نظام الإدارة الحرارية للبطاريةهي تقنية تعمل على تحسين أداء البطارية وإطالة عمر البطارية وتضمن سلامة البطارية من خلال التحكم في درجة حرارة البطارية. تولد البطارية حرارة أثناء التشغيل. إذا كانت درجة حرارة البطارية مرتفعة جدًا أو منخفضة جدًا، فسيؤثر ذلك على أداء البطارية بل ويتسبب في تلف البطارية. لذلك، يتم استخدام الإدارة الحرارية للبطارية بشكل أساسي للحفاظ على درجة حرارة تشغيل البطارية ضمن نطاق ثابت.

يتضمن نظام الإدارة الحرارية للبطارية عادةً مكونات مثلأجهزة استشعار درجة الحرارة, أنظمة التحكم, أنظمة تبديد الحرارة، وأنظمة التبريد. يمكن لمستشعر درجة الحرارة استشعار درجة حرارة البطارية، ويمكن لنظام التحكم التحكم في حالة عمل نظام تبديد الحرارة والتبريد وفقًا للبيانات المقدمة من مستشعر درجة الحرارة، وذلك لتحقيق تنظيم ومراقبة حرارة البطارية.

الوحدة الإدارة الحرارية لبطارية الشاحنةيعمل تلقائيًا في أوضاع مختلفة مثل التبريد والتدفئة وفقًا لتعليمات التشغيل الخاصة بالجهازخدمات إدارة المبانيولا يتطلب التدخل البشري أثناء التشغيل العادي.
وضع تشغيل الوحدة:إيقاف التشغيل، الدوران الذاتي، التبريد ثلاثة أوضاع عمل، حالة تشغيل كل وحدة وضعية:
وضع الاغلاق:الوحدة في حالة الاستعداد.
وضع الدورة الدموية الذاتية:تعمل مضخة المياه فقط.
وضع التبريد:يرسل BMS طلب التبريد ودرجة حرارة الماء المستهدفة، وتقوم الوحدة تلقائيًا بحساب سرعة تشغيل الضاغط من خلال خوارزمية PID وفقًا للفرق بين درجة حرارة الماء الخارج ودرجة حرارة الماء المستهدفة وضبطها في الوقت الفعلي.

كيف يعمل نظام الإدارة الحرارية للبطارية

1. قياس درجة الحرارة:
يقوم نظام الإدارة الحرارية للبطارية أولاً بقياس درجة حرارة البطارية من خلال أجهزة الاستشعار. يمكن تركيب أجهزة الاستشعار مباشرة على سطح البطارية، أو خارج البطارية وربطها بنظام التحكم من خلال الأسلاك. بغض النظر عن الطريقة المستخدمة، يتم نقل قياس درجة حرارة البطارية إلى نظام التحكم في الوقت الحقيقي.

2. تحليل درجة الحرارة:
في هذا الوقت، سيقوم نظام التحكم بتحليل بيانات درجة الحرارة لتحديد حالة العمل الفعلية للبطارية الحالية. على سبيل المثال، إذا كانت درجة حرارة البطارية مرتفعة جدًا، فسيتخذ نظام التحكم بعض الإجراءات لتقليل درجة الحرارة. إذا كانت درجة الحرارة منخفضة جدًا، فسيتخذ نظام التحكم بعض الإجراءات لزيادة درجة حرارة البطارية.

3. التحكم في درجة الحرارة:
على أساس تحليل درجة الحرارة، سيعتمد نظام التحكم بعض إستراتيجيات التحكم في الحلقة للتحكم في درجة الحرارة. تتكون استراتيجيات التحكم هذه أساسًا من ثلاثة أنواع: التدفئة والتبريد والصيانة. يتم تحقيق التسخين والتدفئة من خلال التحكم في نقل الحرارة عبر سطح البطارية. على سبيل المثال. يمكن التحكم في التسخين عن طريق السخانات الموجودة على سطح البطارية. يمكن تحقيق التحكم في التبريد من خلال المشتتات الحرارية الموجودة على سطح البطارية. ومن ناحية أخرى، فإن التحكم في الصيانة يوجه النظام لتنظيم درجة حرارة البطارية بحيث تستقر ضمن نطاق مقبول دون تسخين أو تبريد.

