Передовые решения по управлению тепловым режимом для зарядных станций электромобилей

Развитие инфраструктуры зарядки электромобилей (ЭМ) в сторону более высокой плотности мощности и более высоких скоростей зарядки предъявляет огромные требования к тепловым и электрическим характеристикам критически важных внутренних компонентов. Эффективное управление теплом, изоляцией и механическими нагрузками имеет первостепенное значение для обеспечения безопасности, долговечности и надежности.

Как вы знаете, инфраструктура зарядки электромобилей (ЭМ) включает в себя Модуль батареи (для внутренних резервных систем), Блок преобразования мощности,  Платы управления и другие компоненты. Теперь давайте рассмотрим, в чём заключаются проблемы и как мы можем предложить решения для их решения.

1. Блок и модуль преобразования мощности (инвертор/DC-DC-преобразователь)

Это сердце зарядной станции, где коммутируются и преобразуются высокие токи, что приводит к значительному выделению тепла в таких компонентах, как IGBT, MOSFET и диоды.

• Задача: Эффективный отвод тепла от силовых полупроводников при сохранении надежной электрической изоляции от радиатора и предотвращении электромагнитных помех (ЭМП).

• Решения:

  • Тепловой интерфейс и изоляция: Слюдяные пластины<р> и <р>Графитовые листы идеально подходят для этого. Слюдяная пластина, используемая в качестве изолирующей прокладки между силовым устройством и радиатором, обеспечивает отличную диэлектрическую прочность и термостойкость, пропуская тепло и блокируя ток. Для приложений, требующих превосходного планарного распределения тепла для предотвращения горячих точек, наши Графитовые листыОбеспечивают исключительную проводимость в плоскости. Для достижения оптимальных характеристик их можно использовать вместе с изолирующим слоем.

  • Структурная изоляция и бобины: Эпоксидные платы<р> и <р>Бумага из вулканизированных волокон (рыбная бумага) обеспечивают жёсткую механическую опору и высокую диэлектрическую прочность. Они идеально подходят для создания изоляционных барьеров, монтажных пластин и катушек для трансформаторов и индукторов в силовом модуле, обеспечивая надёжную изоляцию компонентов.

  • Подавление электромагнитных помех: Быстрое переключение силовых устройств создаёт значительный электромагнитный шум. Наш Листы волнопоглощающиеможно разместить над этими компонентами или внутри крышек корпусов для поглощения высокочастотного излучения, снижения электромагнитных помех и обеспечения стабильной работы и соответствия нормативным стандартам.

2. Модуль батареи (для резервных систем или буферного хранилища)

Некоторые зарядные станции оснащены аккумуляторными батареями для буферизации или резервного хранения энергии. Эти модули требуют тщательного управления температурой и соблюдения мер безопасности.

• Задача: Предотвращение теплового разгона, управление теплом, выделяемым во время циклов зарядки/разрядки, и обеспечение амортизации от вибрации и физических ударов.

• Решения:

  • Изоляция и барьер между клетками: Бумага Номекс — превосходный материал для сепараторов аккумуляторов и межэлементной изоляции благодаря своей огнестойкости, высокотемпературной стабильности и превосходным диэлектрическим свойствам. Он служит критически важным защитным барьером, предотвращая короткие замыкания между элементами даже в экстремальных условиях.

  • Амортизация и заполнение зазоров: Пена Poron<р> и <р>Силиконовая пена необходимы для сборки ячеек. Они обеспечивают долговременную и надежную устойчивость к сжатию, компенсируя расширение и сжатие во время циклов. Это поддерживает равномерное давление на ячейки, минимизирует напряжение и предотвращает их смещение, вызванное вибрацией, тем самым продлевая срок службы аккумулятора.

  • Изоляция шин и модулей: Майларовые изоляторы (ПЭТ-пленка)<р> и <р>ПК-фильмы Используются для изоляции токопроводящих шин и корпусов модулей. Они обеспечивают отличную стойкость к проколам и надежную изоляцию в тонком, формуемом профиле.

3. Платы управления и основные печатные платы (ПП)

В мозгу зарядной станции находятся чувствительные микропроцессоры, датчики и коммуникационные модули.

• Задача: Защита чувствительных компонентов от коротких замыканий, управление локальным теплом от контроллеров, гашение вибрации и экранирование от внешних электромагнитных помех.

• Решения:

  • Изоляция на уровне компонентов: Майларовые изоляторы (McLaren)<р> и <р>Пленки ПК/ПП/ПЭТШироко используются в качестве изолирующих масок и защитных слоёв на печатных платах. Они предотвращают образование паяных перемычек и коротких замыканий между близко расположенными компонентами и проводниками, повышая выход готовой продукции и надёжность в полевых условиях.

  • Локальное распространение тепла: Для точек горячих точек, таких как процессоры или регуляторы мощности, небольшие кусочки Графитовый лист может применяться для распределения тепла в поперечном направлении, снижая пиковую температуру и улучшая стабильность компонентов.

  • Конструктивная поддержка и изоляция: Эпоксидные платы используются в качестве ребер жесткости для больших печатных плат или в качестве изолирующих прокладок для предотвращения контакта между печатной платой и металлическим корпусом.

  • Виброгашение и герметизация: Универсальный Пена или Пена Poron можно использовать в качестве прокладки под платами или в качестве прокладок вокруг разъемов. Силиконовая пена Идеально подходит для создания водонепроницаемого и пыленепроницаемого уплотнения между основным корпусом и его крышкой, защищая внутреннюю электронику от суровых условий окружающей среды.

Вывод:

Истинная сила нашего портфолио заключается в синергетическом применении этих материалов для создания комплексной системы защиты. Станьте нашим партнёром, чтобы интегрировать эти передовые решения в области материалов и создать новое поколение более прохладной, безопасной и надёжной инфраструктуры для зарядки электромобилей.