L'annuale Festival di Primavera è accompagnato dal trasporto annuale del Festival di Primavera.Il problema della ricarica dei veicoli elettrici per la guida a lunga percorrenza è sempre stato un dolore indelebile per i proprietari di auto.Sebbene l’autonomia dei veicoli elettrici e la costruzione di infrastrutture di ricarica abbiano fatto grandi progressi negli ultimi anni, la distanza di oltre 500 chilometri spesso rende il viaggio di ritorno un po’ più ansioso.
01 La tendenza diraffreddamento a liquidosovralimentazione
Entro la fine del 2022, nel Paese ci saranno più di 300 milioni di veicoli passeggeri alimentati a carburante, che supporteranno 110.000 stazioni di servizio con circa 2 milioni di pistole per il rifornimento e il rapporto veicolo-pistola sarà di 150:1;nel mio Paese invece circolano attualmente circa 1.300 veicoli elettrici per passeggeri.Ci sono 5,21 milioni di pile di ricarica, di cui 761.000 sono pile di ricarica DC pubbliche, e il rapporto tra veicoli e pile di ricarica rapida è 17,1:1.Ogni veicolo elettrico ha molto più pubblicopila a ricarica rapidarispetto ai veicoli a carburante.Anche così, i proprietari di veicoli elettrici non osano percorrere lunghe distanze, perché il tempo di rifornimento dei veicoli a carburante è di circa 5 minuti e la ricarica rapida dei nuovi veicoli elettrici tradizionali richiede almeno mezz’ora o un’ora.
La chiave per risolvere il problema delle code alle stazioni di ricarica rapida è raggiungere i 5 minuti di ricarica, cioè, utilizzare la super ricarica raffreddata a liquido ad alta potenza.
Le principali case automobilistiche nazionali hanno lanciato o lanceranno presto veicoli sovralimentati che supportano piattaforme da 800 V, realizzando l'esperienza di aggiungere 200 chilometri di durata della batteria dopo aver caricato a 480 kW in 5 minuti.Tuttavia, la maggior parte deiesistentepali di sovralimentazione raffreddati a liquidoutilizzare pistole di ricarica raffreddate a liquido sulla base delle tradizionali pile di ricarica raffreddate ad aria per ottenere una potenza di ricarica massima di 600 A.Per il momento le chiameremo pile di sovralimentazione raffreddate a semi-liquido.La parte di potenza della pila di sovraccarico raffreddata a semi-liquido è la dissipazione del calore forzata raffreddata ad aria.All’aumentare della potenza di carica aumenta anche il rumore.Allo stesso tempo, poiché l'aria scorre attraverso il corpo della pila, è difficile garantire l'affidabilità della pila di ricarica e i successivi costi di manutenzione sono più elevati.Ad esso corrisponde l'intera pila di sovralimentazione raffreddata a liquido, cheutilizza un modulo di ricarica raffreddato a liquido e una pistola di ricarica raffreddata a liquido.Il sistema complessivo adotta un design di dissipazione del calore raffreddato a liquido, che ha le caratteristiche di grande corrente di carica, bassa rumorosità e alta affidabilità.Il sistema di sovralimentazione completamente raffreddato a liquido è la direzione di sviluppo della sovraccarica con raffreddamento a liquido in futuro.
02 Vantaggi della ricarica completa con raffreddamento a liquido
Vantaggio 1: corrente elevata
La corrente in uscita della pila di ricarica è limitata dal cavo della pistola di ricarica.La pistola di ricarica conduce l'elettricità tramite il cavo di rame all'interno del filo della pistola e il riscaldamento del cavo è proporzionale al valore quadrato della corrente.Maggiore è la corrente di carica, maggiore è il riscaldamento del cavo.Per ridurre la generazione di calore del cavo ed evitare il surriscaldamento, è necessario aumentare l'area della sezione trasversale del cavo e, naturalmente, il filo della pistola sarà più pesante.L'attuale pistola di ricarica standard nazionale da 250 A utilizza generalmente un 80 mm2 cavo e la pistola di ricarica complessiva è pesante e non facile da piegare.Se si desidera ottenere una carica di corrente più elevata, è possibile utilizzare anche pistole a doppia carica, ma questa è solo una misura opportuna per occasioni specifiche.La soluzione definitiva per la ricarica ad alta corrente può essere la ricarica solo con pistole di ricarica raffreddate a liquido.
