Lễ hội mùa xuân hàng năm đi kèm với việc vận chuyển lễ hội mùa xuân hàng năm.Vấn đề sạc xe điện khi lái xe đường dài luôn là nỗi đau không thể nguôi ngoai của các chủ xe.Mặc dù phạm vi di chuyển của xe điện và việc xây dựng cơ sở hạ tầng sạc đã có những tiến bộ vượt bậc trong những năm gần đây, nhưng quãng đường hơn 500 km thường khiến hành trình về nhà trở nên lo lắng hơn một chút.
01 Xu hướng củalàm mát bằng chất lỏngtăng áp
Tính đến cuối năm 2022, cả nước sẽ có hơn 300 triệu phương tiện chở khách chạy nhiên liệu, hỗ trợ 110.000 trạm xăng với khoảng 2 triệu súng tiếp nhiên liệu, tỷ lệ xe/súng là 150:1;Ngược lại, hiện ở nước tôi có khoảng 1.300 xe điện chở khách.Có 5,21 triệu cọc sạc, trong đó có 761.000 cọc sạc DC công cộng, tỷ lệ xe cộ so với cọc sạc nhanh là 17,1:1.Mỗi chiếc xe điện có nhiều công cộng hơncọc sạc nhanhhơn xe chạy nhiên liệu.Mặc dù vậy, chủ xe điện không dám lái xe đường dài, vì thời gian đổ xăng của xe chạy nhiên liệu là khoảng 5 phút, và việc sạc nhanh cho các loại xe điện phổ thông mới cần ít nhất nửa giờ đến một giờ.
Chìa khóa để giải quyết vấn đề xếp hàng tại các trạm sạc nhanh là đạt được thời gian sạc 5 phút, nghĩa là sử dụng siêu sạc làm mát bằng chất lỏng công suất cao.
Các công ty ô tô phổ thông trong nước đã ra mắt hoặc sẽ sớm tung ra các loại xe tăng áp hỗ trợ nền tảng 800V, hiện thực hóa trải nghiệm tăng thêm 200 km thời lượng pin sau khi sạc ở mức 480kW trong vòng 5 phút.Tuy nhiên, hầu hết cáchiện cócọc tăng áp làm mát bằng chất lỏngsử dụng súng sạc làm mát bằng chất lỏng trên cơ sở cọc sạc làm mát bằng không khí truyền thống để đạt được sản lượng sạc tối đa 600A.Hiện tại chúng tôi gọi chúng là cọc tăng áp làm mát bằng bán lỏng.Phần năng lượng của cọc tăng áp làm mát bằng bán lỏng là tản nhiệt cưỡng bức làm mát bằng không khí.Khi năng lượng sạc tăng lên, tiếng ồn cũng tăng lên.Đồng thời, do không khí đi qua thân cọc nên độ tin cậy của cọc nạp khó đảm bảo, chi phí bảo trì sau này cao hơn.Tương ứng với đó là cọc tăng áp làm mát toàn bộ bằng chất lỏng,sử dụng mô-đun sạc làm mát bằng chất lỏng và súng sạc làm mát bằng chất lỏng.Hệ thống tổng thể áp dụng thiết kế tản nhiệt làm mát bằng chất lỏng, có đặc tính dòng sạc lớn, độ ồn thấp và độ tin cậy cao.Hệ thống sạc quá mức làm mát bằng chất lỏng hoàn toàn là hướng phát triển của sạc quá mức làm mát bằng chất lỏng trong tương lai.
02 Ưu điểm của sạc làm mát hoàn toàn bằng chất lỏng
Ưu điểm 1: Dòng điện cao
Dòng điện đầu ra của cọc sạc bị giới hạn bởi cáp súng sạc.Súng sạc dẫn điện bằng cáp đồng bên trong dây súng và độ nóng của cáp tỷ lệ thuận với giá trị bình phương của dòng điện.Dòng sạc càng lớn thì độ nóng của cáp càng lớn.Để giảm sự sinh nhiệt của cáp và tránh quá nhiệt thì diện tích mặt cắt của dây phải tăng lên và tất nhiên dây súng sẽ nặng hơn.Súng sạc tiêu chuẩn quốc gia 250A hiện nay thường sử dụng loại 80mm2 cáp và súng sạc tổng thể nặng và không dễ uốn cong.Nếu muốn đạt được mức sạc hiện tại cao hơn, bạn cũng có thể sử dụng súng sạc kép, nhưng đây chỉ là biện pháp phù hợp cho những trường hợp cụ thể.Giải pháp tối ưu cho việc sạc dòng điện cao chỉ có thể là sạc bằng súng sạc làm mát bằng chất lỏng.
