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汽车超高速充电连接器冷却

中国电动汽车市场将开始超高速充电竞争。电动汽车最大的热生产工作模式是直流充电。充电场景下的整个充电高压电路会产生很多热量,功率越大,热量损失也就越大。根据能量守恒,热量要找到排放方法。大功率快速充电,充电设施侧,从充电座位进入电池充电接口,从高压接触器进入电芯部和表面。

目前高压连接器和充电连接器、400V系统中,充电电流控制在250A以内,不需要充电冷却系统,充电功率约为70 ~ 90千瓦。因此,充电接口均采用水冷方式,成为新一代充电文件的标准配置。

使用充电水冷技术,与传统DC充电枪和电缆相比,水冷充电枪和充电电缆在充电枪、电缆、充电文件电路上增加了冷却管道,在电缆内部增加了冷却水的管道,与400V和800V的不同要求兼容,确保充电接口温度上升不会超过。使用冷却液冷却终端可以减少电缆横截面面积要求,减少实际插头和电缆的重量,从而简化操作。

水冷充电只会降低充电温度,从充电桩到充电枪,这个充电电路约50%依赖这个系统,另一半从安装在车上的充电插座到电池充电端口,电池充电端口要经受住大电流。因此,可以引入Derating曲线,DERATING曲线是与特定电线匹配的连接器在一定范围的外部环境温度下,在该环境温度下连接器可以接受的最大安全持续电流的关系。

这里承诺在高环境温度下,连接器最高的安全持续电流会逐渐减少,连接器最热的点是端子对位置,热源包括工作环境输入和连接器电流。在电路电阻、通电时间和应用环境恒定的前提下,电流越大,产生的热量就越多。

因此,随着连接器应用环境温度的升高,在截止温度限制下,连接器油类可能产生的温度上升余量会减少,电路电阻和电时间不变,只限制电流,从而减少温度上升。

其中,电气等效电路由热电阻和热容组成,控制温升的方法是通过增加冷却管道来消除热量。

在插座内部,通过改变连接方式和可靠性,包括改变连接终端涂层、改变电线和终端挤压方式(超声波焊接)、增加挤压面积等,可以减少接触阻力,从而减少自热生成。

目前快速充电的热量管理,后续技术上的变化可能会相当大。——我们不仅要使用800V的高压,还要继续将电流从250A提高到500A,才能考虑进入400kW的阶段。

 

 

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