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新能源汽车充电桩散热系统:风冷和液冷的区别

创建时间:2024-07-16

 

热管理系统主要是对电池的热相关问题做管理,包括:电池的散热、预热和温度均衡。

 

1散热:在电池温度较高时进行有效散热,防止产生热失控事故

 

2预热:在电池温度较低时进行预热,提升电池温度,确保低温下的充电、放电性能和安全性

 

3温度均衡:减小电池组内的温度差异,抑制局部热区的形成,防止高温位置处电池过快衰减,以提高电池组整体寿命。

 

而热管理系统的所依赖的就是风冷和液冷模式。那么,二者究竟有何区别呢?

区别一:散热原理不同

 

风冷是依赖空气流动来带走热量,使设备表面温度降低,其散热效果会受环境温度、空气流通等因素影响。风冷要求设备的元件器之间要有一定的间隙作为风道,因此风冷散热的设备往往体积会比较大;另外由于留有风道,且需要与外界的空气做热交换,因此结构上往往做不到比较高的防护等级。

 

液冷是通过液体循环来降低设备内部温度,要求发热的设备元件需要与散热板有良好的接触,以及散热的器件至少有一面是平整的、规则的;液冷控温的热交换最终是通过液冷机来将热量散失到外界,由于设备本身即带有液体,因此液冷散热的设备可以做到比较高的防护等级。

 

区别二:适用场景不同

 

风冷广泛应用于各种规模和类型的储能系统,特别是在室外环境中有更好的适用性。是目前最广泛采用的一种冷却技术,如应用于工业制冷、通信基站、数据中心、温控场景等,其技术成熟度和可靠性已经得到了广泛验证,尤其在中低功率场景下,风冷仍占据主流地位。

 

液冷则更适用于大规模、高能量密度的储能项目。在电池包能量密度高、充放电速度快、环境温度变化大的场合,液冷的优势尤为明显。

 

 

区别三:散热效果不同

 

风冷的散热效果容易受到外部环境的影响,如环境温度、空气流程等,因此对高功率设备的散热需求可能无法满足。而液冷与电池接触壁之间的热交换系数相对较大,热的速度更快

 

区别四:设计的复杂程度

 

风冷系统的主要设备包括空调、风道及模组风扇等,设计相对简单直观,核心在于空调和风道的配置,以实现有效的热量交换。相对来说,液冷的设计则更为复杂,会涉及到液体循环系统的整体布局、泵的选择、冷却液的循环以及系统的长期维护等多个方面。

 

区别五:成本及维护不同

 

风冷的前期投入成本较低且维护简单。但由于防护等级做不到IP65以上,可能会导致设备内积尘,需要定期清理,会增加维护成本液冷前期投入成本较高且需要维护液体循环系统冷却液由于具有挥发性,需要定期检测加液总体相比而言,风冷成本仍低于液冷

 

 

区别六:运行功耗不同

 

二者的功耗组成不同,风冷主要包括空调和电气仓风扇的功耗;液冷主要是液冷机组和电气仓风扇的功耗。如若在相同条件下,为了维持相同温度,风冷的功耗通常要低于液冷。

 

区别七:设备体积不同

 

风冷由于需要安装风扇和散热器,可能会占用更多的空间。相对来说,液冷的散热器体积较小,可以更紧凑地设计,因此对空间的需求较为灵活,能有效节省空间。如安德普720kW液冷超充充电桩,采用一体化高度集成设计,最大支持12枪线输出,占地面积约2.9㎡,相较而言,大大节省空间。

总结

 

综上所述,风冷和液冷在储能系统中的应用各有优缺点,选择哪种需要根据具体的应用场景和需求来决定。目前液冷技术在各个方面的优势比较明显,可以对每一个电芯进行精准温度管理,满足了大系统容量下,越来越高的热管理要求成为新能源汽车充电站高压超充电桩系统风向标。

 

 

 

 

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