טעינה מהירה מניעה את הפיתוח של טכנולוגיית טעינה מקוררת נוזל
1. רקע
מונע על ידי מגמת חשמול רכבים, השימוש בסוללות חשמל הניתנות לטעינה מחזורית כמקור האנרגיה העיקרי לרכב הפך למוקד הפיתוח של התעשייה. עם זאת, ביישום השוק של רכבים חשמליים, בשל זמן הטעינה והטעינה הארוכים יותר מאשר רכבי דלק מסורתיים, ובשל צפיפות האנרגיה של סוללות חשמל וסיבות אחרות, הטווח החשמלי הטהור של הרכב לרוב אינו אידיאלי, מה שנותן לעלות לחרדת קילומטראז' וחרדת טעינה למשתמשים.
בהתבסס על הרקע לעיל, חברות רכב/ספקים קשורים השיקו תוכניות יישום העומדות בשלב הנוכחי של פיתוח רכב לאחר חיפושים מרובים. ניתן לחלק את הסיכום לשני שלבים. ראשית, ברקע הטכני הנוכחי, על ידי הגדלת הקיבולת של סוללת החשמל שנושא הרכב כדי לפתור את הבעיה של טווח לא מספיק בחשמל טהור, זהו גם המחזור הקצר ביותר וניתן ליישם אותו במהירות בשוק. פתרון אפשרי. עם זאת, עם הגדלת הקיבולת של סוללת הכוח, בעיית הטווחים של הרכב הוקלה, אך היא גם הובילה עוד יותר להארכת זמן הטעינה, מה שהופך את בעיית חרדת הטעינה לבולטת יותר. עבור רכבי אנרגיה חדשים, נוחות הטעינה ומשך זמן הטעינה הם אחד הגורמים החשובים המגבילים את התפתחותה המהירה. לכן, על בסיס שלב א', על מנת לפתור את חרדת הטעינה ולקדם חדירת רכבי אנרגיה חדשים, התעשייה נוקטת כיום בפתרון עקבי בעצם, כלומר לחדש את כל הרכב באמצעות טעינה מהירה לקיצור זמן הטעינה. .
2. טכנולוגיית טעינת קירור נוזלי
עם קידום טכנולוגיית הטעינה המהירה, טעינה בעוצמה גבוהה תהפוך למיינסטרים. עם כניסתו של עידן הטעינה במתח גבוה וזרם גבוה, החום שנוצר על ידי ערימת הטעינה יהיה גבוה בהרבה ממצב הטעינה הנוכחי עקב נוכחות זרם חזק בתהליך הטעינה. לכן, על מנת לענות על צורכי הטעינה של הרכב כולו בהספק גבוה יותר, הכבלים והמחברים של ערימת הטעינה יהפכו למסורבלים יותר עם עליית זרם הטעינה. ואקדח הטעינה והכבל המסורבלים יותר הזה יהיו פחות ידידותיים למשתמשים עם כושר גופני ירוד. במקביל, כיחידת הליבה של ערימת הטעינה, מודול הטעינה משתמש כיום בעיקר בקירור אוויר מאולץ לניהול חום. עם זאת, בשל העלייה בכוח הטעינה, לשיטת קירור האוויר יש בעיות כמו פיזור חום לא אחיד, אפקט פיזור חום גרוע ורעש גבוה, מה שהופך אותו לא אידיאלי ביישום בפועל, ויש גם סכנות בטיחותיות הנגרמות מפיזור חום. .
על מנת להתאים את עצמן להתפתחות התעשייה והשוק, עומדות גם ערימות טעינה כתשתית של רכבי אנרגיה חדשים בפני חדשנות טכנולוגית. עבור טעינת מוצרי הרכבת ערימות, פיזור חום הוא אחד הגורמים העיקריים המשפיעים על הביצועים שלו. לכן, ניהול תרמי שיכול לפתור היטב את פיזור החום במהלך פעולת המוצר יהיה אחד הכיוונים העיקריים של השינוי שלו. בהקשר שקירור אוויר כפוי אינו יכול לענות על צורכי הטעינה בהספק הגבוה שלו, קירור נוזלי הפך לכיוון הפיתוח המיינסטרים הנוכחי של התעשייה עם יעילות פיזור חום גבוהה יותר, רעש נמוך יותר וביצועים בטוחים ויציבים יותר.
ביישום הנוכחי של טכנולוגיית הטעינה, מכיוון שהזרם במהלך הטעינה הוא כבל הטעינה ואקדח הטעינה, היישום של טכנולוגיית קירור נוזלי בקצה ערימת הטעינה היא עדיין עבור הכבלים ואקדחי הטעינה של ערימת הטעינה.
