뉴스 - 액체 냉각 슈퍼차징 원리, 핵심 장점 및 주요 구성 요소

1. 원리

액체 냉각은 현재 최고의 냉각 기술입니다. 기존 공랭식과의 주요 차이점은 액체 냉각 충전 모듈과 액체 냉각 충전 케이블을 사용한다는 것입니다. 액체 냉각 방식의 열 방출 원리는 다음과 같습니다.

2. 핵심 장점

A. 고압 고속 충전은 더 많은 열을 발생시키고, 액체 냉각이 좋으며, 소음이 낮습니다.

공랭식 : 공랭 모듈 + 자연냉각 방식입니다충전 케이블공기의 열 교환을 통해 온도를 낮추는 방식입니다. 고전압 고속 충전의 일반적인 추세에 따라, 공랭 방식을 계속 사용할 경우 더 두꺼운 구리선을 사용해야 합니다. 이는 비용 증가뿐만 아니라 충전 건 와이어의 무게 증가로 인해 불편함과 안전 위험을 초래합니다. 더욱이, 공랭 방식은 케이블 코어 냉각 방식을 사용할 수 없습니다.

액체 냉각: 액체 냉각 모듈 + 액체 냉각 사용충전 케이블액체 냉각 케이블을 흐르는 냉각 액체(에틸렌 글리콜, 오일 등)를 통해 열을 제거하여 작은 단면적의 케이블로도 큰 전류를 흐르게 하고 온도 상승을 낮출 수 있습니다. 한편으로는 방열을 강화하여 안전성을 높일 수 있습니다. 다른 한편으로는 케이블 직경이 얇아져 무게가 줄어들고 사용이 편리해집니다. 또한 팬이 없기 때문에 소음이 거의 없습니다.

B. 액체 냉각 방식으로 혹독한 환경에서도 안정적으로 작동할 수 있습니다.

기존 배터리는 공기 열 교환을 통해 냉각하지만, 내부 부품은 분리되지 않습니다. 충전 모듈의 회로 기판과 전력 장치는 외부 환경과 직접 접촉하여 모듈 고장을 일으키기 쉽습니다. 습기, 먼지, 고온은 모듈의 연간 고장률을 최대 3~8%, 심지어 그 이상으로 높입니다.

액체 냉각 방식은 완전 격리 보호 방식을 채택하고 냉각수와 라디에이터 간의 열 교환을 이용합니다. 외부 환경과 완벽하게 격리되어 장비의 수명을 연장합니다. 따라서 공랭 방식보다 신뢰성이 훨씬 높습니다.

C. 액체 냉각은 운영 비용을 절감하고, 서비스 수명을 늘리고, 수명 주기 비용을 절감합니다.

화웨이 디지털 에너지에 따르면, 기존 파일은 열악한 환경에서 장시간 작동하기 때문에 사용 수명이 크게 단축되어 3~5년에 불과합니다. 또한, 캐비닛 팬이나 모듈 팬과 같은 기계 부품은 쉽게 손상될 뿐만 아니라 잦은 청소 및 유지 보수가 필요합니다. 청소 및 유지 보수를 위해 연 4회 이상 현장을 직접 방문해야 하므로 현장 운영 및 유지 보수 비용이 크게 증가합니다.

액체 냉각 시스템은 초기 투자 비용이 비교적 크지만, 이후 유지 보수 및 수리 횟수가 적고 운영 비용도 낮으며, 수명도 10년 이상입니다. Huawei Digital Energy는 10년 안에 총 수명 주기 비용(TCO)이 40% 감소할 것으로 예측합니다.

3. 주요 구성 요소

A. 액체 냉각 모듈

방열 원리: 물 펌프는 냉각수를 액체 냉각 충전 모듈 내부와 외부 라디에이터 사이로 순환시켜 모듈의 열을 제거합니다.

현재 시중에 판매되는 120KW 충전 모듈은 주로 20KW와 30KW 충전 모듈을 사용하고 있으며, 40KW는 아직 도입 단계에 있습니다. 15KW 충전 모듈은 점차 시장에서 철수하고 있습니다. 160KW, 180KW, 240KW 또는 그 이상의 고출력 충전 모듈이 시장에 출시됨에 따라, 이에 맞는 40KW 이상의 고출력 충전 모듈 또한 더욱 폭넓은 적용 분야를 개척할 것입니다.

열 방출 원리: 전자 펌프가 냉각수를 흐르게 합니다. 냉각수가 수냉 케이블을 통과할 때 케이블과 충전 커넥터의 열을 흡수하여 연료 탱크로 돌아가 냉각수를 저장합니다. 그런 다음 전자 펌프에 의해 구동되어 라디에이터를 통해 열을 방출합니다.

앞서 언급했듯이 기존 방식은 케이블의 단면적을 늘려 케이블 발열을 줄이는 것이었지만, 차징 건에 사용되는 케이블 두께에는 상한선이 있습니다. 이 상한선에 따라 기존 슈퍼차저의 최대 출력 전류는 250A로 결정됩니다. 충전 전류가 증가함에 따라 동일한 두께의 수냉식 케이블의 방열 성능이 향상됩니다. 또한, 수냉식 건 와이어가 얇기 때문에 수냉식 차징 건은 기존 차징 건보다 약 50% 가볍습니다.