التغلب على تحديات الطقس البارد للسيارات الكهربائية: حلول المدى والشحن

يعاني العديد من أصحاب السيارات الكهربائية بشكل رهيب عند تعرضهم للطقس البارد، الأمر الذي يثني أيضًا العديد من المستهلكين الذين يترددون في التخلي عن مركبات الوقود لاختيار السيارات الكهربائية.

على الرغم من أننا نعترف جميعًا أنه في موسم البرد، سيكون لمركبات الوقود أيضًا تأثيرات مماثلة - فقد يؤدي انخفاض المدى وزيادة استهلاك الوقود والفترات الطويلة من درجات الحرارة المنخفضة للغاية إلى فشل تشغيل السيارة. ومع ذلك، فإن الميزة بعيدة المدى لمركبات الوقود تطغى على هذه الآثار السلبية إلى حد ما.

بالإضافة إلى ذلك، على عكس محرك سيارة الوقود، الذي يولد كمية كبيرة من الحرارة المهدرة لتدفئة المقصورة، فإن التشغيل الفعال للمحرك الكهربائي للسيارة الكهربائية لا يولد أي حرارة مهدرة تقريبًا. لذلك، عندما تكون درجة الحرارة المحيطة منخفضة، تحتاج الأخيرة إلى استهلاك طاقة إضافية للتدفئة من أجل قيادة مريحة. وهذا يعني أيضًا المزيد من فقدان نطاق EV.

نحن نقلق بسبب المجهول. إذا كان لدينا ما يكفي من المعرفة حول السيارات الكهربائية وفهمنا كيفية استغلال نقاط قوتها وتجنب نقاط ضعفها حتى تتمكن من خدمتنا بشكل أفضل، فلا داعي للقلق بعد الآن. يمكننا احتضانها بشكل أكثر نشاطا.

الآن، دعونا نناقش كيف يؤثر الطقس البارد علىيتراوحوالشحنالمركبات الكهربائية، وما هي الأساليب الفعالة التي يمكننا استخدامها لإضعاف هذه التأثيرات.

رؤى قابلة للتنفيذ

لقد حاولنا التوصل إلى بعض الحلول من وجهة نظر مورد معدات الشحن التي يمكن أن تقلل من التأثير السلبي للطقس البارد.

• أولاً، لا تدع مستوى بطارية السيارة الكهربائية ينخفض ​​إلى أقل من 20%؛
• قم بمعالجة البطارية مسبقًا بالتسخين قبل الشحن، واستخدم أدوات تدفئة المقعد وعجلة القيادة، وخفض درجة حرارة تسخين المقصورة لتقليل استهلاك الطاقة؛
• حاول الشحن خلال الفترات الأكثر دفئًا من اليوم؛
• يُفضل الشحن في مرآب مغلق وأكثر دفئًا مع ضبط الحد الأقصى للشحن على 70%-80%؛
• استخدم قابس ركن السيارة حتى تتمكن السيارة من سحب الطاقة من الشاحن للتدفئة بدلاً من استهلاك البطارية؛
• قم بالقيادة بحذر شديد على الطرق الجليدية، حيث قد تحتاج إلى استخدام المكابح بشكل متكرر. فكر في تعطيل الكبح المتجدد، بالتأكيد، هذا يعتمد على السيارة وظروف القيادة المحددة؛
• قم بالشحن مباشرة بعد ركن السيارة لتقليل وقت التسخين المسبق للبطارية.

بعض الأشياء التي يجب معرفتها مسبقًا

توفر حزم بطاريات السيارات الكهربائية الطاقة من خلال التفاعلات الكيميائية. ويرتبط نشاط هذا التفاعل الكهروكيميائي، الذي يحدث عند واجهة القطب الموجب والسالب/الإلكتروليت، بدرجة الحرارة.

التفاعلات الكيميائية تجري بشكل أسرع في البيئات الأكثر دفئا. تزيد درجة الحرارة المنخفضة من لزوجة المنحل بالكهرباء، وتبطئ التفاعل في البطارية، وتزيد من المقاومة الداخلية للبطارية، وتجعل نقل الشحن أبطأ. يتم تكثيف تفاعل الاستقطاب الكهروكيميائي، ويكون توزيع الشحنة أكثر تفاوتًا، ويتم تعزيز تكوين تشعبات الليثيوم. وهذا يعني أن الطاقة الفعالة للبطارية ستنخفض، مما يعني أن النطاق سينخفض. تؤثر درجات الحرارة المنخفضة أيضًا على سيارات الوقود، لكن السيارات الكهربائية أكثر وضوحًا.

