Tecnología de carga de vehículos eléctricos con refrigeración líquida: avances esenciales para soluciones de carga de alto rendimiento

En la cambiante industria de los vehículos eléctricos (EV), los avances en la tecnología de carga son cruciales para respaldar experiencias de carga más rápidas, eficientes y seguras. Cables de carga para vehículos eléctricos refrigerados por líquido y los conectores representan un avance vital, especialmente para aplicaciones de alta potencia donde los métodos tradicionales de refrigeración por aire no pueden gestionar el calor generado. Este artículo explora los principios técnicos, las clasificaciones, los beneficios y los requisitos de prueba de las soluciones de carga de vehículos eléctricos refrigerados por líquido, con información de la experiencia de Workersbee.

1. Comprensión de la tecnología de carga de vehículos eléctricos con refrigeración líquida

La principal ventaja de los cables de carga de vehículos eléctricos refrigerados por líquido radica en su capacidad para mantener una temperatura estable. Un refrigerante circula dentro del cable, disipando el calor generado durante las sesiones de carga de alta potencia. Este enfoque permite que los conectores y cables de los vehículos eléctricos manejen mayores cargas de corriente, algo crucial para las demandas modernas de carga rápida.

Refrigerantes clave:

Los cables refrigerados por líquido suelen utilizar dos tipos principales de refrigerantes:

- **Soluciones de agua y glicol:** Tienen una alta capacidad calorífica específica y un rango operativo limitado (-30°C a 50°C). La solución circula a través del cable, transfiriendo calor de los conductores a través de materiales térmicamente conductores.

- **Opciones de petróleo degradable:** Opciones como Shell E4 y FUCHS 8025 proporcionan un buen aislamiento eléctrico e interactúan directamente con los conductores sin degradarse rápidamente, lo que garantiza una larga vida útil.

2. Clasificaciones de conectores para vehículos eléctricos refrigerados por líquido

La línea de productos de Workersbee incluye soluciones refrigeradas por líquido para diferentes estándares para satisfacer las demandas de varios mercados globales:

- **Estándar GB/T**: Se utiliza comúnmente en China, centrándose en mecanismos de bloqueo electrónico y carga de CC únicamente.

- **Estándar CCS2**: Ampliamente adoptado en Europa, este estándar incorpora interfaces de carga de CA y CC, para satisfacer las diversas necesidades de carga de los usuarios europeos.

- **SNA (Tesla)**: Estándar patentado de Tesla que combina la funcionalidad de CA y CC en un diseño de conector único, optimizando la carga de los vehículos Tesla.

Cada estándar está diseñado para manejar las demandas y requisitos regulatorios únicos de sus respectivas regiones, garantizando compatibilidad y seguridad en diversas infraestructuras de vehículos eléctricos.

3. Tipos de estructuras de cables refrigerados por líquido

El diseño y la eficacia de un cable de carga para vehículos eléctricos refrigerado por líquido dependen de su estructura interna, que influye en la disipación de calor y la resistencia mecánica:

- **Estructura sumergida**: En este diseño, el refrigerante entra en contacto directamente con el conductor de cobre, lo que mejora la eficiencia de enfriamiento. Sin embargo, los requisitos de baja presión y los tamaños de tubos más grandes pueden limitar la flexibilidad.

- **Estructura no sumergida**: Workersbee ha optado por esta estructura, donde el tubo de refrigeración está rodeado por cables de cobre. Este diseño equilibra la flexibilidad con la seguridad, ya que se minimizan las fugas de refrigerante y se mejora el aislamiento.

La estructura no sumergida es especialmente ventajosa para el uso de alta frecuencia, ya que proporciona una resistencia mecánica robusta al tiempo que mantiene una eficiencia de enfriamiento óptima.

4. Innovaciones y ventajas de Workersbee

Los cables para vehículos eléctricos refrigerados por líquido de Workersbee se destacan debido a varias mejoras de ingeniería clave:

- **Diseño de tubo de enfriamiento mejorado**: Los cables incorporan tubos de refrigeración más pequeños de 4,5/6 mm, lo que logra un diámetro total de cable más bajo y hace que los cables sean más livianos y flexibles para un manejo más fácil.

- **Durabilidad y flexibilidad**: Los cables han sido probados para resistir un estrés físico significativo, incluido un vehículo que pasa sobre el cable, sin comprometer el rendimiento.

- **Refrigerantes avanzados**: El uso de aceites degradables por parte de Workersbee garantiza la compatibilidad con los estándares regulatorios, aborda las preocupaciones ambientales y extiende la vida útil de los cables.

- **Altos estándares de seguridad**: Workersbee minimiza los riesgos asociados con fugas de refrigerante o problemas de conductividad mediante el empleo de estructuras no sumergidas y una cuidadosa selección de materiales.

