محطة شحن فائقة للسيارات الكهربائية مزودة بنظام تبريد سائل

محطة شحن فائقة للسيارات الكهربائية مزودة بنظام تبريد سائل

يمكن أن تتكون عملية الشحن فائق السرعة المبرد بالسوائل من عدة محطات شحن، ولكل منها تكوينات مختلفة حسب طلب المحطة. يوجد في مسدس الشحن المبرد بالسوائل قناة لتدوير السائل متصلة بمضخة في المحطة، مما يضمن كفاءة التبريد والشحن.
شحن السيارات الكهربائية بسرعة فائقة باستخدام شواحن فائقة التبريد بالسوائل
تُشحن الشواحن الفائقة المبردة بالسوائل السيارات الكهربائية بسرعة فائقة، بمعدل كيلومتر واحد من المدى الإضافي في الثانية الواحدة. ويستغرق الشحن الكامل ثماني دقائق فقط.
يدعم نظام التبريد السائل للأقمار الصناعية شحن المركبات الكهربائية المتطورة في محطات الخدمة والشحن التجاري الثقيل للشاحنات شبه المقطورة والشاحنات وحافلات المدينة في مراكز التوزيع والمستودعات.
تتيح الطاقة العالية شحنًا أسرع، لكنها تولد أيضًا حرارة كبيرة. يتطلب الحمل الحراري لشحن التيار المستمر السريع (DCFC) وشحن التيار المتردد فائق السرعة (XFC) تقنيات تبريد متطورة لضمان التشغيل الآمن والموثوق. على سبيل المثال، يمكن لأجهزة الشحن فائقة السرعة أن ترفع درجة حرارة حزمة البطارية إلى 270 درجة مئوية/514 درجة فهرنهايت بعد دقائق معدودة من الشحن. في النهاية، يُعد التبريد السائل ضروريًا للشحن السريع للسيارات الكهربائية.

تُعدّ وصلات الفصل السريع (QDs) أو وصلات الفصل السريع الجافة عنصرًا أساسيًا في أنظمة إدارة الحرارة للتبريد السائل في تطبيقات المركبات الكهربائية. تُمكّن وصلات الفصل السريع من ضمان التدفق والضغط ودرجة الحرارة المناسبة لعمليات شحن المركبات الكهربائية بكفاءة. تتناول هذه الورقة البحثية أنواع أنظمة شحن المركبات الكهربائية، وأهمية التبريد السائل، وتقدم معلومات يجب مراعاتها عند تحديد وصلات الفصل السريع المانعة للتسرب لأنظمة شحن المركبات الكهربائية المبردة بالسوائل، وتحويل الطاقة، ومنصات الشحن، ومحطات شحن المركبات الكهربائية، وأنظمة تبديل البطاريات، وكابلات شحن المركبات الكهربائية، وأنظمة الترفيه داخل المركبة.

سرعات شحن فائقة السرعة: بفضل وحدة الطاقة التي تزيد عن 1000 كيلو وات ومحطة الشحن المبردة بالسوائل 600 أمبير، يمكنها دعم الشحن في غضون 10 دقائق تقريبًا، وهو ما سيكون أسرع بكثير من الشحن المعتاد.
منافذ شحن متعددة: على عكس مجموعات الشحن التقليدية، قامت بلو سكاي بتضمين منفذ تبريد سائل صغير في مجموعات الشحن. وبالتالي، يمكن للمستخدمين تحديد سرعة الشحن التي يحتاجونها ومقدار الشحن المطلوب، مما يجعل عملية الشحن أكثر مرونة. يدعم الشحن لفترات طويلة: باستخدام نظام تبريد داخلي نظام التبريد السائل مما يجعل الشحن في درجة حرارة منخفضة، وهو ما سيكون متاحًا للشحن لفترات طويلة، وسيكون التبريد عالي الكفاءة.

معدات محطة شحن السيارات الكهربائية متوفرة
مزايا المنتج
1. سرعات شحن سريعة
بفضل قدرة خرج هائلة تبلغ 1000 كيلوواط، تحقق محطاتنا سرعة شحن مذهلة تصل إلى كيلومتر واحد في الثانية. 2. تجربة مستخدم محسّنة
يُسهم التصميم خفيف الوزن لمسدسات الشحن، إلى جانب نظام تبديد الحرارة الفائق، في تقليل الوزن بنسبة تتراوح بين 30% و40% مقارنةً بمسدسات الشحن التقليدية. وهذا يجعلها سهلة الاستخدام حتى بالنسبة للمستخدمين الأكثر حساسية.
3. انخفاض مستويات الضوضاء
بفضل استخدام وحدات التبريد السائل الداخلية والمراوح الخارجية منخفضة السرعة وعالية التدفق أو مكيفات الهواء، تقلل محطات الشحن لدينا مستويات الضوضاء بشكل ملحوظ، مما يوفر بيئة شحن أكثر هدوءًا. 4. موثوقية عالية وعمر افتراضي طويل
يضمن استخدام تقنية التبريد السائل في بيئة مغلقة تبادلًا حراريًا فعالًا. وهذا لا يحافظ فقط على تبريد موحد وفعال، بل يقلل أيضًا من درجات الحرارة الداخلية أثناء عملية الشحن، مما يقلل من معدلات تعطل المعدات.

