Stacje ładowania pojazdów elektrycznych

Szybkie ładowarki pojazdów elektrycznych wymagają skutecznego i ulepszonego zarządzania termicznego.

Sieć ładowania EV to system infrastruktury stacji ładowania służący do ładowania pojazdów elektrycznych takich jak e-scootery, e-samochody czy e-busy. Wiele rządów, producentów samochodów i dostawców infrastruktury ładowania tworzy sieci.
Chociaż proces ładowania EV może nie być tak szybki jak napełnianie zbiornika gazu (jeszcze!), staje się łatwiejszy i szybszy niż kiedykolwiek dzięki szybkim ładowarkom.
Typowe rozwiązania ładowania o mocy 22 kW zapewniają zasilanie prądem zmiennym i dostarczają energię wystarczającą do przejechania kolejnych 200 km w ciągu około 120 minut, co sprawia, że

to idealne rozwiązanie dla pojazdu zaparkowanego przez cały dzień, gdy jego właściciel jest w pracy. Skrócenie czasu ładowania 200 km do 16 minut wymaga jednak skorzystania ze stacji szybkiego ładowania 150 kW DC. Przy mocy 350 kW taką samą ilość ładowań można zapewnić w czasie - zbliżonym do czasu spędzanego dziś na stacji benzynowej - około 7 minut. Szybsze czasy ładowania zależą również od tego, czy akumulator pojazdu jest w stanie obsłużyć takie metody ładowania. Przy tym poziomie mocy, aby uniknąć przegrzania, konieczne jest skuteczne i ulepszone zarządzanie termiczne, ponieważ temperatura może wzrosnąć do ponad 270°C podczas 10-minutowego szybkiego ładowania.

Naturalna konwekcja powietrza

Większość stacji ładowania ma zamkniętą konstrukcję, aby zapobiec erozji wewnętrznych elementów przez parę wodną lub wpływ środowiska. Dlatego łatwo jest gromadzić ciepło podczas ładowania. Najczęstszym sposobem chłodzenia stacji ładowania jest pasywne chłodzenie powietrzem przy użyciu filtrów wydechowych PFA, które usuwają dodatkowe ciepło z szafy urządzeń ładujących. Dzięki silnemu przepływowi powietrza filtry wylotowe Pfannenberg mogą zapewnić stabilną ilość powietrza, co pozwala uniknąć awarii.
Nasze maty filtracyjne o stopniu ochrony IP 55 z ryflowaniem są łatwo wymienialne, oferując jednocześnie wydłużony okres eksploatacji i zwiększone bezpieczeństwo pracy. 

Aktywne chłodzenie powietrza

Tam, gdzie powietrze jest zanieczyszczone pyłem i piaskiem, filtrowentylatory εCOOL 4. generacji zapewniają niezawodne chłodzenie jednostek sterujących. Dzięki opatentowanej ryflowanej macie filtracyjnej osiągają stopień ochrony IP 55 i dłuższą żywotność produktu. Zoptymalizowane pod kątem przepływu lamele i łopatki wirnika umożliwiają maksymalny przepływ powietrza.

Niektórzy klienci zdecydowali się wyposażyć swoje stacje ładowania EV w kompaktowe termowentylatory PFH ze zintegrowanymi termostatami lub oddzielnymi urządzeniami sterującymi, takimi jak termostaty lub higrostaty, aby mogły one również poradzić sobie ze zbyt niskimi temperaturami lub nadmiarem wilgoci, które mogłyby uszkodzić komponenty elektryczne w takim samym stopniu jak nadmiar ciepła.

Chłodzenie cieczą kabli i systemu zasilania

W miarę jak energia elektryczna przepływa ze stacji ładowania przez kable ładujące, wewnętrzne opory przy wyższych prądach są odpowiedzialne za generowanie dużych ilości ciepła. Osiągnięcie celów związanych ze skróceniem czasu ładowania wymaga bardziej wytrzymałych i chłodzonych kabli, natomiast zwiększenie mocy wyjściowej i gęstości obwodów w układach elektronicznych wymaga bardziej nowoczesnych i skutecznych sposobów rozpraszania ciepła.

Aktywne chłodzenie wodą jest najlepszą metodą zarządzania termicznego do usuwania ciepła z kabli ładujących. 
Kable są chłodzone cieczą przez agregat chłodniczy i wykorzystują oddzielne pętle chłodzące dla kabla i złącza systemów zasilania EV. 

Statystyki i trendy

Aug 2022. Wielkość globalnego rynku infrastruktury ładowania pojazdów elektrycznych ma osiągnąć 217,06 mld USD do 2030 r., rosnąc w tempie CAGR 30,6% od 2022 do 2030 r. (źródło ResearchAndMarkets.com).
Popyt na pojazdy elektryczne wzrasta wraz z rosnącą świadomością na temat zrównoważonego rozwoju środowiska oraz rygorystycznymi limitami, jakie kilka rządów nakłada na emisje pojazdów. 

Podczas gdy prywatne firmy koncentrują się na rozwoju innowacyjnych ładowarek do pojazdów elektrycznych i stacji ładowania pojazdów elektrycznych, rządy współpracują z tymi firmami w celu wprowadzenia infrastruktury ładowania pojazdów elektrycznych. Przewiduje się, że segment szybkich ładowarek wyłoni się jako najszybciej rozwijający się segment w okresie prognozy ze względu na zdolność do szybkiego ładowania pojazdów elektrycznych w krótszym czasie w porównaniu do konwencjonalnych ładowarek AC jest głównym czynnikiem napędzającym popyt na szybkie ładowarki DC.