Come funzionano i caricabatterie rapidi con raffreddamento a liquido?

I caricabatterie rapidi a raffreddamento liquido utilizzano cavi raffreddati a liquido per contrastare gli elevati livelli di calore associati alle elevate velocità di ricarica. Il raffreddamento avviene nel connettore stesso, inviando il refrigerante attraverso il cavo e nel contatto tra l'auto e il connettore. Poiché il raffreddamento avviene all'interno del connettore, il calore si dissipa quasi istantaneamente mentre il refrigerante viaggia avanti e indietro tra l'unità di raffreddamento e il connettore. I sistemi di raffreddamento a liquido ad acqua possono dissipare il calore fino a 10 volte più efficientemente e altri liquidi possono migliorare ulteriormente l'efficienza di raffreddamento. Pertanto, il raffreddamento a liquido sta ricevendo sempre più attenzione come la soluzione più efficiente disponibile.

Il raffreddamento a liquido consente di realizzare cavi di ricarica più sottili e leggeri, riducendone il peso di circa il 40%. Ciò li rende più facili da usare per il consumatore medio durante la ricarica del proprio veicolo.

I connettori per il raffreddamento a liquido sono progettati per essere durevoli e resistere a condizioni esterne come elevati livelli di calore, freddo, umidità e polvere. Sono inoltre progettati per resistere a pressioni elevate, evitando perdite e garantendo la continuità di funzionamento durante lunghi periodi di ricarica.

Il processo di raffreddamento a liquido per i caricabatterie per veicoli elettrici prevede in genere un sistema a circuito chiuso. Il caricabatterie è dotato di uno scambiatore di calore collegato a un sistema di raffreddamento, che può essere raffreddato ad aria o a liquido. Il calore generato durante la ricarica viene trasferito allo scambiatore di calore, che a sua volta lo trasferisce al liquido di raffreddamento. Il liquido di raffreddamento è in genere una miscela di acqua e un additivo refrigerante, come glicole o glicole etilenico. Il liquido di raffreddamento circola attraverso il sistema di raffreddamento del caricabatterie, assorbendo il calore e trasferendolo a un radiatore o a uno scambiatore di calore. Il calore viene quindi dissipato nell'aria o trasferito a un sistema di raffreddamento a liquido, a seconda del design del caricabatterie.

L'interno di un connettore CSS ad alta potenza mostra i cavi CA (verdi) e il raffreddamento a liquido per i cavi CC (rossi).

Grazie al raffreddamento a liquido per i contatti e al refrigerante ad alte prestazioni, la potenza nominale può essere aumentata fino a 500 kW (500 A a 1000 V), in grado di fornire una carica con un'autonomia di 60 miglia in appena tre-cinque minuti.