Raffreddamento del cavo di ricarica rapida CC

Perché raffreddamento a liquido è sul tavoloUna corrente elevata genera calore nei conduttori e nelle interfacce di contatto. Se questo calore non viene dissipato, le temperature aumentano, la resistenza di contatto peggiora e i cavi diventano pesanti e rigidi quando si cerca di risolvere il problema con più rame. Un circuito di liquido chiuso trasferisce il calore dal connettore/cavo a un radiatore, in modo che la potenza rimanga elevata e la maneggevolezza sia ottimale. Due percorsi in un'unica vistaA base d'acqua (acqua-glicole)Elevata capacità termica specifica e maggiore conduttività termica. Eccellente nel trasporto di calore in massa. Poiché l'acqua-glicole conduce elettricità, rimane dietro una barriera isolata; il calore attraversa un'interfaccia e si riversa nel refrigerante. Il comportamento del flusso a basse temperature è generalmente prevedibile con la giusta miscela e i materiali giusti. Olio sintetico degradabileIntrinsecamente isolante, quindi alcuni progetti possono avvicinarlo ai punti caldi. Il calore specifico e la conduttività termica sono inferiori rispetto all'acqua-glicole, quindi il sistema compensa tramite area superficiale, controllo del flusso o gestione del ciclo di lavoro. Molti oli si addensano maggiormente alle basse temperature; progettato per l'avviamento e il servizio invernale. Cosa c'è dentro il loopUnità di circolazione con pompa, radiatore/ventola e serbatoio → linee flessibili instradate attraverso il cavo e la maniglia → sensori per livello del liquido, temperatura e pressione → software della stazione che monitora le tendenze e genera allarmi. Diverse lunghezze dei cavi modificano la resistenza al flusso; percorsi più lunghi richiedono una maggiore prevalenza della pompa e un percorso accurato. Istantanea della proprietàProprietàAcqua–Glicole (tipico)Olio di raffreddamento sintetico (tipico)Cosa significa sul sitoCalore specifico (kJ/kg·K)~3,6–4,2~1,8–2,2L'acqua sposta più calore per kg per grado di aumentoConduttività termica (W/m·K)~0,5–0,6~0,13–0,2Maggiore rapidità di assorbimento del calore sul lato acqua per la stessa areaComportamento elettricoConduttivo → necessita di interfaccia isolataIsolanteL'olio può essere più vicino alle parti sotto tensione (necessita comunque di una sigillatura solida)Viscosità a bassa temperaturaAumento moderatoSpesso salita più ripidaI sistemi dell'olio necessitano di maggiore attenzione al flusso di avviamento a freddoCompatibilità dei materialiI metalli e gli elastomeri devono essere adatti al glicoleI metalli e gli elastomeri devono essere adatti all'olioScegliere guarnizioni/tubi flessibili per famiglia di refrigerante Come scegliere: un percorso semplice Inizia dal carico, non dai titoliDefinisci l'intervallo attuale che vedrai per la maggior parte della giornata (non il picco di marketing), la durata tipica delle sessioni e se le sessioni si verificano consecutivamente. Questo determina il calore che devi rimuovere ogni minuto e il "tempo di recupero" tra le sessioni. Mappare il clima e il recintoLe zone molto fredde richiedono di considerare la viscosità all'avviamento, il percorso dei tubi e il comportamento in fase di riscaldamento. L'aria calda, polverosa o salata richiede un flusso d'aria libero e un filtro del radiatore ben regolato. Decidi quanto vicino può arrivare il refrigeranteSe si desidera che il refrigerante sia molto vicino ai punti caldi, gli oli isolanti semplificano la parte elettrica; se si preferisce un confine isolato robusto e il massimo trasporto di calore per litro, la soluzione acqua-glicole è convincente. Controllare la prevalenza della pompa e le perdite di lineaLa lunghezza di cavi e tubi flessibili, le curve e i raccordi rapidi aggiungono resistenza. Assicurarsi che la pompa possa mantenere la portata desiderata con tale resistenza. Come regola generale, per i cavi ad alta corrente, i progetti solitamente mirano a diverse barre di prevalenza disponibile della pompa; molti sistemi per cavi a ricarica rapida operano nell'intervallo di barre a una sola cifra per adattarsi a percorsi più lunghi e passaggi di piccolo diametro. Dimensionare il radiatore in base al recupero, non solo al piccoStai progettando per la ripetibilità: temperature stabili per sessioni consecutive. Scegli la capacità di raffreddamento