Vedelikjahutusega ülelaadimistehnoloogia: aidake uute energiasõidukite turgu

vedelikjahutusega ülelaadur-1

Elektrisõidukite turu kiire arenguga seavad kasutajad järjest kõrgemaid nõudmisi sõiduulatusele, laadimiskiirusele, laadimismugavusele ja muudele aspektidele. Siiski on kodu- ja välismaises laadimisinfrastruktuuris endiselt puudujääke ja ebaühtlusprobleeme, mis põhjustab kasutajatel sageli probleeme, nagu suutmatus leida sobivaid laadimisjaamu, pikad ooteajad ja halb laadimisefekt reisil.

Huawei Digital Energy säutsus: "Huawei täisvedelikjahutusega ülelaadija aitab luua kõrgel kõrgusel ja kiiresti laetavat kvaliteetset 318 Sichuan-Tibet Supercharging Green Corridor'i." Artiklis märgitakse, et neil täisvedelikjahutusega laadimisterminalidel on järgmised omadused:

1. Maksimaalne väljundvõimsus on 600KW ja maksimaalne vool 600A. Seda tuntakse kui "üks kilomeeter sekundis" ja see võib pakkuda maksimaalset laadimisvõimsust suurtel kõrgustel.

2. Täielik vedelikjahutustehnoloogia tagab seadmete kõrge töökindluse: platool talub kõrgeid temperatuure, kõrget niiskust, tolmu ja korrosiooni ning suudab kohaneda erinevate keeruliste liini töötingimustega.

3. Sobib kõikidele mudelitele: laadimisvahemik on 200–1000 V ja laadimise õnnestumise määr võib ulatuda 99% -ni. See sobib nii sõiduautodega nagu Tesla, Xpeng ja Lili, kui ka tarbesõidukitega, nagu Lalamove, ja suudab saavutada: "Kõndige auto juurde, laadige see, laadige see ja mine."

Vedelikjahutusega ülelaadimistehnoloogia ei paku mitte ainult kvaliteetseid teenuseid ja kogemusi kodumaistele uutele energiasõidukite kasutajatele, vaid aitab ka uute energiasõidukite turgu veelgi laiendada ja edendada. See artikkel aitab teil mõista vedelikjahutuse laadimistehnoloogiat ning analüüsida selle turuseisu ja tulevikutrende.

 

Mis on vedelikjahutuse ülelaadimine?

Vedelikjahutusega laadimine saavutatakse spetsiaalse vedeliku tsirkulatsioonikanali loomisega kaabli ja laadimispüstoli vahele. See kanal on kuumuse eemaldamiseks täidetud jahutusvedelikuga. Toitepump soodustab vedela jahutusvedeliku ringlust, mis võib laadimisprotsessi käigus tekkivat soojust tõhusalt hajutada. Süsteemi toiteosa kasutab vedelikjahutust ja on väliskeskkonnast täielikult isoleeritud, seega vastab IP65 disainistandardile. Samal ajal kasutab süsteem ka võimsat ventilaatorit, et vähendada soojuse hajumise müra ja parandada keskkonnasõbralikkust.

 

Ülelaadimisega vedelikjahutuse tehnilised omadused ja eelised.

1. Suurem vool ja kiirem laadimiskiirus.

Laadimisaku vooluvõimsust piirab laadimispüstoli juhe, mis kasutab voolu ülekandmiseks tavaliselt vaskkaableid. Kaabli poolt tekitatav soojus on aga võrdeline voolu ruuduga, mis tähendab, et laadimisvoolu suurenedes tekitab kaabel tõenäolisemalt liigset soojust. Kaabli ülekuumenemise probleemi vähendamiseks tuleb traadi ristlõikepindala suurendada, kuid see muudab ka laadimispüstoli raskemaks. Näiteks praeguse riikliku standardiga 250A laadimispüstol kasutab tavaliselt 80 mm² kaablit, mis muudab laadimispüstoli üldiselt raskemaks ja seda pole lihtne painutada.

Kui teil on vaja saavutada suurem laadimisvool, on kahe püstoli laadija mõistlik lahendus, kuid see sobib ainult erijuhtudel. Parim lahendus tugeva vooluga laadimiseks on tavaliselt vedelikjahutusega laadimispüstoli tehnoloogia. See tehnoloogia jahutab tõhusalt laadimispüstoli sisemust, võimaldades sellel ilma ülekuumenemiseta toime tulla suuremate vooludega.

