يعد اختيار نظام الإدارة الحرارية للبطارية الخاطئ لسيارة كهربائية تجارية أمرًا مكلفًا. يؤدي BTMS الأصغر حجمًا إلى ارتفاع درجة حرارة البطارية، وتخفيض تيار الشحن، وتسريع شيخوخة الخلايا. يضيف نظام BTMS الضخم وزنًا وتكلفة واستهلاكًا طفيليًا للطاقة غير ضروري.
إن عملية الاختيار ليست عملية مقاس واحد يناسب الجميع. يجب أن تتوافق سعة التبريد وأداء المضخة والبنية الكهربائية والأبعاد المادية مع منصة السيارة المحددة وتكوين البطارية وبيئة التشغيل. يستعرض هذا الدليل عملية الاختيار الهندسي في 7 خطوات، باستخدام مواصفات منتج Newbase الحقيقية وبيانات النشر الميداني كمرجع.
سياق الاختيار الإقليمي: نفس حزمة 300 كيلووات في الساعة المخصصة لشاحنة أوروبية للطرق الوعرة (يتطلب الامتثال للوائح الاتحاد الأوروبي 2023/1230) أو شاحنة أمريكا الشمالية من الفئة 8 (FMVSS 305، UL 2580) تضيف المزيد من السلامة الكهربائية ومتطلبات EMC التي تؤثر على مواصفات BTMS. وتراعي منهجية الاختيار الموضحة أدناه هذه العوامل الإقليمية.
إجمالي الحرارة التي يجب على BTMS إزالتها (Q_total) تأتي من ثلاثة مصادر:
1. توليد الحرارة الداخلية للبطارية (Q_battery)
أثناء التفريغ، تولد خلايا أيون الليثيوم الحرارة بسبب المقاومة الداخلية (التسخين الأومي). ويعتمد معدل توليد الحرارة على المقاومة الداخلية للخلية ومربع التيار.
الصيغة العملية: Q_battery = I2 x R_cell x N_cells
أين:
بالنسبة لخلية 280 Ah LFP نموذجية عند تفريغ 1C (280 A)، مع مقاومة داخلية تبلغ 0.3 متر، تولد كل خلية حوالي 23.5 واط من الحرارة. تولد حزمة بقدرة 300 كيلووات في الساعة (حوالي 1050 خلية) ما يقرب من 24.7 كيلووات من الحرارة أثناء التفريغ المستمر لدرجة حرارة 1 درجة مئوية.
2. شحن سريع للحرارة (Q_charging)
يولد الشحن السريع بالتيار المستمر عند 1 درجة مئوية حرارة أكثر بمقدار 1.5-2x من التفريغ بنفس المعدل، وذلك بسبب زيادة القدرة الزائدة أثناء عملية الليثيوم. تولد حزمة 300 كيلووات في الساعة التي يتم شحنها بسرعة 150 كيلووات (0.5 درجة مئوية) ما يقرب من 12-15 كيلووات من الحرارة.
3. دخول الحرارة المحيطة (Q_ambient)
في المناخات الحارة (40 درجة مئوية +)، يمتص غلاف البطارية الحرارة من المناطق المحيطة. يمثل هذا عادة 10-20% من توليد الحرارة الداخلية.
الصيغة العملية:Q_total = Q_battery + Q_charging + Q_ambient
مثال ميداني:بالنسبة لبطارية شاحنة ثقيلة بقدرة 423 كيلووات في الساعة في بيئة تعدين تبلغ درجة حرارتها 42 درجة مئوية، يكون توزيع الحمل الحراري كما يلي:
وهذا يؤكد أن نظام BTMS واحد بقدرة 16 كيلووات لا يمكنه التعامل مع حمل الذروة الكامل. الحل العملي هو مزيج من تبريد BTMS وإدارة طاقة البطارية - حيث يحد نظام BMS من التفريغ إلى 0.7 درجة مئوية خلال الظروف القاسية، مما يجعل الجزء المطلوب من BTMS يصل إلى 16 كيلو واط. هذه ممارسة قياسية في الإدارة الحرارية للشاحنات الثقيلة.
ملاحظة إقليمية - أمريكا الشمالية وأستراليا: بالنسبة للأساطيل العاملة في منطقة بيلبارا بغرب أستراليا (درجة حرارة محيطة تبلغ 48 درجة مئوية، رطوبة منخفضة) أو عمليات التعدين في أريزونا/كاليفورنيا، يجب زيادة حد دخول الحرارة المحيطة (Q_ambient) بنسبة 30-40% فوق الحساب القياسي بسبب الإشعاع الشمسي على حاويات البطاريات غير المظللة. في مشروع عام 2024 لشاحنة تعدين أسترالية، قمنا بقياس 6.2 كيلووات من دخول الحرارة المحيطة من خلال جدران السياج عند 48 درجة مئوية - مقابل 4 كيلووات المتوقعة بواسطة الصيغة القياسية - مما يتطلب وحدة 16 كيلووات بدلاً من 12 كيلووات المخطط لها في البداية.
| سعة حزمة البطارية | تطبيق نموذجي | أوصى BTMS | نموذج نيوبيس |
|---|---|---|---|
| 50-100 كيلوواط ساعة | الشاحنات الخفيفة، وعربات التسليم | 5 كيلو واط | 5 كيلو واط (>= 80 كجم، 220-350 فولت تيار مستمر) |
| 100-200 كيلوواط ساعة | الشاحنات المتوسطة، حافلات المدينة | 8 كيلو واط | 8 كيلو واط (50 كجم، 400-750 فولت تيار مستمر) |
| 200-350 كيلووات ساعة | الشاحنات الثقيلة، لمسافات طويلة | 10-12 كيلو واط | 10 كيلو واط أو 12 كيلو واط |
| 350-500 كيلووات ساعة | شاحنات التعدين والبناء الثقيل | 12-16 كيلو واط | 12 كيلو واط أو 16 كيلو واط |
| 500+ كيلوواط ساعة | شاحنات التعدين الثقيلة جدا | 2 × 12 كيلو واط أو 2 × 16 كيلو واط | تكوين الوحدة المزدوجة |
ملاحظة إقليمية - الاتحاد الأوروبي وأمريكا الشمالية: بالنسبة لمصنعي المعدات الأصلية الأوروبيين، يتوافق نهج تكرار الوحدة المزدوجة مع متطلبات السلامة الوظيفية للاتحاد الأوروبي 1230/2023 (لوائح الماكينات)، والتي تنص على ألا يؤدي فشل نقطة واحدة في نظام الإدارة الحرارية إلى حالة خطرة. بالنسبة لشاحنات أمريكا الشمالية من الفئة 8، فإن متطلبات FMVSS 305 لاحتواء انسكاب الإلكتروليت تعني أن موانع التسرب ذات الحلقة الدائرية الخاصة بحلقة التبريد (قياسية في وحدات Newbase) تمثل ميزة امتثال مقارنة بتركيبات الضغط. تأكد من أن تركيبات سائل التبريد الخاصة بالوحدة المحددة تتوافق مع مواصفات SAE J2044 أو ما يعادلها.
يجب أن يكون نظام BTMS قادرًا على العمل في نطاق كامل من الظروف المحيطة.
