DC急速充電ステーションでは、多くの電力電子機器が床置き型のキャビネットに収められており、通常は屋外に設置されます。このようなキャビネットにかかる主な負荷は、充電中に発生する熱と、充電していないときの天候です。
これらの力はそれぞれ互いに反発し合います。冷却用の通気口は雨水の侵入を許し、防水用のシールは熱を閉じ込めてしまいます。そのため、単一の部品で両方の問題を解決することはできません。筐体は、空気の流れ経路、シール、ゲージ、コーティングなどを含む総合的なシステムとして設計され、最初のパネルを切断する前に、このように設計する必要があります。
SanJun Hardwareは、中国広東省に5,000平方メートルのISO 9001認証工場を持つ、中国のカスタム板金筐体メーカーです。当社は、2010年以来、カスタム金属部品とあらゆる種類の筐体の製造を専門とする、中国を代表するカスタム筐体メーカーの1つです。この記事では、充電パイル筐体の製造時に、熱保護と耐候性をどのように統合しているかを紹介します。 DC急速充電設備 60kW以上のもの。
車両の充電中、電源モジュール、接触器、ケーブルは継続的に熱を発生します。さらに、筐体内部は太陽光を吸収するため、夏の高温時には充電ステーション内の温度が上昇します。
温度による電子部品の性能低下に加え、コンデンサやコネクタの寿命が短くなるため、工場で25℃の試験に合格した筐体でも、8月の路上では早期に故障する可能性がある。
風雨や塵埃、結露などが筐体内部に侵入しようとします。また、昼夜の温度変化によってキャビネット内部に湿気が入り込み、バスバーやコネクタに付着することもあります。沿岸部や塩が撒かれた道路では、腐食によってキャビネットにかかる通常の負荷がさらに増大します。
水は板金の穴から浸入するのではなく、ケーブルの引き込み口から、ドアの継ぎ目から漏れて、あるいは単にガスケットの接合部が支えられていないためにずれて、筐体内部に侵入することが多い。
熱が上昇するキャビネット内では、通常の空気の流れは下から上へと向かいます。冷たい空気は下側のルーバーから入り、パワーモジュールを通過した後、キャビネット上部または屋根から排出されます。排気口から吸気口へ逆流する短絡を防ぐため、吸気口は排気口から離れた場所に配置されています。
ルーバーの羽根の角度は、雨水をはじきながら空気の流れ量を決定します。ルーバーの設計は、これら2つの要件のバランスが取れている必要があります。通気口の開口部の大きさは、キャビネット内の内容物の熱負荷を計算して決定します。キャビネットが密閉されすぎると、内容物が蒸れてしまいます。しかし、開口部が大きすぎると、天候の影響が入り込んでしまいます。これらはすべて計算可能ですが、屋根付きの充電器と路上の開放型充電器では異なります。
対流冷却は少量の熱を移動させるのに適しています。より強力なパワーモジュールには強制空冷が必要です。そのため、パネル製造においては、後からファン用の穴をパネルに開けるのではなく、パネル製造工程の一部として穴を開けます。
フィルター付き吸気口は、圧力損失の点では開放型吸気口よりも一般的に劣りますが、キャビネット内の空気を清浄に保ち、埃の侵入を防ぎます。フィルターを清掃しないと熱の問題が発生する可能性があるため、メインキャビネットを開けずにフィルターを清掃するのが望ましいです。キャビネット内の熱を放散させるには、通気路を追加し、バッフルを配置して、空気の流れが隅に溜まるのではなく、システム内で最も高温になる部分に流れるようにするのが一般的です。特に過酷な環境下では、熱交換器やエアコンを構造に組み込むことも可能です。
当社の標準パッケージはプロジェクトごとにカスタム設計されており、カタログには在庫されていません。たとえば、当社の製造は EV充電器筐体 台座設置型、壁掛け型、ポール設置型など、様々なタイプで製造可能で、それぞれ設置場所に合わせて最適化されたシーリングソリューションを備えています。
当社の充電パイル筐体の大部分は、IP54/55の密閉型筐体で提供されます。ただし、より高い保護性能が必要な現場向けには、追加のガスケットや密閉型グランドなどを組み込むことで、必要に応じてIP65の保護等級を実現できる充電パイル筐体を設計することも可能です。
シールの最も弱い部分は、通常その最も脆弱な部分です。一方、ガスケットは連続した溝の中を動きます。漏れを防ぐため、継ぎ目は角からできるだけ離れた場所に配置されます。例えば、ドアは、ガスケットを全行程にわたって滑らかで均一な動きで圧縮することによって密閉されます。ラッチの位置は、シールに均一な圧力をかけるために、シールの端にできるだけ近い位置に配置されます。
ケーブルの引き込み口には特に注意を払う必要があります。各ケーブルには、適切なストレインリリーフと密閉型グランドを取り付けなければなりません。さらに、排水設計も必要です。屋根は水が流れ落ちるように設計し、内部の濡れる空洞部分からは水が排出されるようにしなければなりません。
屋外キャビネットには、適切な前処理を施した表面に、60～80μmの耐候性粉体塗料を塗布します。塗装に加え、脱脂とリン酸塩処理を事前に行い、密着性を確認する必要があります。クロスカット試験や塩水噴霧腐食試験は、塗装仕上げにおける一般的な製造前試験です。
適切な材料の選定は、プロジェクトの具体的な条件と予算によって決まります。それぞれの材料には、コスト、重量、耐腐食性、加工性といった特性のバランスがあります。
