Das jährliche Frühlingsfest wird vom jährlichen Frühlingsfest-Transport begleitet.Das Problem, Elektrofahrzeuge für Langstreckenfahrten aufzuladen, bereitet Autobesitzern schon immer große Sorgen.Obwohl die Reichweite von Elektrofahrzeugen und der Aufbau der Ladeinfrastruktur in den letzten Jahren große Fortschritte gemacht haben, macht die Entfernung von mehr als 500 Kilometern die Heimreise oft etwas beunruhigender.
01 Der Trend vonFlüssigkeitskühlungAufladung
Bis Ende 2022 wird es im Land mehr als 300 Millionen betankte Personenkraftwagen geben, die 110.000 Tankstellen mit etwa 2 Millionen Tankpistolen versorgen, und das Verhältnis von Fahrzeug zu Tankpistole beträgt 150:1;Im Gegensatz dazu gibt es in meinem Land derzeit etwa 1.300 Elektro-Pkw.Es gibt 5,21 Millionen Ladesäulen, davon 761.000 öffentliche DC-Ladesäulen, und das Verhältnis von Fahrzeugen zu Schnellladesäulen beträgt 17,1:1.Jedes Elektrofahrzeug hat viel mehr ÖffentlichkeitSchnellladestapelals Kraftstofffahrzeuge.Trotzdem trauen sich Besitzer von Elektrofahrzeugen nicht, lange Strecken zu fahren, da die Betankungszeit von Kraftstofffahrzeugen etwa 5 Minuten beträgt und das Schnellladen neuer gängiger Elektrofahrzeuge mindestens eine halbe bis eine Stunde erfordert.
Der Schlüssel zur Lösung des Problems der Warteschlangen an Schnellladestationen liegt in der Erreichung einer Ladezeit von 5 Minuten, das heißt, eine flüssigkeitsgekühlte Hochleistungsaufladung zu verwenden.
Inländische Mainstream-Automobilhersteller haben aufgeladene Fahrzeuge auf den Markt gebracht oder werden sie bald auf den Markt bringen, die 800-V-Plattformen unterstützen, und dabei die Erfahrung gemacht, die Batterielebensdauer nach dem Aufladen mit 480 kW innerhalb von 5 Minuten um 200 Kilometer zu verlängern.Allerdings sind die meistenbestehendeflüssigkeitsgekühlte AufladesäulenVerwenden Sie flüssigkeitsgekühlte Ladepistolen auf Basis herkömmlicher luftgekühlter Ladesäulen, um eine maximale Ladeleistung von 600 A zu erreichen.Wir nennen sie vorerst halbflüssigkeitsgekühlte Aufladesäulen.Der Leistungsteil des halbflüssigkeitsgekühlten Überladestapels ist die erzwungene luftgekühlte Wärmeableitung.Mit zunehmender Ladeleistung nimmt auch das Geräusch zu.Da die Luft durch den Stapelkörper strömt, ist gleichzeitig die Zuverlässigkeit des Ladestapels nur schwer zu gewährleisten und die späteren Wartungskosten sind höher.Korrespondierend dazu ist die vollflüssigkeitsgekühlte Aufladesäule, dieverwendet ein flüssigkeitsgekühltes Lademodul und eine flüssigkeitsgekühlte Ladepistole.Das Gesamtsystem verfügt über ein flüssigkeitsgekühltes Wärmeableitungsdesign, das sich durch großen Ladestrom, geringe Geräuschentwicklung und hohe Zuverlässigkeit auszeichnet.Das vollständig flüssigkeitsgekühlte Überladesystem ist die Entwicklungsrichtung der zukünftigen flüssigkeitsgekühlten Überladung.
