Thelbi i menaxhimit termik është mënyra se si funksionon kondicioneri: "Rrjedha dhe shkëmbimi i nxehtësisë"
Menaxhimi termik i automjeteve me energji të re është në përputhje me parimin e punës së kondicionerëve shtëpiakë. Të dy përdorin parimin e "ciklit të kundërt Carnot" për të ndryshuar formën e ftohësit përmes punës së kompresorit, duke shkëmbyer kështu nxehtësi midis ajrit dhe ftohësit për të arritur ftohjen dhe ngrohjen. Thelbi i menaxhimit termik është "rrjedhja dhe shkëmbimi i nxehtësisë". Menaxhimi termik i automjeteve me energji të re është në përputhje me parimin e punës së kondicionerëve shtëpiakë. Të dy përdorin parimin e "ciklit të kundërt Carnot" për të ndryshuar formën e ftohësit përmes punës së kompresorit, duke shkëmbyer kështu nxehtësi midis ajrit dhe ftohësit për të arritur ftohjen dhe ngrohjen. Ai ndahet kryesisht në tre qarqe: 1) Qarku i motorrit: kryesisht për shpërndarjen e nxehtësisë; 2) Qarku i baterisë: kërkon rregullim të temperaturës së lartë, i cili kërkon si nxehtësi ashtu edhe ftohje; 3) Qarku i kabinës: kërkon si nxehtësi ashtu edhe ftohje (që korrespondon me ftohjen dhe ngrohjen e ajrit të kondicionuar). Metoda e tij e punës mund të kuptohet thjesht si sigurimi që komponentët e secilit qark të arrijnë temperaturën e duhur të punës. Drejtimi i përmirësimit është që të tre qarqet janë të lidhura në seri dhe paralel me njëri-tjetrin për të realizuar ndërthurjen dhe shfrytëzimin e të ftohtit dhe të nxehtësisë. Për shembull, kondicioneri i automobilit transmeton ftohjen/nxehtësinë e gjeneruar në kabinë, e cila është "qarku i ajrit të kondicionuar" për menaxhimin termik; një shembull i drejtimit të përmirësimit: pasi qarku i ajrit të kondicionuar dhe qarku i baterisë të jenë të lidhura në seri/paralel, qarku i ajrit të kondicionuar furnizon qarkun e baterisë me ftohje. Nxehtësia është një "zgjidhje efikase e menaxhimit termik" (duke kursyer pjesë të qarkut të baterisë/përdorim me efikasitet energjetik). Thelbi i menaxhimit termik është të menaxhojë rrjedhën e nxehtësisë, në mënyrë që nxehtësia të rrjedhë në vendin ku "është" e nevojshme; dhe menaxhimi më i mirë termik është "kursyes i energjisë dhe efikas" për të realizuar rrjedhën dhe shkëmbimin e nxehtësisë.
Teknologjia për të arritur këtë proces vjen nga frigoriferët me ajër të kondicionuar. Ftohja/ngrohja e frigoriferëve me ajër të kondicionuar arrihet nëpërmjet parimit të "ciklit të kundërt Carnot". Thënë thjesht, ftohësi kompresohet nga kompresori për ta ngrohur, dhe më pas ftohësi i ngrohur kalon nëpër kondensator dhe e liron nxehtësinë në mjedisin e jashtëm. Në këtë proces, ftohësi ekzotermik kthehet në temperaturë normale dhe hyn në avullues për t'u zgjeruar për të ulur më tej temperaturën, dhe më pas kthehet në kompresor për të filluar ciklin tjetër për të realizuar shkëmbimin e nxehtësisë në ajër, dhe valvula e zgjerimit dhe kompresori janë pjesët më kritike në këtë proces. Menaxhimi termik i automobilave bazohet në këtë parim për të arritur menaxhimin termik të automjetit duke shkëmbyer nxehtësi ose të ftohtë nga qarku i ajrit të kondicionuar në qarqe të tjera.
Automjetet e hershme të energjisë së re kanë qarqe të pavarura të menaxhimit termik dhe efikasitet të ulët. Tre qarqet (kondicioneri, bateria dhe motori) të sistemit të hershëm të menaxhimit termik funksiononin në mënyrë të pavarur, domethënë, qarku i kondicionerit ishte përgjegjës vetëm për ftohjen dhe ngrohjen e kabinës; qarku i baterisë ishte përgjegjës vetëm për kontrollin e temperaturës së baterisë; dhe qarku i motorit ishte përgjegjës vetëm për ftohjen e motorit. Ky model i pavarur shkakton probleme të tilla si pavarësia reciproke midis komponentëve dhe efikasiteti i ulët i shfrytëzimit të energjisë. Manifestimet më të drejtpërdrejta në automjetet e energjisë së re janë probleme të tilla si qarqet komplekse të menaxhimit termik, jetëgjatësia e dobët e baterisë dhe pesha e shtuar e trupit. Prandaj, rruga e zhvillimit të menaxhimit termik është që tre qarqet e baterisë, motorit dhe kondicionerit të bashkëpunojnë me njëri-tjetrin sa më shumë që të jetë e mundur, dhe të realizojnë ndërveprimin e pjesëve dhe energjisë sa më shumë që të jetë e mundur për të arritur vëllim më të vogël të komponentëve, peshë më të lehtë dhe jetëgjatësi më të madhe të baterisë.
