Flüssigkühlung ist der Zukunftstrend auf dem Markt für Schnellladegeräte für Elektrofahrzeuge

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Unter dem Einfluss der internationalen Lage stiegen die Öl- und Energiepreise 2022 an. Gleichzeitig hat sich China verpflichtet, die Kohlendioxidemissionen im Jahr 2030 zu begrenzen und bis 2060 Kohlenstoffneutralität zu erreichen. Aufgrund dieser umfassenden Faktoren haben sich Fahrzeuge mit neuer Energie zum Mainstream der zukünftigen Fahrzeuge entwickelt. In Anbetracht der Entwicklung des allgemeinen Umfelds ist die Infrastruktur für neue Energiefahrzeuge - der Markt für Ladesäulen - ebenfalls in den Fokus der großen Unternehmen gerückt.

Die neuesten Daten von China Economic Net vom 3. August 2022: Die Nationale Energieverwaltung hielt eine Online-Pressekonferenz für das dritte Quartal 2022 ab. Von Januar bis Juni wurden landesweit 1,3 Millionen Ladestationen errichtet, 3,8 Mal mehr als im gleichen Zeitraum des Vorjahres, heißt es in dem Bericht. Derzeit werden die auf dem Markt befindlichen Ladeprodukte hauptsächlich in zwei Kategorien unterteilt: flüssigkeitsgekühlte und luftgekühlte Ladeprodukte. Der Hauptunterschied liegt in den verschiedenen Methoden der Wärmeableitung, die von den Produkten verwendet werden.

Heute wird der Redakteur den Unterschied sowie die Vor- und Nachteile der Luft- und Flüssigkeitskühlung von Ladesäulen untersuchen, damit Sie Umwege bei der Gestaltung des "Kühlschemas für Ladesäulen" vermeiden können.

Die Wärmeableitung ist ein schwieriges Problem, das bei der Konstruktion von Ladesäulen gelöst werden muss

Im Vergleich zu anderen Stromquellen ist die Wärmeabgabe des Systems bei Ladesäulen viel größer, und die Anforderungen an die thermische Auslegung des Systems sind äußerst streng.

Der Leistungsbereich von DC-Ladesäulen beträgt 30KW, 60KW und 120KW, 350KW ... 600kW usw. . Der Wirkungsgrad beträgt in der Regel etwa 95%, so dass 5% davon in Wärmeverluste umgewandelt werden, und der Wärmeverlust beträgt 1,5kW, 3KW und 6KW. Bei Geräten für den Außenbereich muss die Wärme aus dem Gerät abgeleitet werden, da sie sonst die Alterung des Geräts beschleunigt. Gleichzeitig ist es notwendig, eine gute Arbeit der wasser- und staubdichten Behandlung zu tun, um das Auftreten von Kurzschluss und Signalstörung der elektronischen Geräte zu verhindern.

Um Ihnen intuitiv den von der Ladesäule im Normalbetrieb erzeugten Heizwert mitzuteilen, haben wir die Ladesäule mit 60KW Leistung mit dem Kommunikationsstromversorgungsschrank verglichen: Gegenwärtig beträgt der nominale Wirkungsgrad der in der Industrie üblichen Module 95 %. Nimmt man das 60KW-System als Beispiel, so erreicht die Wärmeabgabe des Moduls allein 60*0,05*1000=3000W, was bedeutet, dass die von der Ladesäule während des Ladevorgangs erzeugte Wärme dreimal so hoch ist wie die Wärmeabgabe des Kommunikationsschranks im Freien unter denselben Volumenbedingungen. Es ist ersichtlich, dass die von der Ladesäule während des Ladevorgangs erzeugte Wärme sehr groß ist, und wenn sie nicht rechtzeitig abgeführt wird, führt dies zu einem schweren Sicherheitsunfall. Daher ist das Problem der Wärmeableitung eines der Probleme, die bei der Förderung und Konstruktion des Ladesäulensystems gelöst werden müssen!

Luftkühlung und Flüssigkeitskühlung sind die gängigsten Kühlmethoden auf dem Markt

Zu den gängigen Wärmeabfuhrmethoden für Ladesäulen gehören derzeit vor allem die direkte Belüftung, die Zwangskühlung, die Flüssigkeitskühlung und die Wärmeabfuhr durch Wärmerohre (die gesamte Maschine ist geschlossen und es werden luftgekühlte Module verwendet). Die direkte Belüftung ist die gängigste Kühlmethode für Haushaltsladegeräte, aber sie wandelt sich zur Flüssigkeitskühlung. Die Flüssigkeitskühlung ist auf dem nordamerikanischen und europäischen Markt weit verbreitet und hat sich in der Branche durchgesetzt.

