ما هي تقنية "الشحن الفائق المبرد بالسوائل" المستخدمة في محطات الشحن؟ اكتشف كل ذلك في مقال واحد!

- لقد أصبح شعار "5 دقائق من الشحن، ومدى 300 كيلومتر" حقيقة واقعة في مجال السيارات الكهربائية.

"خمس دقائق من الشحن، ساعتان من المكالمات"، وهو شعار إعلاني مثير للإعجاب في صناعة الهواتف المحمولة، قد انتقل الآن إلى مجالشحن المركبات الكهربائية التي تعمل بالطاقة الجديدةأصبح شعار "شحن لمدة 5 دقائق، مدى 300 كيلومتر" حقيقة واقعة، ويبدو أن مشكلة "بطء شحن" سيارات الطاقة الجديدة قد وُجد لها حل. وباعتبارها تقنية جديدة لحل "صعوبة شحن" سيارات الطاقة الجديدة، أصبحت تقنية الشحن الفائق المبرد بالسوائل محور المنافسة في هذا القطاع. ستأخذك هذه المقالة في رحلة لفهم هذه التقنية.التبريد السائل والشحن الفائقوتحليل وضعها في السوق واتجاهاتها المستقبلية، على أمل تقديم بعض الإلهام والمساعدة للمهتمين.

01. ما المقصود بـ "التبريد السائل والشحن الفائق"؟

مبدأ العمل:

تعتمد عملية الشحن الزائد المبرد بالسوائل على إنشاء قناة خاصة لتدوير السائل بين الكابل ومسدس شحن السيارات الكهربائية، أضف سائل التبريد لتبديد الحرارة في القناة، وعزز دوران سائل التبريد من خلال مضخة الطاقة، وذلك لإخراج الحرارة المتولدة أثناء عملية الشحن.

يعتمد الجزء الخاص بالطاقة في النظام على التبريد السائل وتبديد الحرارة، ولا يوجد تبادل للهواء مع البيئة الخارجية، لذلك يمكن أن يحقق تصميم IP65، ويعتمد النظام على مروحة ذات حجم هواء كبير لتبديد الحرارة، وانخفاض الضوضاء، وصداقة عالية للبيئة.

02. ما هي مزايا التبريد السائل والشحن الزائد؟

مزايا الشحن التوربيني المبرد بالسوائل:

1. تيار أعلى وسرعة شحن فائقة.تيار الخرج لـمحطة شحن السيارات الكهربائيةيقتصر الأمر على سلك مسدس الشحن، وهو الكابل النحاسي الموجود فيمسدس شاحن السيارات الكهربائيةيُستخدم السلك لتوصيل الكهرباء، وتتناسب حرارة الكابل طرديًا مع مربع شدة التيار. فكلما زاد تيار الشحن، زادت حرارة الكابل. ولتقليل الحرارة المتولدة وتجنب ارتفاع درجة حرارة الكابل، من الضروري زيادة مساحة المقطع العرضي للسلك، وبالطبع، كلما زاد وزن سلك اللحام.مسدس شحن قياسي وطني 250 أمبير (GB/T)يستخدم عادةً كابلًا بمساحة مقطع عرضي 80 مم²، وجهاز الشحن ثقيل جدًا بشكل عام وليس من السهل ثنيه. إذا كنت ترغب في الحصول على شحن بتيار أعلى، يمكنك أيضًا استخدامشحن سلاحينلكن هذا مجرد إجراء مؤقت لمناسبات محددة، والحل النهائي للشحن عالي التيار لا يمكن أن يكون إلا شحن مسدس الشحن المبرد بالسوائل.

يبلغ مقطع كابل مسدس شحن السيارات الكهربائية المبرد بالسوائل بقدرة 500 أمبير عادةً 35 مم² فقط، ويقوم تدفق سائل التبريد في أنبوب الماء بتبديد الحرارة. ولأن الكابل رقيق،مسدس تعبئة مبرد بالسوائلأخف بنسبة 30% إلى 40% من التقليديمسدس شحن السيارات الكهربائية. المبرد بالسوائلمسدس شحن السيارات الكهربائيةكما يجب أن يكون مزودًا بوحدة تبريد، تتكون من خزان ماء ومضخة ماء ومبرد ومروحة. تقوم المضخة بدفع سائل التبريد ليدور عبر خط المسدس، مما يؤدي إلى تسخين المبرد ثم طرده بواسطة المروحة، مما ينتج عنه تيار كهربائي أكبر من التيار التقليدي.محطة شحن مبردة طبيعياً.

2. خط المدفعية أخف وزناً، ومعدات الشحن أخف وزناً.

