Como a durabilidade do módulo de potência afeta a vida útil dos carregadores de veículos elétricos

À medida que a procura por veículos eléctricos (EV) continua a aumentar, a fiabilidade e a eficiência das estações de carregamento de EV tornam-se cada vez mais importantes. Central para o desempenho destas estações de carregamento é o Módulo de potência EV, um componente crucial que rege o fluxo e a conversão de energia elétrica. A durabilidade do Módulo de potência EV desempenha um papel significativo na determinação da vida útil geral e da confiabilidade dos carregadores EV. Neste artigo, exploraremos como as melhorias na durabilidade dos módulos de potência podem prolongar a vida operacional dos carregadores EV, melhorar o desempenho e reduzir os custos de manutenção.

O papel dos módulos de potência EV nas estações de carregamento

Um Módulo de potência EV é responsável por converter a corrente alternada (CA) da rede em corrente contínua (CC) para carregar as baterias EV. Esses módulos de potência regular a tensão, gerenciar o fluxo de corrente e garantir a transferência segura e eficiente de energia. Dadas as altas tensões e correntes envolvidas em aplicações de carregamento rápido, o Módulo de potência EV está sujeito a um estresse significativo, especialmente em estações de carregamento de alta potência, onde o desempenho é crítico.

Sem um durável Módulo de potência EV, a eficiência e a vida útil da estação de carregamento podem ser prejudicadas, resultando em maior tempo de inatividade, reparos dispendiosos e diminuição da experiência do usuário. Assim, aumentando a durabilidade do Módulo de potência EV é essencial para garantir o sucesso a longo prazo da infraestrutura de carregamento de VE.

Fatores que afetam a durabilidade do módulo de potência

A durabilidade de um Módulo de potência EV é influenciada por vários fatores, incluindo condições radiantes e ambientais. Flutuações de tensão e corrente, especialmente em cenários de carregamento rápido, podem sobrecarregar os componentes do Módulo de potência EV ao longo do tempo. Fatores ambientais como umidade, poeira e variações de temperatura também impactam a longevidade dos módulos de energia, especialmente em estações de carregamento externas.

O uso frequente de carregadores EV também aumenta o desgaste do Módulo de potência EV, acelerando a taxa de degradação. Portanto, garantir a durabilidade dos módulos de potência é fundamental para manter a confiabilidade e a eficiência operacional dos carregadores EV.

Para melhorar a adaptabilidade ambiental do módulo, a Tonhe Technology tem promovido uma solução de preenchimento duplo de gel na indústria desde 2021, adequada para ambientes agressivos, como névoa salina e poeira. Usando uma linha de produção de enchimento de gel totalmente automatizada, a Tonhe aplica borracha de silicone com boa adesão ao redor do perímetro da PCB, seguida por gel de silicone orgânico fluido cobrindo toda a PCB, alcançando uma espessura de encapsulamento de 2,5 mm. Esta solução de preenchimento de gel da Tonhe Technology atende a mais de 99% dos cenários de uso no local por meio de condições ambientais adversas simuladas (considerando tamanho de partícula de poeira, condutividade, acidez e alcalinidade) e mais de dois anos de validação no local.

Módulo de potência de enchimento de gel Tonhe Technology

Módulo de potência de enchimento de gel Tonhe Technology

Avanços na durabilidade do módulo de potência

Os recentes avanços na tecnologia melhoraram muito a durabilidade do Módulo de potência EV, levando a estações de carregamento mais duradouras e confiáveis. Componentes de carboneto de silício (SiC) estão sendo usados ​​agora para aprimorar as capacidades térmicas e elétricas dos módulos de potência. Esses materiais oferecem maior condutividade térmica, melhor tolerância à tensão e maior eficiência, tornando-os mais resistentes às tensões encontradas durante o carregamento de alta potência.

Além de componentes melhorados, estão a ser implementadas soluções avançadas de refrigeração, como sistemas de refrigeração líquida, para gerir o calor gerado pelo Módulo de potência EV. Estas inovações ajudam a prevenir o sobreaquecimento e a fadiga térmica, prolongando a vida operacional dos módulos de potência e reduzindo a probabilidade de falhas.

TH40F10030C8L-WT é um módulo de potência refrigerado a líquido com alta eficiência e alta densidade de potência desenvolvido pela Tonhe Technology para carregamento de pilha. Ele suporta entrada de sistema trifásico de quatro fios de 323Vac ~ 460Vac (trifásico +PE), a potência máxima é 40kW e a faixa de potência de saída constante padrão é 300Vdc ~ 1000Vdc. A unidade de monitoramento/unidade de controle do sistema de carregamento PODE se comunicar com o módulo de potência através do barramento CAN. Com base na comunicação, as funções de configuração de parâmetros de trabalho, coleta de parâmetros operacionais e controle do estado de trabalho do módulo de potência podem ser realizadas.

TH40F10030C8L-WT

TH40F10030C8L-WT

Impacto na vida útil do carregador EV

A durabilidade do Módulo de potência EV afeta diretamente a vida útil dos carregadores EV. Módulos de potência mais robustos reduzem a frequência de reparos e substituições, diminuindo os custos de manutenção e minimizando o tempo de inatividade. Isto garante que as estações de carregamento permanecem operacionais durante períodos mais longos, proporcionando um serviço mais fiável aos condutores de VE.

Além disso, módulos de energia duráveis ​​melhoram a segurança dos carregadores de veículos elétricos, reduzindo o risco de superaquecimento e falha elétrica. Para os operadores de redes de carregamento, isto traduz-se em menos responsabilidades e numa infraestrutura mais estável e eficiente.

Conclusão

O Módulo de potência EV é um componente crítico na determinação da confiabilidade e longevidade dos carregadores de veículos elétricos. Ao melhorar a durabilidade destes módulos de potência através de um design técnico inovador e soluções de gestão térmica, a vida útil dos carregadores EV pode ser significativamente prolongada. À medida que a adoção de veículos elétricos cresce, o investimento em módulos de energia duráveis ​​e eficientes será essencial para apoiar a expansão da infraestrutura de carregamento e garantir o sucesso a longo prazo do transporte elétrico.

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