02 Vorteile der vollständigen Flüssigkeitskühlungsladung
Vorteil 1: Hohe Stromstärke
Der Ausgangsstrom der Ladesäule wird durch das Ladepistolenkabel begrenzt.Die Ladepistole leitet Elektrizität durch das Kupferkabel im Pistolendraht, und die Erwärmung des Kabels ist proportional zum Quadratwert des Stroms.Je größer der Ladestrom, desto stärker ist die Erwärmung des Kabels.Um die Wärmeentwicklung des Kabels zu reduzieren und eine Überhitzung zu vermeiden, muss die Querschnittsfläche des Drahtes vergrößert werden, und natürlich wird der Pistolendraht schwerer.Die aktuelle 250-A-Ladepistole nach nationalem Standard verwendet im Allgemeinen eine 80-mm-Ladepistole2 Kabel, und die gesamte Ladepistole ist schwer und lässt sich nicht leicht verbiegen.Wenn Sie eine höhere Stromladung erreichen möchten, können Sie auch Doppelladepistolen verwenden, dies ist jedoch nur für bestimmte Anlässe eine sinnvolle Maßnahme.Die ultimative Lösung für das Hochstromladen kann nur das Laden mit flüssigkeitsgekühlten Ladepistolen sein.
Im Inneren der flüssigkeitsgekühlten Ladepistole befinden sich Kabel und Wasserleitungen.Das Kabel der flüssigkeitsgekühlten 500A-Ladepistole ist normalerweise nur 35 mm lang2 , und die Kühlflüssigkeit in der Wasserleitung fließt, um Wärme abzuleiten.Da das Kabel dünn ist, ist die flüssigkeitsgekühlte Ladepistole 30–40 % leichter als die herkömmliche Ladepistole.Die flüssigkeitsgekühlte Ladepistole muss außerdem mit einer Kühleinheit ausgestattet sein, die aus einem Wassertank, einer Wasserpumpe, einem Kühler und einem Lüfter besteht.Die Wasserpumpe treibt das Kühlmittel so an, dass es in der Pistolenleitung zirkuliert, die Wärme zum Kühler bringt und dann vom Lüfter weggeblasen wird, um so eine größere Förderkapazität als bei herkömmlichen Ladepistolen mit natürlicher Kühlung zu erreichen.
Vorteil 2: Hohe Zuverlässigkeit
Die Zuverlässigkeit des Ladestapels hängt weitgehend von der Zuverlässigkeit des Lademoduls ab, das heißt, sie wird stark von der äußeren Betriebsumgebung beeinflusst.
Der Schrank konventioneller Ladesäulen und halbflüssigkeitsgekühlter Ladesäulen wird luftgekühlt und abgeführt.Die Luft wird mit Staub, Salznebel und Wasserdampf vermischt und auf der Oberfläche interner Geräte adsorbiert, was zu einer schlechten Systemisolierung, schlechter Wärmeableitung, geringer Ladeeffizienz und verkürzter Gerätelebensdauer führt.Bei herkömmlichen Ladesäulen oder halbflüssigkeitsgekühlten Ladesäulen sind Wärmeableitung und Schutz zwei widersprüchliche Konzepte.Bei gutem Schutz ist die Wärmeableitung schwierig zu gestalten, bei guter Wärmeableitung ist der Schutz schwierig zu handhaben.
Der vollständig flüssigkeitsgekühlte Ladestapel verfügt über ein flüssigkeitsgekühltes Lademodul.Auf der Vorder- und Rückseite des flüssigkeitsgekühlten Moduls gibt es keinen Luftkanal.Das Modul nutzt die in der flüssigkeitsgekühlten Platte zirkulierende Kühlflüssigkeit, um Wärme mit der Außenwelt auszutauschen, sodass der Leistungsteil des Ladestapels vollständig umschlossen werden kann, um die Wärmeableitung zu reduzieren.Der Kühler befindet sich außen und die Wärme wird durch das Kühlmittel im Inneren zum Kühler geleitet, und die Außenluft bläst die Wärme an der Oberfläche des Kühlers ab.Derflüssigkeitsgekühltes Lademodulund elektrisches Zubehör in der Ladesäule hat keinen Kontakt mit der äußeren Umgebung, sodass IP65-Schutz erreicht werden kann und die Zuverlässigkeit höher ist.
