Індустрія електромобілів вже перевищила 1 МВт. Мегават зарядка сьогодні; 3 МВт і 5 МВт є на кресленні для електровантажівок, літаків і будівельного обладнання. При таких рівнях потужності відпрацьоване тепло лінійно масштабується – зарядний пристрій потужністю 5 МВт генерує в п’ять разів більше теплового навантаження, ніж сучасні агрегати. Системи рідинного охолодження повинні працювати при вищому тиску, вищій температурі та з більш агресивними діелектричними охолоджувачами. Розширювальний-бак високого тиску з нержавіючої сталі, далеко не зрілий продукт, ось-ось стане критичним вузьким місцем для інновацій.
Три тенденції змінять роль розширювального бака:
1. Управління тиском понад 20 бар – майбутні системи можуть використовувати охолодження під тиском (до 25–30 бар) для підвищення температури кипіння водо-гліколевих сумішей, запобігаючи локальному кипінню. Для розширювальних баків знадобляться більш товсті стінки з нержавіючої сталі, а також розумніші внутрішні конструкції, такі як дво-камерні або поршневі-сепаратори, щоб справлятися з екстремальними змінами об’єму без втоми металу. Аналіз кінцевих елементів стане стандартом у проектуванні танків.
2. Діелектричні охолоджуючі рідини. Щоб забезпечити пряме охолодження електронних компонентів під напругою (наприклад, шин і роз’ємів), зарядні пристрої наступного-покоління переходять на не-провідні рідини. Деякі з них є синтетичними ефірами або фторованими рідинами, які мають різні коефіцієнти розширення та можуть руйнувати еластомери. Нержавіюча сталь, будучи хімічно інертною, залишається єдиним сумісним матеріалом. Однак внутрішні елементи бака (наприклад, поплавкові клапани або перегородки) повинні бути перероблені, щоб уникнути гальванічних або хімічних реакцій.
3. Компактні модульні конструкції станцій – нерухомість дорога. Майбутні зарядні центри складатимуть резервуари, насоси та теплообмінники в тісні шафи. Це означає, що розширювальні баки мають бути меншими, але з більшою ефективністю. Очікуйте побачити інтегровані конструкції без резервуарів, де функція розширення вбудована в радіатор або колектор за допомогою сильфонного картриджа з нержавіючої сталі. Проте матеріал залишається нержавіючою сталлю, тому що ніщо інше не може витримати зміну тиску при високій температурі.
Додатково прийде прогнозне обслуговування розширювальних баків. Вбудовані перетворювачі тиску та датчики акустичної емісії відстежуватимуть структурний стан бака, виявляючи мікро-тріщини або знос діафрагми перед поломкою. Послідовна реакція нержавіючої сталі на хвилі напруги робить її ідеальною для такого вимірювання.
У підсумку, розширювальний бачок не є пережитком старої гідроніки. Це важливий-компонент, що розвивається, який забезпечить наступний стрибок у потужності заряджання. Без прогресу в технології резервуарів з нержавіючої сталі зарядка потужністю 5 МВт залишиться нездійсненною мрією – буквально. Майбутнє над-надшвидкої заправки електромобілів залежить від цього маленького, тихого циліндра.
