Šilumos valdymas – iššūkiai elektra varomoms transporto priemonėms

Terminis valdymas – iššūkiai elektromobiliams

Perėjimas prie elektrinių pavaros sistemų ir auganti autonominio vairavimo svarba kelia daug naujų iššūkių. Šiluminis valdymas, tiksliau, elektrinių komponentų šiluminis perdavimas ir aušinimas, vaidina labai svarbų vaidmenį. Nors egzistuoja daug šilumos izoliacinių medžiagų, labiausiai paplitę automobilių sektoriaus sprendimai yra tarpų užpildai (GFL) ir „Softtherm Pads“ (užpildai), kuriuos galima individualiai pritaikyti prie klientų poreikių.

Remiantis naujausiais Federalinės aplinkos ministerijos skaičiavimais, Vokietija nepasieks savo klimato tikslo – iki 2020 m. sumažinti CO2 išmetimą daugiau nei 40 %. Priešingai nei tendencijos kituose sektoriuose, transporto sektoriaus šiltnamio efektą sukeliančių dujų išmetimas, palyginti su 1990 m., netgi šiek tiek padidėjo ir sudaro penktadalį visų išmetamųjų teršalų Vokietijoje. Padidėjęs transporto priemonių efektyvumas negalėjo kompensuoti prieštaringų veiksnių, tokių kaip didėjantys eismo intensyvumas ir variklio efektyvumas. Naujajame federalinės vyriausybės klimato apsaugos plane numatyta iki 2030 m. 40–42 % sumažinti transporto sektoriaus išmetamų šiltnamio efektą sukeliančių dujų kiekį, o tai yra tik maža dalis Paryžiaus klimato susitarime nustatyto 2 °C tikslo. Alternatyvios pavaros sistemos yra būtinos norint pasiekti vidutinį automobilių išmetamų teršalų kiekį – 95 g CO2/km. Jei šios vertės bus viršytos, automobilių gamintojams gresia didelės baudos. Šis kainodaros mechanizmas daro teigiamą poveikį mažai taršiems automobiliams. Automobilių pramonėje būtinas pasaulinis mąstymo pokytis.

Terminės medžiagos

Remiantis pirmaujančių Vokietijos automobilių gamintojų prognozėmis, vėliausiai iki 2030 m. visi perkamiausi automobiliai bus tiekiami ir kaip elektrinės transporto priemonės – tai itin ambicingas tikslas. Tokie aspektai kaip nuolat didėjantis galios tankis arba didesnis šilumos perdavimas paviršiaus plotui (W/m2) ir „didelės galios įkrovimas“ lemia padidėjusią komponentų temperatūrą ir dėl to trumpesnį veikimo laiką įrenginiuose. Todėl efektyvus elektrinių komponentų terminis aušinimas, prijungiant šilumos šaltinį prie šilumos kriauklės ir išlaikant elektros izoliacijos efektą, yra būtina sąlyga siekiant aukštų kokybės standartų automobilių sektoriuje. Šis sujungimas, kartu su komponentų tolerancijų, tarpų ar oro intarpų sujungimu, gali būti individualiai pasiektas naudojant platų KERAFOL medžiagų asortimentą, kurį platina DACPOL, priklausomai nuo šilumos laidumo reikalavimų (W/mK) ir pageidaujamo temperatūros skirtumo ΔT.

Peržiūrėkite mūsų terminių medžiagų asortimentą

Terminis valdymas elektromobilumui

Perėjimas prie elektrinių pavaros sistemų ir didėjanti autonominio vairavimo svarba atneša visiškai naujų pritaikymo būdų ir iššūkių šilumos valdymo srityje. Funkcinis ryšys tarp akumuliatorių bloko darbinės temperatūros ir jo maksimalaus pasiekiamo ciklo tarnavimo laiko yra pakankamai įrodytas, o tai galima labai tiksliai išreikšti šia taisykle:

„Darbinės temperatūros sumažinimas 10 °C padvigubina akumuliatoriaus elementų tarnavimo laiką.“

Elektromobilio grynasis nuvažiuojamas atstumas taip pat labai priklauso nuo akumuliatoriaus darbinės temperatūros, taigi ir netiesiogiai nuo esamo šiluminio aušinimo. Be termiškai sujungtų energijos šaltinių koncepcijos, „rytojaus automobiliui“ taip pat reikalingi elektros komponentų sprendimai LED, jutiklių technologijos, borto tinklo ir keitiklio, kuris yra vienas iš pagrindinių elektros pavaros sistemos elementų, srityse.

