Šķidruma dzesēšana salīdzinājumā ar gaisa dzesēšanu lielas jaudas{1}}līdzstrāvas uzlādes skapjiem: kuru tehnoloģiju izvēlēties?

Tā kā jaunu enerģijas transportlīdzekļu (NEV) braukšanas diapazons turpina pieaugt-un pieaugot pieprasījumam pēc ātras enerģijas papildināšanas automaģistrāļu apkalpošanas zonās, loģistikas parkos, autobusu depo un liela mēroga -uzlādes stacijās-lieljaudas-līdzstrāvas uzlāde kļūst par galveno NEV uzlādes attīstības virzienu.

 

Salīdzinot ar standarta zemas-jaudas uzlādes iekārtām, lielas-jaudas līdzstrāvas uzlādes sistēmām ir jāpārraida vairāk enerģijas īsākā laikā; līdz ar to tādas sastāvdaļas kā uzlādes moduļi, barošanas ierīces, kopnes, savienotāji un uzlādes kabeļi ir pakļauti lielākai termiskai slodzei.

Ņemot to vērā, siltuma pārvaldības tehnoloģija ir kļuvusi par būtisku faktoru lielas jaudas līdzstrāvas uzlādes skapju{0}}konstrukcijā.

Pašlaik lieljaudas{0}}uzlādes iekārtās galvenokārt tiek izmantotas divas siltuma pārvaldības metodes:

 

· Gaisa dzesēšana
· Šķidruma dzesēšana

 

Tātad, kādas ir atšķirības starp gaisa dzesēšanu un šķidruma dzesēšanu? Kāpēc šķidruma dzesēšana iegūst arvien lielāku nozīmi līdzstrāvas ātrajā uzlādē? Un kā izdarīt pareizo izvēli, iegādājoties šos skapjus?

 

 

Lieljaudas-līdzstrāvas uzlādes skapja pamatfunkcija ir pārveidot maiņstrāvu no tīkla līdzstrāvā, kas ir piemērota jaunu enerģijas transportlīdzekļu vilces akumulatoriem.

 

Pamata enerģijas pārveidošanas procesu var apkopot šādi:

 

Maiņstrāvas tīkls → Strāvas modulis → Līdzstrāvas izeja → Uzlādes sadalītājs → EV akumulators

 

Šī procesa laikā barošanas moduļa komponenti,{0}}piemēram, pusvadītāju ierīces, induktori, kondensatori, transformatori un cita spēka elektronika{1}}ģenerē siltumu.

 

Lai gan mūsdienu uzlādes moduļi var lepoties ar augstu konversijas efektivitāti, uzlādes sistēmās, kas darbojas simtiem{0}}-kilovatu līmenī, pat neliels efektivitātes zuduma procents var radīt ievērojamu absolūto termisko slodzi.

 

Piemēram, ja lielas -jaudas uzlādes sistēma nepārtraukti piegādā simtiem kilovatu jaudas, iekšējo zudumu radītais siltums ir nepārtraukti jāizkliedē; pretējā gadījumā var rasties šādas problēmas:

 

· Strāvas komponentu temperatūras paaugstināšanās
· Samazināta uzlādes efektivitāte
· Izejas jaudas ierobežojumi
· Kompromitēts komponentu kalpošanas laiks
· Sistēmas aizsardzības mehānismu aktivizēšana
· Samazināta stabilitāte ilgstošas ​​darbības laikā

 

Tāpēc lielas -jaudas līdzstrāvas uzlādes skapim dzesēšanas sistēma ir ne tikai palīgkomponents, bet arī būtisks elements, kas nosaka iekārtas ilgstošu izvades spēju.

 

 

Ar gaisu -dzesējamā līdzstrāvas uzlādes skapis izmanto gaisu kā dzesēšanas līdzekli, lai izkliedētu iekārtas iekšienē radīto siltumu apkārtējā vidē, izmantojot tādas sastāvdaļas kā ventilatori, siltuma izlietnes un gaisa vadi.

