من الحرارة إلى المدى – الطاقة والإدارة الحرارية المناسبة بشكل صحيح

انضم إلى منتدى المصممين

خبرتك ضرورية للمجتمع. انضم إلينا وساهم بمعرفتك

شارك وتعلّم وتقدّم مع أفضل المحترفين في هذا المجال

سواء كنا نتحدث عن أحدث مركبة كهربائية أو سيارة هجينة أو سيارة بنزين تقليدية ، فإنها تشترك جميعًا في حاجة حرجة: الحفاظ على درجات الحرارة “تمامًا”. تشبه طاقة السيارة والإدارة الحرارية إجراء أوركسترا حيث تحتاج كل أداة للعب في الحجم المثالي. عندما يعمل ، إنه جميل. عندما لا … حسنًا ، هذا عندما تلاحظ.

لقد أدت ثورة EV إلى الحرارة على هذا التحدي. كل وات من الطاقة المستخدمة للتبريد أو التدفئة يؤثر بشكل مباشر على مدى قيادة الشحن. تساعد الدروس التي نتعلمها من EVs في جعل جميع المركبات أكثر كفاءة ، بغض النظر عن ما هو تحت الغطاء.

تحسين طاقة المركبات والإدارة الحرارية

النهج الهندسية الصامتة التقليدية فقط لا تقطعها بعد الآن. تطوير نظام التبريد بشكل منفصل عن مجموعة الحركة ، وهو منفصل عن نظام الراحة في المقصورة؟ هذا مثل محاولة بناء منزل من خلال جعل المقاولين المختلفين يعملون دون التحدث مع بعضهم البعض. قد يقف ، لكنه لن يكون فعالًا للغاية!

مطلوب نهج متكامل لجمع كل شيء من اليوم الأول. هذا هو المكان الذي يتم فيه تشغيل أدوات المحاكاة والاختبار المتقدمة ، مما يسمح للمهندسين برؤية الصورة الكبيرة قبل بناء النموذج الأولي الأول.

حلول VEM-VTM المتكاملة لـ SimCenter قم بتغطية جميع مراحل التطوير من المتطلبات ، والقياس ، والهندسة المعمارية والتحجيم ، إلى مكونات VTM الهندسة وتكامل المركبات.

دعونا نتعمق أكثر في كيفية إحداث ثورة في تطوير السيارة …

1 – VEM القياس وإعداد الهدف

في منشأة VEM المخصصة ، تم تزويد المركبات الموجودة بأجهزة استشعار لتحديد جميع الطاقات الميكانيكية والكهربائية والحرارية التي تتدفق من خلالها. يتم تشغيل سيناريوهات مختلفة ، مثل القيادة العادية ، والبدء البارد ، والبدء الساخن ، والشحن ، لالتقاط السلوك الكامل للسيارة في ظروف مختلفة. يستخدم المهندسون هذه البيانات لإنشاء توأم رقمي يمكن تعديله لاستكشاف التحسينات والتحسين المحتملين. يمكن تغيير أي جانب من جوانب السيارة ، مثل حجم أو نوع البطارية ، أو نظام HVAC ، أو وضع المكونات المختلفة ، ثم قم بتشغيل عمليات المحاكاة لمعرفة كيف يؤثر ذلك على الأداء الكلي.

هل تريد معرفة المزيد عن القياس المعياري؟

2 – تعريف هندسة السيارة

يركز تعريف هندسة السيارة على إنشاء متطلبات النظام والتحجيم الأولي لتحقيق أهداف الأداء. تشمل الأنشطة الرئيسية اختيار نوع توليد الطاقة ، وتحديد بنية النظام الحراري ، ومكونات التحجيم الرئيسية مثل المحرك والبطارية ، وتحديد احتياجات التبريد/التدفئة.

تستخدم OEMs بيانات ونماذج الموردين للتحقق من صحة التحجيم الأولي وتطوير الاستراتيجيات الحرارية. وهذا يتيح التعرف المبكر على تحديات التكامل ويسمح بتحسين الهندسة المعمارية. تدعم العملية التطوير الفعال لأنظمة الإدارة الحرارية مع موازنة متطلبات الأداء والراحة.

يساعد هذا النهج القائم على البيانات المصنّعين في دمج الاعتبارات الحرارية من البداية ، مما يتيح التطوير بشكل أسرع للمركبات الموفرة للطاقة.

