سلام به همه، سارا اینجا، و اگر تا به حال در یک صبح گرم تابستانی در ایستگاه اتوبوس ایستاده اید یا در سفر زمستانی با اتوبوس برقی شهری به خود لرزیده اید، احتمالاً هرگز به فناوری محافظت از باتری اتوبوس از داغ شدن یا یخ زدن بیش از حد فکر نکرده اید. اما نکته اینجاست: تیم ما سیستم‌های مدیریت حرارتی اتوبوس الکترونیکی را طراحی می‌کند، و این فناوری نامعلوم تفاوت بین اتوبوسی است که مسیر کامل خود را طی می‌کند و اتوبوسی که در میانه روز به حاشیه رفته است. امروز، ما در حال بررسی این موضوع هستیم که آینده این فناوری چگونه به نظر می رسد - زیرا بسیار هیجان انگیزتر از "نگه داشتن باتری ها در دمای مناسب" است.
ابتدا، بیایید در مورد اینکه چرا مدیریت حرارتی یک فکر بعدی نیست، واقعی باشیم. اتوبوس‌های الکترونیکی روی بسته‌های باتری عظیم کار می‌کنند و این بسته‌ها به دما بسیار حساس هستند. خیلی داغ است و برد کمتر، شارژ آهسته‌تر و حتی خطرات ایمنی را در پی خواهید داشت. خیلی سرد است، و شیمی باتری کاهش می یابد، بنابراین برد زیادی در زمستان به شدت کاهش می یابد. در حال حاضر، اکثر اتوبوس‌های الکترونیکی از سیستم‌های اولیه به سبک HVAC استفاده می‌کنند، اما این به سرعت در حال تغییر است. بیایید تجزیه کنیم که به کجا می رویم.
در حال حاضر، اگر به منابعی مانندمدیریت حرارتی باتری خودروهای الکتریکی، سیستم های زیادی را خواهید دید که دو کار را انجام می دهند: باتری را گرم یا خنک می کنند. اما این یک خبر قدیمی است. تغییر بزرگ بعدی استسیستم های حرارتی یکپارچهکه باتری، موتور و حتی کابین سرنشینان را در یک حلقه بسته کنترل می کند. در مورد آن فکر کنید: وقتی بخاری کابین در زمستان روشن می شود، به جای هدر دادن انرژی برای تولید گرما از ابتدا، می توانیم گرمای هدر رفته را از باتری و موتور بیرون بکشیم تا کابین گرم شود. که مصرف انرژی را به طور معناداری کاهش می دهد، که برای برد مهم است. ما قبلاً نمونه‌های اولیه آن را آزمایش کرده‌ایم، و می‌توانیم از آزمایش‌های روی مسیر در شیکاگو بگوییم که رانندگان از این که نیمی از برد خود را در شیفت فوریه از دست ندهند، مشتاق هستند.
یک تغییر دهنده دیگر بازی؟ خنک کننده مایع در مقابل خنک کننده هوا. خنک‌کننده هوا ارزان و ساده است، اما در حفظ دمای ثابت برای بسته‌های باتری بزرگ بد است - به‌ویژه در اتوبوس‌های شهری ۴۰ فوتی که تمام روز توقف می‌کنند و می‌روند. با این حال، سیستم‌های مایع می‌توانند محدوده 2 تا 3 درجه سانتیگراد را در کل باتری حفظ کنند، که برای عمر باتری بسیار مهم است (هر 10 درجه سانتیگراد بالاتر از دمای ایده‌آل 25 درجه سانتیگراد، عمر باتری را به نصف کاهش می‌دهد. اگر بررسی کنیدمدیریت حرارتی سیستم های باتری خودروهای الکتریکی، داده های تیم ما را در این مورد خواهید دید - ما متوجه شدیم که سیستم های یکپارچه با مایع ظرفیت را به طور قابل توجهی بهتر از خنک کننده هوا به تنهایی در یک چرخه کاری نگه می دارند.
