近年來,我國新能源汽車生產(chǎn)銷售快速增長,中央、地方各項扶持政策的協(xié)同效果得以充分發(fā)展。根據(jù)國家發(fā)展改革委等四部門于2015年11月17日發(fā)布的《電動汽車充電基礎(chǔ)設(shè)施發(fā)展指南(2015-2020年)》提出,到2020年,新增集中式充換電站超過1.2萬座,分散式充電樁超過480萬個,以滿足全國500萬輛電動汽車充電需求。充電設(shè)施建設(shè)投資規(guī)模達(dá)1240億元,市場將迎來巨大發(fā)展機(jī)遇。

相比于其他電源,充電樁的系統(tǒng)散熱量要大的多,對系統(tǒng)熱設(shè)計要求極為嚴(yán)格。直流充電樁的功率范圍在30KW、60KW和120KW,效率普遍在95%左右,那么其中5%就轉(zhuǎn)化為熱損耗,其熱損耗將是1.5KW、3KW和6KW。對于戶外設(shè)備,這些熱量必然要排出設(shè)備之外,否則將會加速設(shè)備的老化,同時需要做好防水防塵的處理,以防出現(xiàn)電子設(shè)備短路和信號紊亂的情況。
目前常用的制冷模式有四種:自然冷卻(主要靠散熱片)、強(qiáng)制風(fēng)冷、水冷卻、空調(diào)。由于受到體積、成本、可靠性等因素的影響,目前大部分公司都是采用強(qiáng)制風(fēng)冷的方式進(jìn)行處理。那么,這勢必會帶來塵埃、腐蝕性氣體、濕氣等干擾。充電樁散熱分為模塊散熱和機(jī)箱整體散熱兩部分,因為充電模塊是內(nèi)置在里面,所以防護(hù)措施主要體現(xiàn)在機(jī)箱設(shè)計上面。最簡單經(jīng)濟(jì)的一種設(shè)計是在箱體的進(jìn)出風(fēng)口做成百葉窗式,然后在出風(fēng)口加上風(fēng)扇,把模塊風(fēng)扇排出的熱量抽走,如下圖所示:

這種方法能起到一定的防護(hù)作用,時間久了還是難免會有灰塵和濕氣進(jìn)入。如果想要更好的防護(hù)效果,可以采用封閉式冷熱隔離風(fēng)道,對內(nèi)部進(jìn)行冷熱隔離(如下圖所示):中隔板使冷熱流體完全分開,通過導(dǎo)熱載體以及頂部風(fēng)機(jī)高效降溫,兩端的進(jìn)出風(fēng)口選用百葉窗過濾網(wǎng)組,有效防水防塵。

導(dǎo)熱載體工作原理:導(dǎo)熱載體由管殼、吸液芯、端蓋和翅片組成,將管內(nèi)抽成1.3×(10-1~10-4)Pa的負(fù)壓后充以適量的工作液體,使緊貼管內(nèi)壁的吸液芯毛細(xì)多孔材料中充滿液體后加以密封。管的一端為蒸發(fā)段(受熱段),另一端為冷凝段(冷卻段),根據(jù)應(yīng)用需要在兩段中間可布置絕熱段。當(dāng)熱管的一端受熱時毛紉芯中的液體蒸發(fā)汽化,蒸汽在微小的壓差下流向另一端放出熱量凝結(jié)成液體,液體再沿多孔材料靠毛細(xì)力的作用流回蒸發(fā)段。如此循環(huán),熱量由管的一端傳至另—端。并有頂部風(fēng)機(jī)帶走熱量。
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