उच्च -पावर डीसी चार्जिंग कैबिनेट के लिए लिक्विड कूलिंग बनाम एयर कूलिंग: आपको कौन सी तकनीक चुननी चाहिए?

जैसे-जैसे नई ऊर्जा वाहनों (एनईवी) की ड्राइविंग रेंज बढ़ती जा रही है और राजमार्ग सेवा क्षेत्रों, लॉजिस्टिक्स पार्क, बस डिपो और बड़े पैमाने पर चार्जिंग स्टेशनों पर तेजी से ऊर्जा पुनःपूर्ति की बढ़ती मांग के साथ-साथ उच्च-शक्ति डीसी चार्जिंग एनईवी चार्जिंग बुनियादी ढांचे के लिए एक प्रमुख विकास दिशा के रूप में उभर रही है।

 

मानक कम {{0} पावर चार्जिंग उपकरण की तुलना में, उच्च {{1} पावर डीसी चार्जिंग सिस्टम को कम समय में अधिक ऊर्जा स्थानांतरित करनी चाहिए; परिणामस्वरूप, चार्जिंग मॉड्यूल, पावर डिवाइस, बसबार, कनेक्टर और चार्जिंग केबल जैसे घटक उच्च तापीय भार के अधीन होते हैं।

इस पृष्ठभूमि में, थर्मल प्रबंधन तकनीक उच्च -पावर डीसी चार्जिंग कैबिनेट के डिजाइन में एक महत्वपूर्ण कारक बन गई है।

वर्तमान में, उच्च -पावर चार्जिंग उपकरण मुख्य रूप से दो थर्मल प्रबंधन विधियों का उपयोग करते हैं:

 

· हवा ठंडी करना
· तरल शीतलन

 

तो, वायु शीतलन और तरल शीतलन के बीच वास्तव में क्या अंतर हैं? डीसी फास्ट चार्जिंग में लिक्विड कूलिंग का महत्व क्यों बढ़ रहा है? और इन अलमारियाँ खरीदते समय किसी को सही चुनाव कैसे करना चाहिए?

 

 

उच्च-शक्ति वाले डीसी चार्जिंग कैबिनेट का मुख्य कार्य ग्रिड से एसी पावर को नई ऊर्जा वाहनों की ट्रैक्शन बैटरियों के लिए उपयुक्त डीसी पावर में परिवर्तित करना है।

 

बुनियादी ऊर्जा रूपांतरण प्रक्रिया को निम्नानुसार संक्षेपित किया जा सकता है:

 

एसी ग्रिड → पावर मॉड्यूल → डीसी आउटपुट → चार्जिंग डिस्पेंसर → ईवी बैटरी

 

इस प्रक्रिया के दौरान, पावर मॉड्यूल के भीतर के घटक जैसे सेमीकंडक्टर डिवाइस, इंडक्टर्स, कैपेसिटर, ट्रांसफार्मर और अन्य पावर इलेक्ट्रॉनिक्स गर्मी उत्पन्न करते हैं।

 

यद्यपि आधुनिक चार्जिंग मॉड्यूल उच्च रूपांतरण दक्षता का दावा करते हैं, सैकड़ों किलोवाट के स्तर पर चलने वाले चार्जिंग सिस्टम में, दक्षता हानि का एक छोटा सा प्रतिशत भी एक महत्वपूर्ण पूर्ण थर्मल लोड का परिणाम हो सकता है।

 

उदाहरण के लिए, जब एक उच्च - पावर चार्जिंग सिस्टम लगातार सैकड़ों किलोवाट बिजली वितरित करता है, तो आंतरिक नुकसान से उत्पन्न गर्मी लगातार नष्ट होनी चाहिए; अन्यथा, निम्नलिखित समस्याएँ उत्पन्न हो सकती हैं:

 

· बिजली घटकों का बढ़ता तापमान
· चार्जिंग दक्षता में कमी
· आउटपुट पावर सीमाएं
· घटक के जीवनकाल से समझौता
· सिस्टम सुरक्षा तंत्र का सक्रियण
· लंबे समय तक संचालन के दौरान स्थिरता में कमी

 

इसलिए, उच्च शक्ति वाले डीसी चार्जिंग कैबिनेट के लिए, शीतलन प्रणाली केवल एक सहायक घटक नहीं है बल्कि एक महत्वपूर्ण तत्व है जो उपकरण की निरंतर आउटपुट क्षमता निर्धारित करता है।

 

 

एक एयर{0}}कूल्ड डीसी चार्जिंग कैबिनेट उपकरण के अंदर उत्पन्न गर्मी को पंखे, हीट सिंक और वायु नलिकाओं जैसे घटकों के माध्यम से आसपास के वातावरण में फैलाने के लिए शीतलन माध्यम के रूप में हवा का उपयोग करता है।

 

एक सामान्य वायु-शीतित प्रणाली में आमतौर पर शामिल होते हैं:

 

