モデル S には、比較的標準的で伝統的な熱管理システムが装備されています。電気駆動ブリッジのバッテリー加熱または冷却を実現するために、冷却ラインを直列および並列に変更するための 4 方向バルブがありますが。自由度をさらに高めるために、いくつかのバイパス バルブが追加されています。ただし、車のフロントエンドには依然として複数のヒートシンクがあり、標準的な熱管理フレームワークに基づいて調整されていると言えます。
モデル 3 には、2017 年の発売時にスーパーボトルと呼ばれるパッケージが付属していました。システム全体の原理と全体の構造は、前世代のモデル S システムと似ていますが、このスーパーボトルには、ポンプ、交換器、5 つのシステムが統合されています。ウェイバルブ等を一体化し、配管や接続部品を簡素化し、軽量化、省スペース化を実現します。という枠組みでの統合イノベーションと言えるでしょう。モデルS。さらに興味深いのは、モーターのハードウェアとソフトウェアに新しい機能が追加されており、idiq をアクティブに調整してモーターの効率を低下させ、熱をバッテリーに伝達できることです。
の発売後、モデルY昨年もこの熱管理システムが話題になりました。エアコンの冷凍回路により、車の前端にあるラジエーターがなくなり、水の前端にラジエーターが 1 つだけになります。原理については下の図で説明するのはやめて、簡単に言うと、空調回路内の 9 方バルブ (オクトバルブ、オクトパス バルブ) といくつかのバルブを介して、10 の異なる直列および並列、加熱および冷却モードを実現します。同時に、水との熱交換により車両の熱をバッテリーパックに伝え、バッテリーパックを蓄熱装置として利用し、必要に応じて熱を外に放出してコックピットを暖める機能も追加します。
エアコンシステムのフロントラジエーターを排除することに加えて、高電圧PTCも排除します。一般的な低温環境ではヒートポンプ暖房、極低温の場合は以下の方法により暖房します。インターネット上には、高電圧 PTC はありませんが、理論上の加熱エネルギーも 7 ～ 8 キロワットであり、高電圧 PTC に匹敵するという情報があります。ただし、特殊な熱交換器では熱伝導能力が良くないため、ヒートオフセット機能の効率やモーターの発熱低減効果は確実に失われることが推測されます。少なくとも 5 キロワットに達するのは問題ないはずです。
空調システムのコックピットの凝縮器と蒸発ボックスは同時に動作し、暖房と冷凍を同時に相殺します。コンプレッサーの数キロワットのエネルギー消費はシステムに熱をもたらすことに相当し、これはコンプレッサーを次のように扱うのと同じです。高圧 PTC では、この特殊な条件下での COP は PTC ほど良くない可能性があります。
低コストの低電圧 PTC を使用して補償します。
ブロワーファンモーターは前世代と同様の加熱機能を提供します。 モデル3効率を積極的に低下させるモーター。
前世代のスーパーボトルよりさらに一歩進んで、今度は空調システム全体、水路冷凍システム、熱交換器、タコバルブなどが統合されています。熱管理ユニットは 12V バッテリーを備えたビームに取り付けられており、マンロー氏は熱管理システムだけで他の多くのモデルと比較して少なくとも 15 ～ 20 キログラムの重量を節約できると推定されていると述べています。車おじさんは、小型のラジエーターやバルブなども追加されるので、これは少し過大評価かもしれないと考えていますが、少なくとも10キログラムの軽量化があり、かなりのスペースの節約になります。
モデル 3 の発売から 3 年後の昨年、このシステムもモデル Y からモデル 3 に移植されました。一部のネチズンは、周囲温度が約 0 度の場合、アップグレードされた高速バッテリー寿命のエネルギー消費量は、すでに効率的な Model 3 の旧バージョンよりも約 7% 低くなります。この結果は、ヒートポンプの有無による他のモデルの比較結果と同様ですが、システムの重量とスペースはヒートポンプを備えた他のモデルよりも低くなります。もちろん、これは単なるテストであり、多くの環境要因があります。
つまり、わずか数年で、テスラの熱管理システムは、モデル S ～ モデル 3 ～ モデル Y、古いモデルをアップグレードするためにフィードバックされています。しかし、オンライン上ではこのシステムの限界についての話題はほとんどありません。空調システムは熱交換のために水と外界を通過する必要があるため、いくつかの特定の条件ではシステムの効率が制限されると同社は考えています。結局のところ、このシステムのサブシステムは相互に非常に依存しており、それぞれの異なるモードの自由度は制限されています。しかし全体として、このシステムは失うものよりも得るものの方が多いのです。
進化の次のステップとしては、各コンポーネントのサイジングと選択のさらなる最適化に加えて、コールドオフセットおよびホットオフセット条件下での空調システムの効率を向上させ、制御を強化することが考えられます。自由度と分離を強化します。たとえば、加熱と冷却のオフセット条件の加熱効率は、熱伝導効率を通じて可能な限り PTC に近づきます。もう 1 つはバルブ制御の強化であり、2 つのシステムをより柔軟に切り離すことができます。ただし、これは単なる推測であり、ショートボードの根本原因を見つけて最適化するには、多くのシミュレーションと実際のデータ分析が必要です。
インターネットには-30度程度で測定したビデオがいくつかあり、問題は大きくありませんが、テストが難しい長時間放置の極端なテストは影響がある可能性がありますが、この条件には携帯電話の予熱機能もあります電話アプリで軽減し、ソフトウェア機能でハードウェアをある程度補います。また、気温の低い夜が続くとガラスに氷が張り、道路を走行する際にはガラスの視認性が求められる交通規制が設けられている地域もあります。したがって、自動車会社は、デューティ サイクルを工学設計の目標として使用する合理的なユーザーを開発する必要があります。デューティ サイクルの定義が正確でないと、最初から失われます。
投稿日時: 2023 年 10 月 14 日