Sa patuloy na pag-optimize ng global na istruktura ng enerhiya at mga pag-unlad sa teknolohiyang pang-renewable na enerhiya, ang mga elektronikong pangkapangyarihan ay naglalaro ng mas lumalaking papel sa loob ng mga bagong sistema ng enerhiya. Mula sa mga inverter na pang-photovoltaic hanggang sa mga sistema ng paggawa ng kuryente mula sa hangin,
Sa patuloy na pag-optimize ng global na istruktura ng enerhiya at mga pag-unlad sa teknolohiyang pang-renewable na enerhiya, ang mga elektronikong pangkapangyarihan ay naglalaro ng mas lumalaking papel sa loob ng mga bagong sistema ng enerhiya. Mula mga inverter na pang-photovoltaic hanggang sa mga sistema ng paggawa ng kuryente mula sa hangin, at umaabot pa sa mga sistema ng imbakan ng enerhiya at mga sasakyang gamit ang bagong enerhiya , ang mga electronic na aparato ng kuryente ay virtual na naroroon sa lahat ng dako. Gayunpaman, ang pangangailangan para sa mataas na density ng kuryente, mataas na kahusayan, at pinalawig na buhay ng serbisyo ay nagdudulot ng malaking halaga ng init na nabubuo habang gumagana ang mga aparatong ito. Kung hindi maayos na mapapamahalaan ang init na ito, hindi lamang bumababa ang kahusayan ng aparatong ito kundi malubhang nakaaapekto rin sa pagiging maaasahan at haba ng buhay ng sistema. Dahil dito, bilang pangunahing bahagi ng pamamahala ng init sa mga sistema ng elektronikong kuryente, ang disenyo at aplikasyon ng mga heat sink ay may malaking kahalagahan sa pag-unlad ng industriya ng bagong enerhiya.
Mga electronic na aparato ng kuryente tulad ng IGBTs, MOSFETs, at power diodes ang lumilikha ng malaking init sa ilalim ng mataas na dalas, kondisyon ng mataas na kuryente. Ang pagtaas ng temperatura ay nagdudulot ng mas mataas na switching losses, nadagdagan na conduction impedance, mabilis na pagtanda ng semiconductor material, at maaari pang mag-trigger ng thermal runaway. Dahil dito, ang mga heat sink sa mga power electronic system ay hindi lamang gumagana bilang pasibong cooling tool kundi bilang mahahalagang bahagi na nagsisiguro ng katatagan ng sistema, mas matagal na buhay, at mas mataas na kahusayan. Lalo na sa mga aplikasyon ng bagong enerhiya, kung saan ang mga power device ay madalas na patuloy na gumagana sa ilalim ng nagbabagong ambient temperature, ang performance ng heat sink ay direktang nakakaapekto sa maaasahang operasyon ng sistema.
Ang mga photovoltaic inverter ay nagsisilbing pangunahing bahagi ng mga solar PV system, na nagko-convert ng direct current sa alternating current. Ang mga power device sa loob ng mga inverter ay nagpapalabas ng init habang isinasagawa ang mataas na frequency na switching. Ang hindi sapat na pamamahala ng init ay maaaring magdulot ng pagbaba sa kahusayan ng inverter o kaya'y lubhang pagkabigo nito. Kasama sa karaniwang mga konpigurasyon ng heat sink ang mga extruded aluminium heat sink at liquid cooling plate. Ang mga extruded aluminium heat sink ay pinalalakas ang pag-alis ng init sa pamamagitan ng pinakamainam na istruktura ng mga fin, na nagbibigay-daan sa natural na convection o forced air cooling. Ang mga liquid-cooled plate naman ay gumagamit ng circulating fluids upang alisin ang init, kaya't ang mga ito ay angkop para sa mga high-power-density o nakasaradong kapaligiran na PV inverter.