على الرغم من أنه من المعروف أن درجات الحرارة المنخفضة تسبب خسارة في نطاق السير للمركبات الكهربائية، إلا أنه لا تزال هناك اختلافات بين المركبات المختلفة. وفقًا لإحصائيات مسح السوق، سينخفض ​​الاحتفاظ بسعة البطارية بنسبة 10% إلى 40% في المتوسط ​​عند درجات الحرارة المنخفضة. يعتمد ذلك على طراز السيارة ومدى برودة الطقس ونظام التدفئة وعوامل مثل عادات القيادة والشحن.

عندما تكون درجة حرارة بطارية السيارة الكهربائية منخفضة جدًا، لا يمكن شحنها بشكل فعال. ستستخدم السيارات الكهربائية أولاً الطاقة المدخلة لتسخين البطارية ولن تبدأ الشحن الفعلي إلا عندما تصل إلى درجة حرارة معينة.

بالنسبة لأصحاب السيارات الكهربائية، يعني الطقس البارد نطاقًا أقل ووقت شحن أطول. لذلك، عادةً ما يقوم أصحاب الخبرة بشحن السيارة طوال الليل خلال موسم البرد ويقومون بتسخين السيارة مسبقًا قبل الانطلاق.

تكنولوجيا الإدارة الحرارية للمركبات الكهربائية

تعد تقنية الإدارة الحرارية للسيارات الكهربائية أمرًا بالغ الأهمية لأداء البطارية ومداها وتجربة القيادة.

وتتمثل المهمة الأساسية في إدارة درجة حرارة البطارية حتى تتمكن البطارية من العمل أو الشحن ضمن نطاق درجة الحرارة المناسب والحفاظ على ظروف عمل ممتازة. ضمان أداء البطارية وعمرها وسلامتها، وتوسيع نطاق المركبات الكهربائية بشكل فعال في الشتاء أو الصيف.

ثانيًا، لتحسين تجربة القيادة، ستوفر الإدارة الحرارية الفعالة للسائقين درجة حرارة أكثر راحة في المقصورة في الصيف الحار والشتاء البارد، وتقليل فقدان الطاقة، وتحسين كفاءة الطاقة.

ومن خلال التخصيص الفعال لنظام الإدارة الحرارية، تتم موازنة احتياجات الحرارة والتبريد لكل دائرة، وبالتالي تقليل استهلاك الطاقة.

وتشمل تقنيات الإدارة الحرارية السائدة الحاليةالمؤسسة العامة للاتصالات(معامل درجة الحرارة الإيجابية) الذي يعتمد على السخانات الكهربائية ذات المقاومة وHيأكلPumpالتكنولوجيا التي تستخدم الدورات الديناميكية الحرارية. إن تطوير هذه التقنيات له أهمية كبيرة لتحسين الأداء والسلامة وكفاءة الطاقة وتجربة القيادة.

كيف يؤثر الطقس البارد على نطاق EV

في هذه المرحلة، أصبح لدى الجميع إجماع على أن الطقس البارد سيقلل من نطاق السيارات الكهربائية.

ومع ذلك، هناك نوعان من الخسارة في نطاق EV. واحد هوفقدان المدى المؤقتوهو خسارة مؤقتة ناجمة عن عوامل مثل درجة الحرارة والتضاريس وضغط الإطارات. بمجرد عودة درجة الحرارة إلى درجة الحرارة الصحيحة، ستعود الأميال المفقودة.

والآخر هوفقدان المدى الدائم. عمر السيارة (عمر البطارية)، وعادات الشحن اليومية، وسلوكيات الصيانة اليومية، كلها ستتسبب في فقدان نطاق السيارة، وقد لا تعود.

كما ذكرنا أعلاه، فإن الطقس البارد سيقلل من أداء بطاريات السيارات الكهربائية. لن يؤدي ذلك إلى تقليل نشاط التفاعلات الكيميائية في البطارية وتقليل الاحتفاظ بسعة البطارية فحسب، بل سيقلل أيضًا من كفاءة شحن وتفريغ البطارية. تزداد مقاومة البطارية وتقل قدرتها على استعادة الطاقة.

على عكس سيارات الوقود، يجب أن تستهلك السيارات الكهربائية طاقة بطاريتها وتولد الحرارة لتدفئة المقصورة وتسخين البطارية، مما يزيد من استهلاك الطاقة لكل ميل ويقلل المدى. في هذا الوقت، الخسارة مؤقتة، فلا تقلق كثيرًا، لأنها ستعود.

سيؤدي استقطاب البطارية المذكور أعلاه إلى ترسب الليثيوم في القطب وحتى تكوين تشعبات الليثيوم، مما سيؤدي إلى انخفاض أداء البطارية، وانخفاض سعة البطارية، وحتى مشكلات تتعلق بالسلامة. في هذا الوقت، الخسارة دائمة.

