Printre componentele de bază ale unui autobuz pur electric, bateria este ca „inima” vehiculului. Performanța, siguranța și durata de viață a acesteia determină în mod direct autonomia autobuzului, fiabilitatea operațională și siguranța pasagerilor. Cheia asigurării funcționării stabile a acestei „inimi” este...Sistem de gestionare termică a bateriei (BTMS)Fiind un subsistem central indispensabil al unui autobuz electric complet, acesta acționează ca un „manager inteligent de control al temperaturii” adaptat bateriei, reglând silențios temperatura de funcționare a bateriei, permițând autobuzului să funcționeze eficient și în siguranță în diverse medii.
Sistemul de gestionare termică a bateriei pentru autobuze pur electrice este un sistem inteligent de control care integrează monitorizarea temperaturii, încălzirea, răcirea și egalizarea temperaturii. Misiunea sa principală este de a menține temperatura pachetului de baterii în intervalul optim de funcționare de 20-35 ℃, controlând în același timp diferența de temperatură dintre celulele individuale din pachetul de baterii la maximum 3-5 ℃. Acest lucru rezolvă fundamental problemele de degradare a performanței, durata de viață scurtă și riscurile crescute de siguranță ale bateriilor în medii cu temperaturi ridicate și scăzute. Pentru autobuzele pur electrice care funcționează în condiții de sarcini mari, kilometraj lung și condiții frecvente de încărcare și descărcare și se confruntă cu medii complexe, cum ar fi căldura și frigul extreme, importanța acestui sistem este evidentă.
Pentru a înțelege valoarea sistemului de gestionare termică a bateriei, este esențial să înțelegem mai întâi „obiceiurile” bateriilor electrice: bateriile cu litiu sunt extrem de sensibile la temperatură. Așa cum oamenii funcționează eficient la temperaturi adecvate, bateriile electrice ating performanțe optime de încărcare și descărcare și cea mai lungă durată de viață a ciclului în intervalul lor optim de temperatură, reducând în același timp riscul de fluctuații termice. Când temperaturile sunt prea ridicate, reacțiile chimice interne ale bateriei se accelerează, ceea ce duce nu numai la reducerea autonomiei și a degradării performanței, ci și la potențiale incidente de siguranță, cum ar fi umflarea și incendiile. Când temperaturile sunt prea scăzute, eficiența de încărcare și descărcare a bateriei scade drastic, împiedicând chiar încărcarea și pornirea normală, afectând grav eficiența operațională a autobuzului, în special în regiunile nordice geroase. Funcția principală a sistemului de gestionare termică a bateriei este de a aborda în mod specific aceste puncte slabe, protejând bateria electrică.
Principiul de funcționare al unui sistem de management termic al bateriei (BTMS) este, în esență, de a realiza un control precis al temperaturii bateriei prin schimb de energie într-un circuit închis. Întregul proces este controlat automat de BMS, fără intervenție manuală. În funcție de anotimp și de temperatura ambiantă, sistemul funcționează în principal în trei moduri: răcire, încălzire și egalizare a temperaturii, comutând flexibil între ele pentru a se adapta la diferite condiții de funcționare.
În condiții de temperaturi ridicate de vară, sistemul intră în modul de răcire. Când bateria generează o cantitate mare de căldură în timpul conducerii sau încărcării, iar senzorul de temperatură detectează o temperatură a bateriei care depășește 35°C, BMS emite imediat o comandă pentru a activapompă electronică de apă,supapă electronică de apăși radiator (sau răcitor de aer condiționat). Lichidul de răcire circulă în circuitul închis, absorbind eficient căldura generată de baterie prin placa de răcire cu apă sau conductele serpentine din partea inferioară a pachetului de baterii. Lichidul de răcire, care transportă căldura, curge apoi prin radiator, disipând căldura în aerul exterior. Odată ce temperatura scade în intervalul optim, sistemul își ajustează automat puterea de funcționare pentru a menține stabilitatea temperaturii și a preveni supraîncălzirea și deteriorarea bateriei.
