随着人们环保意识的提高和政策的引导,新能源汽车成为了人们的首要选择。而充电桩作为电动汽车的基础设施正在被全世界迅速推广,德国、美国、日本等国家相继开展了建设电动汽车充电桩的计划。自2015年起,中国发布了《关于加快电动汽车充电基础设施建设的指导意见》。意见指出:截止2020年全国将建成500万辆电动汽车充电基础设施。电动汽车研究日益成熟,纯电动汽车在出租车和私家车中快速普及,汽车对应急充电的需求呈现持续增长的趋势。因此选择大功率直流充电桩对汽车进行充电便可满足临时、紧急、长途旅行的充电需求,缩短充电时间和减少车主等待的时间。大功率直流充电未来将具有很强的盈利能力。为此,研究设计直流充电桩的热管理,是未来新能源领域发展的基石。 二、充电桩快充散热痛点 建设充电设施的目的是让待充电车辆在较短时间内补充50-60%以上的电能,所以在实际应用中电动汽车一般使用直流快充,可在1~2H内充满,而我们家中所使用的交流电只能使用慢充模式需要6-8h才能充满。新能源汽车能否推广的一个重要因素就是使用过程的便利性,因此对于电动汽车充电需求来说当然是越快越好,但是随着充电速度加快,电流和电压也会直线增高,这就导致了充电桩电感模块功率增大。电感模块、电源模块等元件热量快速且大量地产生。由此可以看出充电桩在充电过程中产生热量之大,若不及时散出,会造成极大地安全事故,因此,散热问题是直流充电桩系统推广建设必须解决的难题之一! 三、充电桩散热模式 传统的风冷的散热效率已逐渐解决不了直流电充电桩的散热痛点,在高电压、大电流下,桩体内部功率器件会产生大量热量,引起桩内温度急剧升高。如果没有快速降温的话,设备温度过高会导致器件功能降低甚至失效,同时可能引起易燃物着火。另外风冷模式对外交换空气,如果空气灰尘和污染物积累过多,会导致电气间隙降低,引起电气击穿,打火等风险。 而液冷散热模式具有很多优势,其中最突出的优势是其加快充电速度、散热快、安全性高、充电噪音小以及防护等级更高。液冷散热模式采用双循环散热的架构,内部液冷模块靠水泵驱动冷却液循环散热,外部则是靠低转速大风量风扇或是空调来将散热器上热量散走,噪声较小,可以使充电桩行业带来更加高效、安全、可靠的充电体验。 所以液冷模式逐渐成为“快充”充电桩冷却方案的主流模式。 对于液冷散热系统,其冷却介质的选择也非常重要,普通的充电桩冷却液仅有“防冻”和“冷却”的作用,好的冷却液对冷却系统各部件也有一定的防腐蚀、除锈等保护作用。目前,市面上绝大部分充电桩冷却液没有自己的核心技术,这种冷却液易腐蚀、堵塞液冷板,损害水泵导致故障发生,具有很大的危害。 液冷充电桩的技术特点 低电导率保持性:低电导率冷却液的电导率远低于传统的水和常规冷却液,能够有效降低故障概率,保障充电桩设备的安全性能。 优异的传热性能:能够快速将充电桩中的热量传递至外界,从而有效降低充电桩的温度。 优异的抗氧化酸化性能:能够有效延长使用寿命。 优异的防冻防锈性能好:对不锈钢、铜、碳钢等金属具有优异的耐腐蚀性能, 优异的非金属材料兼容性:使用周期长及安全环保,使得其成为充电桩冷却液中的佼佼者。
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