La esencia de la gestión térmica es cómo funciona el aire acondicionado: "Flujo e intercambio de calor".
La gestión térmica de los vehículos de nueva energía es coherente con el principio de funcionamiento de los aires acondicionados domésticos. Ambos utilizan el principio del "ciclo de Carnot inverso" para modificar la forma del refrigerante mediante el trabajo del compresor, intercambiando así calor entre el aire y el refrigerante para lograr refrigeración y calefacción. La esencia de la gestión térmica es el "flujo e intercambio de calor". Se divide principalmente en tres circuitos: 1) Circuito del motor: principalmente para la disipación de calor; 2) Circuito de la batería: requiere un ajuste de alta temperatura, lo que requiere tanto calefacción como refrigeración; 3) Circuito de la cabina: requiere tanto calefacción como refrigeración (correspondiente a la refrigeración y calefacción del aire acondicionado). Su funcionamiento se puede entender simplemente como asegurar que los componentes de cada circuito alcancen la temperatura de funcionamiento adecuada. La dirección de la actualización consiste en conectar los tres circuitos en serie y en paralelo para lograr la interconexión y el aprovechamiento del frío y el calor. Por ejemplo, el aire acondicionado del automóvil transmite la refrigeración/calor generada a la cabina, que constituye el circuito de aire acondicionado para la gestión térmica. Un ejemplo de la dirección de la actualización: tras conectar en serie/paralelo el circuito de aire acondicionado y el circuito de la batería, el circuito de aire acondicionado suministra refrigeración/calor al circuito de la batería, lo que constituye una solución eficiente de gestión térmica (ahorro de componentes del circuito de la batería y uso eficiente de la energía). La esencia de la gestión térmica reside en gestionar el flujo de calor, de modo que este fluya hacia donde se necesita; y la mejor gestión térmica es la que ahorra energía y es eficiente para lograr el flujo y el intercambio de calor.
La tecnología para lograr este proceso proviene de los refrigeradores con aire acondicionado. El enfriamiento/calentamiento de los refrigeradores con aire acondicionado se logra mediante el principio del "ciclo de Carnot inverso". En pocas palabras, el compresor comprime el refrigerante para calentarlo, y luego, el refrigerante calentado pasa por el condensador y libera el calor al exterior. En este proceso, el refrigerante exotérmico alcanza su temperatura normal y entra en el evaporador para expandirse y reducir aún más la temperatura. Luego, regresa al compresor para iniciar el siguiente ciclo y lograr el intercambio de calor en el aire. La válvula de expansión y el compresor son las partes más críticas de este proceso. La gestión térmica automotriz se basa en este principio para lograr la gestión térmica del vehículo mediante el intercambio de calor o frío del circuito de aire acondicionado a otros circuitos.
Los primeros vehículos de nueva energía contaban con circuitos de gestión térmica independientes y de baja eficiencia. Los tres circuitos (aire acondicionado, batería y motor) del sistema de gestión térmica inicial operaban de forma independiente; es decir, el circuito del aire acondicionado solo se encargaba de la refrigeración y la calefacción de la cabina; el circuito de la batería, solo del control de temperatura de la batería; y el circuito del motor, solo de la refrigeración del motor. Este modelo independiente causaba problemas como la independencia mutua entre los componentes y una baja eficiencia energética. Las manifestaciones más directas en los vehículos de nueva energía son problemas como la complejidad de los circuitos de gestión térmica, la baja duración de la batería y el aumento del peso de la carrocería. Por lo tanto, el camino del desarrollo de la gestión térmica consiste en lograr que los tres circuitos (batería, motor y aire acondicionado) cooperen entre sí tanto como sea posible y lograr la máxima interoperabilidad de las piezas y la energía para lograr un volumen de componentes más pequeño, un peso más ligero y una mayor duración de la batería.
2. El desarrollo de la gestión térmica es el proceso de integración de componentes y utilización eficiente de la energía.
Revise el historial de desarrollo de la gestión térmica de las tres generaciones de vehículos de nueva energía, y la válvula multivía es un componente necesario para las actualizaciones de la gestión térmica.
El desarrollo de la gestión térmica es el proceso de integración de componentes y eficiencia energética. La breve comparación anterior muestra que, en comparación con los sistemas más avanzados actuales, el sistema de gestión térmica inicial presenta mayor sinergia entre los circuitos, lo que permite compartir componentes y aprovechar la energía mutuamente. Analizamos el desarrollo de la gestión térmica desde la perspectiva de los inversores. No es necesario comprender los principios de funcionamiento de todos los componentes, pero una comprensión clara del funcionamiento de cada circuito y su evolución nos permitirá realizar predicciones más precisas. Determinar la dirección futura del desarrollo de los circuitos de gestión térmica y los cambios correspondientes en el valor de los componentes. Por lo tanto, a continuación, revisaremos brevemente la evolución de los sistemas de gestión térmica para que podamos descubrir conjuntamente futuras oportunidades de inversión.
La gestión térmica de los vehículos de nueva energía suele constar de tres circuitos. 1) Circuito de aire acondicionado: El circuito funcional es también el que presenta el mayor valor en gestión térmica. Su función principal es ajustar la temperatura del habitáculo y coordinarse con otros circuitos en paralelo. Generalmente proporciona calor mediante el principio de PTC (Calentador de refrigerante PTC/Calentador de aire PTC) o bomba de calor y proporciona refrigeración a través del principio del aire acondicionado; 2) Circuito de la batería: Se utiliza principalmente para controlar la temperatura de trabajo de la batería para que la batería siempre mantenga la mejor temperatura de trabajo, por lo que este circuito necesita calor y refrigeración al mismo tiempo según las diferentes situaciones; 3) Circuito del motor: El motor generará calor cuando funciona, y su rango de temperatura de funcionamiento es amplio. Por lo tanto, el circuito solo requiere demanda de refrigeración. Observamos la evolución de la integración y la eficiencia del sistema comparando los cambios de gestión térmica de los modelos principales de Tesla, del Modelo S al Modelo Y. En general, el sistema de gestión térmica de primera generación: la batería se enfría por aire o por líquido, el aire acondicionado se calienta mediante PTC y el sistema de accionamiento eléctrico se enfría por líquido. Los tres circuitos se mantienen básicamente en paralelo y funcionan de forma independiente el uno del otro; el sistema de gestión térmica de segunda generación: refrigeración líquida de la batería, calefacción por PTC, refrigeración líquida del control eléctrico del motor, uso del calor residual del motor eléctrico, profundización de la conexión en serie entre sistemas, integración de componentes; Sistema de gestión térmica de tercera generación: bomba de calor, aire acondicionado, calefacción y calefacción por pérdida de motor. La aplicación de la tecnología se profundiza, los sistemas se conectan en serie y el circuito es complejo y altamente integrado. Creemos que la esencia del desarrollo de la gestión térmica de los vehículos de nueva energía se basa en el flujo y el intercambio de calor de la tecnología de aire acondicionado para: 1) evitar daños térmicos; 2) mejorar la eficiencia energética; 3) reutilizar piezas para lograr una reducción de volumen y peso.
Hora de publicación: 12 de mayo de 2023
