在電動汽車液冷應用中，依靠CPC的專業知識進行無泄漏流體連接。Rely on CPC’s expertise for leak-free fluid connections in EV liquid cooling applications.
快速、高效和無障礙充電是大規模采用電動汽車（EV）的關鍵，尤其是在人們行駛距離更長的情況下。今天的許多電器車輛在需要充電前可以行駛200-250英里。充電站的普及是一個挑戰。充電速度是另一回事。
根據國際能源署（iea）的數據，2018年，全球電動汽車估計有500萬輛，比上一年增加200萬輛。截至2018年末，美國的電動汽車銷量約為100萬輛。2僅在2018年第三季度，美國汽車制造商就售出11萬輛電動汽車，較上年增長95%。國際能源機構預計，到2030年，全球電動汽車數量將增至1.3億輛至2.5億輛。
普遍采用電動汽車的障礙之一是“距離焦慮癥”——司機擔心在需要的地方和時間找到充電站，特別是長途旅行。這可以通過安裝更多的充電站來部分彌補。今天，美國估計有24000個充電站，每個充電站平均有三個終端，而每個加油站和每個加油站大約有15萬個加油站和8個加油泵。不過，充電站的增加正在迅速進行。例如，大眾汽車計劃投資20億美元用于充電基礎設施建設，這是一項名為“美國電力化”（electrify america）的計劃的一部分，該計劃計劃到2019年底在500多個地點部署大約2000個充電器，主要路線跨越42個州。
在充電站停車后，司機們希望盡快上路。《紐約時報》2019年的一篇文章記錄了一輛緊湊型電動汽車從洛杉磯到拉斯維加斯的540英里的往返行程，該車宣稱全充電行駛240英里。13個半小時的往返行程需要8次充電停止，充電時間比通常的8小時行車時間長5個半小時。3為優化電動汽車電池壽命，專家建議車輛保持30%到80%充電，所以頻繁的充電停止是正常的。
電動汽車發熱與液冷
更高的功率使更快的充電成為可能，但它也會產生大量的熱量。DCFC和XFC負載的熱負載需要先進的冷卻技術，以促進安全可靠的操作。例如，極速充電器可以在充電幾分鐘后將電池組溫度推高至270攝氏度/514華氏度。7 A 2017 U.S.能源部的報告指出，“唯一可行的選擇[在xfc站冷卻]將是向車輛提供冷凍水/冷卻液。”充電速率與可用功率有關-是電流和電壓的函數。考慮到電力轉換固有的低效率，廢物以熱的形式被驅散。使用下面的功率效率公式，350kw快速充電系統，充電效率（N）為90%充電速率與可用功率有關-是電流和電壓的函數。考慮到電力轉換固有的低效率，廢物以熱的形式被驅散。使用下面的功率效率方程，一個充電效率（n）為90%的350kw快速充電系統將產生近40kw的散熱。
現有的電池熱管理系統（BTMS）可處理1-5千瓦的電量，而未來幾代可能需要25千瓦或更高的電量。
鑒于現有空冷解決方案的局限性，液體冷卻是實現車載電池/電池組、充電站和其他關鍵電動汽車部件（如充電電纜）高效性能的合理下一步。當能量增加時，所有人都必須能夠處理熱量。
電動汽車充電站：1級和2級充電器使用車載轉換器來管理電池組的功率流。3級充電及以上涉及外部轉換器和EVSE（EV供電設備）控制，以安全有效地管理較高的功率負載。雖然充電器和車輛之間的EVSE通信協議設置了適當的充電電流，但3級電源轉換器仍然需要有效的熱管理NT，通常以液體冷卻的形式出現。
車輛蓄電池單元/電池組：為了獲得大的壽命和性能，車載蓄電池在運行和充電期間必須進行熱調節。低溫度降低了電池的功率和容量，縮小了范圍。另一方面，較高的溫度會加速降解。較高的電流由于內阻產生更多熱量，因此電池和電池組的冷卻至關重要。電池和電池組的液體冷卻方法包括導電環冷板或完全浸沒（如果使用絕緣液體）。
與冷卻相關的風險很高，這不僅是為了確保安全有效的運行，也是為了避免損壞設備。在電池的熱設計方面，美國能源部汽車技術辦公室的一份報告指出：“…[電動汽車]液體流動通道通常是更大的復雜，需要大量連接，導致更高的故障可能性。如果液體冷卻系統發生故障，那么液體冷卻可能會使電池組內的相鄰電池短路，從而導致熱失控。”8同一份報告指出，液體冷卻是電動汽車電池的首選熱管理策略，因為高熱容和熱導率。因此，液體冷卻至關重要，冷卻系統內連接件的堅固性也是如此。
充電電纜：當充電率增加時，帶有接線和電氣連接器的大功率存在技術限制。直流快速充電器需要更大的導體。隨著充電速度和相關熱量的增加，電纜將變得笨重和笨重。液冷充電電纜可以使用較薄的規格電線，使電纜重量減少40%9-較輕的電纜更易于消費者處理。一些技術已經提供了液體冷卻，可以降低充電電纜和車輛電氣接頭直流觸點的溫度。
優化液體冷卻-液體連接器注意事項
用于電動汽車和電動汽車供電設備液體冷卻的精心設計的流體連接器將：
- 專為液體冷卻應用而設計，無論是現成的還是定制產品。
- 滿足或超過流體相容性、流量、壓力和溫度性能需求。
- 承受適用的環境操作條件-例如，在與車輛蓄電池一起使用的連接器的情況下，承受大范圍的溫度、暴露于濕氣、污垢/灰塵和振動。
- 避免泄漏-堅固的密封設計必須能夠承受安裝和使用壓力（側向載荷、彎曲力、張力），而不會損害密封，從而使昂貴的關鍵部件暴露在液體中。
- 長期保持連接性能。
- 提供可靠、可重復的性能和相關驗證報告。
在為電動汽車/電動汽車供電設備液體冷卻應用指定連接器時，以下特性和性能參數有助于確保部件相對于整體系統要求以佳方式運行。
應測試連接器，以確保特定于定義的應用程序要求的功能和性能。CPC通過CPC或授權經銷商提供的驗證報告，為其液體冷卻連接器的測試方法和結果提供透明度。
CPC團隊運用其在熱管理方面的廣泛知識來創建耐用的專用液體冷卻連接器解決方案。使用液體冷卻的電動汽車和其他類別的客戶依賴CPC工程專業知識來確保其產品和系統提供持久、高效、可靠的無AK和性能可靠。
References
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Retrieved at: https://www.iea.org/publications/reports/
globalevoutlook2019/
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