近年來(lái)，我國(guó)新能源汽車(chē)生產(chǎn)銷(xiāo)售快速增長(zhǎng)，中央、地方各項(xiàng)扶持政策的協(xié)同效果得以充分發(fā)展。正是由于政策導(dǎo)向，越來(lái)越多的廠商加入“新能源汽車(chē)”大軍，2015年上半年，中國(guó)整體經(jīng)濟(jì)增速放緩，眾多企業(yè)半年報(bào)距離預(yù)期相差甚遠(yuǎn)，諸如施耐德、西門(mén)子、ABB這樣傳統(tǒng)跨國(guó)企業(yè)業(yè)績(jī)同比下滑嚴(yán)重，但新能源市場(chǎng)逆勢(shì)爆發(fā)，某鋰電電池企業(yè)銷(xiāo)售額同比增長(zhǎng)5倍，眾多充電樁系統(tǒng)集成公司雨后春筍般涌現(xiàn)，保守估計(jì)國(guó)內(nèi)已有企業(yè)上百家，產(chǎn)品質(zhì)量更是良莠不齊。

　　今天主要談充電樁系統(tǒng)的熱設(shè)計(jì)，相比于通信電源，充電樁對(duì)散熱要求更為苛刻。

　　目前中國(guó)鐵塔公司集中采購(gòu)的戶外機(jī)柜，電源柜中電源基本配置為48V50A模塊4個(gè)，其中3個(gè)92%效率普效模塊，1個(gè)96%效率高效模塊；48V150Ah鉛酸或膠體電池2組，模塊散熱量大概為3000*（0.08*3+0.04*1）W=840W，電池按照均充最大發(fā)熱量計(jì)算，散熱量約為0.338*6*4*2=16W，機(jī)柜環(huán)境熱量按照上限估算為估算為180*0.8*0.6*1.8=156W，總散熱量約為1012W即1KW左右。

　　充電樁的系統(tǒng)散熱量要大的多，以60KW系統(tǒng)為例，目前行業(yè)主流模塊效率標(biāo)稱95%，僅模塊散熱量就達(dá)到60*0.05*1000=3000W，這意味著充電樁需要在與通信用戶外機(jī)柜同等體積條件下散出3倍的熱量，對(duì)系統(tǒng)熱設(shè)計(jì)要求極為嚴(yán)格。

　　通信戶外機(jī)柜目前常用的機(jī)柜制冷模式有四種：風(fēng)扇直通風(fēng)、熱交換、TEC、空調(diào)。

　　風(fēng)扇直通風(fēng)的優(yōu)點(diǎn)是成本低，安裝簡(jiǎn)便，能耗較少。缺點(diǎn)是，由于直通風(fēng)，戶外的灰塵較容易進(jìn)入柜內(nèi)，若采用密度較高濾網(wǎng)，則需要經(jīng)常保養(yǎng)、清洗；如使用較大密度濾網(wǎng)，進(jìn)入柜內(nèi)的灰塵較多。這種方案在鐵塔公司未成立前的移動(dòng)、聯(lián)通北方區(qū)域較為常用。也是目前充電樁的應(yīng)用模式。

　　熱交換方式，柜內(nèi)和柜外的空氣在100%隔離狀況下通過(guò)換熱器芯體進(jìn)行熱交換，避免了柜外灰塵對(duì)柜內(nèi)精密通信設(shè)備的污染。能耗較低，僅是風(fēng)扇直通風(fēng)的1.5~2倍。熱交換的主要應(yīng)用場(chǎng)景是室內(nèi)外溫差較大地區(qū)，因此并沒(méi)有大規(guī)模使用。

　　TEC，即半導(dǎo)體制冷器，利用特種半導(dǎo)產(chǎn)生珀?duì)柼?yīng)實(shí)現(xiàn)熱量交換。TEC制冷的優(yōu)缺點(diǎn)都很明顯，優(yōu)點(diǎn)是采用直流電，在停電時(shí)可以照常工作，可以更好的保護(hù)設(shè)備，缺點(diǎn)是最大制冷功率僅到200W，且能效比小于0.5，這實(shí)在不太適合當(dāng)前社會(huì)對(duì)效率的追求，因此應(yīng)用也不夠普及。

　　空調(diào)在鐵塔公司最新的招標(biāo)中已經(jīng)成為標(biāo)配，而且從技術(shù)角度分析，空調(diào)確實(shí)是最優(yōu)選擇。由于采用冷媒壓縮來(lái)實(shí)現(xiàn)溫控，空調(diào)可以獲得持續(xù)穩(wěn)定的溫度，對(duì)整個(gè)系統(tǒng)可以提供最好的保障，但機(jī)柜空調(diào)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，且成本和能耗均在比較高的水平，以能效比2.5計(jì)算，通信用戶外機(jī)柜空調(diào)功耗約為400W，是比較高的水平。

　　回頭看充電樁，安裝場(chǎng)景與通信戶外機(jī)柜幾近相同：戶外路邊、小區(qū)、室內(nèi)外停車(chē)場(chǎng)。同樣的機(jī)柜尺寸要散掉3倍的熱量，確實(shí)是個(gè)挑戰(zhàn)，而這也被證實(shí)是目前最困擾充電樁系統(tǒng)廠家的難題之一，據(jù)悉因溫度過(guò)高引起模塊過(guò)溫保護(hù)的案例不在少數(shù)。

　　而目前的系統(tǒng)廠家，似乎還沒(méi)有走出思維定式，最常用的辦法是增加風(fēng)扇數(shù)量，有甚者在5個(gè)模塊的機(jī)柜上裝了12個(gè)風(fēng)扇……

　　再?gòu)淖陨硎褂们闆r看，目前充電樁系統(tǒng)使用率遠(yuǎn)遠(yuǎn)未達(dá)到預(yù)期，已經(jīng)有如此高的故障率，難以想象真正鋪開(kāi)使用后會(huì)是一派怎樣的景象，所以筆者還是認(rèn)為采用機(jī)柜空調(diào)是未來(lái)充電樁系統(tǒng)解決散熱問(wèn)題的解決方案之一。

　　可能不免有人要說(shuō)，空調(diào)相比于風(fēng)扇，成本要高出很多。這里又要拿通信電源來(lái)作比較，通信戶外機(jī)柜中模塊加電源插框系統(tǒng)價(jià)格約為3000元，空調(diào)約2000-3000不等。充電樁系統(tǒng)還以60KW為例，充模塊按目前市場(chǎng)價(jià)格0.45元/W，總價(jià)約為27000元，空調(diào)價(jià)格不超過(guò)5000元，相當(dāng)于一個(gè)模塊的水平，這筆錢(qián)用來(lái)買(mǎi)一個(gè)備用的模塊還是空調(diào)，想必這筆賬大家自己心里都可以算的很清楚。

　　筆者進(jìn)入新能源領(lǐng)域時(shí)日不長(zhǎng)，但已經(jīng)深深的愛(ài)上了這個(gè)行當(dāng)，懷著一顆赤子之心準(zhǔn)備大干一場(chǎng)，為新能源產(chǎn)業(yè)做出自己的貢獻(xiàn)。這篇文章班門(mén)弄斧，純屬個(gè)人觀點(diǎn)，歡迎各位專(zhuān)家提出不同意見(jiàn)，交流才能碰撞出更多的火花，行業(yè)才會(huì)良性發(fā)展，等到無(wú)需國(guó)家政策導(dǎo)向行業(yè)也能健康發(fā)展的時(shí)候，相信我們這些新能源業(yè)者都會(huì)享受到它的紅利。