01.Co to jest „doładowanie cieczą chłodzącą”?
zasada działania:
Chłodzone cieczą superładowanie polega na utworzeniu specjalnego kanału cyrkulacji cieczy między kablem a pistoletem ładującym. Do kanału dodaje się płyn chłodzący do rozpraszania ciepła, a następnie płyn chłodzący krąży przez pompę energetyczną, aby wydobyć ciepło wytworzone podczas procesu ładowania.
Część zasilająca systemu wykorzystuje chłodzenie cieczą do rozpraszania ciepła, a wymiana powietrza z otoczeniem zewnętrznym nie jest możliwa, dzięki czemu może osiągnąć stopień ochrony IP65. Jednocześnie system wykorzystuje wentylator o dużej objętości powietrza do rozpraszania ciepła przy niskim poziomie hałasu i wysokiej przyjazności dla środowiska.
02.Jakie są zalety chłodzenia cieczą z doładowaniem?
Zalety chłodzenia cieczą z doładowaniem:
1. Większy prąd i szybsza prędkość ładowania. Prąd wyjściowystos ładującyjest ograniczony przez przewód pistoletu ładującego. Miedziany przewód wewnątrz przewodu pistoletu ładującego przewodzi prąd, a ciepło generowane przez przewód jest proporcjonalne do kwadratu wartości prądu. Im większy prąd ładowania, tym większe ciepło generowane przez przewód. Należy je zmniejszyć. Aby uniknąć przegrzania, należy zwiększyć przekrój przewodu, a przewód pistoletu będzie oczywiście cięższy. Obecny pistolet ładujący o mocy 250 A znormalizowany krajowo zazwyczaj wykorzystuje przewód 80 mm2. Pistolet ładujący jest bardzo ciężki jako całość i niełatwo go zgiąć. Jeśli chcesz uzyskać większy prąd ładowania, możesz również użyć ładowania podwójnym pistoletem, ale jest to tylko środek tymczasowy w określonych sytuacjach. Ostatecznym rozwiązaniem problemu ładowania wysokim prądem może być ładowanie za pomocą pistoletu ładującego chłodzonego cieczą.
Wewnątrz chłodzonego cieczą pistoletu ładującego znajdują się kable i rury wodne. Kabel chłodzonego cieczą pistoletu 500AŁadowanie bronizwykle wynosi tylko 35 mm2, a ciepło jest odprowadzane przez przepływ chłodziwa w rurze wodnej. Ponieważ kabel jest cienki, chłodzony cieczą pistolet ładujący jest o 30% do 40% lżejszy niż konwencjonalny pistolet ładujący. Chłodzony cieczą pistolet ładujący musi być również wyposażony w jednostkę chłodzącą, która składa się ze zbiornika na wodę, pompy wodnej, chłodnicy i wentylatora. Pompa wodna napędza chłodziwo, aby krążyło w linii pistoletu, doprowadzając ciepło do chłodnicy, a następnie wydmuchując je przez wentylator, uzyskując w ten sposób większą nośność niż konwencjonalne pistolety ładujące chłodzone naturalnie.
2. Przewód pistoletu jest lżejszy, a sprzęt ładujący jest lekki.
3. Mniej ciepła, szybkie rozpraszanie ciepła i wysokie bezpieczeństwo. Korpusy stosów konwencjonalnych i półpłynnie chłodzonych stosów ładujących są chłodzone powietrzem w celu rozpraszania ciepła. Powietrze dostaje się do korpusu stosu z jednej strony, wydmuchuje ciepło z podzespołów elektrycznych i modułów prostownika i rozprasza się z korpusu stosu po drugiej stronie. Powietrze zostanie zmieszane z pyłem, mgiełką solną i parą wodną i zaadsorbowane na powierzchni wewnętrznych urządzeń, co spowoduje słabą izolację systemu, słabe rozpraszanie ciepła, niską wydajność ładowania i skróconą żywotność sprzętu. W przypadku konwencjonalnych stosów ładujących lub półpłynnie chłodzonych stosów ładujących rozpraszanie ciepła i ochrona to dwa sprzeczne pojęcia. Jeśli ochrona jest dobra, rozpraszanie ciepła będzie trudne do zaprojektowania, a jeśli rozpraszanie ciepła jest dobre, ochrona będzie trudna do opanowania.
