Isıdan menzile – enerji ve termal yönetimin doğru yapılması

Join the forum for Designers!

Your expertise is vital to the community. Join us and contribute your knowledge!

Share, learn and grow with the best professionals in the industry.

İster en yeni elektrikli araçtan, ister bir hibritten, isterse geleneksel bir benzinli araçtan bahsediyor olalım, hepsi kritik bir ihtiyacı paylaşıyor: sıcaklıkları “tam doğru” tutmak. Araç enerji ve termal yönetimi, her enstrümanın mükemmel ses seviyesinde çalması gereken bir orkestrayı yönetmeye benzer. Çalıştığında çok güzeldir. Olmadığında… işte o zaman fark edersiniz.

Elektrikli araç devrimi bu zorluğu daha da zorlaştırdı. Soğutma veya ısıtma için kullanılan her watt güç, bir şarjla ne kadar yol gidebileceğinizi doğrudan etkiliyor. Elektrikli araçlardan öğrendiğimiz dersler, kaputun altında ne olduğuna bakılmaksızın tüm araçların daha verimli olmasına yardımcı oluyor.

Araç enerji ve termal yönetiminin optimize edilmesi

Geleneksel silo mühendisliği yaklaşımları artık işe yaramıyor. Soğutma sistemini, kabin konfor sisteminden ayrı olan güç aktarma sisteminden ayrı olarak geliştirmek? Bu, farklı müteahhitlerin birbirleriyle konuşmadan çalışmasını sağlayarak bir ev inşa etmeye çalışmak gibi bir şey. Ayağa kalkabilir ama çok verimli olmayacaktır!

İlk günden itibaren her şeyi bir araya getirmek için entegre bir yaklaşım gereklidir. İşte bu noktada gelişmiş simülasyon ve test araçları devreye girerek mühendislerin daha ilk prototip üretilmeden büyük resmi görmelerini sağlıyor.

Simcenter’ın entegre VEM-VTM çözümleri gereksinimler, kıyaslama, mimari ve boyutlandırmadan VTM bileşenleri mühendisliği ve araç entegrasyonuna kadar tüm geliştirme aşamalarını kapsar.

Gelin bu modern yaklaşımın araç geliştirmede nasıl devrim yarattığını daha derinlemesine inceleyelim…

1 – VEM kıyaslaması ve hedef belirleme

Özel VEM tesisinde, mevcut araçlara, içlerinden akan tüm mekanik, elektrik ve termal enerjileri tanımlamak için sensörler takılır. Aracın çeşitli koşullardaki tam davranışını yakalamak için normal sürüş, soğuk çalıştırma, sıcak çalıştırma ve şarj etme gibi farklı senaryolar çalıştırılır. Mühendisler bu verileri, potansiyel iyileştirmeleri ve optimizasyonu keşfetmek için değiştirilebilen dijital bir ikiz oluşturmak için kullanır. Akünün boyutu veya türü, HVAC sistemi veya farklı bileşenlerin konumlandırılması gibi aracın herhangi bir yönü değiştirilebilir ve ardından bunun genel performansı nasıl etkilediğini görmek için simülasyonlar çalıştırılabilir.

VEM kıyaslaması hakkında daha fazla bilgi edinmek ister misiniz?

2 – Araç mimarisi tanımı

Araç mimarisi tanımı, performans hedeflerini karşılamak için sistem gereksinimlerinin belirlenmesine ve ilk boyutlandırmaya odaklanır. Temel faaliyetler arasında güç aktarma sistemi tipinin seçilmesi, termal sistem mimarisinin tanımlanması, motor ve batarya gibi temel bileşenlerin boyutlandırılması ve soğutma/ısıtma ihtiyaçlarının belirlenmesi yer almaktadır.

OEM’ler, ilk boyutlandırmayı doğrulamak ve termal stratejiler geliştirmek için tedarikçi verilerini ve modellerini kullanır. Bu, entegrasyon zorluklarının erken tespit edilmesini sağlar ve mimari optimizasyonuna olanak tanır. Süreç, performans ve konfor gereksinimlerini dengelerken termal yönetim sistemlerinin verimli bir şekilde geliştirilmesini destekler.

