Control térmico para una carga rápida, segura y eficiente de vehículos eléctricos de batería en la carretera

El interés por los vehículos eléctricos de batería (VEB) va en aumento. Aun así, sigue resultando difícil disponer de estaciones de carga rápida mientras se circula por la carretera. Para reducir el tiempo de carga, la potencia de carga tiene que aumentar. En consecuencia, el calor aumentará significativamente. Para disipar eficientemente el calor y posibilitar una carga rápida, es necesario un control de la temperatura con refrigeración líquida.

En general, el agua y la electrónica no son una buena combinación, pero aumentar la producción eléctrica y la densidad de los circuitos en sistemas electrónicos ha requerido formas más modernas y efectivas de disipar el calor.

Actualmente existen básicamente dos retos en cuanto a la capacidad de carga rápida de los vehículos eléctricos. El primero, la disponibilidad de estaciones de carga en la carretera. Los vehículos eléctricos se cargan principalmente en casa o en el trabajo, pero fuera de estos ámbitos es mucho más difícil encontrar una estación de carga rápida. El segundo reto es la velocidad de carga.

Un cargador típico de corriente alterna de 22 kW proporciona suficiente carga en 120 minutos para proporcionar una autonomía adicional de 200 km al vehículo (según este artículo de Automotive Power). Para reducir el tiempo de carga para esta autonomía de 200 km a solo 16 minutos, se requiere una estación de corriente continua de 150 kW. A este nivel de potencia, y para evitar un calentamiento excesivo, hace falta un control térmico efectivo y mejorado ya que la temperatura puede aumentar a más de 270°C durante una carga rápida de 10 minutos, según un informe del Departamento de Energía de EE.UU .

La refrigeración líquida reduce el tiempo de carga

Tradicionalmente, la refrigeración por aire ha sido la solución preferida, pero con el rápido desarrollo, la refrigeración líquida se ha demostrado más efectiva ya que los sistemas de refrigeración por aire cargan más lentamente. La capacidad calorífica del agua es también 3.500 veces más eficiente que la del mismo volumen de aire, y hasta 10 veces más eficaz para disipar el calor de la fuente. Además, la refrigeración líquida permite trabajar con sistemas precargados, lo que facilita el mantenimiento, acelera cualquier sustitución necesaria, permite una instalación inicial rápida y acelera las mejoras.

La refrigeración líquida puede encontrarse en muchas áreas de aplicación, como por ejemplo en packs de baterías térmicas, inversores de vehículos, cables de carga para vehículos de motor eléctrico y electrónica de potencia de estaciones de carga.

Los acoplamientos de conexión rápida son un componente clave en los sistemas de refrigeración líquida

En un campo en que el tiempo de operación y la fiabilidad son las claves del éxito, utilizar componentes de alta calidad tiene una gran importancia. Junto al sobrecalentamiento, los derrames en un sistema electrónico son una preocupación común en caso de accidente. Utilizar acoplamientos rápidos, que son una parte clave de un sistema de refrigeración líquida, diseñados para una fiabilidad a largo plazo con un caudal alto y baja caída de presión, minimiza estos riesgos.

UltraFlow de CEJN, una serie de acoplamientos para líquido con un diseño caraplana, garantiza que no haya derrames, un caudal alto y baja caída de presión. Utilizar un acoplamiento antiderrame como ultraFLOW, diseñado para una conexión y desconexión limpias, alargará la vida de la maquinaria y reducirá los costes de operación.

 

 

Escrito por:

Mats Ahnheim
Responsable de Producto, Fluidos

---