 

Tipiskā gaisa{0}}dzesēšanas sistēma parasti ietver:

 

·Dzesēšanas ventilators
· Siltuma izlietne
· Gaisa vads
· Gaisa filtrs
· Temperatūras sensors
· Ventilācijas struktūra

 

Tās darbības pamatprincips ir:

 

Siltuma ģenerēšana → Siltuma izlietne → Piespiedu gaisa plūsma → Siltuma izkliede → Apkārtējais gaiss

 

Ventilatori virza gaisu pa strāvas moduļiem un siltuma izlietnēm, izvadot siltumu no iekārtas.

Šai pieejai ir salīdzinoši nobriedis dizains, un tā joprojām ir ļoti praktiska vidējas{0}}jaudas līdzstrāvas uzlādes iekārtām un lietojumiem ar piemērotiem vides apstākļiem.

 

 

Šķidruma-dzesēšanas līdzstrāvas lādēšanas skapis kā siltumnesēju izmanto dzesēšanas šķidrumu.

 

Salīdzinot ar gaisu, šķidrums, kas cirkulē caur īpaši izstrādātu dzesēšanas cilpu, var efektīvāk pārnest iekārtas iekšpusē radīto siltumu uz siltummaini, lai pēc tam izkliedētu vidē.

 

Tipiskā šķidruma{0}}dzesēšanas sistēma var ietvert:

 

· Dzesēšanas šķidruma sūknis
· Dzesēšanas plāksne
· Siltummainis
· Radiators
· Dzesēšanas šķidruma rezervuārs
· Temperatūras sensors
· Plūsmas sensors
· Spiediena uzraudzības sistēma

 

Pamatdarbības procesu var apkopot šādi:

 

Strāvas modulis → Dzesēšanas plāksne → Dzesēšanas šķidrums → Siltummainis → Radiators → Siltuma izkliede

 

Lielākas -jaudas uzlādes sistēmās šķidruma dzesēšanas tehnoloģiju var izmantot ne tikai strāvas moduļiem korpusa iekšpusē, bet arī lielas-strāvas uzlādes kabeļiem un savienotājiem.

 

Piemēram, publiski pieejamie nozares dati rāda sadalītas uzlādes sistēmas{0}}ar 600 kW strāvas skapi, kas savienots pārī ar 500 A šķidrumu{3}}dzesējamiem uzlādes kabeļiem-, kas ir izstrādāti, lai atbalstītu vairāku transportlīdzekļu vienlaicīgu uzlādi, vienlaikus dinamiski sadalot jaudu, pamatojoties uz transportlīdzekļa reāllaika{5}}pieprasījumu.

 

 

1. Labāk piemērots liela jaudas blīvuma konstrukcijām

Tā kā līdzstrāvas uzlādes jauda turpina pieaugt, uzlādes skapjiem ir jāinstalē lielākas vai lielākas{0}}jaudas jaudas elektronikas moduļi.

Ja vienkārši pievienotu vairāk ventilatoru un palielinātu gaisa plūsmu, tādas problēmas kā iekšējā gaisa plūsmas ceļa dizains, siltuma izlietnes izmēri, trokšņa līmenis un skapja telpas ierobežojumi kļūtu par nozīmīgiem izaicinājumiem.

 

Turpretim šķidruma dzesēšanas sistēmās tiek izmantotas dzesēšanas plāksnes un cirkulācijas cilpas, lai iegūtu siltumu tieši no siltumu ģenerējošo komponentu tuvumā, tādējādi nodrošinot lielāku dizaina elastību liela jaudas blīvuma iekārtām.

 

2. Atvieglo augstas-strāvas uzlādi

Uzlādes jaudu var vienkārši izteikt šādi:

 

P = U × I

 

Citiem vārdiem sakot, konkrētam spriegumam, palielinot uzlādes jaudu, ir nepieciešama lielāka strāva.

Tomēr, palielinoties strāvai, siltuma veidošanās vadītājos, kabeļos un savienotājos kļūst izteiktāka.

