En una estación de carga rápida de CC, gran parte de la electrónica de potencia se encuentra integrada en un armario de pie que suele ubicarse en el exterior. Las dos principales cargas que soporta dicho armario son el calor que genera durante la carga y las condiciones climáticas cuando no está cargando.
Cada una de estas fuerzas se contrapone a las demás. Una ventilación para refrigeración permite la entrada de lluvia. Un sello para impedir la entrada de agua retiene el calor. Por lo tanto, ninguna pieza por sí sola puede resolver ambos problemas. Los cerramientos se diseñan como un sistema integral que incluye vías de flujo de aire, sellado, calibre y revestimiento, y deben diseñarse de esta manera antes de cortar el primer panel.
SanJun Hardware es un fabricante chino de gabinetes de chapa metálica personalizados con una fábrica de 5000 metros cuadrados con certificación ISO 9001 ubicada en Guangdong, China. Somos uno de los principales fabricantes chinos de gabinetes personalizados, especializados en la producción de piezas metálicas personalizadas y todo tipo de gabinetes desde 2010. En este artículo, presentaremos cómo integramos la protección térmica y la resistencia a la intemperie en el gabinete de pila de carga cuando fabricamos para Puntos de carga rápida de CC de 60 kW o más.
Los módulos de potencia, los contactores y los cables siguen generando calor durante la carga del vehículo. Además, la carcasa del gabinete genera radiación solar, lo que provoca un aumento de la temperatura en el interior de la estación durante el verano.
La disminución del rendimiento de los componentes electrónicos con la temperatura, sumada a la menor vida útil de los condensadores y conectores, significa que incluso un armario que haya superado una prueba de 25 °C en la fábrica puede fallar prematuramente en la cuneta en agosto.
La lluvia y el polvo arrastrados por el viento, la condensación, etc., intentan penetrar en la carcasa. Además, la variación de temperatura entre el día y la noche puede introducir humedad en el interior, que se depositará en las barras conductoras y los conectores. En zonas costeras o en carreteras con hielo salado, la corrosión incrementa aún más la tensión a la que está sometida la carcasa.
En lugar de penetrar a través de agujeros en la chapa metálica, el agua suele entrar en un recinto a través de las entradas de cables, por fugas en las juntas de las puertas o simplemente porque las juntas de estanqueidad sin soporte se han desplazado.
En un gabinete con flujo de aire ascendente, el flujo de aire normal va de abajo hacia arriba. El aire frío entra por las rejillas de ventilación inferiores, circula a través de los módulos de potencia y sale por la parte superior del gabinete. Los puntos de entrada se ubican lejos de los de salida para evitar que el aire de escape vuelva a entrar por la entrada.
El ángulo de las lamas de la rejilla determina el flujo de aire y, al mismo tiempo, la evacuación de la lluvia. El diseño de la rejilla debe lograr un buen equilibrio entre estos dos requisitos. El tamaño de la abertura de ventilación se determina según la carga térmica calculada del contenido del armario. Si un armario está demasiado sellado, sobrecalentará su contenido. Pero si está demasiado abierto, entrará la intemperie con todos sus efectos perjudiciales. Todo esto se puede calcular, pero variará según se trate de un cargador protegido o de un cargador al aire libre en la vía pública.
La refrigeración por convección permite disipar pequeñas cantidades de calor. Los módulos de potencia más potentes requieren refrigeración por aire forzado. Por lo tanto, en la fabricación de paneles, en lugar de perforar orificios posteriormente para los ventiladores, estos se cortan durante el proceso de fabricación.
Una entrada de aire filtrada suele ser peor que una entrada abierta en cuanto a pérdida de presión, pero mantiene el aire limpio dentro del gabinete y evita la entrada de polvo. Un filtro que nunca se limpia puede convertirse en un problema de calor, por lo que es mejor realizar el mantenimiento del filtro sin abrir el gabinete principal. Para disipar el calor dentro del gabinete, se suelen añadir conductos y orientar los deflectores para dirigir el flujo de aire hacia las zonas más calientes del sistema, en lugar de que se acumule en una esquina. En entornos especialmente adversos, se puede integrar un intercambiador de calor o un sistema de aire acondicionado en la estructura.
Nuestros paquetes estándar se diseñan a medida para cada proyecto y no se encuentran en un catálogo. Por ejemplo, nuestra fabricación de Carcasas para cargadores de vehículos eléctricos Podrían fabricarse en versiones con pedestal, de montaje en pared o de montaje en poste, cada una con una solución de sellado optimizada para su ubicación específica.
La mayoría de nuestras cajas de conexión para pilas de carga se suministran con una protección IP54/55. Sin embargo, para instalaciones que requieren protección adicional, nuestras cajas de conexión pueden diseñarse con juntas adicionales, prensaestopas sellados, etc., para alcanzar la clasificación IP65 según sea necesario.
La parte más vulnerable de un sello suele ser su punto más débil. Una junta, en cambio, se desliza en una ranura continua. Las juntas se colocan lo más lejos posible de las esquinas para evitar fugas. Una puerta, por ejemplo, se sella comprimiendo una junta con un movimiento suave y uniforme a lo largo de todo su recorrido. El punto de cierre se sitúa lo más cerca posible del borde del sello para aplicar una presión uniforme.
Se debe prestar especial atención a las entradas de cables. Cada cable debe contar con un prensaestopas sellado y un sistema de alivio de tensión adecuado. Además, es necesario diseñar un sistema de drenaje. El techo debe permitir la escorrentía del agua, y cualquier cavidad interna que se moje debe tener un sistema de drenaje adecuado.
