أخبار EVs

كيف يتم تبريد بطاريات المركبات الكهربائية بدون رادياتر؟

تبريد بطاريات المركبات الكهربائية من خلال سوائل خاصة

نتناول في هذه المقالة كيف يتم تبريد بطاريات المركبات الكهربائية وكيف تتغلب السيارات الكهربائية على مشكلة الحرارة الصادرة من بطاريات الليثيوم التي تستخدمها جميع المركبات الكهربائية ولماذا قامت السارات الكهربائية بالتخلص من شبكات المبرد المعروف بـ الراديتر .

عملية تبريد بطاريات المركبات الكهربائية

لا تحتاج المركبات الكهربائية حقًا إلى شبكات المبرد أو الراديتر . لهذا السبب ، قام بعض صانعي السيارات ، مثل تسلا وكيا ، بإزالتها من طرازاتهم. آخرون ، مثل BMW ، احتفظوا بها كجزء من هوية تصميم علاماتهم التجارية.

ولكن لماذا لا جدوى من شبكات المبرد في السيارات الكهربائية؟ لنتذكر أولاً الغرض منها في المركبات التقليدية.

شبكة المبرد او الرادياتر موجودة للسماح بالتهوية المستمرة والسماح للهواء الخارجي بالوصول إلى المبرد الذي يتصل بمواتير الأحتراق الداخلي عن طريق شبكة من المياة التي تلتف حول الموتور لتبريده في دورة متصلة ، مما يبرد المحرك.

ونظر لأن المركبات الكهربائية لا تأتي بمثل تلك المحركات ذات الاحتراق الداخلي  ولكنه موتور كهربائي، مما يعني أنها لا تعتمد على هذه العملية المحددة.

فهل هذا يعني أنها لا تتطلب التبريد على الإطلاق؟ بالتاكيد لا. في الواقع ، التبريد ضروري للغاية لوظيفة البطارية.

تُحدث درجة حرارة البطارية فارقًا كبيرًا

تظهر الأبحاث أن السلامة وعمر الخدمة وسعة التخزين وسرعة الشحن لحزمة بطارية ليثيوم أيون كلها تعتمد على درجة الحرارة. تتراوح درجة حرارة التشغيل المثالية للبطارية بين 20 و 45 درجة مئوية.

تسخن بطاريات الليثيوم أيون أثناء الاستخدام وأثناء الشحن والتفريغ بمعدلات عالية.

ترك الحرارة تتراكم أمر خطير. يمكن أن يؤدي إلى هروب حراري ، والذي بدوره يمكن أن يؤدي إلى نشوب حريق أو احتراق السيارة بأكملها وقد شاهدنا بالفعل احتراق العديد من السيارات الكهربائية وقد ظهرت تلك المشكلة بصورة واضحة في سيارة شيفروليه بولت . حيث قامت شركة جنرال موتورز الامريكية استدعاء السيارة الكهربائية Chevy Bolt من اجل اجراء عملية استبدال كاملة لبطارية السيارة نبعد حدوث عدة حرائق في  السيارة Chevy Bolt المتعلقة بالبطارية ، هذه الخطوة هي نتيجة أكثر من عشرة حرائق ذات صلة بالبطارية من طراز Chevy Bolt في أكثر من عام بقليل.

 

للمزيد يمكننا متابعة اللينك التالي :

جنرال موتورز تستبدل البطارية في السيارة الكهربائية Chevy Bolt

هناك مشكلة أخرى وهي أن الحرارة الزائدة تسرع من عملية شيخوخة خلايا البطارية ، مما يعني أن التحكم في درجة الحرارة أمر بالغ الأهمية لتجنب تدهور البطارية وضمان أطول عمر ممكن لحزمة البطارية.

أخيرًا ، نظرًا لأن البطارية تعمل ساخنة أثناء الشحن ، فإن الطريقة الوحيدة لحمايتها بدون نظام تبريد هي تقليل معدل الشحن – ولا أحد يريد الانتظار لساعات لبضعة أميال فقط من النطاق.

كيف يتم تبريد بطاريات المركبات الكهربائية؟

يُعد التبريد بالسائل هو الطريقة المفضلة بين الشركات المصنعة للمركبات الكهربائية ، نظرًا للسعة الحرارية العالية والتوصيل الحراري الذي يمكن تحقيقه بهذه الطريقة. يتم ضخ مزيج سائل تبريد خاص (عادة الماء والإيثيلين جلايكول) من خلال ألواح أو أنابيب مصممة خصيصًا مدمجة في أو أسفل خلايا البطارية.

يدور سائل تبريد بطاريات المركبات الكهربائية من خلال حزمة البطارية لامتصاص الحرارة ، ثم ينتقل عبر مبادل حراري يمتصه ويبخره. يمكن توصيل المبادل الحراري بنظام تكييف الهواء للسيارة لتدفئة المقصورة.

 

طريقة أرخص ولكن أقل كفاءة هي تبريد الهواء. في هذا النظام ، يتم تدوير الهواء من المقصورة عبر حزمة البطارية ، باستخدام الحمل الحراري لنقل الحرارة بعيدًا. يمكن جعله أكثر فاعلية عن طريق إضافة مروحة ، أو الاستفادة من نظام تكييف الهواء لتبريد الهواء قبل أن ينتقل إلى البطارية.

على الجانب السلبي ، فإن قدرتها على تبديد الحرارة أقل ، وهذا هو السبب في أن الطريقة غير قابلة للتطبيق في المناخات الحارة.

لقد رأينا هذه التقنية في الغالب في Nissan Leaf ، والتي كانت تواجه شكاوى بشأن التدهور المبكر للبطارية ، خاصة بين مالكي الطرز القديمة.حيث تسببت الحرارة الزائدة في تقليل عم سيارات نيسان ليف وادى إلي تلف الخلايا الخاصة بالبطارية . وقد عانى الكثير من مالكي تلك السيارة من مشكلة انخفاض نطاق السيارة بسبب تلف البطارية .

إذا كنت مهتمًا بإلقاء نظرة عامة على نظام الإدارة الحرارية و تبريد بطاريات المركبات الكهربائية ، فيمكنك مشاهدة الفيديو أدناه:

 

المصدر 

أقرأ ايضا:

حرائق بطارية المركبات الكهربائية.. بديل منخفض المخاطر

هل شحن البطارية بسرعة فائقة سيكون حلا للسيارات الكهربائية؟

 

اظهر المزيد

اترك تعليقاً

لن يتم نشر عنوان بريدك الإلكتروني. الحقول الإلزامية مشار إليها بـ *

زر الذهاب إلى الأعلى