Esența managementului termic constă în modul în care funcționează aerul condiționat: „Fluxul și schimbul de căldură”
Managementul termic al vehiculelor cu energie nouă este în concordanță cu principiul de funcționare al aparatelor de aer condiționat de uz casnic. Ambele utilizează principiul „ciclului Carnot invers” pentru a schimba forma agentului frigorific prin lucrul compresorului, schimbând astfel căldură între aer și agent frigorific pentru a realiza răcirea și încălzirea. Esența managementului termic este „fluxul și schimbul de căldură”. Managementul termic al vehiculelor cu energie nouă este în concordanță cu principiul de funcționare al aparatelor de aer condiționat de uz casnic. Ambele utilizează principiul „ciclului Carnot invers” pentru a schimba forma agentului frigorific prin lucrul compresorului, schimbând astfel căldură între aer și agent frigorific pentru a realiza răcirea și încălzirea. Acesta este împărțit în principal în trei circuite: 1) Circuitul motorului: în principal pentru disiparea căldurii; 2) Circuitul bateriei: necesită reglarea temperaturii ridicate, care necesită atât căldură, cât și răcire; 3) Circuitul cabinei de pilotaj: necesită atât căldură, cât și răcire (corespunzătoare răcirii și încălzirii aerului condiționat). Metoda sa de funcționare poate fi înțeleasă simplu ca asigurând că componentele fiecărui circuit ating temperatura de funcționare corespunzătoare. Direcția de modernizare este aceea că cele trei circuite sunt conectate în serie și paralel unul cu celălalt pentru a realiza interconectarea și utilizarea frigului și căldurii. De exemplu, aparatul de aer condiționat al automobilului transmite răcirea/căldura generată către cabină, care este „circuitul de aer condiționat” pentru managementul termic; un exemplu al direcției de modernizare: după ce circuitul de aer condiționat și circuitul bateriei sunt conectate în serie/paralel, circuitul de aer condiționat alimentează circuitul bateriei cu răcire/ Căldura este o „soluție eficientă de management termic” (economisirea pieselor circuitului bateriei/utilizarea eficientă din punct de vedere energetic). Esența managementului termic este de a gestiona fluxul de căldură, astfel încât căldura să curgă acolo unde „este” necesară; iar cel mai bun management termic este „economic și eficient” pentru a realiza fluxul și schimbul de căldură.
Tehnologia necesară pentru realizarea acestui proces provine de la frigiderele cu aer condiționat. Răcirea/încălzirea frigiderelor cu aer condiționat se realizează prin principiul „ciclului Carnot invers”. Simplu spus, agentul frigorific este comprimat de compresor pentru a-l încălzi, iar apoi agentul frigorific încălzit trece prin condensator și eliberează căldura în mediul extern. În acest proces, agentul frigorific exoterm revine la temperatura normală și intră în evaporator pentru a se expanda și a reduce temperatura în continuare, apoi se întoarce la compresor pentru a începe următorul ciclu și a realiza schimbul de căldură în aer, iar supapa de expansiune și compresorul sunt cele mai importante părți ale acestui proces. Managementul termic auto se bazează pe acest principiu pentru a realiza managementul termic al vehiculului prin schimbul de căldură sau frig de la circuitul de aer condiționat către alte circuite.
Vehiculele cu energie nouă timpurie aveau circuite independente de gestionare termică și eficiență scăzută. Cele trei circuite (aer condiționat, baterie și motor) ale sistemului de gestionare termică timpuriu funcționau independent, adică circuitul aerului condiționat era responsabil doar pentru răcirea și încălzirea cabinei de pilotaj; circuitul bateriei era responsabil doar pentru controlul temperaturii bateriei; iar circuitul motorului era responsabil doar pentru răcirea motorului. Acest model independent cauzează probleme precum independența reciprocă între componente și eficiență scăzută a utilizării energiei. Cele mai directe manifestări în vehiculele cu energie nouă sunt probleme precum circuite complexe de gestionare termică, durată de viață slabă a bateriei și creșterea greutății caroseriei. Prin urmare, calea de dezvoltare a managementului termic este de a face ca cele trei circuite (baterie, motor și aer condiționat) să coopereze între ele cât mai mult posibil și de a realiza interoperabilitatea pieselor și a energiei cât mai mult posibil pentru a obține un volum mai mic al componentelor, o greutate mai mică și un kilometraj mai lung al bateriei.
