NASA-Kühlmethode könnte superschnelles Laden von Elektrofahrzeugen ermöglichen

Viele fortschrittliche Technologien, die von der NASA für Missionen im Weltraum entwickelt wurden, haben hier auf der Erde Anwendung gefunden.Das neueste davon könnte eine neue Temperaturkontrolltechnik sein, die es Elektrofahrzeugen ermöglichen könnte, schneller aufzuladen, indem sie eine größere Wärmeübertragungsfähigkeit und damit eine höhere Ladeleistung ermöglicht.

Oben: Laden eines Elektrofahrzeugs.Foto:Chuttersnap/ Unsplash

Zahlreiche zukünftige NASA-Weltraummissionen werden komplexe Systeme umfassen, die für den Betrieb bestimmte Temperaturen aufrechterhalten müssen.Kernspaltungssysteme und Dampfkompressionswärmepumpen, die voraussichtlich zur Unterstützung von Missionen zum Mond und zum Mars eingesetzt werden, erfordern fortschrittliche Wärmeübertragungsfähigkeiten.

Ein von der NASA gefördertes Forschungsteam entwickelt eine neue Technologie, die „nicht nur eine um Größenordnungen verbesserte Wärmeübertragung erreichen wird, damit diese Systeme die richtigen Temperaturen im Weltraum aufrechterhalten können, sondern auch eine erhebliche Reduzierung von Größe und Gewicht der Hardware ermöglichen wird.“ .“

Das klingt sicherlich nach etwas, das für Hochleistungs-Gleichstrom praktisch sein könnteLadestationen.

Ein Team unter der Leitung von Professor Issam Mudawar von der Purdue University hat das Flow Boiling and Condensation Experiment (FBCE) entwickelt, um die Durchführung von Zweiphasen-Fluidströmungs- und Wärmeübertragungsexperimenten in der Mikrogravitationsumgebung auf der Internationalen Raumstation zu ermöglichen.

Die NASA erklärt: „Das Flow Boiling Module des FBCE umfasst wärmeerzeugende Geräte, die entlang der Wände eines Strömungskanals montiert sind, in den Kühlmittel in flüssigem Zustand zugeführt wird.Wenn sich diese Geräte erwärmen, steigt die Temperatur der Flüssigkeit im Kanal und schließlich beginnt die Flüssigkeit neben den Wänden zu kochen.Die siedende Flüssigkeit bildet an den Wänden kleine Blasen, die sich mit hoher Frequenz von den Wänden lösen und ständig Flüssigkeit aus dem Innenbereich des Kanals in Richtung der Kanalwände ziehen.Dieser Prozess überträgt Wärme effizient, indem er sowohl die niedrigere Temperatur der Flüssigkeit als auch den daraus resultierenden Phasenwechsel von Flüssigkeit zu Dampf nutzt.Dieser Prozess wird erheblich verbessert, wenn die dem Kanal zugeführte Flüssigkeit in einem unterkühlten Zustand (dh deutlich unter dem Siedepunkt) ist.Das ist neuunterkühlter StrömungssiedenDie Technik führt im Vergleich zu anderen Ansätzen zu einer deutlich verbesserten Wärmeübertragungseffizienz.“

FBCE wurde im August 2021 zur ISS geliefert und begann Anfang 2022 mit der Bereitstellung von Daten zum Mikrogravitationsströmungssieden.

 

Kürzlich hat Mudawars Team die von FBCE gelernten Prinzipien auf den Ladevorgang für Elektrofahrzeuge angewendet.Mithilfe dieser neuen Technologie wird dielektrisches (nicht leitendes) flüssiges Kühlmittel durch das Ladekabel gepumpt, wo es die vom stromführenden Leiter erzeugte Wärme auffängt.Durch das unterkühlte Fließsieden konnte die Anlage bis zu 24,22 kW Wärme abführen.Das Team gibt an, dass sein Ladesystem einen Strom von bis zu 2.400 Ampere liefern kann.

Das ist eine Größenordnung mehr als die 350 oder 400 kW des derzeit leistungsstärksten CCSLadegerätefür Pkw aufbringen können.Wenn das von FBCE inspirierte Ladesystem im kommerziellen Maßstab demonstriert werden kann, wird es in derselben Klasse wie das Megawatt-Ladesystem liegen, das der leistungsstärkste Ladestandard für Elektrofahrzeuge ist, der bisher entwickelt wurde (soweit uns bekannt ist).MCS ist für einen maximalen Strom von 3.000 Ampere bei bis zu 1.250 V ausgelegt – eine potenzielle Spitzenleistung von 3.750 kW (3,75 MW).Bei einer Demonstration im Juni erreichte der Prototyp eines MCS-Ladegeräts eine Leistung von mehr als einer MW.

Dieser Artikel erschien ursprünglich inBerechnet.Autor:Charles Morris.Quelle:NASA