الحد الأقصى لدرجة الحرارة المحيطة:تم تصنيف الوحدات الأساسية الجديدة لدرجات الحرارة المحيطة من -30 درجة مئوية إلى +80 درجة مئوية (الموديلات من 5 إلى 10 كيلووات) أو من -30 درجة مئوية إلى +60 درجة مئوية (الموديلات من 12 إلى 16 كيلووات). يرجع الفرق بمقدار 5 درجات مئوية في الحد الأعلى الذي يتراوح بين 12 إلى 16 كيلووات إلى إزاحة الضاغط الأكبر، مما يولد المزيد من الحرارة الداخلية.
الحد الأدنى لدرجة الحرارة المحيطة:للتشغيل في الطقس البارد، تأكد من أن نظام BTMS يتضمن خيار سخان PTC. توفر الوحدات بقدرة 5 كيلووات، و10 كيلووات، و12 كيلووات سخانات PTC اختيارية (6-14 كيلووات، و24 كيلووات، و12 كيلووات على التوالي).
ارتفاع:عند الارتفاعات التي تزيد عن 2000 متر، تنخفض كثافة الهواء، مما يقلل من رفض حرارة المكثف بحوالي 1% لكل 100 متر. وعلى ارتفاع 4000 متر، يبلغ التخفيض حوالي 20%. تم تصميم مكثف الوحدة بقدرة 16 كيلووات بمساحة وجه أكبر بنسبة 25% للتعويض.
حماية الدخول:بالنسبة لمركبات الطرق الوعرة ومركبات التعدين والبناء، تعد المكونات الكهربائية ذات تصنيف IP67 ضرورية. تتميز جميع وحدات Newbase بقدرة 8-16 كيلووات بمكونات كهربائية IP67 ومجموعة وحدات IP27، والتي تم التحقق منها من خلال اختبار SGS.
اعتبارات البيئة الإقليمية
بلدان الشمال الأوروبي وشمال أوروبا (السويد والنرويج وفنلندا وكندا):
جنوب شرق آسيا والمناطق الساحلية (تايلاند وإندونيسيا والفلبين وفيتنام):
التعدين الأسترالي (بيلبارا، كوينزلاند):
يجب أن يتطابق النظام الكهربائي BTMS مع البنية الكهربائية للمركبة:
إمدادات الجهد العالي:
التحكم في الجهد المنخفض:24 فولت تيار مستمر (نطاق 18-32 فولت تيار مستمر)، متوافق مع ISO 7637-2 للمناعة العابرة.
واجهة الاتصالات:CAN 2.0، قابل للتكوين لـ J1939 (الشاحنات الثقيلة) أو CANopen (ESS والصناعية). تدعم وحدة التحكم Newbase كلا البروتوكولين على نفس الجهاز، ويمكن تحديدهما عبر تكوين البرنامج.
التخصيص:بالنسبة لعملاء OEM، يمكن لـ Newbase تخصيص قاعدة بيانات CAN (ملف .dbc) لتتناسب مع مجموعة الرسائل الموجودة في السيارة. وهذا يلغي الحاجة إلى وحدة البوابة ويقلل من تكلفة التكامل.
المعايير الكهربائية الإقليمية
أمريكا الشمالية:
الاتحاد الأوروبي:
أستراليا:
معدل تدفق سائل التبريد:
يجب أن يتطابق منحنى المضخة مع انخفاض ضغط النظام. تعمل الألواح الباردة والأنابيب والتجهيزات الخاصة بحزمة البطارية على إنشاء انخفاض في الضغط يختلف باختلاف معدل التدفق. يجب أن تعمل المضخة ضمن نطاقها الفعال.
نوع المبرد:مزيج 50/50 من سائل تبريد جلايكول الإيثيلين والماء منزوع الأيونات (مياه DI). يؤدي استخدام ماء الصنبور إلى تراكم الحجم والتآكل. تعد متطلبات المياه DI أمرًا بالغ الأهمية للأنظمة ذات الجهد العالي - يمكن أن يتسبب المبرد الموصل في حدوث أخطاء في التحليل الكهربائي واكتشاف الأخطاء الأرضية.
بالنسبة للمناطق شديدة البرودة (أقل من -35 درجة مئوية)، يوصى باستخدام خليط ماء 60/40 جلايكول الإثيلين/DI. تم التحقق من منحنى مضخة Newbase عند تركيز 60/40 عند -40 درجة مئوية، مع انخفاض معدل التدفق بنسبة 12% تقريبًا مقارنة بالمزيج القياسي 50/50. ضع في الاعتبار هذا الانخفاض في حساب انخفاض ضغط النظام في حالة استخدام تركيز سائل تبريد غير قياسي.
حجم التركيب:مدخل/مخرج O25 مم، مع أنبوب فائض اختياري O8 مم. تستخدم جميع وحدات Newbase أختام وجه دائرية، وليس تركيبات ضغط، من أجل إحكام موثوق به تحت الاهتزاز.
| وحدة | الأبعاد (الطول×العرض×الارتفاع مم) | وزن | نقاط التركيب |
|---|---|---|---|
| 5 كيلو واط | مدمج | > = 80 كجم | لكل تصميم مركبة |
| 8 كيلو واط | 820 × 575 × 285 | 50+/-2 كجم | 495 × 320 مم، 6 × 12 مم |
| 10 كيلو واط | 960 × 603 × 291 | 68 كجم | 521 × 320 مم، 6 × 12 مم |
| 12 كيلو واط | 1158 × 604 × 355 | >=5 كجم | لكل تصميم مركبة |
| 16 كيلو واط | 1155 × 604 × 450 | >=10 كجم | لكل تصميم مركبة |
اعتبارات التغليف الإقليمية
حافلات المدن الأوروبية:تغليف الهيكل مقيد بتوجيه الاتحاد الأوروبي 2007/46/EC (الموافقة على نوع السيارة بالكامل). تعد الوحدة 10 كيلووات (960 × 603 × 291 ملم) ووحدة 8 كيلووات (820 × 575 × 285 ملم) هي الأكثر تحديدًا لتطبيقات الحافلات الأوروبية نظرًا لصغر حجمها. يتطابق عرض 604 مم للوحدات 12 كيلووات/16 كيلووات مع المسافة القياسية لسكك الإطار في معظم هياكل الحافلات الأوروبية (العرض الداخلي 600-650 مم).
الشاحنات الثقيلة في أمريكا الشمالية:يحتوي هيكل الشاحنة من الفئة 8 عادةً على مسافة 850 مم بين السكك الحديدية. يسمح عرض 604 مم للوحدات بقدرة 12 كيلووات/16 كيلووات بالتركيب الجانبي بين قضبان الإطار. بالنسبة لشاحنات الكابينة النائمة، يمكن تركيب الوحدة خلف الكابينة على حاجز الإطار.
شاحنات التعدين الأسترالية:تم تصميم الوحدة بقدرة 16 كيلووات (1155 × 604 × 450 مم، > = 10 كجم) للتركيب على قضبان الإطار على شاحنات التعدين التي يزيد وزنها عن 100 طن. ويتوافق الارتفاع البالغ 450 مم مع المساحة المتوفرة التي تبلغ 500-600 مم بين حاجز الإطار ومظروف إزالة جسم التفريغ.
