Теплоуправляющие материалы для электромобилей, систем накопления энергии и промышленных силовых систем

По мере того как электронные системы становятся более компактными и мощными, эффективное тепловое управление приобретает всё большее значение в энергетическом и промышленном секторах. Электромобили, системы накопления энергии, промышленные электродвигатели и оборудование для возобновляемых источников энергии полагаются на силовую электронику, которая выделяет тепло в процессе работы. Без надлежащей стратегии теплового управления избыточное тепло и неэффективный теплоотвод могут негативно влиять на производительность компонентов и долгосрочную надёжность оборудования.

Компания VOLSUN предлагает широкий ассортимент теплопроводящих материалов, разработанных для удовлетворения потребностей в тепловом управлении электронных и электрических сборок, включая термопрокладки, термозаливочные составы, термогели и термоклеи. Эти материалы помогают производителям оборудования решать задачи теплоотвода, заполнения зазоров на стыках, электрической изоляции и защиты компонентов в различных областях применения.

Проблемы теплового управления в силовой электронике

Такие силовые электронные компоненты, как биполярные транзисторы с изолированным затвором (IGBT), силовые модули, преобразователи и контроллеры двигателей, выделяют тепло в процессе работы. Однако небольшие зазоры между компонентами и радиаторами могут создавать дополнительное тепловое сопротивление, ограничивая эффективность теплопередачи.

Теплопроводящие материалы помогают заполнить эти зазоры и обеспечивают более эффективные пути передачи тепла между компонентами, генерирующими тепло, и системами охлаждения. В зависимости от материала и области применения они также могут обеспечивать электрическую изоляцию, механическое демпфирование, клеевое соединение или герметизацию.

Выбор подходящего материала требует учёта конструкции компонента, величины межповерхностного зазора, рабочей температуры, механических нагрузок и требований к изоляции. Соответствующее решение в области теплового управления должно учитывать все эти факторы в рамках общего проектирования оборудования.

Ключевые отраслевые применения

1. Транспортные средства на новой энергии и электромобильность

Электромобили оснащены множеством электронных систем, требующих эффективного теплового управления, включая аккумуляторные блоки, контроллеры двигателей, бортовые зарядные устройства, преобразователи постоянного тока и другие модули преобразования энергии.

Теплопроводящие материалы могут способствовать передаче тепла от электронных компонентов к предназначенным для охлаждения конструкциям. Они также могут компенсировать зазоры на стыках и, при необходимости, обеспечивать электрическую изоляцию или механическое амортизирование.

В высоковольтной автомобильной электронике выбор материалов должен учитывать реальные условия эксплуатации, конструктивные особенности сборки и требования к электробезопасности. Оптимальное сочетание теплопроводности, сжимаемости и механических свойств позволяет производителям создавать более надёжные электронные сборки.

2. Инфраструктура зарядки EV и системы хранения энергии

Зарядные станции и системы хранения энергии на аккумуляторах содержат блоки преобразования электрической энергии, модули зарядки, инверторы и управляющую электронику. Эти компоненты должны эффективно отводить тепло при работе под изменяющимися электрическими нагрузками и в различных климатических условиях.

Термоинтерфейсные материалы могут улучшать тепловой контакт между силовыми компонентами и радиаторами, а термопроводящие заливочные материалы могут применяться в подходящих сборках для передачи тепла, герметизации и дополнительной защиты.

Для этих применений материалы для систем теплового управления следует выбирать с учётом конструкции модуля, требований к отводу тепла и условий эксплуатации. Правильная интеграция материалов обеспечивает надёжную работу оборудования и помогает удовлетворить требования непрерывной эксплуатации.

3. Промышленные электродвигатели и приводные системы

Промышленные электродвигатели, преобразователи частоты (VFD), сервоприводы и контроллеры двигателей широко применяются в производственном оборудовании, насосах и автоматизированных производственных системах.

Модули питания и управляющая электроника внутри этих систем выделяют тепло при работе. Теплопроводные прокладки и гели могут способствовать отводу тепла через интерфейсы компонентов, а подходящие заливочные составы или клеевые материалы могут обеспечить защиту и фиксацию выбранных электронных сборок.

В применениях с непрерывным режимом работы или механическими вибрациями следует также учитывать такие свойства материалов, как сжимаемость, гибкость и термостойкость, наряду с теплопроводностью.

4. Солнечные и ветровые энергосистемы

Солнечные инверторы, преобразователи для ветроэнергетики и связанная силовая электроника играют ключевую роль в производстве возобновляемой энергии. Эти системы преобразуют электрическую энергию и управляют потоками мощности, создавая тепловые нагрузки внутри силовых модулей и электронных управляющих сборок.

Термопроводящие материалы способствуют передаче тепла между силовыми компонентами и системами охлаждения. В зависимости от конструкции выбранные заливочные материалы также могут обеспечивать защиту от влаги и стабилизацию компонентов.

Поскольку оборудование для возобновляемых источников энергии эксплуатируется в различных условиях, производителям необходимо оценивать тепловые характеристики совместно с изоляционными свойствами, стойкостью к старению и совместимостью с окружающей средой.

Выбор подходящего материала для теплового управления

Для разных применений требуются различные сочетания тепловых и механических свойств. К важным факторам выбора относятся теплопроводность, толщина межфазного слоя, сжимаемость, рабочая температура, требования к электрической изоляции и совместимость с соседними материалами.

VOLSUN предлагает термопрокладки, термозаливочные составы, термогели и термоклеи для решения широкого спектра задач применения. Выбор материала можно обсудить с учётом конструкции компонентов, технологического процесса сборки и предполагаемых условий эксплуатации.

VOLSUN: надёжное тепловое управление

От электромобилей и систем хранения энергии до промышленных приводов и оборудования для возобновляемых источников энергии — тепловое управление играет важную роль в современной силовой электронике.

VOLSUN сотрудничает с заказчиками при подборе подходящих материалов для теплового управления в различных электронных и электротехнических узлах. Благодаря ориентированному на применение выбору материалов и обсуждению индивидуальных решений мы помогаем заказчикам найти варианты, соответствующие их проектным требованиям.

Ищете материалы для теплового управления в силовой электронике или энергетических приложениях? Свяжитесь с VOLSUN, чтобы обсудить ваше применение и требования к материалам.