Zarządzanie termiczne dla bezpiecznego i wydajnego szybkiego ładowania akumulatorów e-car

Zarządzanie termiczne dla bezpiecznego i wydajnego szybkiego ładowania akumulatorów e-car

Zainteresowanie pojazdami elektrycznymi (EV) rośnie. Stałym wyzwaniem jest jednak nadal dostępność szybkich stacji ładowania do użytku na drogach. Aby skrócić czas ładowania, należy zwiększyć wydajność ładowania. W wyniku tego obciążenie termiczne elementów elektrycznych w szybkich stacjach ładowania znacznie wzrasta. Aby efektywnie odprowadzać ciepło i umożliwić szybkie ładowanie, konieczne jest kontrolowane zarządzanie termiczne z chłodzeniem cieczą.


Zazwyczaj elektronika i ciecze nie stykają się ze sobą, ale rosnąca moc wyjściowa i gęstość obwodów w układach elektronicznych sprawiła, że konieczne są bardziej nowoczesne i skuteczne metody odprowadzania ciepła.

Obecnie istnieją dwa główne wyzwania, jeśli chodzi o wydajność akumulatorowych pojazdów elektrycznych. Po pierwsze, dostępność stacji ładowania na drodze. W większości przypadków pojazdy elektryczne są ładowane w domu lub w pracy, ale raz poza tymi obszarami, znacznie trudniej jest znaleźć szybką stację ładowania.

Drugim wyzwaniem jest szybkość ładowania: typowa stacja ładująca 22 kW AC dostarcza w ciągu 120 minut wystarczającą ilość ładunku, aby osiągnąć dodatkowy zasięg 200 km (zgodnie z artykułem Automotive Power). Aby skrócić czas ładowania do zaledwie 16 minut przy zasięgu 200 km, potrzebna jest stacja ładująca o mocy 150 kW DC. Przy takim poziomie mocy i w celu uniknięcia przegrzania, wymagane jest skuteczne i lepsze zarządzanie ciepłem, ponieważ temperatura może wzrosnąć powyżej 270°C podczas 10-minutowego szybkiego ładowania, zgodnie z raportem Departamentu Energii USA.

Chłodzenie cieczą skraca czas ładowania


Pierwotnie preferowanym rozwiązaniem było chłodzenie powietrzem, ale ze względu na szybki rozwój okazało się ono mniej efektywne, ponieważ systemy ładowania chłodzone powietrzem ładują się wolniej. Pojemność cieplna wody jest również 3500 razy większa niż ta sama ilość powietrza i do 10 razy bardziej efektywna przy odprowadzaniu ciepła. Dodatkowo, chłodzenie cieczą pozwala na zastosowanie systemów wstępnie napełnionych, co ułatwia konserwację, ułatwia niezbędne wymiany, pozwala na szybką instalację wstępną i przyspiesza modernizację. 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 500krát účinnější než stejné množství vzduchu a až 10krát účinnější při odvádění tepla. Kapalinové chlazení navíc umožňuje použití předplněných systémů, což zjednodušuje údržbu, usnadňuje nutné výměny, umožňuje rychlou počáteční instalaci a urychluje upgrade. Chłodzenie cieczą jest stosowane w wielu aplikacjach. Należą do nich akumulatory z regulowaną temperaturą, falowniki, kable do ładowania silników elektrycznych oraz elektronika siłowa stacji ładowania.



Szybkozłącza jako istotne elementy w systemach chłodzenia cieczą


W obszarze, w którym kluczem do sukcesu jest czas sprawności i niezawodność, zastosowanie wysokiej jakości komponentów ma ogromne znaczenie. Podobnie jak w przypadku przegrzania, wyciek w systemie elektronicznym jest powszechnym problemem w razie wypadku. Zastosowanie szybkich rozłączników, które są kluczowym elementem systemu chłodzenia cieczą zaprojektowanego z myślą o długotrwałej niezawodności przy dużym przepływie i niskim spadku ciśnienia, minimalizuje te zagrożenia.

CEJN ultraFLOW, seria złączy hydraulicznych o płaskiej powierzchni, gwarantuje szczelność, wysoki przepływ i niski spadek ciśnienia. Zastosowanie niekapiącego złącza, takiego jak ultraFLOW, przeznaczonego do czystego podłączania i odłączania, wydłuża żywotność sprzętu i utrzymuje koszty eksploatacji na niskim poziomie.

 

Autor:

Mats Ahnheim
Product Manager Fluids
________________________________________


 

Trzy powody, dla których powinieneś wybrać CEJN ultraFLOW:

  • Całkowicie wolny od kapania, dużego natężenia przepływu i małego spadku ciśnienia
  • Przetestowane pod kątem szczelności pod kątem wysokiej niezawodności
  • Dostępne w wersji z anodyzowanego aluminium o wysokiej wytrzymałości dla lekkiej masy lub ze stali nierdzewnej do środowisk korozyjnych

Przeczytaj więcej o ultraFLOW i innych rozwiązaniach do zarządzania ciepłem >

Czy wiesz…

  • że Norwegia z 5 milionami mieszkańców jest krajem z największą liczbą samochodów elektrycznych i stacji ładowania na mieszkańca? Obecnie jeździ tam 230 000 pojazdów elektrycznych.
  • że ładowanie na poziomie 1 przy napięciu 120 V trwa od sześciu do dziesięciu godzin, ładowanie na poziomie 2 przy napięciu 204-240 V od jednej do trzech godzin, a szybkie ładowanie przy zasilaniu prądem zmiennym przy napięciu 480 V zajmuje tylko 30 minut?

Źródło: https://cities-today.com/fast-facts-electric-vehicle-charging/

Szybkozłącza:
Krytyczny składnik w rozwiązaniach do zarządzania ciepłem płynnym

 

Pobierz Whitepaper

Podobne przypadki

Ogólny widok sylwetek koparek

Firma PON Equipment wytwarza największe na świecie koparki akumulatorowe – wyposażone w złącza CEJN ultraFLOW

Pon Equipment, norweski dystrybutor maszyn marki Caterpillar, wprowadza obecnie na światowy rynek ciężkie koparki akumulatorowe o wadze 12 i 25 ton. Przy tak dużych poziomach mocy wymagane jest...

Wysokowydajne ciężkie pojazdy elektryczne wymagają wydajnego sprzętu do zarządzania temperaturą akumulatora

Wysokowydajne ciężkie pojazdy elektryczne wymagają wydajnego sprzętu do zarządzania temperaturą akumulatora

Stale rośnie popularność pojazdów zelektryfikowanych – dotyczy to nie tylko segmentu lekkich pojazdów użytkowych. Technologia ta znajduje coraz częściej zastosowanie w ciężkich pojazdach przemysłowych...

Wysokie wymagania stawiane elementom układów chłodzenia cieczą wraz ze wzrostem zapotrzebowania na płyny chłodzące

Wysokie wymagania stawiane elementom układów chłodzenia cieczą wraz ze wzrostem zapotrzebowania na płyny chłodzące

Wraz z szybkim rozwojem elektroniki rośnie zapotrzebowanie na bardziej złożone i zaawansowane rozwiązania w zakresie chłodzenia cieczą. Oprócz tradycyjnej wody i płynów glikolowych na rynek trafiają nowe produkty, co wiąże się z większym zapotrzebowaniem na wysoką jakość elementów. Jednym z takich...