التشخيص الذاتي للخطأ:تقوم جميع وحدات Newbase بتحديد الأخطاء وإبلاغها عبر ناقل CAN. يقوم النظام بتسجيل آخر 50 حدث خطأ باستخدام الطوابع الزمنية، مما يتيح تحليل السبب الجذري.
مراقبة الطاقة في الوقت الحقيقي:تقوم وحدة التحكم بقياس التيار والجهد العالي، وتبلغ عن استهلاك الطاقة في الوقت الفعلي. يمكن استخدام هذه البيانات لإدارة الطاقة على مستوى الأسطول.
أوضاع تشغيل متعددة:الاستعداد والتبريد والتدفئة والتدوير الذاتي. يعمل وضع الدوران الذاتي على تشغيل المضخة بدون ضاغط، وهو مفيد لمعادلة درجة الحرارة عندما لا تكون البطارية تحت الحمل.
تكامل أربعة في واحد / ثلاثة في واحد:تم دمج وحدة التحكم والموصل والصمام ودائرة الشحن المسبق في مبيت واحد. يؤدي هذا إلى تقليل وقت التثبيت بحوالي ساعتين لكل وحدة ويزيل 6 توصيلات أسلاك.
تخصيص صانعي القطع الأصلية/تصنيع التصميم الشخصي:
خيارات التخصيص الإقليمية
أمريكا الشمالية:
الاتحاد الأوروبي:
أستراليا وجنوب شرق آسيا:
الحالة 1 - شاحنة ثقيلة كهربائية، 423 كيلووات في الساعة، درجة حرارة التعدين 42 درجة مئوية
عملية الاختيار:أظهر حساب الحمل الحراري ذروة توليد الحرارة بمقدار 32 كيلووات أثناء تفريغ 1 درجة مئوية. نظرًا لأن BMS يحد من التفريغ إلى 0.7 درجة مئوية في ظل الظروف القاسية، كان تبريد BTMS المطلوب 22 كيلو واط. تم اختيار وحدة 12 كيلوواط كحل أساسي، مع استراتيجية إدارة الطاقة التي تحد من التفريغ إلى 0.7 درجة مئوية (مما يؤدي إلى توليد حرارة 18 كيلوواط) - ضمن قدرة الوحدة 12 كيلوواط عند دمجها مع الكتلة الحرارية للبطارية.
نتيجة:لقد تم تشغيل النظام لمدة 14 شهرًا دون أي أحداث للحد من الحرارة. يوفر سخان PTC بقدرة 12 كيلووات (قياسي في وحدة بقدرة 12 كيلووات) تكييفًا مسبقًا للبطارية عند -20 درجة مئوية خلال 12 دقيقة.
الحالة 2 - حافلة المدينة، 303 كيلووات في الساعة، الطريق الحضري، المناخ المعتدل
عملية الاختيار:الحمل الحراري عند 0.5 درجة مئوية متوسط التفريغ: 12 كيلو واط. تم اختيار وحدة 10 كيلوواط لأن الطريق لا يحتوي على أقسام عالية السرعة وتتوقف الحافلة كل 500 متر، مما يسمح للبطارية بالتبريد أثناء التوقفات. تم اختيار خيار سخان PTC بقدرة 24 كيلووات للتشغيل في فصل الشتاء.
نتيجة:بعد 16 شهرًا، تراكم النظام 5,200 ساعة تشغيل مع حدث خطأ واحد (خطأ في اتصال CAN، تم حله عن طريق ربط الموصل). يتيح سخان PTC بقدرة 24 كيلووات التكييف المسبق للبطارية من -15 درجة مئوية إلى +20 درجة مئوية في 7 دقائق.
الحالة 3 - خزانة تخزين الطاقة، 1 ميجاوات في الساعة، مزرعة الطاقة الشمسية، درجة حرارة 45 درجة مئوية في الصحراء
عملية الاختيار:تم اختيار وحدتين بقدرة 10 كيلووات لمحطة ESS بقدرة 1 ميجاوات في الساعة، تخدم كل منها 5 رفوف (إجمالي 10 رفوف). ويضمن التكوين الزائد أنه في حالة تعطل إحدى الوحدات، يمكن لـ ESS العمل بسعة 50%.
نتيجة:ظل النظام يعمل لمدة 8 أشهر، مع الحفاظ على درجة حرارة الخلية عند 33 +/- 1.5 درجة مئوية خلال دورة 0.5 درجة مئوية. ليست هناك حاجة إلى سخانات PTC بقدرة 24 كيلووات في كل وحدة لهذا التطبيق (المناخ الصحراوي، الحد الأدنى من التعرض لأقل من 0 درجة مئوية)، ولكن تم تضمينها للنشر المستقبلي في المناطق الباردة.
الحالة 4 - شاحنة كهربائية في أمريكا الشمالية، 350 كيلووات في الساعة، الغرب الأوسط للولايات المتحدة
عملية الاختيار:احتاج مشغل أسطول مقره الولايات المتحدة ينشر 20 شاحنة كهربائية من الفئة 8 (350 كيلووات في الساعة LFP، ونظام 500 VDC) في ولاية مينيسوتا إلى نظام BTMS قادر على التشغيل في الشتاء عند -30 درجة مئوية والتشغيل في الصيف عند 40 درجة مئوية. تم اختيار وحدة Newbase بقدرة 12 كيلووات، مع سخان PTC بقدرة 12 كيلووات وبروتوكول SAE J1939 CAN مع ملف .dbc مخصص. تفي العلبة الكهربائية IP67 بمتطلبات FMVSS 305. تم اختيار الضمان لمدة 3 سنوات مع خيار ممتد لمدة 5 سنوات.
نتيجة:بعد 6 أشهر من التشغيل (بما في ذلك شتاء مينيسوتا -28 درجة مئوية)، حافظ النظام على جاهزية التشغيل البارد بنسبة 100%. يقوم سخان PTC بتهيئة البطارية مسبقًا من -28 درجة مئوية إلى +15 درجة مئوية في 14 دقيقة. أبلغ مشغل الأسطول عن تكلفة طاقة تبلغ 0.18 دولارًا أمريكيًا للميل للإدارة الحرارية، وذلك تماشيًا مع الخسارة الطفيلية المتوقعة بنسبة 3.2%.
الحالة 5 - شاحنة التعدين الأسترالية، 520 كيلووات في الساعة، منطقة بيلبارا
عملية الاختيار:احتاجت شركة تعدين أسترالية تعمل في منطقة بيلبارا (درجة حرارة محيطة تبلغ 48 درجة مئوية، وغبار شديد، ورذاذ ملح ساحلي على مسافة 50 كيلومترًا من الساحل) إلى نظام BTMS لشاحنة تعدين كهربائية بوزن 90 طنًا. تم اختيار وحدة Newbase بقدرة 16 كيلووات مع التخصيصات التالية: طلاء مطابق (IPC-CC-830)، وتركيبات من الفولاذ المقاوم للصدأ 304L، وشاشة مكثف ذات 10 شبكات، وغطاء مقاوم للشرر ATEX/IECEx للأقسام الموجودة تحت الأرض. يوصى بتكوين الوحدة المزدوجة.