لمزيد من المعلومات حول بنية السيارة ، اقرأ المقال في EV ev on كيفية استخدام الهندسة التوليدية في استكشاف الهندسة المعمارية EV.

3 – التحجيم وتطوير النظام

يشبه التحجيم VEM إنشاء مخطط طاقة متوازن لسيارة. ما مقدار تخزين الطاقة الذي نحتاجه لنطاق القيادة المطلوب؟ ما مدى قوة المحرك الكهربائي للتسارع وتسلق التل وسرعات الطرق السريعة؟ كيف ستدير إلكترونيات الطاقة تدفق الطاقة بين البطارية والمحرك؟ هل سيحافظ نظام التبريد على كل شيء في درجات حرارة تشغيل آمنة؟

كل لبنات البناء تحتاج إلى أن تتناسب معا بشكل مثالي. إذا كان مكونًا واحدًا صغيرًا جدًا أو كبيرًا جدًا ، فإنه يؤثر على أداء النظام بأكمله. الهدف من ذلك هو العثور على البقعة الحلوة حيث يعمل كل شيء معًا بكفاءة أثناء تلبية جميع المتطلبات.

4 – هندسة المكونات التفصيلية

على مدى حياتهم ، تتعرض مكونات المركبات مرارًا وتكرارًا لدرجات حرارة تصل إلى عدة مئات من الدرجات المئوية. بدون الإدارة الحرارية الكافية ، سيؤدي ذلك إلى فشل المكون ، مما يسبب مشكلات كبيرة في السلامة والتكلفة.

تساعد SimCenter Solutions المصممين على التنبؤ بالسلوك الحراري لكل مكون لفهم مستويات التبريد المطلوبة. كما أنها تساعد في ضمان بقاء البطاريات في السيارات الكهربائية ضمن درجة حرارة التشغيل المثلى لتقديم أقصى قدر من الأداء وضمان السلامة.

كما تتيح المحاكاة المتكاملة للمهندسين التحسين الراحة الحرارية المقصورة جنبا إلى جنب مع أداء السيارة. أصبحت الراحة تمييزًا متزايد الأهمية ، وخاصة في المركبات الفاخرة ، لذلك يجب تحسين الراحة دون التأثير على الأداء.

اقرأ الموارد التالية لمزيد من المعلومات حول الإدارة الحرارية المكونة:

• بلوق على نمذجة البطارية والسلامة، من تصميم الخلايا ثلاثية الأبعاد حتى حزمة البطارية الكاملة والانتشار الحراري أثناء حدث هارب.
• تسجيلات الأحدث ورشة حرارية للجليد حيث شارك خبراء الصناعة أحدث تطورات المحاكاة لمحركات الاحتراق الداخلي
• شاهد مقصورة الراحة الحرارية عبر الإنترنت لاكتشاف كيف تساعد المحاكاة عالية الدقة في تصميم أنظمة التحكم في HVAC الفعالة أو قراءة كيف Calsonic Kansei Corporation، تم دمجها الآن مع Magneti Marelli والمعروفة الآن باسم Marelli ، خفض عدد النماذج المادية بمقدار النصف لتصميم أنظمة تكييف الهواء.

5 – تكامل المركبات الكاملة

بالنسبة للمركبات الحديثة ، فإن وجهة نظر شاملة ضرورية منذ البداية ، حيث تؤثر العوامل المترابطة التي لا حصر لها على استخدام الطاقة والإدارة الحرارية. يؤدي الفشل في دمج هذه العناصر في وقت مبكر إلى تغييرات التصميم المكلفة والمستهلكة للوقت لاحقًا.

يعد التكامل الظاهري من خلال المحاكاة على مستوى النظام عامل تمكين رئيسي ، مما يسمح للفرق متعددة الوظائف بتكسير الصوامع التقليدية والتعاون بفعالية. يربط الخيط الرقمي الأنظمة الفرعية المتطورة ، مما يضمن دمج أحدث النماذج خلال التطوير. هذا يمكّن كل تخصص من فهم كيفية تأثير عملهم – ويتأثر بنظام المركبات الأوسع.

انضم إلى منتدى المصممين

خبرتك ضرورية للمجتمع. انضم إلينا وساهم بمعرفتك

شارك وتعلّم وتقدّم مع أفضل المحترفين في هذا المجال