D'Essenz vum thermesche Management ass wéi d'Klimaanlag funktionéiert: "Hëtztfloss an -austausch"
D'Wärmemanagement vun neien Energieautoen entsprécht dem Aarbechtsprinzip vun den Hausklimaanlagen. Béid benotzen de Prinzip vum "ëmgedréinte Carnot-Zyklus", fir d'Form vum Kältemëttel duerch d'Aarbecht vum Kompressor z'änneren, wouduerch Hëtzt tëscht der Loft an dem Kältemëttel ausgetauscht gëtt, fir Ofkillung an Heizung z'erreechen. D'Essenz vum Wärmemanagement ass "Hëtztfloss an -austausch". D'Wärmemanagement vun neien Energieautoen entsprécht dem Aarbechtsprinzip vun den Hausklimaanlagen. Béid benotzen de Prinzip vum "ëmgedréinte Carnot-Zyklus", fir d'Form vum Kältemëttel duerch d'Aarbecht vum Kompressor z'änneren, wouduerch Hëtzt tëscht der Loft an dem Kältemëttel ausgetauscht gëtt, fir Ofkillung an Heizung z'erreechen. Et ass haaptsächlech an dräi Circuiten opgedeelt: 1) Motorkrees: haaptsächlech fir Hëtztofleedung; 2) Batteriekrees: erfuerdert eng héich Temperaturanpassung, déi souwuel Hëtzt wéi och Ofkillung erfuerdert; 3) Cockpitkrees: erfuerdert souwuel Hëtzt wéi och Ofkillung (entsprécht der Ofkillung an der Heizung vun der Klimaanlag). Seng Aarbechtsmethod kann einfach als sécherzestellen verstanen ginn, datt d'Komponente vun all Circuit déi entspriechend Aarbechtstemperatur erreechen. D'Upgrade-Richtung ass, datt déi dräi Circuiten a Serie a parallel zuenee verbonne sinn, fir d'Verweewung an d'Notzung vu Keelt an Hëtzt ze realiséieren. Zum Beispill iwwerdroe d'Klimaanlag vun engem Auto d'generéiert Ofkillung/Hëtzt an d'Kabinn, déi de "Klimaanlagskrees" fir d'Thermomanagement ass; e Beispill vun der Upgrade-Richtung: nodeems de Klimaanlagskrees an de Batteriekrees a Serie/Parallel ugeschloss sinn, liwwert de Klimaanlagskrees de Batteriekrees mat Ofkillung/Hëtzt ass eng effizient "Thermomanagementléisung" (Spuerung vun Deeler vum Batteriekrees/Energieeffizient Notzung). D'Essenz vum Thermomanagement ass et, de Floss vun der Hëtzt ze verwalten, sou datt d'Hëtzt op déi Plaz fléisst, wou "se" gebraucht gëtt; an de beschten Thermomanagement ass "energiespuerend an effizient", fir de Floss an den Austausch vun der Hëtzt ze realiséieren.
D'Technologie fir dëse Prozess z'erreechen kënnt vu Klimaanlagen-Kühlschränke. D'Ofkillung/Heizung vu Klimaanlagen-Kühlschränke gëtt duerch de Prinzip vum "ëmgedréinte Carnot-Zyklus" erreecht. Einfach ausgedréckt gëtt de Kältemëttel vum Kompressor kompriméiert fir en ze waarm ze maachen, an dann geet de gehëtzte Kältemëttel duerch de Kondensator a gëtt d'Hëtzt un d'Ëmwelt of. Dobäi erreecht de exotherme Kältemëttel seng normal Temperatur an den Verdampfer fir sech auszedehnen fir d'Temperatur weider ze reduzéieren, an da geet en zréck an de Kompressor fir den nächste Zyklus ze starten fir den Hëtztaustausch an der Loft ze realiséieren, an den Expansiounsventil an de Kompressor sinn déi wichtegst Deeler vun dësem Prozess. D'Thermomanagement am Automobilberäich baséiert op dësem Prinzip fir d'Thermomanagement am Gefier z'erreechen andeems Hëtzt oder Keelt vum Klimaanlagkrees op aner Kreesleef ausgetauscht gëtt.
Fréi nei Energieautoen haten onofhängeg Wärmemanagementschaltkreesser a geréng Effizienz. Déi dräi Schaltkreesser (Klimaanlag, Batterie a Motor) vum fréien Wärmemanagementsystem hunn onofhängeg funktionéiert, dat heescht, de Klimaanlagschaltkrees war nëmme fir d'Ofkillung an d'Heizung vum Cockpit verantwortlech; de Batterieschaltkrees war nëmme fir d'Temperaturregelung vun der Batterie verantwortlech; an de Motorschaltkrees war nëmme fir d'Ofkillung vum Motor verantwortlech. Dëst onofhängegt Modell verursaacht Problemer wéi géigesäiteg Onofhängegkeet tëscht Komponenten an eng niddreg Energienotzungseffizienz. Déi direktst Manifestatioune bei neien Energieautoen sinn Problemer wéi komplex Wärmemanagementschaltkreesser, eng schlecht Batterielaufzäit an e erhéicht Kierpergewiicht. Dofir ass den Entwécklungswee vum Wärmemanagement, déi dräi Schaltkreesser vun der Batterie, dem Motor an der Klimaanlag sou vill wéi méiglech matenee zesummenzeschaffen, an d'Interoperabilitéit vun Deeler an Energie sou vill wéi méiglech ze realiséieren, fir e méi klengt Komponentvolumen, e méi liicht Gewiicht an eng méi laang Batterielaufzäit z'erreechen.
