¿Cómo funcionan los cargadores rápidos de refrigeración líquida?

Los cargadores rápidos con refrigeración líquida utilizan cables refrigerados por líquido para combatir los altos niveles de calor asociados a las altas velocidades de carga. La refrigeración se produce en el propio conector, enviando refrigerante a través del cable hasta el contacto entre el vehículo y el conector. Dado que la refrigeración se produce dentro del conector, el calor se disipa casi instantáneamente a medida que el refrigerante circula entre la unidad de refrigeración y el conector. Los sistemas de refrigeración líquida a base de agua pueden disipar el calor hasta diez veces más eficientemente, y otros líquidos pueden mejorar aún más la eficiencia de refrigeración. Por lo tanto, la refrigeración líquida está recibiendo cada vez más atención como la solución más eficiente disponible.

La refrigeración líquida permite que los cables de carga sean más delgados y ligeros, reduciendo su peso en aproximadamente un 40 %. Esto facilita su uso al usuario promedio al cargar su vehículo.

Los conectores de líquido refrigerante están diseñados para ser duraderos y soportar condiciones externas como altas temperaturas, frío, humedad y polvo. También están diseñados para soportar altas presiones, evitando fugas y garantizando una larga vida útil de la batería.

El proceso de refrigeración líquida para cargadores de vehículos eléctricos suele implicar un sistema de circuito cerrado. El cargador está equipado con un intercambiador de calor conectado a un sistema de refrigeración, que puede ser por aire o por líquido. El calor generado durante la carga se transfiere al intercambiador de calor, que a su vez lo transfiere al refrigerante. Este refrigerante suele ser una mezcla de agua y un aditivo, como glicol o etilenglicol. El refrigerante circula por el sistema de refrigeración del cargador, absorbiendo calor y transfiriéndolo a un radiador o intercambiador de calor. Posteriormente, el calor se disipa al aire o se transfiere a un sistema de refrigeración líquida, según el diseño del cargador.

Con refrigeración líquida para los contactos y el refrigerante de alto rendimiento, la potencia nominal se puede aumentar hasta 500 kW (500 A a 1000 V), lo que puede proporcionar una carga con un alcance de 60 millas en tan solo tres a cinco minutos.

El interior de un conector CSS de alta potencia muestra los cables de CA (verde) y refrigeración líquida para los cables de CC (rojo).

Parámetros del cable de carga

Parámetro Especificación
Voltaje nominal 1000 V máx.
Radio de curvatura del cable ≤300 mm
Corriente nominal 500 A máx. (corriente constante)
Longitud del cable 5 metros máximo
Máxima potencia 500KW Máx.
Peso del cable 1,5 kg/m
Tensión soportada 3500 V CA/1 minuto
Altitud de trabajo ≤2000 m
Resistencia de aislamiento (a temperatura normal) ≥2000MQ
Material plástico Termoplástico
Cumplimiento de la norma IEC 62196-1 en condiciones de calor y humedad Requisitos del Capítulo 21
Material del terminal T2 Cobre/Latón
Tratamiento de superficies terminales Plateado
Tipo de sensor de temperatura PT1000
Tamaño del sistema de refrigeración líquida 415 mm x 494 mm x 200 mm (ancho x alto x largo)
Valor de intervención del sensor de temperatura 90
Voltaje de funcionamiento del sistema de refrigeración líquida 24 V CC
Nivel de protección de la cabeza de la pistola IP55
Corriente de funcionamiento del sistema de refrigeración líquida 12A
Nivel de protección del sistema de refrigeración líquida Bomba, ventilador: IP54/sin protección
Potencia del sistema de refrigeración líquida 288W
Fuerza de inserción y extracción ≤100 N
Conectar y desconectar la vida 10.000 veces (sin carga)
Peso del sistema de refrigeración líquida 20 kilos
Temperatura ambiente de funcionamiento -30 ~50
refrigerante Aceite de silicona aislante
Grado retardante de llama UL 94-V0
Punto de inflamación del refrigerante >200
Especificación del conductor 35 mm² (refrigeración líquida)
Rigidez dieléctrica del refrigerante 15 kV
Pérdida de calor del conductor 1300KW (5 metros de cable, corriente de 500 A)
Valor del flujo de trabajo 3-6 LPM (ambiente de 25 °C )
Color del cable Negro
Presión de trabajo del sistema de refrigeración líquida 0,7 MPa máx.
Diámetro exterior del cable Ø33,5 ± 1 mm
Presión máxima admisible 0,8 MPa máx.
Material de la cubierta del cable TPU
Temperatura máxima del refrigerante 80