Ang mga charging station ay nagpapalabas ng malaking init habang isinusulong ang mahusay na paglipat ng enerhiya, kung saan ang gawi ng heat sink ay direktang nakakaimpluwensya sa katatagan, kaligtasan, at haba ng operasyon. Ang mga pangunahing power module (tulad ng IGBTs o SiC MOSFETs) ay nawawalan ng malaking kapangyarihan habang binabago ang alternating current (AC) mula sa grid patungo sa direct current (DC) na kailangan ng baterya, na nagreresulta sa paglabas ng enerhiya bilang init. Kung hindi agad na maalis ang init na ito, maaaring mag-overheat ang mga pangunahing bahagi, na nagdudulot ng pagbaba sa kahusayan, paghina ng pagganap, o kahit permanente ng pinsala. Mahalaga ang isang mahusay na sistema ng thermal management upang matiyak na ang mga charging station ay tumatakbo nang matatag sa ilalim ng mataas na temperatura at mabigat na karga, at mapanatili ang kanilang rated power output (halimbawa, 120kW, 360kW, o mas mataas), na direktang nakakaapekto sa kaligtasan ng pag-charge at karanasan ng gumagamit.
Sa kasalukuyan, ang thermal management sa mga charging station ay pangunahing gumagamit ng dalawang teknikal na pamamaraan: air cooling at liquid cooling :
1. Mga Radiador na May Pilit na Hangin na Paglamig: Ito ang karaniwang solusyon para sa mga charging station ng unang henerasyon at medium hanggang mababang kapangyarihan. Ang prinsipyo nito ay naglalaman ng pagtaas sa lugar ng contact sa pagitan ng mga bahagi ng kuryente at hangin sa pamamagitan ng mga cooling fin, pagkatapos ay gumagamit ng mga fan para sa pilit na convective heat exchange. Ang pamamaraang ito ay may simpleng istraktura at mas mababang gastos, ngunit limitado ang kahusayan nito sa paglamig, malakas ang ingay ng fan, at madaling maapektuhan ng alikabok sa kapaligiran, kaya mahirap matugunan ang pangangailangan ng mas mataas na density ng kapangyarihan.
2. Mga sistema na may paglamig gamit ang likido: Para sa mga high-power na mabilisang charger (karaniwang 150kW pataas), ang paglamig gamit ang likido ang naging pangunahing pamamaraan. Ginagamit ng sistemang ito ang mga plating pang-paglamig na direktang nakakontak sa mga bahagi na nagpapainit. Matapos sumipsip ng init, inililipat ng coolant ang init patungo sa malayong liquid-to-liquid o liquid-to-air heat exchanger (pangunahing radiator) upang mailabas ang init. Mas mahusay ang pagganap ng paglamig gamit ang likido kumpara sa hangin, mas kompakto ang sukat, nagbibigay ng proteksiyong selyado sa mga mahalagang panloob na bahagi, at malaki ang pagbawas sa ingay. Sa kasalukuyan, ang mga ultra-mabilis na charger ay nagpapalawig pa ng liquid cooling sa kable ng charging gun, upang matiyak ang kaligtasan at magaan na disenyo sa ilalim ng mataas na kuryente.
Ang mabilis na pag-unlad ng power electronics at mga bagong sistema ng enerhiya ay nagpapataas sa mga pangangailangan sa pagganap ng mga heat sink. Sa pamamagitan ng napabuting disenyo, maingat na pagpili ng materyales, at marunong na kontrol, ang mga heat sink ay hindi lamang epektibong nakalulutas sa mga hamon sa thermal management kundi nagpapataas din ng kahusayan ng sistema, pinalalawig ang buhay ng mga bahagi, at hinahatak ang mapagkukunan na pag-unlad ng mga teknolohiyang pangbagong enerhiya. Sa darating na panahon, kasabay ng patuloy na pag-unlad sa agham ng materyales at mga teknik sa pamamahala ng init, ang mga heat sink ay magiging mahalagang bahagi sa loob ng industriya ng bagong enerhiya, na nagbibigay ng matibay na suporta sa teknikal upang maisakatuparan ang paglipat patungo sa berdeng enerhiya.
EN
