اتوبوسهای انرژی نو (اتوبوسهای عمومی، اتوبوسهای مسافربری، اتوبوسهای توریستی و غیره)، به عنوان وسایل نقلیه تجاری، دارای ویژگیهای اصلی مانند ظرفیت باتری بزرگ، طرحبندی بسته باتری توزیعشده، الزامات شارژ سریع بالا، قابلیت کارکرد در فضای باز در همه شرایط و ظرفیت بالای مسافر هستند.سیستم مدیریت حرارتی باتری (BTMS)صرفاً یک «دستگاه کنترل دمای باتری» نیست، بلکه یک سیستم اصلی است که ایمنی عملیاتی اتوبوس، عمر باتری، راندمان عملیاتی و پایداری برد را تضمین میکند. همچنین یک ماژول کلیدی است که مدیریت حرارتی اتوبوسهای انرژی نو را از خودروهای سواری متمایز میکند.
این سیستم که برای ویژگیهای عملیاتی باتریهای اتوبوس (عمدتاً فسفات آهن لیتیوم، با مقدار کمی لیتیوم سهتایی) طراحی شده است، از عملکردهایی مانند کنترل دمای فعال، بازیابی گرمای تلفشده، تنظیم یکنواخت دما و کنترل دمای شارژ سریع برای تثبیت دمای بسته باتری در محدوده عملیاتی بهینه ۲۵ تا ۳۵ درجه سانتیگراد استفاده میکند. همچنین مطابق با استانداردهای ایمنی اجباری استاندارد ملی "الزامات ایمنی باتریهای برق برای وسایل نقلیه الکتریکی" (GB 38031) است و آن را به یک سیستم اصلی ضروری برای بهرهبرداری تجاری از اتوبوسهای انرژی نو تبدیل میکند.
I. ارزش کاربردی اصلی BTMS برای اتوبوسهای انرژی نو
در مقایسه با وسایل نقلیه مسافربری،BTMS برای وسایل نقلیه الکتریکی(اتوبوسها) اتوبوسها بیشتر بر عملیاتمحوری تمرکز دارند و ارزشهای اصلی آنها حول محور کاهش هزینههای عملیاتی، بهبود بهرهوری عملیاتی و تضمین ایمنی عملیاتی متمرکز است، نه صرفاً افزایش برد. این تفاوت اصلی بین مدیریت حرارتی در اتوبوسها و وسایل نقلیه مسافربری است:
۱. جلوگیری از فرار حرارتی و تضمین ایمنی عملیاتی خودرو
بستههای باتری اتوبوسهای انرژی نو معمولاً ظرفیتهایی بین ۱۰۰ تا ۳۰۰ کیلووات ساعت دارند که از دهها ماژول باتری متصل به صورت سری و موازی تشکیل شدهاند. قرار گرفتن در معرض فضای باز، بارهای زیاد در هنگام رانندگی در سربالایی و جریان زیاد در هنگام شارژ سریع میتواند به راحتی منجر به گرمای بیش از حد موضعی شود.سیستم مدیریت حرارتی باتریاز طریق خنککننده فعال، نظارت بر دما و هشدارهای فرار حرارتی، از باد کردن باتری، اتصال کوتاه و فرار حرارتی جلوگیری میکند و اساساً میزان تصادفات در عملیات اتوبوس را کاهش میدهد (الزامات ایمنی برای اتوبوسها/وسایل نقلیه مسافربری بسیار بیشتر از وسایل نقلیه مسافربری است).
۲. افزایش طول عمر باتری و کاهش هزینههای عملیاتی تعویض
باتری برق، هزینه اصلی اتوبوسهای انرژی نو است (30 تا 40 درصد) و عمر باتری وسیله نقلیه در حال کار مستقیماً کل هزینه چرخه عمر یک وسیله نقلیه را تعیین میکند. به ازای هر 1 درجه سانتیگراد افزایش دما، عمر چرخه باتری لیتیوم تقریباً 2 درصد کاهش مییابد. شارژ و دشارژ در دماهای پایین میتواند منجر به تبلور برگشتناپذیر لیتیوم شود.مدیریت حرارتی خودروهای برقیاز طریق کنترل دقیق دما، میتواند عمر باتریهای اتوبوس را از ۳-۴ سال (تقریباً ۲۰۰۰ چرخه) به ۵-۶ سال (تقریباً ۳۰۰۰ چرخه) افزایش دهد و هزینههای تعویض باتری را برای اپراتورها به طور قابل توجهی کاهش دهد.
