EV 충전 화재에 대한 언론 보도가 나오면 대개 배터리나 커넥터에 초점이 맞춰집니다. 그러나 근본 원인은 액체 냉각 시스템 내부에 숨어 있는 경우가 많습니다. 즉, 관리되지 않은 압력 서지 때문에 치명적인 냉각수 손실이 발생하는 것입니다. MW-수준의 과급기에서는 단 30초 동안 냉각이 중단되어도 내부 전력 전자 장치의 온도가 200도를 넘어 주변 플라스틱에 불이 붙고 차량으로 확산되는 열폭주 현상이 촉발될 수 있습니다. 이러한 악몽을 방지하는 알려지지 않은 구성 요소는 시스템의 최후 방어선인 고압 스테인리스강 확장 탱크입니다.
물리학은 다음과 같습니다. 냉각수가 가열되면 팽창합니다. 팽창 탱크가 없는 밀폐형 시스템에서는 압력이 기하급수적으로 증가합니다. 특정 지점을 지나 10도 증가할 때마다 압력은 두 배로 증가합니다. 1MW의 충전 전력에서 20리터의 냉각수를 사용하는 폐쇄 루프는 표준 호스를 파열시키거나 펌프의 샤프트 씰을 날려버릴 수 있을 만큼 30bar 이상의 압력을 생성합니다. 압력 릴리프 밸브가 자주 열려 냉각수가 뜨거운 표면에 쏟아졌습니다. 압력을 받고 증기가 빠져나오면 근처에 있는 사람에게 2도-도 화상을 입힐 수 있습니다.
적절한 크기와 위치에 있는 고압-압력 스테인리스강 팽창 탱크는 압축 가능한 공기 쿠션(일반적으로 질소 사전 충전 또는 액체에서 가스를 분리하는 다이어프램)을 제공하여 이 문제를 해결합니다. 냉각수가 팽창하면 가스측이 압축되어 압력 상승 없이 부피를 흡수합니다. 시스템이 냉각되면 가스가 냉각수를 뒤로 밀어 펌프 흡입구의 캐비테이션을 방지합니다. 스테인레스 스틸 구조는 수년간의 사이클링 후에 다이어프램이 고장나더라도 금속 쉘이 그대로 유지되어 압력을 유지하고 누출을 방지합니다.
또한 최신 팽창 탱크에는 압력 센서 및 자동 채우기 밸브가 통합되어 있습니다. 압력이 안전 임계값 아래로 떨어지면(누출을 나타냄) 제어 시스템이 즉시 충전기를 종료하고 유지 보수에 경고할 수 있습니다. 이 사전 안전 루프는 프로토타입 MW 충전기에서 수십 건의 잠재적인 화재를 예방했습니다.
간단히 말해서, 겸손한 확장 탱크는 유체만 관리하는 것이 아니라 위험도 관리합니다. 초고속 충전이-가스 탱크를 채우는 것처럼 일상적이 되려면 모든 충전소에 이 침묵의 수호자가 필요합니다.
