【第二届中国新能源汽车高峰论坛】陈冀生:户外型全封闭式直流充电桩概述
2015-12-23 15:18:14 零排放汽车网-专注新能源汽车,混合动力汽车,电动汽车,节能汽车等新闻资讯 网友评论 0 条
12月16—17日,由深圳市发改委指导,与深圳市新能源汽车产业协会主办的“2015第二届中国(深圳)新能源汽车高峰论坛暨总工技术交流会”在深圳隆重召开。来自深圳政府单位、公交公司、新能源整车企业、相关零部件企业、物流企业、投资公司和新闻媒体以及社会各界人士共600余人参加了会议。本届峰会通过主论坛和分论坛,以及互动沙龙与圆桌会议的形式,探讨“整车安全技术路线、物流车技术与创新模式、关键零部件安全与测试、动力电池安全技术”,重点突出电动汽车及其关键零部件的最新技术发展方向及安全问题。先控捷联电气股份有限公司总经理陈冀生针对“户外型全封闭式直流充电桩”这一主题发表演讲。
以下是陈冀生总经理的演讲内容:
一、关于先控电气
(一)基本情况
(二)完善的产线
二、户外环境对设备可靠性的影响
(一)户外环境设备运行所面对的挑战
1、温度湿度:温度过高可能会使电子设备过快老化
2.防水:液体浸入可能会使电子设备短路
3.腐蚀性气体:腐蚀性气体可能会使电路板损坏
4.尘埃:灰尘可能会使电子设备信号紊乱
(二)户外环境防范不到位的严重后果
1. 过温导致设备快速老化,增加用户维护陈本
2. 水浸导致设备功率管短路炸机
3. 电路板被腐蚀导致设备炸机损坏
4. 灰尘导致设备故障关机
(三)难点
为了解决上述几点挑战,唯一的办法是把设备与外界隔离。但设备损耗又会产生的热量,那么更重要的问题摆在我们面前了,那就是如何散热。
三、目前的处理措施
(一)主流的降温防护方式
1.自然冷却方式:
2.水冷却方式:
3.强制风冷方式:
4.内部空调换热方式:
(二)结论
1、直流充电桩的功率范围在30KW、60KW和120KW,效率普遍在95%左右,那么其中5%就转化为热损耗,其热损耗将是1.5KW、3KW和6KW。对于户外设备,这些热量必然要排出设备之外,否则将会加速设备的老化。
2、由于受到体积、成本、可靠性等因素的影响,大部分公司都是采用强制风冷的方式进行处理。那么,这势必会带来尘埃、腐蚀性气体、湿气等干扰。
3、既要降温又要密封性,同时还要保证低廉的成本。看似这是一个矛盾的问题,但并不是没有办法解决。
四、采用封闭式方案解决
(一)封闭式冷热隔离风道
(二)导热载体工作原理
导热载体由管壳、吸液芯、端盖和翅片组成,将管内抽成1.3×(10-1~10-4)Pa的负压后充以适量的工作液体,使紧贴管内壁的吸液芯毛细多孔材料中充满液体后加以密封。管的一端为蒸发段(受热段),另一端为冷凝段(冷却段),根据应用需要在两段中间可布置绝热段。当热管的一端受热时毛纫芯中的液体蒸发汽化,蒸汽在微小的压差下流向另一端放出热量凝结成液体,液体再沿多孔材料靠毛细力的作用流回蒸发段。如此循环,热量由管的一端传至另—端。并有顶部风机带走热量。
(三)导热载体
特点:
1.很高的导热性:通过相变传热,热阻很小,其导热系数为10000W/MK,是银的20倍。
2.优良的等温性:以铜管作为相变材料的载体,其管腔内的蒸汽是处于饱和状态, 饱和蒸汽从蒸发段流向冷凝段所产生的压降很小,因而导热载体具有优良的等温性。
3.热流密度可变性:热管可以独立改变蒸发段或冷凝段的加热面积,即以较小的加热面积输入热量,而以较大的冷却面积输出热量。可使户外设备更好的控制体积。
4.具有热二极与热开关性能:可做成热二极管或热开关。所谓热二极管就是只允许热流向一个方向流动,而不允许向相反的方向流动;热开关则是当热源温度高于某一温度时,热管开始工作,当热源温度低于这一温度时,热管就不传热。
5.恒温特性(温度可控):普通铜管的各部份热阻基本上不随加热量的变化而变,但加入相变材料可使冷凝段的热阻随加热量的增加而降低、随加热量的减少而增加,这样可使热管在加热量大幅度变化的情况下,蒸汽温度变化极小,实现恒温控制,使电子设备工作在恒温的环境中。
(四)利用相变材料为介质的设备散热特点
1.内部冷热隔离:中隔板使冷热流体完全分开
2.设备对外隔离:完全防止外界物体侵入
3.制冷效率高:相变材料的热阻小,其导热率可达银20倍
4.结构简单:单体结构,便于维护,安全可靠
5.价格低廉:空调的制冷效率,散热器的价格
6.使用寿命长:相变材质稳定性高,使用周期可达20年以上
五、户外直流充电桩规格
(一)快速直流充电桩系列产品展示
(二)系统功能特点:
1.丰富的主被动安全保护:具有完善的故障保护和报警功能,包括过压、欠压、过流、过温、缺相、输出短路、漏电保护等功能
2.模块化结构:提高系统的可用性、可靠性和可维护性
3.高功率密度:厚度仅为350mm,减少占地面积
4.适应性强:输入电压范围宽260V~530V,输入具有防雷设计,能够在-20℃~50℃满载使用
5.DSP数字化控制技术:从输入到输出纯数字化控制;采用交错串联谐振软开关技术使功率器件承受应力降低,提高系统可靠度
6.绿色、节能:输入谐波小于3%、输入功率因数高达0.99,效率可达到95%以上
7.宽泛的输出电压调节能力:输出电压范围200~500VDC/300~750VDC可调,满足不同类型蓄电池组端电压的充电要求
8.低直流纹波:低于1.8V的直流纹波对电池没有任何影响
9.标准CAN通信:轻松与外部设备连接进行数据交换
(三)直流充电功率模块
充电功率模块满足的标准:DL/T 781-2001 电力用高频开关整流模块
直流充电模块原理图
电路采用双级变换式电路拓扑,前级采用三相有源功率因数校正转换器,后级DC-DC变换器采用先进的串联谐振软开关技术
六、直流充电功率模块技术参数
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