2. D'Entwécklung vum thermesche Management ass de Prozess vun der Komponentenintegratioun an der energieeffizienter Notzung
Iwwerpréift d'Entwécklungsgeschicht vum Wärmemanagement vun den dräi Generatioune vun neien Energiefahrzeugen, an de Méiweeventil ass eng néideg Komponent fir Verbesserunge vum Wärmemanagement.
D'Entwécklung vum Thermomanagement ass de Prozess vun der Komponentenintegratioun an der Energieeffizienz. Duerch de kuerze Verglach uewen kann een feststellen, datt am Verglach mam aktuell fortgeschrattsten System den initialen Thermomanagementsystem haaptsächlech méi Synergien tëscht de Circuiten huet, fir d'Deele vu Komponenten an déi géigesäiteg Notzung vun Energie z'erreechen. Mir kucken d'Entwécklung vum Thermomanagement aus der Perspektiv vun Investisseuren un. Mir brauchen net d'Funktiounsprinzipie vun alle Komponenten ze verstoen, awer e kloert Verständnis vun der Funktiounsweis vun all Circuit an der Evolutiounsgeschicht vun den Thermomanagementcircuiten erlaabt eis, méi kloer Prognosen ze maachen. Bestëmmt déi zukünfteg Entwécklungsrichtung vun den Thermomanagementcircuiten an déi entspriechend Ännerungen am Wäert vun de Komponenten. Dofir gëtt am Folgenden kuerz d'Evolutiounsgeschicht vun den Thermomanagementsystemer iwwerpréift, fir datt mir zesummen zukünfteg Investitiounsméiglechkeeten entdecken kënnen.
D'Wärmemanagement vun neien Energieautoen ass normalerweis aus dräi Schaltkreesser opgebaut. 1) Klimaanlageschaltkrees: De funktionelle Schaltkrees ass och de Schaltkrees mat dem héchste Wäert am Beräich vun der Wärmemanagement. Seng Haaptfunktioun ass d'Temperatur vun der Kabinn unzepassen a parallel mat anere Schaltkreesser ze koordinéieren. Et liwwert normalerweis Hëtzt mam Prinzip vum PTC (PTC-Kühlmittelheizung/PTC Loftheizung) oder Wärmepompel a suergt fir Ofkillung iwwer de Prinzip vun der Klimaanlag; 2) Batteriekrees: Et gëtt haaptsächlech benotzt fir d'Betribstemperatur vun der Batterie ze kontrolléieren, sou datt d'Batterie ëmmer déi bescht Betribstemperatur hält, dofir brauch dëse Krees gläichzäiteg Hëtzt a Killung jee no verschiddene Situatiounen; 3) Motorkrees: De Motor generéiert Hëtzt wann e funktionéiert, a säi Betribstemperaturberäich ass breet. De Krees brauch dofir nëmmen de Killbedarf. Mir observéieren d'Entwécklung vun der Systemintegratioun an der Effizienz andeems mir d'Ännerungen am Wärmemanagement vun den Haaptmodeller vun Tesla, Model S bis Model Y, vergläichen. Am Allgemengen, den Wärmemanagementsystem vun der éischter Generatioun: d'Batterie ass loftgekillt oder flësseggekillt, d'Klimaanlag gëtt duerch PTC gehëtzt, an den elektreschen Undriffssystem ass flësseggekillt. Déi dräi Kreesleef ginn am Fong parallel gehalen a lafen onofhängeg vuneneen; den Wärmemanagementsystem vun der zweeter Generatioun: Flëssegkeetskühlung vun der Batterie, PTC-Heizung, Flëssegkeetskühlung vun der elektrescher Kontroll vum Motor, Notzung vun der Offallwärmeausnotzung vum Elektromotor, Verdéiwung vun der Serienverbindung tëscht Systemer, Integratioun vu Komponenten; Wärmemanagementsystem vun der drëtter Generatioun: Wärmepompel-Klimaanlagheizung, Motorstallheizung. D'Uwendung vun der Technologie verdéift sech, d'Systemer sinn a Serien ugeschloss, an de Circuit ass komplex an nach méi staark integréiert. Mir gleewen, datt d'Essenz vun der Entwécklung vum Wärmemanagement vun neien Energiefahrzeugen ass: baséiert op dem Wärmefloss an dem Austausch vun der Klimaanlagtechnologie, fir 1) thermesche Schued ze vermeiden; 2) d'Energieeffizienz ze verbesseren; 3) Deeler nei ze benotzen fir Volumen- a Gewiichtsreduktioun z'erreechen.
Zäitpunkt vun der Verëffentlechung: 12. Mee 2023
