एक चार्जिंग स्टेशन नियंत्रण कैबिनेट में रेक्टिफायर्स, डीसी/डीसी कन्वर्टर्स, कॉन्टैक्टर्स और नियंत्रण बोर्ड्स होते हैं, जो चलते समय लगातार ऊष्मा उत्सर्जित करते हैं। एक संक्षिप्त अक्षीय प्रवाह पंखा को किसी पार्श्व दीवार पर स्थापित करने से वह इन घटकों के पार हवा को खींचता है, बिना उस गहराई को घटाए जो पहले से ही शक्ति मॉड्यूल द्वारा अधिकृत है। इलेक्ट्रिक वाहन बुनियादी ढांचे के लिए शीतलन का विनिर्देश देने वाले खरीदारों के लिए पहला प्रश्न आमतौर पर "कितनी हवा" नहीं, बल्कि "शीतलन उपकरण भौतिक रूप से कहाँ फिट होगा" होता है। पतले आवरणों के कारण पीछे के पैनल के पीछे लगभग कोई स्थान नहीं बचता, इसलिए शीतलन घटक को एक साथ ही पतला और कुशल होना आवश्यक है। अधिकांश कैबिनेट्स को पहले शक्ति चरण के आधार पर और फिर शीतलन के आधार पर विनिर्दिष्ट किया जाता है, जिसी कारण गहराई बाध्यकारी सीमा बन जाती है।
पृष्ठभूमि: एक चार्जर ओइएम का भीड़-भाड़ वाला कैबिनेट
एक यूरोपीय चार्जर ओईएम ने केवल 400 मिमी गहराई के फ्लोर-स्टैंडिंग नियंत्रण कैबिनेट में 60 किलोवाट डीसी इकाई बनाई। इसके अंदर, आईजीबीटी ब्रिज, डीसी-लिंक कैपेसिटर और सहायक पावर सप्लाई ने अधिकांश आयतन को भर दिया। यांत्रिक टीम को एक शीतलन विधि की आवश्यकता थी जो कैबिनेट की गहराई बढ़ाए बिना काम करे, क्योंकि कैबिनेट को मानक पार्किंग-बे फुटप्रिंट में फिट होना था। 25 मिमी पतली प्रोफाइल वाला एक संकुचित अक्षीय प्रवाह फैन, जिसे साइड/पैनल पर माउंट किया जा सकता है, इस बाधा का समाधान प्रदान करता है, बिना शीट-मेटल लेआउट को पुनः डिज़ाइन किए। यही फुटप्रिंट बाधा बस-स्टॉप, गैराज और मोटरवे चार्जिंग स्थलों पर दोहराई जाती है।
समस्या: गर्मी के लिए कोई जगह नहीं
जबरदस्ती वेंटिलेशन के बिना, कैबिनेट के ऊपरी क्षेत्र में गर्म हवा के स्तर और कंडेनसर के आसपास के वातावरण का तापमान ऊपर की ओर बढ़ गया। डिजाइन लक्ष्य के अनुसार आंतरिक हवा को पावर सेमीकंडक्टरों की थ्रेशोल्ड से नीचे रखा जाना था, फिर भी वायरिंग चैनल में कटौती किए बिना 80 मिमी गहरे पारंपरिक पंखे को स्थापित नहीं किया जा सकता था। हवा का प्रवाह ठप हो गया, गर्मी का प्रसार कमजोर हो गया, और प्रोटोटाइप गर्म दोपहर में उच्च भार पर भिगोने के परीक्षण में विफल रहा। वही कॉम्पैक्ट अक्षीय प्रवाह पंखा जो बाद में इस समस्या को हल करता था, मूल सामग्री बिल में नहीं था। प्राकृतिक संवहन ही गर्मी के भार के लिए पर्याप्त नहीं था।
समाधान और प्रभावः एक कॉम्पैक्ट अक्षीय प्रवाह पंखे को स्थापित करना