in modo che il sistema torni a una base stabile abbastanza velocemente per il modello di traffico del tuo sito. Scenario → focus → mossa ingegneristicaScenarioCosa guardareMossa praticaFreddo profondoFlusso di avviamento e bolleFavorire una viscosità stabile a bassa temperatura; progettare uno sfiato/riempimento fluido; verificare la tendenza al ritorno alla linea di baseSessioni consecutiveAccumulo e recupero del caloreRafforzare il percorso del calore e il margine del radiatore; monitorare il tempo di raggiungimento della linea di baseAria polverosa/salataFlusso d'aria del radiatore, guarnizioniMantenere l'aspirazione/lo scarico puliti; pulizia ordinaria del filtro; ispezione della guarnizioneLunghi percorsi di caviResistenza al flusso, maneggevolezzaInstradamento delicato, riduzione dello stress, raggio di curvatura sensibile; garantire il margine della testa della pompaArmadietti strettiRicircolo dell'aria caldaConvogliare l'aria calda all'esterno; evitare il ricircolo nell'aspirazione Esempio funzionanteUn sito esegue molte sessioni a un livello di corrente elevato. Le perdite resistive nei cavi e nelle interfacce di contatto si trasformano in calore Q che deve essere rimosso dal ciclo.Il circuito rimuove il calore aumentando la temperatura del liquido di raffreddamento attraverso il segmento del cavo e scaricandolo nel radiatore. Se il calore medio da rimuovere è nell'ordine di centinaia di watt a pochi kilowatt (tipico per cavi ad alta potenza sotto carico sostenuto), allora con un aumento del refrigerante di 5-10 °C ci si muove nell'ordine di 0,02–0,2 kg/s di acqua-glicole. Per l'olio, ci si aspetta un flusso di massa maggiore (o un ΔT più elevato, o una superficie maggiore) per spostare lo stesso calore a causa del calore specifico e della conduttività inferiori. Tubi flessibili più lunghi e passaggi più stretti richiedono una maggiore prevalenza della pompa per mantenere la portata. Pianificare la prevalenza della pompa con un margine in modo che la portata non crolli quando i filtri si caricano o le linee invecchiano. Monitoraggio che previene effettivamente i tempi di inattivitàTemperatura di tendenza, non limitarti a inseguire una soglia. Un aumento lento allo stesso carico indica che il circuito si sta "sporcando" (piccole infiltrazioni, aria, carico del filtro, usura della ventola). Osservare insieme il livello e la pressioneUn livello stabile ma una pressione in calo suggeriscono restrizioni; un livello in calo con pressione rumorosa suggerisce ingestione o infiltrazione di aria. Salute dello strumento è importante. Una ventola o una pompa stanche "funzionano ancora", ma la curva termica ti dirà che stanno diminuendo. Chiusura allarme deve essere visibile. Non è un allarme finché qualcuno non lo riceve e non interviene. La conformità come tre linee di difesaMateriali e geometria che mantengono il refrigerante e i conduttori nelle loro corsie → rilevamento in tempo reale con ridondanza per temperatura/livello/pressione → allarmi della stazione che raggiungono i team responsabili con un chiaro passaggio di consegne alla risoluzione. Messa in servizio e cura di routineRiempire e sfiatare correttamente il circuito; verificare che temperatura, livello e pressione siano corretti nel software della stazione; controllare i tubi flessibili per individuare eventuali punti di sfregamento; mantenere puliti i contatti; registrare controlli rapidi. Piccole routine prevengono grandi problemi. Acqua contro olioScegliere acqua-glicole quando il trasporto di calore in grandi quantità e il flusso prevedibile in climi freddi sono priorità assolute e un confine di scambio termico isolato si adatta alla tua filosofia di progettazione. Scegliere olio sintetico quando l'isolamento elettrico del refrigerante è strategicamente utile, è possibile progettare tenendo conto della viscosità all'avviamento a freddo e si desidera una maggiore vicinanza ai punti caldi senza una parete isolata aggiuntiva. Punti chiaveProgetta in base alla corrente effettivamente erogata, al clima in cui vivi e al ritmo del traffico. Scegli la famiglia di refrigeranti che meglio si adatta a queste realtà, assegna alla pompa e al radiatore margini onesti e monitora le tendenze. Se fai tutto questo nel modo giusto, la ricarica rapida rimarrà veloce, stabile e facile da gestire, sessione dopo sessione.