اما اینجاست که آینده حتی هوشمندتر می‌شود: مدیریت حرارتی پیش‌بینی‌کننده مبتنی بر هوش مصنوعی. در حال حاضر، اکثر سیستم ها پس از وقوع تغییرات دما، واکنش نشان می دهند. "باتری خیلی داغ است و خنک کننده است." این واکنشی است و انرژی را هدر می دهد. چه می شد اگر سیستم می توانستپیش بینی کنیدچه زمانی باتری به سرمایش یا گرمایش نیاز دارد؟ مثلاً می‌داند که اتوبوس یک مسیر طولانی در سربالایی در 10 دقیقه در پیش دارد، بنابراین به طور پیشگیرانه شروع به خنک کردن باتری می‌کند. یا پیش‌بینی آب‌وهوا را بررسی می‌کند و سطح گرمایش را در طول شب هنگام اتصال اتوبوس به برق تنظیم می‌کند. ما در حال آزمایش الگوریتم‌های هوش مصنوعی هستیم که داده‌های بلادرنگ را از برنامه‌های مسیر، ترافیک، آب‌وهوا و حتی عادت‌های راننده استخراج می‌کند - ماه گذشته، واحدهای بتا ما در سیاتل گرمایش را بر اساس تعداد افراد مسن (که دوست دارند کابین‌های گرم‌تر در آن روز در مسیر برنامه‌ریزی شده بودند) تنظیم کنند. نتیجه؟ دیگر نیازی به کار بیش از حد سیستم ها نیست و کاهش قابل اندازه گیری مصرف انرژی.
حالا بیایید در مورد پایداری صحبت کنیم. اتوبوس‌های الکترونیکی قرار است سبزتر باشند، اما سیستم‌های حرارتی آنها از مبرد استفاده می‌کنند، درست است؟ بیشتر مبردهای فعلی در صورت نشت گازهای گلخانه ای قوی هستند. آینده اینجاستمبردهای با GWP پایین (پتانسیل گرمایش جهانی).- چیزهایی که بدون از دست دادن قدرت سرمایش/گرمایش برای سیاره زمین بهتر است. ما در حال آزمایش R1234yf هستیم، یک مبرد با پتانسیل گرمایش جهانی بسیار کمتر از R134a. به علاوه، ما در حال بررسی هستیمسیستم های مبرد مستقیمکه مستقیماً به باتری می روند، بدون مبدل حرارتی اضافی. این یعنی قطعات کمتر، تعمیر و نگهداری کمتر و ضایعات کمتر. اگر مرور کرده ایدسیستم مدیریت حرارتی باتری، کارهای اولیه ما را در این زمینه مشاهده کرده اید - ما در سال 2025 سیستم های مستقیم را برای مشتریان خود در کالیفرنیا راه اندازی می کنیم که قوانین سختگیرانه انتشار گازهای گلخانه ای برای HVAC دارد.
شارژ سریع شایسته ذکر است. شهرها اتوبوس‌های الکترونیکی می‌خواهند که بتوانند در 10 تا 15 دقیقه بین مسیرها شارژ شوند، نه یک شبه. اما شارژ سریع باتری را گرم می کندسریع-مانند، 10-15 درجه سانتیگراد در 10 دقیقه. بنابراین، سیستم حرارتی باید خود را حفظ کند یا در خطر آسیب باتری باشد. آینده اینجاستخنک کننده مایع با جریان بالاکه می تواند گرما را در طول شارژ از بین ببرد، به علاوه مواد تغییر فاز دهنده (PCM) که گرمای اضافی را ذخیره می کنند و در صورت نیاز آن را آزاد می کنند. ما یک نمونه اولیه PCM را در تابستان گذشته در میامی آزمایش کردیم و طی 10 دقیقه شارژ سریع، باتری به جای پرش به 42 درجه سانتیگراد در دمای 28 درجه سانتیگراد باقی ماند. این بدان معناست که اپراتورهای اتوبوس می توانند سریع تر بچرخند، بدون اینکه باتری در اثر شارژ سریع خراب شود. اگر نگاه کنیدسیستم مدیریت حرارتی باتری EV، این دقیقاً همان چیزی است که ما برای مشتری میامی خود روی آن کار می کنیم - آنها ایستگاه های شارژ شبانه خود را برای شارژ سریع در مسیر کنار می گذارند و سیستم ما ستون فقرات آن است.
