La Fête du Printemps annuelle est accompagnée du transport annuel de la Fête du Printemps.Le problème de la recharge des véhicules électriques pour les trajets longue distance a toujours été une douleur indélébile pour les propriétaires de voitures.Même si l'autonomie des véhicules électriques et la construction d'infrastructures de recharge ont fait de grands progrès ces dernières années, la distance de plus de 500 kilomètres rend souvent le voyage de retour un peu plus anxieux.
01 La tendance derefroidissement liquidesuralimentation
À la fin de 2022, il y aura plus de 300 millions de véhicules de tourisme alimentés au carburant dans le pays, alimentant 110 000 stations-service avec environ 2 millions d'armes de ravitaillement, et le ratio véhicule/arme est de 150 : 1 ;en revanche, il y a actuellement environ 1 300 véhicules électriques dans mon pays.Il existe 5,21 millions de bornes de recharge, dont 761 000 sont des bornes de recharge publiques à courant continu, et le rapport entre les véhicules et les bornes de recharge rapide est de 17,1 : 1.Chaque véhicule électrique a beaucoup plus de publicpile de chargement rapideque les véhicules à carburant.Malgré cela, les propriétaires de véhicules électriques n'osent pas parcourir de longues distances, car le temps de ravitaillement des véhicules à carburant est d'environ 5 minutes et la recharge rapide des nouveaux véhicules électriques grand public nécessite au moins une demi-heure à une heure.
La clé pour résoudre le problème de la file d’attente aux bornes de recharge rapide est de parvenir à une recharge en 5 minutes, c'est-à-dire d'utiliser une super charge refroidie par liquide de haute puissance.
Les grands constructeurs automobiles nationaux ont lancé ou lanceront bientôt des véhicules suralimentés prenant en charge les plates-formes 800 V, réalisant ainsi l'expérience d'ajouter 200 kilomètres d'autonomie à la batterie après une charge à 480 kW en 5 minutes.Cependant, la plupart desexistantpiles de suralimentation refroidies par liquideutilisez des pistolets de chargement refroidis par liquide sur la base de piles de chargement traditionnelles refroidies par air pour atteindre une sortie de charge maximale de 600 A.Nous les appelons pour le moment piles de suralimentation refroidies par semi-liquide..La partie puissance de la pile de surcharge refroidie semi-liquide est une dissipation thermique forcée refroidie par air.À mesure que la puissance de charge augmente, le bruit augmente également.Dans le même temps, étant donné que l'air circule à travers le corps de la pile, la fiabilité de la pile de chargement est difficile à garantir et les coûts de maintenance ultérieurs sont plus élevés.À cela correspond la pile de suralimentation entièrement refroidie par liquide, quiutilise un module de charge refroidi par liquide et un pistolet de charge refroidi par liquide.Le système global adopte une conception de dissipation thermique refroidie par liquide, qui présente les caractéristiques d'un courant de charge important, d'un faible bruit et d'une fiabilité élevée.Le système de surcharge entièrement refroidi par liquide est la direction de développement de la surcharge refroidie par liquide à l'avenir.
02 Avantages de la charge entièrement refroidie par liquide
Avantage 1 : Courant élevé
Le courant de sortie de la pile de chargement est limité par le câble du pistolet de chargement.Le pistolet de charge conduit l'électricité par le câble en cuivre à l'intérieur du fil du pistolet, et le chauffage du câble est proportionnel à la valeur carrée du courant.Plus le courant de charge est important, plus le câble chauffe.Pour réduire la génération de chaleur du câble et éviter une surchauffe, la section transversale du fil doit être augmentée et, bien sûr, le fil du pistolet sera plus lourd.Le pistolet de chargement standard national actuel de 250 A utilise généralement un pistolet de 80 mm.2 Câble, et le pistolet de chargement global est lourd et pas facile à plier.Si vous souhaitez obtenir une charge à courant plus élevé, vous pouvez également utiliser des pistolets à double charge, mais ce n'est qu'une mesure utile pour des occasions spécifiques.La solution ultime pour une charge à courant élevé ne peut consister qu’à charger avec des pistolets de charge refroidis par liquide.
