液冷超级充电站是一种利用液冷散热技术实现快速充电的充电站。这种充电站的主要特点是其散热系统采用液冷散热,与传统的充电桩相比,液冷超级充电桩具有枪线轻、充电快、安全性高、噪音小、兼容性强、寿命长、运维成本低等优势。液冷超级充电站的最大输出功率可达480千瓦,能够满足高端车辆的充电需求,实现充电10分钟、续航500里的效果,极大地提高了充电效率和用户体验。此外,液冷超级充电站的建设和运营,不仅为用户提供了更为便捷、高效的充电服务,也标志着新能源汽车技术在新能源技术领域的又一重要突破,对于加速电动汽车的普及和发展具有重要意义。
一、液冷超充原理
液冷超充,即在电缆和充电枪之间设置专门的液体循环通道。这种通道内注入了具备散热功能的液冷冷却液。通过动力泵的推动,冷却液在通道内循环流动,从而将充电过程中产生的热量带出。由于系统功率部分采用液冷散热,与外界环境无空气交换,因此可以实现IP65的设计,同时系统采用大风量风扇散热,噪声低,环境友好性高。
二、液冷超充优势
1. 电流更大,充电速度快
传统充电桩的输出电流受限于充电枪线,由于电缆的发热与电流的平方值成正比,过大的电流会导致电缆过热。为了降低线缆发热量,避免过热,必须增加导线的截面积,导致枪线重量增加。而液冷充电枪通过内部的水管和冷却液,能够带走电缆产生的热量,从而实现更大的电流传输。与常规充电枪相比,液冷充电枪的电缆更细,重量更轻30%~40%。同时,液冷充电枪还配套冷却单元,由水箱、水泵、散热器和风扇组成。水泵驱动冷却液在枪线循环流动,将热量带到散热器,再由风扇吹走,这种设计使得液冷充电枪的载流量远大于常规自然冷却充电枪。
2. 发热少,散热快,安全性高
佰利乐常规充电桩和半液冷充电桩通常采用风冷散热,空气从一侧进入桩体,吹走电气元件、整流模块的热量,再从桩体的另一侧排散。然而,空气中的灰尘、盐雾和水气会附着在内部器件表面,导致系统绝缘性能下降、散热效果变差、充电效率降低和设备寿命减少。对于常规充电桩或半液冷充电桩来说,散热和防护是是两个相互矛盾的概念,因防护效果好则散热困难,散热效果好则防护困难。
佰利乐全液冷充电桩采用液冷充电模块。这种模块的正面和背面无风道设计,而是通过液冷板内部的冷却液与外界进行热交换。这使得充电桩功率部分可以全封闭设计,将散热器外置。冷却液将热量带到外部散热器上,外部空气吹走散热器表面的热量。由于液冷充电模块和电气配件与外界环境无接触,全液冷充电桩可以实现IP65的防护等级,可靠性更高。此外,由于液体循环冷却具有更好的热传导性能和更快的散热速度,全液冷充电桩的散热效果更好。
3. 充电噪音小,防护等级更高
传统风冷充电桩及半液冷充电桩内置风冷充电模块,模块内置多个高转速小风扇,运行噪声超65db,充电桩上包含散热风扇,当前使用风冷充电桩满功率运行时噪声通常在70dB以上,夜间使用较为扰民。因此充电站点噪声大是运营商被投诉较多的问题,整改成本高,效果也有限,只能通过降功率运行以降噪。而全液冷充电桩采用双循环散热的架构,内部液冷模块靠水泵驱动冷却液循环散热,将模块发热转移到翅片散热器上,外部则是靠低转速大风量风扇或是空调来将散热器上热量散走,低转速大风量的风扇噪声较高转速的小风扇低得多。全液冷超充桩还可以采用分体式散热设计,与分体式空调类似,将散热单元放置于远离人群的地方,甚至还可以跟水池、喷泉进行热交换来达到更好的散热效果及更低的噪声。
4.低TCO
佰利乐充电站的成本通常需考虑充电桩的全生命周期成本(TCO),传统风冷充电桩寿命一般不超5年,目前多数充电站运营租期是8-10年,然而这意味着场站运营周期内至少需换一次充电设备。而全液冷充电桩使用寿命至少10年以上,可覆盖充电站的全生命周期。
并且与风冷充电桩需要频繁开柜除尘、维护等操作相比,全液冷充电桩只需在外置散热器积尘后进行冲洗,维护更为简单。由此可见,全液冷充电系统的TCO要低于传统采用风冷充电模块的充电系统,并且随着全液冷系统的大批量应用,性价比优势也将更为明显。