نتيجة:وقد اكتملت تجربة الوحدة الواحدة (الوحدة 1 قيد التشغيل، والوحدة 2 في وضع الاستعداد) لمدة 1200 ساعة. تتطلب شاشة المكثف التنظيف كل 3 أسابيع، مقابل التنظيف الأسبوعي بدون الشاشة. حافظت الوحدة بقدرة 16 كيلووات على درجة حرارة الخلية عند 41 درجة مئوية أثناء النقل الشاق المحمل عند درجة حرارة محيطة تبلغ 48 درجة مئوية. تم التحقق من صحة ترقية الحماية من التآكل من خلال عدم وجود أي تآكل على الموصلات الكهربائية بعد 1200 ساعة في بيئة التعدين الساحلية.
يتطلب اختيار نظام BTMS المناسب اتباع نهج منهجي: حساب الحمل الحراري، ومطابقة سعة التبريد مع حجم البطارية، وتقييم بيئة التشغيل، والتحقق من التوافق الكهربائي، والتحقق من الأداء الهيدروليكي، والتأكد من الملاءمة البدنية. تم التحقق من صحة المنهجية المكونة من 7 خطوات في هذا الدليل عبر أكثر من 200 عملية تثبيت BTMS. تغطي مجموعة منتجات Newbase التي تتراوح قدرتها من 5 إلى 16 كيلووات الغالبية العظمى من المركبات التجارية وتطبيقات ESS، مع توفر تخصيص OEM/ODM للمتطلبات الفريدة.
العوامل الإقليمية - بما في ذلك درجات الحرارة المحيطة القصوى، والرطوبة، والتعرض للملح، والارتفاع، ومعايير الامتثال المحلية (UL 2580، FMVSS 305، EU 2023/1230، ECE R100، AS/NZS 3000، MDG 41) - يجب دمجها في عملية الاختيار من الخطوة 1. يحتفظ فريق Newbase الهندسي بقاعدة بيانات للمتطلبات الإقليمية ويمكنه توفير مواصفات تم تكوينها مسبقًا للسوق المستهدف.
لست متأكدًا من وحدة BTMS التي تناسب مشروعك؟ يوفر الفريق الهندسي في Newbase حسابًا مجانيًا للحمل الحراري وتوصية بحجم الوحدة. أرسل مواصفات البطارية (السعة، والكيمياء، وعدد الخلايا، والمقاومة الداخلية)، وبيئة التشغيل (نطاق درجة الحرارة المحيطة، والارتفاع، ومنطقة السوق المستهدفة)، ومعدل الشحن/التفريغ المستهدف إلىinfo@newbasen.com. سنعيد تقريرًا تفصيليًا عن الحجم مع ملاحظات الامتثال الإقليمية خلال 3 أيام عمل.
Q1: هل يمكنني زيادة حجم BTMS لهامش الأمان
ج: إن الحجم الزائد بنسبة 10-20% أمر مقبول ويوفر هامش أمان في الظروف القاسية. يؤدي الحجم الزائد عن الحد (> 50%) إلى إضافة وزن وتكلفة غير ضروريين. يمكن لفريق Newbase الهندسي المساعدة في تحديد الحجم الأمثل من خلال المحاكاة الحرارية.
س2: ما هو الحد الأدنى لمعدل التدفق الذي يجب أن أصمم له؟
ج: بالنسبة لحمل تبريد بقدرة 10 كيلووات، يوصى بحد أدنى لمعدل التدفق يتراوح بين 30-35 لتر/دقيقة للحفاظ على ارتفاع درجة الحرارة بمقدار 5 درجات مئوية عبر دائرة سائل التبريد. تم تصنيف الوحدات 12 كيلووات و16 كيلووات بـ >=5 لتر/دقيقة عند 180 كيلو باسكال.
س3: هل أحتاج إلى سخان منفصل إذا كانت السيارة تعمل في الأجواء الباردة
ج: لا، توفر وحدات Newbase بقدرة 5 كيلووات و10 كيلووات و12 كيلووات سخانات سائلة اختيارية بتقنية PTC (6-14 كيلووات). توفر الوحدة بقدرة 10 كيلووات أعلى تصنيف عند 24 كيلووات. هذا يلغي الحاجة إلى سخان منفصل.
س 4: ما هي المهلة الزمنية لوحدة BTMS القياسية
ج: يتم شحن التكوينات القياسية خلال 4-6 أسابيع. تتطلب وحدات OEM المخصصة ما بين 8 إلى 12 أسبوعًا من الموافقة على المواصفات. تتراوح دورة الهندسة حسب الطلب لمنصات المركبات الجديدة عادة من 12 إلى 16 أسبوعًا.
س5: هل يمكن لـ Newbase توفير تكوين BTMS مزدوج للتكرار
ج: نعم. بالنسبة للتطبيقات المهمة مثل شاحنات التعدين، نوصي بوحدات مزدوجة بقدرة 12 كيلووات أو 16 كيلووات على التوازي. تخدم كل وحدة نصف حزمة البطارية، مما يوفر التكرار ويسمح للمركبة بالعمل بطاقة منخفضة في حالة تعطل إحدى الوحدات.
س 6: هل يفي جهاز Newbase BTMS بمعايير السلامة الكهربائية في أمريكا الشمالية
ج: نعم. تم تصميم Newbase BTMS لتلبية متطلبات UL 2580 (سلامة حاوية البطارية)، وFMVSS 305 (احتواء المنحل بالكهرباء والعزل الكهربائي)، وSAE J2929 (اكتشاف الأخطاء). تدعم العلبة الكهربائية IP67 وتركيبات ختم الوجه الدائرية والتشخيص الذاتي للأخطاء المستندة إلى CAN متطلبات الامتثال هذه. تتوفر المكونات المعترف بها من قبل UL كخيار تخصيص.
س7: ما هو تكوين BTMS الموصى به لعمليات التعدين الأسترالية
ج: بالنسبة للتعدين الأسترالي، نوصي بوحدة بقدرة 16 كيلووات مع طلاء مطابق، وتركيبات من الفولاذ المقاوم للصدأ 304L، وشاشة مكثف ذات 10 شبكات، وغطاء مقاوم للشرر ATEX/IECEx للأقسام الموجودة تحت الأرض. يوصى بتكوين الوحدة المزدوجة لحزم تزيد عن 500 كيلووات في الساعة. لقد اجتازت الوحدة القياسية اختبار رش الملح ASTM B117 لمدة 720 ساعة.
فرصة الارتباط الداخلي: نظام الإدارة الحرارية للبطارية (BTMS) للمركبات الكهربائية التجارية|BTMS مقابل تبريد الهواء التقليدي: لماذا تفوز الإدارة الحرارية للبطارية المبردة بالماء بالمركبات الكهربائية التجارية
الكلمات الرئيسية: كيفية اختيار BTMS للمركبات التجارية الكهربائية، تحجيم BTMS لسعة البطارية، اختيار وحدة تبريد المياه للشاحنات الثقيلة، دليل مواصفات BTMS للمهندسين، حساب الحمل الحراري BTMS، سعة تبريد بطارية الشاحنة الكهربائية، حجم التبريد السائل ESS، BTMS لحزمة بطارية 500 كيلووات في الساعة
يعد اختيار نظام الإدارة الحرارية للبطارية الخاطئ لسيارة كهربائية تجارية أمرًا مكلفًا. يؤدي BTMS الأصغر حجمًا إلى ارتفاع درجة حرارة البطارية، وتخفيض تيار الشحن، وتسريع شيخوخة الخلايا. يضيف نظام BTMS الضخم وزنًا وتكلفة واستهلاكًا طفيليًا للطاقة غير ضروري.
