DC Fast Chargers จัดการการกระจายความร้อนได้อย่างไร

ในฐานะซัพพลายเออร์ของ DC Fast Chargers ฉันได้เห็นการเติบโตอย่างรวดเร็วของตลาดรถยนต์ไฟฟ้า (EV) DC Fast Chargers เป็นหัวใจสำคัญของการปฏิวัติครั้งนี้ทำให้เจ้าของ EV สามารถเรียกเก็บเงินจากยานพาหนะได้อย่างรวดเร็วและสะดวกสบาย อย่างไรก็ตามหนึ่งในความท้าทายที่สำคัญที่สุดในการออกแบบและการทำงานของ DC Fast Chargers คือการกระจายความร้อน ในโพสต์บล็อกนี้ฉันจะเจาะลึกว่า DC Fast Chargers จัดการการกระจายความร้อนได้อย่างไรความสำคัญของกระบวนการนี้และเทคโนโลยีที่เราใช้เพื่อให้มั่นใจถึงประสิทธิภาพที่ดีที่สุด

ความสำคัญของการกระจายความร้อนใน DC Fast Chargers

DC Fast Chargers ได้รับการออกแบบมาเพื่อส่งมอบการชาร์จพลังงานสูงให้กับ EVs ซึ่งมักจะอยู่ในอัตรา 50 kW หรือมากกว่า ของเราเครื่องชาร์จ 180 kW EVสามารถให้ค่าใช้จ่ายที่รวดเร็วมากทำให้ EVs ได้รับช่วงจำนวนมากในช่วงเวลาสั้น ๆ แต่การดำเนินงานที่สูง - พลังงานนี้สร้างความร้อนจำนวนมาก ความร้อนที่มากเกินไปอาจมีผลกระทบเชิงลบหลายประการต่อประสิทธิภาพและอายุการใช้งานที่ยาวนานของเครื่องชาร์จ

ขั้นแรกความร้อนอาจทำให้ส่วนประกอบไฟฟ้าลดลงได้เร็วขึ้น อุณหภูมิสูงสามารถเร่งอายุของตัวเก็บประจุทรานซิสเตอร์และชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์อื่น ๆ ซึ่งนำไปสู่ประสิทธิภาพที่ลดลงและเพิ่มความเสี่ยงต่อความล้มเหลว ประการที่สองความร้อนอาจส่งผลต่อความแม่นยำของระบบควบคุมการชาร์จ การเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิอาจทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงในความต้านทานไฟฟ้าและพารามิเตอร์อื่น ๆ ซึ่งอาจส่งผลให้เกิดกระแสและแรงดันไฟฟ้าที่ไม่ถูกต้อง สิ่งนี้อาจสร้างความเสียหายให้กับแบตเตอรี่ของ EV และลดอายุการใช้งานโดยรวม

ยิ่งไปกว่านั้นจากมุมมองด้านความปลอดภัยความร้อนสูงเกินไปอาจก่อให้เกิดอันตรายจากไฟไหม้ หากความร้อนไม่ได้รับการจัดการอย่างเหมาะสมก็สามารถนำไปสู่การหลบหนีความร้อนซึ่งอุณหภูมิสูงขึ้นอย่างไม่สามารถควบคุมได้เพิ่มความเสี่ยงของการเกิดไฟไหม้หรือการระเบิด ดังนั้นการกระจายความร้อนที่มีประสิทธิภาพจึงเป็นสิ่งสำคัญสำหรับการทำงานที่เชื่อถือได้มีประสิทธิภาพและปลอดภัยของเครื่องชาร์จอย่างรวดเร็ว DC

แหล่งกำเนิดความร้อนใน DC Fast Chargers

ก่อนที่จะพูดถึงวิธีที่เราจัดการการกระจายความร้อนเป็นสิ่งสำคัญที่จะต้องเข้าใจว่าความร้อนมาจากที่ชาร์จเร็ว DC แหล่งที่มาหลักของการสร้างความร้อนคือการแปลงพลังงานและการสูญเสียไฟฟ้า

