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I produttori di veicoli elettrici commerciali (veicoli elettrici alimentati da elettricità anziché diesel o benzina) stanno cercando di tenere il passo con l’allontanamento del mercato dai motori a combustione interna, pur mantenendo un vantaggio competitivo rispetto ad altri OEM di veicoli elettrici. La necessità di un veicolo elettrico con potenza e autonomia superiori a un costo competitivo ha spinto l’industria a sviluppare sistemi avanzati di batterie CC ad alta tensione e motori di azionamento. Con l’evoluzione della tecnologia delle batterie e dei motori di azionamento, gli ingegneri si rivolgono sempre più spesso anche ai componenti ausiliari per ottenere ulteriore efficienza e vantaggio competitivo. L’applicazione della stessa tecnologia ad alta tensione a componenti quali pompe e ventole di raffreddamento può aumentare significativamente le prestazioni e l’efficienza complessive del veicolo riducendo al tempo stesso i costi.

La selezione di componenti che funzionano dalla stessa fonte di alimentazione CC ad alta tensione dei motori principali invece dei tradizionali componenti a 12 V e 24 V può migliorare notevolmente la struttura di distribuzione dell'energia nel veicolo. I componenti ad alta tensione eliminano i convertitori DC-DC che rappresentano una significativa fonte di costi, complessità e inefficienza. Inoltre, i conduttori di potenza che forniscono corrente ai componenti elettrici possono essere drasticamente ridimensionati per ridurre ulteriormente i costi e liberare spazio.

I componenti ad alta tensione forniscono una migliore densità di potenza rispetto ai tradizionali prodotti a bassa tensione. Una maggiore produttività da un dispositivo più piccolo offre molteplici vantaggi oltre alle ovvie caratteristiche di confezionamento migliorate. Ad esempio, in alcuni casi una singola ventola di raffreddamento ad alta tensione può essere utilizzata in applicazioni che tradizionalmente richiedono una serie di più ventole a bassa tensione, fornendo una maggiore densità di potenza e contribuendo a ridurre i costi e la complessità associati ai vari requisiti di gestione termica. Allo stesso modo, una pompa del liquido di raffreddamento ad alta tensione può offrire un flusso maggiore per una maggiore capacità di raffreddamento o un'opportunità per ridurre le dimensioni degli scambiatori di calore mantenendo la capacità di raffreddamento.

Il gruppo Concentric AB è all'avanguardia nella tecnologia dei componenti ad alta tensione e un innovatore leader nelle soluzioni di gestione termica e alla fine del 2021 ha acquisito Engineered Machined Products (EMP), con sede a Escanaba, Michigan. Concentric offre ora un EMP recentemente sviluppato gamma di ventole ad alta tensione e pompe di raffreddamento per l'utilizzo nel settore dei veicoli elettrici commerciali pesanti. A una tensione nominale di 700 V CC, la potente ventola da 15 pollici può produrre fino a 4.000 CFM (6.760 m3/h) di flusso d'aria a una pressione statica di 2,0 in H2O (498 Pa). Questa prestazione non è mai stata ottenibile con nessun sistema a bassa tensione componente di dimensioni del pacchetto simili. Allo stesso modo, le pompe per liquido di raffreddamento ad alta tensione con marchio EMP possono anche produrre prestazioni superiori rispetto alle controparti a bassa tensione con geometria spaziale simile, consentendo a Concentric di offrire una gamma completa di pompe per liquido di raffreddamento ad alta tensione con intervalli di potenza da 1 a 5 kW. Questi includono le caratteristiche ben sviluppate e la durata delle nostre collaudate pompe a bassa tensione, inclusa la tecnologia senza guarnizioni. Le applicazioni tipiche includono il raffreddamento di batterie, elettronica di potenza e celle a combustibile.

L'ultimo completamento del portafoglio di prodotti ad alta tensione di Concentric è una ventola da 31 pollici con marchio EMP per applicazioni con requisiti di flusso d'aria estremi. Il ventilatore elettrico CC senza spazzole è in grado di raggiungere una potenza di 20 kW e allo stesso tempo produrre un flusso d'aria di 19.000 CFM a 4,1 in H2O. A 700 V CC nominali, la ventola consumerà 28 A alla massima potenza. Queste prestazioni di un singolo ventilatore elettrico sono un esempio di come la tecnologia ad alta tensione stia consentendo casi d’uso per componenti elettrici mai considerati in precedenza. Per ottenere la stessa potenza da una ventola da 24 V sarebbero necessari quasi 850 A e, anche se tecnicamente fattibile, il carico elettrico e le dimensioni fisiche di una ventola da 850 A sarebbero proibitivi per quasi tutte le applicazioni del mondo reale. In questo caso, la tecnologia ad alta tensione consente l’elettrificazione in applicazioni estreme tradizionalmente riservate ai grandi ventilatori con trasmissione a cinghia o ai ventilatori idraulici alimentati da motori a combustione interna. Vale la pena ricordare che i ventilatori ad alta tensione sono raffreddati ad aria e pertanto non richiedono alcuna fornitura di refrigerante, rendendo quindi obsoleta la necessità di tubi flessibili e pompe aggiuntive.