Bên trong súng sạc làm mát bằng chất lỏng có dây cáp và ống dẫn nước.Cáp của súng sạc tản nhiệt nước 500A thường chỉ có 35mm2 , và chất lỏng làm mát trong ống nước chảy để loại bỏ nhiệt.Vì cáp mỏng nên súng sạc làm mát bằng chất lỏng nhẹ hơn 30% ~ 40% so với súng sạc thông thường.Súng sạc làm mát bằng chất lỏng cũng cần được trang bị bộ phận làm mát bao gồm bình chứa nước, máy bơm nước, bộ tản nhiệt và quạt.Máy bơm nước điều khiển chất làm mát lưu thông trong dây súng, đưa nhiệt lượng đến bộ tản nhiệt, sau đó được quạt thổi đi để đạt được khả năng mang lớn hơn so với súng sạc làm mát tự nhiên thông thường.
Ưu điểm 2: Độ tin cậy cao
Độ tin cậy của cọc sạc phụ thuộc phần lớn vào độ tin cậy của mô-đun sạc, tức là nó bị ảnh hưởng rất lớn bởi môi trường hoạt động bên ngoài.
Tủ của cọc sạc thông thường và cọc sạc làm mát bằng bán lỏng được làm mát bằng không khí và tản nhiệt.Không khí sẽ bị lẫn bụi, sương muối, hơi nước và bị hấp phụ trên bề mặt các thiết bị bên trong khiến hệ thống cách nhiệt kém, tản nhiệt kém, hiệu suất sạc thấp và tuổi thọ thiết bị giảm.Đối với cọc sạc thông thường hoặc cọc sạc làm mát bằng bán lỏng, tản nhiệt và bảo vệ là hai khái niệm trái ngược nhau.Nếu bảo vệ tốt thì tản nhiệt khó thiết kế, còn nếu tản nhiệt tốt thì bảo vệ khó xử lý.
Cọc sạc làm mát bằng chất lỏng hoàn toàn sử dụng mô-đun sạc làm mát bằng chất lỏng.Không có ống dẫn khí ở mặt trước và mặt sau của mô-đun làm mát bằng chất lỏng.Mô-đun này dựa vào chất lỏng làm mát lưu thông bên trong tấm làm mát bằng chất lỏng để trao đổi nhiệt với thế giới bên ngoài, nhờ đó phần năng lượng của cọc sạc có thể được bao bọc hoàn toàn nhằm giảm tản nhiệt.Bộ tản nhiệt ở bên ngoài, nhiệt được đưa đến bộ tản nhiệt thông qua chất làm mát bên trong, không khí bên ngoài sẽ thổi bay nhiệt trên bề mặt bộ tản nhiệt.Cácmô-đun sạc làm mát bằng chất lỏngvà các phụ kiện điện trong cột sạc không tiếp xúc với môi trường bên ngoài nên có thể đạt được mức bảo vệ IP65 và độ tin cậy cao hơn.
Ưu điểm thứ ba: tiếng ồn thấp
Cọc sạc thông thường và cọc sạc làm mát bằng chất lỏng có tích hợp mô-đun sạc làm mát bằng không khí.Các mô-đun làm mát bằng không khí được tích hợp nhiều quạt nhỏ tốc độ cao và tiếng ồn khi vận hành có thể đạt trên 65db.Tiếng ồn về cơ bản là trên 70dB khi chạy hết công suất, ít ảnh hưởng vào ban ngày nhưng rất khó chịu vào ban đêm.Vì vậy, tiếng ồn lớn của trạm sạc là vấn đề được các nhà khai thác phàn nàn nhiều nhất và họ phải khắc phục nếu bị phàn nàn.Tuy nhiên, chi phí khắc phục cao và hiệu quả rất hạn chế.Cuối cùng, họ phải giảm công suất để giảm tiếng ồn.
