Estudi de la refrigeració del cable, disseny del contacte carregador-vehicle elèctric d’alta potència i procediment de la càrrega

Abstract

L’objectiu final d’aquest projecte es dissenyar un contacte capaç de transmetre una corrent molt elevada, el ideal son uns 3000 Ampers, per a una càrrega ràpida a vehicles elèctrics, especialment per a camions. Aquest treball, a part d’incloure tot el procés de disseny desde una perspectiva mecànica també inclou càlculs elèctrics, estudis de solucions aportades per universitats i grans marques. Per poder elaborar el treball es realitzarà un estudi previ de com actualment les grans marques afronten el repte de trobar la millor solució a la carga ràpida. Es trobarà factors limitants per al nostre disseny com el corrent o la secció del cable. El resultat final del treball serà un disseny de contacte: amb dimensions, unes condicions de contorn i amb pèrdues de calor calculades. Finalment, a les conclusions farà una valoració sobre si el sistema de càrrega ràpida amb corrents tan elevats son possibles amb la tecnologia actual i també es comenten problemes que han sortit durant les simulacions i càlculs del treball. A més, es farà una conclusió de com el primer disseny plantejat aporta millors solucions per motius mecànics i elèctrics com menys resistència de contacte o menys tensió i esforç necessari per a la inserció.

The aim of this project was to design a contact capable of transmitting an extremely high current, ideally around 3000 Amps, for fast charging of electric vehicles, especially for lorries. Besides the entire design process from a mechanical perspective, this work includes electrical calculations and studies of solutions provided by universities and major brands. In order to prepare the work, a preliminary study was conducted on how major brands are currently addressing the challenge of finding the best fast-charging solution. This included limiting factors for our design, such as current or cable section. The study resulted in a contact design with dimensions, boundary conditions and calculated heat losses. Finally, the conclusions assessed whether the fast charging system with such high currents was possible with current technology. Comments are also provided on problems that arose during the simulations and calculations of the work. A deduction was also drawn as to how the first proposed design provided better solutions for mechanical and electrical reasons, such as less contact resistance or tension and effort required for insertion.