Ежегодният пролетен фестивал е придружен от годишния транспорт на пролетния фестивал.Проблемът със зареждането на електрически превозни средства за шофиране на дълги разстояния винаги е бил неизличима болка за собствениците на автомобили.Въпреки че пробегът на електрическите превозни средства и изграждането на инфраструктура за зареждане отбелязаха голям напредък през последните години, разстоянието от повече от 500 километра често прави пътуването до дома малко по-тревожно.
01 Тенденцията натечно охлажданесвръхзареждане
Към края на 2022 г. в страната ще има повече от 300 милиона пътнически превозни средства с гориво, поддържащи 110 000 бензиностанции с около 2 милиона пистолета за зареждане с гориво, а съотношението превозно средство към пистолет е 150:1;за разлика от тях, в момента в моята страна има около 1300 електрически пътнически превозни средства.Има 5,21 милиона купчини за зареждане, от които 761 000 са публични купчини за зареждане с постоянен ток, а съотношението на превозните средства към купчините за бързо зареждане е 17,1:1.Всяко електрическо превозно средство има много повече общественосткупчина за бързо зарежданеотколкото превозните средства с гориво.Въпреки това собствениците на електрически превозни средства не смеят да шофират на дълги разстояния, тъй като времето за зареждане с гориво на автомобилите с гориво е около 5 минути, а бързото зареждане на новите масови електрически превозни средства изисква поне половин час до един час.
Ключът към решаването на проблема с опашките в станциите за бързо зареждане е постигането на 5-минутно зареждане, тоест да се използва високомощно супер зареждане с течно охлаждане.
Местните масови автомобилни компании пуснаха или скоро ще пуснат превозни средства с компресор, които поддържат 800V платформи, реализирайки опита от добавяне на 200 километра живот на батерията след зареждане с 480kW в рамките на 5 минути.Повечето отсъществуващкомпресорни пилоти с течно охлажданеизползвайте пистолети за зареждане с течно охлаждане на базата на традиционни зареждащи купчини с въздушно охлаждане, за да постигнете максимална мощност на зареждане от 600A.Засега ги наричаме полутечно охладени компресорни купчини.Силовата част на купчината за презареждане с полутечно охлаждане е принудително разсейване на топлината с въздушно охлаждане.С увеличаване на мощността на зареждане шумът също се увеличава.В същото време, тъй като въздухът протича през тялото на купчината, надеждността на зареждащата купчина е трудно да се гарантира и по-късните разходи за поддръжка са по-високи.Съответстваща на него е пълната купчина компресор с течно охлаждане, коятоизползва модул за зареждане с течно охлаждане и пистолет за зареждане с течно охлаждане.Цялостната система използва дизайн за разсейване на топлината с течно охлаждане, който има характеристиките на голям заряден ток, нисък шум и висока надеждност.Пълната система за презареждане с течно охлаждане е посоката на развитие на презареждането с течно охлаждане в бъдеще.
02 Предимства на пълното зареждане с течно охлаждане
Предимство 1: Голям ток
Изходният ток на зареждащата купчина е ограничен от кабела на зареждащия пистолет.Пистолетът за зареждане провежда електричество чрез медния кабел вътре в проводника на пистолета и нагряването на кабела е пропорционално на квадратната стойност на тока.Колкото по-голям е зарядният ток, толкова по-голямо е нагряването на кабела.За да се намали генерирането на топлина от кабела и да се избегне прегряване, площта на напречното сечение на проводника трябва да се увеличи и разбира се, кабелът на пистолета ще бъде по-тежък.Текущият пистолет за зареждане с национален стандарт 250A обикновено използва 80 мм2 кабел, а целият пистолет за зареждане е тежък и не се огъва лесно.Ако искате да постигнете по-висок ток на зареждане, можете да използвате и пистолети за двойно зареждане, но това е целесъобразна мярка само за определени случаи.Най-доброто решение за зареждане с висок ток може да бъде зареждането само с пистолети за зареждане с течно охлаждане.
