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新能源汽車充電樁(站)如何解決散熱問題?

新能源汽車充電樁的用途:

充電樁的功能跟加油站的加油機是相類似的,在電動汽車使用中是非常重要的角色,同時也為我們日常生活帶來了一些安全隱患。為了縮短用戶充電時間,充電樁普遍采用高電壓、大電流的工作方式,在此工作環境條件下,必然會產生大量熱量,并引起自燃的風險,這對安全提出了極高的要求。

了解充電樁熱量:

為了直觀的給大家了解充電樁充電過程中產生的熱量有多大?我們以功率為60KW充電樁和通信電源柜做對比:目前行業主流模塊效率標稱95%,以60KW系統為例,僅模塊散熱量就達到60*0.05*1000=3000W,這意味著充電樁在充電過程中,產生的熱量是同等體積條件下通信戶外機柜散出熱量的3倍。

充電樁散熱的重要性:

建設充電設施的目的是讓待充電車輛在較短時間內補充50-60%以上的電能,在實際應用中一般電動汽車使用直流快充,可在1~2H內充滿,而我們家中所使用的交流電只能使用慢充模式需要6-8h才能充滿。新能源汽車能否推廣的一個重要因素就是使用過程的便利性,因此對于電動汽車充電需求來說當然是越快越好,但是隨著充電速度加快,電流和電壓也會直線增高,這就導致了充電樁電感模塊功率增大。電感模塊、電源模塊等元件熱量快速且大量地產生。由此可以看出充電樁在充電過程中產生熱量之大,若不及時散出,會造成極大地安全事故,因此,散熱問題是充電樁系統推廣建設必須解決的難題之一!!!

充電樁散熱的技術方案

首先我們介紹一下溫升要求:充放電裝置在額定負載下長期連續運行,內部各發熱元器件及各部位的溫升不超過表中的規定。

表 內部元器件極限溫升

部件或器件

極限溫升

功率開關器件

70

整流變壓器、電抗器B級絕緣繞組

80

與半導體器件的連接處

55

與半導體器件連接處的塑料絕緣線

25

母線連接處銅與銅

50

銅搪錫----銅搪錫

60

充電樁散熱解決:

首先兩股空氣呈逆向進入封閉式冷熱隔離的風道,對內部進行冷熱隔離(如下圖所示):新能源充電樁散熱設備分為內外兩個工作循環,而且相互隔絕,達到防水、防塵的目的,兩個循環在熱交換芯體內部不斷地進行熱量交換。冷熱流體完全分開,通過換熱載體以及兩個通道的動力風機進行高效降溫,兩端的進出風口再加一道百葉窗過濾網組,做到有效換熱不換氣,防水又防塵,為設備提供理想的溫度、濕度運行環境;目前我司可以做到IP55的防護等級。

充電樁散熱工作原理 (1).png

外循環:風機將外界冷空氣通過#1進風口進入熱交換散熱核心,通過熱交換芯體吸收內循環熱空氣所傳過來的熱量,溫度升高,從#2排風口排出,帶走內循環的熱量。

內循環:充電樁內部電子元器件等設備產生的熱量使內部溫度升高,風機將高溫氣體通過#3進風口進入熱交換散熱核心,將熱量通過換熱芯傳給外循環的冷空氣,變成較低溫度的氣體,從#4排風口重新進入充電樁內,從而冷卻電子元器件及電子設備。

我們在生產時根據用戶不同風量要求、工況要求可調整的規格尺寸及片間距,從而最大限度地優化熱交換芯體的效率及壓降等方面的問題;

空氣通道采用沖壓凸圓體作支撐,保證通道的高強度性及緊固性,保證通道的高強度性及緊固性,承受新排風能力強,在導致換熱板永久變形之前,熱交換芯體的最大承壓為800Pa(更高承壓要求可通過增加換熱片板厚及結構調整,最大承壓可達到1200Pa);

入口邊緣和出口邊緣采用五層卷邊加波紋咬口技術,邊緣強度更高,密封更可靠,一切銜接處均采用密封膠密封,咬邊流膠處置,保證熱交換芯體的氣密性。

氣流方向(L-L、L-U、U-U、I-U、I-E)多種可選,便于配套不同形式的風機滿足各種充電樁內部結構需求; 也可以根據用戶環境要求采用不同材質換熱片:

文章分類: 解決方案
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