Передова технологія, призначена для охолодження космічних кораблів NASA, може знайти свій шлях до зарядних станцій для електромобілів наступного покоління.
Зробити швидші зарядні пристрої для електромобілів не так просто , тому що збільшення електроенергії також означає надлишок тепла.
Експеримент NASA, спрямований на охолодження електроніки на борту космічних кораблів, також може знайти свій шлях до зарядних пристроїв для електромобілів.
Теоретично, зарядна станція з цією технологією може зарядити акумулятор електромобіля всього за п’ять хвилин.
Лише кілька перешкод стоять між електромобілями та справжньою автомобільною перевагою. Більшість електромобілів залишаються непомірно дорогими (навіть з податковими пільгами), а інфраструктура зарядних пристроїв все ще є надзвичайно малою. Але проблема, яка постає великою в умах цікавих електромобілів, це час заряджання. Поглинаючому бензину F-150 потрібно лише кілька хвилин, щоб зарядити на насосі, але його електрифікованому двоюрідному брату F-150 Lightning потрібно більше півгодини, прив’язаному до швидкого зарядного пристрою, щоб досягти лише 80 відсотків ємності акумулятора.
На жаль, швидко накачати більше енергії в EV не так просто, як здається, тому що більше електрики означає більше тепла — тривожне поєднання, яке може мати вибухові результати. Іншими словами, щоб зробити електромобіль із швидшою зарядкою, вам потрібен спосіб впоратися з надлишковими градусами Фаренгейта.
Політ на борту Міжнародної космічної станції (МКС) зі швидкістю 27 500 миль на годину приблизно на висоті 248 миль над нашими головами є проектом, відомим як Експеримент з кипінням і конденсацією (FBCE) . Сьогодні NASA охолоджує бортову електроніку за допомогою однофазної системи, елемента з переохолодженням, який залишається в одній рідкій «фазі». Однак система FBCE, розроблена Іссамом Мудаваром, професором машинобудування та його лабораторією в Університеті Пердью, є двофазною системою. Як випливає з назви, система використовує дві фази, як рідину, так і пару, для більш ефективної передачі тепла.
Модуль кипіння потоку експерименту містить теплогенеруючі пристрої вздовж каналу потоку, заповненого теплоносієм . Коли речі нагріваються, вода кипить біля стінки каналу, утворює бульбашки, а потім «відходить від стінок на високій частоті», згідно з NASA . Ця нагріта пара потім замінюється охолоджувачем, що витягується з внутрішньої частини каналу потоку. Згодом пара конденсується і повертається до своєї рідкої форми.
Після доставки на МКС у 2021 році команда FBCE провела випробування, щоб перевірити, чи працює ця техніка охолодження в умовах мікрогравітації, яка є непотрібною для електромобілів (якщо тільки NASA не захоче зарядити космічну Tesla Ілона Маска ). У той час як дані, зібрані з FBCE, покращать системи охолодження космічних кораблів під час довготривалих місій (де потрібно більше енергії та покращене керування теплом), вплив базової технології можна відчути набагато ближче до дому.
Багато сучасних станцій швидкої зарядки електромобілів розраховані на 350 ампер через температурні обмеження. NASA підрахувала, що система охолодження Purdue може збільшити це до колосальних 2400 ампер. Щоб поглянути на це в перспективі, зарядна станція, яка забезпечує постійний потік електроенергії лише на 1400 ампер, може повністю зарядити електромобіль лише за п’ять хвилин.
Перенесення технологій із лабораторії в реальний світ може зайняти роки, але ця система охолодження може бути винятком із правил. У листопаді 2021 року компанія Mudawar об’єдналася з компанією Ford і поставила за мету створити прототип кабелю до 2023 року. Кілька місяців потому Школа машинобудування Перд’ю оголосила про створення Дослідницького центру заряджання електромобілів і керування температурою, який займатиметься розробкою цих рідин. -охолоджувані кабелі для зарядки нового покоління.
Звичайно, зарядні станції та батареї також потрібно буде переробити, щоб забезпечувати та накопичувати цей величезний стрибок вихідного струму, але наявність кабелю, який може витримати тепло, є важливою частиною головоломки. Можливо, одного дня технологія найсучаснішого космічного корабля НАСА по всій Сонячній системі буде знайдена на вулицях по всьому світу.