Vedelikjahutusega laadimispüstoli sisemine struktuur sisaldab kaableid ja veetorusid. Tavaliselt on 500A vedelikjahutusega laadimispüstoli kaabli ristlõikepindala vaid 35 mm² ja tekkiv soojus hajub tõhusalt veetorus oleva jahutusvedeliku vooluga. Kuna kaabel on õhem, on vedelikjahutusega laadimispüstol 30–40% kergem kui tavaline laadimispüstol.

Lisaks tuleb vedelikjahutusega laadimispüstolit kasutada ka jahutusseadmega, mis sisaldab veepaake, veepumpasid, radiaatoreid, ventilaatoreid ja muid komponente. Veepump vastutab jahutusvedeliku tsirkuleerimise eest düüsitorustikus, soojuse ülekandmise eest radiaatorisse ja seejärel ventilaatoriga välja puhumise eest, tagades seeläbi suurema voolukandevõime kui tavalised loomulikult jahutatavad düüsid.

2. Püstoli juhe on kergem ja laadimisseade on kergem.

3. Vähem soojust, kiire soojuse hajumine ja kõrge ohutus.

Tavalistes laadimiskateldes ja poolvedelikjahutusega laadimiskateldes kasutatakse tavaliselt õhkjahutusega soojuse hülgamissüsteeme, kus õhk siseneb ühelt poolt katla korpusesse, eemaldab elektriliste komponentide ja alaldi moodulite tekitatud soojuse ning väljub seejärel katla korpusest. keerake keha teisele küljele. Sellel kuumuse eemaldamise meetodil on aga mõningaid probleeme, kuna hunnikusse sisenev õhk võib sisaldada tolmu, soolapihustust ja veeauru ning need ained võivad kleepuda sisemiste komponentide pinnale, mille tulemuseks on vaia isolatsioonivõime vähenemine. süsteemid ja vähenenud soojuse hajumise efektiivsus, mis vähendab laadimise efektiivsust ja lühendab seadmete eluiga.

Tavaliste laadimiskatelde ja poolvedelikjahutusega laadimiskatelde puhul on soojuse eemaldamine ja kaitse kaks vastuolulist kontseptsiooni. Kui kaitsevõime on oluline, võib termiline jõudlus olla piiratud ja vastupidi. See raskendab selliste vaiade projekteerimist ja nõuab seadmete kaitsmisel täielikult soojuse hajumist.

Täisvedelikjahutusega alglaadimisplokk kasutab vedelikjahutusega alglaadimismoodulit. Sellel moodulil ei ole ees ega taga õhukanaleid. Moodul kasutab jahutusvedelikku, mis ringleb läbi sisemise vedelikjahutusplaadi, et vahetada soojust väliskeskkonnaga, võimaldades pagasiruumi toitesektsioonil saavutada täielikult suletud konstruktsioon. Radiaator asetatakse kuhja välisküljele ja sees olev jahutusvedelik kannab soojust radiaatorisse ning seejärel kannab välisõhk soojuse radiaatori pinnalt ära.

Selles konstruktsioonis on vedelikjahutusega laadimismoodul ja laadimisploki sees olevad elektritarvikud väliskeskkonnast täielikult isoleeritud, saavutades IP65 kaitsetaseme ja suurendades süsteemi töökindlust.

4. Madal laadimismüra ja kõrgem kaitse.

Nii traditsioonilistel kui ka vedelikjahutusega laadimissüsteemidel on sisseehitatud õhkjahutusega laadimismoodulid. Moodul on varustatud mitme suure kiirusega väikese ventilaatoriga, mis tekitavad töötamise ajal tavaliselt üle 65 detsibelli müra. Lisaks on laadimishunnik ise varustatud jahutusventilaatoriga. Praegu ületavad õhkjahutusega laadijad täisvõimsusel töötades sageli 70 detsibelli. Päeval ei pruugi seda märgata, kuid öösel võib see keskkonda veelgi rohkem häirida.

Seetõttu on laadimisjaamade suurenenud müra operaatorite kõige levinum kaebus. Selle probleemi lahendamiseks peavad operaatorid võtma parandusmeetmeid, kuid need on sageli kulukad ja nende tõhusus on piiratud. Lõppkokkuvõttes võib piiratud võimsusega töötamine olla ainus viis mürahäirete vähendamiseks.

Täisvedelikjahutusega pagasiruumiplokk kasutab kahekordse tsirkulatsiooniga soojuse hajumise struktuuri. Sisemine vedelikjahutusmoodul tsirkuleerib jahutusvedelikku läbi veepumba, et hajutada soojust ja kanda moodulis tekkiv soojus ribidega jahutusradiaatorisse. Väljaspool radiaatorit kasutatakse soojuse tõhusaks hajutamiseks suurt ventilaatorit või kliimaseadet, millel on väike kiirus, kuid suur õhuhulk. Seda tüüpi väikese kiirusega ventilaatorite müratase on suhteliselt madal ja see on vähem kahjulik kui suure kiirusega väikese ventilaatori müra.

