從充電樁散熱技術現狀分析充電樁散熱解決方案

      近幾年，在國家各項政策的大力扶持下，新能源汽車生產、銷售都得到了迅猛發展。而以此同時，我國的充電樁配套設施卻處于嚴重嚴缺性狀態。根據國家發展改革委等四部門于2015年11月17日發布的《電動汽車充電基礎設施發展指南（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。尤其是居民區，力爭做到充電樁一表一車。
      人們希望充電樁建設的越來越多，充電的速度能夠越來越快，這不僅是對電池與線纜的要求，同樣對于充電樁的散熱系統也有著極高的要求。因為充電速度越快，電子元件產生的熱量就越多，越容易發生危險，因此，成熟的充電樁散熱方案就顯得極為關鍵。今天，GLPOLY小編就從充電樁散熱技術現狀分析充電樁散熱解決方案，讓您更好的了解充電樁散熱解決方案的核心是什么？如何解決充電樁散熱問題？
充電樁散熱方案設計的重要性
      建設充電設施的目的是讓待充電車輛在較短時間內補充50-60%以上的電能，在實際應用中一般電動汽車使用直流快充，可在1~2H內充滿，而我們家中所使用的交流電只能使用慢充模式需要6-8h才能充滿。新能源汽車能否推廣的一個重要因素就是使用過程的便利性，因此對于電動汽車充電需求來說當然是越快越好，但是隨著充電速度加快，電流和電壓也會直線增高，這就導致了充電樁電感模塊功率增大。電感模塊、電源模塊等元件熱量快速且大量地產生。
充電樁充電過程中產生的熱量有多大?
      為了直觀的給大家了解充電樁在正常工作時產生的熱值，我們以功率為60KW充電樁和通信電源柜做對比：
      目前行業主流模塊效率標稱95%，以60KW系統為例，僅模塊散熱量就達到60*0.05*1000=3000W，這意味著充電樁在充電過程中，產生的熱量是同等體積條件下通信戶外機柜散出熱量的3倍。
      由此可以看出充電樁在充電過程中產生熱量之大，若不及時散出，會造成極大地安全事故，因此，散熱問題是充電樁系統推廣建設必須解決的難題之一!!!
充電樁散熱技術現狀
首先我們介紹一下溫升要求：
      充放電裝置在額定負載下長期連續運行，內部各發熱元器件及各部位的溫升不超過表中的規定（表）。
      目前充電樁常規采用的散熱方式多為散熱風扇。
      優點：成本低，安裝簡便，能耗較少;
      缺點：戶外灰塵易進入柜內污染精密元器件；若發熱體散熱不強，熱量易積聚在發熱體內，即使外界散熱力度再大，效果都有限；不利于輕型集成設計。并且箱體的進出風口會帶來塵埃、腐蝕性氣體、濕氣等干擾。
      為了在使用散熱風扇解決上述的缺點，獲得更好的防護效果，目前有公司推出采用封閉式冷熱隔離風道技術，并已應用到實際的充電樁中。具體方案原理是對內部進行冷熱隔離（如下圖所示）：中隔板使冷熱流體完全分開，通過導熱載體以及頂部風機高效降溫，兩端的進出風口選用百葉窗過濾網組，有效防水防塵。
      導熱載體工作原理：導熱載體由管殼、吸液芯、端蓋和翅片組成，將管內抽成1.3×（10-1～10-4）Pa的負壓后充以適量的工作液體，使緊貼管內壁的吸液芯毛細多孔材料中充滿液體后加以密封。管的一端為蒸發段（受熱段），另一端為冷凝段（冷卻段），根據應用需要在兩段中間可布置絕熱段。當熱管的一端受熱時毛紉芯中的液體蒸發汽化，蒸汽在微小的壓差下流向另一端放出熱量凝結成液體，液體再沿多孔材料靠毛細力的作用流回蒸發段。如此循環，熱量由管的一端傳至另—端。并有頂部風機帶走熱量。
其他散熱材料綜合應用
充電樁導熱硅膠片的應用：
      導熱硅膠片可將電感模塊內發熱部件快速傳導至電源鋁制外殼，從而降低電感模塊內的溫度；同時，利用充電樁導熱硅膠片高彈性的特點起到防震減震的作用。
核心芯片導熱硅脂的應用：
      縱觀任何電子設備芯片無疑是最大發熱量部件，而芯片與散熱器兩者的縫隙存在熱阻，影響芯片散發出的熱量的傳導。由于導熱硅脂是膠狀物，能很好地填滿這些縫隙，加之其良好的導熱性和絕緣性，增大了散熱面。因此成為了充電樁各部件芯片導熱材料的最佳選擇。
灌封膠在充電樁上的應用：
      許多充電樁需要建設在戶外使用，防水等級要求極高。在改建或裝配的充電樁用時，使用高效的阻燃導熱性灌封硅膠。其防水，防塵，耐高低溫等諸多特性可以保護電源模塊及其他電子元器件的灌封保護。，更為重要是提升了其安全性和使用壽命。

導熱阻燃塑料的具體應用：