Gli autobus a nuova energia (autobus pubblici, autobus passeggeri, autobus turistici, ecc.), in quanto veicoli a esercizio commerciale, possiedono caratteristiche fondamentali quali grande capacità della batteria, disposizione distribuita del pacco batterie, elevati requisiti di ricarica rapida, funzionamento all'aperto in tutte le condizioni e alta capacità di passeggeri.Sistema di gestione termica della batteria (BTMS)Non si tratta semplicemente di un "dispositivo di controllo della temperatura della batteria", ma di un sistema fondamentale che garantisce la sicurezza operativa dell'autobus, la durata della batteria, l'efficienza operativa e la stabilità dell'autonomia. È inoltre un modulo chiave che distingue la gestione termica degli autobus a energia alternativa da quella delle autovetture.
Questo sistema, progettato per le caratteristiche operative delle batterie per autobus (principalmente litio ferro fosfato, con una piccola quantità di litio ternario), utilizza funzioni quali il controllo attivo della temperatura, il recupero del calore di scarto, la regolazione uniforme della temperatura e il controllo della temperatura di ricarica rapida per stabilizzare la temperatura del pacco batterie entro l'intervallo operativo ottimale di 25~35℃. Soddisfa inoltre gli standard di sicurezza obbligatori della norma nazionale "Requisiti di sicurezza per le batterie di alimentazione per veicoli elettrici" (GB 38031), risultando un sistema fondamentale per l'esercizio commerciale degli autobus a energia alternativa.
I. Valore applicativo principale del BTMS per i bus di energia rinnovabile
Rispetto ai veicoli passeggeri,BTMS per veicoli elettrici(autobus) Gli autobus si concentrano maggiormente sull'orientamento operativo, con valori fondamentali incentrati sulla riduzione dei costi operativi, sul miglioramento dell'efficienza operativa e sulla garanzia della sicurezza operativa, piuttosto che sul semplice aumento dell'autonomia. Questa è la differenza fondamentale tra la gestione termica negli autobus e nei veicoli passeggeri:
1. Prevenire l'instabilità termica e garantire la sicurezza operativa del veicolo
I pacchi batteria dei nuovi autobus a energia alternativa hanno in genere capacità comprese tra 100 e 300 kWh e sono composti da decine di moduli batteria collegati in serie e in parallelo. L'esposizione agli agenti atmosferici, i carichi elevati durante la guida in salita e le correnti elevate durante la ricarica rapida possono facilmente causare surriscaldamenti localizzati.sistema di gestione termica della batteriaGrazie al raffreddamento attivo, al monitoraggio della temperatura e agli avvisi di surriscaldamento, si prevengono il rigonfiamento delle batterie, i cortocircuiti e il surriscaldamento, riducendo drasticamente il tasso di incidenti negli autobus (i requisiti di sicurezza per autobus/veicoli passeggeri sono molto più elevati rispetto a quelli per i veicoli passeggeri).
2. Prolungamento del ciclo di vita della batteria e riduzione dei costi operativi di sostituzione
La batteria di alimentazione rappresenta la voce di costo principale degli autobus a energia alternativa (costituendo il 30%-40%) e la durata della batteria del veicolo in esercizio determina direttamente il costo totale del ciclo di vita di un singolo veicolo. Per ogni aumento di 1°C della temperatura, la durata del ciclo di vita di una batteria al litio diminuisce di circa il 2%; la carica e la scarica a basse temperature possono portare a una cristallizzazione irreversibile del litio.gestione termica dei veicoli elettriciGrazie a un controllo preciso della temperatura, è possibile estendere la durata del ciclo di vita delle batterie degli autobus da 3-4 anni (circa 2000 cicli) a 5-6 anni (circa 3000 cicli), riducendo significativamente i costi di sostituzione delle batterie per gli operatori.
L'adattamento alle condizioni di ricarica rapida migliora il ciclo operativo degli autobus. Gli autobus utilizzano spesso una modalità di ricarica rapida di 3-10 minuti (la corrente di ricarica rapida può raggiungere i 300-500 A). La ricarica ad alta corrente genera rapidamente una grande quantità di calore. Se non viene raffreddata in tempo, la batteria attiverà la protezione contro il surriscaldamento e ridurrà la potenza di ricarica, con conseguente allungamento dei tempi di ricarica. La funzione di controllo della temperatura per la ricarica rapida del BTMS consente di mantenere rapidamente la temperatura della batteria entro l'intervallo ottimale, evitando il degrado della potenza di ricarica e garantendo il ritmo operativo "carica e via" degli autobus.
3. La stabilizzazione dell'efficienza di carica e scarica della batteria riduce il degrado dell'autonomia operativa. Gli autobus a energia alternativa operano su percorsi fissi (autobus) o su lunghe distanze (trasporto passeggeri), richiedendo un'elevata stabilità dell'autonomia. Le alte temperature riducono l'efficienza di scarica della batteria, mentre le basse temperature possono causare una riduzione della capacità del 30%-50%. Il BTMS (Battery Thermal Management System) stabilizza l'efficienza di carica/scarica della batteria al di sopra del 90% attraverso il raffreddamento attivo alle alte temperature e il preriscaldamento attivo alle basse temperature, prevenendo perdite di potenza e guasti dovuti a problemi di temperatura della batteria durante il funzionamento.
Il miglioramento dell'uniformità della temperatura del pacco batterie previene il degrado prematuro dei singoli moduli. Nei bus a energia alternativa, i pacchi batterie sono spesso distribuiti (tetto, fiancate del telaio, parte posteriore). I moduli batteria in posizioni diverse sono fortemente influenzati dalla temperatura ambiente (ad esempio, i moduli sul tetto esposti ad alte temperature, i moduli sul telaio a basse temperature), il che può facilmente portare a differenze di temperatura eccessive (>5℃) tra i moduli, causando sovraccarico, scarica eccessiva e degrado prematuro dei singoli moduli. Il BTMS, attraverso la regolazione dell'uniformità della temperatura, controlla la differenza di temperatura tra i moduli all'interno del pacco batterie a **≤3℃**, garantendo la coerenza complessiva del pacco batterie e impedendo che "un singolo modulo comprometta l'intero pacco". 4. Risparmio energetico e riduzione dei consumi, con conseguente riduzione del consumo di energia in esercizio. Un BTMS di alta qualità, combinando il recupero del calore di scarto del motore dell'autobus, del controllo elettronico e del sistema di climatizzazione, sostituisce il tradizionale riscaldamento elettrico PTC (il cui consumo energetico può raggiungere i 10~20 kW), riducendo il consumo energetico per il preriscaldamento della batteria a basse temperature, aumentando l'autonomia dell'autobus del 15%~20% in inverno e riducendo la frequenza di ricarica e i costi di consumo energetico in esercizio.
Data di pubblicazione: 26 gennaio 2026
