L'essència de la gestió tèrmica és com funciona l'aire condicionat: "Flux i intercanvi de calor"
La gestió tèrmica dels vehicles de nova energia és coherent amb el principi de funcionament dels aparells d'aire condicionat domèstics. Tots dos utilitzen el principi del "cicle invers de Carnot" per canviar la forma del refrigerant a través del treball del compressor, intercanviant així calor entre l'aire i el refrigerant per aconseguir refredament i calefacció. L'essència de la gestió tèrmica és el "flux i intercanvi de calor". La gestió tèrmica dels vehicles de nova energia és coherent amb el principi de funcionament dels aparells d'aire condicionat domèstics. Tots dos utilitzen el principi del "cicle invers de Carnot" per canviar la forma del refrigerant a través del treball del compressor, intercanviant així calor entre l'aire i el refrigerant per aconseguir refredament i calefacció. Es divideix principalment en tres circuits: 1) Circuit del motor: principalment per a la dissipació de calor; 2) Circuit de la bateria: requereix un ajust d'alta temperatura, que requereix tant calor com refrigeració; 3) Circuit de la cabina: requereix tant calor com refrigeració (corresponent a la refrigeració i calefacció de l'aire condicionat). El seu mètode de funcionament es pot entendre simplement com la garantia que els components de cada circuit arribin a la temperatura de funcionament adequada. La direcció d'actualització és que els tres circuits estiguin connectats en sèrie i paral·lel entre si per aconseguir l'entrellat i la utilització del fred i la calor. Per exemple, l'aire condicionat de l'automòbil transmet la refrigeració/calor generada a la cabina, que és el "circuit d'aire condicionat" per a la gestió tèrmica; un exemple de la direcció d'actualització: després que el circuit d'aire condicionat i el circuit de la bateria estiguin connectats en sèrie/paral·lel, el circuit d'aire condicionat subministra refrigeració al circuit de la bateria. La calor és una "solució de gestió tèrmica" eficient (estalvi de peces del circuit de la bateria/ús eficient energèticament). L'essència de la gestió tèrmica és gestionar el flux de calor, de manera que la calor flueixi al lloc on "es necessita"; i la millor gestió tèrmica és "estalviadora d'energia i eficient" per aconseguir el flux i l'intercanvi de calor.
La tecnologia per aconseguir aquest procés prové dels refrigeradors d'aire condicionat. El refredament/escalfament dels refrigeradors d'aire condicionat s'aconsegueix mitjançant el principi del "cicle invers de Carnot". En poques paraules, el refrigerant és comprimit pel compressor per escalfar-lo, i després el refrigerant escalfat passa pel condensador i allibera la calor a l'ambient extern. En el procés, el refrigerant exotèrmic torna a la temperatura normal i entra a l'evaporador per expandir-se per reduir encara més la temperatura, i després torna al compressor per iniciar el següent cicle per realitzar l'intercanvi de calor a l'aire, i la vàlvula d'expansió i el compressor són les parts més crítiques en aquest procés. La gestió tèrmica de l'automoció es basa en aquest principi per aconseguir la gestió tèrmica del vehicle mitjançant l'intercanvi de calor o fred del circuit d'aire condicionat a altres circuits.
Els primers vehicles de nova energia tenen circuits de gestió tèrmica independents i baixa eficiència. Els tres circuits (aire condicionat, bateria i motor) del primer sistema de gestió tèrmica funcionaven de manera independent, és a dir, el circuit de l'aire condicionat només era responsable de la refrigeració i la calefacció de la cabina; el circuit de la bateria només era responsable del control de la temperatura de la bateria; i el circuit del motor només era responsable de la refrigeració del motor. Aquest model independent causa problemes com la independència mútua entre components i la baixa eficiència en l'ús de l'energia. Les manifestacions més directes en els vehicles de nova energia són problemes com ara circuits complexos de gestió tèrmica, poca durada de la bateria i augment del pes corporal. Per tant, el camí de desenvolupament de la gestió tèrmica és fer que els tres circuits de bateria, motor i aire condicionat cooperin entre si tant com sigui possible, i aconseguir la interoperabilitat de les peces i l'energia tant com sigui possible per aconseguir un volum de components més petit, un pes més lleuger i una durada de la bateria més llarga.
