01.Co to jest „doładowanie cieczą”?
zasada działania:
Doładowanie chłodzone cieczą polega na utworzeniu specjalnego kanału cyrkulacji cieczy między kablem a pistoletem ładującym. Do kanału wprowadza się płyn chłodzący w celu odprowadzenia ciepła, który następnie jest przepompowywany przez pompę mechaniczną, aby odprowadzić ciepło wytworzone podczas ładowania.
Część zasilająca systemu wykorzystuje chłodzenie cieczowe do odprowadzania ciepła i nie ma wymiany powietrza z otoczeniem, co pozwala na osiągnięcie stopnia ochrony IP65. Jednocześnie system wykorzystuje wentylator o dużej wydajności, który odprowadza ciepło, generując niski poziom hałasu i dbając o środowisko.
02.Jakie są zalety doładowania z chłodzeniem cieczowym?
Zalety chłodzenia cieczą z doładowaniem:
1. Większy prąd i szybsza prędkość ładowania. Prąd wyjściowystos ładującyjest ograniczony przez przewód pistoletu ładującego. Miedziany kabel wewnątrz przewodu pistoletu ładującego przewodzi prąd, a ciepło generowane przez kabel jest proporcjonalne do kwadratu wartości prądu. Im większy prąd ładowania, tym większe ciepło generowane przez kabel. Musi ono zostać zmniejszone. Aby uniknąć przegrzania, należy zwiększyć przekrój poprzeczny przewodu, a oczywiście przewód pistoletu będzie cięższy. Obecny pistolet ładujący 250 A, zgodny z normami krajowymi, zazwyczaj wykorzystuje przewód 80 mm2. Pistolet ładujący jest bardzo ciężki i niełatwo go zgiąć. Jeśli chcesz uzyskać większy prąd ładowania, możesz również użyć ładowania dwoma pistoletami, ale jest to tylko rozwiązanie tymczasowe w określonych sytuacjach. Ostatecznym rozwiązaniem problemu ładowania wysokim prądem może być ładowanie za pomocą pistoletu ładującego chłodzonego cieczą.
Wewnątrz pistoletu ładującego chłodzonego cieczą znajdują się kable i przewody wodne. Kabel pistoletu 500A chłodzonego ciecząpistolet ładującyPrzewód ma zazwyczaj tylko 35 mm², a ciepło jest odprowadzane przez przepływ płynu chłodzącego w rurze wodnej. Ze względu na cienki kabel, pistolet ładujący chłodzony cieczą jest o 30% do 40% lżejszy niż konwencjonalny pistolet ładujący. Pistolet ładujący chłodzony cieczą musi być również wyposażony w układ chłodzenia, który składa się ze zbiornika na wodę, pompy wodnej, chłodnicy i wentylatora. Pompa wodna napędza cyrkulację płynu chłodzącego w przewodzie pistoletu, przenosząc ciepło do chłodnicy, a następnie wydmuchując je przez wentylator, co zapewnia większą nośność niż w przypadku konwencjonalnych pistoletów ładujących chłodzonych naturalnie.
2. Przewód pistoletu jest lżejszy, a sprzęt ładujący jest lżejszy.
3. Mniejsze wydzielanie ciepła, szybkie odprowadzanie ciepła i wysokie bezpieczeństwo. Korpusy pali konwencjonalnych i półpłynnych chłodzonych pali są chłodzone powietrzem w celu odprowadzania ciepła. Powietrze wnika do korpusu pali z jednej strony, wydmuchuje ciepło z podzespołów elektrycznych i modułów prostowników, a następnie rozprasza się po drugiej stronie. Powietrze miesza się z pyłem, mgłą solną i parą wodną i adsorbuje na powierzchni urządzeń wewnętrznych, co skutkuje słabą izolacją systemu, słabym odprowadzaniem ciepła, niską wydajnością ładowania i skróconą żywotnością urządzeń. W przypadku konwencjonalnych lub półpłynnych pali, odprowadzanie ciepła i ochrona to dwa sprzeczne pojęcia. Jeśli ochrona jest dobra, odprowadzanie ciepła będzie trudne do zaprojektowania, a jeśli odprowadzanie ciepła jest dobre, ochrona będzie trudna do opanowania.
