Die Essenz des Wärmemanagements liegt in der Funktionsweise der Klimaanlage: „Wärmefluss und -austausch“
Das Wärmemanagement von Fahrzeugen mit neuer Energie entspricht dem Funktionsprinzip von Haushaltsklimaanlagen.Beide nutzen das Prinzip des „umgekehrten Carnot-Zyklus“, um die Form des Kältemittels durch die Arbeit des Kompressors zu ändern und so Wärme zwischen der Luft und dem Kältemittel auszutauschen, um Kühlung und Erwärmung zu erreichen.Die Essenz des Wärmemanagements ist „Wärmefluss und -austausch“.Das Wärmemanagement von Fahrzeugen mit neuer Energie entspricht dem Funktionsprinzip von Haushaltsklimaanlagen.Beide nutzen das Prinzip des „umgekehrten Carnot-Zyklus“, um die Form des Kältemittels durch die Arbeit des Kompressors zu ändern und so Wärme zwischen der Luft und dem Kältemittel auszutauschen, um Kühlung und Erwärmung zu erreichen.Es ist hauptsächlich in drei Kreisläufe unterteilt: 1) Motorkreis: hauptsächlich zur Wärmeableitung;2) Batteriekreis: erfordert eine hohe Temperaturanpassung, die sowohl Wärme als auch Kühlung erfordert;3) Cockpit-Kreislauf: erfordert sowohl Wärme als auch Kühlung (entsprechend der Kühlung und Heizung der Klimaanlage).Seine Arbeitsweise kann einfach so verstanden werden, dass er dafür sorgt, dass die Komponenten jedes Stromkreises die entsprechende Arbeitstemperatur erreichen.Die Ausbaurichtung besteht darin, dass die drei Kreisläufe in Reihe und parallel zueinander geschaltet werden, um die Verflechtung und Nutzung von Kälte und Wärme zu realisieren.Beispielsweise überträgt die Klimaanlage eines Autos die erzeugte Kälte/Wärme an den Innenraum, der den „Klimakreislauf“ für das Wärmemanagement darstellt.Ein Beispiel für die Upgrade-Richtung: Nachdem der Klimakreislauf und der Batteriekreislauf in Reihe/parallel geschaltet sind, versorgt der Klimakreislauf den Batteriekreislauf mit Kühlung/Wärme. Dies ist eine effiziente „Wärmemanagementlösung“ (Einsparung von Teilen/Energie des Batteriekreislaufs). effiziente Nutzung).Der Kern des Wärmemanagements besteht darin, den Wärmefluss so zu steuern, dass die Wärme dorthin fließt, wo „sie“ benötigt wird;und das beste Wärmemanagement ist „energiesparend und effizient“, um den Fluss und Austausch von Wärme zu realisieren.
Die Technologie, um diesen Prozess zu erreichen, stammt von Kühlschränken mit Klimaanlage.Die Kühlung/Heizung von Kühlschränken mit Klimaanlage erfolgt durch das Prinzip des „umgekehrten Carnot-Zyklus“.Einfach ausgedrückt wird das Kältemittel vom Kompressor komprimiert, um es heiß zu machen. Anschließend strömt das erhitzte Kältemittel durch den Kondensator und gibt die Wärme an die Außenumgebung ab.Dabei erreicht das exotherme Kältemittel normale Temperatur und gelangt in den Verdampfer, wo es sich ausdehnt, um die Temperatur weiter zu senken, und kehrt dann zum Kompressor zurück, um den nächsten Zyklus zu starten und den Wärmeaustausch in der Luft zu realisieren. Das Expansionsventil und der Kompressor sind dabei die kritischsten Teile in diesem Prozess.Das Thermomanagement im Automobilbereich basiert auf diesem Prinzip, um das Thermomanagement des Fahrzeugs durch den Austausch von Wärme oder Kälte vom Klimakreislauf an andere Kreisläufe zu erreichen.
Frühe New-Energy-Fahrzeuge verfügen über unabhängige Wärmemanagementkreisläufe und einen geringen Wirkungsgrad.Die drei Kreisläufe (Klimaanlage, Batterie und Motor) des frühen Wärmemanagementsystems arbeiteten unabhängig voneinander, das heißt, der Klimakreislauf war nur für die Kühlung und Heizung des Cockpits zuständig;Der Batteriekreis war nur für die Temperaturkontrolle der Batterie zuständig;und der Motorkreislauf war nur für die Kühlung des Motors zuständig.Dieses unabhängige Modell verursacht Probleme wie die gegenseitige Unabhängigkeit zwischen Komponenten und eine geringe Energienutzungseffizienz.Die direktesten Manifestationen bei Fahrzeugen mit neuer Energie sind Probleme wie komplexe Wärmemanagementkreise, eine schlechte Batterielebensdauer und ein erhöhtes Karosseriegewicht.Daher besteht der Entwicklungspfad des Wärmemanagements darin, die drei Kreise Batterie, Motor und Klimaanlage so weit wie möglich miteinander zu kooperieren und die Interoperabilität von Teilen und Energie so weit wie möglich zu realisieren, um ein kleineres und leichteres Komponentenvolumen zu erreichen Gewicht und längere Akkulaufzeit.Kilometerstand.