टीम ने योजनाबद्ध पंखे के स्थान पर एक कम गहराई वाला ब्रशलेस मोटर मॉडल लगाया, जिसे पहले से छिद्रित पैनल खुलने में बोल्ट किया गया था। शुद्ध-तांबे के वाइंडिंग्स और एक सटीक बॉल बेयरिंग ने इकाई को −४० से +९० °से के कार्यात्मक तापमान सीमा में शामिल और स्थिर बनाए रखा। इस प्रतिस्थापन के बाद, समान भार के तहत कैबिनेट का आंतरिक तापमान काफी कम हो गया, और एन्क्लोज़र की गहराई मूल ४०० मिमी पर ही बनी रही। संक्षिप्त अक्षीय प्रवाह पंखे के साथ IP५४ विकल्प भी उपलब्ध था, इसलिए यही कूलर आंतरिक और अर्ध-बाह्य चार्जिंग स्थलों दोनों के लिए उपयुक्त था।
ऊष्मा से क्षतिग्रस्त होने वाले शक्ति मॉड्यूल
जब एक नियंत्रण कैबिनेट उथले बॉक्स में निष्क्रिय शीतलन पर निर्भर करता है, तो IGBT और DC-लिंक चरण अपने दर्ज किए गए वक्रों की तुलना में अधिक गर्म हो जाते हैं। ऊष्मा भार के अनुसार आकारित एक संकुचित अक्षीय प्रवाह फैन, सबसे गर्म पंक्तियों के पार लगातार वायु को गति प्रदान करके इस विचलन को रोकता है। लगातार ऊष्मा विद्युत रोधन के जूने होने की प्रक्रिया को तेज करती है और सेवा जीवन को कम कर देती है, जबकि तापीय ट्रिप घटनाएँ चार्जिंग सत्रों को बाधित करती हैं। डिज़ाइन के समय ऊष्मा अपवहन के एक चरण को छोड़ने से क्षेत्र में विफलताएँ उत्पन्न होती हैं, जिनकी लागत बचाई गई गहराई के मिलीमीटरों से कहीं अधिक होती है।
पारंपरिक शीतलन के लिए कोई स्थान नहीं
मानक अक्षीय और अपकेंद्रीय पंखे को अक्षीय स्पष्टता की आवश्यकता होती है, जो कसे हुए EV एनक्लोज़र्स द्वारा प्रदान नहीं की जा सकती है। एक बार जब पीछे का पैनल और पावर स्टैक स्थापित कर दिए जाते हैं, तो गहरे इम्पेलर के लिए कोई स्थान शेष नहीं रहता है, और एक संक्षिप्त अक्षीय प्रवाह पंखा एकमात्र विकल्प बन जाता है जो फुटप्रिंट को बनाए रखता है। शुरुआत में गलत फॉर्म फैक्टर का चयन करने से कैबिनेट का आकार बड़ा हो जाता है, फुटप्रिंट चौड़ा हो जाता है, या कार्यक्रम के अंत में महंगे शीट-मेटल पुनर्डिज़ाइन की आवश्यकता होती है, जिससे लॉन्च तिथि और बजट दोनों प्रभावित होते हैं।
सील किए गए कैबिनेट्स में क्षेत्र में पुनर्स्थापना की कठिनाई
पहले से सील किए गए नियंत्रण कैबिनेट में शीतलन की पुनर्स्थापना धीमी और जोखिम भरी होती है। IP54 प्रवेश सुरक्षा, गैस्केट्स और केबल ग्लैंड्स के कारण साफ कट बिंदुओं की संख्या कम होती है, और क्षेत्र में नया खुला स्थान बनाने से एनक्लोज़र की प्रवेश सुरक्षा रेटिंग टूट सकती है। पहली डिज़ाइन पास के दौरान पंखे के खुले स्थान और माउंटिंग फ्लैंज की योजना बनाने से पुनर्कार्य से बचा जा सकता है और IP54 सील अक्षुण्ण रहती है।

संक्षिप्त अक्षीय पंखा तंग कैबिनेट्स में क्यों फिट होता है
