थर्मल मॅनेजमेंटचे सार म्हणजे एअर कंडिशनिंग कसे कार्य करते: "उष्णता प्रवाह आणि विनिमय"
नवीन ऊर्जा वाहनांचे थर्मल व्यवस्थापन घरगुती एअर कंडिशनरच्या कार्य तत्त्वाशी सुसंगत आहे. ते दोघेही कंप्रेसरच्या कार्याद्वारे रेफ्रिजरंटचा आकार बदलण्यासाठी "रिव्हर्स कार्नोट सायकल" तत्त्वाचा वापर करतात, ज्यामुळे थंड आणि गरम होण्यासाठी हवा आणि रेफ्रिजरंटमध्ये उष्णता बदलते. थर्मल व्यवस्थापनाचे सार "उष्णता प्रवाह आणि देवाणघेवाण" आहे. नवीन ऊर्जा वाहनांचे थर्मल व्यवस्थापन घरगुती एअर कंडिशनरच्या कार्य तत्त्वाशी सुसंगत आहे. ते दोघेही कंप्रेसरच्या कार्याद्वारे रेफ्रिजरंटचा आकार बदलण्यासाठी "रिव्हर्स कार्नोट सायकल" तत्त्वाचा वापर करतात, ज्यामुळे थंड आणि गरम होण्यासाठी हवा आणि रेफ्रिजरंटमध्ये उष्णता बदलते. हे प्रामुख्याने तीन सर्किटमध्ये विभागले गेले आहे: १) मोटर सर्किट: प्रामुख्याने उष्णता नष्ट करण्यासाठी; २) बॅटरी सर्किट: उच्च तापमान समायोजन आवश्यक आहे, ज्यासाठी उष्णता आणि थंड दोन्ही आवश्यक आहेत; ३) कॉकपिट सर्किट: उष्णता आणि थंड दोन्ही आवश्यक आहेत (एअर कंडिशनिंग कूलिंग आणि हीटिंगशी संबंधित). त्याची कार्यपद्धती सहजपणे समजली जाऊ शकते की प्रत्येक सर्किटचे घटक योग्य कार्यरत तापमानापर्यंत पोहोचतात याची खात्री करणे. अपग्रेडिंग दिशा अशी आहे की तीन सर्किट्स मालिकेत जोडलेले आहेत आणि एकमेकांना समांतर आहेत जेणेकरून थंडी आणि उष्णतेचे विणकाम आणि वापर लक्षात येईल. उदाहरणार्थ, ऑटोमोबाईल एअर कंडिशनर केबिनमध्ये निर्माण होणारे कूलिंग/उष्णता प्रसारित करतो, जे थर्मल व्यवस्थापनासाठी "एअर कंडिशनिंग सर्किट" आहे; अपग्रेड दिशेचे उदाहरण: एअर कंडिशनिंग सर्किट आणि बॅटरी सर्किट मालिका/समांतर जोडल्यानंतर, एअर कंडिशनिंग सर्किट बॅटरी सर्किटला कूलिंग पुरवते/ उष्णता ही एक कार्यक्षम "थर्मल मॅनेजमेंट सोल्यूशन" आहे (बॅटरी सर्किटचे भाग वाचवणे/ऊर्जा कार्यक्षम वापर). थर्मल मॅनेजमेंटचे सार म्हणजे उष्णतेचा प्रवाह व्यवस्थापित करणे, जेणेकरून उष्णता "ते" आवश्यक असलेल्या ठिकाणी वाहते; आणि सर्वोत्तम थर्मल मॅनेजमेंट म्हणजे उष्णतेचा प्रवाह आणि देवाणघेवाण साकार करण्यासाठी "ऊर्जा-बचत आणि कार्यक्षम".