2. Zhvillimi i menaxhimit termik është procesi i integrimit të komponentëve dhe shfrytëzimit efikas të energjisë
Rishikoni historinë e zhvillimit të menaxhimit termik të tre brezave të automjeteve me energji të re, dhe valvula shumëkahëshe është një komponent i domosdoshëm për përmirësimet e menaxhimit termik.
Zhvillimi i menaxhimit termik është procesi i integrimit të komponentëve dhe efikasitetit të shfrytëzimit të energjisë. Nëpërmjet krahasimit të shkurtër më sipër, mund të konstatohet se krahasuar me sistemin aktual më të përparuar, sistemi fillestar i menaxhimit termik kryesisht ka më shumë sinergji midis qarqeve, në mënyrë që të arrihet ndarja e komponentëve dhe shfrytëzimi i ndërsjellë i energjisë. Ne e shikojmë zhvillimin e menaxhimit termik nga perspektiva e investitorëve. Nuk kemi nevojë të kuptojmë parimet e punës së të gjithë komponentëve, por një kuptim i qartë se si funksionon secili qark dhe historia e evolucionit të qarqeve të menaxhimit termik do të na lejojë të parashikojmë më qartë. Përcaktoni drejtimin e zhvillimit të ardhshëm të qarqeve të menaxhimit termik dhe ndryshimet përkatëse në vlerën e komponentëve. Prandaj, më poshtë do të shqyrtojmë shkurtimisht historinë e evolucionit të sistemeve të menaxhimit termik në mënyrë që të mund të zbulojmë së bashku mundësitë e ardhshme të investimit.
Menaxhimi termik i automjeteve me energji të re zakonisht ndërtohet nga tre qarqe. 1) Qarku i ajrit të kondicionuar: Qarku funksional është gjithashtu qarku me vlerën më të lartë në menaxhimin termik. Funksioni i tij kryesor është të rregullojë temperaturën e kabinës dhe të koordinohet me qarqet e tjera paralelisht. Zakonisht siguron ngrohje me parimin e PTC(Ngrohësi i ftohësit PTC/Ngrohës ajri PTC) ose pompë nxehtësie dhe siguron ftohje përmes parimit të ajrit të kondicionuar; 2) Qarku i baterisë: Përdoret kryesisht për të kontrolluar temperaturën e punës së baterisë në mënyrë që bateria të ruajë gjithmonë temperaturën më të mirë të punës, kështu që ky qark ka nevojë për ngrohje dhe ftohje në të njëjtën kohë sipas situatave të ndryshme; 3) Qarku i motorit: Motori do të gjenerojë nxehtësi kur të funksionojë, dhe diapazoni i tij i temperaturës së funksionimit është i gjerë. Prandaj, qarku kërkon vetëm kërkesë për ftohje. Ne vëzhgojmë evolucionin e integrimit dhe efikasitetit të sistemit duke krahasuar ndryshimet e menaxhimit termik të modeleve kryesore të Teslës, Model S deri në Model Y. Në përgjithësi, sistemi i menaxhimit termik të gjeneratës së parë: bateria ftohet me ajër ose ftohet me lëng, kondicioneri nxehet nga PTC, dhe sistemi i drejtimit elektrik ftohet me lëng. Të tre qarqet mbahen në thelb paralelisht dhe funksionojnë në mënyrë të pavarur nga njëri-tjetri; sistemi i menaxhimit termik të gjeneratës së dytë: ftohja me lëng të baterisë, ngrohja PTC, kontrolli elektrik i motorit ftohja me lëng, përdorimi i shfrytëzimit të nxehtësisë së mbetur të motorit elektrik, thellimi i lidhjes serike midis sistemeve, integrimi i komponentëve; Sistemi i menaxhimit termik të gjeneratës së tretë: ngrohja me pompë nxehtësie e ajrit të kondicionuar, ngrohja e stallës së motorit. Zbatimi i teknologjisë thellohet, sistemet janë të lidhura në seri dhe qarku është kompleks dhe më tej shumë i integruar. Ne besojmë se thelbi i zhvillimit të menaxhimit termik të automjeteve me energji të re është: bazuar në rrjedhën dhe shkëmbimin e nxehtësisë së teknologjisë së ajrit të kondicionuar, për të 1) shmangur dëmtimin termik; 2) përmirësuar efikasitetin e energjisë; 3) ripërdorur pjesët për të arritur uljen e vëllimit dhe peshës.
Koha e postimit: 12 maj 2023
