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EV用急速充電器は、ガソリンスタンド、駐車場、高速道路のサービスエリア、車両基地など、あらゆる場所で急速に普及しています。そして、150kW、250kW、350kWのいずれの充電器にも共通する隠れた課題があります。それは、これほど大きな電力を扱うということは、それだけ大量の廃熱も発生するということです。一般的なDC急速充電器は、フル稼働時に5~10kWの熱を放出します。その熱を処理する冷却ファンシステムは、決して大げさではなく、充電器全体の中で最大の信頼性リスクとなっています。
現場では何が問題になるのでしょうか?
急速充電器は屋外に設置されます。夏にはPhoenix(米国アリゾナ州)で路面温度が70°Cに達し、冬の朝にはMinnesota(米国ミネソタ州)で-30°Cまで下がります。そのような環境下でも、ファンは確実に起動し、動作し続け、しかも静音性を維持しなければなりません。さらに、内部のDCバスは通常48V以上であるため、12Vファンでは追加のDC-DCコンバータが必要になります(部品点数が増え、故障要因も増加します)。また、充電セッションの途中でファンが故障すると、充電器は250kWから50kWへ出力を制限し、利用者から不満の1つ星レビューを付けられることになります。
48V DCブラシレスファンが最適な理由
冷却ファンを充電器の48V補助バスから直接駆動することで、追加のコンバータが不要となり、BOMを簡素化できるほか、同じフレームサイズでもより高出力のモータを採用できます。ブラシレス構造であるため、カーボンダストが発生せず、整流子の摩耗もなく、70,000時間以上の寿命を実現できます。適切な48V DCブラシレスファンには、次のような特長が求められます。
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広い入力電圧範囲(36~60V DC)に対応し、DCバスの電圧降下やサージに対応できること
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充電器のMCUによる制御および監視のためのPWM信号およびFG信号を備えていること
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屋外キャビネット環境での使用に耐えるIP67またはIP68の保護等級を備えていること
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-40°C~+75°Cの動作温度範囲で確実にコールドスタートできること
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サージ、逆極性、およびロータロック保護機能を内蔵していること
120kW~250kWクラスの充電器では、通常、172mmまたは200mmの48V軸流ファンを2×2または2×3のアレイ構成で使用すれば十分です。より高密度な350kWクラスの充電器では、電力モジュールのヒートシンクに48V遠心ブロワを配置し、キャビネットの排気用として軸流ファンを組み合わせる構成が適しています。
EV充電器OEM向けにおけるCooltronの強み
Cooltronは、北米および欧州の複数の充電器ブランド向けにおいて、いつのまにかカスタム 48V DCブラシレスファンの信頼できるサプライヤの1社になりました。当社の48Vプラットフォームは、36~60Vの入力電圧範囲全体で定格性能を維持したまま動作し、IP68の保護等級を標準仕様とし、軸受システムには長期保証を提供しています。また、沿岸地域や高湿度環境向けに、コンフォーマルコーティングを施したPCBも提供しています。これは小さな違いですが、RMA(返品・交換)対応に伴う負担を大幅に軽減できます。
今週、一歩踏み出しましょう
現在使用している充電器の冷却部の回路図と、サービスチームが保有する故障率データをご用意ください(正直なデータで構いません - もっとひどい事例も見てきました)。年間生産台数とともに、それらを sales.usa@cooltron.com 宛てに送付し、「48V EV charger fan reliability bundle」 をご依頼ください。このバンドルには、サンプルファン、完全なHALT/HASS試験レポート、および現在ご使用中のサプライヤとのコスト比較資料(購入義務はありません)が含まれます。さらに短期間で必要な場合は、メールの件名に次回の設計レビュー日をご記載ください。サンプル品をその日までにお届けできるよう、出荷スケジュールを調整いたします。
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