ही प्रक्रिया साध्य करण्यासाठी तंत्रज्ञान एअर-कंडिशनिंग रेफ्रिजरेटर्समधून येते. एअर-कंडिशनिंग रेफ्रिजरेटर्सचे थंड/गरम करणे "रिव्हर्स कार्नोट सायकल" या तत्त्वाद्वारे साध्य केले जाते. सोप्या भाषेत सांगायचे तर, रेफ्रिजरंटला कंप्रेसरद्वारे गरम करण्यासाठी दाबले जाते आणि नंतर गरम केलेले रेफ्रिजरंट कंडेन्सरमधून जाते आणि बाह्य वातावरणात उष्णता सोडते. या प्रक्रियेत, एक्झोथर्मिक रेफ्रिजरंट सामान्य तापमानात वळते आणि तापमान आणखी कमी करण्यासाठी विस्तारित करण्यासाठी बाष्पीभवनात प्रवेश करते आणि नंतर हवेत उष्णता विनिमय करण्यासाठी पुढील चक्र सुरू करण्यासाठी कंप्रेसरकडे परत येते आणि या प्रक्रियेतील विस्तार झडप आणि कंप्रेसर हे सर्वात महत्वाचे भाग आहेत. ऑटोमोटिव्ह थर्मल मॅनेजमेंट एअर कंडिशनिंग सर्किटमधून इतर सर्किटमध्ये उष्णता किंवा थंडीची देवाणघेवाण करून वाहन थर्मल मॅनेजमेंट साध्य करण्यासाठी या तत्त्वावर आधारित आहे.
सुरुवातीच्या नवीन ऊर्जा वाहनांमध्ये स्वतंत्र थर्मल मॅनेजमेंट सर्किट आणि कमी कार्यक्षमता असते. सुरुवातीच्या थर्मल मॅनेजमेंट सिस्टमचे तीन सर्किट (एअर कंडिशनर, बॅटरी आणि मोटर) स्वतंत्रपणे चालत होते, म्हणजेच एअर कंडिशनर सर्किट फक्त कॉकपिटच्या थंड आणि गरम करण्यासाठी जबाबदार होते; बॅटरी सर्किट फक्त बॅटरीच्या तापमान नियंत्रणासाठी जबाबदार होते; आणि मोटर सर्किट फक्त मोटर थंड करण्यासाठी जबाबदार होते. या स्वतंत्र मॉडेलमुळे घटकांमधील परस्पर स्वातंत्र्य आणि कमी ऊर्जा वापर कार्यक्षमता यासारख्या समस्या निर्माण होतात. नवीन ऊर्जा वाहनांमध्ये सर्वात थेट प्रकटीकरण म्हणजे जटिल थर्मल मॅनेजमेंट सर्किट, खराब बॅटरी लाइफ आणि वाढलेले शरीराचे वजन यासारख्या समस्या. म्हणून, थर्मल मॅनेजमेंटचा विकास मार्ग म्हणजे बॅटरी, मोटर आणि एअर कंडिशनरचे तीन सर्किट शक्य तितके एकमेकांशी सहकार्य करणे आणि लहान घटक व्हॉल्यूम, हलके वजन आणि जास्त बॅटरी लाइफ मिळविण्यासाठी शक्य तितके भाग आणि उर्जेची इंटरऑपरेबिलिटी लक्षात घेणे. मायलेज.
२. थर्मल मॅनेजमेंटचा विकास म्हणजे घटकांचे एकत्रीकरण आणि ऊर्जा कार्यक्षम वापराची प्रक्रिया.
नवीन ऊर्जा वाहनांच्या तीन पिढ्यांच्या थर्मल व्यवस्थापनाच्या विकास इतिहासाचा आढावा घ्या आणि थर्मल व्यवस्थापन अपग्रेडसाठी मल्टी-वे व्हॉल्व्ह हा एक आवश्यक घटक आहे.
थर्मल मॅनेजमेंटचा विकास ही घटक एकत्रीकरण आणि ऊर्जा वापर कार्यक्षमतेची प्रक्रिया आहे. वरील थोडक्यात तुलना करून, असे दिसून येते की सध्याच्या सर्वात प्रगत प्रणालीच्या तुलनेत, प्रारंभिक थर्मल मॅनेजमेंट सिस्टममध्ये प्रामुख्याने सर्किट्समध्ये अधिक समन्वय आहे, जेणेकरून घटकांचे सामायिकरण आणि उर्जेचा परस्पर वापर साध्य करता येईल. आम्ही गुंतवणूकदारांच्या दृष्टिकोनातून थर्मल मॅनेजमेंटच्या विकासाकडे पाहतो. आम्हाला सर्व घटकांच्या कार्य तत्त्वे समजून घेण्याची आवश्यकता नाही, परंतु प्रत्येक सर्किट कसे कार्य करते याची स्पष्ट समज आणि थर्मल मॅनेजमेंट सर्किट्सचा उत्क्रांती इतिहास आपल्याला अधिक स्पष्टपणे अंदाज लावण्यास अनुमती देईल. थर्मल मॅनेजमेंट सर्किट्सच्या भविष्यातील विकासाची दिशा आणि घटकांच्या मूल्यातील संबंधित बदल निश्चित करा. म्हणून, खालील थर्मल मॅनेजमेंट सिस्टम्सच्या उत्क्रांतीच्या इतिहासाचा थोडक्यात आढावा घेईल जेणेकरून आपण एकत्रितपणे भविष्यातील गुंतवणूक संधी शोधू शकू.
