در خودروهای برقی، سیستم مدیریت حرارتی (Thermal Management System) نقشی حیاتی در عملکرد، ایمنی و دوام اجزای اصلی دارد. برخلاف خودروهای مجهز به موتورهای درون‌سوز، گرمای تولیدشده در خودروهای الکتریکی از منابعی چون باتری، موتور الکتریکی و سامانه‌های الکترونیکی توان ناشی می‌شود. برای کنترل دقیق این حرارت، از کولانت (Coolant) یا مایع خنک‌کننده استفاده می‌گردد.

ترکیب و ویژگی‌های کولانت

مایع خنک‌کننده مورد استفاده در خودروهای برقی معمولا شامل مخلوطی از آب دی‌یونیزه و اتیلن گلایکول (Ethylene Glycol) یا پروپیلن گلایکول (Propylene Glycol) است.

ویژگی‌های اصلی این ترکیب عبارتند از:

• کاهش نقطه انجماد تا حدود °C 37– در نسبت 50/50

• افزایش نقطه جوش تا حدود °C 107

• انتقال حرارت مؤثر در گستره وسیعی از دما

• مقاومت الکتریکی بالا برای جلوگیری از اتصال کوتاه در صورت نشت

• دارا بودن افزودنی‌هایی نظیر بازدارنده خوردگی، ضدکف و پایدارکننده‌های شیمیایی

​

اجزایی از خودروی برقی که کولانت در آنها کاربرد دارد

1.  سیستم خنک‌کاری باتری (Battery Cooling System)

• مهم‌ترین بخش استفاده از کولانت در خودروهای برقی است.

• باتری‌های لیتیوم-یونی در هنگام شارژ و تخلیه، گرما تولید می‌کنند.

• افزایش دما می‌تواند باعث کاهش عمر باتری، افت عملکرد و حتی خطر آتش‌سوزی شود.

• کولانت در مسیرهایی بین سلول‌های باتری یا زیر پک باتری گردش می‌کند تا حرارت را منتقل کند.

• در برخی خودروها، کولانت در یک پلیت حرارتی (Cooling Plate) جریان دارد که با سلول‌ها تماس غیرمستقیم دارد.

        برخی خودروها از خنک‌سازی مایع-مستقیم (Liquid Cooling) و برخی از خنک‌سازی غیرمستقیم یا با هوای خنک استفاده می‌کنند.

2.  خنک‌کاری موتور الکتریکی (Electric Motor Cooling)

• موتورهای الکتریکی نیز هنگام کار حرارت تولید می‌کنند، مخصوصاً در بار بالا.

• کولانت در اطراف استاتور و در برخی طراحی‌ها حتی درون شفت یا روتور گردش دارد.

• کنترل دقیق دمای موتور باعث افزایش بازدهی و کاهش افت توان می‌شود.

3.  خنک‌کاری اینورتر و سیستم الکترونیکی قدرت (Inverter & Power Electronics)

• اینورترها جریان مستقیم (DC) باتری را به جریان متناوب (AC) موتور تبدیل می‌کنند.

• ترانزیستورهای قدرت (مانند IGBT یا SiC MOSFET) در حین سوئیچینگ گرما تولید می‌کنند.

• کولانت گرمای این قطعات را از طریق پلیت‌های خنک‌کننده دفع می‌کند.

4. خنک‌کاری شارژر (On-board Charger)

• هنگام شارژ سریع یا ولتاژ بالا، شارژر داخلی خودرو نیز حرارت زیادی تولید می‌کند.

• کولانت مشترک یا مجزا برای کنترل دمای آن استفاده می‌شود.

5. سیستم تهویه مطبوع (HVAC Integration)

• در بسیاری از خودروهای برقی، سیستم کولانت باتری و سیستم تهویه کابین به‌صورت یکپارچه طراحی شده‌اند.

• در زمستان، گرمای کولانت برای گرم کردن کابین (از طریق پمپ حرارتی) استفاده می‌شود.

• در تابستان، سیستم تهویه ممکن است دمای کولانت را کاهش دهد تا باتری را خنک کند.

انواع کولانت خودروهای برقی سواری

آپدیت شده در 26 مهر 1404