Cột sạc làm mát hoàn toàn bằng chất lỏng sử dụng cấu trúc tản nhiệt tuần hoàn kép.Mô-đun làm mát bằng chất lỏng bên trong dựa vào máy bơm nước để điều khiển chất làm mát lưu thông nhiệt và truyền nhiệt do mô-đun tạo ra tới bộ tản nhiệt có vây.Nhiệt lượng thoát ra khỏi thiết bị, độ ồn của quạt tốc độ thấp và lượng không khí lớn thấp hơn nhiều so với quạt nhỏ tốc độ cao hơn.Bộ tăng áp làm mát hoàn toàn bằng chất lỏng cũng có thể áp dụng thiết kế tản nhiệt kiểu tách đôi, tương tự như máy điều hòa không khí kiểu tách đôi.Bộ tản nhiệt được đặt cách xa đám đông, thậm chí nó có thể trao đổi nhiệt với hồ bơi và đài phun nước để đạt được khả năng tản nhiệt tốt hơn và nhiệt độ thấp hơn.tiếng ồn.
Ưu điểm 4: TCO thấp
Chi phí thiết bị sạc tại trạm sạc phải được xét từ tổng chi phí vòng đời (TCO) của cọc sạc.Tuổi thọ của cọc sạc truyền thống với các mô-đun sạc làm mát bằng không khí thường không quá 5 năm, nhưng thời gian thuê trạm sạc hiện tại là 8-10 năm, nghĩa là thiết bị sạc cần được thay thế ít nhất một lần trong quá trình vận hành. chu kỳ hoạt động của trạm.Ngược lại, tuổi thọ của các cọc sạc làm mát hoàn toàn bằng chất lỏng ít nhất là 10 năm, có thể bao trùm toàn bộ vòng đời của trạm.Đồng thời, so với cọc sạc sử dụng mô-đun làm mát bằng không khí, đòi hỏi các thao tác thường xuyên như mở tủ để loại bỏ và bảo trì bụi, thì cọc sạc làm mát bằng chất lỏng đầy đủ chỉ cần được rửa sạch sau khi bộ tản nhiệt bên ngoài đã tích tụ. bụi, và việc bảo trì rất đơn giản.
TCO của hệ thống sạc làm mát bằng chất lỏng hoàn toàn thấp hơn so với hệ thống sạc truyền thống sử dụng mô-đun sạc làm mát bằng không khí và với việc áp dụng rộng rãi hệ thống làm mát bằng chất lỏng hoàn toàn theo đợt, lợi thế về chi phí của nó sẽ trở nên rõ ràng hơn.
03 Nguyên lý sạc làm mát hoàn toàn bằng chất lỏng
Hệ thống sạc làm mát bằng chất lỏng hoàn toàn sử dụng mô-đun sạc làm mát bằng chất lỏng và súng sạc làm mát bằng chất lỏng, đồng thời toàn bộ hệ thống sử dụng tản nhiệt làm mát bằng chất lỏng.Như trong hình, nguyên lý hoạt động của hệ thống sạc làm mát hoàn toàn bằng chất lỏng tích hợp, súng sạc làm mát bằng chất lỏng và mô-đun sạc làm mát bằng chất lỏng dùng chung một nguồn lạnh.Hệ thống làm mát bằng chất lỏng bao gồm bình chứa nước, máy bơm nước, bộ tản nhiệt và quạt.Máy bơm nước điều khiển chất làm mát chảy giữa tấm làm mát chất lỏng và dòng súng làm mát chất lỏng của mô-đun làm mát chất lỏng, đưa nhiệt đến bộ tản nhiệt, sau đó thổi đi qua một quạt thể tích không khí lớn.Sau khi nguội, chất làm mát quay trở lại bể chứa nước và luân chuyển nhiệt qua máy bơm nước nhiều lần.
