Kühlkonzepte zur Effizienzerhaltung in AFAX POWER Ladesäulen

Das hierarchische Kühlkonzept von AFAX POWER kombiniert vier verschiedene Kühlmethoden: Direktflüssigkeitskühlung der Leistungshalbleiter, indirekte Flüssigkeitskühlung der Magnete, passive Kühlung der Gehäusestruktur und aktive Luftkühlung für Hotspots.

Die Mikrokanal-Kühlkörper für SiC-MOSFETs zeigen Wärmewiderstände von 0,08 K/W bei Strömungsraten von 2 l/min. Die Kühlflüssigkeit ist ein spezielles Dielektrikum mit Wärmeleitfähigkeit von 0,45 W/mK und Viskosität von 2,8 cP bei 40°C.

Die zweistufige Pumpensteuerung verwendet ECM-Motoren (Electronically Commutated Motors) mit Wirkungsgraden von 88%, die ihre Drehzahl dynamisch an die thermische Last anpassen. Die durchschnittliche Pumpenleistung beträgt 28 Watt bei 50kW Ladeleistung.

Die intelligente Lüftersteuerung implementiert Model Predictive Control, das basierend auf historischen Lastprofilen die Kühllast vorhersagt. Dies reduziert die Ansprechzeit bei Lastspitzen um 65% und den Lüfterenergieverbrauch um 42%.

Das Gesamtsystem erreicht eine Kühlenergieeffizienz von 18:1 (18 Watt gekühlte Verlustleistung pro Watt Kühlenergie) und hält die Komponententemperaturen innerhalb ±3°C der Zielwerte.