Analisi di ottimizzazione del sistema di dissipazione del calore a pile di ricarica DC per veicoli elettrici
Per risolvere il problema della dissipazione del calore del pale di carico nelle nuove condizioni di domanda, come l'aumento della potenza di uscita, la complessa struttura interna e l'ambiente di lavoro esterno ostile, è necessario analizzare le caratteristiche termiche del palo di carica. Questo articolo prende come oggetto di ricerca un pilo di carica DC da 150kW e ne stabilisce il modello di caratteristica termica. Il metodo a volume finito viene utilizzato per analizzare il campo di flusso e il campo di temperatura nel palo di ricarica raffreddato ad aria forzata, e lo schema di ventilazione e raffreddamento del sistema è ottimizzato per confrontare e analizzare l'effetto di raffreddamento del palo di carica sotto la ventilazione effettiva e lo schema di ventilazione migliorato, e gli effetti di fattori come il volume d'aria del ventilatore del palo e la potenza di uscita sul campo di temperatura del palo di caricamento sono ulteriormente studiati. I risultati mostrano che lo schema migliorato di ottimizzazione della ventilazione è più favorevole a ridurre la resistenza al vento e ad accelerare la dissipazione del calore del sistema, fornendo una guida teorica per lo sviluppo di prodotti di caricamento DC.
Si stima che l'affidabilità dei componenti sarà dimezzata per ogni aumento di 10°C della temperatura ambiente [2-6], e il guasto dei componenti influenzerà la carica affidabile dell'intero pilo di ricarica. Pertanto, una progettazione efficiente della dissipazione del calore è una parte importante della progettazione strutturale delle apparecchiature a palo di ricarica, ed è anche uno dei fattori chiave per garantire il funzionamento stabile delle apparecchiature.
Attualmente, la Fluidodinamica Computazionale (CFD) è diventata un mezzo importante per analizzare problemi di simulazione termica, e l'analisi numerica della simulazione CFD può fornire una comprensione intuitiva della distribuzione delle velocità, della temperatura e della pressione in qualsiasi punto del modello di simulazione.
Il pilo di ricarica DC da 150kW è composto da modulo di alimentazione, bus DC, sistema di rilevamento dell'isolamento AC/DC, alimentazione ausiliaria, interruttore di ingresso e gusto, ecc. Il software di modellazione viene utilizzato per stabilire un modello tridimensionale del palo di carica, che ha le dimensioni esterne di 1880 mm×786 mm×695 mm, e la struttura è mostrata in Figu
Questo pilo di ricarica DC adotta il modulo di potenza EVR700-15000, e il modulo stesso ha 4 ventole che soffiano dal lato anteriore verso il retro, quindi il pilo di carica adotta il raffreddamento ad aria forzata installando una ventola estrattrice sul lato posteriore del corpo del palo. Tra i molti metodi di raffreddamento, la capacità di raffreddamento dell'aria a convezione forzata è molto migliore rispetto al raffreddamento ad aria a convezione naturale, ed è più semplice e facile da realizzare rispetto al raffreddamento ad acqua e a olio, con maggiore affidabilità, ed è il principale metodo di raffreddamento per dispositivi da armadio esterno comunemente usati. Il principale metodo di dissipazione del calore per i mobili da esterno comunemente usati.
Modello di analisi di simulazione CFD del palo di caricamento
Il modulo di alimentazione è composto da prese e uscite d'aria anteriori e posteriori, piastre superiori e inferiori placcate in alluminio-zinco, dissipatori di calore interni, ecc. I 10 moduli di potenza sono disposti in ordine dal basso verso l'alto, il bus DC, la parte rilevante AC e DC e l'alimentatore ausiliario sono installati al centro dell'8° modulo e del 9° modulo di potenza, mentre i contattori AC e gli interruttori di ingresso sono installati nella parte inferiore del modulo di potenza. Il modello dei volumi finiti è mostrato nella Figura 2. Il modello tridimensionale è efficacemente semplificato omettendo le parti con pochi cambiamenti nello scambio di calore e nel flusso d'aria. La ventilazione effettiva del palo di ricarica adotta il percorso di ventilazione installando le ventole sul retro e sulla parte superiore del corpo del palista per estrarre l'aria, e l'aria esterna entra nel modulo dalle due prese di ingresso del corpo del pali e dai fori di ingresso dell'aria sulla parte superiore e inferiore del corpo del palo, e poi passa attraverso i condotti nel modulo per scaricare il calore dalla presa laterale posteriore.
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