技術百科

充電樁產品設計對散熱要求更為苛刻

2017/08/04

  充電樁系統的熱設計,相比于通信電源,充電樁產品設計對散熱要求更為苛刻。
  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,其中直流快充1-2h可充滿,交流慢充6-8h充滿。對于人們來說當然是越快越好,但是充電速度加快的話,電流和電壓會增高,導致熱量快速且大量產生。
  事實上,充電速度越快,充電樁電感模塊功率越大,充電電流越大,意味著電感模塊、電源模塊等元件產生的熱量越大。
  以60KW系統為例,目前行業主流模塊效率標稱95%,僅模塊散熱量就達到60*0.05*1000=3000W,這意味著充電樁需要在與通信用戶外機柜同等體積條件下散出3倍的熱量,對系統熱設計要求極為嚴格。由此可以看出充電樁在充電過程中產生大量的熱量,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必須解決的難題之一。
  我們來看看通信戶外機柜目前常用的機柜制冷模式有四種:風扇直通風、熱交換、TEC、空調。
  風扇直通風的優點是成本低,安裝簡便,能耗較少。缺點是,由于直通風,戶外的灰塵較容易進入柜內,若采用密度較高濾網,則需要經常保養、清洗;如使用較大密度濾網,進入柜內的灰塵較多。這種方案在移動、聯通北方區域較為常用。也是目前充電樁的應用模式。
  熱交換方式,柜內和柜外的空氣在100%隔離狀況下通過換熱器芯體進行熱交換,避免了柜外灰塵對柜內精密通信設備的污染。能耗較低,僅是風扇直通風的1.5~2倍。熱交換的主要應用場景是室內外溫差較大地區,因此并沒有大規模使用。
  回頭看充電樁,安裝場景與通信戶外機柜幾近相同:戶外路邊、小區、室內外停車場。同樣的機柜尺寸要散掉3倍的熱量,確實是個挑戰,而這也被證實是目前最困擾充電樁系統廠家的難題之一,據悉因溫度過高引起模塊過溫保護的案例不在少數。

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