·ठंडक के लिये पंखा
· ताप सिंक
· वायु वाहिनी
· एयर फिल्टर
· तापमान संवेदक
· वेंटिलेशन संरचना

 

इसका मूल संचालन सिद्धांत है:

 

हीट जेनरेशन → हीट सिंक → फोर्स्ड एयरफ्लो → हीट डिसिपेशन → एम्बिएंट एयर

 

पंखे बिजली मॉड्यूल और हीट सिंक में हवा चलाते हैं, जिससे उपकरण से गर्मी बाहर निकल जाती है।

इस दृष्टिकोण में अपेक्षाकृत परिपक्व डिज़ाइन है और यह मध्यम -शक्ति वाले डीसी चार्जिंग उपकरण और उपयुक्त पर्यावरणीय परिस्थितियों वाले अनुप्रयोगों के लिए अत्यधिक व्यावहारिक है।

 

 

एक तरल - ठंडा डीसी चार्जिंग कैबिनेट गर्मी हस्तांतरण माध्यम के रूप में शीतलक का उपयोग करता है।

 

हवा की तुलना में, विशेष रूप से डिज़ाइन किए गए कूलिंग लूप के माध्यम से प्रसारित होने वाला तरल उपकरण के अंदर उत्पन्न गर्मी को पर्यावरण में बाद में अपव्यय के लिए हीट एक्सचेंजर में अधिक प्रभावी ढंग से स्थानांतरित कर सकता है।

 

एक सामान्य तरल - ठंडा सिस्टम में शामिल हो सकते हैं:

 

· शीतलक पंप
· कूलिंग प्लेट
· उष्मा का आदान प्रदान करने वाला
· रेडिएटर
· शीतलक जलाशय
· तापमान संवेदक
· प्रवाह सेंसर
· दबाव निगरानी प्रणाली

 

बुनियादी परिचालन प्रक्रिया को संक्षेप में प्रस्तुत किया जा सकता है:

 

पावर मॉड्यूल → कूलिंग प्लेट → कूलेंट → हीट एक्सचेंजर → रेडिएटर → हीट डिसिपेशन

 

उच्च {{0}पावर चार्जिंग सिस्टम में, लिक्विड कूलिंग तकनीक को न केवल कैबिनेट के अंदर पावर मॉड्यूल पर लागू किया जा सकता है, बल्कि उच्च {{1}वर्तमान चार्जिंग केबल और कनेक्टर्स पर भी लागू किया जा सकता है।

 

उदाहरण के लिए, सार्वजनिक रूप से उपलब्ध उद्योग डेटा वितरित चार्जिंग सिस्टम दिखाता है जिसमें 500 ए लिक्विड के साथ 600 किलोवाट पावर कैबिनेट होता है, कूल्ड चार्जिंग केबल्स होते हैं, जो वास्तविक वाहन मांग के आधार पर गतिशील रूप से बिजली आवंटित करते हुए कई वाहनों के लिए एक साथ चार्जिंग का समर्थन करने के लिए डिज़ाइन किए जाते हैं।

 

 

1. उच्च शक्ति घनत्व डिजाइनों के लिए बेहतर अनुकूल

जैसे-जैसे डीसी चार्जिंग पावर में वृद्धि जारी है, चार्जिंग कैबिनेट को अधिक या अधिक क्षमता वाले पावर इलेक्ट्रॉनिक्स मॉड्यूल की स्थापना की आवश्यकता होती है।

यदि कोई केवल अधिक पंखे लगाए और वायु प्रवाह बढ़ाए, तो आंतरिक वायु प्रवाह पथ डिजाइन, हीट सिंक आयाम, शोर स्तर और कैबिनेट स्थान की कमी जैसे मुद्दे महत्वपूर्ण चुनौतियां बन जाएंगे।

 

इसके विपरीत, तरल शीतलन प्रणालियाँ ऊष्मा उत्पन्न करने वाले घटकों के आसपास से सीधे ऊष्मा निकालने के लिए शीतलन प्लेटों और परिसंचरण लूपों का उपयोग करती हैं, जिससे उच्च शक्ति घनत्व वाले उपकरणों के लिए अधिक डिज़ाइन लचीलापन प्रदान किया जाता है।

 

2. उच्च करंट चार्जिंग की सुविधा प्रदान करता है

चार्जिंग पावर को सरलता से इस प्रकार व्यक्त किया जा सकता है:

 

P = U × I

 

दूसरे शब्दों में, किसी दिए गए वोल्टेज के लिए, चार्जिंग पावर बढ़ाने के लिए उच्च धारा की आवश्यकता होती है।

हालाँकि, जैसे-जैसे करंट बढ़ता है, कंडक्टरों, केबलों और कनेक्टर्स में गर्मी का उत्पादन अधिक स्पष्ट हो जाता है।

 

 

निम्नलिखित विशेषताओं वाली परियोजनाओं के लिए तरल शीतलन समाधान को प्राथमिकता दी जानी चाहिए:

 