W pełni chłodzony cieczą moduł ładujący wykorzystuje chłodzony cieczą moduł ładujący. Z przodu i z tyłu modułu chłodzonego cieczą nie ma kanałów powietrznych. Moduł wykorzystuje czynnik chłodzący krążący wewnątrz chłodzonej cieczą płyty do wymiany ciepła z otoczeniem. Dzięki temu część zasilająca modułu ładującego może być całkowicie zamknięta, co zmniejsza rozpraszanie ciepła. Radiator znajduje się na zewnątrz, a ciepło jest doprowadzane do radiatora poprzez znajdujący się wewnątrz czynnik chłodzący, a powietrze zewnętrzne odprowadza je na powierzchnię radiatora. Chłodzony cieczą moduł ładujący i akcesoria elektryczne wewnątrz modułu ładującego nie mają kontaktu z otoczeniem, co zapewnia stopień ochrony IP65 i wyższą niezawodność.
4. Niski poziom hałasu ładowania i wyższy poziom ochrony. Konwencjonalne stosy ładowania i stosy ładowania chłodzone półpłynnie mają wbudowane moduły ładowania chłodzone powietrzem. Moduły chłodzone powietrzem są zbudowane z wielu małych, szybkich wentylatorów, a hałas podczas pracy osiąga ponad 65 dB. Na obudowie stosu ładowania znajdują się również wentylatory chłodzące. Obecnie stosy ładowania wykorzystujące moduły chłodzone powietrzem Podczas pracy z pełną mocą hałas wynosi zasadniczo ponad 70 dB. Ma on niewielki wpływ w ciągu dnia, ale jest bardzo uciążliwy w nocy. Dlatego głośny hałas na stacjach ładowania jest najczęściej zgłaszanym problemem przez operatorów. W przypadku zgłoszenia problemu muszą go rozwiązać. Jednak koszty naprawy są wysokie, a efekt bardzo ograniczony. Ostatecznie muszą zmniejszyć moc, aby zmniejszyć hałas.
W pełni chłodzony cieczą moduł ładujący wykorzystuje dwucyklową architekturę rozpraszania ciepła. Wewnętrzny moduł chłodzenia cieczą wykorzystuje pompę wodną do napędzania obiegu chłodziwa w celu rozproszenia ciepła i przekazuje ciepło generowane przez moduł do radiatora żebrowego. Zewnętrzne rozpraszanie ciepła odbywa się za pomocą wolnoobrotowych wentylatorów o dużej objętości lub klimatyzatorów. Ciepło jest odprowadzane z urządzenia, a hałas wentylatora o niskiej prędkości i dużej objętości powietrza jest znacznie niższy niż małego wentylatora o wysokiej prędkości. W pełni chłodzone cieczą moduły z doładowaniem mogą również wykorzystywać rozdzieloną konstrukcję rozpraszania ciepła. Podobnie jak w klimatyzatorach typu split, jednostka rozpraszania ciepła jest umieszczona z dala od ludzi i może nawet prowadzić wymianę ciepła z basenami i fontannami, zapewniając lepsze rozpraszanie ciepła i niższe koszty.
5. Niski całkowity koszt posiadania
Koszt sprzętu do ładowania na stacjach ładowania należy rozpatrywać w kontekście pełnego kosztu cyklu życia (TCO) stosu ładowania. Żywotność tradycyjnych stosów ładowania wykorzystujących moduły ładowania chłodzone powietrzem zazwyczaj nie przekracza 5 lat, ale obecny okres dzierżawy dla operacji stacji ładowania wynosi 8-10 lat, co oznacza, że sprzęt do ładowania musi zostać wymieniony co najmniej raz w trakcie cyklu pracy stacji. Z drugiej strony, żywotność w pełni chłodzonych cieczą stosów ładowania wynosi co najmniej 10 lat, co może obejmować cały cykl życia stacji. Jednocześnie, w porównaniu ze stosami ładowania wykorzystującymi moduły chłodzone powietrzem, które wymagają częstego otwierania szafy, usuwania kurzu, konserwacji i innych czynności, w pełni chłodzone cieczą stosy ładowania wymagają płukania tylko po nagromadzeniu się kurzu w zewnętrznym radiatorze, co upraszcza konserwację.
Całkowity koszt posiadania (TCO) układu ładowania w pełni chłodzonego cieczą jest niższy niż tradycyjnego układu ładowania wykorzystującego moduły ładowania chłodzone powietrzem. Wraz z upowszechnianiem się systemów w pełni chłodzonych cieczą, ich przewaga pod względem opłacalności stanie się bardziej oczywista.
03. Status rynkowy doładowania z chłodzeniem cieczowym
Według najnowszych danych China Charging Alliance, w lutym 2023 r. było o 31 000 więcej publicznych punktów ładowania niż w styczniu 2023 r., co stanowi wzrost o 54,1% w porównaniu z lutym 2023 r. Do lutego 2023 r. jednostki członkowskie sojuszu zgłosiły łącznie 1,869 mln publicznych punktów ładowania, w tym 796 000Stosy ładowania prądem stałymi 1,072 milionaStosy ładowania prądem przemiennym.