Il y a des câbles et des conduites d'eau à l'intérieur du pistolet de chargement refroidi par liquide.Le câble du pistolet de chargement 500A refroidi par liquide ne mesure généralement que 35 mm2 , et le liquide de refroidissement dans la conduite d'eau s'écoule pour évacuer la chaleur.Le câble étant fin, le pistolet de chargement refroidi par liquide est 30 à 40 % plus léger que le pistolet de chargement classique.Le pistolet de chargement refroidi par liquide doit également être équipé d'une unité de refroidissement composée d'un réservoir d'eau, d'une pompe à eau, d'un radiateur et d'un ventilateur.La pompe à eau entraîne le liquide de refroidissement à circuler dans la conduite du pistolet, apportant la chaleur au radiateur, puis expulsée par le ventilateur, de manière à atteindre une plus grande capacité de charge que les pistolets de charge à refroidissement naturel conventionnels.
Avantage 2 : Haute fiabilité
La fiabilité de la pile de chargement dépend en grande partie de la fiabilité du module de chargement, c'est-à-dire qu'elle est fortement affectée par l'environnement externe de fonctionnement.
L'armoire des piles de chargement conventionnelles et des piles de chargement refroidies semi-liquide est refroidie par air et dissipée.L'air sera mélangé à de la poussière, du brouillard salin et de la vapeur d'eau et adsorbé sur la surface des appareils internes, ce qui entraînera une mauvaise isolation du système, une mauvaise dissipation thermique, une faible efficacité de charge et une durée de vie réduite de l'équipement.Pour les piles de chargement classiques ou les piles de chargement refroidies semi-liquide, la dissipation thermique et la protection sont deux concepts contradictoires.Si la protection est bonne, la dissipation thermique est difficile à concevoir, et si la dissipation thermique est bonne, la protection est difficile à manipuler.
La pile de chargement entièrement refroidie par liquide adopte un module de chargement refroidi par liquide.Il n'y a pas de conduit d'air à l'avant et à l'arrière du module refroidi par liquide.Le module s'appuie sur le fluide de refroidissement circulant à l'intérieur de la plaque refroidie par liquide pour échanger de la chaleur avec le monde extérieur, de sorte que la partie puissance de la pile de chargement puisse être entièrement enfermée pour réduire la dissipation thermique.Le radiateur est externe et la chaleur est amenée au radiateur par le liquide de refroidissement à l'intérieur, et l'air extérieur évacue la chaleur à la surface du radiateur.Lemodule de charge refroidi par liquideet les accessoires électriques de la pile de chargement n'ont aucun contact avec l'environnement externe, de sorte que la protection IP65 puisse être obtenue et que la fiabilité soit plus élevée.
Troisième avantage : faible bruit
Les piles de chargement conventionnelles et les piles de chargement refroidies semi-liquide ont des modules de chargement intégrés refroidis par air.Les modules refroidis par air intègrent plusieurs petits ventilateurs à grande vitesse et le bruit de fonctionnement peut atteindre plus de 65 dB.Le bruit est généralement supérieur à 70 dB lorsqu'il fonctionne à pleine puissance, ce qui a peu d'impact le jour, mais est très dérangeant la nuit.Par conséquent, le bruit fort de la borne de recharge est le problème le plus critiqué par les opérateurs, et ils doivent y remédier s’ils se plaignent.Cependant, le coût de la rectification est élevé et l’effet est très limité.Au final, ils doivent réduire la puissance pour réduire le bruit.
La pile de chargement entièrement refroidie par liquide adopte une structure de dissipation thermique à double circulation.Le module interne refroidi par liquide s'appuie sur une pompe à eau pour amener le liquide de refroidissement à faire circuler la chaleur et transfère la chaleur générée par le module au radiateur à ailettes.La chaleur se dissipe de l'appareil et le bruit du ventilateur à faible vitesse et à grand volume d'air est bien inférieur à celui du petit ventilateur à vitesse plus élevée.La pile de suralimentation entièrement refroidie par liquide peut également adopter une conception de dissipation thermique de type divisé, similaire à un climatiseur de type divisé.L'unité de dissipation thermique est placée à l'écart de la foule et peut même échanger de la chaleur avec des piscines et des fontaines pour obtenir une meilleure dissipation thermique et une température plus basse.bruit.
