وسایل نقلیه انرژی جدید چگونه از سیستم های مدیریت انرژی استفاده می کنند؟

وسایل نقلیه انرژی جدید (NEVs) به عنوان یک راه حل اساسی در حرکت جهانی به سمت حمل و نقل پایدار ظاهر شده اند. به عنوان یک تامین کننده برجسته در صنعت خودروهای انرژی جدید، من از نزدیک شاهد قدرت تغییردهنده سیستم های مدیریت انرژی (EMS) در این خودروها بوده ام. این پست وبلاگ به چگونگی استفاده وسایل نقلیه انرژی جدید از سیستم های مدیریت انرژی می پردازد و اهمیت، اجزا و مکانیسم های عملیاتی آنها را برجسته می کند.

اهمیت سیستم های مدیریت انرژی در خودروهای انرژی نو

در حوزه وسایل نقلیه انرژی جدید، سیستم های مدیریت انرژی نقش مهمی در بهینه سازی استفاده از منابع انرژی، افزایش عملکرد خودرو و تضمین طول عمر اجزای ذخیره انرژی ایفا می کنند. برخلاف خودروهای موتور احتراق داخلی سنتی که تنها به بنزین یا گازوئیل متکی هستند، خودروهای انرژی جدید از منابع انرژی مختلفی مانند برق، هیدروژن و سیستم‌های قدرت هیبریدی استفاده می‌کنند. مدیریت کارآمد این منابع انرژی برای دستیابی به حداکثر کارایی، برد و قابلیت اطمینان ضروری است.

یکی از مزایای اولیه سیستم مدیریت انرژی، توانایی آن در افزایش برد رانندگی وسایل نقلیه جدید انرژی است. با نظارت و کنترل دقیق جریان انرژی بین باتری، موتور و سایر اجزا، EMS می تواند مصرف انرژی خودرو را بهینه کند، ضایعات را کاهش دهد و مسافتی را که می توان با یک بار شارژ یا باک سوخت طی کرد، افزایش داد. این امر به ویژه برای وسایل نقلیه الکتریکی (EVs)، که در آن اضطراب برد یک نگرانی رایج در میان مصرف کنندگان است، مهم است.

یکی دیگر از مزایای کلیدی سیستم های مدیریت انرژی، نقش آنها در بهبود ایمنی و قابلیت اطمینان خودروهای انرژی جدید است. EMS به طور مداوم وضعیت باتری، از جمله دما، ولتاژ و وضعیت شارژ آن را کنترل می کند تا از شارژ بیش از حد، تخلیه بیش از حد و فرار حرارتی جلوگیری کند. این ویژگی های ایمنی نه تنها باتری را در برابر آسیب محافظت می کند، بلکه خطر آتش سوزی و سایر خطرات ایمنی را کاهش می دهد و رفاه سرنشینان خودرو و عموم مردم را تضمین می کند.

اجزای یک سیستم مدیریت انرژی

یک سیستم مدیریت انرژی در یک وسیله نقلیه انرژی جدید معمولاً از چندین جزء کلیدی تشکیل شده است که هر کدام نقش خاصی در مدیریت کلی انرژی ایفا می کنند. این اجزا عبارتند از:

• سیستم مدیریت باتری (BMS): BMS وظیفه نظارت و کنترل وضعیت باتری را بر عهده دارد. ولتاژ، جریان، دما و وضعیت شارژ باتری را اندازه گیری می کند و از این اطلاعات برای بهینه سازی فرآیند شارژ و دشارژ استفاده می کند. BMS همچنین از باتری در برابر شارژ بیش از حد، تخلیه بیش از حد و اتصال کوتاه محافظت می کند و ایمنی و طول عمر آن را تضمین می کند.
• الکترونیک قدرت: از قطعات الکترونیک قدرت مانند اینورترها و مبدل ها برای تبدیل برق DC ذخیره شده در باتری به برق AC موتور الکتریکی و بالعکس استفاده می شود. این قطعات همچنین در تنظیم سطح ولتاژ و جریان نقش دارند و از انتقال انرژی کارآمد بین باتری و موتور اطمینان حاصل می کنند.
• کنترل کننده موتور الکتریکی: کنترل کننده موتور الکتریکی عملکرد موتور الکتریکی را مدیریت می کند و سرعت، گشتاور و جهت آن را کنترل می کند. این سیگنال ها را از سیستم کنترل خودرو دریافت می کند و عملکرد موتور را بر اساس ورودی راننده و شرایط رانندگی تنظیم می کند.
• واحد کنترل خودرو (VCU): VCU واحد کنترل مرکزی خودرو است که وظیفه هماهنگی عملکرد تمامی اجزای سیستم مدیریت انرژی را بر عهده دارد. ورودی از سنسورها و سیستم های مختلف مانند پدال گاز، پدال ترمز و سیستم مدیریت باتری دریافت می کند و از این اطلاعات برای تصمیم گیری در مورد نحوه تخصیص انرژی و کنترل عملکرد خودرو استفاده می کند.

