مع تسارع ثورة المركبات الكهربائية (EV) في جميع أنحاء أوروبا وآسيا، يتزايد الطلب على الشحن فائق السرعة بشكل كبير. ومع ذلك، فإن تمرير تيارات عالية عبر البنية التحتية يخلق خصمًا كبيرًا: الحرارة. هذا هو المكان الذي تلعب فيه تقنيات التبريد المتقدمة دورًا، مما يضمن أن كل
كابل شحن للمركبات الكهربائية ومحطة تعمل بأمان وكفاءة.
في Maruikel، ندرك أن كابل الشحن غالبًا ما يكون عنق الزجاجة في الأنظمة عالية الطاقة. سواء كان ذلك مركز شحن مزدحم في شنغهاي أو محطة على الطريق السريع في ألمانيا، فإن اختيار طريقة التبريد المناسبة - الهواء أو السائل - أمر بالغ الأهمية للأداء.
النقاط الرئيسية
- التبريد الفعال أمر غير قابل للتفاوض لسلامة وطول عمر أي كابل شحن للمركبات الكهربائية عالي الطاقة
- يوفر تبريد الهواء حلاً فعالاً من حيث التكلفة لمستويات الطاقة القياسية، ويستخدم على نطاق واسع في البيئات السكنية والتجارية.
- التبريد السائل هو المعيار الذهبي للشحن السريع بالتيار المستمر، مما يسمح للكابلات بالبقاء خفيفة الوزن مع التعامل مع طاقة هائلة.
- يعد فهم الحدود الحرارية لمعداتك أمرًا أساسيًا لبناء شبكة موثوقة في المناخات التي تتراوح من الشرق الأوسط إلى شمال أوروبا.
- تدمج Maruikel إدارة حرارية متقدمة لضمان الأداء الأمثل عبر جميع حلول الشحن لدينا.
مقارنة سريعة: التبريد بالهواء مقابل التبريد بالسائل
لمساعدتك في تحديد الحل المناسب للبنية التحتية الخاصة بك بسرعة، إليك لمحة عن كيفية مقارنة هذه التقنيات:
الميزة | التبريد بالهواء | التبريد بالسائل |
التطبيق الأساسي | المنزل (تيار متردد)، المكتب، الشحن العام القياسي | ممرات الطرق السريعة، مراكز الأساطيل، محطات التيار المستمر فائقة السرعة |
نطاق الطاقة النموذجي | المستوى 1 و 2 (حتى ~ 50 كيلو واط تيار مستمر) | الشحن السريع بالتيار المستمر المستوى 3 (150 كيلو واط - 500 كيلو واط+) |
خصائص الكابل | وزن قياسي؛ يصبح ثقيلاً/سميكًا عند التيارات الأعلى | خفيف الوزن، رفيع، ومرن كابل شحن المركبات الكهربائية حتى عند التيارات العالية |
الميزة الرئيسية | فعال من حيث التكلفة ومنخفض الصيانة | تبديد حرارة فائق وراحة للمستخدم |
القيود الرئيسية | قدرة تبريد محدودة لمتطلبات الطاقة العالية | استثمار أولي أعلى وتعقيد النظام |
الدور الحاسم للإدارة الحرارية في شحن المركبات الكهربائية
عند توصيل مركبة كهربائية، فإنك تنشئ في الأساس دائرة كهربائية عالية الطاقة. مع تدفق التيار، تولد المقاومة الحرارة. في الشواحن السريعة الحديثة، يمكن أن تكون هذه الحرارة شديدة، خاصة داخل
كابل شحن المركبات الكهربائية نفسه، والذي يعمل كقناة مباشرة لبطارية المركبة.
توليد الحرارة أثناء جلسات الطاقة العالية
بروتوكولات الشحن السريع، مثل تلك المستخدمة في CCS2 (شائعة في أوروبا) أو GB/T (شائعة في الصين)، تمرر مئات الأمبيرات عبر النظام. بدون تبريد فعال، ستسخن الموصلات النحاسية داخل كابل شحن المركبات الكهربائية بسرعة، مما يؤدي إلى:
- الاختناق: تقوم المحطة تلقائيًا بخفض خرج الطاقة لحماية الأجهزة، مما يبطئ جلسة الشحن.
- التآكل والتلف: يؤدي التدوير الحراري المستمر إلى تدهور العزل والموصلات في الكابل.
- مخاطر السلامة: في الحالات القصوى، يمكن أن تشكل الحرارة غير المنضبطة مخاطر الحريق أو تسبب حروقًا للمستخدمين الذين يتعاملون مع المعدات.
