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La méthode de refroidissement de la NASA pourrait permettre une charge ultra-rapide des véhicules électriques

Novembre 07, 2022

La recharge des voitures électriques s'accélère grâce aux nouvelles technologies, et ce n'est peut-être qu'un début.

De nombreuses technologies de pointe développées par la NASA pour des missions dans l'espace ont trouvé des applications ici sur Terre. La dernière en date pourrait être une nouvelle technique de contrôle de la température, qui pourrait permettre aux véhicules électriques de se recharger plus rapidement en permettant de plus grandes capacités de transfert de chaleur, et donc des niveaux de puissance de charge plus élevés.
Ci-dessus : Un véhicule électrique en charge. Photo: Chuttersnap / UnsplashDe nombreuses futures missions spatiales de la NASA impliqueront des systèmes complexes qui doivent maintenir des températures spécifiques pour fonctionner. Les systèmes nucléaires à fission et les pompes à chaleur à compression de vapeur qui devraient être utilisés pour soutenir les missions vers la Lune et Mars nécessiteront des capacités avancées de transfert de chaleur.
 
Une équipe de recherche parrainée par la NASA développe une nouvelle technologie qui « permettra non seulement d'améliorer d'un ordre de grandeur le transfert de chaleur pour permettre à ces systèmes de maintenir des températures appropriées dans l'espace, mais permettra également de réduire considérablement la taille et le poids du matériel. .”
 
Cela ressemble certainement à quelque chose qui pourrait être pratique pour les stations de charge DC haute puissance.Une équipe dirigée par le professeur Issam Mudawar de l'Université Purdue a développé l'expérience d'ébullition et de condensation en flux (FBCE) pour permettre la réalisation d'expériences d'écoulement de fluide et de transfert de chaleur à deux phases dans l'environnement de microgravité de la Station spatiale internationale.Comme l'explique la NASA : "Le module d'ébullition en flux du FBCE comprend des dispositifs de génération de chaleur montés le long des parois d'un canal d'écoulement dans lequel le liquide de refroidissement est fourni à l'état liquide. Au fur et à mesure que ces appareils chauffent, la température du liquide dans le canal augmente et, finalement, le liquide adjacent aux parois commence à bouillir. Le liquide en ébullition forme de petites bulles sur les parois qui s'écartent des parois à haute fréquence, attirant constamment le liquide de la région intérieure du canal vers les parois du canal. Ce processus transfère efficacement la chaleur en tirant parti à la fois de la température plus basse du liquide et du changement de phase qui s'ensuit du liquide à la vapeur. Ce processus est grandement amélioré lorsque le liquide fourni au canal est dans un état sous-refroidi (c'est-à-dire bien en dessous du point d'ébullition).  Ce nouveau ébullition sous-refroidie Cette technique améliore considérablement l'efficacité du transfert de chaleur par rapport à d'autres approches.
 
Le FBCE a été livré à l'ISS en août 2021 et a commencé à fournir des données d'ébullition en microgravité au début de 2022.
Récemment, l'équipe de Mudawar a appliqué les principes appris de FBCE au processus de recharge des véhicules électriques. Grâce à cette nouvelle technologie, le liquide de refroidissement diélectrique (non conducteur) est pompé à travers le câble de charge, où il capte la chaleur générée par le conducteur porteur de courant.  L'ébullition en flux sous-refroidi a permis à l'équipement d'éliminer jusqu'à 24,22 kW de chaleur. L'équipe affirme que son système de charge peut fournir un courant allant jusqu'à 2 400 ampères.
 
C'est un ordre de grandeur plus puissant que les 350 ou 400 kW que les chargeurs CCS les plus puissants d'aujourd'hui pour les voitures particulières peuvent rassembler. Si le système de charge inspiré du FBCE peut être démontré à l'échelle commerciale, il sera dans la même classe que le système de charge Megawatt, qui est la norme de charge de VE la plus puissante jamais développée (à notre connaissance). Le MCS est conçu pour un courant maximal de 3 000 ampères jusqu'à 1 250 V, soit un potentiel de 3 750 kW (3,75 MW) de puissance de crête. Lors d'une démonstration en juin, un prototype de chargeur MCS a produit plus d'un MW.Cet article est initialement paru dans Accusé. Auteur: Charles Morris. La source: Nasa
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