Terminis valdymas elektromobiliuose

Skysčių tarpų užpildai

Ypač dideliems kiekiams dviejų komponentų stiklinės plėvelės yra efektyvus ir ekonomiškas sprendimas. Norint tai pasiekti, abu silikono elastomerų komponentai su keraminiu užpildu sumaišomi maišymo vamzdelyje ir gali būti tiesiogiai užtepami ant komponento (pvz., metalinio korpuso) naudojant dozavimo sistemą.

Kitame etape elektroniniai komponentai (pvz., IGBT, kondensatoriai ir kt.) lengvai spaudžiant pritvirtinami prie nesukietėjusio junginio, taip pasiekiant tolygų junginio pasiskirstymą ir dėl to konkretų storį, taip pat atkuriamus elektrinius ir šiluminius parametrus. Junginio sukietėjimas vyksta kambario temperatūroje ir trunka apie valandą, tačiau jį galima pritaikyti pagal pageidavimą. Svarbiausia, kad GFL, pasižymintis mažesniu šilumos laidumu, pasižymi dideliu savaiminiu sukibimu, kuris gali būti labai naudingas surinkimo metu. Tačiau, išardžius, KERAFOL GFL galima vėl išimti, o tai ne visada įprasta rinkoje.

Peržiūrėkite mūsų GFL serijos gaminius

„KERAFOL GFL naudojamas visame pasaulyje keitiklių, akumuliatorių ir daugelio kitų elektros komponentų aušinimui.“

Palyginti su poliuretano arba epoksidinių dervų sistemomis, silikono pagrindu pagamintas stiklapluoštis gali daug geriau sugerti ir kompensuoti vibracijas.

Šį efektą lemia didelis stiklapluoščio minkštumas. Be to, mažas GFL klampumas leidžia lengvai dirbti ir švelniai veikia dozavimo sistemą, ką patvirtino tokie pirmaujantys dozavimo sistemų gamintojai kaip „ViscoTec“, „bdtronic“ ir „Scheugenpflug“.

„Softtherm“ įklotai

Daugeliui šiluminių jungčių elektromobilių sektoriuje klasikinės šilumai laidžios juostos ir įklotai vis dar yra „moderniausi“.

Ypač susiūti silikono pagrindu pagaminti elastomerai, geriau žinomi kaip „Softtherm Gap Pads“, dėl savo įvairių, specialiai pritaikytų savybių gali atlikti pagrindinį vaidmenį elektroninių komponentų šiluminiame aušinime (galios diapazonas iki 6 W/mK).

Peržiūrėkite mūsų užpildymo medžiagų asortimentą – „Softtherm“

Dėl didelio „Softtherm Pads“ lankstumo ir milžiniško mechaninio atsparumo galima pritaikyti didelius tarpus ir didelius komponentų tolerancijas. Be individualių sprendimų, tokių kaip vienpusė lipni danga komponentams tvirtinti arba stiklo pluošto armatūra didesniam mechaniniam stabilumui, dvisluoksnės folijos (reikalaujamos pagal specialius reglamentus) taip pat gali suteikti didelę pridėtinę vertę klientui.

KERAFOL kartu su DACPOL jau daugelį metų tenkina šiuos specifinius klientų reikalavimus ir randa tinkamą sprendimą kiekvienai situacijai. Nepriklausomai nuo to, kuri „šilumai laidži medžiaga“ yra geriausias sprendimas techniniu ir finansiniu požiūriu.