Värmereglering för säker och effektiv snabbladdning av batterier till elektriska fordon utmed våra vägar

Intresset för batteridrivna fordon (BEV) ökar. Ändå är utmaningen tillgången till snabbladdningsstationer medan du är på väg. För att minska laddningstiden måste laddningseffekten öka. Som ett resultat av detta kommer värmen att stiga avsevärt. För att effektivt avleda värmen och möjliggöra snabb laddning krävs kontrollerad temperaturövervakning med vätskekylning.

För det mesta blandas inte vatten och elektronik, men ökad effekt och kretstäthet i elektroniska system har krävt modernare och effektivare sätt att avleda värme.

Idag finns det huvudsakligen två utmaningar när det gäller möjligheten att snabbt ladda elfordon. För det första, tillgängligheten av laddstationer utmed våra vägar. För det mesta laddas elbilar hemma eller på jobbet, men när man hamnar utanför dessa områden är det mycket svårare att hitta en snabbladdningsstation. Den andra utmaningen är laddningshastigheten.

En typisk 22 kW AC-laddare ger tillräckligt med laddning på 120 minuter för att ge en räckvidd på ytterligare 200 km (enligt artikel i Automotive Power). För att minska laddningstiden för 200 km till endast 16 minuter krävs en 150 kW DC-laddare. Vid denna effekt, och för att undvika överhettning, behövs en effektiv och förbättrad vätskekylning eftersom temperaturen kan öka till mer än 270°C under en 10-minuters snabb laddning, enligt en  rapport från the U.S. Department of Energy.

Vätskekylning minskar laddningstiden

Traditionellt har man föredragit luftkylning, men med den snabba utvecklingen har vatten/vätskekylning visat sig vara den mest effektiva lösningen eftersom luftkylningssystem laddas långsammare. Vattnets värmekapacitet är också 3500 gånger effektivare än samma luftvolym och upp till 10 gånger effektivare för att avleda värme från källan. Dessutom möjliggör vätskekylning arbete med förfyllda system, vilket möjliggör snabbare installation, montering och underhåll. 

Vätskekylning finns i många applikationsområden. Bland dessa, batteripack, spänningsomvandlare, laddkablar till el-fordon och laddstationens kraftelektronik.

Snabbkopplingar är en nyckelkomponent i vätskekylsystem

I ett område där drifttid och tillförlitlighet är nycklarna till framgång är det mycket viktigt att använda komponenter av hög kvalitet. Precis som överhettning är läckage i ett elektroniskt system en vanlig oro i vid en olycka. Med hjälp av tillförlitliga snabbkopplingar med högt flöde och lågt tryckfall, som är en viktig del i ett vätskekylsystem, minimeras dessa risker.

CEJN’s ultraFLOW är en serie vätskekopplingar med flat-face design, garanterat spillfria med högt flöde och lågt tryckfalll. Att använda en non-drip koppling vid anslutning och frånkoppling som ultraFLOW gör att maskinvarans livslängd förlängs och håller driftskostnaderna låga.

 

Skriven av:

Mats Ahnheim
Productchef Vätskor

---