Całkowicie chłodzony cieczą moduł ładujący wykorzystuje chłodzony cieczą moduł ładujący. Z przodu i z tyłu modułu chłodzonego cieczą nie ma kanałów powietrznych. Moduł opiera się na chłodziwie krążącym wewnątrz chłodzonej cieczą płyty, aby wymieniać ciepło ze światem zewnętrznym. Dlatego część zasilająca modułu ładującego może być całkowicie zamknięta, aby zmniejszyć rozpraszanie ciepła. Grzejnik jest zewnętrzny, a ciepło jest doprowadzane do grzejnika przez chłodziwo wewnątrz, a powietrze zewnętrzne wydmuchuje ciepło na powierzchnię grzejnika. Chłodzony cieczą moduł ładujący i akcesoria elektryczne wewnątrz modułu ładującego nie mają kontaktu ze środowiskiem zewnętrznym, dzięki czemu osiągają ochronę IP65 i wyższą niezawodność.
4. Niski poziom hałasu ładowania i wyższy poziom ochrony. Konwencjonalne stosy ładowania i półpłynnie chłodzone stosy ładowania mają wbudowane chłodzone powietrzem moduły ładowania. Moduły chłodzone powietrzem są zbudowane z wielu małych wentylatorów o dużej prędkości, a hałas roboczy osiąga ponad 65 dB. Na korpusie 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 niewielki wpływ w ciągu dnia, ale jest bardzo uciążliwy w nocy. Dlatego głośny hałas na stacjach ładowania jest najczęściej zgłaszanym problemem przez operatorów. Jeśli zgłaszają skargę, muszą rozwiązać problem. Jednak koszty naprawy są wysokie, a efekt bardzo ograniczony. Ostatecznie muszą zmniejszyć moc, aby zmniejszyć hałas.
W pełni chłodzony cieczą stos ładujący przyjmuje architekturę rozpraszania ciepła w dwóch cyklach. Wewnętrzny moduł chłodzenia cieczą opiera się na pompie wodnej, która napędza cyrkulację chłodziwa w celu rozproszenia ciepła i przenosi ciepło generowane przez moduł do chłodnicy żebrowej. Zewnętrzne rozpraszanie ciepła jest osiągane przez wolnoobrotowe wentylatory o dużej objętości lub klimatyzatory. Ciepło jest rozpraszane z urządzenia, a hałas wentylatora o niskiej prędkości i dużej objętości powietrza jest znacznie niższy niż hałas małego wentylatora o większej prędkości. W pełni chłodzone cieczą stosy doładowywane mogą również przyjąć rozdzieloną konstrukcję rozpraszania ciepła. Podobnie jak w przypadku klimatyzatora typu split, jednostka rozpraszania ciepła jest umieszczona z dala od tłumu i może nawet prowadzić wymianę ciepła z basenami i fontannami, aby uzyskać lepsze rozpraszanie ciepła i niższe koszty. hałas.
5. Niski całkowity koszt posiadania
Koszt sprzętu ładującego na stacjach ładowania należy rozpatrywać w kontekście pełnego kosztu cyklu życia (TCO) stosu ładowania. Żywotność tradycyjnych stosów ładowania wykorzystujących chłodzone powietrzem moduły ładowania na ogół nie przekracza 5 lat, ale obecny okres dzierżawy dla operacji stacji ładowania wynosi 8-10 lat, co oznacza, że sprzęt ładujący musi zostać wymieniony przynajmniej 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 chłodzone powietrzem moduły, które wymagają częstego otwierania szafy, usuwania kurzu, konserwacji i innych operacji, w pełni chłodzone cieczą stosy ładowania wymagają płukania tylko po nagromadzeniu się kurzu w zewnętrznym radiatorze, co upraszcza konserwację.
Całkowity koszt posiadania układu ładowania w pełni chłodzonego cieczą jest niższy niż tradycyjnego układu ładowania wykorzystującego moduły ładujące chłodzone powietrzem, a wraz z upowszechnianiem się masowego stosowania układów w pełni chłodzonych cieczą, ich przewaga ekonomiczna stanie się bardziej oczywista.