Bu veri odaklı yaklaşım, OEM’lerin termal hususları en başından itibaren entegre etmelerine yardımcı olarak enerji tasarruflu araçların daha hızlı geliştirilmesini sağlar.

Araç mimarisi hakkında daha fazla bilgi için Charged EV’deki şu makaleyi okuyabilirsiniz EV mimarisi keşfinde üretken mühendislik nasıl kullanılır.

3 – Boyutlandırma ve sistem geliştirme

VEM boyutlandırması, bir otomobil için dengeli bir enerji planı oluşturmak gibidir. İstenen sürüş menzili için ne kadar enerji depolamaya ihtiyacımız var? Hızlanma, yokuş tırmanma, otoyol hızları için elektrik motoru ne kadar güçlü olmalıdır? Güç elektroniği batarya ve motor arasındaki güç akışını nasıl yönetecek? Soğutma sistemi her şeyi güvenli çalışma sıcaklıklarında tutacak mı?

Tüm yapı taşlarının birbirine mükemmel şekilde uyması gerekir. Bir bileşenin çok küçük veya çok büyük olması tüm sistemin performansını etkiler. Amaç, tüm gereksinimleri karşılarken her şeyin birlikte verimli bir şekilde çalıştığı tatlı noktayı bulmaktır.

4 – Detaylı bileşen mühendisliği

Araç bileşenleri kullanım ömürleri boyunca defalarca birkaç yüz santigrat dereceye varan sıcaklıklara maruz kalır. Yeterli termal yönetim olmadan, bu durum bileşen arızasına yol açarak önemli güvenlik ve maliyet sorunlarına neden olacaktır.

Simcenter çözümleri, tasarımcıların gerekli soğutma seviyelerini anlamak için her bir bileşenin termal davranışını tahmin etmelerine yardımcı olur. Ayrıca, elektrikli araçlardaki bataryaların maksimum performans sağlamak ve güvenliği garanti etmek için optimum çalışma sıcaklığında kalmasına yardımcı olurlar.

Entegre simülasyon, mühendislerin aşağıdakileri optimize etmesine de olanak tanır kabin termal konforu araç performansının yanında. Konfor, özellikle lüks araçlarda giderek daha önemli bir farklılaştırıcı haline gelmektedir, bu nedenle konfor, performansı etkilemeden optimize edilmelidir.

Bileşen termal yönetimi hakkında daha fazla bilgi için aşağıdaki kaynakları okuyun:

• Blog üzerinde batarya modelleme ve güvenli̇k3D hücre tasarımından tam batarya paketine ve bir kaçak olayı sırasında termal yayılmaya kadar.
• En son kayıtlar ICE termal atölye çalışması endüstri uzmanlarının içten yanmalı motorlar için en son simülasyon gelişmelerini paylaştığı
• İzleyin kabi̇n termal konforu webi̇nari Yüksek doğruluklu simülasyonun verimli HVAC kontrol sistemleri tasarlamaya nasıl yardımcı olduğunu keşfetmek veya Calsonic Kansei CorporationMagneti Marelli ile birleşen ve artık Marelli olarak bilinen Marelli, klima sistemlerinin tasarımı için fiziksel prototip sayısını yarı yarıya azalttı.

5 – Tam araç entegrasyonu

Birbirine bağlı sayısız faktör enerji kullanımını ve termal yönetimi etkilediğinden, modern araçlar için başlangıçtan itibaren bütünsel bir bakış açısı şarttır. Bu unsurların erkenden entegre edilmemesi, daha sonra maliyetli ve zaman alıcı tasarım değişikliklerine yol açar.

Sistem düzeyinde simülasyon yoluyla sanal entegrasyon, çapraz işlevli ekiplerin geleneksel siloları yıkmasına ve etkili bir şekilde işbirliği yapmasına olanak tanıyan önemli bir kolaylaştırıcıdır. Dijital bir iplik, gelişen alt sistemleri birbirine bağlayarak en son modellerin geliştirme boyunca entegre edilmesini sağlar. Bu, her bir disiplinin kendi çalışmalarının daha geniş araç sistemini nasıl etkilediğini ve bu sistemden nasıl etkilendiğini anlamasını sağlar.

Join the forum for Designers!

Your expertise is vital to the community. Join us and contribute your knowledge!

Share, learn and grow with the best professionals in the industry.