为电动或混合动力船舶冷却选择合适的换热器

在短短几年内,电动与混合动力推进已经从利基市场产业发展成为船舶推进系统的主流解决方案。

电动与混合动力推进系统最初被视作是适用于小型休闲船只的一种选择,而现在,其不断的发展已经提供了超过100千瓦功率的清洁、零排放能源!

随着推进系统的发展,一个持续存在的问题是如何将产生的热量保持在运行参数范围内,以确保系统的性能,并消除由于热过载而导致的系统故障。

需要冷却的区域包括电池组和车载充电器、交流-直流转换器、直流-直流转换器、电动马达、变压器、逆变器以及岸上充电站。

尽管各系统需要的散热程度不同,但仍有用于确立所需换热器常规尺寸的通用指南。

例如,一台电动马达通常会产生大约6%额定功率的以热量形式存在的损耗。因此,100千瓦的电动马达可能需要一个能够消除6千瓦热量的装置。关联部件通常还需要消耗3%的电机功率,而电池可能需要额外的冷却。

此外,冷却液的流速也会影响换热器的性能,通常因电气系统的不同而异。因此,上述100千瓦系统的示例将需要至少9千瓦的散热。下方的性能图表说明,如果流经系统的冷却液流量为40升/分钟,Bowman EC100是一个合适的选择。然而,如果冷却液流速仅为15升/分钟,则需要更大的FC100换热器,因为冷却液的低流速会显著降低换热器的冷却能力!

EC系列换热器

FC系列换热器

数据基于:冷却液类型:50/50水/乙二醇。海水入口温度:30摄氏度,50 升/分钟。冷却液入口温度:50摄氏度。

换热器能够方便地集成到推进系统的设计中,通常只需要一个单一装置即可。然而,在某些安装应用中,当部件(如电池)有特定冷却要求时,可能需要二次回路。下图显示了电动与混合动力系统冷却的三种典型场景。

两个串联安装的换热器控制电池组和逆变器/驱动回路的不同冷却要求。

在该安装中,单个换热器用于冷却逆变器/驱动双回路。

单个换热器同时冷却混合动力发动机和逆变器,再加上安装在该混合动力系统中的两个单独的冷却器。

电动与混合动力系统通常设计为在30摄氏度以上的海水温度下运行,因此选择合适的装置对于系统的性能和可靠性至关重要。有了以下信息,Bowman便可以提供计算机辅助的产品选择,为应用场景推荐最适合的换热器:

冷却液类型和浓度

散热量(kW)

所需冷却液出口温度(°C)

冷却液流量(l/min)

海水温度(℃)

要了解更多信息,请致电+44(0)121 359 5401或发送电子邮件至[email protected]与销售团队联系。