لماذا يعتبر مبرد التحكم في درجة الحرارة للسيارات مهمًا للمركبات الكهربائية

على عكس المركبات التي تعمل بالبنزين، تحتاج المركبات الكهربائية (EV) إلى إدارة دقيقة لدرجة الحرارة تتجاوز تأثير التحكم في درجة الحرارة الناتج عن وحدة التبريد الخاصة بالتحكم في درجة حرارة المركبات، والتي تُعد محورية في إدارة الحرارة عبر مكونات المركبات الكهربائية، بما في ذلك البطاريات والمحركات والإلكترونيات الكهربائية. ومع تطور أنظمة إدارة الحرارة، فإن شركة Liatem ( https://www.liatem.com/)تُنتج وحدات تبريد عالية الكفاءة للتحكم في درجة حرارة المركبات. تقوم Liatem بتصنيع وحدات تبريد للتحكم في درجة حرارة المركبات الكهربائية (EVs) للتعامل مع مشكلة ارتفاع درجة حرارة البطارية وقلق المدى. نظرًا لأن ارتفاع درجة حرارة البطارية يسبب قلق المدى في المركبات الكهربائية، فإن وحدات التبريد الخاصة بالتحكم في درجة حرارة المركبات ضرورية. فيما يلي الأسباب الرئيسية التي تستدعي الحاجة إلى وحدات التبريد هذه للتحكم في درجة الحرارة داخل المركبات الكهربائية وقطاع المركبات الكهربائية.

للحفاظ على بطاريات المركبات الكهربائية وتعظيم عمرها الافتراضي

يجب على جهاز التبريد للتحكم في درجة الحرارة في السيارات منع ارتفاع درجة حرارة البطارية عن مستويات معينة، ونظرًا لطبيعة بطاريات الليثيوم أيون، فإن ذلك يتطلب فحوصات متكررة لدرجة الحرارة وإجراء تعديلات عند الحاجة. يجب الحفاظ على بطاريات السيارات الكهربائية من نوع الليثيوم أيون بين 20-30°م (68-86°ف) لتجنب تدهور البطارية (فقدان السعة وتقصير العمر الافتراضي). يجب تسخين البطاريات التي تكون درجة حرارتها أقل من 0°م. أما عند تجاوز 35°م (95°ف)، تكون البطارية تعمل عند ذروتها ويجب التحكم بها لأن التدهور يبدأ حينها. يقوم جهاز التبريد للتحكم في درجة الحرارة في السيارات بتبريد البطاريات المطلوبة للطاقة في أثناء الشحن والقيادة للحفاظ على درجة الحرارة ومنع ارتفاعها.

يستخدم مبرد التحكم في درجة الحرارة للسيارات من لياتم أنظمة تبريد حديثة بالإضافة إلى أجهزة استشعار دقيقة متقدمة تقوم بإجراء تعديلات فورية على مخرجات التبريد. على سبيل المثال، يزيد المبرد من تبريده أثناء الشحن السريع بقدرة 150 كيلوواط لمراقبة الحرارة الناتجة عن انتقال الطاقة السريع إلى البطاريات. ولولا مبردات التحكم في درجة الحرارة الخاصة بالسيارات، لكانت تدهورات البطارية قد اضطرت أصحاب المركبات الكهربائية إلى استبدال الحزم المكلفة قبل الأوان بكثير. ويمثل هذا التدهور عاملًا كبيرًا في التكلفة المرتبطة بصحة البطارية بشكل عام، وقيمة السيارة المحفوظة.

