Em uma estação de carregamento rápido CC, muitos componentes eletrônicos de potência estão acondicionados em um gabinete de chão, geralmente instalado ao ar livre. As duas principais cargas desse gabinete são o calor gerado durante o carregamento e a exposição às intempéries quando não está em uso.
Cada uma dessas forças exerce pressão sobre as outras. Uma abertura para refrigeração permite a entrada de chuva. Uma vedação para impedir a entrada de água retém o calor. Portanto, nenhuma peça isolada consegue resolver ambos os problemas. Os gabinetes são projetados como um sistema completo, incluindo fluxos de ar, vedação, espessura e revestimento, e devem ser concebidos dessa forma antes mesmo do corte do primeiro painel.
A SanJun Hardware é uma fabricante chinesa de gabinetes metálicos personalizados, com uma fábrica de 5.000 metros quadrados certificada pela ISO 9001, localizada em Guangdong, China. Somos uma das principais fabricantes chinesas de gabinetes personalizados, especializada na produção de peças metálicas personalizadas e todos os tipos de gabinetes desde 2010. Neste artigo, apresentaremos como integramos proteção térmica e resistência às intempéries no gabinete da pilha de carregamento durante a fabricação. Pilhas de carregamento rápido DC de 60kW ou mais.
Os módulos de energia, contatores e cabos continuam a gerar calor durante o carregamento de um veículo. Além disso, a estrutura do gabinete gera ganho solar e a temperatura dentro da estação aumenta em dias de altas temperaturas ambientes no verão.
A redução da capacidade dos componentes eletrônicos com a temperatura, somada à menor vida útil dos capacitores e conectores, significa que mesmo um gabinete que tenha passado por um teste de 25 °C na fábrica pode falhar prematuramente em uma estrada em agosto.
Chuva e poeira impulsionadas pelo vento, condensação, etc., tentam penetrar na caixa. Além disso, a variação de temperatura entre o dia e a noite pode introduzir umidade no gabinete, que se depositará nas barras de distribuição e nos conectores. Em locais costeiros ou em estradas com gelo e sal, a tensão normal no gabinete é ainda maior devido à corrosão.
Em vez de penetrar por orifícios na chapa metálica, a água entra com mais frequência em um compartimento através de entradas de cabos, vazamentos em juntas de portas ou simplesmente porque juntas de vedação sem suporte se deslocaram.
O fluxo de ar normal em um gabinete com sistema de aquecimento ascendente ocorre de baixo para cima. O ar frio entra pelas aberturas laterais inferiores, passa pelos módulos de potência e sai pela parte superior do gabinete ou pelo teto. Os pontos de entrada são localizados longe dos pontos de exaustão para evitar o curto-circuito do ar de exaustão de volta para a entrada.
O ângulo das lâminas da veneziana determina a quantidade de fluxo de ar, ao mesmo tempo que permite o escoamento da água da chuva. O design da veneziana deve ser tal que haja um bom equilíbrio entre esses dois requisitos. O tamanho da abertura de ventilação é determinado pela carga térmica calculada do conteúdo do compartimento. Se um compartimento for muito hermeticamente fechado, o calor excessivo irá danificar o conteúdo. Mas se um compartimento for muito aberto, as intempéries entrarão, causando todos os seus efeitos negativos. Tudo isso pode ser calculado, mas varia de um carregador coberto para um carregador de rua.
O resfriamento por convecção é capaz de dissipar pequenas quantidades de calor. Módulos de potência mais robustos requerem resfriamento por ar forçado. Portanto, na fabricação de painéis, em vez de perfurar furos posteriormente para a instalação de ventiladores, os furos são feitos durante o processo de fabricação do painel.
Uma entrada filtrada geralmente apresenta pior desempenho em termos de perda de pressão do que uma entrada aberta, mas mantém o ar limpo dentro do gabinete e impede a entrada de poeira. Um filtro que nunca é limpo pode se tornar um problema de superaquecimento, sendo preferível realizar a manutenção do filtro sem abrir o gabinete principal. Para dissipar o calor dentro do gabinete, é comum adicionar canais e direcionar o fluxo de ar para as partes mais quentes do sistema, em vez de acumulá-lo em um canto. Para locais particularmente severos, um trocador de calor ou um ar-condicionado pode ser integrado à estrutura.
Nossos pacotes padrão são projetados sob medida para cada projeto e não são mantidos em catálogo. Por exemplo, nossa fabricação de Caixas para carregadores de veículos elétricos Podem ser produzidas em versões de pedestal, para montagem na parede ou para montagem em poste, cada uma com uma solução de vedação otimizada para sua localização específica.
A maioria das nossas caixas de proteção para estações de carregamento são fornecidas com vedação IP54/55. No entanto, para locais que exigem proteção adicional, nossas caixas de proteção podem ser projetadas com juntas extras, prensa-cabos selados, etc., para atingir a classificação IP65, conforme necessário.
A pior parte de uma vedação geralmente é sua área mais frágil. Uma junta, por outro lado, desliza em um sulco contínuo. As juntas são posicionadas o mais longe possível dos cantos para evitar vazamentos. Uma porta, por exemplo, é vedada comprimindo-se uma junta em um movimento suave e uniforme ao longo de todo o seu percurso. O ponto de travamento é posicionado o mais próximo possível da borda da vedação para aplicar pressão uniforme.
Deve-se dar atenção especial às entradas de cabos. Cada cabo deve ser provido de uma bucha de vedação, bem como de um alívio de tensão adequado. Além disso, o sistema de drenagem também deve ser projetado. O telhado deve ser projetado para permitir o escoamento da água e quaisquer cavidades internas que fiquem molhadas devem permitir a drenagem da água.
