات الكهربائية على أنظمة التدفئة الكهربائية لإدارة الحرارة، نظرًا لعدم وجود حرارة مهدرة، وذلك لجعل الرحلات الشتوية أكثر راحة. يُستخدم خزان الوقود لمحرك الاحتراق الداخلي، بينما تُستخدم بطارية الجهد العالي للمركبة الكهربائية، وتحدد سعتها مدى سير المركبة. وبما أن الطاقة اللازمة لعملية التدفئة تأتي من هذه البطارية، فإن التدفئة تؤثر على مدى سير المركبة، مما يستلزم إدارة حرارية فعّالة لها.