4. مراقبة درجة الحرارة:
من أجل ضمان دقة التحكم في درجة الحرارة، عادة ما يكون نظام الإدارة الحرارية للبطارية مزودًا بوظيفة مراقبة درجة الحرارة في الوقت الفعلي. يمكن لهذه الوظيفة مراقبة التغير في درجة حرارة البطارية لضمان تنفيذ استراتيجية التحكم في درجة الحرارة لنظام التحكم بطريقة متوازنة وفعالة وآمنة.

ما هي أنواع أنظمة الإدارة الحرارية للبطارية الموجودة؟

نظام التبريد السائل:يتم تبريد البطارية عن طريق دوران سائل التبريد، والذي يتميز بخصائص الكفاءة العالية والثبات.

نظام تبريد الهواء:يعد التبريد عن طريق الهواء المحيط بالبطارية أمرًا بسيطًا وسهل الصيانة، ولكنه ليس بنفس كفاءة نظام التبريد السائل.

نظام تبريد المواد المتغيرة الطور:استخدام خصائص المواد المتغيرة الطور لامتصاص الحرارة والتبخر للتبريد، والتي تتميز بخصائص الكفاءة العالية وعدم الضوضاء وتوفير الطاقة.

نظام تبديد الحرارة من مادة التوصيل الحراري:استخدم مادة التوصيل الحراري لتصدير الحرارة الناتجة عن البطارية، وتبديد الحرارة من خلال المبرد، وهو أمر بسيط وعملي.

نظام تبريد الأنابيب الحرارية:استخدم أنبوب الحرارة لتوصيل الحرارة وتبديد الحرارة من خلال المبرد للتبريد، والذي يتميز بخصائص الكفاءة العالية والثبات.

نظام الإدارة الحرارية الذكي:جنبًا إلى جنب مع المستشعر ووحدة التحكم والتقنيات الأخرى، من خلال المراقبة والتحكم في درجة الحرارة الداخلية للبطارية في الوقت الفعلي لتحقيق أفضل تأثير تبريد.

لماذا تحتاج حزم البطاريات إلى الإدارة الحرارية؟

تحسين عمر البطارية:عندما يتم تشغيل البطارية عند درجة حرارة مرتفعة جدًا أو منخفضة جدًا، سيتم تقصير عمرها الافتراضي بشكل كبير. لذلك، من خلال الإدارة الحرارية، يمكن التحكم في درجة حرارة البطارية ويمكن تحسين عمر البطارية.

تحسين أداء البطارية:يتأثر معدل التفاعل الكهروكيميائي للبطارية بدرجة الحرارة. يمكن أن تعمل درجة الحرارة المناسبة على تحسين طاقة الخرج وكثافة طاقة البطارية.

منع مخاطر السلامة الناجمة عن ارتفاع درجة الحرارة:ستؤدي درجة الحرارة المرتفعة إلى حدوث تفاعلات كيميائية داخل البطارية، مما يزيد من تفاقم ارتفاع درجة الحرارة، وقد يتسبب في حدوث انفجار أو حريق. يمكن للإدارة الحرارية التحكم في درجة حرارة البطارية لتجنب مخاطر السلامة.

لذلك، بالنسبة لحزم البطاريات، تعد الإدارة الحرارية ضرورية للغاية، وفي تطبيقات مثل السيارات الكهربائية والطائرات بدون طيار، تكون أهمية الإدارة الحرارية أكثر وضوحًا.

ما هو نوع المركبات التي تحتاج إلى نظام الإدارة الحرارية للبطارية؟

الشاحنات الثقيلة, الشاحنات الخفيفة, مركبات البناء, المركبات الزراعية، ومركبات النقل.

تتمتع الشاحنات الثقيلة والمركبات الهندسية بقدرة تحميل كبيرة وتستخدم في الغالب في البناء الهندسي ونقل البضائع ذات الوزن الزائد. ولذلك، فإن حمل البطارية للشاحنات الثقيلة والمركبات الهندسية سيكون كبيرا جدا، والبطارية محمومة. يمكن أن يساعد نظام BTMS بطارية السيارة على التبريد والتأكد من أن البطارية تعمل في درجة حرارة مثالية، وبالتالي ضمان سلامة السيارة.

وتتميز الشاحنات الخفيفة والمركبات الزراعية ومركبات النقل بكثرة الاستخدام وساعات العمل الطويلة. تكون البطارية عرضة لمشاكل السخونة الزائدة أثناء العمل والتشغيل على المدى الطويل، كما تكون حوادث السلامة عرضة للوقوع أثناء الاستخدام على المدى الطويل. من أجل ضمان سلامة الأفراد والمركبات والبضائع، من الضروري مراقبة البطاريات وإدارتها في الوقت الفعلي. وتتمثل الوظيفة الرئيسية للإدارة الحرارية للبطارية في مراقبة حالة بطارية السيارة، وذلك لتحقيق أفضل خيار لتحسين درجة حرارة البطارية، وبالتالي إطالة عمر البطارية وسلامتها.

