العديد من دوائر التحميل عالية الطاقة مع خزانة التحميل، ضخمة، ثقيلة، باهظة الثمن، تركيب غير مريح وما إلى ذلك.EAK مقاوم تحميل فائق مبرد بالماء لمساعدتك في حل الطاقة الكبيرة والحجم الصغير ورخيص الثمن والعديد من المزايا الأخرى.
بالإضافة إلى ذلك، في كل من السيارات الكهربائية والهجينة، يعد الكبح المتجدد وسيلة فعالة للغاية لاستعادة الطاقة عن طريق شحن البطارية، ولكنه في بعض الأحيان يستعيد طاقة أكثر مما تستطيع البطارية التعامل معه.وينطبق هذا بشكل خاص على المركبات الكبيرة مثل الشاحنات والحافلات وآلات الطرق الوعرة، حيث تبدأ هذه المركبات هبوطها الطويل على المنحدرات على الفور تقريبًا عندما تكون البطاريات مشحونة بالكامل.وبدلاً من إرسال تيار زائد إلى البطارية، فإن الحل هو إرساله إلى مقاومة الفرامل أو مجموعة مقاومات الفرامل التي تستخدم المقاومة لتحويل الطاقة الكهربائية إلى حرارة، وطرد الحرارة إلى الهواء المحيط. للحفاظ على تأثير الكبح مع حماية البطارية من الشحن الزائد أثناء الكبح المتجدد، ويعد استرداد الطاقة حافزًا مفيدًا. يقول EAK: "بمجرد تنشيط النظام، هناك طريقتان لاستخدام الحرارة"."أحدها هو تسخين البطارية مسبقًا.في فصل الشتاء، قد تصبح البطارية باردة بما يكفي لتلفها، ولكن يمكن للنظام منع حدوث ذلك.يمكنك أيضًا استخدامه لتدفئة المقصورة.
وفي غضون 15 إلى 20 عامًا، حيثما أمكن، سيصبح الكبح متجددًا وليس ميكانيكيًا: وهذا يخلق إمكانية تخزين وإعادة استخدام طاقة الكبح المتجددة، بدلاً من مجرد تبديدها كحرارة مهدرة.يمكن تخزين الطاقة في بطارية السيارة أو في وسيلة مساعدة، مثل دولاب الموازنة أو المكثف الفائق.
في السيارات الكهربائية، تساعد قدرة DBR على امتصاص الطاقة وإعادة توجيهها في عملية الكبح المتجدد.يستخدم الكبح المتجدد الطاقة الحركية الزائدة لشحن بطارية السيارة الكهربائية.
وهو يفعل ذلك لأن المحركات في السيارة الكهربائية يمكن أن تعمل في اتجاهين: أحدهما يستخدم الكهرباء لقيادة العجلات وتحريك السيارة، والآخر يستخدم الطاقة الحركية الزائدة لشحن البطارية.عندما يرفع السائق قدمه عن دواسة الوقود ويضغط على الفرامل، يقاوم المحرك حركة السيارة، "يبدل الاتجاهات"، ويبدأ في إعادة حقن الطاقة في البطارية. ولذلك، تستخدم الكبح المتجدد محركات السيارة الكهربائية كمولدات، وتحويل الطاقة الطاقة الحركية المفقودة إلى طاقة مخزنة في البطارية.
في المتوسط، تتراوح كفاءة الكبح المتجدد بين 60% و70%، مما يعني أنه يمكن الاحتفاظ بحوالي ثلثي الطاقة الحركية المفقودة أثناء الكبح وتخزينها في بطاريات السيارة الكهربائية لتسريعها لاحقًا، وهذا يحسن بشكل كبير من كفاءة طاقة السيارة ويطيل عمر البطارية. .
ومع ذلك، لا يمكن للكبح المتجدد أن يعمل بمفرده.مطلوب DBR لجعل هذه العملية آمنة وفعالة.إذا كانت بطارية السيارة ممتلئة بالفعل أو فشل النظام، فلن يكون للطاقة الزائدة مكان لتبديده، مما قد يؤدي إلى تعطل نظام الفرامل بالكامل.لذلك، تم تركيب DBR لتبديد هذه الطاقة الزائدة، وهي غير مناسبة للكبح المتجدد، وتبديدها بشكل آمن على شكل حرارة.
في المقاومات المبردة بالماء، تقوم هذه الحرارة بتسخين الماء، والذي يمكن بعد ذلك استخدامه في مكان آخر في السيارة لتسخين كابينة السيارة أو لتسخين البطارية نفسها، نظرًا لأن كفاءة البطارية ترتبط مباشرة بدرجة حرارة التشغيل.
حمل ثقيل
لا يعد DBR مهمًا فقط في نظام فرملة EV العام.عندما يتعلق الأمر بأنظمة الكبح للشاحنات الكهربائية الثقيلة (HGV)، فإن استخدامها يضيف طبقة أخرى.