إن عملية الاختيار ليست عملية مقاس واحد يناسب الجميع. يجب أن تتوافق سعة التبريد وأداء المضخة والبنية الكهربائية والأبعاد المادية مع منصة السيارة المحددة وتكوين البطارية وبيئة التشغيل. يستعرض هذا الدليل عملية الاختيار الهندسي في 7 خطوات، باستخدام مواصفات منتج Newbase الحقيقية وبيانات النشر الميداني كمرجع.
سياق الاختيار الإقليمي: نفس حزمة 300 كيلووات في الساعة المخصصة لشاحنة أوروبية للطرق الوعرة (يتطلب الامتثال للوائح الاتحاد الأوروبي 2023/1230) أو شاحنة أمريكا الشمالية من الفئة 8 (FMVSS 305، UL 2580) تضيف المزيد من السلامة الكهربائية ومتطلبات EMC التي تؤثر على مواصفات BTMS. وتراعي منهجية الاختيار الموضحة أدناه هذه العوامل الإقليمية.
إجمالي الحرارة التي يجب على BTMS إزالتها (Q_total) تأتي من ثلاثة مصادر:
1. توليد الحرارة الداخلية للبطارية (Q_battery)
أثناء التفريغ، تولد خلايا أيون الليثيوم الحرارة بسبب المقاومة الداخلية (التسخين الأومي). ويعتمد معدل توليد الحرارة على المقاومة الداخلية للخلية ومربع التيار.
الصيغة العملية: Q_battery = I2 x R_cell x N_cells
أين:
بالنسبة لخلية 280 Ah LFP نموذجية عند تفريغ 1C (280 A)، مع مقاومة داخلية تبلغ 0.3 متر، تولد كل خلية حوالي 23.5 واط من الحرارة. تولد حزمة بقدرة 300 كيلووات في الساعة (حوالي 1050 خلية) ما يقرب من 24.7 كيلووات من الحرارة أثناء التفريغ المستمر لدرجة حرارة 1 درجة مئوية.
2. شحن سريع للحرارة (Q_charging)
يولد الشحن السريع بالتيار المستمر عند 1 درجة مئوية حرارة أكثر بمقدار 1.5-2x من التفريغ بنفس المعدل، وذلك بسبب زيادة القدرة الزائدة أثناء عملية الليثيوم. تولد حزمة 300 كيلووات في الساعة التي يتم شحنها بسرعة 150 كيلووات (0.5 درجة مئوية) ما يقرب من 12-15 كيلووات من الحرارة.
3. دخول الحرارة المحيطة (Q_ambient)
في المناخات الحارة (40 درجة مئوية +)، يمتص غلاف البطارية الحرارة من المناطق المحيطة. يمثل هذا عادة 10-20% من توليد الحرارة الداخلية.
الصيغة العملية:Q_total = Q_battery + Q_charging + Q_ambient
مثال ميداني:بالنسبة لبطارية شاحنة ثقيلة بقدرة 423 كيلووات في الساعة في بيئة تعدين تبلغ درجة حرارتها 42 درجة مئوية، يكون توزيع الحمل الحراري كما يلي:
وهذا يؤكد أن نظام BTMS واحد بقدرة 16 كيلووات لا يمكنه التعامل مع حمل الذروة الكامل. الحل العملي هو مزيج من تبريد BTMS وإدارة طاقة البطارية - حيث يحد نظام BMS من التفريغ إلى 0.7 درجة مئوية خلال الظروف القاسية، مما يجعل الجزء المطلوب من BTMS يصل إلى 16 كيلو واط. هذه ممارسة قياسية في الإدارة الحرارية للشاحنات الثقيلة.
ملاحظة إقليمية - أمريكا الشمالية وأستراليا: بالنسبة للأساطيل العاملة في منطقة بيلبارا بغرب أستراليا (درجة حرارة محيطة تبلغ 48 درجة مئوية، رطوبة منخفضة) أو عمليات التعدين في أريزونا/كاليفورنيا، يجب زيادة حد دخول الحرارة المحيطة (Q_ambient) بنسبة 30-40% فوق الحساب القياسي بسبب الإشعاع الشمسي على حاويات البطاريات غير المظللة. في مشروع عام 2024 لشاحنة تعدين أسترالية، قمنا بقياس 6.2 كيلووات من دخول الحرارة المحيطة من خلال جدران السياج عند 48 درجة مئوية - مقابل 4 كيلووات المتوقعة بواسطة الصيغة القياسية - مما يتطلب وحدة 16 كيلووات بدلاً من 12 كيلووات المخطط لها في البداية.
| سعة حزمة البطارية | تطبيق نموذجي | أوصى BTMS | نموذج نيوبيس |
|---|---|---|---|
| 50-100 كيلوواط ساعة | الشاحنات الخفيفة، وعربات التسليم | 5 كيلو واط | 5 كيلو واط (>= 80 كجم، 220-350 فولت تيار مستمر) |
| 100-200 كيلوواط ساعة | الشاحنات المتوسطة، حافلات المدينة | 8 كيلو واط | 8 كيلو واط (50 كجم، 400-750 فولت تيار مستمر) |
| 200-350 كيلووات ساعة | الشاحنات الثقيلة، لمسافات طويلة | 10-12 كيلو واط | 10 كيلو واط أو 12 كيلو واط |
| 350-500 كيلووات ساعة | شاحنات التعدين والبناء الثقيل | 12-16 كيلو واط | 12 كيلو واط أو 16 كيلو واط |
| 500+ كيلوواط ساعة | شاحنات التعدين الثقيلة جدا | 2 × 12 كيلو واط أو 2 × 16 كيلو واط | تكوين الوحدة المزدوجة |
ملاحظة إقليمية - الاتحاد الأوروبي وأمريكا الشمالية: بالنسبة لمصنعي المعدات الأصلية الأوروبيين، يتوافق نهج تكرار الوحدة المزدوجة مع متطلبات السلامة الوظيفية للاتحاد الأوروبي 1230/2023 (لوائح الماكينات)، والتي تنص على ألا يؤدي فشل نقطة واحدة في نظام الإدارة الحرارية إلى حالة خطرة. بالنسبة لشاحنات أمريكا الشمالية من الفئة 8، فإن متطلبات FMVSS 305 لاحتواء انسكاب الإلكتروليت تعني أن موانع التسرب ذات الحلقة الدائرية الخاصة بحلقة التبريد (قياسية في وحدات Newbase) تمثل ميزة امتثال مقارنة بتركيبات الضغط. تأكد من أن تركيبات سائل التبريد الخاصة بالوحدة المحددة تتوافق مع مواصفات SAE J2044 أو ما يعادلها.
يجب أن يكون نظام BTMS قادرًا على العمل في نطاق كامل من الظروف المحيطة.