Вътре в пистолета за зареждане с течно охлаждане има кабели и водопроводни тръби.Кабелът на пистолета за зареждане с течно охлаждане 500A обикновено е само 35 мм2 , а охлаждащата течност във водопровода тече, за да отстрани топлината.Тъй като кабелът е тънък, пистолетът за зареждане с течно охлаждане е 30%~40% по-лек от конвенционалния пистолет за зареждане.Пистолетът за зареждане с течно охлаждане също трябва да бъде оборудван с охлаждащ модул, който се състои от резервоар за вода, водна помпа, радиатор и вентилатор.Водната помпа задвижва охлаждащата течност да циркулира в тръбопровода на пистолета, като отвежда топлината към радиатора и след това се издухва от вентилатора, така че да се постигне по-голям капацитет на носене в сравнение с конвенционалните пистолети за зареждане с естествено охлаждане.
Предимство 2: Висока надеждност
Надеждността на купчината за зареждане зависи до голяма степен от надеждността на модула за зареждане, тоест тя е силно повлияна от външната среда на работа.
Шкафът от конвенционални зареждащи купчини и полутечно охлаждани зареждащи пилоти се охлаждат с въздух и се разсейват.Въздухът ще се смеси с прах, солена мъгла и водна пара и ще се адсорбира върху повърхността на вътрешните устройства, което ще доведе до лоша изолация на системата, лошо разсейване на топлината, ниска ефективност на зареждане и намален живот на оборудването.За конвенционалните зареждащи пилоти или зареждащи пилоти с полутечно охлаждане разсейването на топлината и защитата са две противоречиви понятия.Ако защитата е добра, разсейването на топлината е трудно за проектиране, а ако разсейването на топлината е добро, защитата е трудна за управление.
Цялата купчина за зареждане с течно охлаждане приема модул за зареждане с течно охлаждане.Няма въздуховод отпред и отзад на модула с течно охлаждане.Модулът разчита на охлаждащата течност, циркулираща вътре в охлажданата с течност плоча, за обмен на топлина с външния свят, така че силовата част на зареждащата купчина да може да бъде напълно затворена, за да се намали разсейването на топлината.Радиаторът е външен и топлината се отвежда към радиатора чрез охлаждащата течност вътре, а външният въздух издухва топлината върху повърхността на радиатора.Theмодул за зареждане с течно охлажданеи електрическите аксесоари в купчината за зареждане нямат контакт с външната среда, така че може да се постигне защита IP65 и надеждността е по-висока.
Предимство три: нисък шум
Конвенционалните зареждащи пилоти и полутечно охлажданите зареждащи пилоти имат вградени модули за зареждане с въздушно охлаждане.Модулите с въздушно охлаждане имат вградени множество високоскоростни малки вентилатори, а работният шум може да достигне над 65 db.Шумът е основно над 70 dB, когато работи на пълна мощност, което има малко влияние през деня, но е много обезпокоително през нощта.Затова силният шум на зарядната станция е най-оплакваният от операторите проблем и те трябва да го коригират, ако се оплакват.Разходите за коригиране обаче са високи и ефектът е много ограничен.В крайна сметка те трябва да намалят мощността, за да намалят шума.
Напълно течно охлажданата купчина за зареждане приема структура с двойна циркулация на разсейване на топлината.Вътрешният модул с течно охлаждане разчита на водна помпа, за да задвижи охлаждащата течност, за да циркулира топлина и прехвърля топлината, генерирана от модула, към радиатора с ребра.Топлината се разсейва от устройството, а шумът на вентилатора с ниска скорост и голям обем въздух е много по-нисък от този на малкия вентилатор с по-висока скорост.Пълната компресорна купчина с течно охлаждане може също да приеме дизайн за разсейване на топлината от разделен тип, който е подобен на климатик от разделен тип.Устройството за разсейване на топлината е поставено далеч от тълпата и дори може да обменя топлина с басейни и фонтани, за да постигне по-добро разсейване на топлината и по-ниска температура.шум.
