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新能源系统越来越“热”?看散热风扇如何守护安全与效率

发布时间:2025-12-05人气:

随着新能源汽车渗透率提升、充电网络加速建设,充电桩、充电模块、储能柜、DC-DC 转换器等设备正面临一个共同挑战:

热越来越高。

无论是大功率快充(60kW / 120kW / 250kW)、户外暴晒环境,还是内部功率器件密度增长,都让散热系统承担了更高的负荷。风扇选型是否正确,直接影响:

  • 模块是否降额运行

  • IGBT/MOS 是否提前老化

  • 充电桩是否出现高温报警

  • 维护频率与寿命周期成本

  • 整机是否能稳定达到额定功率

本文将从 散热需求、风扇选型逻辑、典型工况分析、推荐风扇结构及型号 等维度,为工程师提供一套专业、可靠、可落地的风扇选型指南。


20250521-充电桩过热问题.png


一、为什么新能源充电设备越来越热?

新能源系统的热量来源大致有三类:

1. 功率密度提升

快充桩从 30kW → 60kW → 120kW → 250kW
同体积下热源密度提高 2~5 倍。

2. 器件更敏感

IGBT / SiC MOSFET 对散热更敏感,超过 100°C 就可能进入降额区。

3. 环境更恶劣

  • 夏季户外环境 45°C

  • 柜体风道狭窄、高背压

  • 灰尘多湿度高,风扇寿命受影响

因此风扇不仅要 “能吹风”,更要在高温、高背压、强振动、长时间运行中保持可靠。


二、充电桩散热需要什么样的风扇?

每个应用场景对应不同选型标准:


1. 高背压环境(模块内部风道狭窄)

需要:

  • 高静压 DC 风扇

  • 高转速 / 双滚珠轴承

  • 持续 24h 稳定运行

如典型 120×38 mm 散热风扇。


2. 户外应用(暴晒、潮湿、灰尘)

需要:

  • 防水 IP55~IP68

  • 防盐雾、防油雾涂层

  • 长寿命轴承结构


3. 大风量需求(整机柜体换气)

需要:

  • 大尺寸 254/280mm 大风量风扇

  • 或者 鼓风机提升风道效率


4. 节能与智能控制需求

为了降低功耗、配合温控策略,应选择:

  • EC 风扇(效率更高)

  • 支持 PWM / FG / Tach 控制


风扇在电池系统中的作用.png


三、不同类型风扇在充电桩中的对比

工程师在选型时常纠结:

到底是选 AC 风扇、DC 风扇、EC 风扇、轴流风扇、离心风扇?

表格直接告诉你差异


风扇类型对比表

风扇类型优点缺点典型应用
AC 轴流风扇耐高温、寿命长、成本低能效较低、调速差柜体换气
DC 轴流风扇高风压、低噪声、易调速需稳压供电充电模块内部散热
EC 风扇高效率、低能耗、长寿命成本略高新能源设备主流选择
离心风扇(鼓风机)静压最高、风道适配性强体积略大高背压风道、模块内部
防水风扇(IP68)防尘防水、适应户外散热结构需优化户外直流桩、雨雪地区
超大风量风扇(254/280mm)柜体换气效率高噪音略大大功率充电柜

从趋势来看:

新能源快充桩正在从 DC → EC → 高静压离心风扇升级。


四、典型散热场景分析与推荐风扇

以下以充电桩三大核心部件为例:


1. 充电模块散热(最核心)

特点:

  • 散热空间狭窄

  • 高频变换器热量大

  • 风道呈 S 型,背压高达 80–150 Pa

推荐选型:

应用场景推荐风扇特点
高背压模块92×38 / 120×38 高静压 DC 风扇风压 ≥150 Pa、双滚珠轴承
高温环境耐温 70°C 风扇稳定运行
高能效要求EC 风扇(PWM 控制)降功耗 30%~50%

2. 整机柜体换气

特点:

  • 需要大流量

  • 非常看重可靠性

推荐:

  • 254×89mm / 280×102mm 大风量 AC/EC 风扇

  • IP55 防护等级


3. 户外 DC 桩(IP 需求高)

特点:

  • 日晒雨淋

  • 雾气、潮湿、粉尘都非常严重

推荐:

  • IP68 防水风扇

  • 防盐雾、防腐处理

  • FG 转速监控


风扇在电池系统中的作用 (7).png


五、风扇选型时需要关注哪些关键参数?

工程师常忽略的,不仅是风量大小,还有 6 个关键点:

参数为什么重要?
风量(CFM)决定总散热能力
静压(Pa)决定能否吹穿狭窄风道
轴承结构决定寿命与可靠性
防水等级决定是否适合户外
转速控制(PWM)决定能耗与温控精度
环境温度范围决定是否会在夏季降额

其中静压尤为关键:

许多模块过热不是风量不足,而是风扇静压太低,风根本“吹不进去”。


六、如何真正选对风扇?(工程师实用指南)

以下流程可帮助 90% 的工程师快速选型:


第一步:确定散热位置(模块 / 柜体 / 户外)

不同位置对应不同结构的风扇。


第二步:评估工况

  • 是否有粉尘/潮湿?

  • 夏季最高温度?

  • 风道阻力有多大?


第三步:确定结构类型

  • 高背压 → 离心风扇 / 高静压 12038 风扇

  • 大风量 → 大尺寸风扇

  • 户外 → IP55/IP68 防水风扇

  • 节能 → EC 风扇


第四步:选规格与接口

  • 尺寸(92×92×38 / 120×120×38 等)

  • 电压(12V / 24V / 48V)

  • 控制信号(PWM / FG)


第五步:验证可靠性

包括:

  • 寿命曲线

  • 高温高湿测试

  • 背压曲线

  • 风量衰减测试


七、总结:散热风扇,是新能源安全的“守门人”

随着充电速度提升,散热将越来越关键。

而风扇作为最直接的“热排出者”,选型正确与否将影响:

  • 充电模块能否保持额定功率

  • 组件寿命是否缩短 30%

  • 是否频繁出现过温报警

  • 是否产生安全隐患

未来 3–5 年,新能系统风扇的趋势将非常明确:

高效率 EC + 高静压离心风扇 + 智能控制 + 防水防尘

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