Управление на топлината - предизвикателства за електрическите превозни средства

Термично управление - Предизвикателства пред електрическите превозни средства

Преходът към електрически задвижващи системи и нарастващото значение на автономното шофиране поставят много нови предизвикателства. Термичното управление, или по-скоро термичната комуникация и охлаждането на електрическите компоненти, играе ключова роля. Въпреки че съществуват много топлоизолационни материали, най-често срещаните решения за автомобилния сектор са запълващите фуги (GFL) и Softtherm Pads (пълнежи), които могат да бъдат индивидуално пригодени към нуждите на клиента.

Според последните изчисления на Федералното министерство на околната среда, Германия няма да постигне климатичната си цел за намаляване на емисиите на CO2 с повече от 40% до 2020 г. За разлика от тенденциите в други сектори, емисиите на парникови газове от транспортния сектор дори са отбелязали леко увеличение в сравнение с референтната 1990 г. и са отговорни за една пета от общите емисии в Германия. Повишената ефективност на превозните средства не е успяла да компенсира противоречиви фактори като нарастващия обем на трафика и ефективността на двигателя. Новият план на федералното правителство за защита на климата предвижда намаляване с 40-42% на емисиите на парникови газове от транспортния сектор до 2030 г., което е само малка част от постигането на целта от 2°C, определена в Парижкото споразумение за климата. Алтернативните задвижващи системи са от съществено значение за постигане на средната цел за емисии от 95 г CO2/км за автомобили. Ако тези стойности бъдат превишени, производителите на автомобили са изправени пред големи глоби. Този механизъм за ценообразуване има положителен ефект върху автомобилите с ниски емисии. Необходима е глобална промяна в мисленето в автомобилната индустрия.

Термични материали

Според прогнозите на водещи немски производители на автомобили, всички най-продавани автомобили ще бъдат достъпни и като електрически превозни средства най-късно до 2030 г., което е изключително амбициозна цел. Аспекти като постоянно нарастваща плътност на мощността или по-висок топлопренос на повърхност (W/m2) и „зареждане с висока мощност“ водят до повишени температури на компонентите и следователно до по-кратко време за работа в приложенията. Ефективното термично охлаждане на електрически компоненти чрез свързване на източник на топлина към радиатор, като същевременно се запазва ефектът на електрическата изолация, е предпоставка за високи стандарти за качество в автомобилния сектор. Тази връзка, заедно с преодоляване на допустимите отклонения, хлабини или въздушни включения на компонентите, може да се постигне индивидуално с помощта на широка гама от материали KERAFOL, разпространявани от DACPOL, в зависимост от изискванията за топлопроводимост (W/mK) и желаната температурна разлика ΔT.

Разгледайте нашата гама от термични материали

Термично управление за електрическа мобилност

Преходът към електрически задвижващи системи и нарастващото значение на автономното шофиране носят напълно нови приложения и предизвикателства в областта на термичното управление. Функционалната връзка между работната температура на батерийния пакет и максимално постижимия му живот е достатъчно демонстрирана, което може да се изрази много точно със следното правило:

„Намаляването на работната температура с 10°C удвоява живота на батерийните клетки.“

Нетният пробег на електрически автомобил също зависи значително от работната температура на батерията и следователно косвено от наличното термично охлаждане. В допълнение към концепцията за термично свързани източници на енергия, „колата на утрешния ден“ изисква и решения за електрически компоненти в областта на светодиодите, сензорната технология, бордовата мрежа и инвертора, един от основните елементи на електрическата задвижваща система.

Термично управление в електрически автомобили

Течни запълващи празнини

Особено за големи обеми, двукомпонентните GFL са ефективно и икономично решение. За да се постигне това, двата компонента на силиконовите еластомери с керамичен пълнител се смесват в смесителна тръба и могат да се нанесат директно върху компонента (напр. метален корпус) с помощта на дозираща система.

В следващата стъпка електронните компоненти (напр. IGBT, кондензатори и др.) се прикрепят към невтвърдения компаунд под леко налягане, постигайки равномерно разпределение на компаунда и следователно специфична дебелина, както и възпроизводими електрически и термични параметри. Омрежването или втвърдяването на компаунда се извършва при стайна температура и отнема около час, но може да се персонализира при поискване. Преди всичко, GFL, с по-ниската си топлопроводимост, има висока самоадхезия, което може да бъде много полезно по време на сглобяването. Въпреки това, ако се разглоби, KERAFOL GFL може да се отстрани отново, което не винаги е често срещано на пазара.

Разгледайте нашите продукти от серията GFL

„KERAFOL GFL се използва по целия свят за охлаждане на инвертори, батерии и много други електрически компоненти.“

В сравнение с полиуретанови или епоксидни системи, силиконовата GFL може да абсорбира и компенсира вибрациите много по-добре.

Този ефект се улеснява от високата мекота на GFL. Освен това, ниският вискозитет на GFL позволява лесна обработка и има нежен ефект върху системата за дозиране, както е потвърдено от водещи производители на системи за дозиране като ViscoTec, bdtronic и Scheugenpflug.

Softtherm подложки

За много термични връзки в сектора на електрическата мобилност, класическите топлопроводими ленти и подложки все още са „най-съвременни“.

Особено омрежените еластомери на силиконова основа, по-известни като Softtherm Gap подложки, могат да играят ключова роля в термичното охлаждане (диапазон на мощност до 6 W/mK) на електронни компоненти благодарение на техните разнообразни, специално разработени свойства.

Разгледайте нашата гама от пълнежни материали - Softtherm

Благодарение на високата гъвкавост и огромната механична устойчивост на подложките Softtherm, могат да се поемат големи размери на фугите и високи толеранси на компонентите. В допълнение към индивидуалните решения, като например едностранно лепило за закрепване на компоненти или армировка от стъклени влакна за повишена механична стабилност, двуслойните фолиа (изисквани от специфични разпоредби) също могат да осигурят значителна добавена стойност за клиента.

KERAFOL, заедно с DACPOL, отговаря на тези специфични изисквания на клиентите от много години и намира правилното решение за всяко приложение. Независимо кой „топлопроводим материал“ е най-доброто решение от техническа и финансова гледна точка.