لدى Guchen نظام مستقل لإدارة الحرارة للبطارية ونظام متكامل لإدارة الحرارة للبطارية.

النظام الإدارة الحرارية المستقلةيمكن تطبيقه على الحافلات والشاحنات الثقيلة ذات المساحات الكبيرة نظرًا لحجم النظام الكبير وعدم إمكانية فصله. من أجل تلبية احتياجات مركبات الشاحنات الخفيفة، قمنا بتطوير نظام إدارة حراري متكامل مناسب للشاحنات الخفيفة ذات المساحات الصغيرة. لقد تم تطوير أنظمة الإدارة الحرارية لدينا لتناسب معظم تطبيقات الحافلات والشاحنات.

ما هي مكونات نظام إدارة البطارية؟

◀ وحدة الضاغط، بما في ذلك الضاغط، وفاصل الغاز والسائل، وصمام التمدد، واستبدال لوحة البطارية، ووحدة التحكم في الضغط العالي والمنخفض؛
◀ وحدة التبريد، بما في ذلك المكثف، ومبرد المحرك، ومروحة التبريد؛
◀ صندوق تكييف الهواء HVAC، بما في ذلك المنفاخ، وقلب التبخير، وقلب دافئ؛
◀ أجزاء الأنابيب، بما في ذلك أنابيب الوسائط وأنابيب السباكة؛
◀ لوحة التحكم.

كيف يمكن للنظام الإدارة الحرارية لبطارية الحافلةتسخين أو تبريد البطارية؟

نظام الإدارة الحرارية للبطارية نظام تبريد البطارية

تقليل الحرارة:يشتمل نظام الإدارة الحرارية للبطارية عادةً على المشتت الحراري الذي يبدد الحرارة من نظام البطارية.

المبرد:يستخدم نظام الإدارة الحرارية للبطارية سائل التبريد للتدفق عبر حزمة البطارية للمساعدة في تبديد الحرارة.

المشجعين:تشتمل أنظمة الإدارة الحرارية للبطارية عادةً على مراوح تنفخ الهواء عبر نظام البطارية لتقليل درجات الحرارة.

مجسات درجة الحرارة:غالبًا ما يتم تضمين مستشعرات درجة الحرارة في أنظمة الإدارة الحرارية للبطارية، والتي يمكنها اكتشاف درجة الحرارة في نظام البطارية وضبط تشغيل المشتتات الحرارية والمراوح وما إلى ذلك حسب الحاجة للحفاظ على نطاق درجة حرارة مناسب.

الحد من الشحن:بالنسبة لنظام البطارية، عندما تكون درجة حرارتها مرتفعة جدًا، فإن نظام الإدارة الحرارية للبطارية سيحد من سرعة الشحن أو يوقف الشحن لتجنب التسبب في مشاكل ارتفاع درجة الحرارة.

يقوم نظام الإدارة الحرارية للبطارية بتسخين نظام البطارية

استخدام السخان:يمكن لنظام الإدارة الحرارية للبطارية استخدام سخان مخصص لنقل الحرارة إلى وحدة البطارية، وبالتالي زيادة درجة حرارة وحدة البطارية.

استخدام المبرد:يمكن لنظام الإدارة الحرارية للبطارية ضبط معدل تدفق سائل التبريد، ونقل الحرارة من سائل التبريد إلى وحدة البطارية من خلال مبادل حراري لتحقيق التسخين المسبق للبطارية.

اعتماد نظام تسخين الهيكل:يمكن لنظام الإدارة الحرارية للبطارية استخدام حرارة هيكل السيارة لنقل الحرارة إلى وحدة البطارية من خلال المبادل الحراري، وبالتالي تحقيق التسخين المسبق للبطارية.

يمكن لنظام الإدارة الحرارية للبطارية التسخين المسبق لنظام البطارية من خلال وسائل مختلفة لتحسين كفاءة العمل وعمر البطارية.

نظام الإدارة الحرارية لبطارية الشاحنةمخطط التثبيت

يجب أن يتم تركيب نظام الإدارة الحرارية لبطارية الشاحنة وفقًا للظروف المحددة للمركبة وهيكل النظام، كما يجب الاهتمام بقضايا السلامة أثناء عملية التثبيت.