Se aplica un recubrimiento en polvo resistente a la intemperie de 60-80 μm a los gabinetes de exterior sobre una superficie debidamente pretratada. Además del recubrimiento, se debe realizar un desengrasado y fosfatado, y verificar la adherencia. El ensayo de rayado cruzado y las pruebas de corrosión bajo niebla salina son pruebas típicas de preproducción para los acabados de pintura.
La selección de los materiales adecuados depende de las condiciones específicas del proyecto y del presupuesto disponible. Cada material adecuado tiene su propio equilibrio entre costo, peso, resistencia a la corrosión y facilidad de manipulación.
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Material |
Dónde encaja |
Compensaciones |
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Acero laminado en frío SPCC con recubrimiento en polvo |
Instalaciones protegidas e interiores |
Acabado de menor coste; requiere un ciclo de recubrimiento adecuado para uso en exteriores. |
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acero galvanizado SGCC |
Sitios generales al aire libre, configuración predeterminada común |
El recubrimiento de zinc puede proporcionar cierta protección a los bordes cortados expuestos. Este material es más pesado que el aluminio. |
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Acero inoxidable SUS304 |
Lugares con alta humedad o que se limpian con frecuencia |
Buena resistencia a la corrosión; mayor coste de material y conformado. |
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Aluminio 5052 |
Unidades sensibles al peso o montadas en poste |
Ligero y de rápida propagación del calor. Es fácil abollarlo en lugar de cortar el acero. |
Las carcasas para aplicaciones ligeras están diseñadas con material de 1,2 mm, mientras que las carcasas para aplicaciones de mayor potencia o en lugares propensos a actos vandálicos extremos se diseñan con material de 3,0 mm para mayor rigidez. El material de mayor calibre resulta más caro de doblar y transportar, por lo que solo diseñamos con el calibre de material necesario para la ubicación específica donde se instalará la unidad.
Definir claramente las especificaciones de las cajas de carga ahorra mucho tiempo en cada proyecto. A continuación, se presentan las especificaciones de SanJun Hardware que se utilizan para definir el alcance de las cajas de carga, desde la solicitud de cotización inicial hasta la finalización de la producción.
Carga térmica y disposición de los módulos para dimensionar el área de ventilación y la trayectoria del flujo de aire.
Rango de temperatura ambiente y si el lugar está expuesto, abierto o costero.
El grado de protección contra la entrada de polvo y agua se indica con un número, como IP54 o IP65, en lugar de "resistente a la intemperie".
Método de montaje: pedestal de pie, montaje en pared o montaje en poste.
Posiciones de entrada de cables y tamaños de cables según el plano de cableado.
Recortes en el panel para la pantalla, el lector de tarjetas y los botones de parada de emergencia.
Especificación del recubrimiento, color y cualquier marca.
Nivel de cantidad: Los prototipos tienen un precio diferente al de las producciones en serie.
Antes de fabricar las carcasas estándar, revisamos sus planos y especificaciones de módulo para detectar posibles problemas de fabricación y tolerancias, con un plazo de entrega de 7 a 15 días hábiles. Las carcasas estructurales a medida se fabrican en un plazo de 20 a 30 días hábiles o más, según su complejidad. Incluso fabricamos prototipos individuales como primer pedido para su solicitud inicial de prototipo.
El rendimiento térmico y la protección contra la intemperie deben diseñarse como dos partes de una misma característica en el flujo de aire, con un sellado eficaz, el calibre adecuado y el revestimiento correcto. Un armario en una obra vial es tan silencioso como un ratón durante los calurosos meses de verano si está bien diseñado, pero el silencio absoluto es irrecuperable si falla y el servicio técnico no puede solucionar el daño inevitable.
Ferretería SanJun Podemos proporcionar carcasas de carga rápida de CC personalizadas a fabricantes de equipos originales (OEM) y operadores de estaciones de carga, así como revisiones de diseño para la fabricación (DFM) y de acabado superficial. Estaremos encantados de realizar una revisión de ingeniería de sus planos o especificaciones del módulo para ofrecerle una evaluación que respalde su proyecto de carga.
R: Sí. Los paquetes de sellado estándar tienen una clasificación IP54/IP55. Para aplicaciones más exigentes, se pueden utilizar juntas mejoradas, prensaestopas sellados, etc., con la protección adecuada contra la entrada de polvo y agua para lograr una clasificación IP65. Esto debe someterse a pruebas formales y verificarse según la clasificación de protección contra la entrada de polvo y agua especificada antes del envío.
A: La convección solo debe activarse para cargas térmicas bajas en sistemas muy compactos. Las entradas de aire de baja presión, como las formadas por rejillas de ventilación, pueden combinarse con salidas de aire de alto nivel o incluso con una ventilación en el techo para generar un flujo de aire efectivo a través del sistema. Posteriormente, se pueden crear canales internos para dirigir el flujo de aire hacia la zona de mayor temperatura del sistema y se pueden instalar soportes para ventiladores y entradas de aire filtradas en la parte inferior.
A: Los artículos estándar en stock suelen enviarse en un plazo de 7 a 15 días hábiles. Los artículos estructurales personalizados tienen plazos de entrega más largos, generalmente de 20 a 30 días hábiles o más, según el tamaño, el calibre y los acabados especiales requeridos. Incluso para pedidos de una sola unidad, se fabrican prototipos que se envían una vez terminados.
Sí. Basta con planos, modelos 3D o bocetos a mano con las dimensiones clave para empezar. El equipo de ingeniería revisa la viabilidad de fabricación, propone optimizaciones estructurales y confirma que los planos estén listos para la producción antes del corte. Los pedidos de prototipos comienzan con una sola pieza, y el coste de las muestras se puede aplicar a los pedidos en volumen.
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