Materiale pentru gestionarea termică a vehiculelor electrice, sistemelor de stocare a energiei și sistemelor industriale de alimentare cu energie

Pe măsură ce sistemele electronice devin tot mai compacte și mai puternice, gestionarea eficientă a temperaturii a devenit din ce în ce mai importantă în sectoarele energetic și industrial. Vehiculele electrice, sistemele de stocare a energiei, motoarele industriale și echipamentele pentru energie regenerabilă se bazează toate pe componente electronice de putere care generează căldură în timpul funcționării. Fără o strategie adecvată de gestionare termică, excesul de căldură și transferul slab de căldură pot afecta performanța componentelor și fiabilitatea pe termen lung a echipamentelor.

VOLSUN oferă o gamă de materiale conductoare termic, concepute pentru a sprijini necesitățile de gestionare termică ale ansamblurilor electronice și electrice, inclusiv plăci termice, compuși de umplutură termică, geluri termice și adezivi termici. Aceste materiale ajută producătorii de echipamente să răspundă cerințelor legate de transferul de căldură, umplerea golurilor la interfețe, izolarea electrică și protecția componentelor în diverse aplicații.

Provocări privind gestionarea termică în electronica de putere

Componentele electronice de putere, cum ar fi tranzistorii bipolari cu poartă izolată (IGBT), modulele de putere, convertoarele și controlerele motoarelor, generează căldură în timpul funcționării. Totuși, mici interstiții dintre componente și radiatoare pot introduce o rezistență termică suplimentară, limitând eficiența transferului de căldură.

Materialele conductoare termic ajută la umplerea acestor interstiții și la stabilirea unor căi mai eficiente de transfer termic între componente care generează căldură și structuri de răcire. În funcție de material și de aplicație, acestea pot oferi, de asemenea, izolare electrică, amortizare mecanică, lipire sau învelire.

Selectarea materialului potrivit necesită luarea în considerare a structurii componentelor, a mărimii interstițiului la interfață, a temperaturii de funcționare, a eforturilor mecanice și a cerințelor de izolare. O soluție adecvată de gestionare termică trebuie să țină cont de acești factori ca parte integrantă a proiectării generale a echipamentului.

Aplicații Cheie din Industrie

1. Vehiculele cu energie nouă și mobilitatea electrică

Vehiculele electrice includ numeroase sisteme electronice care necesită o gestionare eficientă a căldurii, inclusiv baterii, controlere ale motoarelor, încărcătoare integrate, convertoare DC/DC și alte module de conversie a energiei.

Materialele conductoare termic pot ajuta la transferul căldurii de la componente electronice către structuri de răcire special concepute. Acestea pot, de asemenea, acoperi decalajele de interfață și, acolo unde este necesar, pot oferi izolare electrică sau amortizare mecanică.

În electronica automotive de înaltă tensiune, selecția materialelor trebuie să țină cont de mediul real de funcționare, de proiectarea asamblării și de cerințele de siguranță electrică. Combinația potrivită de conductivitate termică, compresibilitate și proprietăți mecanice poate ajuta producătorii să dezvolte ansambluri electronice mai fiabile.

2. Infrastructura de încărcare pentru vehicule electrice și stocarea energiei

Stațiile de încărcare și sistemele de stocare a energiei în baterii conțin unități de conversie a puterii, module de încărcare, invertori și electronice de comandă. Aceste componente trebuie să gestioneze căldura în timpul funcționării sub sarcini electrice variabile și în condiții ambientale diferite.

Materialele de interfață termică pot îmbunătăți contactul dintre componentele de putere și radiatoarele de căldură, în timp ce materialele termoconductoare de umplere pot fi utilizate în ansambluri adecvate pentru transferul de căldură, encapsularea și protecția suplimentară.

Pentru aceste aplicații, materialele de gestionare termică trebuie selectate în funcție de proiectarea modulului, de cerințele de disipare a căldurii și de expunerea la factori de mediu. Integrarea corectă a materialelor sprijină performanța echipamentelor și contribuie la satisfacerea cerințelor operației continue.

3. Motoare industriale și sisteme de acționare

Motoarele industriale, variatoarele de frecvență (VFD), acționările servo și comenzile motoarelor sunt utilizate pe scară largă în echipamentele de fabricație, pompe și sistemele automate de producție.

Modulele de putere și electronica de comandă din cadrul acestor sisteme generează căldură în timpul funcționării. Plăcuțele termice și gelurile pot contribui la gestionarea transferului de căldură între interfețele componentelor, în timp ce materialele adecvate de umplutură sau adezive pot asigura protecția și fixarea unor ansambluri electronice selectate.

În aplicațiile care implică funcționare continuă sau vibrații mecanice, proprietățile materialelor — cum ar fi compresibilitatea, flexibilitatea și rezistența la temperatură — trebuie luate în considerare, alături de conductivitatea termică.

4. Sistemele de energie solară și eoliană

Invertorii solari, convertoarele eoliene și electronica de putere aferentă sunt esențiale pentru generarea de energie regenerabilă. Aceste sisteme transformă energia electrică și gestionează fluxul de putere, generând sarcini termice în modulele de putere și în ansamblurile electronice de comandă.

Materialele conductoare termic ajută la transferul de căldură între componentele de putere și structurile de răcire. În funcție de proiectare, materialele de umplere selectate pot oferi, de asemenea, protecție împotriva umezelii și stabilizare a componentelor.

Deoarece echipamentele pentru energie regenerabilă funcționează în medii diverse, producătorii trebuie să evalueze performanța termică împreună cu izolarea, rezistența la îmbătrânire și compatibilitatea cu mediul.

Alegerea materialului potrivit pentru gestionarea termică

Aplicațiile diferite necesită combinații diferite de proprietăți termice și mecanice. Factorii importanți de selecție includ conductivitatea termică, grosimea interfeței, compresibilitatea, temperatura de funcționare, cerințele de izolare electrică și compatibilitatea cu materialele adiacente.

VOLSUN oferă perne termice, compuși termici de umplutură, geluri termice și adezivi termici pentru a răspunde unei game largi de cerințe de aplicație. Selecția materialelor poate fi discutată în funcție de structura componentelor, procesul de asamblare și condițiile de funcționare prevăzute.

VOLSUN: Susținerea unei gestiuni termice fiabile

De la vehiculele electrice și sistemele de stocare a energiei până la sistemele industriale de acționare și echipamentele pentru energie regenerabilă, gestiunea termică joacă un rol esențial în electronica de putere modernă.

VOLSUN lucrează împreună cu clienții pentru a explora materiale potrivite de gestiune termică pentru diverse ansambluri electronice și electrice. Prin discuții orientate spre aplicație privind selecția și personalizarea materialelor, ajutăm clienții să identifice opțiuni care corespund cerințelor lor de proiectare.

Căutați materiale de gestiune termică pentru electronica de putere sau aplicații energetice? Contactați VOLSUN pentru a discuta aplicația și cerințele dumneavoastră privind materialele.