Avantage 4 : faible coût total de possession
Le coût de l’équipement de recharge à la borne de recharge doit être pris en compte dans le coût total du cycle de vie (TCO) de la borne de recharge.La durée de vie de la pile de recharge traditionnelle avec modules de recharge refroidis par air ne dépasse généralement pas 5 ans, mais la durée de location actuelle de l'exploitation de la station de recharge est de 8 à 10 ans, ce qui signifie que l'équipement de recharge doit être remplacé au moins une fois pendant le cycle de fonctionnement de la station.En revanche, la durée de vie des piles de chargement entièrement refroidies par liquide est d'au moins 10 ans, ce qui peut couvrir l'intégralité du cycle de vie de la station.Dans le même temps, par rapport à la pile de chargement utilisant le module refroidi par air, qui nécessite des opérations fréquentes telles que l'ouverture de l'armoire pour le dépoussiérage et l'entretien, la pile de chargement entièrement refroidie par liquide ne doit être lavée qu'une fois le radiateur externe accumulé. poussière, et l'entretien est simple.
Le TCO du système de charge à refroidissement liquide complet est inférieur à celui du système de charge traditionnel utilisant des modules de charge à refroidissement par air, et avec la large application du système de refroidissement liquide complet par lots, son avantage rentable deviendra plus évident.
03 Le principe de la charge de refroidissement liquide complet
Le système de charge entièrement refroidi par liquide utilise un module de charge refroidi par liquide et un pistolet de charge refroidi par liquide, et le système dans son ensemble utilise une dissipation thermique refroidie par liquide.Comme le montre la figure, le principe de fonctionnement du système de charge intégré entièrement refroidi par liquide, le pistolet de charge refroidi par liquide et le module de charge refroidi par liquide partagent une source froide.Le système de refroidissement liquide se compose d'un réservoir d'eau, d'une pompe à eau, d'un radiateur et d'un ventilateur.La pompe à eau entraîne le liquide de refroidissement à circuler entre la plaque de refroidissement liquide et la conduite du pistolet de refroidissement liquide du module de refroidissement liquide, apportant la chaleur au radiateur, puis l'évacuant à travers un ventilateur à grand volume d'air.Après refroidissement, le liquide de refroidissement retourne dans le réservoir d'eau et fait circuler la chaleur à travers la pompe à eau à plusieurs reprises.
La partie puissance du système adopte un refroidissement liquide pour dissiper la chaleur, et il n'y a pas d'échange d'air avec l'environnement externe, de sorte que la conception IP65 peut être réalisée.Dans le même temps, le système utilise un ventilateur à grand volume d'air pour dissiper la chaleur avec un faible bruit et un respect élevé de l'environnement.
04 Technologie Infypower Source – Produits de charge refroidis par liquide
Infypower est la première entreprise en Chine à s'engager dans le développement et l'application par lots de modules de conversion d'énergie refroidis par liquide et de systèmes de charge entièrement refroidis par liquide.
Module de refroidissement liquide
Après plusieurs générations d'itérations de produits de modules de refroidissement liquide et d'accumulation de technologies, les modules de conversion de puissance de refroidissement liquide de source actuelle couvrent trois séries de modules de charge de la série LRG, les modules de conversion DCDC DC de la série LCG et les modules de conversion bidirectionnels ACDC de la série LBG, qui peuvent répondre aux exigences. de refroidissement liquide.
Le module de conversion de puissance refroidi par liquide présente les avantages d'un faible bruit et d'une grande fiabilité.Infypower unifie également la taille et la conception de l'interface du module de charge, du module de conversion DCDC et du module bidirectionnel ACDC du même niveau de puissance, afin qu'il puisse être utilisé dans les systèmes de surcharge, de stockage et de charge.Pendant le processus de conception du système, une structure unifiée et une conception de dissipation thermique peuvent être réalisées.Dans des applications spécifiques, le module de charge ou le module de stockage et de charge peut être configuré en fonction de la situation réelle pour obtenir une compatibilité élevée de la conception du système.
Système de surcharge refroidi par liquide
Pour les applications de charge rapide de puissance moyenne, Infypower a lancé un système de charge rapide intégré de 240 kW entièrement refroidi par liquide, comme le montre la figure.Le système est équipé de six modules de charge refroidis par liquide de 40 kW, d'un pistolet de charge conventionnel de 250 A et d'un module de charge refroidi par liquide de 500 A.pistolet de chargement.Le port de sortie refroidi par liquide peut atteindre une puissance maximale de 240 kW et charger une voiture de tourisme (Tesla, Jikrypton, etc.) sur une plate-forme de 400 V à un maximum de 500 A.Dans le même temps, le système présente un bruit extrêmement faible, une fiabilité élevée et des fils légers, et peut être largement utilisé dans les lieux de recharge haut de gamme tels que les zones résidentielles, les zones de bureaux et les stations de recharge de marque.