מערכת הקירור הנוזלית כוללת בעיקר ארבעה חלקים: אקדח טעינה מקורר נוזל, כבל מקורר נוזל, נוזל קירור ומשאבת מים מקורר נוזל. העיקרון הוא לארגן צינור קירור נוזלי מיוחד בין הכבל לאקדח הטעינה, ולהוסיף אמצעי קירור נפוצים כמו מים, תמיסת אתילן גליקול מימית, קירור מיזוג אוויר או שמן סיליקון בצנרת, ולאחר מכן להניע את משאבת מי הקירור הנוזלים. להזרים את נוזל הקירור בצינור כדי להסיר את החום, ובכך להשיג פיזור חום של המערכת.
רובי טעינה מקוררים בנוזל וכבלים מקוררים בנוזלים הם מרכיבי הליבה השניים של מכלולי ערימות טעינה מקוררות נוזל. על רקע דרישות הטעינה בהספק גבוה, השימוש בטכנולוגיית קירור נוזלי יכול להפחית במידה ניכרת את שטח החתך של כבל הטעינה תוך הפחתת משקלו הכולל, מה שהופך את המוצר לגמיש ונוח יותר. לפי הסטטיסטיקה, משקלם של כבלי הטעינה ואקדחי הטעינה בטכנולוגיית טעינה מקוררת נוזל קל ב-40%-50% מזה של הטכנולוגיה המסורתית. יחד עם זאת, בשל השליטה המדויקת של טמפרטורת הניהול התרמי, היציבות של זרם הטעינה משתפרת. תוך עמידה בטעינה בזרם גבוה תחת דרישות הספק גבוה, היא גם יכולה להבטיח שעליית הטמפרטורה של המערכת לא תחרוג מהסטנדרט, ובכך לשפר את בטיחות הציוד.
עם העמקת הקידום של טכנולוגיית הטעינה המהירה בתעשיית הרכב, תודגש עוד יותר הקריטיות של טכנולוגיית קירור נוזלי טעינת ערימות, וערכם של אקדחי וכבלים לטעינה מקוררים בנוזל, המהווים כ-20% מהעלות, עשוי להשתפר עוד יותר.
כפי שכולנו יודעים, סביבת ההתקנה והשימוש של ערימות טעינה נתקלות לעתים קרובות בגורמים קיצוניים. ביישום של מערכת קירור נוזלית, נוזל קירור הוא המפתח. ברגע שנוזל הקירור דולף, הוא יגרום לכשל במערכת לכל הפחות ולתאונות בטיחות במקרה הרע. לכן, מטעמי בטיחות, הדרישות לטעינת כלונסאות בטכנולוגיית קירור נוזלי מבחינת רמת IP, עמידות בפני קורוזיה, עמידות בטמפרטורות גבוהות ונמוכות וכו' גבוהות מאלה של קירור אוויר מסורתי.
בנוסף, בתור הליבה של ערימת הטעינה, למודול הטעינה יש כיום מערכת פיזור חום עצמאית ובעיקר מפזרת חום באמצעות קירור אוויר. עם זאת, מונע על ידי טכנולוגיית טעינה מהירה ושילוב מערכות, השימוש בטכנולוגיית קירור נוזלי יכול לבודד את מודול הטעינה מאבק סביבתי, גזים דליקים ונפיצים וזיהומים אחרים באמצעות עיצוב סגור לחלוטין, מה שהופך אותו לבטוח וטוב יותר, ובכך לשפר את היעילות חיי המוצר.
באנלוגיה לפיתוח הניהול התרמי של הרכב כולו, טכנולוגיית הטעינה הנוכחית של קירור נוזלים משמשת בעיקר בטעינת אקדחים וכבלי טעינה. עם הפופולריות של היישום של טכנולוגיית קירור נוזלים עבור מודולי טעינה, זה לא בלתי אפשרי לשלב את מערכות הניהול התרמי של שני האזורים ולהשתמש באסטרטגיות תוכנה כדי לשלוט בצורה מדויקת והגיונית יותר בכל מערכת ערימת הטעינה כדי לשפר את קצב הניצול של המערכת אֵנֶרְגִיָה.
לסיכום, תחת מגמת קידום הטעינה המהירה בתעשיית הרכב, בנוסף לשינויים בטכנולוגיות הקשורות לצד הרכב, כיוון הפיתוח של מערכת הניהול התרמי של ערימות הטענה כתשתית ישתנה בהכרח לקראת אמינות גבוהה יותר ויעילות גבוהה יותר. וקירור נוזלי עשוי להיות בחירה טובה כעת ובטווח הארוך בעתיד.