الحد الأقصى لدرجة الحرارة المحيطة:تم تصنيف الوحدات الأساسية الجديدة لدرجات الحرارة المحيطة من -30 درجة مئوية إلى +80 درجة مئوية (الموديلات من 5 إلى 10 كيلووات) أو من -30 درجة مئوية إلى +60 درجة مئوية (الموديلات من 12 إلى 16 كيلووات). يرجع الفرق بمقدار 5 درجات مئوية في الحد الأعلى الذي يتراوح بين 12 إلى 16 كيلووات إلى إزاحة الضاغط الأكبر، مما يولد المزيد من الحرارة الداخلية.
الحد الأدنى لدرجة الحرارة المحيطة:للتشغيل في الطقس البارد، تأكد من أن نظام BTMS يتضمن خيار سخان PTC. توفر الوحدات بقدرة 5 كيلووات، و10 كيلووات، و12 كيلووات سخانات PTC اختيارية (6-14 كيلووات، و24 كيلووات، و12 كيلووات على التوالي).
ارتفاع:عند الارتفاعات التي تزيد عن 2000 متر، تنخفض كثافة الهواء، مما يقلل من رفض حرارة المكثف بحوالي 1% لكل 100 متر. وعلى ارتفاع 4000 متر، يبلغ التخفيض حوالي 20%. تم تصميم مكثف الوحدة بقدرة 16 كيلووات بمساحة وجه أكبر بنسبة 25% للتعويض.
حماية الدخول:بالنسبة لمركبات الطرق الوعرة ومركبات التعدين والبناء، تعد المكونات الكهربائية ذات تصنيف IP67 ضرورية. تتميز جميع وحدات Newbase بقدرة 8-16 كيلووات بمكونات كهربائية IP67 ومجموعة وحدات IP27، والتي تم التحقق منها من خلال اختبار SGS.
اعتبارات البيئة الإقليمية
بلدان الشمال الأوروبي وشمال أوروبا (السويد والنرويج وفنلندا وكندا):
جنوب شرق آسيا والمناطق الساحلية (تايلاند وإندونيسيا والفلبين وفيتنام):
التعدين الأسترالي (بيلبارا، كوينزلاند):
يجب أن يتطابق النظام الكهربائي BTMS مع البنية الكهربائية للمركبة:
إمدادات الجهد العالي:
التحكم في الجهد المنخفض:24 فولت تيار مستمر (نطاق 18-32 فولت تيار مستمر)، متوافق مع ISO 7637-2 للمناعة العابرة.
واجهة الاتصالات:CAN 2.0، قابل للتكوين لـ J1939 (الشاحنات الثقيلة) أو CANopen (ESS والصناعية). تدعم وحدة التحكم Newbase كلا البروتوكولين على نفس الجهاز، ويمكن تحديدهما عبر تكوين البرنامج.
التخصيص:بالنسبة لعملاء OEM، يمكن لـ Newbase تخصيص قاعدة بيانات CAN (ملف .dbc) لتتناسب مع مجموعة الرسائل الموجودة في السيارة. وهذا يلغي الحاجة إلى وحدة البوابة ويقلل من تكلفة التكامل.
المعايير الكهربائية الإقليمية
أمريكا الشمالية:
الاتحاد الأوروبي:
أستراليا:
معدل تدفق سائل التبريد:
يجب أن يتطابق منحنى المضخة مع انخفاض ضغط النظام. تعمل الألواح الباردة والأنابيب والتجهيزات الخاصة بحزمة البطارية على إنشاء انخفاض في الضغط يختلف باختلاف معدل التدفق. يجب أن تعمل المضخة ضمن نطاقها الفعال.
نوع المبرد:مزيج 50/50 من سائل تبريد جلايكول الإيثيلين والماء منزوع الأيونات (مياه DI). يؤدي استخدام ماء الصنبور إلى تراكم الحجم والتآكل. تعد متطلبات المياه DI أمرًا بالغ الأهمية للأنظمة ذات الجهد العالي - يمكن أن يتسبب المبرد الموصل في حدوث أخطاء في التحليل الكهربائي واكتشاف الأخطاء الأرضية.
بالنسبة للمناطق شديدة البرودة (أقل من -35 درجة مئوية)، يوصى باستخدام خليط ماء 60/40 جلايكول الإثيلين/DI. تم التحقق من منحنى مضخة Newbase عند تركيز 60/40 عند -40 درجة مئوية، مع انخفاض معدل التدفق بنسبة 12% تقريبًا مقارنة بالمزيج القياسي 50/50. ضع في الاعتبار هذا الانخفاض في حساب انخفاض ضغط النظام في حالة استخدام تركيز سائل تبريد غير قياسي.
حجم التركيب:مدخل/مخرج O25 مم، مع أنبوب فائض اختياري O8 مم. تستخدم جميع وحدات Newbase أختام وجه دائرية، وليس تركيبات ضغط، من أجل إحكام موثوق به تحت الاهتزاز.
| وحدة | الأبعاد (الطول×العرض×الارتفاع مم) | وزن | نقاط التركيب |
|---|---|---|---|
| 5 كيلو واط | مدمج | > = 80 كجم | لكل تصميم مركبة |
| 8 كيلو واط | 820 × 575 × 285 | 50+/-2 كجم | 495 × 320 مم، 6 × 12 مم |
| 10 كيلو واط | 960 × 603 × 291 | 68 كجم | 521 × 320 مم، 6 × 12 مم |
| 12 كيلو واط | 1158 × 604 × 355 | >=5 كجم | لكل تصميم مركبة |
| 16 كيلو واط | 1155 × 604 × 450 | >=10 كجم | لكل تصميم مركبة |
اعتبارات التغليف الإقليمية
حافلات المدن الأوروبية:تغليف الهيكل مقيد بتوجيه الاتحاد الأوروبي 2007/46/EC (الموافقة على نوع السيارة بالكامل). تعد الوحدة 10 كيلووات (960 × 603 × 291 ملم) ووحدة 8 كيلووات (820 × 575 × 285 ملم) هي الأكثر تحديدًا لتطبيقات الحافلات الأوروبية نظرًا لصغر حجمها. يتطابق عرض 604 مم للوحدات 12 كيلووات/16 كيلووات مع المسافة القياسية لسكك الإطار في معظم هياكل الحافلات الأوروبية (العرض الداخلي 600-650 مم).
الشاحنات الثقيلة في أمريكا الشمالية:يحتوي هيكل الشاحنة من الفئة 8 عادةً على مسافة 850 مم بين السكك الحديدية. يسمح عرض 604 مم للوحدات بقدرة 12 كيلووات/16 كيلووات بالتركيب الجانبي بين قضبان الإطار. بالنسبة لشاحنات الكابينة النائمة، يمكن تركيب الوحدة خلف الكابينة على حاجز الإطار.
شاحنات التعدين الأسترالية:تم تصميم الوحدة بقدرة 16 كيلووات (1155 × 604 × 450 مم، > = 10 كجم) للتركيب على قضبان الإطار على شاحنات التعدين التي يزيد وزنها عن 100 طن. ويتوافق الارتفاع البالغ 450 مم مع المساحة المتوفرة التي تبلغ 500-600 مم بين حاجز الإطار ومظروف إزالة جسم التفريغ.