لماذا الطاقة العالية شاحن سيارات كهربائية يعمل بالتيار المستمرتتطلب أنظمة التبريد السائل

تتضمن معدات تزويد المركبات الكهربائية (EVSE) عادةً أنظمة تبريد هوائية أو سائلة لمنع ارتفاع درجة الحرارة والحفاظ على كفاءة الشحن. تستكشف هذه المقالة التحديات الحرارية التي تواجه شواحن المركبات الكهربائية (EV) والاستراتيجيات التي يستخدمها مصنّعو معدات تزويد المركبات الكهربائية (EVSE) لإدارتها. كما تستعرض مزايا وعيوب أنظمة التبريد الهوائية والسائلة، موضحةً سبب لجوء مصنّعي شواحن التيار المستمر التجارية عالية الطاقة والسريعة وفائقة السرعة للمركبات الكهربائية بشكل متزايد إلى الخيار الأخير.

إدارة التحديات الحرارية
يقوم العديد من مشغلي محطات شحن المركبات الكهربائية التجارية بتركيب محطات شحن عالية الطاقة وسريعة للغاية.شاحن سريع للسيارات الكهربائية(الشكل 1) في مواقف السيارات العامة المكشوفة أو على طول استراحات الطرق السريعة. قد ترتفع درجة حرارة هذه الشواحن بسرعة إذا لم تكن محمية من أشعة الشمس المباشرة وتفتقر إلى نظام تبريد حراري فعال. حتى شواحن التيار المستمر فائقة السرعة الداخلية في مواقف السيارات المكيفة معرضة لخطر ارتفاع درجات الحرارة المفاجئ في حال عدم وجود نظام إدارة حرارية فعال.

على الرغم من استمرار استخدام التبريد الهوائي في شواحن التيار المتردد المنزلية وبعض شواحن التيار المستمر السريعة التي تقل قدرتها عن 150 كيلوواط، إلا أنه غير كافٍ لشواحن السيارات الكهربائية فائقة السرعة عند مستويات الطاقة العالية. خلال جلسات الشحن عالية الطاقة (150 كيلوواط فأكثر)، قد تتجاوز درجة الحرارة 200 درجة مئوية (392 درجة فهرنهايت) خلال 10 دقائق من الشحن السريع. ومع زيادة سعة مسدس الشحن بالتيار المستمر من 250 إلى 500 أمبير، تواجه أنظمة التبريد الهوائي تحديات كبيرة في إدارة الحرارة.

تستخدم بعض أنظمة التبريد السائل عالية الطاقة بنية الحلقة المزدوجة لتحسين تبديد الحرارة. في هذا التكوين، تمتص الوحدات الداخلية المبردة بالسوائل الحرارة بسرعة، بينما تقوم المشعات الخارجية بتبديدها باستخدام مراوح منخفضة السرعة وعالية التدفق أو وحدات تكييف الهواء.

تستخدم العديد من الأنظمة مواد تبريد مثل الإيثيلين جليكول أو الزيت في الوحدات والكابلات لمنع تراكم الحرارة. وتتيح هذه التصاميم استخدام موصلات وكابلات شحن أصغر حجمًا وأخف وزنًا. في بعض التكوينات المتقدمة، يتدفق سائل التبريد عبر الكابلات والموصلات، وقد يمتد مباشرةً إلى نقطة توصيل السيارة الكهربائية.

على الرغم من أن أنظمة التبريد السائل في أجهزة الشحن السريع والسريع للغاية للتيار المستمر للسيارات الكهربائية أكثر تكلفة في التصميم والتصنيع، إلا أنها غالباً ما تؤدي إلى انخفاض إجمالي تكلفة الملكية بمرور الوقت بسبب تحسين كفاءة التبريد، وتقليل تآكل المكونات، وإطالة عمر النظام.

مع ذلك، تتطلب أنظمة التبريد السائل تحكمًا دقيقًا في درجة الحرارة ومراقبة مستمرة لمنع تدهور سائل التبريد والحفاظ على الأداء الأمثل. إضافةً إلى ذلك، تستهلك المضخات والمراوح الثانوية المستخدمة لتبديد الحرارة من المشعات طاقةً إضافية، وقد تُصدر ضوضاءً عند درجات الحرارة المرتفعة. والجدير بالذكر أن بعض وحدات التبريد السائل قد تصل إلى مستوى ضوضاء شبه معدوم، مع أدنى حد من الضوضاء الصادرة عن أنظمة التبريد الخارجية.

تتطلب أنظمة التبريد السائل الحد الأدنى من الصيانة، مثل فحص سائل التبريد وتنظيف المشعات. ورغم أن الدوائر المغلقة تساعد على منع التلوث، إلا أن عمليات الفحص الدورية ضرورية لمنع التسريبات التي قد تؤدي إلى انخفاض الكفاءة، أو إتلاف البنية التحتية، أو تشكل مخاطر على السلامة.