การแปลงพลังงานเป็นฟังก์ชั่นสำคัญของเครื่องชาร์จ Fast DC เครื่องชาร์จใช้พลังงาน AC จากกริดและแปลงเป็นพลังงาน DC ที่เหมาะสำหรับการชาร์จแบตเตอรี่ของ EV กระบวนการแปลงนี้เกี่ยวข้องกับหลายขั้นตอนเช่นการแก้ไขการแปลง DC - DC และการแก้ไขปัจจัยพลังงาน แต่ละขั้นตอนมีการสูญเสียประสิทธิภาพของตัวเองและการสูญเสียเหล่านี้จะกระจายเป็นความร้อน ตัวอย่างเช่นในไฟล์เครื่องชาร์จเร็วระดับ 3ตัวแปลง DC - DC มักเป็นแหล่งความร้อนที่สำคัญที่สุดเนื่องจากจำเป็นต้องก้าวลงหรือเพิ่มแรงดันไฟฟ้าเพื่อให้ตรงกับความต้องการของแบตเตอรี่

การสูญเสียไฟฟ้ายังช่วยสร้างความร้อน ความต้านทานในตัวนำไฟฟ้าเช่นสายทองแดงและ busbars ทำให้พลังงานกระจายไปตามความร้อนตามกฎของจูล ((p = i^{2} r) แม้แต่ความต้านทานขนาดเล็กอาจส่งผลให้เกิดการผลิตความร้อนอย่างมีนัยสำคัญเมื่อกระแสสูงไหลผ่านตัวนำ นอกจากนี้การสูญเสียแม่เหล็กในหม้อแปลงและตัวเหนี่ยวนำเช่น hysteresis และการสูญเสียของ Eddy - ปัจจุบันยังสร้างความร้อน

เทคโนโลยีการกระจายความร้อน

ในการจัดการความร้อนที่เกิดขึ้นใน DC Fast Chargers เราใช้เทคโนโลยีการกระจายความร้อนที่แตกต่างกัน เทคโนโลยีเหล่านี้สามารถแบ่งออกเป็นวิธีการระบายความร้อนแบบพาสซีฟและใช้งานได้อย่างกว้างขวาง

การระบายความร้อนแบบพาสซีฟ

การระบายความร้อนแบบพาสซีฟขึ้นอยู่กับกลไกการถ่ายเทความร้อนตามธรรมชาติเช่นการนำการพาความร้อนและการแผ่รังสีเพื่อกระจายความร้อนโดยไม่ต้องใช้พลังงานภายนอก - อุปกรณ์ที่บริโภค หนึ่งในวิธีการระบายความร้อนแบบพาสซีฟที่พบบ่อยที่สุดคือการใช้อ่างล้างมือ อ่างล้างจานความร้อนทำจากวัสดุที่มีค่าการนำความร้อนสูงเช่นอลูมิเนียมหรือทองแดง พวกเขาจะติดอยู่กับความร้อน - การสร้างส่วนประกอบเช่นทรานซิสเตอร์พลังงานและไดโอดเพื่อเพิ่มพื้นที่ผิวที่มีสำหรับการถ่ายเทความร้อน ความร้อนจะดำเนินการจากส่วนประกอบไปยังอ่างล้างจานความร้อนแล้วกระจายไปในอากาศรอบ ๆ ผ่านการพาความร้อน

เทคนิคการระบายความร้อนแบบพาสซีฟอีกอย่างหนึ่งคือการใช้ท่อความร้อน ท่อความร้อนเป็นท่อปิดผนึกที่เต็มไปด้วยของเหลวที่ใช้งานได้เช่นน้ำหรือสารทำความเย็น ปลายด้านหนึ่งของท่อความร้อนสัมผัสกับแหล่งความร้อนและอีกด้านหนึ่งจะสัมผัสกับสภาพแวดล้อมที่เย็นกว่า ของเหลวที่ทำงานจะดูดซับความร้อนที่ปลายร้อนระเหยแล้วเดินทางไปยังปลายเย็นที่ซึ่งมันกลั่นกรองและปล่อยความร้อน ของเหลวควบแน่นจะกลับไปที่ปลายร้อนโดยการกระทำของเส้นเลือดฝอยหรือแรงโน้มถ่วง ท่อความร้อนมีประสิทธิภาพมากในการถ่ายเทความร้อนในระยะทางไกลโดยมีความแตกต่างของอุณหภูมิน้อยที่สุด