سازگاری با شرایط شارژ سریع، گردش عملیاتی اتوبوس را بهبود میبخشد. اتوبوسها اغلب از حالت شارژ سریع ۳ تا ۱۰ دقیقهای استفاده میکنند (جریان شارژ سریع میتواند به ۳۰۰ تا ۵۰۰ آمپر برسد). شارژ با جریان بالا به سرعت مقدار زیادی گرما تولید میکند. اگر باتری به موقع خنک نشود، محافظت از گرمای بیش از حد فعال میشود و قدرت شارژ کاهش مییابد و در نتیجه زمان شارژ طولانیتر میشود. عملکرد کنترل دمای شارژ سریع اختصاصی BTMS میتواند به سرعت دمای باتری را در محدوده بهینه کنترل کند، از افت قدرت شارژ جلوگیری کند و ریتم عملیاتی "شارژ و حرکت" اتوبوسها را تضمین کند.
۳. تثبیت راندمان شارژ و دشارژ باتری، تخریب برد عملیاتی را کاهش میدهد. اتوبوسهای انرژی نو در مسیرهای ثابت (اتوبوسها) یا مسافتهای طولانی (حمل و نقل مسافر) کار میکنند و به پایداری برد بالایی نیاز دارند. دمای بالا راندمان دشارژ باتری را کاهش میدهد، در حالی که دمای پایین میتواند باعث کاهش ظرفیت ۳۰ تا ۵۰ درصدی شود. BTMS (سیستم مدیریت حرارتی باتری) از طریق خنکسازی فعال در دماهای بالا و پیشگرمایش فعال در دماهای پایین، راندمان شارژ/دشارژ باتری را بالای ۹۰ درصد تثبیت میکند و از اتلاف برق و خرابی ناشی از مشکلات دمای باتری در حین کار جلوگیری میکند.
بهبود یکنواختی دمای بسته باتری از تخریب زودرس ماژولهای منفرد جلوگیری میکند. بستههای باتری در اتوبوسهای انرژی نو اغلب توزیع میشوند (سقف، کنارههای شاسی، عقب). ماژولهای باتری در مکانهای مختلف به شدت تحت تأثیر دمای محیط قرار میگیرند (به عنوان مثال، ماژولهای سقف در معرض دمای بالا، ماژولهای شاسی در دماهای پایین)، که به راحتی منجر به اختلاف دمای بیش از حد (>5℃) بین ماژولها میشود و باعث شارژ بیش از حد، تخلیه بیش از حد و تخریب زودرس ماژولهای منفرد میشود. BTMS، از طریق تنظیم یکنواختی دما، اختلاف دما بین ماژولهای درون بسته باتری را تا **≤3℃** کنترل میکند و ثبات کلی بسته باتری را تضمین میکند و از "کاهش کل بسته توسط یک ماژول" جلوگیری میکند. 4. صرفهجویی در مصرف انرژی و کاهش مصرف، کاهش مصرف برق عملیاتی. BTMS با کیفیت بالا، بازیابی گرمای اتلافی موتور اتوبوس، کنترل الکترونیکی و سیستم تهویه مطبوع را برای جایگزینی گرمایش الکتریکی سنتی PTC ترکیب میکند (مصرف برق میتواند به 10 تا 20 کیلووات برسد)، مصرف انرژی پیش گرمایش باتری را در دمای پایین کاهش میدهد، برد عملیاتی اتوبوس را در زمستان 15 تا 20 درصد افزایش میدهد و فرکانس شارژ و هزینههای مصرف برق عملیاتی را کاهش میدهد.
زمان ارسال: ۲۶ ژانویه ۲۰۲۶