2. Dezvoltarea managementului termic este procesul de integrare a componentelor și utilizare eficientă a energiei
Revizuirea istoricului dezvoltării managementului termic al celor trei generații de vehicule cu energie nouă, iar supapa multi-căi este o componentă necesară pentru modernizarea managementului termic.
Dezvoltarea managementului termic este procesul de integrare a componentelor și eficiență în utilizarea energiei. Prin scurta comparație de mai sus, se poate constata că, în comparație cu cel mai avansat sistem actual, sistemul inițial de management termic are în principal mai multă sinergie între circuite, astfel încât să se realizeze partajarea componentelor și utilizarea reciprocă a energiei. Privim dezvoltarea managementului termic din perspectiva investitorilor. Nu trebuie să înțelegem principiile de funcționare ale tuturor componentelor, dar o înțelegere clară a modului în care funcționează fiecare circuit și istoricul evoluției circuitelor de management termic ne va permite să facem previziuni mai clare. Determinăm direcția viitoare de dezvoltare a circuitelor de management termic și modificările corespunzătoare ale valorii componentelor. Prin urmare, în continuare vom trece pe scurt istoricul evoluției sistemelor de management termic, astfel încât să putem descoperi împreună oportunități de investiții viitoare.
Managementul termic al vehiculelor cu energie nouă este de obicei construit prin trei circuite. 1) Circuitul de aer condiționat: Circuitul funcțional este, de asemenea, circuitul cu cea mai mare valoare în managementul termic. Funcția sa principală este de a regla temperatura cabinei și de a coordona cu alte circuite în paralel. De obicei, furnizează căldură pe principiul PTC (Încălzitor de lichid de răcire PTC/Încălzitor de aer PTC) sau pompă de căldură și asigură răcire prin principiul aerului condiționat; 2) Circuitul bateriei: Este utilizat în principal pentru a controla temperatura de funcționare a bateriei, astfel încât bateria să mențină întotdeauna cea mai bună temperatură de funcționare, astfel încât acest circuit necesită căldură și răcire în același timp, în funcție de diferite situații; 3) Circuitul motorului: Motorul va genera căldură atunci când funcționează, iar intervalul său de temperatură de funcționare este larg. Prin urmare, circuitul necesită doar cerere de răcire. Observăm evoluția integrării și eficienței sistemului comparând schimbările de management termic ale principalelor modele Tesla, de la Model S la Model Y. Per total, sistemul de management termic de primă generație: bateria este răcită cu aer sau cu lichid, aparatul de aer condiționat este încălzit prin PTC, iar sistemul de acționare electrică este răcit cu lichid. Cele trei circuite sunt practic menținute în paralel și funcționează independent unul de celălalt; sistemul de management termic de a doua generație: răcire cu lichid a bateriei, încălzire PTC, răcire cu lichid pentru controlul electric al motorului, utilizarea căldurii reziduale a motorului electric, aprofundarea conexiunii în serie între sisteme, integrarea componentelor; Sistem de management termic de a treia generație: încălzire cu pompă de căldură pentru aer condiționat, încălzire pentru blocarea motorului. Aplicarea tehnologiei se aprofundează, sistemele sunt conectate în serie, iar circuitul este complex și, în plus, extrem de integrat. Credem că esența dezvoltării managementului termic al vehiculelor cu energie nouă este: bazată pe fluxul și schimbul de căldură al tehnologiei de aer condiționat, pentru a 1) evita deteriorarea termică; 2) îmbunătăți eficiența energetică; 3) reutiliza piesele pentru a obține reducerea volumului și a greutății.
Data publicării: 12 mai 2023