Vorteil drei: geringe Geräuschentwicklung
Herkömmliche Ladesäulen und halbflüssigkeitsgekühlte Ladesäulen verfügen über eingebaute luftgekühlte Lademodule.Die luftgekühlten Module verfügen über mehrere eingebaute kleine Hochgeschwindigkeitslüfter und das Betriebsgeräusch kann über 65 dB erreichen.Bei voller Leistung liegt das Geräusch grundsätzlich bei über 70 dB, was tagsüber kaum Auswirkungen hat, nachts jedoch sehr störend ist.Daher ist der laute Lärm der Ladestation das am häufigsten von den Betreibern beanstandete Problem, und sie müssen es beheben, wenn sie sich beschweren.Allerdings ist der Sanierungsaufwand hoch und die Wirkung sehr begrenzt.Letztendlich müssen sie die Leistung reduzieren, um den Lärm zu reduzieren.
Der vollständig flüssigkeitsgekühlte Ladestapel verfügt über eine Wärmeableitungsstruktur mit doppelter Zirkulation.Das interne flüssigkeitsgekühlte Modul ist auf eine Wasserpumpe angewiesen, die das Kühlmittel zur Wärmezirkulation antreibt und die vom Modul erzeugte Wärme an den Lamellenkühler überträgt.Die Wärme wird vom Gerät abgeleitet und die Geräuschentwicklung des Lüfters mit niedriger Drehzahl und großem Luftvolumen ist deutlich geringer als die des kleinen Lüfters mit höherer Drehzahl.Der vollständig flüssigkeitsgekühlte Aufladestapel kann auch ein geteiltes Wärmeableitungsdesign annehmen, das einer geteilten Klimaanlage ähnelt.Die Wärmeableitungseinheit ist von der Menschenmenge entfernt platziert und kann sogar Wärme mit Pools und Springbrunnen austauschen, um eine bessere Wärmeableitung und niedrigere Temperaturen zu erreichen.Lärm.
Vorteil 4: Geringe Gesamtbetriebskosten
Die Kosten für die Ladeausrüstung an der Ladestation müssen aus den Gesamtlebenszykluskosten (TCO) der Ladesäule betrachtet werden.Die Lebensdauer der herkömmlichen Ladesäule mit luftgekühlten Lademodulen beträgt im Allgemeinen nicht mehr als 5 Jahre, die aktuelle Leasingdauer des Ladestationsbetriebs beträgt jedoch 8–10 Jahre, was bedeutet, dass die Ladeausrüstung mindestens einmal während des Betriebs ausgetauscht werden muss den Betriebszyklus der Station.Im Gegensatz dazu beträgt die Lebensdauer vollständig flüssigkeitsgekühlter Ladesäulen mindestens 10 Jahre, was den gesamten Lebenszyklus der Station abdecken kann.Gleichzeitig muss der vollständige flüssigkeitsgekühlte Ladestapel im Vergleich zum Ladestapel mit dem luftgekühlten Modul, der häufige Vorgänge wie das Öffnen des Gehäuses zur Staubentfernung und Wartung erfordert, erst gewaschen werden, nachdem sich der externe Kühler angesammelt hat Staub, und die Wartung ist einfach.
Die Gesamtbetriebskosten des Vollflüssigkeitskühlungs-Ladesystems sind niedriger als die des herkömmlichen Ladesystems mit Luftkühlungs-Lademodulen, und mit der breiten Anwendung des Vollflüssigkeitskühlsystems in Chargen wird sein kosteneffektiver Vorteil deutlicher.
03 Das Prinzip der vollständigen Flüssigkeitskühlungsladung
Das vollständig flüssigkeitsgekühlte Ladesystem verwendet ein flüssigkeitsgekühltes Lademodul und eine flüssigkeitsgekühlte Ladepistole, und das System als Ganzes nutzt eine flüssigkeitsgekühlte Wärmeableitung.Wie in der Abbildung dargestellt, teilen sich das integrierte, vollständig flüssigkeitsgekühlte Ladesystem, die flüssigkeitsgekühlte Ladepistole und das flüssigkeitsgekühlte Lademodul eine Kältequelle.Das Flüssigkeitskühlsystem besteht aus einem Wassertank, einer Wasserpumpe, einem Kühler und einem Lüfter.Die Wasserpumpe treibt das Kühlmittel an, um zwischen der Flüssigkeitskühlplatte und der Flüssigkeitskühlpistolenleitung des Flüssigkeitskühlmoduls zu fließen, bringt die Wärme zum Kühler und bläst sie dann durch einen Lüfter mit großem Luftvolumen ab.Nach dem Abkühlen kehrt das Kühlmittel in den Wassertank zurück und zirkuliert wiederholt Wärme durch die Wasserpumpe.