Entsprechend den unterschiedlichen Ausführungen von Luft- und Wasserkühlung hat der Redakteur eine einfache Vergleichstabelle mit Vor- und Nachteilen erstellt, die einen intuitiven Vergleich der beiden Arten ermöglicht.

--Luftkühlung:

Anwendbare Geräte: Hauptsächlich für Lademodule unter 30KW geeignet

Vor- und Nachteile

1.Niedrige Kosten, einfache Installation, geringer Energieverbrauch; hohe Ausfallrate, hohe spätere Betriebs- und Wartungskosten, Lebensdauer von 3-5 Jahren

2.Luftgekühlte Ladegeräte, die gezwungen sind, die Wärme über die Außenluft abzuleiten, werden leicht durch Salzsprühnebel und korrosive Gase beeinträchtigt, und eine Staubansammlung im Luftkanal beeinträchtigt unweigerlich die Wärmeableitung und den stabilen Betrieb des Moduls für eine lange Zeit, was zu einer Leistungsminderung oder Beschädigung führt. Von den Hardwarefehlern bei Ladegeräten ist die Hälfte auf Fehler des Lademoduls zurückzuführen. Die Ausfallrate des Lademoduls beträgt in einigen Stationen bis zu 10 %, was vor allem auf Korrosion in der Umgebung und nassen Staub zurückzuführen ist.

--Flüssigkeitskühlung

Anwendbare Geräte: Geeignet für Lademodule über 30KW

Vor- und Nachteile

1.Geringe Ausfallrate, niedrige Betriebs- und Wartungskosten in der Folgezeit und eine Lebensdauer von 5-10 Jahren

2.Flüssigkühlung Wärmeableitung, Hinzufügen eines Flüssigkühlkreislaufs zum System, die Kühleinheit kann vom Luftkanal des Moduls getrennt werden, die Korrelation ist schwach, und es ist nicht notwendig, die Installationsposition des Moduls zu beachten, was einen höheren Schutz bietet und dazu beiträgt, das Risiko von Salzsprühnebel zu reduzieren, wirtschaftliche Verluste durch Ausfälle, die durch Umweltfaktoren wie Staub, Watte und Klima verursacht werden; gleichzeitig reduziert es die Zeit für die regelmäßige manuelle Wartung und Staubentfernung des Moduls und reduziert die Wartungskosten.

Vor- und Nachteile der Kühlmethoden.

Aus der Abbildung geht hervor, dass die luftgekühlte Wärmeableitung hauptsächlich über die Außenluft erfolgt, wodurch Außenstaub leicht in das Gehäuse eindringen und die Präzisionskomponenten verunreinigen kann. Wenn die Wärmeableitung des Heizkörpers nicht stark ist, kann sich die Wärme leicht im Heizkörper ansammeln, und selbst wenn die externe Wärmeableitung stark ist, ist die Wirkung begrenzt. Gegenwärtig verwenden einige Unternehmen auch die geschlossene Kälte- und Wärmeisolationsluftkanaltechnik, um die oben genannten Mängel zu vermeiden, und haben sie auf die tatsächlichen Ladesäulen angewendet.

Durch die Überwindung der Beschränkungen sind die Gesamtkosten der Flüssigkeitskühlung niedriger

Für die Betreiber von Chargieranlagen sind die Ladesäulen die Produktionsmittel, mit denen sie Geld verdienen. Neben den Betriebseinnahmen sind die Produktqualität, die Lebensdauer und die Wartungskosten nach dem Verkauf wichtige Faktoren, die sich auf den Endgewinn auswirken. Der maximale wirtschaftliche Wert wird während des Lebenszyklus ausgehoben, so dass die einmaligen Anschaffungskosten nicht mehr das Hauptanliegen der Betreiber sind, sondern die Lebensdauer und die späteren Betriebs- und Wartungskosten zu den wichtigsten Aspekten einer umfassenden Betrachtung für die Betreiber geworden sind.

Verglichen mit den Einschränkungen luftgekühlter Ladeprodukte haben flüssigkeitsgekühlte Ladeprodukte allmählich die Bühne betreten und nehmen eine wichtige Position auf dem Lademarkt ein.

Was sind nun die Merkmale der Flüssigkeitskühlung von Lademodulen, die auf dem nordamerikanischen und europäischen Markt weit verbreitet sind? Aus der Perspektive des gesamten Lebenszyklus der Ausrüstung sind die Gesamtkosten von Flüssigkühlmodulen zweifellos niedriger. Im Vergleich zur luftgekühlten Wärmeableitung hat die flüssigkeitsgekühlte Wärmeableitung eine höhere Wärmeableitungskapazität, einen höheren Wirkungsgrad, einen niedrigeren Stromverbrauch und eine höhere Ausgangsspannung.

