flüssigkeitsgekühltes Laden von Elektrofahrzeugen

Warum Flüssigkeitskühlung liegt auf dem TischHohe Ströme erzeugen Wärme in Leitern und an Kontaktflächen. Wird diese Wärme nicht abgeführt, steigen die Temperaturen, der Kontaktwiderstand verschlechtert sich und die Kabel werden schwer und steif, wenn man versucht, das Problem mit mehr Kupfer zu lösen. Ein geschlossener Flüssigkeitskreislauf leitet die Wärme vom Stecker/Kabel zu einem Kühler, sodass die Leistung hoch und die Handhabung angenehm bleibt. Zwei Routen in einer AnsichtAuf Wasserbasis (Wasser-Glykol)Hohe spezifische Wärmekapazität und höhere Wärmeleitfähigkeit. Hervorragend geeignet für den Wärmetransport. Da Wasser-Glykol elektrisch leitet, bleibt es hinter einer isolierten Grenzfläche; Wärme gelangt über eine Grenzfläche in das Kühlmittel. Das Fließverhalten bei kaltem Wetter ist mit der richtigen Mischung und den richtigen Materialien im Allgemeinen vorhersehbar. Abbaubares synthetisches ÖlIntrinsisch isolierend, daher können einige Designs es näher an Hotspots bringen. Spezifische Wärmekapazität und Wärmeleitfähigkeit sind niedriger als bei Wasser-Glykol, daher kompensiert das System dies über Oberfläche, Durchflussregelung oder Arbeitszyklusmanagement. Viele Öle verdicken bei niedrigen Temperaturen stärker; Auslegung für Start- und Winterbetrieb. Was ist in der SchleifeUmwälzeinheit mit Pumpe, Kühler/Lüfter und Behälter → flexible Leitungen durch Kabel und Griff → Sensoren für Flüssigkeitsstand, Temperatur und Druck → Stationssoftware, die Trends beobachtet und Alarme auslöst. Unterschiedliche Kabellängen verändern den Strömungswiderstand; längere Leitungen erfordern eine höhere Pumpenförderhöhe und eine sorgfältige Verlegung. Immobilien-SchnappschussEigentumWasser–Glykol (typisch)Synthetisches Kühlöl (typisch)Was es vor Ort bedeutetSpezifische Wärmekapazität (kJ/kg·K)~3,6–4,2~1,8–2,2Wasserbasierte Wärmeübertragung mehr Wärme pro kg pro Grad ErwärmungWärmeleitfähigkeit (W/m·K)~0,5–0,6~0,13–0,2Schnellere Wärmeaufnahme auf der Wasserseite bei gleicher FlächeElektrisches VerhaltenLeitfähig → benötigt isolierte SchnittstelleIsolierendÖl kann näher an stromführenden Teilen sein (muss trotzdem eine Schallabdichtung haben)TieftemperaturviskositätModerater AnstiegOft steiler AnstiegÖlsysteme erfordern mehr Aufmerksamkeit für den KaltstartflussMaterialverträglichkeitMetalle, Elastomere müssen Glykol passenMetalle, Elastomere müssen Öl vertragenWählen Sie Dichtungen/Schläuche je nach Kühlmittelfamilie So wählen Sie: ein einfacher Weg Beginnen Sie mit der Ladung, nicht mit den SchlagzeilenDefinieren Sie den Strombereich, den Sie den Großteil des Tages sehen (nicht den Marketing-Spitzenwert), die typische Sitzungsdauer und ob die Sitzungen direkt hintereinander stattfinden. Dies bestimmt die Wärme, die Sie jede Minute abführen müssen, und die „Erholungszeit“ zwischen den Sitzungen. Kartieren Sie das Klima und das GehegeIn tiefen Kälteregionen sind Anlaufviskosität, Leitungsführung und Aufwärmverhalten zu berücksichtigen. Heiße, staubige oder salzhaltige Luft erfordert ungehinderten Luftstrom und Filterdisziplin am Kühler. Entscheiden Sie, wie nahe das Kühlmittel kommen kannWenn Sie das Kühlmittel sehr nahe an Hotspots haben möchten, vereinfachen Isolieröle die elektrische Seite; wenn Sie eine robuste isolierte Grenze und maximalen Wärmetransport pro Liter bevorzugen, ist Wasserglykol überzeugend. Prüfen Sie die Pumpenförderhöhe und die LeitungsverlusteKabel- und Schlauchlänge, Biegungen und Schnellkupplungen erhöhen den Widerstand. Stellen Sie sicher, dass die Pumpe den Solldurchfluss bei diesem Widerstand aufrechterhalten kann. Als Faustregel für Hochstromkabel gilt, dass die Konstruktion üblicherweise auf mehrere Bar verfügbaren Pumpendruck abzielt. Viele Systeme für Schnellladekabel arbeiten im hohen einstelligen Bar-Bereich, um auch bei längeren Leitungen und kleinen Durchmessern problemlos zurechtzukommen. Bemessen Sie den Heizkörper nach der Rückgewinnung, nicht nur nach der SpitzenleistungSie planen auf Wiederholbarkeit: stabile Temperaturen über aufeinanderfolgende Sitzungen hinweg. Wählen Sie die Kühlkapazität so, dass