Hőkezelés - Kihívások az elektromos járművek számára

Hőgazdálkodás – Kihívások az elektromos járművek számára

Az elektromos hajtásrendszerekre való áttérés és az autonóm vezetés növekvő jelentősége számos új kihívást jelent. A hőgazdálkodás, vagy inkább az elektromos alkatrészek hőkommunikációja és hűtése kulcsfontosságú szerepet játszik. Bár számos hőszigetelő anyag létezik, az autóiparban a leggyakoribb megoldások a réstöltők (GFL-ek) és a Softtherm Pad-ek (töltőanyagok), amelyek egyedileg testreszabhatók az ügyfél igényeihez.

A Szövetségi Környezetvédelmi Minisztérium legfrissebb számításai szerint Németország nem fogja elérni a 2020-ra kitűzött klímacélját, miszerint a CO2-kibocsátást több mint 40%-kal csökkenti. Más ágazatok trendjeivel ellentétben a közlekedési ágazat üvegházhatású gázkibocsátása még az 1990-es referenciaévhez képest is kismértékben nőtt, és Németország teljes kibocsátásának egyötödéért felelős. A megnövekedett járműhatékonyság nem tudta ellensúlyozni az olyan ellentmondó tényezőket, mint a növekvő forgalom és a motorhatékonyság. A szövetségi kormány új klímavédelmi terve a közlekedési ágazat üvegházhatású gázkibocsátásának 40-42%-os csökkentését írja elő 2030-ra, ami csak kis része a Párizsi Éghajlatvédelmi Megállapodásban kitűzött 2°C-os cél elérésének. Az alternatív hajtásrendszerek elengedhetetlenek a személygépkocsik átlagos 95 g CO2/km-es kibocsátási céljának eléréséhez. Ha ezeket az értékeket túllépik, az autógyártókra súlyos bírságok várnak. Ez az árképzési mechanizmus pozitív hatással van az alacsony kibocsátású autókra. Globális gondolkodásmódváltásra van szükség az autóiparban.

Hőhordozók

A vezető német autógyártók előrejelzései szerint legkésőbb 2030-ra minden legkelendőbb autó elektromos járműként is elérhető lesz, ami rendkívül ambiciózus cél. Az olyan szempontok, mint a folyamatosan növekvő teljesítménysűrűség vagy a nagyobb hőátadás felületenként (W/m2) és a „nagy teljesítményű töltés” ​​az alkatrészek hőmérsékletének emelkedéséhez, és ennek következtében a működési idők lerövidüléséhez vezetnek az alkalmazásokban. Az elektromos alkatrészek hatékony hőhűtése egy hőforrás és egy hűtőborda összekapcsolásával, az elektromos szigetelőhatás megőrzése mellett, ezért az autóipar magas minőségi szabványainak előfeltétele. Ez a csatlakozás, valamint az alkatrész-tűrések, rések vagy légzárványok áthidalása egyedileg megvalósítható a DACPOL által forgalmazott KERAFOL anyagok széles választékával, a hővezető képességi követelményektől (W/mK) és a kívánt ΔT hőmérsékletkülönbségtől függően.

Tekintse meg hővezető anyagaink választékát

Hőgazdálkodás az e-mobilitás számára

Az elektromos hajtásrendszerekre való áttérés és az autonóm vezetés növekvő jelentősége teljesen új alkalmazásokat és kihívásokat hoz a hőgazdálkodás területén. Az akkumulátorköteg üzemi hőmérséklete és a maximálisan elérhető ciklusidő közötti funkcionális összefüggés kellőképpen bizonyított, amelyet a következő szabály fejez ki nagyon pontosan:

„Az üzemi hőmérséklet 10°C-kal történő csökkentése megduplázza az akkumulátorcellák élettartamát.”

Egy elektromos autó nettó hatótávolsága jelentősen függ az akkumulátor üzemi hőmérsékletétől, és így közvetve a jelenlévő hőhűtéstől is. A termikusan összekapcsolt energiaforrások koncepciója mellett a „holnap autója” megoldásokat igényel az elektromos alkatrészek terén is a LED-ek, az érzékelőtechnológia, a fedélzeti hálózat és az inverter, az elektromos hajtásrendszer egyik alapvető elemének területén.

Hőgazdálkodás elektromos autókban

Folyadékrés-kitöltők

Különösen nagy volumen esetén a kétkomponensű üvegszálas folyadékok hatékony és gazdaságos megoldást jelentenek. Ennek eléréséhez a szilikon elasztomerekből és kerámia töltőanyagból álló két komponenst egy keverőcsőben összekeverik, majd egy adagolórendszer segítségével közvetlenül felviszik az alkatrészre (pl. fémházra).

A következő lépésben az elektronikus alkatrészeket (pl. IGBT-ket, kondenzátorokat stb.) enyhe nyomás alatt rögzítik a kikeményítetlen masszához, így egyenletes masszaeloszlást és ennek következtében meghatározott vastagságot, valamint reprodukálható elektromos és termikus paramétereket érnek el. A massza térhálósodása vagy kikeményedése szobahőmérsékleten történik, és körülbelül egy órát vesz igénybe, de kérésre testreszabható. Mindenekelőtt az alacsonyabb hővezető képességű üvegszálas poliészter (GFL) nagyfokú öntapadó képességgel rendelkezik, ami nagyon hasznos lehet az összeszerelés során. Szétszerelés esetén azonban a KERAFOL GFL ismét eltávolítható, ami nem mindig elterjedt a piacon.

Tekintse meg GFL sorozatú termékeinket

"A KERAFOL GFL-t világszerte használják inverterek, akkumulátorok és számos más elektromos alkatrész hűtésére."

A poliuretán vagy epoxi alapú rendszerekhez képest a szilikon alapú üvegszálas fólia sokkal jobban elnyeli és kompenzálja a rezgéseket.

Ezt a hatást az üvegszálas fólia nagyfokú puhasága teszi lehetővé. Továbbá az üvegszálas ragasztó alacsony viszkozitása könnyű bedolgozhatóságot tesz lehetővé, és kíméletes hatással van az adagolórendszerre, amit olyan vezető adagolórendszer-gyártók is megerősítettek, mint a ViscoTec, a bdtronic és a Scheugenpflug.

Softtherm betétek

Az e-mobilitási szektor számos hőcsatlakozásához a klasszikus hővezető szalagok és betétek még mindig a „legmodernebbek”.

Különösen a térhálósított szilikon alapú elasztomerek, ismertebb nevén Softtherm Gap Pads, kulcsszerepet játszhatnak az elektronikus alkatrészek hőhűtésében (akár 6 W/mK teljesítménytartomány) változatos, kifejezetten testreszabott tulajdonságaiknak köszönhetően.

Tekintse meg Softtherm töltőanyag-kínálatunkat

A Softtherm Pads nagyfokú rugalmasságának és hatalmas mechanikai ellenállásának köszönhetően nagy résméretek és magas alkatrész-tűrések is megvalósíthatók. Az egyedi megoldások, például az alkatrészek rögzítésére szolgáló egyoldalas ragasztóbevonat vagy a fokozott mechanikai stabilitás érdekében használt üvegszálas erősítés mellett a (különös előírások által előírt) kétrétegű fóliák is jelentős hozzáadott értéket képviselhetnek az ügyfél számára.

A KERAFOL a DACPOL-lal együttműködve évek óta megfelel ezeknek a speciális ügyféligényeknek, és minden alkalmazáshoz megtalálja a megfelelő megoldást. Függetlenül attól, hogy melyik "hővezető anyag" a legjobb megoldás műszaki és pénzügyi szempontból.