寒さから暖かさへの移行中のセットポイント適応を考慮するために,局所感受モデルに熱受容体反応を組み込む
Gineesh Gopi1, Jung Kyung Kim2
1Department of Mechanical Engineering, Graduate School, Kookmin University, Seoul, 02707, Republic of Korea.
Journal of thermal biology
|September 2, 2025
まとめ
新しい熱感受体反応ベースの局所感受 (LS) モデルは,冬の間バッテリー電気自動車 (BEV) の快適性を改善します. このアプローチにより,暖房,換気,空調 (HVAC) システムのエネルギー効率が向上します.
科学分野:
- 熱コンフォートモデリング
- 乗員中心のHVAC制御
- バッテリー式電気自動車 (BEV) の熱管理
背景:
- バークレーコンフォートモデルは,冷たい,一時的な条件に有効ですが,ローカルセンセーション (LS) の予測には正確なセットポイントの適応が必要です.
- コンフォートと温度調節モデルの統合は,BEVにおけるエネルギー効率の良いHVAC戦略を広く採用するために不可欠です.
- LSモデルにおけるセットポイントの適応は,熱受容体相互作用により複雑である.
研究 の 目的:
- BEVにおける熱的快適性を予測するための新しい熱感受体反応ベースの局所感受 (LS) モデルを評価する.
- 電気自動車の冬季コンディショニングのコンフォートモデルの正確性と適用性を向上させる.
- LSモデリングにおける明示的なセットポイントとセットポイント適応の定義の代替案を探求する.
主な方法:
- 新しいLSモデルを開発し,冷や熱に対する感受性の高い熱受容体反応を組み込みました.
- シミュレートされた冬のキャビンの条件から開発データセット (データセットA) を使用したモデル回帰係数.
- 性能と汎用性を評価するために,独立したテストデータセット (データセットB) でモデルを検証した.
主要な成果:
- レセプター応答ベースのLSモデルは,データセットA (R2:0. 650. 92,RMSE:0. 290. 59) に適した適合を示した.
- データセットBでの検証では,中等から強いR2値 (0. 53 〜 0. 78) とRMSE値 (0. 5 〜 0. 92) が得られました.
- 提案されたモデルは,すべてのボディセグメントでオリジナルのバークレーLSモデルを上回り,精度が向上しました.
結論:
- 熱受容体反応ベースのLSモデルは,冬の間BEVの熱的快適性を予測するための実行可能な代替案を提供します.
- このフレームワークは,LSモデルの明示的なセットポイントとセットポイント適応パラメータの必要性を排除します.
- この研究は,BEVのローカル・ウォーミングとHVAC戦略を最適化し,エネルギー効率と乗員の快適さを向上させるための有望な解決策を提供します.
関連する概念動画
Thermosensation
31.8K
Peripheral thermosensation is the perception of external temperature. A change in temperature (on the surface of the skin and other tissues) is detected by a family of temperature-sensitive ion channels called Transient Receptor Potential, or TRP, receptors. These receptors are located on free nerve endings. Those detecting cold temperatures are closer to the surface of the skin than the nerve endings detecting warmth. These thermoTRP channels, while temperature selective, have relatively...
31.8K
Thermoregulation
1.2K
The human body has a sophisticated thermoregulation system that employs negative feedback mechanisms to maintain an optimal core temperature. When the core temperature drops, peripheral and central thermoreceptors send signals to the hypothalamus, activating the heat-promoting center. This center triggers several responses aimed at increasing the core temperature. First, vasoconstriction reduces the flow of warm blood from internal organs to the skin so that the heat is not lost from the skin,...
1.2K
Responses to Heat and Cold Stress
13.8K
Every organism has an optimum temperature range within which healthy growth and physiological functioning can occur. At the ends of this range, there will be a minimum and maximum temperature that interrupt biological processes.
13.8K
Homeostatic Imbalances in Body Temperature
191
Hyperthermia occurs when the body's temperature becomes unusually high, often due to heat exposure, intense physical activity, or certain illnesses. This condition can create a dangerous cycle where elevated body temperature increases the metabolic rate, generating more heat and potentially leading to organ failure and brain damage. A severe form of hyperthermia, called heat stroke, can raise body temperature to life-threatening levels. Fever, on the other hand, is a controlled form of...
191
Body Temperature
2.2K
The body's temperature, measured in degrees, is determined by the balance between heat production and dissipation to the surrounding environment. For instance, if exercising vigorously, the body will produce more heat, causing sweat and dissipating that heat. Despite extreme environmental conditions and physical exertion, the human temperature-control system maintains a constant core body temperature (the temperature of deep tissues, which are the tissues located beneath the skin and other...
2.2K
What is Homeostasis?
43.8K
Maintaining homeostasis requires that the body continuously maintain its internal conditions. Each physiological condition has a particular set point, from body temperature to blood pressure to levels of certain nutrients. A set point is the physiological value around which the normal range fluctuates. A normal range is a restricted set of values that is optimally healthful and stable. For example, the set point for normal human body temperature is approximately 37°C (98.6°F).
43.8K