1. हाईवे अल्ट्रा-फ़ास्ट चार्जिंग स्टेशन

राजमार्ग सेवा क्षेत्रों में आम तौर पर कम वाहन ठहराव समय की आवश्यकता होती है, जिससे तीव्र ऊर्जा पुनःपूर्ति क्षमताओं की उच्च मांग पैदा होती है।

जब कई वाहन एक साथ चार्ज होते हैं, तो चार्जिंग उपकरण लंबे समय तक उच्च भार के तहत काम कर सकते हैं, जिससे थर्मल प्रबंधन प्रणालियों पर अधिक मांग होती है।

 

2. वाणिज्यिक वाहन और रसद बेड़े

लॉजिस्टिक्स वाहन आमतौर पर रिचार्जिंग के लिए विशिष्ट विंडो के साथ परिभाषित शेड्यूल पर चलते हैं।

त्वरित टर्नअराउंड समय की आवश्यकता वाले बेड़े के लिए, उच्च शक्ति डीसी चार्जिंग वाहनों द्वारा चार्जिंग स्टेशनों पर बिताए जाने वाले समय को कम करने में मदद कर सकती है।

अमेरिकी ऊर्जा विभाग ने यह भी नोट किया है कि डीसी फास्ट चार्जिंग कुछ बेड़े अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त है जहां वाहनों को छोटे स्टॉप के दौरान रिचार्ज करने की आवश्यकता होती है।

 

3. बसें और भारी इलेक्ट्रिक वाहन

बसें, ट्रक, बंदरगाह वाहन और अन्य वाणिज्यिक इलेक्ट्रिक वाहन आमतौर पर बड़ी बैटरी क्षमता वाले होते हैं; परिणामस्वरूप, चार्जिंग बुनियादी ढांचे के लिए उच्च बिजली उत्पादन और लंबी अवधि तक लगातार काम करने की क्षमता की आवश्यकता हो सकती है।

उच्च {{0}पावर चार्जिंग मानकों और प्रणालियों जैसे एमसीएस के विकास के साथ, उच्च {{3}वर्तमान चार्जिंग अनुप्रयोगों में तरल शीतलन प्रौद्योगिकी का महत्व तेजी से महत्वपूर्ण हो गया है।

 

4. उच्च-उपयोग वाले चार्जिंग स्टेशन

यदि पूरे दिन लगातार बड़ी संख्या में वाहनों की सेवा के लिए चार्जिंग स्टेशन की आवश्यकता होती है, तो उपकरण का वास्तविक परिचालन भार सामान्य कार्यालय या आवासीय सेटिंग्स में पाए जाने वाले भार से कहीं अधिक हो सकता है।

 

 

जैसे-जैसे नई ऊर्जा वाहनों को चार्ज करने की मांग बढ़ती जा रही है, कई प्रमुख दिशाओं में उच्च-शक्ति चार्जिंग सिस्टम विकसित हो रहे हैं।

 

1. उच्च शक्ति

चार्जिंग सिस्टम पारंपरिक, निम्न बिजली स्तर से सैकड़ों किलोवाट या यहां तक ​​कि मेगावाट (मेगावाट) रेंज की क्षमता की ओर स्थानांतरित हो रहे हैं।

 

2. उच्च शक्ति घनत्व

एक ही कैबिनेट पदचिह्न के भीतर अधिक पावर मॉड्यूल को कॉन्फ़िगर करने से थर्मल प्रबंधन और संरचनात्मक डिजाइन पर अधिक मांग होती है।

 

3. मॉड्यूलैरिटी

मॉड्यूलर पावर कैबिनेट परियोजना आवश्यकताओं के आधार पर अलग-अलग संख्या में पावर मॉड्यूल के कॉन्फ़िगरेशन की अनुमति देते हैं, साथ ही रखरखाव और पावर स्केलेबिलिटी की सुविधा भी देते हैं।

 

4. इंटेलिजेंट पावर आवंटन

भविष्य के चार्जिंग स्टेशन आवश्यक रूप से हर वाहन को निश्चित बिजली नहीं देंगे; इसके बजाय, वाहन की चार्ज स्थिति (एसओसी), वास्तविक समय की चार्जिंग मांग और अन्य चार्जिंग टर्मिनलों पर लोड जैसे कारकों के आधार पर बिजली को गतिशील रूप से आवंटित किया जाएगा।

 

वर्तमान में, 600 किलोवाट श्रेणी के वितरित चार्जिंग सिस्टम पहले से ही गतिशील बिजली आवंटन को नियोजित कर रहे हैं, जो कई वाहनों को एक केंद्रीकृत बिजली कैबिनेट साझा करने में सक्षम बनाता है।

 

5. तरल शीतलन प्रौद्योगिकी का विस्तारित अनुप्रयोग

उच्च शक्ति और करंट की आवश्यकता से प्रेरित होकर, लिक्विड कूलिंग तकनीक पावर कैबिनेट से आगे बढ़कर चार्जिंग गन, केबल और कनेक्टर जैसे घटकों पर लागू होगी।