एक संक्षिप्त अक्षीय प्रवाह फैन उथले बॉक्सों में श्रेष्ठता प्राप्त करता है, क्योंकि इसकी कम गहराई इसे किसी भी तरफ़ या पैनल दीवार के साथ समतल रूप से स्थापित करने की अनुमति देती है, जबकि वह उच्च CFM प्रदान करना जारी रखता है। ब्रशलेस बाहरी रोटर मोटर घूर्णन द्रव्यमान को बाहर की ओर स्थापित करती है, जिससे स्टैक पतला बना रहता है, लेकिन इम्पेलर का व्यास वायु प्रवाह के लिए उपयोगी बना रहता है। सटीक बॉल बेयरिंग्स और एल्युमीनियम मिश्र धातु का फ्रेम कंपन को कम रखते हैं, जो तब महत्वपूर्ण होता है जब फैन संवेदनशील माप परिपथों के साथ कैबिनेट को साझा करता है। सीई और आईईसी अनुपालन, साथ ही आईपी54 विकल्प, एक ही मॉडल को आंतरिक और अर्ध-बाह्य चार्जिंग स्थलों पर बिना पुनः प्रमाणन के उपयोग करने की अनुमति देते हैं।
आकार निर्धारण, माउंटिंग और रखरखाव
पंखे का आकार ऊष्मा भार के आधार पर निर्धारित करें, आदत के आधार पर नहीं: आईजीबीटी, रेक्टिफायर और कन्वर्टर के नुकसानों द्वारा विसरित वाट का अनुमान लगाएँ, फिर सीएफएम चुनें ताकि कैबिनेट की वायु घटकों के डिरेटिंग वक्र के नीचे रहे, जो सबसे खराब मामले के वातावरण तापमान पर हो। इकाई को पैनल के खुले हिस्से पर इस प्रकार लगाएँ कि इम्पेलर गर्मतम पंक्तियों के पार वायु को खींचे; ग्रिल के पीछे एक फ़िल्टर धूल और नमी को रोकता है। फ़िल्टर की सफ़ाई निश्चित रखरखाव अंतराल पर करें, बेयरिंग के शोर की जाँच करें, और उसी सीएडी ड्रॉइंग वाला एक स्पेयर रखें। ईवी चार्जिंग उपकरण के लिए, शीतलन पैकेज को आईईसी 61851 चार्जिंग आवश्यकताओं और आईईसी 60529 की प्रवेश सुरक्षा डिग्री के साथ संरेखित करें, ताकि एन्क्लोज़र और पंखे को एक प्रणाली के रूप में प्रमाणित किया जा सके। इस प्रकार निर्दिष्ट एक संक्षिप्त अक्षीय प्रवाह पंखा गर्मियों की चरम स्थितियों के दौरान चार्जिंग स्टेशन को विश्वसनीय बनाए रखता है।
सारांश
एक उथला नियंत्रण कैबिनेट का अर्थ अब कमजोर शीतलन नहीं होना चाहिए। एक संक्षिप्त प्रोफ़ाइल वाला संकुचित अक्षीय प्रवाह पंखा, जिसमें पैनल माउंट और ब्रशलेस आउटर रोटर मोटर है, इवी चार्जिंग पावर मॉड्यूल्स के लिए आवश्यक वायु प्रवाह प्रदान करता है, जबकि भीड़-भाड़ वाले एन्क्लोज़र्स की मांग करने वाले स्थापना स्थान को संरक्षित रखता है। सही गहराई, सीएफएम और आईपी रेटिंग का प्रारंभ में चयन करना चार्जिंग स्टेशन के पूरे जीवनकाल के लिए ऊष्मा अपव्यय, फुटप्रिंट और मरम्मत योग्यता को संरेखित रखता है।
अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न
प्रश्न 1
एक संकुचित कैबिनेट शीतलन पंखे को क्या परिभाषित करता है? कैबिनेट उपयोग के लिए एक संकुचित अक्षीय प्रवाह पंखा एक पतले-प्रोफ़ाइल फ्रेम को उच्च-सीएफएम इम्पेलर और ब्रशलेस आउटर रोटर मोटर के साथ जोड़ता है। इसकी उथली गहराई इसे एन्क्लोज़र के आयतन को कम किए बिना एक तरफ या पैनल दीवार पर माउंट करने की अनुमति देती है, जबकि शुद्ध-तांबे के वाइंडिंग्स और बॉल बेयरिंग −४० से +९० °से तक स्थिर वायु प्रवाह का समर्थन करते हैं। आईपी५४ विकल्प और सीई/आईईसी अनुपालन एक ही मॉडल को अलग क्वालिफिकेशन रन के बिना आंतरिक और अर्ध-बाह्य इवी चार्जिंग स्थलों पर विस्तारित करते हैं।
