电动汽车采用新的充电站电缆设计，可在 5 分钟内充满电

印第安纳州西拉斐特——普渡大学的工程师发明了一种新的、正在申请专利的充电站电缆，可以在 5 分钟内为某些电动汽车充满电——与加满油箱所需的时间大致相同。

今天，由于过热的危险，充电器在为电动汽车电池充电的速度方面受到限制。为了更快地为电动汽车充电，需要通过充电电缆传输更高的电流。电流越高，必须去除更多热量以保持充电电缆正常运行。充电器目前使用的冷却系统只能带走这么多热量。

普渡大学的研究人员使用另一种冷却方法设计了一种充电电缆，通过去除高达 24.22 千瓦的热量，其电流是当今市场上最快的可用电动汽车充电器的 4.6 倍。该项目由福特汽车公司和普渡大学之间的研发联盟资助。

如今，电动汽车的充电时间千差万别，从路边充电站的 20 分钟到使用家庭充电站的数小时。等待时间和充电器位置都被认为是考虑拥有电动汽车的人们的主要焦虑来源。

普渡大学教授 Issam Mudawar（中）和他的学生开发的一种新的充电电缆设计可以将电动汽车的充电时间减少到五分钟以下。

福特充电、能源服务和业务发展总监马特·斯托弗 (Matt Stover) 表示：“福特致力于简化向电气化的过渡。“我们很高兴支持普渡的研究，它有可能使电动汽车和商业车队的所有权更具吸引力和可及性。”

尽管原型尚未在电动汽车上进行过测试，但 Mudawar 和他的学生在实验室中证明，他们的原型可容纳超过 2400A的电流。业内最先进的充电器仅520 A的电流，而大多数消费者可用的充电器仅150A的电流。

最终，充电时间将取决于电源和充电电缆的额定功率输出以及电动汽车电池的额定输入功率。该原型还模仿了真实世界充电站的所有特征，并且具有相同的流速和温度。

Mudawar 的实验室打算与电动汽车或充电电缆制造商合作，在未来两年内在电动汽车上测试原型。测试将确定有关特定电动汽车型号充电速度的更多细节。

去除更多热量以缩短电动汽车充电时间

在过去的 37 年里，Mudawar 一直在通过利用液体在沸腾成蒸汽时如何捕获热量来开发更有效地冷却电子设备的方法。通过以液体和蒸汽形式捕获热量，液体到蒸汽冷却系统可以去除比纯液体冷却至少多 10 倍的热量。

这些冷却优势使得可以在充电电缆内使用更小的线径，同时耗散更高的电流。关于该团队对充电电缆原型及其使用的冷却方法的实验演示的研究论文已发表在《国际传热传质杂志》上。

Purdue 开发的原型充电电缆可以容纳比业内性能最高的电动汽车充电器高得多的电流。该图表的一个版本出现在发表在《国际传热传质杂志》上的同行评议论文中。

尽管对液体到蒸汽冷却进行了数十年的研究，但还没有任何行业开始使用这些系统，因为需要像 Mudawar 实验室进行的那些研究来了解如何最好地实施该技术。

超越电动汽车：飞机和航天器

根据 Mudawar 和他的学生从他们的原型的实验演示中观察到的，液体到蒸汽冷却在去除大量热量方面非常有效，使用该技术，电动汽车可以在不到五分钟的时间内充电。

Mudawar 对原型机散热能力远超其他充电器的能力并不感到意外。“我的实验室已经开发出使用液相变化技术的解决方案，适用于许多应用，包括航空航天和国防。我们知道这项技术有多么强大，”他说。

与 EV 充电电缆原型类似，Mudawar 实验室为飞机设计的系统允许航空电子设备散发大量热量，从而提高其性能。Mudawar 还拥有由 NASA 资助的项目，以提高火箭发动机和航天器的冷却能力。

研究人员已通过普渡研究基金会技术商业化办公室为其充电电缆发明提交了专利申请，并正在寻求其他行业合作伙伴以继续该技术的发展。

校对：冀楠

翻译：冀楠