سواء كان مؤقتًا أو دائمًا، فنحن بالتأكيد نريد تقليل الضرر قدر الإمكان. يعمل صانعو السيارات جاهدين للرد بالطرق التالية:

• اضبط برنامج التسخين المسبق للبطارية قبل الانطلاق أو الشحن
• تحسين كفاءة استعادة الطاقة
• تحسين نظام التدفئة في المقصورة
• تحسين نظام إدارة بطارية السيارة
• تصميم انسيابي لجسم السيارة بمقاومة أقل

كيف يؤثر الطقس البارد على شحن السيارات الكهربائية

كما أن درجة الحرارة المناسبة مطلوبة لتحويل تفريغ البطارية إلى طاقة حركية للمركبة، يجب أيضًا أن يكون الشحن الفعال ضمن نطاق درجة حرارة مناسب.

ستؤدي درجات الحرارة المرتفعة جدًا أو المنخفضة جدًا إلى زيادة مقاومة البطارية، وتحد من سرعة الشحن، وتؤثر على أداء البطارية، وتقلل من كفاءة الشحن، وتتسبب في وقت شحن أطول.

في ظل ظروف درجات الحرارة المنخفضة، قد تحدث أخطاء في وظائف مراقبة البطارية والتحكم فيها في نظام إدارة المباني (BMS) أو حتى تفشل، مما يقلل من كفاءة الشحن.

قد لا يمكن شحن البطاريات ذات درجة الحرارة المنخفضة في مرحلة مبكرة، مما يتطلب تسخين البطاريات إلى درجة حرارة مناسبة قبل بدء الشحن، وهو ما يعد إضافة أخرى لوقت الشحن.

بالإضافة إلى ذلك، تعاني العديد من أجهزة الشحن أيضًا من قيود في الطقس البارد ولا يمكنها توفير تيار وجهد كافي لتلبية احتياجات الشحن. تتمتع مكوناتها الإلكترونية الداخلية أيضًا بمتطلبات درجة حرارة تشغيل أكثر ملاءمة. قد تؤدي درجات الحرارة المنخفضة إلى تقليل الاستقرار والأداء الوظيفي، مما يؤثر على كفاءة العمل.

يبدو أيضًا أن كابلات الشحن تتأثر أكثر في درجات الحرارة المنخفضة، خاصة كابلات الشحن التي تعمل بالتيار المستمر. فهي سميكة وثقيلة، وقد يجعلها البرودة أكثر صلابة وأقل قابلية للانحناء مما يجعل تشغيلها أكثر صعوبة على سائقي المركبات الكهربائية.

نظرًا لأن العديد من الظروف المعيشية لا يمكنها دعم تركيب شاحن منزلي خاص، شاحن المركبات الكهربائية المحمول الخاص بشركة Workersbee شاحن فليكس 2قد يكون اختيارا لطيفا.

يمكن أن يكون شاحن سفر في صندوق السيارة ولكنه أيضًا يصبح شاحنًا منزليًا خاصًا لأصحاب السيارات الكهربائية. يتميز بجسم أنيق وقوي، وتشغيل شحن كهربائي مريح، وكابلات مرنة عالية الجودة، والتي يمكن أن توفر شحنًا ذكيًا يصل إلى 7 كيلو وات. يصل الأداء الممتاز المقاوم للماء والغبار إلى مستوى حماية IP67، لذلك لا داعي للقلق بشأن أداء السلامة والموثوقية حتى للاستخدام الخارجي.

إذا كنا مقتنعين بأن ثورة السيارات الكهربائية مناسبة لمستقبل البيئة والمناخ والطاقة ورفاهية الناس، بل وحتى مفيدة للجيل القادم، فحتى مع علمنا بأننا سنواجه تحديات الطقس البارد، يجب علينا ولا تدخر جهدا في تنفيذه.

يشكل الطقس البارد تحديات كبيرة أمام نطاق السيارات الكهربائية وشحنها وحتى اختراقها للسوق. لكن Workersbee تتطلع بإخلاص إلى العمل مع جميع الرواد لمناقشة ابتكار تكنولوجيا الإدارة الحرارية، وازدهار بيئة الشحن، والتقدم في مختلف الحلول الممكنة. ونعتقد أنه سيتم التغلب على التحديات وأن الطريق إلى الكهرباء المستدامة سيصبح أكثر سلاسة وأوسع.

يشرفنا مناقشة ومشاركة رؤى السيارات الكهربائية مع جميع شركائنا وروادنا!