5. Componentes clave de los cables de carga para vehículos eléctricos refrigerados por líquido

Tubos de refrigeración líquida

Los cables de Workersbee utilizan materiales duraderos y de alto rendimiento como PTFE y FEP para los tubos de refrigeración. Estos materiales resisten altas temperaturas y proporcionan un aislamiento resistente, lo que garantiza un rendimiento de refrigeración constante en diversas condiciones ambientales.

Conectores

Los conectores utilizados en los cables de carga de vehículos eléctricos refrigerados por líquido son cruciales para una experiencia de carga perfecta. Workersbee utiliza conectores pagoda, de enchufe rápido y de giro rápido que facilitan un flujo eficiente de refrigerante y autosellado para evitar fugas durante la carga.

Sistemas de sellado

Para evitar fugas de refrigerante, los cables incluyen sistemas de sellado de alto rendimiento, lo que garantiza que componentes como el enchufe, el enchufe y el tubo interno permanezcan herméticos bajo alta presión. Estos sistemas se prueban rigurosamente para cumplir con los estándares IP67, que garantizan una protección sólida contra elementos ambientales y desgaste operativo.

6. Pruebas rigurosas de confiabilidad y seguridad

Para cualquier producto de carga de vehículos eléctricos refrigerado por líquido, las pruebas de calidad son cruciales para garantizar la confiabilidad y seguridad a largo plazo. Workersbee realiza varias pruebas para cumplir con los estándares de alto rendimiento:

- **Prueba de aumento de temperatura**: esta prueba mide la eficacia con la que el cable disipa el calor durante la carga. Los cables de Workersbee mantienen constantemente un aumento de temperatura por debajo de 50 K, incluso durante la carga de alta corriente.

- **Pruebas de rendimiento de sellado**: las fugas pueden comprometer la seguridad del cable, por lo que Workersbee realiza múltiples pruebas de sellado, incluidas pruebas de hermeticidad y funcionamiento a alta temperatura, para garantizar que no se escape refrigerante durante el funcionamiento.

- **Simulación de falla a corto plazo**: en esta prueba, el flujo de refrigerante se detiene temporalmente para simular una falla del sistema. Esto garantiza que las características de seguridad del conjunto de cables sean lo suficientemente robustas como para evitar el sobrecalentamiento en caso de una pérdida repentina de refrigerante.

- **Pruebas de durabilidad mecánica**: se realizan pruebas de flexión y compresión para evaluar la resistencia del cable al estrés físico, simulando escenarios del mundo real donde los cables pueden ser doblados o atropellados con frecuencia por vehículos.

7. Beneficios de la tecnología de carga refrigerada por líquido

La adopción de la tecnología de carga refrigerada por líquido aporta importantes ventajas tanto para los operadores de estaciones de carga como para los usuarios finales:

- **Mayor potencia de carga**: los cables refrigerados por líquido admiten corrientes de carga de hasta 600 A, lo que permite sesiones de carga más rápidas sin sobrecalentamiento.

- **Diseño rentable**: La disipación de calor eficiente permite un tamaño de conductor más pequeño, lo que reduce los costos de material y hace que los cables sean más fáciles de manejar.

- **Experiencia de usuario mejorada**: el diseño compacto y los materiales livianos mejoran la maniobrabilidad, lo que permite a los usuarios enchufar y desenchufar con el mínimo esfuerzo.

- **Durabilidad a largo plazo**: Con opciones de refrigerante degradable y opciones de materiales resistentes, los cables refrigerados por líquido ofrecen una vida útil operativa extendida, lo que reduce los costos de reemplazo para los operadores de estaciones.

8. El compromiso de Workersbee con las soluciones preparadas para el futuro

Workersbee se dedica a impulsar la innovación en soluciones de carga de vehículos eléctricos. Al ofrecer cables refrigerados por líquido que cumplen o superan los estándares globales como GB/T y CCS2, Workersbee garantiza que sus productos sean compatibles con los modelos de vehículos eléctricos actuales y futuros. A medida que la industria de los vehículos eléctricos siga creciendo, aumentará la demanda de soluciones de carga rápidas y de alta potencia, y la tecnología de refrigeración líquida será la piedra angular de la infraestructura de vehículos eléctricos de próxima generación.

Conclusión: un enfoque transformador para la carga de vehículos eléctricos

Los cables de carga de vehículos eléctricos refrigerados por líquido son esenciales para permitir la transición a soluciones de carga de alta potencia que satisfagan las necesidades de los usuarios de vehículos eléctricos de hoy. La dedicación de Workersbee a la calidad, la seguridad y el rendimiento en la tecnología de refrigeración líquida garantiza una carga confiable y de alta eficiencia que beneficia tanto a los operadores como a los usuarios. Al invertir en soluciones refrigeradas por líquido, las redes de carga pueden admitir una carga más rápida y potente, garantizando una transición fluida hacia el futuro de la movilidad sostenible.