Pour les applications de surcharge de haute puissance, Infypower a lancé un système de surcharge de type divisé de 640 kW entièrement refroidi par liquide, comme le montre la figure ci-dessous.Le système adopte une conception de type divisé et se compose d'une armoire d'alimentation refroidie par liquide et d'un terminal de charge refroidi par liquide.Le côté de l'armoire d'alimentation refroidie par liquide dissipe la chaleur et le niveau de protection de la partie puissance peut atteindre IP65 ;la puissance est répartie de manière dynamique entre les bornes de charge refroidies par liquide, et un seul pistolet peut atteindre une puissance de sortie maximale de 480 kW, ce qui peut augmenter le kilométrage de plus de 200 kilomètres après une charge de 5 minutes.Le système présente les avantages d’un faible bruit, d’une fiabilité élevée et d’une maintenance simple.Il peut être largement utilisé dans diverses super stations de recharge et stations de recharge de marque pour offrir aux propriétaires de voitures une expérience de recharge de haute qualité.
Système de stockage et de charge à refroidissement liquide
La surcharge refroidie par liquide est la direction de développement de la charge haute puissance, mais le déploiement par lots de la surcharge est confronté au problème d'une capacité de distribution d'énergie insuffisante.La capacité de distribution d'énergie requise par un système de surcharge est équivalente à la capacité d'alimentation requise par un immeuble résidentiel.La demande de distribution d’énergie du site de surcharge est équivalente à la demande d’énergie d’une zone résidentielle.La meilleure solution pour résoudre le problème de la capacité insuffisante de distribution d'énergie sur les sites de surcharge est d'augmenter les installations de stockage d'énergie, c'est-à-dire le stockage et la recharge d'énergie refroidis par liquide.Compte tenu de cela, Infypower a lancé un système de stockage et de charge entièrement refroidi par liquide de 800 kW.
Le système de stockage et de charge refroidi par liquide d'Infypower adopte une architecture de bus hybride AC-DC, le bus AC est connecté au réseau électrique et le bus DC est connecté à la batterie de stockage d'énergie.La connexion électrique entre la batterie de stockage d'énergie et le système de surcharge est le bus DC, et le bus DC peut également être facilement connecté au module photovoltaïque via le module DCDC, et leL'efficacité de conversion d'énergie est de 3 % à 4 % supérieure à celle du bus AC conventionnel.
Le système de stockage et de charge entièrement refroidi par liquide d'Infypower adopte une conception modulaire et peut configurer la puissance de stockage/charge d'énergie, la capacité de la batterie de stockage d'énergie et le nombre de bornes de charge en fonction des exigences réelles de la scène.L'intérieur de l'armoire d'alimentation refroidie par liquide est divisé en compartiment de distribution d'énergie, compartiment d'alimentation et compartiment de dissipation thermique.Étant donné que la taille et l'interface des différents modules fonctionnels du même niveau de puissance sont unifiées, la structure du compartiment d'alimentation peut être conçue de manière uniforme et divers modules peuvent être configurés de manière flexible dans des applications pratiques.Réaliser différentes configurations de stockage d'énergie et de puissance de charge ;la configuration électrique de l'entrepôt de distribution d'énergie peut être conçue et préfabriquée en fonction des différentes fonctions et exigences électriques d'éclairage, de stockage et de charge, et peut être combinée de manière flexible sur site.Par conséquent, cet ensembledu système de surcharge refroidi par liquide présente une compatibilité et une flexibilité extrêmement élevées.
05 Grande fiabilité
L’expérience de recharge avec le ravitaillement a toujours été l’attente de la majorité des propriétaires de voitures électriques, des constructeurs automobiles et des exploitants.Avec la maturité croissante de la technologie des batteries, l’ère de la charge rapide en 5 minutes pourrait arriver beaucoup plus tôt que prévu.La suralimentation entièrement refroidie par liquide deviendra également le choix courant pour les stations de suralimentation en raison de sa grande fiabilité, de son respect de l'environnement et de ses faibles coûts d'exploitation en termes de TCO.Infypower continuera de s'engager dans la recherche et le développement de technologies et de produits de base pour la conversion de puissance, et fournira à l'industrie une gamme complète de modules de conversion de puissance refroidis par liquide et les meilleures solutions de systèmes de surcharge refroidis par liquide.
Heure de publication : 15 février 2023