नवीन ऊर्जा वाहनांचे थर्मल व्यवस्थापन सहसा तीन सर्किट्सद्वारे तयार केले जाते. १) एअर-कंडिशनिंग सर्किट: फंक्शनल सर्किट हे थर्मल व्यवस्थापनात सर्वोच्च मूल्य असलेले सर्किट देखील आहे. त्याचे मुख्य कार्य केबिनचे तापमान समायोजित करणे आणि समांतरपणे इतर सर्किट्सशी समन्वय साधणे आहे. ते सहसा PTC च्या तत्त्वानुसार उष्णता प्रदान करते (पीटीसी कूलंट हीटर/पीटीसी एअर हीटर) किंवा उष्णता पंप आणि एअर कंडिशनिंगच्या तत्त्वाद्वारे थंडपणा प्रदान करते; २) बॅटरी सर्किट: हे प्रामुख्याने बॅटरीचे कार्यरत तापमान नियंत्रित करण्यासाठी वापरले जाते जेणेकरून बॅटरी नेहमीच सर्वोत्तम कार्यरत तापमान राखते, म्हणून या सर्किटला वेगवेगळ्या परिस्थितींनुसार एकाच वेळी उष्णता आणि थंडपणाची आवश्यकता असते; ३) मोटर सर्किट: मोटर काम करताना उष्णता निर्माण करेल आणि त्याची ऑपरेटिंग तापमान श्रेणी विस्तृत आहे. म्हणून सर्किटला फक्त थंडपणाची मागणी आवश्यक आहे. टेस्लाच्या मुख्य मॉडेल्स, मॉडेल एस ते मॉडेल वाय मधील थर्मल व्यवस्थापन बदलांची तुलना करून आम्ही सिस्टम एकत्रीकरण आणि कार्यक्षमतेच्या उत्क्रांतीचे निरीक्षण करतो. एकूणच, पहिल्या पिढीतील थर्मल व्यवस्थापन प्रणाली: बॅटरी एअर-कूल्ड किंवा लिक्विड-कूल्ड आहे, एअर कंडिशनर पीटीसी द्वारे गरम केले जाते आणि इलेक्ट्रिक ड्राइव्ह सिस्टम लिक्विड-कूल्ड आहे. तीन सर्किट मुळात समांतर ठेवले जातात आणि एकमेकांपासून स्वतंत्रपणे चालतात; दुसऱ्या पिढीतील थर्मल व्यवस्थापन प्रणाली: बॅटरी लिक्विड कूलिंग, पीटीसी हीटिंग, मोटर इलेक्ट्रिक कंट्रोल लिक्विड कूलिंग, इलेक्ट्रिक मोटर कचरा उष्णता वापर, सिस्टममधील मालिका कनेक्शनचे खोलीकरण, घटकांचे एकत्रीकरण; तिसऱ्या पिढीतील थर्मल मॅनेजमेंट सिस्टम: हीट पंप एअर कंडिशनिंग हीटिंग, मोटर स्टॉल हीटिंग तंत्रज्ञानाचा वापर अधिक खोलवर जातो, सिस्टम मालिकेत जोडल्या जातात आणि सर्किट जटिल आणि अधिक एकात्मिक होते. आमचा असा विश्वास आहे की नवीन ऊर्जा वाहनांच्या थर्मल मॅनेजमेंट विकासाचे सार हे आहे: एअर-कंडिशनिंग तंत्रज्ञानाच्या उष्णता प्रवाह आणि देवाणघेवाणीवर आधारित, १) थर्मल नुकसान टाळणे; २) ऊर्जा कार्यक्षमता सुधारणे; ३) व्हॉल्यूम आणि वजन कमी करण्यासाठी भागांचा पुनर्वापर करणे.
पोस्ट वेळ: मे-१२-२०२३
