Optimierungsanalyse des Wärmeableitungssystems für Gleichstrom-Ladepfahl für Elektrofahrzeuge
Um das Problem der Wärmeableitung des Ladepfeils unter neuen Bedarfsbedingungen wie erhöhter Ausgangsleistung, komplexer Innenstruktur und rauer Außenarbeitsumgebung zu lösen, ist es notwendig, die thermischen Eigenschaften des Ladepfeils zu analysieren. Dieses Papier nimmt einen 150-kW-Gleichstrom-Ladestapel als Forschungsobjekt und etabliert sein thermisches charakteristisches Modell. Die Finite-Volume-Methode wird verwendet, um das Strömungsfeld und das Temperaturfeld im luftgekühlten Ladepfähl zu analysieren, und das Systembelüftungs- und Kühlschema ist optimiert, um die Kühlwirkung des Ladepfahals unter der tatsächlichen Belüftung und das verbesserte Belüftungsschema zu vergleichen und zu analysieren; die Auswirkungen von Faktoren wie dem Luftvolumen und der Ausgangsleistung des Pfahlventilators auf das Temperaturfeld des Ladepfähls werden weiter untersucht. Die Ergebnisse zeigen, dass das verbesserte Belüftungsoptimierungsschema besser dazu beiträgt, den Luftwiderstand zu verringern und die Wärmeableitung des Systems zu beschleunigen, was theoretische Orientierung für die Entwicklung von Gleichstrom-Ladepfählprodukten liefert.
Es wird geschätzt, dass sich die Zuverlässigkeit der Bauteile bei jedem Anstieg der Umgebungstemperatur um 10°C halbiert [2–6], und der Ausfall der Komponenten das zuverlässige Laden des gesamten Ladepfahlens beeinflusst. Daher ist das effiziente Wärmeableitungsdesign ein wichtiger Bestandteil der strukturellen Gestaltung von Ladepfählanlagen und auch einer der entscheidenden Faktoren für den stabilen Betrieb der Ausrüstung.
Derzeit ist die Computational Fluid Dynamics (CFD) zu einem wichtigen Instrument zur Analyse thermischer Simulationsprobleme geworden, und die numerische Analyse der CFD-Simulation kann ein intuitives Verständnis der Geschwindigkeitsverteilung, Temperaturverteilung und Druckverteilung an jedem Ort im Simulationsmodell im Voraus ermöglichen.
Der 150-kW-Gleichstromladestapel besteht aus Leistungsmodul, Gleichstrombus, AC/DC-Isolationsdetektionssystem, Hilfsstromversorgung, Einlassschalter und -schale usw. Die Modellierungssoftware wird verwendet, um ein dreidimensionales Modell des Ladepfahlens zu erstellen, das die äußeren Abmessungen von 1880 mm×786 mm×695 mm hat, und die Struktur ist in Figu dargestellt
Dieser DC-Ladehaufen verwendet das EVR700-15000-Strommodul, und das Modul selbst verfügt über vier Lüfter, die von der vorderen zur Rückseite des Moduls blasen, sodass der Ladehaufen die Erpressluftkühlung durch die Installation eines Ausluftventilators auf der Rückseite des Pfahlkörpers übernimmt. Unter vielen Kühlmethoden ist die Kühlkapazität der Zwangskonvektionsluftkühlung deutlich besser als die natürliche Konvektionsluftkühlung, und sie ist einfacher und leichter zu realisieren als Wasser- und Ölkühlung, mit höherer Zuverlässigkeit und ist die Hauptkühlmethode für häufig verwendete Außenschränke. Die Hauptmethode zur Wärmeableitung für häufig verwendete Außenschrankgeräte.
CFD-Simulationsanalysemodell des Ladepfeilers
Das Leistungsmodul besteht aus vorderen und hinternen Lufteinlässen und -auslässen, oberen und unteren aluminium-zinkbeschichteten Platten sowie internen Kühlkörpern usw. Die 10 Leistungsmodule sind von unten nach oben angeordnet, der Gleichstrombus, das Wechselstrom- und Gleichstrommesserteil sowie die Hilfsstromversorgung sind in der Mitte des 8. und 9. Strommoduls installiert, und am unteren Ende des Leistungsmoduls sind Wechselstromkontaktoren und Einlassschalter installiert. Das Modell mit endlichem Volumen ist in Abbildung 2 dargestellt. Das dreidimensionale Modell wird effektiv vereinfacht, indem die Teile mit geringen Veränderungen im Wärmeaustausch und Luftstrom weggelassen werden. Die eigentliche Belüftung des Ladehaufens folgt dem Belüftungspfad, bei dem Ventilatoren auf der Rückseite und oben am Pfahlkörper installiert werden, um Luft abzusaugen, und die Außenluft gelangt durch die beiden Lufteinlassöffnungen des Pfahlkörpers sowie die Lufteinlasslöcher oben und unten des Pfahlkörpers in das Modul. und führt dann durch die Kanäle im Modul, um die Wärme über den hinteren Auslass abzuleiten.
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