das System schnell genug auf einen stabilen Ausgangswert zurückkehrt, der dem Verkehrsaufkommen an Ihrem Standort entspricht. Szenario → Fokus → technischer SchrittSzenarioWas zu sehen istPraktischer SchrittTiefe KälteAnlaufströmung und BlasenBevorzugen Sie eine stabile Viskosität bei niedrigen Temperaturen. Entwerfen Sie eine gleichmäßige Entlüftung/Füllung. Überprüfen Sie den Trend zurück zum Ausgangswert.Back-to-Back-SitzungenWärmespeicherung und -rückgewinnungWärmepfad und Heizkörperreserve verstärken; Zeit bis zur Basislinie überwachenStaubige/salzige LuftKühlerluftstrom, DichtungenEinlass/Auslass freihalten; regelmäßige Filterreinigung; DichtungsprüfungLange KabelwegeStrömungswiderstand, HandhabungSchonende Verlegung, Spannungsentlastung, sinnvoller Biegeradius; Pumpenkopfrand beachtenEnge SchränkeHeißluftumwälzungLeiten Sie heiße Luft ab; vermeiden Sie eine Rückführung in den Einlass ArbeitsbeispielEine Site führt viele Sitzungen mit hohem Stromniveau durch. Widerstandsverluste in Kabeln und Kontaktschnittstellen werden in Wärme umgewandelt Q das muss durch die Schleife entfernt werden.Die Schleife leitet Wärme ab, indem sie die Kühlmitteltemperatur über das Kabelsegment erhöht und die Wärme am Kühler abgibt. Wenn die durchschnittliche Wärme, die Sie abführen müssen, in der Größenordnung von Hunderten von Watt bis zu einigen Kilowatt liegt (typisch für Hochleistungsleitungen unter Dauerlast), dann bewegen Sie sich bei einem Kühlmittelanstieg von 5–10 °C in der Größenordnung von 0,02–0,2 kg/s von Wasser-Glykol. Bei Öl ist aufgrund der geringeren spezifischen Wärmekapazität und Leitfähigkeit mit einem höheren Massenstrom (oder einem höheren ΔT oder einer größeren Fläche) zu rechnen, um die gleiche Wärme zu bewegen. Längere Schläuche und engere Passagen erfordern einen höheren Pumpenkopf, um den Durchfluss aufrechtzuerhalten. Planen Sie den Pumpenkopf mit einem Spielraum ein, damit der Durchfluss nicht zusammenbricht, wenn Filter belastet werden oder die Leitungen altern. Überwachung, die tatsächlich Ausfallzeiten verhindertTrendtemperatur, jagen Sie nicht einfach einem Schwellenwert hinterher. Ein langsamer Anstieg bei gleicher Last zeigt an, dass der Kreislauf „verschmutzt“ wird (geringfügiges Austreten, Luft, Filterbelastung, Lüfterverschleiß). Beobachten Sie Füllstand und Druck gemeinsam. Stabiler Pegel, aber fallender Druck deutet auf Einschränkungen hin; fallender Pegel mit lautem Druck deutet auf Lufteintritt oder -leck hin. Gerätezustand ist wichtig. Ein defekter Lüfter oder eine Pumpe „läuft“ zwar noch, aber die Wärmekurve zeigt an, dass die Leistung nachlässt. Alarmschließung muss sichtbar sein. Es handelt sich erst dann um einen Alarm, wenn ihn jemand empfangen und reagiert hat. Compliance als drei VerteidigungslinienMaterialien und Geometrie, die Kühlmittel und Leiter in ihren Bahnen halten → Echtzeiterfassung mit Redundanz für Temperatur/Füllstand/Druck → Stationsalarme, die die verantwortlichen Teams mit einer klaren Übergabe zur Lösung erreichen. Inbetriebnahme und RoutinepflegeFüllen und entlüften Sie den Kreislauf ordnungsgemäß. Stellen Sie sicher, dass Temperatur, Füllstand und Druck in der Stationssoftware korrekt angezeigt werden. Suchen Sie an den Schläuchen nach Reibungsstellen. Halten Sie die Kontakte sauber. Führen Sie Schnellkontrollen durch. Kleine Routinen verhindern große Probleme. Wasser vs. ÖlWählen Wasser-Glykol wenn der Wärmetransport und die vorhersehbare Strömung bei kaltem Wetter oberste Priorität haben und eine isolierte Wärmeaustauschgrenze zu Ihrer Designphilosophie passt. Wählen synthetisches Öl Wenn die elektrische Isolierung des Kühlmittels strategisch sinnvoll ist, können Sie die Konstruktion auf Kaltstartviskosität auslegen und möchten eine größere Nähe zu Hotspots ohne zusätzliche isolierte Wand. Wichtige ErkenntnisseBerücksichtigen Sie bei der Auslegung die tatsächliche Stromstärke, das Klima und die Verkehrsdichte. Wählen Sie die passende Kühlmittelfamilie, geben Sie Pumpe und Kühler ausreichend Spielraum und beobachten Sie Trends. Wenn Sie dies gut umsetzen, bleibt das Schnellladen schnell, stabil und einfach – Sitzung für Sitzung.