Uma camada de tinta em pó resistente às intempéries, com espessura de 60 a 80 μm, é aplicada em armários externos sobre uma superfície previamente tratada. Além da aplicação da tinta, é necessário realizar previamente a desengorduragem e a fosfatização, verificando-se a aderência. O teste de aderência por ranhuras e os testes de corrosão por névoa salina são procedimentos típicos de pré-produção para acabamentos de pintura.
A seleção dos materiais adequados depende das condições específicas do projeto e do orçamento disponível. Cada material adequado possui seu próprio equilíbrio entre custo, peso, resistência à corrosão e trabalhabilidade.
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Material |
Onde se encaixa |
Trocas |
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Aço laminado a frio SPCC com revestimento em pó |
Instalações protegidas e internas |
Acabamento de menor custo; requer um ciclo de revestimento adequado para uso externo. |
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Aço galvanizado SGCC |
Locais gerais ao ar livre, padrão comum |
O revestimento de zinco pode oferecer alguma proteção às bordas cortadas expostas. O material é mais pesado que o alumínio. |
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Aço inoxidável SUS304 |
Locais com alta umidade ou que sejam limpos com frequência |
Boa resistência à corrosão; custo de material e de fabricação mais elevado. |
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Alumínio 5052 |
Unidades sensíveis ao peso ou montadas em poste |
Leve e com rápida dispersão de calor. É mais fácil amassá-lo do que cortar aço. |
Gabinetes para aplicações leves são projetados com material de 1,2 mm, enquanto gabinetes para aplicações de maior potência ou locais sujeitos a vandalismo extremo são projetados com material de 3,0 mm para maior rigidez. Materiais de maior espessura têm custos de curvatura e transporte mais elevados, portanto, projetamos apenas com a espessura de material necessária para o local específico onde a unidade será instalada.
Definir claramente as especificações para os gabinetes de carregamento economiza muito tempo em todos os projetos. Aqui estão as especificações de hardware da SanJun que são usadas para definir o escopo dos gabinetes de carregamento, desde a solicitação de cotação inicial até a conclusão da produção.
Carga térmica e disposição dos módulos para dimensionar a área de ventilação e o percurso do fluxo de ar.
Faixa de temperatura ambiente e se o local é exposto, aberto ou costeiro.
Classificação de proteção contra intempéries, indicada por um número como IP54 ou IP65, em vez de "à prova de intempéries".
Método de montagem: pedestal de chão, montagem na parede ou montagem em poste.
Posicionamento das entradas dos cabos e dimensões dos cabos conforme o plano de fiação.
Recortes no painel para a tela, leitor de cartão e botões de parada de emergência.
Especificações do revestimento, cor e qualquer tipo de marca.
Nível de quantidade – Os protótipos têm preços diferentes das produções em grande volume.
Antes de produzirmos gabinetes padrão, realizamos uma pré-análise dos seus desenhos/especificações de módulos para identificar possíveis problemas de fabricação e tolerâncias. O prazo de produção é de 7 a 15 dias úteis. Gabinetes estruturais personalizados levam de 20 a 30 dias úteis, podendo levar mais tempo dependendo da complexidade. Oferecemos até mesmo a produção de protótipos individuais como primeiro pedido.
O desempenho térmico e a proteção contra intempéries precisam ser projetados como duas metades de um mesmo elemento no fluxo de ar, com vedação eficaz, espessura adequada e revestimento correto. Um gabinete instalado à beira da estrada é tão silencioso quanto um rato durante os meses quentes de verão, se projetado corretamente, mas o silêncio absoluto jamais poderá ser recuperado caso algo dê errado e o serviço de assistência técnica em campo não consiga compensar a perda inevitável.
SanJun Hardware Podemos fornecer gabinetes personalizados para carregamento rápido em corrente contínua (CC) para fabricantes de equipamentos originais (OEMs) e operadores de estações de carregamento, além de análises de projeto para manufatura (DFM) e de acabamento superficial. Teremos prazer em realizar uma análise técnica de seus desenhos ou especificações de módulos para fornecer uma avaliação que apoie seu projeto de carregamento.
R: Sim. Os pacotes de vedação padrão têm classificação IP54/IP55. Aplicações mais severas podem ser atendidas com o uso de juntas reforçadas, prensa-cabos selados, etc., com proteção adequada contra a entrada de água e poeira para atingir a classificação IP65. Isso deve ser formalmente testado e verificado quanto à classificação de proteção contra entrada de água e poeira especificada antes do envio.
A: A convecção só precisa ser ativada para cargas térmicas baixas em sistemas muito compactos. Entradas de ar na parte inferior, como as formadas por venezianas laterais, podem ser combinadas com saídas de ar na parte superior ou até mesmo com uma ventilação no teto para criar um fluxo de ar eficiente através do sistema. Canais internos podem então ser criados para direcionar o fluxo de ar para a área de temperatura mais alta do sistema, e suportes podem ser fornecidos para ventiladores e para entradas de ar com filtro na parte inferior.
R: Os itens em estoque geralmente são enviados dentro de 7 a 15 dias úteis. Itens estruturais personalizados em estoque têm prazos de entrega mais longos, normalmente de 20 a 30 dias úteis ou mais, dependendo do tamanho, espessura e quaisquer acabamentos especiais necessários. Protótipos são feitos primeiro, mesmo para pedidos de um único item. Eles serão enviados assim que estiverem prontos.
R: Sim. Desenhos, modelos 3D ou esboços à mão com as dimensões principais são suficientes para começar. A equipe de engenharia analisa a viabilidade de fabricação, propõe otimizações estruturais e confirma os desenhos prontos para produção antes do corte. Os pedidos de protótipos começam com uma única peça, e os custos das amostras podem ser aplicados a pedidos em grande volume.
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