Řízení teploty pro bezpečné a efektivní rychlé nabíjení baterií do automobilů

Zájem o elektrická vozidla (EV) roste. Dostupnost rychlonabíjecích stanic pro použití na cestách je však stále neustálou výzvou. Aby se zkrátila doba nabíjení, je třeba zvýšit nabíjecí výkon. Ve výsledku se výrazně zvyšuje tepelné zatížení elektrických komponentů v rychlonabíjecích stanicích. K účinnému odvádění tepla a umožnění rychlého nabíjení je zapotřebí řízené řízení tepla s kapalinovým chlazením.

Obvykle nedochází ke vzájemnému kontaktu elektroniky s kapalinou, ale zvyšující se výkon a hustota obvodů v elektronických systémech vyžadovaly modernější a účinnější metody odvádění tepla.

Pokud jde o výkon dobíjecích elektrických vozidel, dnes existují hlavně dvě výzvy. Nejprve dostupnost nabíjecích stanic na cestách. Většinou se elektromobily nabíjejí doma nebo v práci, ale jakmile jste mimo tyto oblasti, je nalezení bodu rychlého nabití mnohem obtížnější.

Druhým úkolem je rychlost nabíjení: typická 22 kW nabíjecí stanice AC dodá dostatek energie za 120 minut, aby dosáhla dalšího dojezdu 200 km (podle článku Automotive Power). Pro zkrácení doby nabíjení na vzdálenost 200 km na pouhých 16 minut je zapotřebí nabíjecí stanice s výkonem 150 kW. Při této úrovni výkonu a pro zabránění přehřátí je podle zprávy amerického ministerstva energetiky vyžadováno efektivní a vylepšené řízení teploty, protože teplota může během 10minutového rychlého nabíjení vzrůst na více než 270 °C.

Kapalinové chlazení zkracuje dobu nabíjení

Upřednostňovaným řešením bylo původně chlazení vzduchem, ale s rychlým vývojem se ukázalo jako nejúčinnější kapalinové chlazení, protože vzduchem chlazené nabíjecí systémy se nabíjí pomaleji. Tepelná kapacita vody je také 3,500 krát účinnější než stejné množství vzduchu a až 10 krát účinnější při odvádění tepla. Kapalinové chlazení navíc umožňuje použití předplněných systémů, což zjednodušuje údržbu, usnadňuje nutné výměny, umožňuje rychlou počáteční instalaci a urychluje upgrade.Kapalinové chlazení se používá v mnoha oblastech použití. Patří sem baterie s řízenou teplotou, střídače, nabíjecí kabely pro elektromotory a výkonová elektronika z nabíjecích stanic.

Rychlospojky jako základní součást kapalinových chladicích systémů

V oblasti, kde jsou klíčem k úspěchu provozuschopnost a spolehlivost, má použití vysoce kvalitních komponent velký význam. Stejně jako přehřátí jsou netěsnosti elektronického systému běžným problémem v případě nehody. Použití rychlospojek, které jsou klíčovým prvkem systému kapalinového chlazení navrženého pro dlouhodobou spolehlivost s vysokým průtokem a nízkým tlakovým spádem, tato rizika minimalizuje.

CEJN ultraFLOW, řada kapalinových spojek s plochým designem, zaručuje nepropustnost, vysoký průtok a nízký pokles tlaku. Použití spojky bez kapání, jako je ultraFLOW, která je navržena pro čisté připojení a odpojení, prodlužuje životnost hardwaru a udržuje nízké provozní náklady.

 

Autor:

Mats Ahnheim
Produktový Manažer pro tekutiny

---