تحسين مدى وأداء بطاريات المركبات الكهربائية

يُعد مبرد التحكم في درجة الحرارة للسيارات أداةً أساسية لتحسين مدى المركبة الكهربائية (EV) وأداء البطارية المستقر، وهما الهدفان الرئيسيان لمعظم السائقين. فارتفاع درجة حرارة البطاريات بشكل مفرط يقلل بشكل كبير من الطاقة التي يمكن تخزينها وتوصيلها. على سبيل المثال، ستفقد بطارية تعمل عند درجة حرارة 40 مئوية 15% من مداها بالمقارنة مع بطارية تعمل عند درجة الحرارة المثلى. سيحافظ هذا المبرد للتحكم في درجة حرارة السيارة على برودة البطاريات ويمنع فقدان المدى. كما يعمل مبرد Liatem للتحكم في درجة حرارة السيارات بالتوازي مع أنظمة التدفئة خلال أشهر الشتاء، لكن وظيفته التبريدية تكون حيوية للحفاظ على المدى خلال الطقس الحار. على سبيل المثال، قد تشهد مركبة كهربائية مزودة بمبرد تحكم في درجة حرارة يعمل بكفاءة تحسنًا بنسبة 20% في المدى خلال موجات الحر الصيفية مقارنةً بمركبة كهربائية بدون هذا المبرد. علاوةً على ذلك، يحافظ المبرد على أداء البطارية عندما تتسارع المركبات الكهربائية بسرعة، أو تسافر صعودًا على منحدرات شديدة، أو تقوم بمهام أخرى ذات حمل عالٍ، مما يحسّن تجربة القيادة ويتجنب الانخفاضات المفاجئة في القوة. بالنسبة للمركبات الكهربائية، فإن الأداء المستقر والحد الأقصى للمدى أمر بالغ الأهمية، ما يجعل مبرد التحكم في درجة حرارة السيارة مكونًا أساسيًا.

يمنع الأعطال من خلال تبريد الإلكترونيات الكهربائية

أثناء تشغيل المركبات الكهربائية، تُنتج الإلكترونيات الكهربائية التي تشمل المحولات والمحولات الكهربائية والمشحّنات المحمولة حرارة كبيرة، وتمنع مشجّرات التحكم في درجة الحرارة هذه المكونات من الارتفاع الزائد في درجة الحرارة أو حدوث أعطال. على سبيل المثال، يمكن أن يصل محول غير مبرد يقوم بتحويل طاقة البطارية من التيار المستمر إلى تيار متناوب للتشغيل إلى أكثر من 100°م، مما قد يؤدي إلى فشل المكونات أو تلف العزل. تقوم مشجّرة التحكم في درجة الحرارة بالسيارة بنقل سائل التبريد إلى مشتّتات الحرارة الخاصة بالإلكترونيات الكهربائية، مما يساعد على الحفاظ على درجة حرارة تشغيل آمنة عن طريق سحب الحرارة الزائدة.

يحتوي مبرد التحكم في درجة الحرارة للسيارات من Liatem على دوائر تبريد مخصصة تم إنشاؤها لكل مكون من مكونات الإلكترونيات الكهربائية، حيث يقوم بحماية نظام إدارة درجة الحرارة وتخصيصه لكل مكون يتم تبريده، حتى لو كانت متطلبات تبريد البطارية والمحرك مختلفة. على سبيل المثال، يقوم المبرد بإعادة توجيه دوائر التبريد لإعطاء الأولوية للتخلص من الحرارة الزائدة الناتجة أثناء الشحن السريع، وذلك لمنع حدوث انقطاعات أثناء عملية الشحن. يساعد مبرد التحكم في درجة الحرارة للسيارات في حماية الإلكترونيات الكهربائية، وهو أمر بالغ الأهمية للحفاظ على تشغيل المركبة الكهربائية وتجنب الإصلاحات المكلفة. وبما أن أعطال الإلكترونيات الكهربائية تكون مكلفة وقد تجعل المركبة الكهربائية غير قابلة للعمل، فإن مبرد التحكم في درجة الحرارة للسيارات ضروري لتشغيل المركبة الكهربائية بشكل موثوق.

يحمي المحركات الكهربائية من ارتفاع درجة الحرارة وفقدان الكفاءة

بمساعدة مبرد تحكم في درجة الحرارة للسيارات، تتجنب محركات المركبات الكهربائية (EV) ارتفاع درجة الحرارة، ويتم الحفاظ على كفاءة استهلاك الطاقة. يمكن للمحركات التعامل مع الحرارة الناتجة عن التشغيل، ولكن التشغيل المستمر فوق 80°م يشكل خطرًا. يؤدي ارتفاع درجة الحرارة إلى تمدد اللفات النحاسية، مما يزيد من المقاومة الكهربائية. وتفقد المحرك كفاءته، وتتحول الطاقة المهدرة إلى حرارة، مما يتسبب في تلف محامل المحرك. يمكن لمبرد التحكم في درجة الحرارة للسيارات أن يبرد المحرك عن طريق تمرير سائل تبريد عبر الغلاف أو مبادل الحرارة. وباستخدام مبرد التحكم في درجة الحرارة للسيارات، تكون شركة Liatem قادرة على الحفاظ على درجة حرارة المحرك ضمن النطاق الأمثل البالغ 60-75°م. على سبيل المثال، أثناء القيادة بسرعة عالية عندما يكون المحرك تحت حمل شديد، يقوم المبرد بزيادة تدفق سائل التبريد ليتناسب مع إنتاج الحرارة. ويقوم مبرد التحكم في درجة الحرارة للسيارات من Liatem بتعديل التبريد بناءً على حمل المحرك.