W rzeczywistości, wraz ze wzrostem penetracji rynku pojazdów o nowych źródłach energii i szybkim rozwojem infrastruktury wspomagającej, takiej jak stacje ładowania, nowa technologia doładowania chłodzonego cieczą stała się przedmiotem rywalizacji w branży. Wiele firm produkujących pojazdy o nowych źródłach energii i stacje ładowania rozpoczęło również badania i rozwój technologii oraz układów doładowania.
Tesla jest pierwszą firmą motoryzacyjną w branży, która wdraża partiami chłodzone cieczą stacje ładowania. Obecnie w Chinach uruchomiono ponad 1500 stacji ładowania, obejmujących łącznie 10 000 stacji. Supercharger Tesla V3 wykorzystuje w pełni chłodzoną cieczą konstrukcję, moduł ładowania chłodzony cieczą oraz pistolet ładujący chłodzony cieczą. Pojedynczy pistolet może ładować z mocą do 250 kW/600 A, co pozwala na zwiększenie zasięgu o 250 kilometrów w 15 minut. Model V4 będzie wkrótce wdrażany partiami. Piasta ładująca zwiększa również moc ładowania do 350 kW na pistolet.
Następnie Porsche Taycan po raz pierwszy na świecie wprowadziło architekturę elektryczną wysokiego napięcia 800 V i obsługuje szybkie ładowanie o mocy 350 kW; globalna limitowana edycja Great Wall Salon Mecha Dragon 2022 ma prąd do 600 A, napięcie do 800 V i szczytową moc ładowania 480 kW; GAC AION V o napięciu szczytowym do 1000 V, prądzie do 600 A i szczytowej mocy ładowania 480 kW; Xiaopeng G9, produkowany masowo samochód z platformą napięciową z węglika krzemu 800 V, odpowiednią do ultraszybkiego ładowania 480 kW;
04. Jakie są przyszłe trendy w zakresie doładowywania przy chłodzeniu cieczą?
Dziedzina chłodzenia cieczą i przeładowywania jest w powijakach, ale ma ogromny potencjał i szerokie perspektywy rozwoju. Chłodzenie cieczą to doskonałe rozwiązanie w zakresie ładowania o dużej mocy. Projektowanie i produkcja zasilaczy dużej mocy do ładowania akumulatorów w kraju i za granicą nie napotyka na żadne problemy techniczne. Konieczne jest rozwiązanie problemu połączenia kablowego między zasilaczem dużej mocy a ładowarką.
Jednak wskaźnik penetracji wysokowydajnych akumulatorów chłodzonych cieczą z doładowaniem w moim kraju jest nadal niski. Wynika to z faktu, że pistolety ładujące chłodzone cieczą są stosunkowo drogie, a akumulatory szybkiego ładowania zapoczątkują rynek wart setki miliardów w 2025 roku. Według informacji publicznych, średnia cena akumulatorów ładujących wynosi około 0,4 juana/W. Szacuje się, że cena akumulatora szybkiego ładowania o mocy 240 kW wynosi około 96 000 juanów. Zgodnie z ceną kabla do akumulatora chłodzonego cieczą, podaną na konferencji prasowej CHINAEVSE, która wynosi 20 000 juanów/zestaw, szacowany jest koszt akumulatora chłodzonego cieczą. Stanowiąc około 21% kosztów akumulatorów ładujących, staje się on najdroższym komponentem po modułach ładowania. Oczekuje się, że wraz ze wzrostem liczby nowych modeli szybkiego ładowania, przestrzeń rynkowa dla akumulatorów dużej mocyszybko ładujące się stosyw moim kraju wyniesie około 133,4 miliarda juanów w 2025 roku.
W przyszłości technologia doładowania z chłodzeniem cieczowym będzie nadal przyspieszać penetrację rynku.
Rozwój i wdrożenie technologii ładowania wysokowydajnych pojazdów chłodzonych cieczą wciąż wymaga długiej drogi. Wymaga to współpracy producentów samochodów, akumulatorów, firm paliwowych i innych podmiotów. Tylko w ten sposób możemy lepiej wspierać rozwój chińskiego przemysłu pojazdów elektrycznych, promować uporządkowane ładowanie i V2G, wspierać oszczędzanie energii i redukcję emisji, niskoemisyjny i ekologiczny rozwój oraz przyspieszyć realizację strategicznego celu „podwójnego węgla”.
Czas publikacji: 04-03-2024