All'interno della pistola di ricarica raffreddata a liquido si trovano cavi e tubi dell'acqua.Il cavo della pistola di ricarica raffreddata a liquido da 500 A è solitamente di soli 35 mm2 e il liquido di raffreddamento nel tubo dell'acqua scorre per rimuovere il calore.Poiché il cavo è sottile, la pistola di ricarica raffreddata a liquido è più leggera del 30%~40% rispetto alla pistola di ricarica convenzionale.La pistola di ricarica raffreddata a liquido deve inoltre essere dotata di un'unità di raffreddamento, composta da un serbatoio dell'acqua, una pompa dell'acqua, un radiatore e una ventola.La pompa dell'acqua fa circolare il refrigerante nella linea della pistola, portando il calore al radiatore e quindi spazzato via dalla ventola, in modo da ottenere una capacità di carico maggiore rispetto alle tradizionali pistole di ricarica a raffreddamento naturale.
Vantaggio 2: Alta affidabilità
L'affidabilità della pila di ricarica dipende in gran parte dall'affidabilità del modulo di ricarica, ovvero è fortemente influenzata dall'ambiente operativo esterno.
L'armadio delle pile di carica convenzionali e delle pile di carica raffreddate a semiliquido è raffreddato ad aria e dissipato.L'aria verrà miscelata con polvere, nebbia salina e vapore acqueo e adsorbita sulla superficie dei dispositivi interni, determinando uno scarso isolamento del sistema, una scarsa dissipazione del calore, una bassa efficienza di carica e una durata ridotta dell'apparecchiatura.Per le pile di carica convenzionali o per le pile di carica raffreddate a semiliquido, dissipazione del calore e protezione sono due concetti contraddittori.Se la protezione è buona, la dissipazione del calore è difficile da progettare, mentre se la dissipazione del calore è buona, la protezione è difficile da gestire.
La pila di ricarica completamente raffreddata a liquido adotta un modulo di ricarica raffreddato a liquido.Non è presente alcun condotto dell'aria sulla parte anteriore e posteriore del modulo raffreddato a liquido.Il modulo fa affidamento sul fluido di raffreddamento che circola all'interno della piastra raffreddata a liquido per scambiare calore con il mondo esterno, in modo che la parte di potenza della pila di ricarica possa essere completamente racchiusa per ridurre la dissipazione del calore.Il radiatore è esterno e il calore viene portato al radiatore attraverso il liquido di raffreddamento interno e l'aria esterna soffia via il calore sulla superficie del radiatore.ILmodulo di ricarica raffreddato a liquidoe gli accessori elettrici nella pila di ricarica non hanno alcun contatto con l'ambiente esterno, in modo da poter ottenere la protezione IP65 e l'affidabilità è maggiore.
Vantaggio tre: basso rumore
Le pile di carica convenzionali e le pile di carica raffreddate a semiliquido sono dotate di moduli di carica integrati raffreddati ad aria.I moduli raffreddati ad aria sono dotati di piccole ventole multiple ad alta velocità integrate e il rumore di funzionamento può superare i 65 dB.Il rumore è sostanzialmente superiore a 70 dB quando funziona a piena potenza, il che ha un impatto minimo durante il giorno, ma è molto fastidioso di notte.Pertanto, il forte rumore della stazione di ricarica è il problema più lamentato dagli operatori e, se vengono lamentati, devono risolverlo.Tuttavia, il costo della rettifica è elevato e l’effetto è molto limitato.Alla fine, devono ridurre la potenza per ridurre il rumore.
La pila di ricarica completamente raffreddata a liquido adotta una struttura di dissipazione del calore a doppia circolazione.Il modulo interno raffreddato a liquido si basa su una pompa dell'acqua per far circolare il calore nel liquido refrigerante e trasferire il calore generato dal modulo al radiatore alettato.Il calore viene dissipato dal dispositivo e il rumore della ventola a bassa velocità e con un grande volume d'aria è molto inferiore a quello della ventola piccola a velocità più elevata.La pila di sovralimentazione completamente raffreddata a liquido può anche adottare un design di dissipazione del calore di tipo split, simile a un condizionatore d'aria di tipo split.L'unità di dissipazione del calore è posizionata lontano dalla folla e può persino scambiare calore con piscine e fontane per ottenere una migliore dissipazione del calore e una temperatura più bassa.rumore.
Vantaggio 4: TCO basso
Il costo dell'attrezzatura di ricarica presso la stazione di ricarica deve essere considerato dal costo totale del ciclo di vita (TCO) della pila di ricarica.La durata della tradizionale pila di ricarica con moduli di ricarica raffreddati ad aria generalmente non supera i 5 anni, ma l'attuale periodo di locazione della stazione di ricarica è di 8-10 anni, il che significa che l'attrezzatura di ricarica deve essere sostituita almeno una volta durante il ciclo operativo della stazione.Al contrario, la durata di servizio delle pile di ricarica completamente raffreddate a liquido è di almeno 10 anni, il che può coprire l’intero ciclo di vita della stazione.Allo stesso tempo, rispetto alla pila di carica che utilizza il modulo raffreddato ad aria, che richiede operazioni frequenti come l'apertura dell'armadio per la rimozione della polvere e la manutenzione, la pila di carica completa raffreddata a liquido deve essere lavata solo dopo che il radiatore esterno si è accumulato polvere e la manutenzione è semplice.