Предимство 4: Ниска TCO
Цената на оборудването за зареждане в станцията за зареждане трябва да се вземе предвид от общата цена на жизнения цикъл (TCO) на купчината за зареждане.Животът на традиционната купчина за зареждане с модули за зареждане с въздушно охлаждане обикновено не надвишава 5 години, но текущият период на наемане на работата на зарядната станция е 8-10 години, което означава, че оборудването за зареждане трябва да бъде сменено поне веднъж по време работния цикъл на станцията.За разлика от това, експлоатационният живот на купчините за зареждане с пълно течно охлаждане е най-малко 10 години, което може да покрие целия жизнен цикъл на станцията.В същото време, в сравнение с купчината за зареждане, използваща модула с въздушно охлаждане, който изисква чести операции като отваряне на шкафа за отстраняване на прах и поддръжка, пълната купчина за зареждане с течно охлаждане трябва да се измие само след натрупване на външния радиатор прах, а поддръжката е проста.
TCO на системата за зареждане с пълно течно охлаждане е по-ниска от тази на традиционната система за зареждане, използваща модули за зареждане с въздушно охлаждане, и с широкото приложение на системата за пълно течно охлаждане на партиди, нейното рентабилно предимство ще стане по-очевидно.
03 Принципът на пълно зареждане с течно охлаждане
Пълната система за зареждане с течно охлаждане използва модул за зареждане с течно охлаждане и пистолет за зареждане с течно охлаждане, а системата като цяло използва разсейване на топлината с течно охлаждане.Както е показано на фигурата, принципът на работа на интегрираната система за зареждане с пълно течно охлаждане, пистолетът за зареждане с течно охлаждане и модулът за зареждане с течно охлаждане споделят източник на студ.Системата за течно охлаждане се състои от резервоар за вода, водна помпа, радиатор и вентилатор.Водната помпа задвижва охлаждащата течност да тече между плочата за течно охлаждане и линията на пистолета за течно охлаждане на модула за течно охлаждане, като отвежда топлината към радиатора и след това я издухва през вентилатор с голям обем въздух.След като се охлади, охлаждащата течност се връща в резервоара за вода и циркулира топлина през водната помпа многократно.
Силовата част на системата приема течно охлаждане за разсейване на топлината и няма обмен на въздух с външната среда, така че дизайнът на IP65 може да бъде реализиран.В същото време системата използва вентилатор с голям обем въздух за разсейване на топлината с нисък шум и висока екологичност.
04 Infypower Source Technology – Продукти за зареждане с течно охлаждане
Infypower е най-ранното предприятие в Китай, което се е ангажирало с разработването и действителното групово прилагане на модули за преобразуване на енергия с течно охлаждане и системи за зареждане с пълно течно охлаждане.
Модул за течно охлаждане
След няколко поколения продуктови итерации на модули за течно охлаждане и натрупване на технологии, модулите за преобразуване на мощността за течно охлаждане на текущия източник обхващат три серии модули за зареждане от серия LRG, модули за DCDC DC преобразуване от серия LCG и двупосочни модули за преобразуване на ACDC от серия LBG, които могат да отговорят на изискванията на течно охлаждане.
Модулът за преобразуване на мощността с течно охлаждане има предимствата на нисък шум и висока надеждност.Infypower също обединява размера и дизайна на интерфейса на модула за зареждане, модула за преобразуване на DCDC и двупосочния модул ACDC с едно и също ниво на мощност, така че да може да се използва в системи за презареждане, съхранение и зареждане.По време на процеса на проектиране на системата може да се извърши унифицирана структура и дизайн на разсейване на топлината.В специфични приложения модулът за зареждане или модулът за съхранение и зареждане може да бъде конфигуриран според действителната ситуация, за да се постигне висока съвместимост на дизайна на системата.
Система за презареждане с течно охлаждане
За приложения за бързо зареждане със средна мощност Infypower пусна интегрирана 240kW система за бързо зареждане с пълно течно охлаждане, както е показано на фигурата.Системата е оборудвана с шест 40kW модула за зареждане с течно охлаждане, 250A конвенционален пистолет за зареждане и 500A модул за зареждане с течно охлаждане.пистолет за зареждане.Изходният порт с течно охлаждане може да постигне пълна изходна мощност от 240kW и може да зарежда лек автомобил (Tesla, Jikrypton и др.) на 400V платформа при максимум 500A.В същото време системата има изключително нисък шум, висока надеждност и леки оръжейни проводници и може да се използва широко в места за зареждане от висок клас като жилищни райони, офис площи и станции за зареждане на марки.