În condiții de iarnă cu temperaturi scăzute, sistemul trece în modul de încălzire. Când temperatura ambiantă scade sub 10℃, împiedicând încărcarea și descărcarea normală a bateriei, BMS (Sistemul de gestionare a bateriei) activeazăÎncălzitor PTCsau sistemul pompei de căldură al vehiculului pentru a încălzi lichidul de răcire. Lichidul de răcire încălzit curge prin pachetul de baterii, transferând căldură către fiecare celulă și preîncălzind treptat temperatura bateriei la peste 10 ℃. Acest lucru asigură că bateria se poate încărca și descărca normal, atenuând eficient problema autonomiei reduse în timpul iernii. Este demn de remarcat faptul că majoritatea autobuzelor electrice tradiționale utilizează în prezent o combinație de pompă de căldură și încălzire PTC, asigurând eficiența încălzirii, reducând în același timp consumul de energie și îmbunătățind și mai mult autonomia.
Pe lângă reglarea temperaturilor ridicate și joase, controlul uniformității temperaturii este, de asemenea, o funcție crucială a sistemului de management termic al bateriei. Pachetul de baterii este format din sute sau chiar mii de celule conectate în serie și paralel. Diferențele excesive de temperatură dintre celule pot duce la supraîncărcarea și descărcarea unor celule, accelerând îmbătrânirea și chiar provocând o scădere a consistenței celulelor, afectând performanța și siguranța generală a pachetului de baterii. Prin urmare, sistemul optimizează designul canalului de curgere a lichidului de răcire pentru a asigura o curgere uniformă a acestuia prin fiecare modul de baterie, asigurând o temperatură mai uniformă pentru fiecare celulă din cadrul pachetului de baterii și maximizând durata de viață totală a acestuia.
Un sistem complet de gestionare termică a bateriei pentru un autobuz pur electric constă din mai multe componente de bază care lucrează în colaborare, niciuna dintre acestea neputând fi omisă. Senzorii de temperatură sunt responsabili pentru colectarea în timp real a datelor de temperatură de la celulele bateriei și de la lichidul de răcire, oferind o bază pentru controlul sistemului; pompa electronică de apă furnizează energie pentru circulația lichidului de răcire, servind drept „sursă de alimentare” pentru schimbul de energie; valvele electronice de apă sunt responsabile pentru comutarea circuitelor, permițând comutarea flexibilă între modurile de încălzire și răcire; radiatoarele și chillerele sunt utilizate pentru disiparea căldurii vara, în timp ce încălzitoarele PTC și sistemele cu pompe de căldură sunt utilizate pentru încălzire iarna; controlerul de gestionare termică a bateriei (BMS sau TMS) este „creierul” întregului sistem, coordonând datele de temperatură, emitând comenzi de control și asigurând funcționarea stabilă a sistemului; în plus, există componente auxiliare, cum ar fi conductele de răcire și vasele de expansiune, pentru a asigura etanșarea și stabilitatea circuitelor.
Pe măsură ce autobuzele pur electrice se dezvoltă către o autonomie mai mare, o fiabilitate mai mare și un consum redus de energie, nivelul tehnologic al sistemelor de management termic al bateriilor se îmbunătățește constant. De la primele sisteme răcite cu aer, la sistemele răcite cu lichid de astăzi, și apoi la soluțiile eficiente de management termic care integrează pompe de căldură și conversie inteligentă a frecvenței, precizia controlului temperaturii, efectul de economisire a energiei și fiabilitatea sistemului sunt optimizate continuu. Astăzi, sistemele avansate de management termic al bateriilor nu numai că realizează un control precis al temperaturii, dar se integrează și cu sistemul de climatizare și de alimentare al vehiculului pentru a reduce și mai mult consumul total de energie al vehiculului și a îmbunătăți economia operațională.
Fiind „termostat” al autobuzelor pur electrice, sistemul de management termic al bateriei nu numai că protejează siguranța și durata de viață a bateriei, dar susține și utilizarea pe scară largă a autobuzelor pur electrice în transportul public. Acesta abordează provocările operaționale ale autobuzelor pur electrice în medii cu temperaturi ridicate și scăzute, îmbunătățește fiabilitatea și siguranța vehiculelor și pune o bază solidă pentru popularizarea autobuzelor cu energie nouă. În viitor, odată cu avansarea continuă a tehnologiei bateriilor și inovația continuă în tehnologia de management termic, sistemele de management termic al bateriei vor deveni mai eficiente, mai inteligente și mai economice din punct de vedere energetic, injectând un impuls mai mare dezvoltării de înaltă calitate a autobuzelor pur electrice.
Data publicării: 03 martie 2026