مکانیزم های عملیاتی سیستم های مدیریت انرژی

عملکرد یک سیستم مدیریت انرژی در یک وسیله نقلیه انرژی جدید را می توان به چند مرحله تقسیم کرد که هر کدام مجموعه ای از عملکردها و اهداف خاص خود را دارند. این مراحل عبارتند از:

• ذخیره انرژی: در مرحله ذخیره انرژی، باتری با استفاده از منبع تغذیه خارجی مانند ایستگاه شارژ یا شارژر خانگی شارژ می شود. BMS فرآیند شارژ را نظارت می کند و اطمینان می دهد که باتری به طور ایمن و کارآمد شارژ می شود. همچنین وضعیت شارژ باتری را مدیریت می کند و از شارژ بیش از حد آن جلوگیری می کند و سلامت باتری را حفظ می کند.
• تبدیل انرژی: هنگامی که باتری شارژ می شود، قطعات الکترونیکی قدرت، برق DC ذخیره شده در باتری را به برق AC برای موتور الکتریکی تبدیل می کنند. برای مثال اینورتر برق DC باتری را به برق AC سه فاز تبدیل می کند که سپس برای به حرکت درآوردن موتور الکتریکی استفاده می شود.
• توزیع انرژی: VCU نحوه توزیع انرژی تولید شده توسط موتور و باتری را به اجزای مختلف خودرو مانند چرخ ها، چراغ ها و سیستم تهویه مطبوع تعیین می کند. عواملی مانند ورودی راننده، شرایط رانندگی و وضعیت باتری را در نظر می گیرد و در مورد نحوه تخصیص انرژی برای بهینه سازی عملکرد و کارایی خودرو تصمیم می گیرد.
• بازیابی انرژی: خودروهای انرژی جدید به سیستم های ترمز احیا کننده نیز مجهز هستند که به آنها اجازه می دهد در هنگام ترمزگیری انرژی را بازیابی کنند. هنگامی که راننده ترمز می گیرد، موتور الکتریکی به عنوان یک ژنراتور عمل می کند و انرژی جنبشی وسیله نقلیه را به انرژی الکتریکی تبدیل می کند و سپس در باتری ذخیره می شود. EMS فرآیند ترمز احیا کننده را مدیریت می کند و اطمینان حاصل می کند که حداکثر مقدار انرژی بازیابی و در باتری ذخیره می شود.

نمونه های واقعی از سیستم های مدیریت انرژی در وسایل نقلیه با انرژی جدید

برای نشان دادن کاربرد عملی سیستم های مدیریت انرژی در وسایل نقلیه انرژی جدید، اجازه دهید نگاهی به چند مثال واقعی بیاندازیم.

• NETA U Suv Electric Ev Suv Car Vehicle در چین 2023NETA U یک SUV تمام الکتریکی است که دارای سیستم مدیریت انرژی پیشرفته است. BMS خودرو وضعیت شارژ و دمای باتری را در زمان واقعی نظارت می کند و از عملکرد و ایمنی بهینه اطمینان می دهد. سیستم ترمز احیا کننده نیز با بازیابی انرژی در هنگام ترمزگیری به افزایش برد خودرو کمک می کند.
• شاسی بلند توسعه دهنده برد متوسط ​​و بزرگ Lixiang L8: Lixiang L8 یک خودروی شاسی بلند الکتریکی با برد وسیع است که یک موتور الکتریکی را با یک ژنراتور بنزینی ترکیب می کند. سیستم مدیریت انرژی در Lixiang L8 استفاده از موتور الکتریکی و ژنراتور را بهینه می‌کند و تضمین می‌کند که وسیله نقلیه به طور موثر کار می‌کند و محدوده رانندگی طولانی را فراهم می‌کند.
• قیمت پایین خودرو سایز بزرگ چینی سوختی خودرو ترامپچی GS4 اتوماتیک 5 صندلی خودروهای جدید یا دست دوم: در حالی که ترامپچی GS4 یک خودروی سوخت‌رسان است، برخی از ویژگی‌های مدیریت انرژی مانند فناوری استارت-استاپ و ترمز احیاکننده را نیز در خود جای داده است. این ویژگی ها به کاهش مصرف سوخت و انتشار گازهای گلخانه ای کمک می کند و خودرو را دوستدار محیط زیست می کند.

نتیجه گیری

سیستم های مدیریت انرژی جزء ضروری وسایل نقلیه با انرژی جدید هستند که آنها را قادر می سازد کارآمد، ایمن و قابل اعتماد کار کنند. ما به عنوان یک تامین کننده وسایل نقلیه انرژی جدید، متعهد به توسعه و پیاده سازی سیستم های پیشرفته مدیریت انرژی هستیم که نیازهای در حال تکامل مشتریان ما را برآورده می کند. با بهینه سازی استفاده از منابع انرژی، بهبود عملکرد خودرو و افزایش ایمنی، این سیستم ها نقش مهمی در پذیرش گسترده وسایل نقلیه انرژی جدید ایفا می کنند.

اگر علاقه مند به کسب اطلاعات بیشتر در مورد وسایل نقلیه انرژی جدید و سیستم های مدیریت انرژی ما هستید، یا اگر به دنبال خرید وسایل نقلیه انرژی نو برای ناوگان یا استفاده شخصی خود هستید، توصیه می کنیم برای مشاوره با ما تماس بگیرید. تیم کارشناسان ما آماده است تا به شما در یافتن راه حل های مناسب برای نیازهای شما کمک کند و به شما در انتقال به حمل و نقل پایدار کمک کند.

مراجع

• چان، سی سی (2007). وضعیت هنر وسایل نقلیه الکتریکی، هیبریدی و سلول سوختی. مجموعه مقالات IEEE، 95 (4)، 704-718.
• احسانی، م.، گائو، ی.، و عمادی، ع. (1389). وسایل نقلیه الکتریکی، هیبریدی الکتریکی و سلول سوختی مدرن: مبانی، تئوری و طراحی پرس CRC.
• Pistoia, G. (ویرایش). (2010). باتری های لیتیومی: علم و فناوری Springer Science & Business Media.