اما نکته مهم اینجاست: اگر برای آژانس های حمل و نقل شهری کوچک مقرون به صرفه نباشد، همه این فناوری به معنای جک نیست. بسیاری از مناطق ترانزیت با بودجه های محدود کار می کنند، بنابراین ما بر روی سیستم های مدولار تمرکز کرده ایم. به‌جای تنظیمات سفارشی برای هر مسیر اتوبوس، ما سیستم‌های استانداردی ایجاد می‌کنیم که با نرم‌افزار قابل تنظیم هستند. آیا نیاز به تطبیق با یک مسیر تپه ای دارید؟ الگوریتم خنک کننده را تغییر دهید. آیا نیاز به مدیریت آب و هوای سردتر دارید؟ یک ماژول گرمایش کوچک اضافه کنید. این امر تلاش نصب و نگهداری را کاهش می‌دهد، که برای آژانس‌هایی که باید بیش از 100 اتوبوس را در یک زمان ارتقا دهند بسیار مهم است.
اکنون، بیایید در مورد چالش ها واقعی باشیم. مدیریت حرارتی باتری باید قابل اعتماد باشد، اتوبوس ها 12 تا 16 ساعت در روز، 6 روز در هفته کار می کنند. اگر سیستم از کار بیفتد، اتوبوس مرده است و آژانس های حمل و نقل نمی توانند آن را بپردازند. بنابراین، اگر پمپ اصلی خراب شود، روی سیستم‌های اضافی مانند یک پمپ پشتیبان سرمایه‌گذاری می‌کنیم. همچنین، مسائل مربوط به زنجیره تامین برای قطعاتی مانند پمپ‌های مایع و حسگرها همچنان وجود دارد، اما ما در حال بومی‌سازی منبع‌یابی قطعات هستیم تا از آن جلوتر برویم. ما اخیراً با یک تولید کننده پمپ مستقر در ایالات متحده همکاری کردیم تا زمان تحویل را از 12 هفته به 4 کاهش دهیم، که یک تغییر بازی برای مشتریان ما بوده است.
روند دیگری که شاهد آن هستیم، اتصال است. سیستم های مدیریت حرارتی اتوبوس الکترونیکی نه تنها در اتوبوس خواهند بود، بلکه با ابر آژانس حمل و نقل ارتباط خواهند داشت. بنابراین یک اپراتور در دیترویت می‌تواند دمای باتری، مصرف انرژی و نیازهای تعمیر و نگهداری 50 اتوبوس خود را از روی میز بررسی کند. ماه گذشته، یک مشتری هشداری دریافت کرد که پمپ خنک کننده اتوبوس در حال کار است، و آنها به جای کشیدن آن در اواسط روز، تعمیر و نگهداری را بعد از مسیر برنامه ریزی کردند. این باعث توقف کمتر، رانندگان شادتر و هزینه کمتر است. اگر چک کرده ایدمدیریت حرارتی باتری Ev، می دانید که ما آن لایه اتصال را در جدیدترین واحدهای خود ساخته ایم - دیگر فقط مربوط به گرمایش و سرمایش نیست، بلکه در مورد داده است.
بیایید این را جمع بندی کنیم. آینده مدیریت حرارتی اتوبوس الکترونیکی فقط فناوری بهتری نیست، بلکه هوشمندتر، سبزتر و در دسترس تر است. ما در حال حرکت از سیستم‌های واکنش‌گرا و تک‌کاره به راه‌اندازی‌های یکپارچه، مبتنی بر هوش مصنوعی و پایدار هستیم که متناسب با نیازهای آژانس‌های حمل‌ونقل واقعی است. دیگر خبری از اضطراب برد در زمستان، گرمای بیش از حد در هنگام شارژ سریع، اتلاف انرژی برای گرم کردن کابین در زمانی که باتری گرمای هدر رفته دارد، وجود ندارد.
اگر آژانس حمل و نقلی هستید که به دنبال ارتقای ناوگان اتوبوس الکترونیکی خود هستید و در مورد اینکه چگونه سیستم‌های حرارتی ما می‌توانند برد را افزایش دهند، عمر باتری را افزایش دهند و هزینه‌ها را کاهش دهند، گفتگو کنید، ما اینجا هستیم تا به شما کمک کنیم. برای مشاوره تماس بگیرید و بیایید در مورد مسیرهای شما صحبت کنیم.