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材料 |
どこにフィットするか |
トレードオフ |
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粉体塗装を施したSPCC冷間圧延鋼板 |
屋根付きおよび屋内設置 |
最も低コストな仕上げ。屋外での使用には、適切な防音コーティング工程が必要です。 |
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SGCC亜鉛メッキ鋼 |
一般的な屋外サイト、一般的なデフォルト |
亜鉛メッキは、露出した切断面にある程度の保護効果をもたらします。この素材はアルミニウムよりも重いです。 |
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SUS304ステンレス鋼 |
高湿度の場所、または頻繁に清掃される場所 |
優れた耐食性；材料費および成形コストが高い |
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アルミニウム5052 |
重量に敏感なユニットまたはポールに取り付けられたユニット |
軽くて熱伝導が速い。鋼材を切断するよりも、へこませる方が簡単だ。 |
軽負荷用筐体は1.2mm厚の材料で設計されていますが、高出力用筐体や、破壊行為が頻繁に発生する場所に設置する場合は、剛性を高めるために3.0mm厚の材料で設計されます。厚手の材料は曲げ加工や輸送コストが高くなるため、当社では設置場所に応じて必要な厚さの材料のみを使用して設計しています。
充電エンクロージャーの仕様を明確に定義することで、あらゆるプロジェクトにおいて大幅な時間短縮が可能になります。以下は、最初の見積依頼から製造完了まで、充電エンクロージャーの範囲を定義するために使用されるSanJun Hardwareの仕様です。
換気口の面積と空気の流れ経路を決定するために、熱負荷とモジュール配置を考慮する。
周囲の気温範囲、および設置場所が日当たりの良い場所、開けた場所、または海岸沿いの場所であるかどうか。
目標とする侵入等級は、「耐候性」ではなく、IP54やIP65などの数値で示されます。
設置方法：床置き型台座、壁掛け型、またはポール取り付け型。
配線図に従って、ケーブルの引き込み位置とケーブルサイズを決定します。
画面、カードリーダー、緊急停止ボタン用のパネル切り欠き。
塗装仕様、色、およびブランド表示。
数量区分 – 試作品は量産品とは価格が異なります。
標準筐体は、製造前に図面やモジュール仕様書を事前に確認し、製造上の問題や公差上の問題がないかチェックいたします。標準筐体は7～15営業日以内に製造いたします。特注構造ケースは、ケースの複雑さにもよりますが、20～30営業日以上かかります。試作品の初回注文として、単体試作品の製作も承っております。
断熱性能と耐候性は、空気の流れ経路における一つの機能の二つの側面として設計する必要があり、効果的なシーリング、適切なゲージ、そして適切なコーティングが求められます。路傍の現場に設置されたキャビネットは、正しく設計されていれば、暑い夏の間はネズミのように静かですが、一度故障すると完全な静寂を取り戻すことはできず、現場でのサービスでは、避けられない人命の損失を修復することはできません。
サンジュンハードウェア 当社は、OEMおよび充電ステーション事業者向けにカスタムDC急速充電筐体を提供するとともに、DFMレビューおよび表面仕上げレビューも実施いたします。お客様の図面またはモジュール仕様書に基づき、充電プロジェクトをサポートするための評価をご提供できるよう、喜んで技術レビューを実施させていただきます。
A：はい。標準のシーリングパッケージはIP54/IP55の保護等級です。より過酷な環境下での使用には、適切な保護等級を備えた強化ガスケットや密閉型ケーブルグランドなどを使用することで、IP65の保護等級を実現できます。ただし、出荷前に指定された保護等級について正式な試験と検証を行う必要があります。
A：対流は、非常に高密度なシステムにおいて熱負荷が低い場合にのみ有効にする必要があります。低側ルーバーなどで形成される低側吸気口を、高位置の排気口や屋根の換気口と組み合わせることで、システム全体に効果的な気流を作り出すことができます。その後、気流をシステム内で最も温度の高い領域に導くための内部通路を作成し、低側にファンやフィルター付き吸気口を取り付けるためのマウントを設けることができます。
A：標準在庫品は通常7～15営業日以内に出荷されます。特注構造部品は、サイズ、厚み、および必要な特殊仕上げによって異なりますが、通常20～30営業日以上と、より長い納期がかかります。1点のご注文でも、まず試作品が製作されます。試作品が完成次第、出荷されます。
A：はい。図面、3Dモデル、または主要寸法が記載された手書きスケッチのいずれでも、製作を開始できます。エンジニアリングチームが製造可能性を検討し、構造の最適化を提案し、切断前に生産準備が整った図面を確認します。試作品の注文は1個から開始でき、サンプル費用は量産注文にも適用されます。
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