Са сталном оптимизацијом глобалних структура енергије и развојем технологија обновљивих извора енергије, електроника за напајање све више истиче у системима обновљиве енергије. Од фотонапонских инвертора до система за производњу енергије ветром,
Са сталном оптимизацијом глобалних структура енергије и развојем технологија обновљивих извора енергије, електроника за напајање све више истиче у системима обновљиве енергије. Iz фотонапонски инвертори до система за производњу енергије ветром, и пружајући се до системи складиштења енергије и возила на обновљиву енергију , elektronski uređaji na bazi snage su praktično svuda prisutni. Međutim, zahtevi za visokom gustinom snage, visokim stepenom iskorišćenja i produženim vekom trajanja rezultiraju time da ovi uređaji tokom rada proizvode značajne količine toplote. Ako se ova toplota ne upravlja efikasno, ne samo da smanjuje efikasnost uređaja, već i ozbiljno ugrožava pouzdanost sistema i vek trajanja. Stoga, kao ključni element termalnog upravljanja u sistemima za elektroniku na bazi snage, projektovanje i primena hladnjaka imaju veliki značaj za razvoj industrije obnovljivih izvora energije.
Elektronski uređaji na bazi snage poput IGBT-a, MOSFET-a i dioda za snagu proizvode značajnu količinu toplote u uslovima rada sa visokom frekvencijom i visokom snagom. Повећање температуре доводи до већих губитака услед пребацивања, повећане отпорности провођења, бржег старења полупроводничких материјала и чак може изазвати топлотни ускрс. Стога хладњаци у системима за електронско управљање снагом нису само пасивни елементи за хлађење, већ кључни делови који обезбеђују стабилност система, продужени век трајања и побољшану ефикасност. Посебно у применама нових извора енергије, где уређаји за управљање снагом често раде непрекидно под флуктуирајућим спољашњим температурама, перформансе хладњака директно утичу на поуздан рад система.
Fotovoltički invertori čine srž fotovoltičkih solarnih sistema, pretvarajući jednosmernu struju u naizmeničnu. Energetska kola unutar invertora proizvode toplotu tokom preklopne operacije visoke frekvencije. Neadekvatno upravljanje temperaturom može dovesti do smanjenja efikasnosti invertora ili čak do zaustavljanja rada. Uobičajene konfiguracije toplotnih razmenjivača uključuju ekstrudirane aluminijumske hladnjake i ploče za hlađenje tečnošću. Ekstrudirani aluminijumski hladnjaci poboljšavaju odvođenje toplote kroz optimizovane rebraste strukture, omogućavajući hlađenje prirodnom konvekcijom ili prisilnom cirkulacijom vazduha. Ploče sa rashlađivanjem tečnošću, naprotiv, koriste cirkulišuće fluide za odvođenje toplote, zbog čega su pogodne za invertore sa visokom gustinom snage ili one koji rade u zatvorenim sredinama.
Станице за пуњење генеришу значајну количину топлоте током ефикасног преноса енергије, при чему перформансе хладњака директно одређују поузданост, сигурност и радни век. Основни снажни модули (као што су IGBT или SiC MOSFET) имају значајне губитке снаге приликом претварања наизменичне струје из мреже у једносмерну струју која је потребна батерији, ослобађајући ту енергију у облику топлоте. Уколико се ова топлота не расипа благовремено, основни компоненти се прегревају, што доводи до смањења ефикасности, пада перформанси или чак трајних оштећења. Ефикасан систем термалног управљања је основа за осигуравање стабилног рада станица за пуњење у условима високе температуре и великог оптерећења и одржавање номиналног излаза снаге (нпр. 120kW, 360kW или више), што директно утиче на безбедност пуњења и корисничко искуство.
Тренутно, термално управљање станицама за пуњење углавном користи два техничка приступа: хлађење ваздухом и хлађење течностима :
1. Hlađenje rashladnih rešetki prisilnim vazduhom: Ovo je uobičajeno rešenje za punjače ranije generacije i srednjeg do niskog izlaznog napona. Princip rada podrazumeva povećanje površine kontakta između komponenti napajanja i vazduha putem hladnjaka, a zatim korišćenje ventilatora za prisilnu konvektivnu razmenu toplote. Ovaj pristup karakteriše jednostavna konstrukcija i niža cena, ali ima ograničenu efikasnost hlađenja, značajan nivo buke ventilatora i osetljivost na prašinu iz okoline, što otežava zadovoljavanje zahteva razvoja sa većom gustinom snage.
2. Системи са течним хлађењем: За брзе полисаче високе снаге (обично 150 kW и више), хлађење течности постало је стандардан приступ. Овај систем користи плоче за течно хлађење које чврсто додирују делове који стварају топлоту. Након апсорпције топлоте, радни флуид преноси топлоту до удаљеног топлотног измењивача течност-течност или течност-ваздух (главни радијатор) ради расипања. Хлађење течности значајно превазилази ваздушно хлађење по ефикасности, омогућава компактнију конструкцију, обезбеђује запечатену заштиту кључних унутрашњих делова и знатно смањује ниво буке. Тренутно, ултра брзи полисачи проширују течно хлађење и на кабл полисача, осигуравајући сигурност и лаган дизајн при високим струјама.
Brzi napredak u oblasti elektronike snage i novih energetskih sistema nameće sve veće zahteve za performansama hladnjaka. Kroz optimizovani dizajn, pažljiv izbor materijala i inteligentnu kontrolu, hladnjaci ne samo da efikasno rešavaju izazove termalnog upravljanja, već i povećavaju efikasnost sistema, produžavaju vek trajanja komponenti i podstiču održivi razvoj tehnologija novih izvora energije. U budućnosti, uz stalni napredak u nauci o materijalima i tehnikama termalnog upravljanja, hladnjaci će postati neophodni ključni elementi u industriji novih izvora energije, pružajući jaku tehničku podršku za ostvarenje prelaza na zelenu energiju.
EN