Phần năng lượng của hệ thống sử dụng làm mát bằng chất lỏng để tản nhiệt và không có sự trao đổi không khí với môi trường bên ngoài, do đó có thể thực hiện được thiết kế IP65.Đồng thời, hệ thống sử dụng quạt có thể tích không khí lớn để tản nhiệt với độ ồn thấp và thân thiện với môi trường cao.
04 Công nghệ nguồn Infypower – Sản phẩm sạc làm mát bằng chất lỏng
Infypower là doanh nghiệp sớm nhất ở Trung Quốc cam kết phát triển và ứng dụng hàng loạt thực tế các mô-đun chuyển đổi năng lượng làm mát bằng chất lỏng và hệ thống sạc hoàn toàn làm mát bằng chất lỏng.
Mô-đun làm mát bằng chất lỏng
Sau nhiều thế hệ lặp lại sản phẩm mô-đun làm mát bằng chất lỏng và tích lũy công nghệ, các mô-đun chuyển đổi năng lượng làm mát bằng chất lỏng nguồn hiện tại bao gồm ba loạt mô-đun sạc dòng LRG, mô-đun chuyển đổi DCDC DC dòng LCG và mô-đun chuyển đổi hai chiều ACDC dòng LBG, có thể đáp ứng các yêu cầu làm mát bằng chất lỏng.
Mô-đun chuyển đổi năng lượng làm mát bằng chất lỏng có ưu điểm là độ ồn thấp và độ tin cậy cao.Infypower cũng thống nhất kích thước và thiết kế giao diện của mô-đun sạc, mô-đun chuyển đổi DCDC và mô-đun hai chiều ACDC có cùng mức công suất để có thể sử dụng trong các hệ thống sạc quá mức, lưu trữ và sạc.Trong quá trình thiết kế hệ thống, có thể thực hiện một cấu trúc thống nhất và thiết kế tản nhiệt.Trong các ứng dụng cụ thể, mô-đun sạc hoặc mô-đun lưu trữ và sạc có thể được cấu hình theo tình hình thực tế để đạt được khả năng tương thích cao trong thiết kế hệ thống.
Hệ thống quá tải làm mát bằng chất lỏng
Đối với các ứng dụng sạc nhanh công suất trung bình, Infypower đã ra mắt hệ thống sạc nhanh làm mát bằng chất lỏng tích hợp 240kW như trong hình.Hệ thống này được trang bị sáu mô-đun sạc làm mát bằng chất lỏng 40kW, súng sạc thông thường 250A và mô-đun sạc làm mát bằng chất lỏng 500A.súng sạc.Cổng đầu ra làm mát bằng chất lỏng có thể đạt công suất tối đa 240kW và có thể sạc ô tô khách (Tesla, Jikrypton, v.v.) trên nền tảng 400V ở mức tối đa 500A.Đồng thời, hệ thống có độ ồn cực thấp, độ tin cậy cao, dây súng nhẹ, có thể sử dụng rộng rãi ở những nơi sạc cao cấp như khu dân cư, khu văn phòng, trạm sạc của các thương hiệu.
Đối với các ứng dụng sạc quá mức công suất cao, Infypower đã đưa ra hệ thống sạc quá mức làm mát bằng chất lỏng hoàn toàn loại phân chia công suất 640kW như trong hình bên dưới.Hệ thống sử dụng thiết kế kiểu tách rời và bao gồm tủ điện làm mát bằng chất lỏng và thiết bị đầu cuối sạc làm mát bằng chất lỏng.Mặt bên của tủ cấp điện làm mát bằng chất lỏng giúp tản nhiệt và mức độ bảo vệ của bộ phận nguồn có thể đạt IP65;năng lượng được phân phối linh hoạt giữa các cực sạc làm mát bằng chất lỏng và một khẩu súng có thể đạt công suất tối đa 480kW, có thể tăng quãng đường đi được hơn 200 km sau khi sạc trong 5 phút.Hệ thống này có ưu điểm là độ ồn thấp, độ tin cậy cao và bảo trì đơn giản.Nó có thể được sử dụng rộng rãi trong nhiều trạm sạc siêu tốc và trạm sạc thương hiệu khác nhau để mang đến cho chủ xe trải nghiệm sạc chất lượng cao.
