Come funzionano i caricatori rapidi a raffreddamento liquido?

I caricatori rapidi a raffreddamento liquido utilizzano cavi raffreddati a liquido per contrastare gli elevati livelli di calore associati alle alte velocità di ricarica. Il raffreddamento avviene nel connettore stesso, inviando il liquido refrigerante attraverso il cavo e nel punto di contatto tra l'auto e il connettore. Poiché il raffreddamento avviene all'interno del connettore, il calore si dissipa quasi istantaneamente mentre il refrigerante circola avanti e indietro tra l'unità di raffreddamento e il connettore. I sistemi di raffreddamento a liquido a base d'acqua possono dissipare il calore fino a 10 volte più efficientemente, e altri liquidi possono ulteriormente migliorare l'efficienza di raffreddamento. Pertanto, il raffreddamento a liquido sta ricevendo sempre più attenzione come la soluzione più efficiente disponibile.

 

Il raffreddamento a liquido consente ai cavi di ricarica di essere più sottili e leggeri, riducendo il peso del cavo di circa il 40%. Ciò li rende più facili da utilizzare per il consumatore medio durante la ricarica del veicolo.

 

I connettori per fluidi di raffreddamento a liquido sono progettati per essere resistenti e sopportare condizioni esterne come elevati livelli di calore, freddo, umidità e polvere. Sono inoltre progettati per resistere a grandi quantità di pressione per evitare perdite e mantenersi stabili durante lunghi tempi di ricarica.

 

Il processo di raffreddamento a liquido per i caricatori di veicoli elettrici coinvolge tipicamente un sistema a circuito chiuso. Il caricatore è dotato di uno scambiatore di calore collegato a un sistema di raffreddamento, che può essere raffreddato ad aria o a liquido. Il calore generato durante la ricarica viene trasferito allo scambiatore di calore, che a sua volta lo trasferisce al refrigerante. Il refrigerante è tipicamente una miscela di acqua e un additivo refrigerante, come glicole o glicole etilenico. Il refrigerante circola attraverso il sistema di raffreddamento del caricatore, assorbendo calore e trasferendolo a un radiatore o scambiatore di calore. Il calore viene quindi dissipato nell'aria o trasferito a un sistema di raffreddamento a liquido, a seconda della progettazione del caricatore.

Con il raffreddamento a liquido per i contatti e il refrigerante ad alte prestazioni, la potenza nominale può essere aumentata fino a 500 kW (500 A a 1000V) in grado di fornire una ricarica per un'autonomia di 60 miglia in appena tre-cinque minuti. 

L'interno di un connettore CSS ad alta potenza mostra i cavi AC (verdi) e il raffreddamento a liquido per i cavi DC (rossi). 

 

Parametri del Cavo di Ricarica

Parametro Specifica
Tensione Nominale 1000V Max
Raggio di Curvatura del Cavo ≤300mm
Corrente Nominale 500A Max(Corrente Costante)
Lunghezza del Cavo 5 metri Max
Potenza Massima 500KW Max
Peso del Cavo 1.5kg/m
Tensione di Isolamento 3500V AC/1 minuto
Altitudine di Lavoro ≤2000m
Resistenza di Isolamento(a Temperatura Normale) ≥2000MQ
Materiale Plastico Termoplastico
Conformità a IEC 62196-1 in Condizioni Calde e Umide Requisiti Capitolo 21
Materiale dei Terminali Rame T2/Ottone
Trattamento Superficiale dei Terminali Placcatura in Argento
Tipo di Sensore di Temperatura PT1000
Dimensioni del Sistema di Raffreddamento a Liquido 415mm*494mm*200mm(L*H*P)
Valore di Intervento del Sensore di Temperatura 90
Tensione di Lavoro del Sistema di Raffreddamento a Liquido 24V DC
Livello di Protezione della Testina IP55
Corrente di Lavoro del Sistema di Raffreddamento a Liquido 12A
Livello di Protezione del Sistema di Raffreddamento a Liquido Pompa, Ventola:IP54 /Nessuna Protezione
Potenza del Sistema di Raffreddamento a Liquido 288W
Forza di Inserimento ed Estrazione ≤100N
Durata di Inserimento ed Estrazione 10.000 volte(Senza Carico)
Peso del Sistema di Raffreddamento a Liquido 20kg
Temperatura Ambiente di Lavoro -30~50
Refrigerante Olio Siliconico Isolante
Grado di Ritardante di Fiamma UL 94-V0
Punto di Infiammabilità del Refrigerante >200
Specifica del Conduttore 35mm²(Raffreddamento a Liquido)
Resistenza Dielettrica del Refrigerante 15KV
Perdita di Calore del Conduttore 1300KW(5 Metri di Filo, Corrente 500A)
Valore di Flusso di Lavoro 3-6LPM(25 Ambiente)
Colore del Cavo Nero
Pressione di Lavoro del Sistema di Raffreddamento a Liquido 0.7MPa Max
Diametro Esterno del Cavo Ø33.5±1mm
Pressione Massima Consentita 0.8MPa Max
Materiale della Guaina del Cavo TPU
Temperatura Massima del Refrigerante 80