Il TCO del sistema di ricarica completo con raffreddamento a liquido è inferiore a quello del sistema di ricarica tradizionale che utilizza moduli di ricarica con raffreddamento ad aria e, con l’ampia applicazione del sistema completo di raffreddamento a liquido in lotti, il suo vantaggio in termini di costi diventerà più evidente.
03 Il principio della ricarica completa con raffreddamento a liquido
Il sistema di ricarica completo raffreddato a liquido utilizza un modulo di ricarica raffreddato a liquido e una pistola di ricarica raffreddata a liquido e il sistema nel suo insieme utilizza la dissipazione del calore raffreddata a liquido.Come mostrato nella figura, il principio di funzionamento del sistema di carica integrato completamente raffreddato a liquido, la pistola di carica raffreddata a liquido e il modulo di carica raffreddato a liquido condividono una fonte fredda.Il sistema di raffreddamento a liquido è costituito da un serbatoio dell'acqua, una pompa dell'acqua, un radiatore e una ventola.La pompa dell'acqua fa sì che il liquido refrigerante scorra tra la piastra di raffreddamento a liquido e la linea della pistola di raffreddamento a liquido del modulo di raffreddamento a liquido, portando il calore al radiatore e quindi soffiandolo via attraverso una ventola di grande volume d'aria.Dopo il raffreddamento, il liquido refrigerante ritorna nel serbatoio dell'acqua e fa circolare ripetutamente il calore attraverso la pompa dell'acqua.
La parte di potenza del sistema adotta il raffreddamento a liquido per dissipare il calore e non vi è scambio d'aria con l'ambiente esterno, quindi è possibile realizzare il design IP65.Allo stesso tempo, il sistema utilizza una ventola con un grande volume d'aria per dissipare il calore con bassa rumorosità ed elevata compatibilità ambientale.
04 Tecnologia Infypower Source – Prodotti di ricarica raffreddati a liquido
Infypower è la prima azienda in Cina impegnata nello sviluppo e nell'effettiva applicazione in batch di moduli di conversione di potenza raffreddati a liquido e sistemi di ricarica completi raffreddati a liquido.
Modulo di raffreddamento a liquido
Dopo diverse generazioni di iterazioni di prodotti di moduli di raffreddamento a liquido e accumulo di tecnologia, gli attuali moduli di conversione di potenza di raffreddamento a liquido coprono tre serie di moduli di ricarica della serie LRG, moduli di conversione DC DC DC serie LCG e moduli di conversione bidirezionale ACDC serie LBG, che possono soddisfare i requisiti del raffreddamento a liquido.
Il modulo di conversione di potenza raffreddato a liquido presenta i vantaggi di bassa rumorosità e alta affidabilità.Infypower unifica inoltre le dimensioni e il design dell'interfaccia del modulo di ricarica, del modulo di conversione DCDC e del modulo bidirezionale ACDC dello stesso livello di potenza, in modo che possa essere utilizzato nei sistemi di sovraccarico, stoccaggio e ricarica.Durante il processo di progettazione del sistema, è possibile eseguire una progettazione unificata della struttura e della dissipazione del calore.In applicazioni specifiche, il modulo di ricarica o il modulo di stoccaggio e ricarica può essere configurato in base alla situazione reale per ottenere un'elevata compatibilità della progettazione del sistema.
Sistema di sovraccarico raffreddato a liquido
Per le applicazioni di ricarica rapida di media potenza, Infypower ha lanciato un sistema di ricarica rapida integrato completamente raffreddato a liquido da 240 kW, come mostrato in figura.Il sistema è dotato di sei moduli di ricarica raffreddati a liquido da 40 kW, una pistola di ricarica convenzionale da 250 A e un modulo di ricarica raffreddato a liquido da 500 A.pistola di ricarica.La porta di uscita raffreddata a liquido può raggiungere una potenza massima di 240 kW e può caricare un'autovettura (Tesla, Jikrypton, ecc.) su una piattaforma da 400 V a un massimo di 500 A.Allo stesso tempo, il sistema ha un rumore estremamente basso, un'elevata affidabilità e cavi leggeri e può essere ampiamente utilizzato in luoghi di ricarica di fascia alta come aree residenziali, aree di uffici e stazioni di ricarica di marca.
