Analyse d’optimisation du système de dissipation de chaleur sur pieux de recharge en courant continu pour véhicules électriques
Pour résoudre le problème de dissipation thermique du tas de recharge dans les nouvelles conditions de demande telles que l’augmentation de la puissance de sortie, la structure interne complexe et l’environnement de travail extérieur difficile, il est nécessaire d’analyser les caractéristiques thermiques des pieux de recharge. Cet article prend comme objet de recherche un tas de charge DC de 150 kW et établit son modèle thermique. La méthode du volume fini est utilisée pour analyser le champ d’écoulement et le champ de température dans le tas de charge refroidi par air forcé, et le schéma de ventilation et de refroidissement du système est optimisé pour comparer et analyser l’effet de refroidissement du tas de charge sous la ventilation réelle et le schéma de ventilation amélioré, et les effets de facteurs tels que le volume d’air du ventilateur et la puissance de sortie du pile sur le champ de température du pile sont étudiés plus en détail. Les résultats montrent que le schéma d’optimisation de la ventilation amélioré est plus propice à la réduction de la résistance au vent et à l’accélération de la dissipation thermique du système, ce qui fournit une orientation théorique pour le développement de produits de pieux de recharge en courant continu.
On estime que la fiabilité des composants sera réduite de moitié à chaque augmentation de 10°C de la température ambiante [2-6], et la défaillance des composants affectera la charge fiable de l’ensemble du tas de charge. Par conséquent, une conception efficace de la dissipation de la chaleur est une partie importante de la conception structurelle des équipements de charge à pieux, et c’est aussi l’un des facteurs essentiels pour assurer un fonctionnement stable de l’équipement.
Actuellement, la dynamique des fluides computationnelle (CFD) est devenue un moyen important d’analyser les problèmes de simulation thermique, et l’analyse numérique de la simulation CFD peut fournir une compréhension intuitive de la distribution des vitesses, des températures et de la pression à n’importe quel endroit du modèle de simulation à l’avance.
La pile de charge DC de 150 kW est composée d’un module d’alimentation, d’un bus DC, d’un système de détection d’isolation AC/DC, d’une alimentation auxiliaire, d’un interrupteur d’admission et de la coque, etc. Le logiciel de modélisation est utilisé pour établir un modèle tridimensionnel du tas de charge, qui a les dimensions externes de 1880 mm×786 mm×695 mm, et la structure est illustrée dans Figu
Cette pile de charge DC adopte le module de puissance EVR700-15000, et le module lui-même possède 4 ventilateurs soufflant de l’avant vers l’arrière du module, de sorte que le pile de charge adopte le refroidissement à air forcé en installant un ventilateur extracteur à l’arrière du corps du pieux. Parmi de nombreuses méthodes de refroidissement, la capacité de refroidissement du refroidissement par air par convection forcée est bien meilleure que celle du refroidissement naturel par air par convection, et elle est plus simple et plus facile à réaliser que le refroidissement par eau et le refroidissement à l’huile, avec une fiabilité accrue, et constitue la principale méthode de refroidissement pour les dispositifs d’armoire extérieurs couramment utilisés. La principale méthode de dissipation de la chaleur pour les dispositifs d’armoire d’extérieur couramment utilisés.
Modèle d’analyse de simulation CFD du tas de charge
Le module de puissance se compose d’entrées et sorties d’air avant et arrière, de plaques supérieures et inférieures plaquées aluminium-zinc, ainsi que de dissipateurs thermiques internes, etc. Les 10 modules de puissance sont disposés de bas en haut, le bus DC, la partie de détection AC et DC ainsi que l’alimentation auxiliaire sont installés au milieu du 8e module et du 9e module d’alimentation, et les contacteurs AC et les interrupteurs d’entrée sont installés en bas du module d’alimentation. Le modèle des volumes finis est montré à la Figure 2. Le modèle tridimensionnel est efficacement simplifié en omettant les pièces avec peu de changement d’échange thermique et de flux d’air. La ventilation effective du pile de recharge suit le chemin de ventilation en installant des ventilateurs à l’arrière et au sommet du corps du pieux pour extraire l’air, et l’air extérieur entre dans le module par les deux orifices d’admission du corps du pieux et les trous d’entrée d’air en haut et en bas du corps du pieux, puis passe par les conduits du module pour évacuer la chaleur par la sortie latérale arrière.
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