Der Leistungsteil des Systems nutzt Flüssigkeitskühlung zur Wärmeableitung und es findet kein Luftaustausch mit der Außenumgebung statt, sodass das Design von IP65 realisiert werden kann.Gleichzeitig nutzt das System einen Ventilator mit großem Luftvolumen, um die Wärme geräuscharm und umweltfreundlich abzuleiten.
04 Infypower Source Technology – Flüssigkeitsgekühlte Ladeprodukte
Infypower ist das erste Unternehmen in China, das sich der Entwicklung und tatsächlichen Serienanwendung von flüssigkeitsgekühlten Stromumwandlungsmodulen und vollständig flüssigkeitsgekühlten Ladesystemen widmet.
Flüssigkeitskühlmodul
Nach mehreren Generationen von Produktiterationen von Flüssigkeitskühlungsmodulen und Technologieakkumulation decken die Stromumwandlungsmodule für Flüssigkeitskühlung mit aktueller Quelle drei Serien von Lademodulen der LRG-Serie, DCDC-DC-Umwandlungsmodule der LCG-Serie und bidirektionale ACDC-Umwandlungsmodule der LBG-Serie ab, die die Anforderungen erfüllen können der Flüssigkeitskühlung.
Das flüssigkeitsgekühlte Leistungsumwandlungsmodul bietet die Vorteile eines geringen Geräuschpegels und einer hohen Zuverlässigkeit.Infypower vereinheitlicht außerdem die Größe und das Schnittstellendesign des Lademoduls, des DCDC-Umwandlungsmoduls und des bidirektionalen ACDC-Moduls derselben Leistungsstufe, sodass es in Überladesystemen, bei der Speicherung und beim Laden verwendet werden kann.Während des Entwurfsprozesses des Systems kann ein einheitliches Struktur- und Wärmeableitungsdesign durchgeführt werden.In bestimmten Anwendungen kann das Lademodul oder das Speicher- und Lademodul entsprechend der tatsächlichen Situation konfiguriert werden, um eine hohe Kompatibilität des Systemdesigns zu erreichen.
Flüssigkeitsgekühltes Überladesystem
Für Schnellladeanwendungen mittlerer Leistung hat Infypower ein integriertes, vollständig flüssigkeitsgekühltes 240-kW-Schnellladesystem auf den Markt gebracht, wie in der Abbildung dargestellt.Das System ist mit sechs flüssigkeitsgekühlten 40-kW-Lademodulen, einer herkömmlichen 250-A-Ladepistole und einem flüssigkeitsgekühlten 500-A-Lademodul ausgestattet.Ladepistole.Der flüssigkeitsgekühlte Ausgangsanschluss kann eine volle Leistung von 240 kW erreichen und einen Personenkraftwagen (Tesla, Jikrypton usw.) auf einer 400-V-Plattform mit maximal 500 A laden.Gleichzeitig verfügt das System über einen extrem geringen Geräuschpegel, eine hohe Zuverlässigkeit und leichte Kabel und kann in großem Umfang an High-End-Ladestandorten wie Wohngebieten, Bürobereichen und Markenladestationen eingesetzt werden.
Für Hochleistungs-Überladeanwendungen hat Infypower ein vollständig flüssigkeitsgekühltes Split-Typ-Überladesystem mit 640 kW auf den Markt gebracht, wie in der Abbildung unten dargestellt.Das System verfügt über ein Split-Design und besteht aus einem flüssigkeitsgekühlten Leistungsschrank und einem flüssigkeitsgekühlten Ladeterminal.Die Seite des flüssigkeitsgekühlten Netzteilschranks leitet Wärme ab und der Schutzgrad des Leistungsteils kann IP65 erreichen;Die Leistung wird dynamisch auf die flüssigkeitsgekühlten Ladeanschlüsse verteilt, und eine einzelne Pistole kann eine maximale Ausgangsleistung von 480 kW erreichen, wodurch die Laufleistung nach 5-minütigem Laden auf über 200 Kilometer erhöht werden kann.Das System zeichnet sich durch geringe Geräuschentwicklung, hohe Zuverlässigkeit und einfache Wartung aus.Es kann in zahlreichen Superladestationen und Markenladestationen eingesetzt werden, um Autobesitzern ein hochwertiges Ladeerlebnis zu bieten.