المحرك الذي يتم تبريده بشكل صحيح يعمل بكفاءة أكبر بنسبة 5-8٪ مقارنةً بغيره، مما يُسهم في زيادة المدى وتقليل استهلاك الطاقة. مشكلة ارتفاع درجة حرارة المحركات شائعة، لكن وحدات التبريد الخاصة بالتحكم في درجة الحرارة في السيارات تحل هذه المشكلة، بل وتمدد عمر المحرك الافتراضي، مما يوفر تكاليف الصيانة المستقبلية.

يعزز راحة الركاب من خلال التحكم في درجة حرارة المقصورة

بينما تم تصميم جهاز التبريد للتحكم في درجة الحرارة في المركبات أساسًا لتبريد المكونات الحرجة، فإنه يساعد أيضًا في التحكم بدرجة حرارة المقصورة لضمان الراحة. خلال فصل الصيف، يعمل جهاز التبريد بالتعاون مع نظام تكييف الهواء (AC) الخاص بالسيارة الكهربائية (EV) لتبريد المقصورة بشكل أكثر فعالية. حيث لا يستنزف النظام البطارية من خلال سحب الطاقة مباشرة، بل يقوم جهاز التبريد بتبريد وسط التبريد الخاص بنظام التكييف مسبقًا، مما يقلل من الطلب على الطاقة من قبل نظام التكييف. ويتكامل جهاز التبريد للتحكم في درجة الحرارة في المركبات الذي تنتجه شركة Liatem مع نظام التدفئة والتهوية وتكييف الهواء (HVAC) في المقصورة لتحسين استخدام الطاقة من خلال تبريد كل من البطارية والإلكترونيات الكهربائية والمقصورة في الوقت نفسه. على سبيل المثال، في يوم شديد الحرارة، يقوم جهاز التبريد بتبريد البطارية وتوفير وسط تبريد بارد لنظام تكييف المقصورة، ما يضمن بقاء الركاب في حالة راحة ومنع استنزاف مفرط للبطارية. ويمثل هذا مثالاً مثاليًا على تصميم الأنظمة المتكاملة التي تحقق الراحة للركاب مع حماية المكونات، وهي إحدى جوانب تصميم السيارات الكهربائية الفاخرة. ويشكل جهاز التبريد للتحكم في درجة الحرارة في المركبات ضرورة مطلقة، إذ من دونه سيكون تبريد المقصورة بواسطة نظام التكييف غير فعال وسيؤدي إلى تقليل المدى بشكل كبير.

الاستنتاج

يُعد مبرد التحكم في درجة الحرارة للسيارات مكونًا حيويًا للمركبات الكهربائية (EV). فهو يحمي الإلكترونيات القدرة والمحركات من ارتفاع درجة الحرارة، ويعزز راحة الركاب، ويحافظ على صحة البطارية ومدى التشغيل.

تتخصص شركة Liatem في توفير وحدات مبردة عالية الأداء للتحكم في درجة حرارة السيارات، تُعنى بالمشكلات الحرارية المميزة للمركبات الكهربائية (EV)، مما يمهد الطريق لقيادة كهربائية موثوقة وفعالة ومريحة. ومع تزايد اعتماد المركبات الكهربائية (EV)، سيواصل مبرد التحكم في درجة الحرارة للسيارات معالجة القضايا الرئيسية مثل قلق النطاق وتدهور البطاريات، ليشكل بذلك الأساس لأنظمة الإدارة الحرارية الحديثة في المركبات الكهربائية (EV). فلكل من شركات صناعة السيارات والسائقين، تعتمد قيمة وأداء المركبة الكهربائية (EV) على جودة مبرد التحكم في درجة الحرارة للسيارات.