فوائد أنظمة الإدارة الحرارية لبطاريات الشاحنات ذات الترتيب المنفصل

1. تحسين عمر خدمة البطارية: يمكن لنظام الإدارة الحرارية المنفصلة التحكم بشكل فعال في درجة حرارة البطارية لتجنب ارتفاع درجة حرارة البطارية أو التبريد الزائد، وبالتالي إطالة عمر خدمة البطارية.

2. تحسين أداء السيارة: إن درجة حرارة البطارية لها تأثير كبير على أداء وكفاءة السيارة. يمكن لنظام الإدارة الحرارية من النوع المنفصل التأكد من أن البطارية في نطاق درجة الحرارة الأمثل لتحسين أداء وكفاءة السيارة.

3. تحسين السلامة: البطاريات الساخنة أو الباردة للغاية تزيد من خطر فشل البطارية وحوادث المركبات. يمكن لنظام الإدارة الحرارية المنقسمة الحفاظ على درجة حرارة البطارية ضمن نطاق آمن لتحسين سلامة السيارة.

4. توفير الطاقة: عادةً ما كانت أنظمة الإدارة الحرارية للبطارية السابقة تتطلب الكثير من الطاقة للحفاظ على درجة حرارة البطارية. يمكن لنظام الإدارة الحرارية المنقسم توفير الطاقة وتقليل استهلاك طاقة السيارة.

5. تحسين تجربة السائق وراحته: يمكن أن تؤثر درجة حرارة البطارية على درجة الحرارة في السيارة ونظام تكييف الهواء. يمكن لنظام الإدارة الحرارية المنفصل أن يوفر تجربة وراحة أفضل للسائق.

مزايا نظام الإدارة الحرارية لبطارية شاحنة Guchen

★ يتم استخدام صمام التمدد الإلكتروني لضبط معدل تدفق مادة التبريد في النظام. يمكن للنظامين تحقيق ثلاثة أوضاع للتشغيل المستقل والتشغيل المشترك. يمكن للجانب الذي لا يحتاج إلى التبريد إغلاق صمام التمدد الإلكتروني المقابل/صمام الملف اللولبي؛

★ يتم إضافة مستشعر درجة الحرارة والضغط خلف المبخر، إلى جانب منطق التبريد على جانب مكيف الهواء ونظام التحكم في درجة حرارة الماء على جانب البطارية، ويقوم بشكل متزامن بضبط فتحات صمام التمدد الإلكتروني 1 وصمام التمدد الإلكتروني 2، بشكل فعال حل مشكلة التوزيع غير المتساوي لقدرات التبريد وفي نفس الوقت تجنب تقلبات درجات الحرارة في السيارة ومن ناحية البطارية، وهو ما له مزايا واضحة في راحة السيارة والتحكم في درجة حرارة البطارية؛

★ من خلال تكنولوجيا التحكم PID، يمكن تعديل سرعة الضاغط ومروحة التكثيف بدقة لتحقيق توفير الطاقة للمنتج؛

★ بالمقارنة مع نظام الإدارة الحرارية للبطارية المستقلة، يمكن للنظام المتكامل أن يقلل بشكل فعال من وزن وتكلفة المنتج مع تلبية متطلبات المنتج؛

★ تمت إضافة وسائل حماية متعددة مثل درجة الحرارة والضغط والتيار والجهد إلى النظام، والتي يمكنها تحديد مخاطر تشغيل النظام مسبقًا وتحسين موثوقية تشغيل المنتج وسلامته بشكل فعال؛

★ تعتمد الوحدة شبكة اتصالات CAN، ويمكن تحميل بيانات التشغيل الخاصة بالوحدة إلى الجهاز في الوقت الفعلي، ويمكن تحقيق تشخيص الأخطاء وعلاجها عن بعد من خلال اتصال الشبكة الذكي، وهو مناسب للكشف عن حالة تشغيل الوحدة ذلك واستكشاف الأخطاء وإصلاحها بعد البيع.

باختصار، يضمن نظام الإدارة الحرارية للبطارية أن البطارية يمكنها الحفاظ على نطاق درجة حرارة ثابت أثناء التشغيل من خلال خطوات مثل قياس درجة الحرارة، وتحليل درجة الحرارة، والتحكم في درجة الحرارة، ومراقبة درجة الحرارة، وبالتالي تحسين كفاءة العمل وعمر البطارية.