التشخيص الذاتي للخطأ:تقوم جميع وحدات Newbase بتحديد الأخطاء وإبلاغها عبر ناقل CAN. يقوم النظام بتسجيل آخر 50 حدث خطأ باستخدام الطوابع الزمنية، مما يتيح تحليل السبب الجذري.
مراقبة الطاقة في الوقت الحقيقي:تقوم وحدة التحكم بقياس التيار والجهد العالي، وتبلغ عن استهلاك الطاقة في الوقت الفعلي. يمكن استخدام هذه البيانات لإدارة الطاقة على مستوى الأسطول.
أوضاع تشغيل متعددة:الاستعداد والتبريد والتدفئة والتدوير الذاتي. يعمل وضع الدوران الذاتي على تشغيل المضخة بدون ضاغط، وهو مفيد لمعادلة درجة الحرارة عندما لا تكون البطارية تحت الحمل.
تكامل أربعة في واحد / ثلاثة في واحد:تم دمج وحدة التحكم والموصل والصمام ودائرة الشحن المسبق في مبيت واحد. يؤدي هذا إلى تقليل وقت التثبيت بحوالي ساعتين لكل وحدة ويزيل 6 توصيلات أسلاك.
تخصيص صانعي القطع الأصلية/تصنيع التصميم الشخصي:
خيارات التخصيص الإقليمية
أمريكا الشمالية:
الاتحاد الأوروبي:
أستراليا وجنوب شرق آسيا:
الحالة 1 - شاحنة ثقيلة كهربائية، 423 كيلووات في الساعة، درجة حرارة التعدين 42 درجة مئوية
عملية الاختيار:أظهر حساب الحمل الحراري ذروة توليد الحرارة بمقدار 32 كيلووات أثناء تفريغ 1 درجة مئوية. نظرًا لأن BMS يحد من التفريغ إلى 0.7 درجة مئوية في ظل الظروف القاسية، كان تبريد BTMS المطلوب 22 كيلو واط. تم اختيار وحدة 12 كيلوواط كحل أساسي، مع استراتيجية إدارة الطاقة التي تحد من التفريغ إلى 0.7 درجة مئوية (مما يؤدي إلى توليد حرارة 18 كيلوواط) - ضمن قدرة الوحدة 12 كيلوواط عند دمجها مع الكتلة الحرارية للبطارية.
نتيجة:لقد تم تشغيل النظام لمدة 14 شهرًا دون أي أحداث للحد من الحرارة. يوفر سخان PTC بقدرة 12 كيلووات (قياسي في وحدة بقدرة 12 كيلووات) تكييفًا مسبقًا للبطارية عند -20 درجة مئوية خلال 12 دقيقة.
الحالة 2 - حافلة المدينة، 303 كيلووات في الساعة، الطريق الحضري، المناخ المعتدل
عملية الاختيار:الحمل الحراري عند 0.5 درجة مئوية متوسط التفريغ: 12 كيلو واط. تم اختيار وحدة 10 كيلوواط لأن الطريق لا يحتوي على أقسام عالية السرعة وتتوقف الحافلة كل 500 متر، مما يسمح للبطارية بالتبريد أثناء التوقفات. تم اختيار خيار سخان PTC بقدرة 24 كيلووات للتشغيل في فصل الشتاء.
نتيجة:بعد 16 شهرًا، تراكم النظام 5,200 ساعة تشغيل مع حدث خطأ واحد (خطأ في اتصال CAN، تم حله عن طريق ربط الموصل). يتيح سخان PTC بقدرة 24 كيلووات التكييف المسبق للبطارية من -15 درجة مئوية إلى +20 درجة مئوية في 7 دقائق.
الحالة 3 - خزانة تخزين الطاقة، 1 ميجاوات في الساعة، مزرعة الطاقة الشمسية، درجة حرارة 45 درجة مئوية في الصحراء
عملية الاختيار:تم اختيار وحدتين بقدرة 10 كيلووات لمحطة ESS بقدرة 1 ميجاوات في الساعة، تخدم كل منها 5 رفوف (إجمالي 10 رفوف). ويضمن التكوين الزائد أنه في حالة تعطل إحدى الوحدات، يمكن لـ ESS العمل بسعة 50%.
نتيجة:ظل النظام يعمل لمدة 8 أشهر، مع الحفاظ على درجة حرارة الخلية عند 33 +/- 1.5 درجة مئوية خلال دورة 0.5 درجة مئوية. ليست هناك حاجة إلى سخانات PTC بقدرة 24 كيلووات في كل وحدة لهذا التطبيق (المناخ الصحراوي، الحد الأدنى من التعرض لأقل من 0 درجة مئوية)، ولكن تم تضمينها للنشر المستقبلي في المناطق الباردة.
الحالة 4 - شاحنة كهربائية في أمريكا الشمالية، 350 كيلووات في الساعة، الغرب الأوسط للولايات المتحدة
عملية الاختيار:احتاج مشغل أسطول مقره الولايات المتحدة ينشر 20 شاحنة كهربائية من الفئة 8 (350 كيلووات في الساعة LFP، ونظام 500 VDC) في ولاية مينيسوتا إلى نظام BTMS قادر على التشغيل في الشتاء عند -30 درجة مئوية والتشغيل في الصيف عند 40 درجة مئوية. تم اختيار وحدة Newbase بقدرة 12 كيلووات، مع سخان PTC بقدرة 12 كيلووات وبروتوكول SAE J1939 CAN مع ملف .dbc مخصص. تفي العلبة الكهربائية IP67 بمتطلبات FMVSS 305. تم اختيار الضمان لمدة 3 سنوات مع خيار ممتد لمدة 5 سنوات.
نتيجة:بعد 6 أشهر من التشغيل (بما في ذلك شتاء مينيسوتا -28 درجة مئوية)، حافظ النظام على جاهزية التشغيل البارد بنسبة 100%. يقوم سخان PTC بتهيئة البطارية مسبقًا من -28 درجة مئوية إلى +15 درجة مئوية في 14 دقيقة. أبلغ مشغل الأسطول عن تكلفة طاقة تبلغ 0.18 دولارًا أمريكيًا للميل للإدارة الحرارية، وذلك تماشيًا مع الخسارة الطفيلية المتوقعة بنسبة 3.2%.
الحالة 5 - شاحنة التعدين الأسترالية، 520 كيلووات في الساعة، منطقة بيلبارا
عملية الاختيار:احتاجت شركة تعدين أسترالية تعمل في منطقة بيلبارا (درجة حرارة محيطة تبلغ 48 درجة مئوية، وغبار شديد، ورذاذ ملح ساحلي على مسافة 50 كيلومترًا من الساحل) إلى نظام BTMS لشاحنة تعدين كهربائية بوزن 90 طنًا. تم اختيار وحدة Newbase بقدرة 16 كيلووات مع التخصيصات التالية: طلاء مطابق (IPC-CC-830)، وتركيبات من الفولاذ المقاوم للصدأ 304L، وشاشة مكثف ذات 10 شبكات، وغطاء مقاوم للشرر ATEX/IECEx للأقسام الموجودة تحت الأرض. يوصى بتكوين الوحدة المزدوجة.