فهم متطلبات تبريد كابل شحن المركبات الكهربائية
تعتمد احتياجات التبريد للبنية التحتية بشكل كبير على خرج الطاقة الخاص بها. لا يحتاج كل شاحن إلى نظام سائل معقد؛ في بعض الأحيان، يكون الأبسط أفضل.
المستوى 1 والمستوى 2: مجال التبريد بالهواء
بالنسبة للشحن المنزلي والعام القياسي (المستوى 1 والمستوى 2)، تكون التيارات منخفضة نسبيًا. هنا، يخلق كابل شحن المركبات الكهربائية كميات يمكن التحكم فيها من الحرارة. عادةً ما يكون التبريد الهوائي السلبي - الاعتماد ببساطة على الهواء المحيط لتبديد الحرارة من سطح الكابل - كافيًا. هذه البساطة تحافظ على انخفاض التكاليف وزيادة الموثوقية للشواحن المنزلية والمكتبية.
الشحن السريع بالتيار المستمر: الحاجة إلى التبريد النشط
تتغير الأمور مع الشحن السريع بالتيار المستمر (المستوى 3). عند دفع 150 كيلو واط، أو 350 كيلو واط، أو حتى أكثر، سيحتاج كابل شحن المركبات الكهربائية القياسي إلى أن يكون سميكًا وثقيلًا بشكل مستحيل للتعامل مع التيار دون ارتفاع درجة الحرارة. هذا غير عملي للمستخدمين.
لحل هذه المشكلة، تستخدم الصناعة التبريد النشط. من خلال إدارة درجة الحرارة بنشاط، يمكن للمصنعين الحفاظ على كابل شحن السيارة الكهربائية رفيعًا ومرنًا وسهل الاستخدام، حتى أثناء ضخ كميات هائلة من الطاقة في السيارة. للحصول على نظرة أعمق حول الديناميكيات الحرارية للبطارية، توفر موارد مثل "دليل Lectron" رؤى رائعة.
دليل Lectron تقدم رؤى رائعة.
متى تختار التبريد بالهواء: الموازنة بين الاقتصاد والموثوقية
يظل التبريد بالهواء العمود الفقري لصناعة شحن السيارات الكهربائية، خاصة بالنسبة لشواحن التيار المتردد ووحدات التيار المستمر ذات الطاقة المنخفضة الموجودة في المدن الأوروبية.
كيف يعمل
يعتمد التبريد بالهواء على تدفق الهواء لتنظيم درجة الحرارة.
- التبريد السلبي: يستخدم الحمل الحراري الطبيعي والمشتتات الحرارية. تم تصميم كابل شحن السيارة الكهربائية بموصلات أسمك لتقليل المقاومة وتوليد الحرارة.
- التبريد النشط: يستخدم المراوح لدفع الهواء فوق المكونات الداخلية. بينما يكون فعالاً للمكونات الداخلية للمحطة، إلا أنه أقل فعالية للطول الطويل والمغلق لكابل شحن السيارة الكهربائية.
الإيجابيات والسلبيات
الميزة | الميزة | القيود |
التكلفة | معقول جدًا للتنفيذ والصيانة. | أقل فعالية للشحن فائق السرعة. |
الصيانة | أجزاء متحركة قليلة (خاصة في الأنظمة السلبية). | يمكن أن تكون المراوح صاخبة وتتعطل بمرور الوقت. |
تصميم الكابل | بناء بسيط. | يجب أن تكون الكابلات أسمك وأثقل للتعامل مع التيارات العالية. |
لمزيد من المعلومات حول تفاصيل تبريد الشاحن،
فيتال إي في يقدم نظرة عامة مفصلة للتطبيقات التجارية.
متى يكون التبريد السائل ضروريًا: السعي وراء الطاقة القصوى وتجربة المستخدم
مع سعي الأسواق الآسيوية والأوروبية لأوقات شحن أسرع (بهدف أقل من 15 دقيقة)، أصبح التبريد السائل هو التكنولوجيا المفضلة للموصلات عالية الطاقة.
مبادئ الكابلات المبردة بالسائل
في نظام التبريد بالسائل، يتدفق سائل تبريد مخصص عبر قنوات صغيرة تمتد على طول كابل شحن السيارة الكهربائية بالكامل، وصولاً إلى دبابيس الموصل. يمتص هذا السائل الحرارة من الموصلات النحاسية وينقلها مرة أخرى إلى وحدة مبادل حراري في محطة الشحن.