การระบายความร้อนที่ใช้งานอยู่

วิธีการระบายความร้อนที่ใช้งานเกี่ยวข้องกับการใช้พลังงานภายนอก - อุปกรณ์ที่บริโภคเพื่อเพิ่มการถ่ายเทความร้อน วิธีการระบายความร้อนที่ใช้งานได้บ่อยที่สุดคือการบังคับ - การระบายความร้อนของอากาศซึ่งใช้พัดลมเพื่อเป่าลมผ่านความร้อน - สร้างส่วนประกอบหรืออ่างล้างมือความร้อน แฟน ๆ สามารถเพิ่มค่าสัมประสิทธิ์การถ่ายเทความร้อนแบบพาความร้อนได้อย่างมีนัยสำคัญทำให้สามารถกระจายความร้อนได้อย่างมีประสิทธิภาพมากขึ้น ในของเราเครื่องชาร์จ DC 60kWเราใช้พัดลมประสิทธิภาพสูงเพื่อให้แน่ใจว่าความร้อนที่เกิดขึ้นระหว่างการชาร์จจะถูกลบออกอย่างรวดเร็วจากตู้ชาร์จ

การระบายความร้อนของเหลวเป็นอีกหนึ่งเทคนิคการระบายความร้อนที่ใช้งานได้อย่างมีประสิทธิภาพ ในระบบของเหลว - ความเย็น, สารหล่อเย็นเช่นน้ำหรือน้ำ - ส่วนผสมของไกลคอลถูกหมุนเวียนผ่านเครือข่ายท่อหรือช่องทางสัมผัสกับความร้อน - ส่วนประกอบที่สร้างขึ้น สารหล่อเย็นดูดซับความร้อนและถ่ายโอนไปยังหม้อน้ำซึ่งจะกระจายไปในอากาศโดยรอบ การระบายความร้อนของเหลวนั้นมีประสิทธิภาพมากกว่าการบังคับ - การระบายความร้อนของอากาศเนื่องจากของเหลวมีความร้อนสูง - ความสามารถในการบรรทุกและความร้อนสูงกว่าอากาศ นอกจากนี้ยังช่วยให้สามารถควบคุมอุณหภูมิที่แม่นยำยิ่งขึ้นเนื่องจากสามารถปรับอัตราการไหลและอุณหภูมิของสารหล่อเย็นได้

ระบบการจัดการความร้อน

นอกเหนือจากเทคโนโลยีการกระจายความร้อนแล้วเรายังใช้ระบบการจัดการความร้อนที่ครอบคลุมใน DC Fast Chargers ของเรา ระบบเหล่านี้ตรวจสอบอุณหภูมิของส่วนประกอบที่สำคัญและปรับกลไกการระบายความร้อนตาม

เซ็นเซอร์อุณหภูมิได้รับการติดตั้งในตำแหน่งที่สำคัญในเครื่องชาร์จเช่นโมดูลพลังงานใกล้และอ่างล้างมือความร้อน เซ็นเซอร์เหล่านี้วัดอุณหภูมิอย่างต่อเนื่องและส่งข้อมูลไปยังชุดควบคุม ชุดควบคุมวิเคราะห์ข้อมูลอุณหภูมิและกำหนดว่าจำเป็นต้องปรับระบบทำความเย็นหรือไม่ ตัวอย่างเช่นหากอุณหภูมิของทรานซิสเตอร์พลังงานสูงกว่าเกณฑ์ที่กำหนดหน่วยควบคุมอาจเพิ่มความเร็วของพัดลมระบายความร้อนหรืออัตราการไหลของสารหล่อเย็นในระบบระบายความร้อนของเหลว

ระบบการจัดการความร้อนยังรวมถึงคุณสมบัติการป้องกันเพื่อป้องกันความร้อนสูงเกินไป หากอุณหภูมิถึงระดับอันตรายระบบสามารถลดกำลังการชาร์จโดยอัตโนมัติหรือปิดเครื่องชาร์จเพื่อหลีกเลี่ยงความเสียหายต่อส่วนประกอบ สิ่งนี้ทำให้มั่นใจได้ถึงความปลอดภัยและความน่าเชื่อถือของเครื่องชาร์จภายใต้เงื่อนไขการดำเนินงานทั้งหมด

