大功率液冷充電連接器是一種具備智能液冷系統，可以實現快速充電，高性能的車輛充電裝置，將會在新能源汽車後續的發展中起著至關重要的作用。
隨著新能源汽車的發展，續航里程和充電時間成為了制約新能源汽車發展的兩個關鍵因素，而隨著續航里程的增加，電池容量也會相應的增加，充電時間也會加長，為了提高新能源汽車在社會中的實用性以及在日常使用中的便利性，大功率充電將是縮短充電時間的一種有效的方式。
中航光電科技股份有限公司研發的大功率液冷充電連接器能夠實現車輛正常行駛100km僅需3~5分鐘的充電時間，如圖1所示，該技術的核心是在充電連接器中增加了一套智能液冷系統，可以使得充電連接器的充電電流提升至500A。
圖1 大功率液冷充電連接器
圖2 市場上產品溫度曲線
到目前為止，新能源汽車傳統充電產品經過幾年的市場應用及檢驗，爆發出了很多問題，尤其是直流大功率充電產品，隨著使用時間的增加出現了大面積的高溫情況，並且該問題呈現日漸蔓延的趨勢。
中航光電科技股份有限公司對新能源傳統的充電產品在市場上的應用情況進行了長時間的分析和總結，如圖2所示，直流充電槍在經過長時間的使用後，均會出現溫度逐漸上升的趨勢，當直流充電電流＜100A時，充電產品溫度相對比較穩定，出現的高溫概率比較低(＜0.5%)；當充電電流在120A~180A之間時，充電產品在使用5~8個月後就會出現大概率的高溫情況；而當充電電流在180~220A之間時，充電產品在使用3~6個月後就會出現大概率的高溫情況。考慮到目前大功率充電產品的必然性，傳統充電產品只有選擇更大規格的充電電纜降低大功率充電時的高溫風險。
中航光電科技股份有限公司研製的大功率液冷充電連接器主要是基於液冷技術的應用，通過在充電產品中加入液冷系統降低產品使用過程中的高溫風險，使得充電連接器的充電電流可以達到500A，並且充電產品的電壓可以達到1000V，大功率液冷充電產品可以達到500KW的功率輸出。
液冷系統可以同時冷卻電纜及充電連接器中的功率接觸件，液冷系統中的冷卻液選用了絕緣油，可以符合環保要求，更重要的是具備良好的絕緣性能，因此冷卻液可以直接與接觸件及導線的發熱體進行接觸，中間不需要增加絕緣材料，由於接觸件及電纜導體都具備良好的導熱係數，可以有效的提高液冷系統的冷卻性能。
大功率液冷充電連接器在研發過程中，對充電過程中的發熱點進行了分析及實驗驗證，充電過程中的發熱主要有接觸件與導線的壓接位置，針孔接觸位置，其中針孔接觸位置的發熱最大，如圖3所示，通過紅外成像儀對接觸件的發熱進行了測試，成像越亮，發熱越大，因此在設計過程中使得液冷系統冷卻至針孔的接觸部位，可以對充電插座端的接觸件也有一定的冷卻作用，同時在功率接觸件上安裝有溫度傳感器，充電樁可以通過反饋的溫度對液冷源進行啟停控制，液冷源上安裝了流量傳感器，壓力傳感器對冷卻系統中的流量及壓力進行檢測，通過傳感器的數據，可以確保充電過程中的安全。
圖3 發熱點分析
圖4 大功率液冷充電連接器溫升曲線
大功率液冷充電連接器的應用主要包括以下幾個方面：
1、長續航里程的電動汽車充電需求：伴隨著電池技術的不斷進步，以及人們對汽車長續航里程的需求，安裝在電動汽車的動力電池容量不斷增大，相應的充電時間也會增長，為了增強新能源汽車的體驗感，大功率液冷充電槍可以將充電時間縮短至15min鍾以內。
2、城市出租、物流車、長途運行的電動汽車充電需求：在城市出租、物流車以及長途運行中對充電等待時間要求越短越好。目前使用的快充，大部分車輛充電時間仍然較長。對於長途駕駛時，對新能源汽車的快速補電更是迫切的需求，消費者也不願意將較長的時間浪費在等待充電的過程中。
3、大城市沒有固定車位的新能源汽車：在大城市能夠擁有固定車位的消費者是非常稀少的，因此公共充電資源是一種必然的選擇，大功率充電可以極大的提高新能源汽車的用戶體驗，減少消費者的充電焦慮。
綜述：大功率液冷充電連接器適合安裝在城市之間的公路以及高速公路之間、城市內的公共充電站、公交運營車輛充電站。
目前，大功率液冷充電連接器已經在全球範圍內開始了研究，國內主要有沃爾核材新能源、南京康尼，國外企業主要有浩訊，菲尼克斯已經開發出了大功率液冷充電連接器，充電電流均可以達到500A。
中航光電科技股份有限公司研發的大功率液冷充電連接器已經開發完成，並且已經通過了實驗室的驗證，如圖4所示，試驗電流分別為250A、300A、350A、400A、450A、500A、550A、600A，每一種電流等級均測試至溫度穩定，測試樣品為大功率液冷充電連接器端線長7m，充電座端壓接70mm²導線（無冷卻），線長1m，當電流升至600A，溫度穩定後，大功率液冷充電連接器端最高溫度為62.8℃，充電插座端最高溫度為138.4℃。
大功率液冷充電連接器後續仍需聯合國家電網、整車、充電樁企業進行大功率充電示範站，進一步驗證大功率充電的可靠性以及穩定性，為新標準的制定提供可靠的數據，同時也可以通過試點站的示範效應促進新能源汽車及充電設施的產業發展，從而改變消費者對新能源汽車“續航里程短，充電時間長，使用不方便”的印象，可以使得新能源汽車具備與傳統燃油車一致的用戶體驗，進一步突出新能源汽車的環保、科技、使用費率低的優勢，提高新能源汽車的市場佔有率，起到節能減排的效果。
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