تختلف مكابح الشاحنات الثقيلة عن السيارات لأنها لا تعتمد بشكل كامل على تشغيل المكابح لإبطائها.وبدلاً من ذلك، يستخدمون أنظمة فرامل مساعدة أو فرامل التحمل التي تعمل على إبطاء سرعة السيارة جنبًا إلى جنب مع فرامل الطريق.
فهي لا ترتفع درجة حرارتها بسرعة أثناء فترات الركود الطويلة وتقلل من خطر تآكل الفرامل أو تعطل فرامل الطريق.
في الشاحنات الثقيلة الكهربائية، تكون الفرامل متجددة، مما يقلل من تآكل فرامل الطريق ويزيد من عمر البطارية ومداها.
ومع ذلك، قد يصبح ذلك خطيرًا إذا فشل النظام أو لم يتم شحن البطارية بالكامل.استخدم DBR لتبديد الطاقة الزائدة على شكل حرارة لتحسين سلامة نظام الكبح.
مستقبل الهيدروجين
ومع ذلك، لا يلعب DBR دورًا في الكبح فقط.ويتعين علينا أيضاً أن ننظر في الكيفية التي يمكن بها أن يكون لها تأثير إيجابي على السوق المتنامية للسيارات الكهربائية التي تعمل بخلايا وقود الهيدروجين (FCEV). ورغم أن خلايا الوقود الهيدروجيني قد لا تكون مجدية للنشر على نطاق واسع، فإن التكنولوجيا موجودة، ولها بالتأكيد آفاق أطول أجلا.
يتم تشغيل FCEV بواسطة خلية وقود غشاء التبادل البروتوني.يجمع FCEV وقود الهيدروجين مع الهواء ويضخه إلى خلية وقود لتحويل الهيدروجين إلى كهرباء. وبمجرد دخوله إلى خلية الوقود، فإنه يؤدي إلى تفاعل كيميائي يؤدي إلى استخلاص الإلكترونات من الهيدروجين.ثم تقوم هذه الإلكترونات بتوليد الكهرباء، والتي يتم تخزينها في بطاريات صغيرة تستخدم لتشغيل المركبات.
فإذا تم إنتاج الهيدروجين المستخدم لتشغيلها من الكهرباء من مصادر متجددة، فإن النتيجة هي نظام نقل خالٍ تمامًا من الكربون.
المنتجات النهائية الوحيدة لتفاعلات خلايا الوقود هي الكهرباء والماء والحرارة، والانبعاثات الوحيدة هي بخار الماء والهواء، مما يجعلها أكثر توافقًا مع إطلاق السيارات الكهربائية.ومع ذلك، لديهم بعض العيوب التشغيلية.
لا يمكن لخلايا الوقود أن تعمل تحت الأحمال الثقيلة لفترات طويلة من الزمن، الأمر الذي يمكن أن يسبب مشاكل عند التسارع أو التباطؤ السريع.
يظهر البحث حول وظيفة خلية الوقود أنه عندما تبدأ خلية الوقود في التسارع، فإن خرج الطاقة من خلية الوقود يزداد تدريجياً إلى حد معين، لكنه يبدأ بعد ذلك في التذبذب والانخفاض، على الرغم من أن السرعة تظل كما هي.يشكل إنتاج الطاقة غير الموثوق به تحديًا لشركات صناعة السيارات.
الحل هو تركيب خلايا الوقود لتلبية متطلبات الطاقة الأعلى من اللازم.على سبيل المثال، إذا كانت FCEV تتطلب 100 كيلووات (كيلوواط) من الطاقة، فإن تركيب خلية وقود بقدرة 120 كيلووات سيضمن توفر 100 كيلووات على الأقل من الطاقة المطلوبة دائمًا، حتى لو انخفض إنتاج طاقة خلية الوقود.
يتطلب اختيار هذا الحل التخلص من DBR للطاقة الزائدة عن طريق أداء وظائف "مجموعة التحميل" عندما لا تكون هناك حاجة إليها.
من خلال امتصاص الطاقة الزائدة، يمكن لـ DBR حماية الأنظمة الكهربائية لـ FCEV وتمكينها من الاستجابة بشكل جيد للغاية لمتطلبات الطاقة العالية والتسريع والتباطؤ بسرعة دون تخزين الطاقة الزائدة في البطارية.
يجب على صانعي السيارات مراعاة العديد من عوامل التصميم الرئيسية عند اختيار DBR لتطبيقات السيارات الكهربائية.بالنسبة لجميع المركبات التي تعمل بالطاقة الكهربائية (سواء كانت بطارية أو خلية وقود)، فإن جعل المكونات خفيفة ومدمجة قدر الإمكان هو أحد متطلبات التصميم الأساسية.
إنه حل معياري، مما يعني أنه يمكن دمج ما يصل إلى خمس وحدات في مكون واحد لتلبية ما يصل إلى 125 كيلو واط من متطلبات الطاقة.
باستخدام طرق التبريد بالماء، يمكن تبديد الحرارة بأمان دون الحاجة إلى مكونات إضافية، مثل المراوح، مثل المقاومات المبردة بالهواء.
وقت النشر: 08 مارس 2024
