Суть термоменеджменту полягає в тому, як працює кондиціонування повітря: «Тепловий потік і обмін»
Термічний менеджмент транспортних засобів на нових джерелах енергії відповідає принципу роботи побутових кондиціонерів. Обидва використовують принцип "зворотного циклу Карно" для зміни форми холодоагенту під час роботи компресора, тим самим обмінюючись теплом між повітрям і холодоагентом для досягнення охолодження та нагрівання. Суть теплового менеджменту полягає в "тепловому потоці та обміні". Термічний менеджмент транспортних засобів на нових джерелах енергії відповідає принципу роботи побутових кондиціонерів. Обидва використовують принцип "зворотного циклу Карно" для зміни форми холодоагенту під час роботи компресора, тим самим обмінюючись теплом між повітрям і холодоагентом для досягнення охолодження та нагрівання. Він в основному поділяється на три контури: 1) контур двигуна: в основному для розсіювання тепла; 2) контур акумулятора: вимагає регулювання високої температури, що вимагає як нагрівання, так і охолодження; 3) контур кабіни пілота: вимагає як нагрівання, так і охолодження (відповідно охолодженню та нагріванню кондиціонера). Його метод роботи можна просто зрозуміти як забезпечення досягнення компонентами кожного контуру відповідної робочої температури. Напрямок модернізації полягає в тому, що три контури з'єднані послідовно та паралельно один одному для реалізації взаємопереплетення та використання холоду та тепла. Наприклад, автомобільний кондиціонер передає охолодження/тепло, що генерується, в салон, що є «контуром кондиціонування повітря» для терморегуляції; приклад напрямку модернізації: після послідовного/паралельного з'єднання контуру кондиціонування повітря та контуру акумулятора, контур кондиціонування повітря забезпечує контур акумулятора охолодженням/теплом – це ефективне «рішення для терморегуляції» (економія деталей контуру акумулятора/енергоефективне використання). Суть терморегуляції полягає в управлінні потоком тепла, щоб тепло надходило туди, де «воно» потрібно; а найкраще терморегуляція є «енергозберігаючою та ефективною» для реалізації потоку та теплообміну.
Технологія для досягнення цього процесу походить з кондиціонерів-холодильників. Охолодження/нагрівання кондиціонерів-холодильників досягається за принципом "зворотного циклу Карно". Простіше кажучи, холодоагент стискається компресором, щоб нагріти його, а потім нагрітий холодоагент проходить через конденсатор і віддає тепло зовнішньому середовищу. У процесі екзотермічний холодоагент нагріється до нормальної температури та потрапляє у випарник, де розширюється, що ще більше знижує температуру, а потім повертається до компресора, щоб розпочати наступний цикл теплообміну в повітрі, і розширювальний клапан і компресор є найважливішими частинами цього процесу. Автомобільне терморегулювання базується на цьому принципі для досягнення терморегулювання транспортного засобу шляхом обміну тепла або холоду з контуру кондиціонування повітря в інші контури.
Ранні транспортні засоби на нових джерелах енергії мали незалежні схеми терморегулювання та низьку ефективність. Три схеми (кондиціонер, акумулятор та двигун) ранньої системи терморегулювання працювали незалежно, тобто схема кондиціонера відповідала лише за охолодження та обігрів кабіни; схема акумулятора відповідала лише за контроль температури акумулятора; а схема двигуна відповідала лише за охолодження двигуна. Ця незалежна модель спричиняє такі проблеми, як взаємна незалежність між компонентами та низька ефективність використання енергії. Найбільш прямими проявами в транспортних засобах на нових джерелах енергії є такі проблеми, як складні схеми терморегулювання, низький термін служби акумулятора та збільшення ваги кузова. Тому шлях розвитку терморегулювання полягає в тому, щоб максимально змусити три схеми: акумулятор, двигун та кондиціонер взаємодіяти один з одним, а також максимально реалізувати сумісність деталей та енергії для досягнення меншого об'єму компонентів, меншої ваги та довшого терміну служби акумулятора.
2. Розробка теплового менеджменту – це процес інтеграції компонентів та енергоефективного використання.
Розгляньте історію розвитку терморегуляції трьох поколінь транспортних засобів на нових джерелах енергії, а також багатоходовий клапан як необхідний компонент для модернізації терморегуляції.
Розвиток теплового менеджменту – це процес інтеграції компонентів та ефективності використання енергії. Завдяки короткому порівнянню вище можна побачити, що порівняно з найсучаснішою системою, початкова система теплового менеджменту має переважно більшу синергію між схемами, що дозволяє досягти спільного використання компонентів та взаємного використання енергії. Ми розглядаємо розвиток теплового менеджменту з точки зору інвесторів. Нам не потрібно розуміти принципи роботи всіх компонентів, але чітке розуміння того, як працює кожна схема, та історії розвитку схем теплового менеджменту дозволить нам робити більш чіткі прогнози. Визначимо майбутній напрямок розвитку схем теплового менеджменту та відповідні зміни у вартості компонентів. Тому нижче буде коротко розглянуто історію розвитку систем теплового менеджменту, щоб ми могли разом виявити майбутні інвестиційні можливості.
Термічний менеджмент транспортних засобів на нових джерелах енергії зазвичай побудований за допомогою трьох контурів. 1) Контур кондиціонування повітря: Функціональний контур також є контуром з найвищим значенням в тепловому менеджменті. Його основна функція полягає в регулюванні температури салону та координації з іншими контурами паралельно. Зазвичай він забезпечує тепло за принципом PTC (Підігрівач охолоджувальної рідини PTC/Повітряний нагрівач PTC) або тепловий насос і забезпечує охолодження за принципом кондиціонування повітря; 2) Схема акумулятора: Вона в основному використовується для контролю робочої температури акумулятора, щоб акумулятор завжди підтримував найкращу робочу температуру, тому ця схема потребує одночасного нагрівання та охолодження залежно від різних ситуацій; 3) Схема двигуна: Двигун генеруватиме тепло під час роботи, і його робочий діапазон температур широкий. Тому схема потребує лише охолодження. Ми спостерігаємо за еволюцією системної інтеграції та ефективності, порівнюючи зміни в управлінні температурою основних моделей Tesla, Model S та Model Y. Загалом, система управління температурою першого покоління: акумулятор охолоджується повітрям або рідиною, кондиціонер нагрівається за допомогою PTC, а система електроприводу має рідинне охолодження. Три схеми в основному працюють паралельно та незалежно одна від одної; система управління температурою другого покоління: рідинне охолодження акумулятора, нагрівання за допомогою PTC, рідинне охолодження електричного керування двигуном, використання відпрацьованого тепла електродвигуна, поглиблення послідовного з'єднання між системами, інтеграція компонентів; Система теплового управління третього покоління: обігрів кондиціонера тепловим насосом, обігрів глушника двигуна. Застосування технології поглиблюється, системи з'єднуються послідовно, а схема стає складною та високоінтегрованою. Ми вважаємо, що суть розробки теплового управління для транспортних засобів на нових джерелах енергії полягає в наступному: на основі теплового потоку та обміну технологією кондиціонування повітря: 1) уникнення теплових пошкоджень; 2) підвищення енергоефективності; 3) повторне використання деталей для досягнення зменшення об'єму та ваги.
Час публікації: 12 травня 2023 р.