Flüssigkeitsgekühltes Speicher- und Ladesystem
Das flüssigkeitsgekühlte Überladen ist die Entwicklungsrichtung des Hochleistungsladens, aber der serienmäßige Einsatz des Überladens steht vor dem Problem einer unzureichenden Stromverteilungskapazität.Die von einem Überladesystem benötigte Stromverteilungskapazität entspricht der Stromkapazität, die ein Wohngebäude benötigt.Der Stromverteilungsbedarf des Überladestandorts entspricht dem Strombedarf eines Wohngebiets.Die beste Lösung zur Lösung des Problems der unzureichenden Stromverteilungskapazität an Überladestandorten besteht darin, die Energiespeicherkapazitäten zu erhöhen, d. h. flüssigkeitsgekühlte Energiespeicherung und -ladung.Vor diesem Hintergrund hat Infypower ein vollständig flüssigkeitsgekühltes 800-kW-Speicher- und Ladesystem auf den Markt gebracht.
Das flüssigkeitsgekühlte Speicher- und Ladesystem von Infypower nutzt eine AC-DC-Hybridbusarchitektur, der AC-Bus ist mit dem Stromnetz verbunden und der DC-Bus ist mit der Energiespeicherbatterie verbunden.Die elektrische Verbindung zwischen der Energiespeicherbatterie und dem Überladesystem ist der DC-Bus, und der DC-Bus kann auch einfach über das DCDC-Modul mit dem Photovoltaikmodul verbunden werdenDer Wirkungsgrad der Energieumwandlung ist 3 bis 4 % höher als der des herkömmlichen Wechselstrombusses.
Das vollständig flüssigkeitsgekühlte Speicher- und Ladesystem von Infypower ist modular aufgebaut und kann die Energiespeicher-/Ladeleistung, die Kapazität der Energiespeicherbatterie und die Anzahl der Ladeanschlüsse entsprechend den tatsächlichen Anforderungen der Szene konfigurieren.Das Innere des flüssigkeitsgekühlten Schaltschranks ist in Stromverteilungsfach, Stromfach und Wärmeableitungsfach unterteilt.Da die Größe und Schnittstelle verschiedener Funktionsmodule derselben Leistungsstufe vereinheitlicht ist, kann die Struktur des Leistungsfachs einheitlich gestaltet werden und verschiedene Module können in praktischen Anwendungen flexibel konfiguriert werden.Verschiedene Konfigurationen der Energiespeicherung und Ladeleistung realisieren;Die elektrische Konfiguration des Stromverteilungslagers kann entsprechend den unterschiedlichen Funktionen und Leistungsanforderungen von Licht, Speicherung und Laden entworfen und vorgefertigt werden und vor Ort flexibel kombiniert werden.Daher dieses SetDas flüssigkeitsgekühlte Überladesystem weist eine äußerst hohe Kompatibilität und Flexibilität auf.
05 Hohe Zuverlässigkeit
Das Erlebnis des Auftankens und Aufladens war schon immer die Erwartung der meisten Besitzer von Elektroautos, Automobilherstellern und -betreibern.Mit der zunehmenden Reife der Batterietechnologie könnte die Ära des 5-Minuten-Schnellladens viel früher kommen, als wir erwartet hatten.Aufgrund der hohen Zuverlässigkeit, Umweltfreundlichkeit und niedrigen Betriebskosten (TCO) wird die vollständig flüssigkeitsgekühlte Aufladung auch die gängige Wahl für Aufladestationen werden.Infypower wird sich weiterhin der Forschung und Entwicklung von Kerntechnologien und -produkten für die Stromumwandlung widmen und der Industrie ein umfassendes Sortiment an flüssigkeitsgekühlten Stromumwandlungsmodulen und die besten flüssigkeitsgekühlten Überladesystemlösungen anbieten.
Zeitpunkt der Veröffentlichung: 15. Februar 2023