中國電動(dòng)汽車市場將開始超高速充電競爭。電動(dòng)汽車最大的熱生產(chǎn)工作模式是直流充電。充電場景下的整個(gè)充電高壓電路會(huì)產(chǎn)生很多熱量,功率越大,熱量損失也就越大。根據(jù)能量守恒,熱量要找到排放方法。大功率快速充電,充電設(shè)施側(cè),從充電座位進(jìn)入電池充電接口,從高壓接觸器進(jìn)入電芯部和表面。
目前高壓連接器和充電連接器、400V系統(tǒng)中,充電電流控制在250A以內(nèi),不需要充電冷卻系統(tǒng),充電功率約為70 ~ 90千瓦。因此,充電接口均采用水冷方式,成為新一代充電文件的標(biāo)準(zhǔn)配置。
使用充電水冷技術(shù),與傳統(tǒng)DC充電槍和電纜相比,水冷充電槍和充電電纜在充電槍、電纜、充電文件電路上增加了冷卻管道,在電纜內(nèi)部增加了冷卻水的管道,與400V和800V的不同要求兼容,確保充電接口溫度上升不會(huì)超過。使用冷卻液冷卻終端可以減少電纜橫截面面積要求,減少實(shí)際插頭和電纜的重量,從而簡化操作。
水冷充電只會(huì)降低充電溫度,從充電樁到充電槍,這個(gè)充電電路約50%依賴這個(gè)系統(tǒng),另一半從安裝在車上的充電插座到電池充電端口,電池充電端口要經(jīng)受住大電流。因此,可以引入Derating曲線,DERATING曲線是與特定電線匹配的連接器在一定范圍的外部環(huán)境溫度下,在該環(huán)境溫度下連接器可以接受的最大安全持續(xù)電流的關(guān)系。
這里承諾在高環(huán)境溫度下,連接器最高的安全持續(xù)電流會(huì)逐漸減少,連接器最熱的點(diǎn)是端子對位置,熱源包括工作環(huán)境輸入和連接器電流。在電路電阻、通電時(shí)間和應(yīng)用環(huán)境恒定的前提下,電流越大,產(chǎn)生的熱量就越多。
因此,隨著連接器應(yīng)用環(huán)境溫度的升高,在截止溫度限制下,連接器油類可能產(chǎn)生的溫度上升余量會(huì)減少,電路電阻和電時(shí)間不變,只限制電流,從而減少溫度上升。
其中,電氣等效電路由熱電阻和熱容組成,控制溫升的方法是通過增加冷卻管道來消除熱量。
在插座內(nèi)部,通過改變連接方式和可靠性,包括改變連接終端涂層、改變電線和終端擠壓方式(超聲波焊接)、增加擠壓面積等,可以減少接觸阻力,從而減少自熱生成。
目前快速充電的熱量管理,后續(xù)技術(shù)上的變化可能會(huì)相當(dāng)大。——我們不僅要使用800V的高壓,還要繼續(xù)將電流從250A提高到500A,才能考慮進(jìn)入400kW的階段。