Phân tích tối ưu hóa hệ thống tản nhiệt cọc sạc DC cho xe điện


Để giải quyết vấn đề tản nhiệt của cọc sạc trong điều kiện nhu cầu mới như tăng công suất đầu ra, cấu trúc bên trong phức tạp và môi trường làm việc ngoài trời khắc nghiệt, cần phân tích các đặc tính nhiệt của cọc sạc. Bài báo này lấy cọc sạc DC 150kW làm đối tượng nghiên cứu và thiết lập mô hình đặc tính nhiệt của nó. Phương pháp thể tích hữu hạn được sử dụng để phân tích trường dòng chảy và trường nhiệt độ trong cọc sạc làm mát bằng không khí cưỡng bức, đồng thời sơ đồ thông gió và làm mát hệ thống được tối ưu hóa để so sánh và phân tích hiệu quả làm mát của cọc sạc dưới hệ thống thông gió thực tế và sơ đồ thông gió được cải thiện, đồng thời ảnh hưởng của các yếu tố như thể tích không khí quạt cọc và công suất đầu ra trên trường nhiệt độ của cọc sạc được nghiên cứu thêm. Kết quả cho thấy sơ đồ tối ưu hóa thông gió được cải thiện có lợi hơn cho việc giảm sức cản của gió và tăng tốc tản nhiệt hệ thống, cung cấp hướng dẫn lý thuyết cho việc phát triển sản phẩm cọc sạc DC.

Người ta ước tính rằng độ tin cậy của các thành phần sẽ giảm một nửa cho mỗi lần tăng nhiệt độ môi trường xung quanh 10 ° C [2-6] và sự cố của các thành phần sẽ ảnh hưởng đến việc sạc đáng tin cậy của toàn bộ cọc sạc. Do đó, thiết kế tản nhiệt hiệu quả là một phần quan trọng trong thiết kế kết cấu của thiết bị cọc sạc, và nó cũng là một trong những yếu tố quan trọng để đảm bảo thiết bị hoạt động ổn định.
Hiện tại, Động lực học chất lỏng tính toán (CFD) đã trở thành một phương tiện quan trọng để phân tích các vấn đề mô phỏng nhiệt và phân tích số của mô phỏng CFD có thể cung cấp sự hiểu biết trực quan về phân bố vận tốc, phân phối nhiệt độ và phân phối áp suất tại bất kỳ vị trí nào trong mô hình mô phỏng trước.

Cọc sạc DC 150kW bao gồm mô-đun nguồn, bus DC, hệ thống phát hiện cách điện AC / DC, nguồn điện phụ, công tắc đầu vào và vỏ, v.v. Phần mềm mô hình hóa được sử dụng để thiết lập mô hình ba chiều của cọc sạc, có kích thước bên ngoài là 1880mm × 786mm × 695mm và cấu trúc được thể hiện trong Figu
Internal structure of charging pile leipole axial fans
Cọc sạc DC này sử dụng mô-đun nguồn EVR700-15000 và bản thân mô-đun có 4 quạt thổi từ mặt trước ra mặt sau của mô-đun, vì vậy cọc sạc sử dụng làm mát không khí cưỡng bức bằng cách lắp đặt quạt hút ở mặt sau của thân cọc. Trong số nhiều phương pháp làm mát, khả năng làm mát của làm mát không khí đối lưu cưỡng bức tốt hơn nhiều so với làm mát không khí đối lưu tự nhiên, và nó đơn giản và dễ nhận ra hơn so với làm mát bằng nước và làm mát bằng dầu, với độ tin cậy cao hơn, và nó là phương pháp làm mát chính cho các thiết bị tủ ngoài trời thường được sử dụng. Phương pháp tản nhiệt chính cho các thiết bị tủ ngoài trời thường được sử dụng.

Mô hình phân tích mô phỏng CFD của cọc sạc

Mô-đun nguồn bao gồm các cửa hút gió và đầu ra phía trước và phía sau, các tấm mạ nhôm-kẽm trên và dưới, và tản nhiệt bên trong, v.v. 10 mô-đun nguồn được sắp xếp theo thứ tự từ dưới lên trên, bus DC, bộ phận phát hiện AC và DC và nguồn điện phụ được lắp đặt ở giữa mô-đun thứ 8 và mô-đun nguồn thứ 9, và công tắc tơ AC và công tắc đầu vào được lắp đặt ở dưới cùng của mô-đun nguồn. Mô hình thể tích hữu hạn được thể hiện trong Hình 2. Mô hình ba chiều được đơn giản hóa hiệu quả bằng cách bỏ qua các bộ phận có ít thay đổi trong trao đổi nhiệt và luồng không khí. Hệ thống thông gió thực tế của cọc sạc thông qua đường thông gió lắp đặt quạt ở mặt sau và đỉnh của thân cọc để hút không khí, và không khí bên ngoài đi vào mô-đun từ hai cổng hút khí của thân cọc và các lỗ hút gió ở trên cùng và dưới cùng của thân cọc, và sau đó đi qua các ống dẫn trong mô-đun để xả nhiệt bằng cửa xả phía sau.
CFD simulation analysis model of charging pile
Chúng tôi hoan nghênh tất cả các nhà sản xuất cọc sạc lớn mua quạt hướng trục của chúng tôi và cung cấp một bộ giải pháp đầy đủ!