作者 | Zhou Ming

隨著超級(jí)快充技術(shù)的發(fā)展，采用液冷技術(shù)的充電槍通流能力可以高達(dá)600A，極大地提升了充電效率。在充電過(guò)程中，液冷充電樁通過(guò)循環(huán)冷卻液將充電模塊及Cable產(chǎn)生的熱量帶走，從而確保充電模塊的穩(wěn)定、安全的運(yùn)行。

液冷直流快充Cable的3D建模

液冷線纜主要分為兩大類：浸沒(méi)式和隔離式，我們選擇一種主流的浸沒(méi)式的線纜，如上圖所示。銅線周圍被硅油360度包裹，硅油通過(guò)熱對(duì)流的方式把銅線上的熱量帶走。接下來(lái)我們利用CST Cable工作室對(duì)液冷直流快充線進(jìn)行建模，如下圖所示。

接下來(lái)利用CST的Create 3D Cable功能，生成液冷快充線的3D模型，長(zhǎng)度3m。

下面是槍頭部分的3D模型，冷卻液從一側(cè)泵入，經(jīng)過(guò)轉(zhuǎn)接頭分別進(jìn)入DC+和DC-兩條線路，最后再回到充電樁的冷卻裝置，形成一個(gè)循環(huán)冷卻系統(tǒng)。

創(chuàng)建EM-Thermal Coupling task

創(chuàng)建CST的電熱耦合仿真流程，設(shè)置current為600A，通過(guò)Js solver的計(jì)算得到Thermal loss為1389W。

接下來(lái)要利用CHT求解器進(jìn)行液冷熱仿真設(shè)置。我們需要定義一個(gè)Fluid Cavity，選擇液冷管的內(nèi)表面，箭頭指向液體方向。

接下來(lái)需要在冷卻液的輸入和輸出表面上定義lid。在這個(gè)案例中，我們有一個(gè)輸入lid，兩個(gè)輸出lid，進(jìn)口處液體壓力定義為4Bar，初始溫度設(shè)置為25度。

CHT求解器設(shè)置可以參考上篇案例，環(huán)境溫度設(shè)置為25度。

仿真結(jié)果對(duì)比與分析

我們看看看液冷的散熱的威力吧！在600A電流的情況下，cable接頭處最高溫度超過(guò)了60度。從溫度分布來(lái)看，越靠近接頭處溫度越高，在液冷區(qū)域溫度明顯降低，這完全符合實(shí)際的情況。

我們還可以清楚的看到內(nèi)部硅油流到不同位置的溫度場(chǎng)分布，以及線纜對(duì)周圍空間的溫度場(chǎng)分布。

（內(nèi)容、圖片來(lái)源：CST仿真專家之路公眾號(hào)，侵刪）

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