 

 

Šķidruma dzesēšanas risinājumiem jābūt prioritāriem projektiem ar šādām īpašībām:

 

1. Highway īpaši-ātrās uzlādes stacijas

Automaģistrāļu apkalpošanas zonās parasti ir nepieciešams īss transportlīdzekļa aiztures laiks, radot lielu pieprasījumu pēc ātras enerģijas papildināšanas iespējām.

Ja vienlaikus uzlādējas vairāki transportlīdzekļi, uzlādes iekārtas var ilgstoši darboties ar lielu slodzi, izvirzot lielākas prasības siltuma pārvaldības sistēmām.

 

2. Komerciālo transportlīdzekļu un loģistikas parki

Loģistikas transportlīdzekļi parasti darbojas pēc noteiktiem grafikiem ar īpašiem uzlādes logiem.

Autoparkiem, kuriem nepieciešams ātrs izpildes laiks, lielas-jaudas līdzstrāvas uzlāde var palīdzēt samazināt laiku, ko transportlīdzekļi pavada uzlādes stacijās.

ASV Enerģētikas departaments ir arī atzīmējis, ka līdzstrāvas ātrā uzlāde ir piemērota noteiktiem autoparka lietojumiem, kur transportlīdzekļiem ir jāuzlādē īsas apstāšanās laikā.

 

3. Autobusi un lieljaudas-elektriskie transportlīdzekļi

Autobusiem, kravas automašīnām, ostas transportlīdzekļiem un citiem komerciāliem elektriskiem transportlīdzekļiem parasti ir liela akumulatora ietilpība; līdz ar to uzlādes infrastruktūrai var būt nepieciešama lielāka jauda un spēja nepārtraukti darboties ilgāku laiku.

Izstrādājot augstas -jaudas uzlādes standartus un sistēmas-, piemēram, MCS-, šķidruma dzesēšanas tehnoloģijas nozīme lielas-strāvas uzlādes lietojumprogrammās ir kļuvusi arvien svarīgāka.

 

4. Augstas-uzlādes stacijas

Ja uzlādes stacijai ir nepieciešams nepārtraukti apkalpot lielu skaitu transportlīdzekļu visas dienas garumā, iekārtas faktiskā darbības slodze var būt daudz lielāka nekā parastā biroja vai dzīvojamās telpās.

 

 

Tā kā pieprasījums pēc jaunu enerģijas transportlīdzekļu uzlādes turpina pieaugt, lielas{0}}jaudas uzlādes sistēmas attīstās vairākos galvenajos virzienos.

 

1. Augstāks spēks

Uzlādes sistēmas pāriet no tradicionālajiem, zemākiem jaudas līmeņiem uz simtiem kilovatu vai pat megavatu (MW) diapazonu.

 

2. Augstāks jaudas blīvums

Vairāku jaudas moduļu konfigurēšana vienā un tajā pašā korpusā izvirza lielākas prasības siltuma pārvaldībai un konstrukcijas projektēšanai.

 

3. Modularitāte

Moduļu barošanas skapji ļauj konfigurēt dažāda skaita jaudas moduļus, pamatojoties uz projekta prasībām, vienlaikus atvieglojot apkopi un jaudas mērogojamību.

 

4. Intelligent Power Allocation

Nākotnes uzlādes stacijas ne vienmēr nodrošinās fiksētu jaudu katram transportlīdzeklim; tā vietā jauda tiks dinamiski piešķirta, pamatojoties uz tādiem faktoriem kā transportlīdzekļa uzlādes stāvoklis (SOC), reāllaika uzlādes{0}}prasības un citu uzlādes termināļu noslodze.

 

Pašlaik 600 kW{1}}klases sadalītās uzlādes sistēmās jau tiek izmantota dinamiska jaudas sadale, kas ļauj vairākiem transportlīdzekļiem koplietot centralizētu strāvas skapi.

 

5. Šķidruma dzesēšanas tehnoloģijas paplašināts pielietojums

Pateicoties nepieciešamībai pēc lielākas jaudas un strāvas, šķidruma dzesēšanas tehnoloģija paplašināsies ne tikai barošanas skapjos, bet arvien vairāk tiks izmantota tādos komponentos kā uzlādes pistoles, kabeļi un savienotāji.