03. Status rynkowy chłodzenia cieczą z doładowaniem
Według najnowszych danych China Charging Alliance, w lutym 2023 r. było o 31 000 więcej publicznych stanowisk ładowania niż w styczniu 2023 r., co oznacza wzrost o 54,1% w porównaniu z rokiem poprzednim w lutym. W lutym 2023 r. jednostki członkowskie sojuszu zgłosiły łącznie 1,869 mln publicznych stanowisk ładowania, w tym 796 000Stosy ładowania prądem stałymi 1,072 milionaStosy ładowania prądem przemiennym.
W rzeczywistości, w miarę jak wskaźnik penetracji nowych pojazdów energetycznych stale rośnie, a wspierające je obiekty, takie jak stosy ładowania, rozwijają się szybko, nowa technologia chłodzonego cieczą doładowania stała się przedmiotem konkurencji w branży. Wiele firm produkujących nowe pojazdy energetyczne i firmy produkujące stosy również rozpoczęło badania i rozwój technologii oraz układ przeładowania.
Tesla jest pierwszą firmą samochodową w branży, która wdraża partiami chłodzone cieczą superładowarki. Obecnie wdrożyła ponad 1500 stacji superładowania w Chinach, w sumie 10 000 superładowarek. Superładowarka Tesla V3 przyjmuje całkowicie chłodzoną cieczą konstrukcję, chłodzony cieczą moduł ładowania i chłodzony cieczą pistolet ładujący. Pojedynczy pistolet może ładować do 250 kW/600 A, co może zwiększyć zasięg o 250 kilometrów w ciągu 15 minut. Model V4 ma być wdrażany partiami. Pióro ładujące 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 za pomocą chłodzenia cieczą?
Dziedzina chłodzenia cieczą jest w powijakach, z dużym potencjałem i szerokimi perspektywami rozwoju. Chłodzenie cieczą jest doskonałym rozwiązaniem do ładowania o dużej mocy. Nie ma żadnych problemów technicznych w projektowaniu i produkcji zasilaczy o dużej mocy do ładowania w kraju i za granicą. Konieczne jest rozwiązanie połączenia kablowego od zasilacza o dużej mocy do ładowania pistoletu.
Jednak wskaźnik penetracji wysokowydajnych akumulatorów chłodzonych cieczą z doładowaniem w moim kraju jest nadal niski. Wynika to z faktu, że akumulatory chłodzone cieczą są stosunkowo drogie, a akumulatory szybkiego ładowania zapoczątkują rynek wart setki miliardów w 2025 roku. Według informacji publicznych średnia cena akumulatorów wynosi około 0,4 juana/W. Szacuje się, że cena akumulatora szybkiego ładowania o mocy 240 kW wynosi około 96 000 juanów. Według ceny kabla akumulatora chłodzonego cieczą na konferencji prasowej CHINAEVSE, która wynosi 20 000 juanów/zestaw, szacuje się koszt akumulatora chłodzonego cieczą. Stanowiąc około 21% kosztów akumulatorów, staje się najdroższym elementem po modułach ładowania. Oczekuje się, że wraz ze wzrostem liczby nowych modeli akumulatorów szybkiego ładowania, przestrzeń rynkowa dla akumulatorów o dużej mocyszybko ładujące się stosyw moim kraju wyniesie około 133,4 miliarda juanów w 2025 roku.
W przyszłości technologia chłodzenia cieczą z superładowaniem będzie nadal przyspieszać penetrację rynku.
Rozwój i układ technologii przeładowywania chłodzonej cieczą o dużej mocy wciąż mają długą drogę do przebycia. Wymaga to współpracy firm samochodowych, firm akumulatorowych, firm paliwowych i innych stron. Tylko w ten sposób możemy lepiej wspierać rozwój chińskiego przemysłu pojazdów elektrycznych, dalej promować uporządkowane ładowanie i V2G, pomagać w oszczędzaniu energii i redukcji emisji, niskoemisyjnym i zielonym rozwoju oraz przyspieszyć realizację strategicznego celu „podwójnego węgla”.
Czas publikacji: 04-03-2024