Per le applicazioni di sovralimentazione ad alta potenza, Infypower ha lanciato un sistema di sovralimentazione di tipo split da 640 kW completamente raffreddato a liquido, come mostrato nella figura seguente.Il sistema adotta un design di tipo split ed è costituito da un armadio di alimentazione raffreddato a liquido e un terminale di ricarica raffreddato a liquido.Il lato dell'armadio di alimentazione raffreddato a liquido dissipa il calore e il livello di protezione della parte di potenza può raggiungere IP65;la potenza viene distribuita dinamicamente tra i terminali di ricarica raffreddati a liquido e una singola pistola può raggiungere una potenza massima di 480 kW, che può aumentare il chilometraggio di oltre 200 chilometri dopo una ricarica di 5 minuti.Il sistema presenta i vantaggi di bassa rumorosità, alta affidabilità e semplice manutenzione.Può essere ampiamente utilizzato in varie stazioni di ricarica super e stazioni di ricarica di marca per offrire ai proprietari di auto un'esperienza di ricarica di alta qualità.
Sistema di stoccaggio e ricarica con raffreddamento a liquido
La sovraccarica con raffreddamento a liquido è la direzione di sviluppo della ricarica ad alta potenza, ma l'implementazione batch della sovraccarica si trova ad affrontare il problema di un'insufficiente capacità di distribuzione dell'energia.La capacità di distribuzione elettrica richiesta da un sistema di sovraccarico è equivalente alla capacità elettrica richiesta da un edificio residenziale.La domanda di distribuzione di energia del sito di sovraccarico è equivalente alla domanda di energia di un'area residenziale.La soluzione migliore per risolvere il problema dell’insufficiente capacità di distribuzione dell’energia nei siti con sovraccarico è aumentare le strutture di stoccaggio dell’energia, ovvero lo stoccaggio e la ricarica dell’energia raffreddata a liquido.In considerazione di ciò, Infypower ha lanciato un sistema di stoccaggio e ricarica completamente raffreddato a liquido da 800 kW.
Il sistema di accumulo e ricarica raffreddato a liquido di Infypower adotta un'architettura bus ibrida AC-DC, il bus AC è collegato alla rete elettrica e il bus DC è collegato alla batteria di accumulo dell'energia.Il collegamento elettrico tra la batteria di accumulo dell'energia e il sistema di sovraccarico è il bus CC, che può anche essere facilmente collegato al modulo fotovoltaico tramite il modulo DCDC e ill'efficienza di conversione dell'energia è superiore del 3%~4% rispetto a quella del bus AC convenzionale.
Il sistema di stoccaggio e ricarica completamente raffreddato a liquido di Infypower adotta un design modulare e può configurare la potenza di stoccaggio/ricarica dell'energia, la capacità della batteria di accumulo dell'energia e il numero di terminali di ricarica in base ai requisiti effettivi della scena.L'interno dell'armadio di potenza raffreddato a liquido è suddiviso in vano di distribuzione dell'energia, vano di alimentazione e vano di dissipazione del calore.Poiché le dimensioni e l'interfaccia dei vari moduli funzionali dello stesso livello di potenza sono unificate, la struttura del vano di potenza può essere progettata in modo uniforme e vari moduli possono essere configurati in modo flessibile nelle applicazioni pratiche.Realizzare diverse configurazioni di accumulo di energia e potenza di ricarica;la configurazione elettrica del magazzino di distribuzione dell'energia può essere progettata e prefabbricata in base alle diverse funzioni e ai requisiti di alimentazione di luce, stoccaggio e ricarica e può essere combinata in modo flessibile in loco.Pertanto, questo insiemedel sistema di sovraccarico raffreddato a liquido ha compatibilità e flessibilità estremamente elevate.
05 Alta affidabilità
L'esperienza di ricarica e rifornimento è sempre stata l'aspettativa della maggior parte dei proprietari di auto elettriche, delle case automobilistiche e degli operatori.Con la crescente maturità della tecnologia delle batterie, l’era della ricarica rapida in 5 minuti potrebbe arrivare molto prima di quanto ci aspettassimo.La sovralimentazione completamente raffreddata a liquido diventerà anche la scelta principale per le stazioni di sovralimentazione grazie alla sua elevata affidabilità, rispetto dell’ambiente e bassi costi operativi TCO.Infypower continuerà a impegnarsi nella ricerca e nello sviluppo di tecnologie e prodotti fondamentali per la conversione di potenza e fornirà al settore una gamma completa di moduli di conversione di potenza raffreddati a liquido e le migliori soluzioni di sistemi di sovraccarica raffreddati a liquido.
Orario di pubblicazione: 15 febbraio 2023