首页 / 行业

电动汽车HPC功率的更新该如何解决散热问题？

2023-06-07 23:59:00

借助DC快速充电技术，高达350kW大功率直流快充（HPCDC），电动汽车可以实现类似燃油汽车的“停车加油”在短时间内完成充电，驾驶员的续航里程焦虑也会大大，HPC目标是支持300km将里程的充电时间压缩到10分钟。

电动汽车正在全面改变交通、动力系统电气化、自动化、无人驾驶趋势，以及新的移动旅行商业模式的出现，这是塑造未来交通转型的三大主流趋势。这些趋势都适用于车辆的电力和电子结构（E/E架构)产生了极其深远的影响。

与以前的车辆相比，数据量的生成、处理和传输根本不是一个数据级别。它还可以通过各种移动通信技术与其他车辆和设施进行通信OTA更新软件。同时，电动汽车的传输功率也达到了很高的水平，电动汽车的电机功率已经达到了120kW以上。这些都是电动汽车更新带来的便利，但仍有许多障碍不容忽视。

里程焦虑与HPC

正如许多手机用户患有耐力焦虑症一样，在电动汽车和智能手机一样受欢迎的今天，电动汽车的行驶里程是否足够一直是许多人怀疑的问题。如果你想延长车辆的行驶里程，你可以从很多方面切入。增加电池尺寸以增加电池容量以提高车辆的耐久性自然是变化之一。然而，简单地增加电池容量并不是一个普遍的解决方案，这需要在不增加充电时间的情况下进行，否则很难增加电池容量。

在这种情况下，大功率充电HPC开始被重视。目前，配备电动汽车的充电方案大多是交流电AC和3.3kW单相电源或高达22kW三相AC。一些高端汽车可以提供高达150 kW的DC在没有可用的直流充电站的情况下，慢速充电功率和使用功率AC后备选项充电。

借助DC快速充电技术，高达350kW大功率直流快充（HPC DC），电动汽车可以实现类似燃油汽车的“停车加油”在短时间内完成充电，驾驶员的续航里程焦虑也会大大，HPC目标是支持300km将里程的充电时间压缩到10分钟。

HPC散热挑战

汽车工程师协会SAE，CharINE.V，CHAdeMO许多全球协会和组织正在推广全球新能源汽车的快速充电标准。虽然大功率充电技术前景广阔，但它面临着许多挑战，特别是在热管理方面。大电流带来的热损失和问题非常困难。所有部件（从连接器到电缆）的电阻将在大电流下加热。对于电池充电过热，在设计导电元件和确定尺寸时需要考虑这些热损失，以避免过载、过热或充电电流控制和减少。

HPCDC它几乎代表了电动汽车中电气系统的最大负载状态，过热问题将进一步恶化，因为汽车在充电时处于静态状态，并且没有对流可用于冷却。当电流较大时，如果以相同的电压水平传输功率而不过热，所需的电缆横截面积越大，这也将大大压缩车辆的重量和可用空间。

HPC散热通常同时从多个方面进行，除了材料本身的散热外，还有通过冷却空气或冷却液流动的热辐射和散热方式。这些散热方法有其自身的作用。例如，在充电接口处，充电连接器的主动冷却可以输送大量热量，因此可以在市场上进行HPC许多快充连接器的厂家都在布局液冷技术。

如何处理充电连接器制造商的HPC需求

随着充电功率的增加，为了使现有的DC快速充电连接器能够支持更高的功率水平而不是过热，连接器制造商在热建模、仿真技术、材料和冷却技术方面开始创新和突破。

液体冷充电枪是一种非常流行的减少热损失的方法，许多国内外连接器制造商正在布局这条路线，如四川永贵，国内超快充电厂家采用液体冷技术路线，实现了商业生产，包括吉利、华为、理想等客户；日本丰富股份、中航光电等厂家也推出或即将推出自己的液体冷快速充电连接器。外国制造商主要是欧洲和美国制造商，在高功率下的速度更快，日本部分保守的功率也没有拉得很高，例如HARTING作为宝马和大众集团的一级供应商，目前正在整合液冷和大众集团DC快速充电技术进一步提高了功率，菲尼克斯HPC智能冷却设计，具有高精度测温功能，实时监测温度变化等。

充电连接器的设计只是一个方面，功率更高HPC它需要建立在热建模、AD5241BR10模拟技术、材料创新和突破的基础上。在原始模型开发过程中，使用模拟和测试之间的迭代来改进模型的代数部分，并尽可能地揭示无数可能的负载曲线HPC设计变更可以解决系统中潜在的热瓶颈，从而建立更合适的热系统模型。

小结

未来电动汽车必须配备高功率、高续航能力的功能，这反过来又进一步促进了对大容量电池和短充电周期的需求，HPC它还将突破更高的功率。探索新的热建模、新的模拟技术、新的材料、新的冷却技术和新的供电管理技术需要很长时间。

突破支持模型系统连接器冷却