نتيجة:وقد اكتملت تجربة الوحدة الواحدة (الوحدة 1 قيد التشغيل، والوحدة 2 في وضع الاستعداد) لمدة 1200 ساعة. تتطلب شاشة المكثف التنظيف كل 3 أسابيع، مقابل التنظيف الأسبوعي بدون الشاشة. حافظت الوحدة بقدرة 16 كيلووات على درجة حرارة الخلية عند 41 درجة مئوية أثناء النقل الشاق المحمل عند درجة حرارة محيطة تبلغ 48 درجة مئوية. تم التحقق من صحة ترقية الحماية من التآكل من خلال عدم وجود أي تآكل على الموصلات الكهربائية بعد 1200 ساعة في بيئة التعدين الساحلية.
يتطلب اختيار نظام BTMS المناسب اتباع نهج منهجي: حساب الحمل الحراري، ومطابقة سعة التبريد مع حجم البطارية، وتقييم بيئة التشغيل، والتحقق من التوافق الكهربائي، والتحقق من الأداء الهيدروليكي، والتأكد من الملاءمة البدنية. تم التحقق من صحة المنهجية المكونة من 7 خطوات في هذا الدليل عبر أكثر من 200 عملية تثبيت BTMS. تغطي مجموعة منتجات Newbase التي تتراوح قدرتها من 5 إلى 16 كيلووات الغالبية العظمى من المركبات التجارية وتطبيقات ESS، مع توفر تخصيص OEM/ODM للمتطلبات الفريدة.
العوامل الإقليمية - بما في ذلك درجات الحرارة المحيطة القصوى، والرطوبة، والتعرض للملح، والارتفاع، ومعايير الامتثال المحلية (UL 2580، FMVSS 305، EU 2023/1230، ECE R100، AS/NZS 3000، MDG 41) - يجب دمجها في عملية الاختيار من الخطوة 1. يحتفظ فريق Newbase الهندسي بقاعدة بيانات للمتطلبات الإقليمية ويمكنه توفير مواصفات تم تكوينها مسبقًا للسوق المستهدف.
لست متأكدًا من وحدة BTMS التي تناسب مشروعك؟ يوفر الفريق الهندسي في Newbase حسابًا مجانيًا للحمل الحراري وتوصية بحجم الوحدة. أرسل مواصفات البطارية (السعة، والكيمياء، وعدد الخلايا، والمقاومة الداخلية)، وبيئة التشغيل (نطاق درجة الحرارة المحيطة، والارتفاع، ومنطقة السوق المستهدفة)، ومعدل الشحن/التفريغ المستهدف إلىinfo@newbasen.com. سنعيد تقريرًا تفصيليًا عن الحجم مع ملاحظات الامتثال الإقليمية خلال 3 أيام عمل.
Q1: هل يمكنني زيادة حجم BTMS لهامش الأمان
ج: إن الحجم الزائد بنسبة 10-20% أمر مقبول ويوفر هامش أمان في الظروف القاسية. يؤدي الحجم الزائد عن الحد (> 50%) إلى إضافة وزن وتكلفة غير ضروريين. يمكن لفريق Newbase الهندسي المساعدة في تحديد الحجم الأمثل من خلال المحاكاة الحرارية.
س2: ما هو الحد الأدنى لمعدل التدفق الذي يجب أن أصمم له؟
ج: بالنسبة لحمل تبريد بقدرة 10 كيلووات، يوصى بحد أدنى لمعدل التدفق يتراوح بين 30-35 لتر/دقيقة للحفاظ على ارتفاع درجة الحرارة بمقدار 5 درجات مئوية عبر دائرة سائل التبريد. تم تصنيف الوحدات 12 كيلووات و16 كيلووات بـ >=5 لتر/دقيقة عند 180 كيلو باسكال.
س3: هل أحتاج إلى سخان منفصل إذا كانت السيارة تعمل في الأجواء الباردة
ج: لا، توفر وحدات Newbase بقدرة 5 كيلووات و10 كيلووات و12 كيلووات سخانات سائلة اختيارية بتقنية PTC (6-14 كيلووات). توفر الوحدة بقدرة 10 كيلووات أعلى تصنيف عند 24 كيلووات. هذا يلغي الحاجة إلى سخان منفصل.
س 4: ما هي المهلة الزمنية لوحدة BTMS القياسية
ج: يتم شحن التكوينات القياسية خلال 4-6 أسابيع. تتطلب وحدات OEM المخصصة ما بين 8 إلى 12 أسبوعًا من الموافقة على المواصفات. تتراوح دورة الهندسة حسب الطلب لمنصات المركبات الجديدة عادة من 12 إلى 16 أسبوعًا.
س5: هل يمكن لـ Newbase توفير تكوين BTMS مزدوج للتكرار
ج: نعم. بالنسبة للتطبيقات المهمة مثل شاحنات التعدين، نوصي بوحدات مزدوجة بقدرة 12 كيلووات أو 16 كيلووات على التوازي. تخدم كل وحدة نصف حزمة البطارية، مما يوفر التكرار ويسمح للمركبة بالعمل بطاقة منخفضة في حالة تعطل إحدى الوحدات.
س 6: هل يفي جهاز Newbase BTMS بمعايير السلامة الكهربائية في أمريكا الشمالية
ج: نعم. تم تصميم Newbase BTMS لتلبية متطلبات UL 2580 (سلامة حاوية البطارية)، وFMVSS 305 (احتواء المنحل بالكهرباء والعزل الكهربائي)، وSAE J2929 (اكتشاف الأخطاء). تدعم العلبة الكهربائية IP67 وتركيبات ختم الوجه الدائرية والتشخيص الذاتي للأخطاء المستندة إلى CAN متطلبات الامتثال هذه. تتوفر المكونات المعترف بها من قبل UL كخيار تخصيص.
س7: ما هو تكوين BTMS الموصى به لعمليات التعدين الأسترالية
ج: بالنسبة للتعدين الأسترالي، نوصي بوحدة بقدرة 16 كيلووات مع طلاء مطابق، وتركيبات من الفولاذ المقاوم للصدأ 304L، وشاشة مكثف ذات 10 شبكات، وغطاء مقاوم للشرر ATEX/IECEx للأقسام الموجودة تحت الأرض. يوصى بتكوين الوحدة المزدوجة لحزم تزيد عن 500 كيلووات في الساعة. لقد اجتازت الوحدة القياسية اختبار رش الملح ASTM B117 لمدة 720 ساعة.
فرصة الارتباط الداخلي: نظام الإدارة الحرارية للبطارية (BTMS) للمركبات الكهربائية التجارية|BTMS مقابل تبريد الهواء التقليدي: لماذا تفوز الإدارة الحرارية للبطارية المبردة بالماء بالمركبات الكهربائية التجارية
الكلمات الرئيسية: كيفية اختيار BTMS للمركبات التجارية الكهربائية، تحجيم BTMS لسعة البطارية، اختيار وحدة تبريد المياه للشاحنات الثقيلة، دليل مواصفات BTMS للمهندسين، حساب الحمل الحراري BTMS، سعة تبريد بطارية الشاحنة الكهربائية، حجم التبريد السائل ESS، BTMS لحزمة بطارية 500 كيلووات في الساعة