Lisaks võib täielikult vedelikjahutusega ülelaadijal olla ka jagatud soojuse hajutamise konstruktsioon, mis sarnaneb jagatud kliimaseadmete põhimõttele. See disain kaitseb jahutusseadet inimeste eest ja suudab isegi soojust vahetada basseinide, purskkaevude jms abil, et tagada parem jahutus ja vähendada mürataset.

5. Madal kogu omamiskulu.

Laadimisjaamade laadimisseadmete maksumuse kaalumisel tuleb arvestada laadija kogu elutsükli kuluga (TCO). Traditsiooniliste õhkjahutusega laadimismooduleid kasutavate laadimissüsteemide kasutusiga on tavaliselt alla 5 aasta, samas kui praeguste laadimisjaamade kasutusrendi tähtajad on tavaliselt 8–10 aastat. See tähendab, et laadimisseadmeid tuleb rajatise eluea jooksul vähemalt korra välja vahetada. Seevastu täisvedelikjahutusega laadimiskatla kasutusiga võib olla vähemalt 10 aastat, kattes kogu elektrijaama elutsükli. Lisaks, erinevalt õhkjahutusega mooduli pagasiplokist, mis nõuab tolmu eemaldamiseks ja hooldamiseks kappi sagedast avamist, tuleb vedelikjahutusega pagasiruumi plokki loputada alles pärast seda, kui tolm on kogunenud välisele jahutusradiaatorile, muutes hoolduse keeruliseks. . mugav.

Seetõttu on vedelikjahutusega täislaadimissüsteemi omamise kogukulu madalam kui traditsioonilisel õhkjahutusega laadimismooduleid kasutaval laadimissüsteemil ning täisvedelikjahutusega laadimissüsteemide laialdase kasutuselevõtuga muutuvad selle kulutõhususe eelised. ilmsem ilmsem.

vedelikjahutusega ülelaadur

Vedeliku jahutuse ülelaadimise tehnoloogia defektid.

1. Kehv termiline tasakaal

Vedelikjahutus põhineb endiselt temperatuuride erinevusest tingitud soojusvahetuse põhimõttel. Seetõttu ei saa vältida temperatuuri erinevuse probleemi akumooduli sees. Temperatuurierinevused võivad põhjustada üle-, üle- või alalaadimist. Üksikute mooduli komponentide tühjendamine laadimise ja tühjendamise ajal. Akude ülelaadimine ja tühjenemine võib põhjustada aku ohutusprobleeme ja lühendada aku kasutusiga. Alalaadimine ja tühjendamine vähendavad aku energiatihedust ja lühendavad selle tööulatust.

2. Soojusülekande võimsus on piiratud.

Aku laadimiskiirust piirab soojuse hajumise kiirus, vastasel juhul tekib ülekuumenemise oht. Külmplaadi vedeljahutuse soojusülekandevõimsus on piiratud temperatuuride erinevuse ja voolukiirusega ning kontrollitav temperatuuride erinevus on tihedalt seotud ümbritseva õhu temperatuuriga.

3. Temperatuuri tõusmise oht on suur.

Aku kuumenemine toimub siis, kui aku tekitab lühikese aja jooksul palju soojust. Temperatuurierinevustest tingitud mõistliku soojuse hajumise piiratud kiiruse tõttu põhjustab suur soojuse kogunemine äkilist kasvu. temperatuur, mille tulemuseks on positiivne tsükkel aku soojenemise ja temperatuuri tõusu vahel, põhjustades plahvatusi ja tulekahjusid ning naaberelementides termilise põgenemise.

4. Suur parasiitenergia tarbimine.

Vedeliku jahutustsükli takistus on kõrge, eriti arvestades akumooduli mahu piiranguid. Külmplaadi voolukanal on tavaliselt väike. Kui soojusülekanne on suur, on voolukiirus suur ja rõhukadu tsüklis suur. ja energiatarve on suur, mis vähendab aku jõudlust ülelaadimisel.

Vedelikjahutuse täiteainete turuseisund ja arengutrendid.

Turu staatus

Hiina Charging Alliance'i viimaste andmete kohaselt oli 2023. aasta veebruaris avalikke laadimisjaamu 31 000 võrra rohkem kui 2023. aasta jaanuaris, mis on 54,1% rohkem kui veebruaris. 2023. aasta veebruari seisuga teatasid alliansi liikmed kokku 1,869 miljonist avalikust laadimisjaamast, sealhulgas 796 000 alalisvoolu laadimisjaamast ja 1,072 miljonist vahelduvvoolu laadimisjaamast.