2. Die Entwicklung des Wärmemanagements ist der Prozess der Komponentenintegration und energieeffizienten Nutzung
Sehen Sie sich die Entwicklungsgeschichte des Wärmemanagements der drei Generationen von Fahrzeugen mit neuer Energie an. Das Mehrwegeventil ist eine notwendige Komponente für die Aufrüstung des Wärmemanagements
Die Entwicklung des Wärmemanagements ist der Prozess der Komponentenintegration und Energienutzungseffizienz.Durch den kurzen Vergleich oben kann festgestellt werden, dass das anfängliche Wärmemanagementsystem im Vergleich zum derzeit fortschrittlichsten System hauptsächlich mehr Synergien zwischen den Kreisläufen aufweist, um die gemeinsame Nutzung von Komponenten und die gegenseitige Nutzung von Energie zu erreichen.Wir betrachten die Entwicklung des Thermomanagements aus der Perspektive von Investoren.Wir müssen nicht die Funktionsprinzipien aller Komponenten verstehen, aber ein klares Verständnis der Funktionsweise der einzelnen Schaltkreise und der Entwicklungsgeschichte der Wärmemanagementschaltkreise wird es uns ermöglichen, klarere Vorhersagen zu treffen.Bestimmen Sie die zukünftige Entwicklungsrichtung von Wärmemanagementkreisen und die entsprechenden Änderungen im Wert von Komponenten.Daher wird im Folgenden kurz auf die Entwicklungsgeschichte von Wärmemanagementsystemen eingegangen, damit wir gemeinsam zukünftige Investitionsmöglichkeiten entdecken können.
Das Wärmemanagement von New-Energy-Fahrzeugen ist in der Regel aus drei Kreisläufen aufgebaut.1) Klimakreislauf: Der Funktionskreislauf ist auch der Kreislauf mit dem höchsten Wert im Thermomanagement.Seine Hauptfunktion besteht darin, die Temperatur der Kabine zu regeln und parallel mit anderen Kreisläufen zu koordinieren.Es liefert normalerweise Wärme nach dem PTC-Prinzip(PTC-Kühlmittelheizung/PTC-Lufterhitzer) oder Wärmepumpe und sorgt für Kühlung durch das Prinzip der Klimaanlage;2) Batteriekreis: Wird hauptsächlich zur Steuerung der Arbeitstemperatur der Batterie verwendet, sodass die Batterie immer die beste Arbeitstemperatur beibehält. Daher benötigt dieser Kreis je nach Situation gleichzeitig Wärme und Kühlung.3) Motorkreis: Der Motor erzeugt beim Betrieb Wärme und sein Betriebstemperaturbereich ist groß.Der Kreislauf benötigt daher nur Kühlbedarf.Wir beobachten die Entwicklung der Systemintegration und -effizienz, indem wir die Änderungen im Wärmemanagement der Hauptmodelle von Tesla, Model S und Model Y, vergleichen. Insgesamt das Wärmemanagementsystem der ersten Generation: Die Batterie ist luftgekühlt oder flüssigkeitsgekühlt, die Klimaanlage wird durch PTC beheizt und das elektrische Antriebssystem ist flüssigkeitsgekühlt.Die drei Kreisläufe werden grundsätzlich parallel gehalten und laufen unabhängig voneinander;das Wärmemanagementsystem der zweiten Generation: Batterieflüssigkeitskühlung, PTC-Heizung, elektrische Motorsteuerungsflüssigkeitskühlung, Nutzung der Abwärme von Elektromotoren, Vertiefung der Reihenschaltung zwischen Systemen, Integration von Komponenten;Wärmemanagementsystem der dritten Generation: Wärmepumpe, Klimaanlage, Heizung, Motorstallheizung. Die Anwendung der Technologie vertieft sich, die Systeme werden in Reihe geschaltet, und der Kreislauf ist komplex und weiter hochintegriert.Wir glauben, dass das Wesentliche bei der Entwicklung des Wärmemanagements von Fahrzeugen mit neuer Energie darin besteht, auf dem Wärmefluss und -austausch der Klimaanlagentechnologie zu basieren, um 1) thermische Schäden zu vermeiden;2) die Energieeffizienz verbessern;3) Teile wiederverwenden, um Volumen- und Gewichtsreduzierung zu erreichen.
Zeitpunkt der Veröffentlichung: 12. Mai 2023