Wärmeableitungskapazität: Die Kühlleistung des Moduls ist 10-20℃ geringer als die des luftgekühlten Moduls.

Wirkungsgrad: Der höchste Wirkungsgrad beträgt > 96%, der Gesamtwirkungsgrad > 93%. Ein 30-kW-Modul wird zum Beispiel 300 Tage im Jahr genutzt, und die Nutzungsrate beträgt 20 % pro Tag. Jede Steigerung um einen Punkt kann 450 kWh Strom pro Jahr einsparen und die Betriebskosten (OPEX) senken.

Stromverbrauch: Der Stromverbrauch im Standby-Modus beträgt weniger als 10 W.

Ausgangsspannung: Die Ausgangsspannung des Moduls kann bis zu 1000V erreichen, was eher dem Konstruktions- und Auslegungstrend des Superchargers entspricht.

Nehmen Sie das flüssigkeitsgekühlte Kabel des Tesla Supercharger V3 als Beispiel, und die Kühlmittelpumpe befindet sich an der Basis des weißen SC-Getriebes. Das Aussehen ist im Grunde dasselbe wie bei der vorherigen Generation, der einzige Unterschied ist, dass das Ladekabel dünner aussieht und eine höhere Ladeeffizienz erreicht. Die spezifischen Daten sind: Energieumwandlungseffizienz (V3 ist 96%, V2 ist 92%) und niedrigere Kosten. Die gesamte AC-Eingangsleistung beträgt 438kVA, 526A, die eine maximale Ausgangsleistung von 250kW unterstützen kann. Jede zusätzliche Leistung kann zwischen Schränken geteilt werden. Der Standort Master Controller ist 4G LTE, die verwendet wird, um den Stromverbrauch und die Abrechnung des Autos zu erkennen.

TOPSFLOs hochwertige Flüssigkeitskühlungs-Wasserpumpe wird von vielen Giganten bevorzugt

Gegenwärtig hat sich die Flüssigkeitskühlung auf dem europäischen und amerikanischen Lademarkt durchgesetzt, und auch die inländischen Lademodule haben sich auf Forschung und Entwicklung konzentriert, um auf Flüssigkeitskühlung umzustellen. Flüssigkeitsgekühlte Ladesäulen zur Wärmeableitung werden mit Sicherheit die zuverlässigste Wahl für Ladelösungen für Elektrofahrzeuge mit neuer Energie sein.

Um den besten Kühleffekt der Ladesäule zu erzielen, ist die Auswahl von hochwertigen flüssigkeitsgekühlten Wasserpumpen ebenfalls sehr wichtig. TOPSFLO flüssigkeitsgekühlte EV-Ladekühlmittelpumpe hat eine lange Lebensdauer von 30.000 Stunden, ist wartungsfrei und unterstützt die Arbeitsbedingungen von Lagertemperatur -40~80 Grad, Betriebstemperatur -30~50 Grad und mittlerer Temperatur -30~90 Grad, so dass neue Energie-Elektrofahrzeuge stabile und zuverlässige Ladelösungen bieten. Gleichzeitig verfügt es über eine intelligente Steuerungsfunktion, die 5V/PWM-Drehzahlregelung, FG-Drehzahlsignal-Feedback und andere Funktionen realisieren kann, und kann sechs Schutzfunktionen für Leerlauf, Wassermangel, blockierten Rotor, Überstrom, umgekehrte Verbindung und Überspannung anpassen.

Mit stabiler Leistung und einer großen Produktauswahl hat die TOPSFLO-Gleichstrom-Ladekühlpumpe in der Ladesäulenindustrie große Aufmerksamkeit erregt und strategische Partnerschaften mit vielen großen Unternehmen geschlossen, wie z. B. die erfolgreiche Abstimmung der TOPSFLO TL-B10 Vier-Draht-Wasserpumpe mit intelligenter Steuerung. In den Projekten berühmter deutscher Unternehmen und inländischer börsennotierter Unternehmen wurde das Modell TOPSFLO TA60 mit intelligenter Steuerung in den Produkten berühmter australischer Unternehmen und inländischer bekannter Unternehmen eingesetzt. Es gibt auch eine Vielzahl von Kühlwasserpumpen, die von vielen Ladesäulenherstellern bevorzugt werden. TOPSFLO-Ingenieure werden Ihnen die für Sie am besten geeignete Kühlwasserpumpenlösung empfehlen.