За приложения за презареждане с висока мощност, Infypower пусна 640kW система за презареждане от разделен тип с напълно течно охлаждане, както е показано на фигурата по-долу.Системата има дизайн от разделен тип и се състои от захранващ шкаф с течно охлаждане и терминал за зареждане с течно охлаждане.Страната на захранващия шкаф с течно охлаждане разсейва топлината и нивото на защита на захранващата част може да достигне IP65;мощността се разпределя динамично между терминалите за зареждане с течно охлаждане и един пистолет може да постигне максимална изходна мощност от 480kW, което може да увеличи пробега с 200+ километра след зареждане за 5 минути.Системата има предимствата на нисък шум, висока надеждност и лесна поддръжка.Може да се използва широко в различни супер зарядни станции и маркови зарядни станции, за да осигури на собствениците на автомобили висококачествено изживяване при зареждане.
Система за съхранение и зареждане на течно охлаждане
Презареждането с течно охлаждане е посоката на развитие на зареждането с висока мощност, но груповото внедряване на презареждане е изправено пред проблема с недостатъчния капацитет за разпределение на мощността.Капацитетът за разпределение на мощността, изискван от система за презареждане, е еквивалентен на мощността, необходима на жилищна сграда.Нуждата от електроразпределение на мястото за презареждане е еквивалентна на потреблението на електроенергия в жилищен район.Най-доброто решение за решаване на проблема с недостатъчния капацитет за разпределение на енергия в местата за презареждане е да се увеличат съоръженията за съхранение на енергия, тоест съхранение и зареждане на енергия с течно охлаждане.С оглед на това Infypower пусна 800kW система за съхранение и зареждане с пълно течно охлаждане.
Системата за съхранение и зареждане с течно охлаждане на Infypower приема AC-DC хибридна шинна архитектура, AC шината е свързана към електрическата мрежа, а DC шината е свързана към батерията за съхранение на енергия.Електрическата връзка между батерията за съхранение на енергия и системата за презареждане е DC шина, а DC шината също може лесно да бъде свързана към фотоволтаичния модул чрез DCDC модула иефективността на преобразуване на енергия е с 3%~4% по-висока от тази на конвенционалната AC шина.
Системата за съхранение и зареждане на Infypower с пълно течно охлаждане приема модулен дизайн и може да конфигурира мощността за съхранение/зареждане на енергия, капацитета на батерията за съхранение на енергия и броя на терминалите за зареждане според действителните изисквания на сцената.Вътрешността на захранващия шкаф с течно охлаждане е разделена на отделение за разпределение на мощността, отделение за захранване и отделение за разсейване на топлината.Тъй като размерът и интерфейсът на различните функционални модули с едно и също ниво на мощност са унифицирани, структурата на захранващото отделение може да бъде проектирана по единен начин и различните модули могат да бъдат гъвкаво конфигурирани в практически приложения.Реализиране на различни конфигурации на съхранение на енергия и мощност на зареждане;електрическата конфигурация на склада за разпределение на електроенергия може да бъде проектирана и сглобена според различните функции и изисквания за захранване на светлина, съхранение и зареждане и може да бъде гъвкаво комбинирана на място.Следователно този наборна системата за презареждане с течно охлаждане има изключително висока съвместимост и гъвкавост.
05 Висока надеждност
Опитът от зареждане с гориво винаги е бил очакването на повечето собственици на електрически автомобили, автомобилни компании и оператори.С нарастващата зрялост на технологията за батерии, ерата на 5-минутното бързо зареждане може да настъпи много по-рано, отколкото очаквахме.Пълното компресорно охлаждане с течно охлаждане също ще се превърне в основен избор за компресорни станции поради високата си надеждност, екологичност и ниски оперативни разходи за TCO.Infypower ще продължи да се ангажира с изследването и развитието на основни технологии и продукти за преобразуване на енергия и ще предостави на индустрията пълна гама от модули за преобразуване на енергия с течно охлаждане и най-добрите решения за система за презареждане с течно охлаждане.
Време на публикуване: 15 февруари 2023 г