Kuna uute energiasõidukite leviku määr kasvab ja tugirajatised, nagu laadimisvaiad, arenevad kiiresti, on uus vedelikjahutusega ülelaadimistehnoloogia muutunud tööstuses konkurentsi objektiks. Paljud uued energiasõidukite ettevõtted ja vaiafirmad on alustanud ka tehnoloogilise uurimis- ja arendustegevusega ning plaanivad hindu paisutada.

Tesla on esimene autoettevõte selles valdkonnas, mis alustas ülelaadimisega vedelikjahutusega seadmete massilist kasutuselevõttu. Praegu on see Hiinas kasutusele võtnud üle 1500 ülelaadimisjaama, milles on kokku 10 000 ülelaadimisseadet. Tesla V3 ülelaadijal on vedelikjahutusega disain, vedelikjahutusega laadimismoodul ja vedelikjahutusega laadimispüstol. Üks püstol suudab laadida kuni 250 kW/600 A, suurendades laskekaugust 15 minutiga 250 kilomeetri võrra. V4 mudelit hakatakse tootma partiidena. Laadimisseade suurendab ka laadimisvõimsust 350 kW-ni püstoli kohta.

Seejärel tutvustas Porsche Taycan maailma esimest 800 V kõrgepinge elektrilist arhitektuuri ja toetab võimsat 350 kW kiirlaadimist; Ülemaailmse piiratud väljaandega Great Wall Salon Mecha Dragon 2022 voolutugevus on kuni 600 A, pinge kuni 800 V ja laadimise tippvõimsus 480 kW; tipppinge kuni 1000 V, vool kuni 600 A ja tipplaadimisvõimsus 480 kW; Xiaopeng G9 on seeriaauto 800 V räni akuga; karbiidpingeplatvorm ja sobib 480 kW ülikiire laadimiseks.

Praegu on kodumaise vedelikjahutusega ülelaadijate turule sisenevate suuremate laadijaid tootvate ettevõtete seas peamiselt Inkerui, Infineon Technology, ABB, Ruisu Intelligent Technology, Power Source, Star Charging, Te Laidian jne.

 

Vedeljahutuse laadimise tulevikutrend

Ülelaadimisega vedelikjahutuse valdkond on lapsekingades ning sellel on suur potentsiaal ja laiaulatuslikud arenguväljavaated. Vedeljahutus on suurepärane lahendus suure võimsusega laadimiseks. Suure võimsusega laadimisakude toiteplokkide projekteerimisel ja tootmisel ei ole nii kodu- kui ka välismaal tehnilisi probleeme. On vaja lahendada kaabliühenduse probleem suure võimsusega laadimisaku toiteallikast laadimispüstolini.

Suure võimsusega vedelikjahutusega ülelaadimisega vaiade kasutuselevõtu määr minu riigis on aga endiselt madal. Põhjus on selles, et vedelikjahutusega laadimispüstolitel on suhteliselt kõrge hind ja kiirlaadimissüsteemid avavad 2025. aastal sadade miljardite dollarite turu. Avalikult kättesaadava teabe kohaselt on laadimisüksuste keskmine hind umbes 0,4 RMB/ W.

240 kW kiirlaadimisseadmete hind on hinnanguliselt umbes 96 000 jüaani vastavalt Rifeng Co., Ltd. vedelikjahutusega laadimiskaablite hindadele. Pressikonverentsil, mille komplekt maksab 20 000 jüaani, eeldatakse, et laadija on vedelikjahutusega. Püstoli maksumus moodustab ligikaudu 21% laadimishunniku maksumusest, mis teeb sellest laadimismooduli järel kõige kallima komponendi. Kuna uute kiirlaadimismudelite arv kasvab, on suure võimsusega kiirlaadimisakude turupind minu riigis 2025. aastaks eeldatavasti ligikaudu 133,4 miljardit jüaani.

Tulevikus kiirendab vedelikjahutuse laadimistehnoloogia tungimist veelgi. Võimsa vedelikjahutusega ülelaadimistehnoloogia väljatöötamine ja juurutamine on veel pikk tee käia. See eeldab koostööd autofirmade, akufirmade, vaiafirmade ja teiste osapoolte vahel.

Ainult nii saame paremini toetada Hiina elektrisõidukite tööstuse arengut, edendada veelgi sujuvamat laadimist ja V2G-d ning edendada energiasäästu ja heitkoguste vähendamist vähese CO2-heitega lähenemisviisis. ja keskkonnahoidlikku arengut ning kiirendada topeltsüsiniku strateegilise eesmärgi elluviimist.


Postitusaeg: mai-06-2024