प्रश्न 2
ईवी चार्जिंग कैबिनेट में स्थापना स्थान का महत्व क्यों है? उथले एनक्लोज़र को एक निश्चित पार्किंग-बे के फुटप्रिंट में फिट करना आवश्यक है, लेकिन आईजीबीटी ब्रिज, डीसी-लिंक कैपेसिटर और नियंत्रण बोर्ड पहले से ही अधिकांश आयतन को भर देते हैं। गहरे कूलर को जोड़ने से या तो कैबिनेट का आकार बढ़ाना पड़ता है या महंगा पुनर्डिज़ाइन करना पड़ता है। स्थापना स्थान को बनाए रखने से चार्जर साइट की सीमाओं को पूरा कर सकता है, जबकि वायरिंग, सेवा एक्सेस और भविष्य के मॉड्यूल अपग्रेड के लिए जगह भी बची रहती है, बिना सिविल कार्यों को स्थानांतरित किए या अनुमति को विलंबित किए।
प्रश्न 3
फैन के सीएफएम (घन फुट प्रति मिनट) को ऊष्मा भार के अनुसार कैसे निर्धारित किया जाना चाहिए? रेक्टिफायर, आईजीबीटी और अन्य हानियों द्वारा कुल वाट का अनुमान लगाएँ, फिर वायु प्रवाह का चयन इस प्रकार करें कि सबसे खराब परिस्थिति में आंतरिक वायु अर्धचालक डिरेटिंग वक्र से नीचे बनी रहे। अत्यधिक आकार निर्धारित करने से शक्ति और शोर बजट दोनों बर्बाद हो जाते हैं; कम आकार निर्धारित करने से तापीय ट्रिप का जोखिम होता है। एक व्यावहारिक जाँच में गणना किए गए सीएफएम को कैबिनेट के मुक्त क्षेत्रफल और फ़िल्टर प्रतिरोध के साथ जोड़ा जाता है, ताकि वास्तविक वितरित वायु प्रवाह की पुष्टि की जा सके, न कि कैटलॉग की संख्या की।
प्रश्न ४
क्या एक संकुचित पंखा बाहरी प्रवेश सुरक्षा आवश्यकताओं को पूरा कर सकता है? हाँ। आईपी54 विकल्प के साथ एक पैनल-माउंट अक्षीय मॉडल धूल और जल छिड़काव का प्रतिरोध करता है, जब इसे गैस्केट युक्त फ्लैंज और सील किए गए केबल मार्ग के साथ जोड़ा जाता है। पंखे और एन्क्लोज़र को आईईसी 60529 के अनुसार एक साथ सत्यापित किया जाना चाहिए, ताकि स्थापना के बाद प्रवेश सुरक्षा रेटिंग बनी रहे। कठोर स्थलों के लिए, जलरोधी संस्करण और संक्षारण-प्रतिरोधी फ्रेम का निर्दिष्टीकरण करें ताकि तटीय या सड़क किनारे की स्थितियों में सेवा जीवन बढ़ाया जा सके।
प्रश्न ५
कैबिनेट शीतलन पंखे पर रखरखाव किन बिंदुओं पर केंद्रित होता है? रखरखाव फ़िल्टर, बेयरिंग्स और माउंटिंग पर केंद्रित होता है। वायु प्रवाह और ऊष्मा अपवहन को स्थिर रखने के लिए निश्चित अंतराल पर इनटेक फ़िल्टर की सफ़ाई या प्रतिस्थापन करें, घिसावट का संकेत देने वाले बेयरिंग शोर को सुनें, और पैनल के स्क्रू तथा गैस्केट के सील बने रहने की पुष्टि करें। एक समान सीएडी ड्रॉइंग वाला मैच्ड स्पेयर ऑन-साइट रखें, ताकि सेवा भ्रमण के दौरान एक स्वैप के माध्यम से एन्क्लोज़र को फिर से काटे बिना या आईपी सील को तोड़े बिना शीतलन पुनः स्थापित किया जा सके।