3. حرارة أقل، تبديد سريع للحرارة، ومستوى عالٍ من الأمان.المحطة شحن السيارات الكهربائيةجسم أكوام الشحن التقليدية والمبردة بسائل شبهمحطات شحن السيارات الكهربائيةيتم تبريدها بالهواء وتبديد الحرارة، حيث يدخل الهواء إلى الركيزة من جانب واحد، فيدفع حرارة المكونات الكهربائية ووحدات التقويم بعيدًا، ثم يتبدد من الركيزة من الجانب الآخر. يختلط الهواء بالغبار ورذاذ الملح وبخار الماء، ويتراكم على سطح الجهاز الداخلي، مما يؤدي إلى ضعف عزل النظام، وضعف تبديد الحرارة، وانخفاض كفاءة الشحن، وتقليل عمر الجهاز. أما بالنسبة للأنظمة التقليديةمحطات شحن المركبات الكهربائيةأو مبردة بسائل شبه سائلمحطات شحن السيارات الكهربائيةإن تبديد الحرارة والحماية مفهومان متناقضان.

الوجهشاحن سيارات كهربائية مبرد بالسوائلتعتمد هذه الوحدة على وحدة شحن مبردة بالسوائل، ولا تحتوي واجهتها الأمامية أو الخلفية على أي قنوات تهوية، وتعتمد الوحدة على سائل التبريد المتداول داخل لوحة التبريد السائلة لتبادل الحرارة مع البيئة الخارجية، بحيث يكون جزء الطاقة منشاحن سيارة كهربائيةيمكن إغلاقها بالكامل، حيث يوضع المبرد خارجيًا، ويتم نقل الحرارة إلى المبرد عبر سائل التبريد الموجود بداخله، بينما يقوم الهواء الخارجي بتبريد سطح المبرد. وحدة الشحن المبردة بالسوائل والملحقات الكهربائية فيمحطة شحن المركبات الكهربائيةلا يوجد اتصال بين الجسم والبيئة الخارجية، مما يسمح بتحقيق حماية IP65 وزيادة الموثوقية.

4. ضوضاء شحن منخفضة ومستوى حماية أعلى.عاديمحطات شحن السيارات الكهربائيةومبرد شبه سائلشواحن السيارات الكهربائيةتحتوي على وحدات شحن مدمجة مبردة بالهواء، وتحتوي وحدات التبريد بالهواء على مراوح صغيرة متعددة عالية السرعة مدمجة، ويصل مستوى ضوضاء التشغيل إلى أكثر من 65 ديسيبل، كما توجد مراوح تبريد علىشاحن سيارة كهربائيةلذلك، فإن ضوضاء محطات الشحن هي المشكلة الأكثر شكوى من قبل المشغلين، ويجب إصلاحها، لكن تكلفة الإصلاح مرتفعة، وتأثيره محدود للغاية، وفي النهاية يضطرون إلى تقليل الطاقة وخفض الضوضاء.

تعتمد وحدة التبريد السائل الداخلية على مضخة الماء لتدوير سائل التبريد وتبديد الحرارة، حيث تنقل حرارة الوحدة إلى المبرد ذي الزعانف. أما وحدة التبريد الخارجية، فتعتمد على مروحة منخفضة السرعة وكبيرة التدفق أو مكيف هواء لتبديد الحرارة على المبرد. كما يمكن لوحدة الشحن الفائق المبردة بالكامل بالسوائل أن تعتمد تصميم تبريد منفصل، على غرار مكيف الهواء المنفصل، حيث توضع وحدة تبديد الحرارة بعيدًا عن التجمعات، بل ويمكنها تبادل الحرارة مع أحواض السباحة والنوافير لتحقيق تبديد حرارة أفضل وضوضاء أقل.

5. انخفاض التكلفة الإجمالية للملكية.تكلفةمعدات الشحنيجب مراعاة تكلفة دورة الحياة الكاملة (TCO) لمحطات الشحن، والعمر الافتراضي التقليدي لـمحطات شحن تستخدم وحدات شحن مبردة بالهواءلا تتجاوز مدة الإيجار عادةً 5 سنوات، ولكن مدة الإيجار الحالية لـتشغيل محطة الشحنيبلغ عمر محطة الشحن المبردة بالسوائل 8-10 سنوات، مما يعني ضرورة استبدال جهاز شحن واحد على الأقل خلال دورة تشغيل المحطة. في المقابل، يبلغ عمر محطة الشحن المبردة بالسوائل بالكامل 10 سنوات على الأقل، وهو ما يغطي دورة حياة المحطة بأكملها. في الوقت نفسه، بالمقارنة مع محطات الشحن المبردة بالهواءوحدات الشحنالتي تتطلب فتح الخزائن بشكل متكرر وإزالة الغبار والصيانة وغيرها من العمليات،أعمدة شحن مبردة بالكامل بالسوائللا يحتاج إلى التنظيف إلا بعد تراكم الغبار على المبرد الخارجي، وصيانته بسيطة.

التكلفة الإجمالية للملكية الكاملةنظام شحن مبرد بالسوائلوهو أقل من نظام الشحن التقليدي الذي يستخدم وحدات الشحن المبردة بالهواء، ومع التطبيق الواسع النطاق لنظام التبريد السائل بالكامل، ستكون مزاياه الفعالة من حيث التكلفة أكثر وضوحًا.

هل تعتقد أن الشحن الزائد المبرد بالسوائل لمحطات الشحن سيصبح الاتجاه السائد في مجال الشحن؟