แนวโน้มในอนาคตของการกระจายความร้อนสำหรับ DC Fast Chargers

เมื่อกำลังไฟของ DC Fast Chargers ยังคงเพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่องความท้าทายของการกระจายความร้อนจะยิ่งมีความสำคัญมากยิ่งขึ้น แนวโน้มในอนาคตของเทคโนโลยีการกระจายความร้อนสำหรับ DC Fast Chargers จะมุ่งเน้นไปที่การปรับปรุงประสิทธิภาพลดขนาดและเพิ่มความน่าเชื่อถือ

แนวโน้มที่เกิดขึ้นใหม่คือการใช้วัสดุขั้นสูงที่มีค่าการนำความร้อนสูงขึ้น ตัวอย่างเช่นวัสดุที่ใช้คาร์บอนเช่นกราฟีนและท่อนาโนคาร์บอนมีค่าการนำความร้อนสูงมากและกำลังถูกตรวจสอบเพื่อใช้ในอ่างล้างมือและท่อความร้อน วัสดุเหล่านี้อาจช่วยให้สามารถแก้ปัญหาการกระจายความร้อนที่กะทัดรัดและมีประสิทธิภาพมากขึ้น

แนวโน้มอีกประการหนึ่งคือการรวมระบบทำความเย็นเข้ากับการออกแบบเครื่องชาร์จโดยรวม แทนที่จะรักษาระบบทำความเย็นเป็นองค์ประกอบแยกต่างหากผู้ชาร์จในอนาคตอาจได้รับการออกแบบจากพื้นดินเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพการถ่ายเทความร้อน สิ่งนี้อาจเกี่ยวข้องกับการใช้เทคนิคการบรรจุภัณฑ์ที่เป็นนวัตกรรมและของเหลว - การออกแบบแบบไดนามิกเพื่อปรับปรุงการไหลของอากาศหรือสารหล่อเย็นรอบ ๆ ความร้อน - สร้างส่วนประกอบ

บทสรุป

การกระจายความร้อนเป็นสิ่งสำคัญในการออกแบบและการทำงานของเครื่องชาร์จอย่างรวดเร็ว DC ในฐานะซัพพลายเออร์เราพยายามอย่างต่อเนื่องในการพัฒนาและใช้เทคโนโลยีการกระจายความร้อนล่าสุดและระบบการจัดการความร้อนเพื่อให้มั่นใจถึงความน่าเชื่อถือประสิทธิภาพและความปลอดภัยของเครื่องชาร์จของเรา ของเราเครื่องชาร์จ 180 kW EV-เครื่องชาร์จเร็วระดับ 3, และเครื่องชาร์จ DC 60kWล้วนได้รับการออกแบบด้วย STATE -OF - - SOLUTIONS DISPATION ART เพื่อตอบสนองความต้องการที่ต้องการของตลาด EV

หากคุณสนใจที่จะซื้อเครื่องชาร์จ DC Fast Fast หรือมีคำถามใด ๆ เกี่ยวกับผลิตภัณฑ์ของเราโปรดติดต่อเราเพื่อรับการจัดซื้อและการอภิปรายเพิ่มเติม เรามุ่งมั่นที่จะให้บริการโซลูชั่นการชาร์จที่มีคุณภาพสูงซึ่งตอบสนองความต้องการเฉพาะของคุณ

การอ้างอิง

• KJ Lyons, "การจัดการความร้อนของพลังงานอิเล็กทรอนิกส์ในสถานีชาร์จรถยนต์ไฟฟ้า," ธุรกรรม IEEE บนพลังงานอิเล็กทรอนิกส์, ฉบับที่ 34, no. 10, pp. 9671 - 9682, ตุลาคม 2019
• J. Wang, "การทบทวนเทคโนโลยีการจัดการความร้อนสำหรับเครื่องชาร์จรถยนต์ไฟฟ้า," วารสารแหล่งพลังงาน, ฉบับที่ 436, 2019, p. 226924
• M. Ehsani, Y. Gao, และ A. Emadi, "Modern Electric, Hybrid Electric และยานพาหนะเซลล์เชื้อเพลิง: พื้นฐาน, ทฤษฎีและการออกแบบ," CRC Press, 2018