شاحن السيارة (OBC)
الشاحن الموجود على متن السيارة مسؤول عن تحويل التيار المتناوب إلى تيار مستمر لشحن بطارية الطاقة.
في الوقت الحاضر، تم تجهيز المركبات الكهربائية منخفضة السرعة والمركبات الكهربائية الصغيرة A00 بشكل أساسي بشواحن بقوة 1.5 كيلو وات و2 كيلو وات، وتم تجهيز أكثر من سيارات الركاب A00 بشواحن بقوة 3.3 كيلو وات و6.6 كيلو وات.
تستخدم معظم المركبات التجارية شحن التيار المتردد 380 فولتالكهرباء الصناعية ثلاثية الطور، والطاقة أعلى من 10 كيلو وات.
وفقًا لبيانات البحث الصادرة عن معهد Gaogong لأبحاث المركبات الكهربائية (GGII)، في عام 2018، بلغ الطلب على شواحن المركبات التي تعمل بالطاقة الجديدة في الصين 1.220.700 مجموعة، بمعدل نمو سنوي قدره 50.46%.
ومن منظور هيكل السوق، تحتل الشواحن ذات طاقة الإخراج الأكبر من 5 كيلو وات حصة أكبر من السوق، حوالي 70%.
الشركات الأجنبية الرئيسية التي تنتج شاحن السيارة هي Kesida،إيمرسون، فاليو، إنفينيون، بوش وغيرها من الشركات وما إلى ذلك.
يتكون OBC النموذجي بشكل أساسي من دائرة طاقة (تتضمن المكونات الأساسية PFC وDC/DC) ودائرة تحكم (كما هو موضح أدناه).
من بينها، الوظيفة الرئيسية لدائرة الطاقة هي تحويل التيار المتناوب إلى تيار مستمر مستقر؛ دائرة التحكم هي في الأساس لتحقيق الاتصال مع البطارية، ووفقًا للطلب على التحكم في دائرة محرك الطاقة لإخراج جهد وتيار معينين.
الثنائيات وأنابيب التبديل (IGBTs، MOSFETs، وما إلى ذلك) هي أجهزة أشباه الموصلات الرئيسية المستخدمة في OBC.
مع تطبيق أجهزة طاقة كربيد السيليكون، يمكن أن تصل كفاءة تحويل OBC إلى 96%، ويمكن أن تصل كثافة الطاقة إلى 1.2 واط/سم مكعب.
ومن المتوقع أن ترتفع الكفاءة إلى 98% في المستقبل.
الطوبولوجيا النموذجية لشاحن السيارة:
إدارة حرارية لتكييف الهواء
في نظام التبريد لتكييف الهواء في المركبات الكهربائية، نظرًا لعدم وجود محرك، يحتاج الضاغط إلى التشغيل بالكهرباء، ويُستخدم ضاغط التمرير الكهربائي المدمج مع محرك القيادة ووحدة التحكم على نطاق واسع في الوقت الحاضر، والذي يتميز بكفاءة عالية الحجم وتكلفة منخفضة.
زيادة الضغط هو الاتجاه الرئيسي للتنميةضواغط التمرير في المستقبل.
إن نظام تكييف الهواء والتدفئة في المركبات الكهربائية يستحق الاهتمام نسبيًا.
بسبب عدم وجود محرك كمصدر للحرارة، تستخدم المركبات الكهربائية عادةً ترموستورات PTC لتسخين قمرة القيادة.
على الرغم من أن هذا الحل سريع ويوفر درجة حرارة ثابتة أوتوماتيكية، إلا أن التكنولوجيا أكثر نضجًا، ولكن العيب هو أن استهلاك الطاقة كبير، وخاصة في البيئة الباردة عندما قد يتسبب تسخين PTC في أكثر من 25٪ من قدرة التحمل للسيارات الكهربائية.
لذلك، أصبحت تقنية تكييف الهواء بالمضخة الحرارية تدريجيا حلا بديلا، والذي يمكن أن يوفر حوالي 50٪ من الطاقة مقارنة بمخطط تدفئة PTC عند درجة حرارة محيطة تبلغ حوالي 0 درجة مئوية.
فيما يتعلق بالمبردات، عزز "توجيه نظام تكييف الهواء للسيارات" التابع للاتحاد الأوروبي تطوير مبردات جديدة لـتكييف، وتزايد تدريجيا استخدام مادة التبريد الصديقة للبيئة ثاني أكسيد الكربون (R744) ذات GWP 0 وODP 1.
بالمقارنة مع HFO-1234yf، HFC-134a والمبردات الأخرى فقط عند -5 درجات فوق لها تأثير تبريد جيد، ثاني أكسيد الكربون عند -20 درجة مئوية نسبة كفاءة الطاقة للتدفئة يمكن أن تصل إلى 2، هو مستقبل كفاءة الطاقة لتكييف الهواء بمضخة الحرارة للسيارات الكهربائية هو الخيار الأفضل.
الجدول: اتجاه تطوير مواد التبريد
مع تطور المركبات الكهربائية وتحسين قيمة نظام الإدارة الحرارية، أصبحت مساحة سوق الإدارة الحرارية للمركبات الكهربائية واسعة.
وقت النشر: ١٦ أكتوبر ٢٠٢٣