2. El desenvolupament de la gestió tèrmica és el procés d'integració de components i utilització eficient de l'energia
Reviseu l'historial de desenvolupament de la gestió tèrmica de les tres generacions de vehicles de nova energia i la vàlvula multidireccional és un component necessari per a les actualitzacions de la gestió tèrmica.
El desenvolupament de la gestió tèrmica és el procés d'integració de components i eficiència en l'ús de l'energia. A través de la breu comparació anterior, es pot constatar que, en comparació amb el sistema actual més avançat, el sistema de gestió tèrmica inicial té principalment més sinergia entre els circuits, per tal d'aconseguir la compartició de components i l'ús mutu de l'energia. Observem el desenvolupament de la gestió tèrmica des de la perspectiva dels inversors. No cal entendre els principis de funcionament de tots els components, però una comprensió clara de com funciona cada circuit i l'historial d'evolució dels circuits de gestió tèrmica ens permetrà predir amb més claredat. Determineu la direcció de desenvolupament futur dels circuits de gestió tèrmica i els canvis corresponents en el valor dels components. Per tant, a continuació es revisarà breument l'historial d'evolució dels sistemes de gestió tèrmica per tal que puguem descobrir junts futures oportunitats d'inversió.
La gestió tèrmica dels vehicles de nova energia normalment es construeix mitjançant tres circuits. 1) Circuit d'aire condicionat: el circuit funcional també és el circuit amb el valor més alt en la gestió tèrmica. La seva funció principal és ajustar la temperatura de la cabina i coordinar-se amb altres circuits en paral·lel. Normalment proporciona calor amb el principi de PTC (Escalfador de refrigerant PTC/Escalfador d'aire PTC) o bomba de calor i proporciona refrigeració mitjançant el principi de l'aire condicionat; 2) Circuit de bateria: s'utilitza principalment per controlar la temperatura de funcionament de la bateria perquè la bateria sempre mantingui la millor temperatura de funcionament, de manera que aquest circuit necessita calor i refrigeració alhora segons les diferents situacions; 3) Circuit de motor: el motor generarà calor quan funciona i el seu rang de temperatura de funcionament és ampli. Per tant, el circuit només requereix demanda de refrigeració. Observem l'evolució de la integració i l'eficiència del sistema comparant els canvis de gestió tèrmica dels principals models de Tesla, del Model S al Model Y. En general, el sistema de gestió tèrmica de primera generació: la bateria es refreda per aire o per líquid, l'aire condicionat s'escalfa mitjançant PTC i el sistema d'accionament elèctric es refreda per líquid. Els tres circuits es mantenen bàsicament en paral·lel i funcionen independentment els uns dels altres; el sistema de gestió tèrmica de segona generació: refrigeració líquida de la bateria, calefacció PTC, refrigeració líquida per control elèctric del motor, ús de la calor residual del motor elèctric, aprofundiment de la connexió en sèrie entre sistemes, integració de components; Sistema de gestió tèrmica de tercera generació: calefacció per aire condicionat amb bomba de calor, calefacció per a la parada del motor. L'aplicació de la tecnologia s'aprofundeix, els sistemes estan connectats en sèrie i el circuit és complex i encara més integrat. Creiem que l'essència del desenvolupament de la gestió tèrmica dels vehicles de nova energia és: basar-se en el flux i l'intercanvi de calor de la tecnologia de l'aire condicionat, per 1) evitar danys tèrmics; 2) millorar l'eficiència energètica; 3) reutilitzar les peces per aconseguir una reducció de volum i pes.
Data de publicació: 12 de maig de 2023