تسمح هذه التقنية بتقليل كبير في قطر السلك النحاسي الداخلي. ونتيجة لذلك، يمكن أن يكون كابل شحن السيارة الكهربائية المبرد بالسائل القادر على حمل 500 أمبير أخف وزناً وأكثر مرونة من كابل مبرد بالهواء مصنف لـ 200 أمبير فقط.
مكونات النظام
- سائل التبريد: سائل متخصص غير موصل (غالباً مزيج من الماء والجليكول) يمتص الطاقة الحرارية بكفاءة.
- المضخات: تقوم بتدوير السائل من المحطة عبر الكابل والعودة.
- مبادل حراري: يعمل مثل المبرد، حيث يقوم بتبديد الحرارة من السائل إلى الهواء الخارجي.
فوائد للمستخدم
بالنسبة لسائق السيارة الكهربائية، فإن الفوائد ملموسة. كابل شحن كهربائي مبرد بالسائل خفيف بشكل مدهش وسهل المناورة، مما يجعل تجربة الشحن أكثر متعة. علاوة على ذلك، يضمن أن جلسة الشحن تحافظ على السرعة القصوى دون تقليل الأداء الحراري، مما يساعد السائقين على العودة إلى الطريق بشكل أسرع. الشركات الرائدة مثل
Workersbee تتصدر هذه الحلول المبردة بالسائل للأسواق العالمية.
الخلاصة: اختيار الحل الأمثل
الاختيار بين التبريد بالهواء أو السائل لا يتعلق بما هو "أفضل"، بل بما هو مناسب للتطبيق.
- بالنسبة للشحن المنزلي وفي مكان العمل بتيار متردد، يعتبر التبريد بالهواء الخيار المنطقي والموثوق وفعال من حيث التكلفة.
- بالنسبة للممرات السريعة ومراكز الأساطيل التي تتطلب دوراناً سريعاً، فإن التبريد السائل ضروري لإدارة الحرارة الناتجة عن التيارات العالية مع الحفاظ على كابل شحن السيارة الكهربائية سهل الاستخدام.
في Maruikel، ندمج التكنولوجيا المناسبة لكل سيناريو، مما يضمن أن بنيتنا التحتية في أوروبا وآسيا تلبي أعلى معايير السلامة والكفاءة وراحة المستخدم.
أسئلة متكررة
ما هي الميزة الرئيسية لكابل شحن السيارة الكهربائية المبرد بالسائل؟
إنه يسمح بتيارات شحن أعلى بكثير (شحن أسرع) مع الحفاظ على الكابل رفيعاً وخفيف الوزن ومرناً بما يكفي ليستخدمه أي شخص بسهولة.
هل يتطلب كابل شحن السيارة الكهربائية المبرد بالهواء صيانة؟
تتطلب الكابلات المبردة بالهواء بشكل سلبي القليل جداً من الصيانة بخلاف الفحوصات البصرية. تحتاج المحطات المبردة بالهواء بشكل نشط (مع مراوح) إلى تنظيف منتظم للفلاتر لضمان تدفق الهواء المناسب.
هل التبريد السائل آمن؟
نعم. المبردات المستخدمة عادة ما تكون غير موصلة والأنظمة محكمة الإغلاق ويتم مراقبتها. إذا تم اكتشاف تسرب، يتوقف النظام فورًا لمنع أي مخاطر كهربائية.
لماذا تسخن شواحن التيار المستمر السريعة جدًا؟
إنها تنقل كميات هائلة من الطاقة في وقت قصير. حتى كمية صغيرة جدًا من المقاومة الكهربائية في كابل شحن السيارة الكهربائية تحول جزءًا من تلك الطاقة إلى حرارة، والتي تتراكم بسرعة عند التيارات العالية.
هل يمكنني استخدام كابل مبرد بالهواء للشحن السريع؟
نعم، ولكن له حدود. عادةً ما تكون كابلات الشحن المبردة بالهواء للتيار المستمر محدودة بحوالي 200-300 أمبير. للذهاب إلى مستويات أعلى دون جعل الكابل ثقيلًا بشكل مستحيل، يتطلب الأمر التبريد السائل.
أين يمكنني معرفة المزيد عن أنظمة تبريد البطاريات؟
للحصول على نظرة أوسع حول كيفية إدارة السيارة نفسها للحرارة، يمكنك قراءة عن أنظمة تبريد بطاريات السيارات الكهربائية في
CyberSwitching.