Hệ thống lưu trữ và sạc làm mát bằng chất lỏng
Sạc quá mức làm mát bằng chất lỏng là hướng phát triển của sạc công suất cao, nhưng việc triển khai sạc quá mức hàng loạt đang phải đối mặt với vấn đề không đủ công suất phân phối điện.Công suất phân phối điện mà hệ thống sạc quá mức yêu cầu tương đương với công suất điện mà một tòa nhà dân cư yêu cầu.Nhu cầu phân phối điện của khu vực quá tải tương đương với nhu cầu điện của một khu dân cư.Giải pháp tốt nhất để giải quyết vấn đề thiếu công suất phân phối điện tại các điểm sạc quá mức là tăng cường các phương tiện lưu trữ năng lượng, tức là lưu trữ và sạc năng lượng làm mát bằng chất lỏng.Để giải quyết vấn đề này, Infypower đã ra mắt hệ thống sạc và lưu trữ làm mát hoàn toàn bằng chất lỏng công suất 800kW.
Hệ thống sạc và lưu trữ làm mát bằng chất lỏng của Infypower sử dụng kiến trúc bus lai AC-DC, bus AC được kết nối với lưới điện và bus DC được kết nối với pin lưu trữ năng lượng.Kết nối điện giữa pin lưu trữ năng lượng và hệ thống sạc quá mức là bus DC và bus DC cũng có thể được kết nối dễ dàng với mô-đun quang điện thông qua mô-đun DCDC vàhiệu suất chuyển đổi năng lượng cao hơn 3%~4% so với bus AC thông thường.
Hệ thống sạc và lưu trữ làm mát hoàn toàn bằng chất lỏng của Infypower áp dụng thiết kế mô-đun và có thể định cấu hình nguồn lưu trữ/sạc năng lượng, dung lượng pin lưu trữ năng lượng và số lượng đầu cuối sạc theo yêu cầu hiện trường thực tế.Bên trong tủ điện làm mát bằng chất lỏng được chia thành ngăn phân phối điện, ngăn nguồn và ngăn tản nhiệt.Do kích thước và giao diện của các mô-đun chức năng khác nhau có cùng mức công suất là thống nhất nên cấu trúc của ngăn nguồn có thể được thiết kế thống nhất và các mô-đun khác nhau có thể được cấu hình linh hoạt trong các ứng dụng thực tế.Nhận ra các cấu hình khác nhau của việc lưu trữ năng lượng và năng lượng sạc;cấu hình điện của kho phân phối điện có thể được thiết kế và đúc sẵn theo các chức năng và yêu cầu năng lượng khác nhau về ánh sáng, lưu trữ và sạc, đồng thời có thể kết hợp linh hoạt tại chỗ.Vì thế, bộ nàycủa hệ thống quá tải làm mát bằng chất lỏng có khả năng tương thích và linh hoạt cực cao.
05 Độ tin cậy cao
Trải nghiệm sạc tiếp nhiên liệu luôn là niềm mong đợi của đa số chủ sở hữu ô tô điện, các hãng ô tô và nhà điều hành.Với sự trưởng thành ngày càng cao của công nghệ pin, kỷ nguyên sạc nhanh 5 phút có thể đến sớm hơn nhiều so với chúng ta mong đợi.Tăng áp hoàn toàn làm mát bằng chất lỏng cũng sẽ trở thành lựa chọn chủ đạo cho các trạm tăng áp do độ tin cậy cao, thân thiện với môi trường và chi phí vận hành TCO thấp.Infypower sẽ tiếp tục cam kết nghiên cứu và phát triển các công nghệ và sản phẩm cốt lõi để chuyển đổi năng lượng, đồng thời cung cấp cho ngành đầy đủ các mô-đun chuyển đổi năng lượng làm mát bằng chất lỏng và các giải pháp hệ thống sạc quá mức làm mát bằng chất lỏng tốt nhất.
Thời gian đăng: Feb-15-2023