Быстрая зарядка стимулирует развитие технологии зарядки с жидкостным охлаждением
1. Предыстория
Под влиянием тенденции электрификации автомобилей использование циклически заряжаемых и разряжаемых аккумуляторных батарей в качестве основного источника энергии для автомобилей стало центром развития отрасли. Однако при рыночном применении электромобилей из-за более длительного времени зарядки и перезарядки, чем у традиционных топливных автомобилей, а также из-за плотности энергии аккумуляторных батарей и других причин, чистый электрический запас хода автомобиля часто не идеален, что вызывает у пользователей беспокойство по поводу пробега и зарядки.
На основании вышеизложенного, автомобильные компании/связанные поставщики запустили планы внедрения, которые соответствуют текущему этапу развития автомобилей после многочисленных исследований. Краткое изложение можно разделить на два этапа. Во-первых, в соответствии с текущим техническим фоном, путем увеличения емкости силовой батареи, установленной на транспортном средстве, для решения проблемы недостаточного запаса хода при чистом электричестве, это также самый короткий цикл и может быть быстро применен на рынке. Осуществимое решение. Однако с увеличением емкости силовой батареи проблема запаса хода транспортного средства была смягчена, но это также привело к увеличению времени зарядки, что делает проблему беспокойства о зарядке более заметной. Для новых энергетических транспортных средств удобство зарядки и продолжительность времени подзарядки являются одними из важных факторов, ограничивающих ее быстрое развитие. Поэтому на основе Фазы I, чтобы решить проблему беспокойства о зарядке и способствовать проникновению новых энергетических транспортных средств, отрасль в настоящее время принимает в основном последовательное решение, то есть пополнять весь автомобиль с помощью быстрой зарядки, чтобы сократить время зарядки.
2. Технология зарядки с жидкостным охлаждением
С развитием технологии быстрой зарядки зарядка высокой мощности станет мейнстримом. С наступлением эры зарядки высокого напряжения и высокого тока тепло, выделяемое зарядной кучей, будет намного выше, чем текущее состояние зарядки из-за наличия сильного тока во время процесса зарядки. Поэтому, чтобы удовлетворить потребности в зарядке всего транспортного средства при более высокой мощности, кабели и разъемы зарядной кучки станут более громоздкими с увеличением тока зарядки. И этот более громоздкий зарядный пистолет и кабель будут менее дружелюбны для пользователей с плохой физической подготовкой. В то же время, как основной блок зарядной кучки, зарядный модуль в настоящее время в основном использует принудительное воздушное охлаждение для управления теплом. Однако из-за увеличения мощности зарядки метод воздушного охлаждения имеет такие проблемы, как неравномерное рассеивание тепла, плохой эффект рассеивания тепла и высокий шум, что делает его не идеальным в реальном применении, а также существуют угрозы безопасности, вызванные рассеиванием тепла.
Чтобы адаптироваться к развитию отрасли и рынка, зарядные сваи как инфраструктура новых энергетических транспортных средств также сталкиваются с технологическими инновациями. Для сборочных изделий зарядных свай теплоотдача является одним из основных факторов, влияющих на их производительность. Поэтому управление температурой, которое может хорошо решить проблему теплоотдачи во время работы продукта, станет одним из основных направлений его трансформации. В контексте того, что принудительное воздушное охлаждение не может удовлетворить его потребности в зарядке высокой мощности, жидкостное охлаждение стало текущим основным направлением развития отрасли с более высокой эффективностью теплоотдачи, меньшим шумом и более безопасной и стабильной производительностью.
В текущем применении технологии зарядки, поскольку ток во время зарядки передается через зарядный кабель и зарядный пистолет, применение технологии жидкостного охлаждения на конце зарядной сваи по-прежнему касается кабелей и зарядных пистолетов зарядной сваи.
Система жидкостного охлаждения в основном состоит из четырех частей: охлаждаемый жидкостью зарядный пистолет, охлаждаемый жидкостью кабель, охлаждающая жидкость и охлаждаемый жидкостью водяной насос. Принцип заключается в том, чтобы организовать специальный трубопровод жидкостного охлаждения между кабелем и охлаждающим пистолетом и добавить в трубопровод обычную охлаждающую среду, такую как вода, водный раствор этиленгликоля, хладагент кондиционера или силиконовое масло, а затем запустить насос жидкостного охлаждения для циркуляции охлаждающей жидкости в трубопроводе, чтобы отвести тепло, тем самым достигая рассеивания тепла системы.
Зарядные пистолеты с жидкостным охлаждением и кабели с жидкостным охлаждением являются вторыми основными компонентами сборок зарядных свай с жидкостным охлаждением. На фоне требований к зарядке высокой мощности использование технологии жидкостного охлаждения может значительно уменьшить площадь поперечного сечения зарядного кабеля, одновременно уменьшив его общий вес, что делает продукт более гибким и удобным. Согласно статистике, вес зарядных кабелей и зарядных пистолетов при технологии зарядки с жидкостным охлаждением на 40%-50% легче, чем при традиционной технологии. В то же время, благодаря точному контролю температуры терморегулирования, улучшается стабильность зарядного тока. При выполнении сильноточной зарядки при требованиях высокой мощности он также может гарантировать, что повышение температуры системы не превысит стандарт, тем самым повышая безопасность оборудования.
С углублением продвижения технологии быстрой зарядки в автомобильной промышленности важность технологии жидкостного охлаждения зарядных станций будет еще больше подчеркиваться, а ценность зарядных пистолетов и кабелей с жидкостным охлаждением, на которые приходится около 20% стоимости, может быть дополнительно повышена.
Как мы все знаем, среда установки и использования зарядных свай часто сталкивается с некоторыми экстремальными факторами. При применении жидкостной системы охлаждения охлаждающая жидкость является ключом. Если охлаждающая жидкость протечет, это приведет к отказу системы в лучшем случае и к несчастным случаям в худшем случае. Поэтому, по соображениям безопасности, требования к зарядным сваям с использованием технологии жидкостного охлаждения с точки зрения уровня IP, коррозионной стойкости, стойкости к высоким и низким температурам и т. д. выше, чем у традиционного воздушного охлаждения.
Кроме того, как ядро зарядной кучи, зарядный модуль в настоящее время имеет независимую систему рассеивания тепла и в основном рассеивает тепло через воздушное охлаждение. Однако, благодаря технологии быстрой зарядки и системной интеграции, использование технологии жидкостного охлаждения может изолировать зарядный модуль от пыли окружающей среды, легковоспламеняющихся и взрывоопасных газов и других примесей через полностью закрытую конструкцию, что делает его более безопасным и лучшим, тем самым повышая эффективность и срок службы продукта.
По аналогии с развитием терморегулирования всего транспортного средства, текущая технология зарядки с жидкостным охлаждением в основном используется в зарядных пистолетах и зарядных кабелях. С популяризацией применения технологии жидкостного охлаждения для зарядных модулей не является невозможным интегрировать системы терморегулирования двух регионов и использовать программные стратегии для более точного и разумного управления всей системой зарядной кучи для повышения коэффициента использования энергии системы.
Подводя итог, можно сказать, что в рамках тенденции продвижения быстрой зарядки в автомобильной промышленности, в дополнение к изменениям в смежных технологиях на стороне транспортного средства, направление развития системы терморегулирования зарядных станций как инфраструктуры неизбежно изменится в сторону более высокой надежности и более высокой эффективности, а жидкостное охлаждение может стать хорошим выбором сейчас и в долгосрочной перспективе в будущем.
