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【导热凝胶】可为新能源汽车大功率充电桩提供散热解决方案

  • 文章来源:YANTAI
  • 发布时间:2023-03-01
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关于新能源领域的大部分讨论一直围绕于无人驾驶汽车及在拥堵道路上导航的能力,但开发与部署紧凑、效能高的充电基础设施才是新能源汽车达到较高普及率的一项重要前提!随着新能源车保有量不断攀升,“充电焦虑”、节假日高峰期充电难,已成为新能源车“成长”过程中亟待解决的问题。目前在资本市场,充电桩成为新能源领域的一大“风口”——据研究报告指出,至2040年,全球充电桩总投资金额,将高达5千亿美元,像是宁德时代、华为等巨头都纷纷推出充电桩品牌。

导热凝胶.png

 在使用过程中,缩短充电耗时的需求催生了新一代高功率充电桩的出现,也促进了电动公交、电动货车充电技术的研发。大功率充电桩的设计包含了多项挑战,尤其是充电系统的效率,因要达到很高的输出功率就要减少损耗,这使得热管理设计成为一项挑战。作为新能源汽车的重要配备装置,充电桩的输出效率直接限制电动车的充电速度。但高功率充电桩不仅对电池与线缆要求高,同时对充电桩的散热系统也有着极高的要求——因为充电桩电感模块体积高度压缩,内部结构非常紧凑,热量就越集中,进而导致充电桩内部温度升高,轻则充电模块过温保护不再输出,重则引起火灾等意外事故。因此,做好充电桩的散热方案极为关键。

而针对充电桩的散热,用材是很关键的一步,主要可分为两部分讨论:外壳和充电模块。

1.外壳

充电桩主要可分为公共建筑充电站内的直流充电桩(充电功率大、充电时间长产生热量大)及停车场或私人场所的交流充电桩(功率相对较小、产生热量较少),后者因为散热要求比较低,所以很多地方都在提倡以塑料代替金属作为外壳,这样可以更完美的实现更复杂的结构与形状,成本也较低。

但塑料在散热性、耐温性、阻燃性都远不及金属,所以上要成功实现塑胶材料的大规模应用,首先要解决的就是它的“散热”问题。为了及时传导出充电模块等元器件产生的热量,厂商想方设法提高塑料外壳的导热系数,最常用的就是在聚合物基体中加入大量高导热无机填料,利用这些导热填料自身具有的热传递性和散热性,来提升材料的散热性,最终满足元器件的散热要求。

大功率导热凝胶.png

2.充电模块

在充电桩的散热设计中,充电模块是重中之重。它属于电源产品中的一大类,好比充电桩的“心脏”,不仅提供能源电力,还可对电路进行控制、转换,保证了供电电路的稳定性,模块的性能不仅直接影响充电桩整体性能,同样也关联着充电安全问题。同时,充电模块占整个充电桩整机成本的一半以上,也是充电桩的关键技术核心之一。解决该模块的散热问题将,能更好地解决充电桩的散热问题。

由于充电桩模组大量集成电容、电感、MOS管、变压器等高发热量电子元件,因此为了及时导出充电模块的热量,需要应用大量的导热界面材料。  可以通过多种导热界面材料来管理功率模块热量,具体材料的选择取决于相应的设计和工艺需求。研泰化学推荐专业研发生产的导热凝胶,拥有有良好导热性能,亦保留了其很软的特性。它能防止粘合物与填料分离的现象。另外它的粘合线偏移也比传统的散热垫控制得好。可使用商业上一些方法包括丝印网印刷,注射或自动化设备操作。

新能源汽车充电桩散热.png

  产品特性:
       良好的热传导率;
       柔软,与器件之间几乎无压力;
       低介面热阻和强可塑性;
       可轻松用于点胶系统自动化操作;
       滿足高要求散熱性能,长期可靠性;
       符合UL94V0防火等级。

总而言之,充电桩的投资建设有效补充了续航里程的便利性,对新能源汽车的推广起了很大作用。但要完全发挥出充电桩的价值,它的散热一定要做好,只有功率上去了充电快起来了,才能让更多人接受新能源汽车,而这些要面临的技术难度仍需大家共同努力去解决。如诺您也对解决充电桩的散热问题有需求,可以通过来电、网站留言、在线客服、邮件等方式联系我们,研泰将为您提供1V1技术服务支持,可按需定制,根据应用场景提供一站式的用胶解决方案,敬候您的垂询。

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