Soluciones avanzadas de gestión térmica para estaciones de carga de vehículos eléctricos

La evolución de la infraestructura de carga de vehículos eléctricos (VE) hacia mayores densidades de potencia y velocidades de carga más rápidas impone enormes exigencias térmicas y eléctricas a los componentes internos críticos. La gestión eficaz del calor, el aislamiento y la tensión mecánica es fundamental para garantizar la seguridad, la durabilidad y la fiabilidad.

Como ya sabéis, la infraestructura de carga de vehículos eléctricos (VE) incluye Módulo de batería (para sistemas de respaldo internos), unidad de conversión de energía,  Control de circuitos impresos y otros componentes. Ahora veamos cuáles son sus desafíos y cómo podemos ofrecer soluciones para resolverlos.

1. Unidad y módulo de conversión de energía (inversor/convertidor CC-CC)

Este es el corazón de la estación de carga, donde se conmutan y convierten altas corrientes, generando un calor significativo en componentes como IGBT, MOSFET y diodos.

• Desafío: Disipación eficiente del calor de los semiconductores de potencia, manteniendo un aislamiento eléctrico robusto del disipador y evitando la interferencia electromagnética (EMI).

• Soluciones:

  • Interfaz térmica y aislamiento: Placas de mica y Láminas de grafitoLas placas de mica son ideales en este caso. Una placa de mica, utilizada como almohadilla aislante entre un dispositivo de potencia y el disipador de calor, proporciona una excelente rigidez dieléctrica y resistencia térmica, permitiendo el paso del calor a la vez que bloquea la corriente. Para aplicaciones que requieren una distribución térmica planar superior para eliminar puntos calientes, nuestras placas de mica son ideales en este caso.Láminas de grafito Ofrecen una conductividad excepcional en el plano. Pueden utilizarse junto con una capa aislante para un rendimiento óptimo.

  • Aislamiento estructural y bobinas: Tableros de epoxi y Papel de fibra vulcanizada (papel para pescado) Ofrecen un soporte mecánico rígido y una alta rigidez dieléctrica. Son perfectos para crear barreras aislantes, placas de montaje y bobinas para transformadores e inductores dentro del módulo de potencia, lo que garantiza que los componentes permanezcan aislados de forma segura.

  • Supresión de EMI: La conmutación rápida de los dispositivos de potencia genera un ruido electromagnético significativo. Nuestro Láminas absorbentes de olas Se pueden colocar sobre estos componentes o dentro de las cubiertas de las carcasas para absorber las emisiones radiadas de alta frecuencia, mitigando las interferencias electromagnéticas y garantizando un funcionamiento estable y el cumplimiento de las normas reglamentarias.

2. Módulo de batería (para sistemas de respaldo o almacenamiento intermedio)

Algunas estaciones de carga incorporan baterías para el almacenamiento o la reserva de energía. Estos módulos requieren una gestión térmica cuidadosa y medidas de seguridad.

• Desafío: Previene el sobrecalentamiento, gestiona el calor generado durante los ciclos de carga/descarga y proporciona amortiguación contra vibraciones y golpes físicos.

• Soluciones:

  • Aislamiento y barrera de célula a célula: Papel NomexEl es un material excepcional para separadores de baterías y aislamiento intercelular debido a su resistencia inherente a la llama, su estabilidad a altas temperaturas y sus excelentes propiedades dieléctricas. Actúa como una barrera de seguridad crucial, evitando cortocircuitos entre celdas incluso en condiciones extremas.

  • Acolchado y relleno de huecos: Espuma de Poron y Espuma de siliconaSon esenciales para el apilamiento de celdas. Proporcionan una resistencia a la deformación permanente y duradera, absorbiendo la expansión y la contracción durante los ciclos de carga y descarga. Esto mantiene una presión uniforme sobre las celdas, minimiza la tensión y evita el movimiento causado por la vibración, prolongando así la vida útil de la batería.

  • Aislamiento de barras colectoras y módulos: Aislantes de Mylar (película de PET) y Películas para PCSe utilizan para aislar barras colectoras conductoras y carcasas de módulos. Ofrecen una excelente resistencia a la perforación y un aislamiento fiable en un perfil delgado y moldeable.

3. Placas de circuito impreso (PCB) de control y principales

El cerebro de la estación de carga alberga microprocesadores sensibles, sensores y módulos de comunicación.

• Desafío: Protege los componentes delicados de cortocircuitos, gestiona el calor localizado de los controladores, amortigua las vibraciones y apantalla contra interferencias electromagnéticas externas.

• Soluciones:

  • Aislamiento a nivel de componentes: Aisladores de Mylar (McLaren) y Películas de PC/PP/PET se utilizan ampliamente como máscaras aislantes y capas protectoras en circuitos impresos. Evitan puentes de soldadura y cortocircuitos entre componentes y pistas muy próximos, mejorando el rendimiento de la fabricación y la fiabilidad en campo.

  • Propagación de calor localizada: Para puntos críticos como procesadores o reguladores de potencia, pequeñas piezas de Lámina de grafito puede aplicarse para distribuir el calor lateralmente, reduciendo la temperatura máxima y mejorando la estabilidad de los componentes.

  • Soporte estructural y aislamiento: Tableros de epoxi se utilizan como refuerzos para placas de circuito impreso de mayor tamaño o como placas espaciadoras aislantes para evitar el contacto entre la placa de circuito impreso y la carcasa metálica.

  • Amortiguación de vibraciones y sellado: Uso general Espuma o Espuma de Poron Puede utilizarse como relleno bajo los tableros o como juntas alrededor de los conectores. Espuma de silicona es ideal para crear un sellado hermético a la intemperie y al polvo entre la carcasa principal y su cubierta, protegiendo los componentes electrónicos internos de las duras condiciones ambientales.

Conclusión:

La verdadera fortaleza de nuestra cartera reside en la aplicación sinérgica de estos materiales para crear un sistema de protección integral. Colabore con nosotros para integrar estas soluciones de materiales avanzados y construir la próxima generación de infraestructura de carga de vehículos eléctricos más eficiente, segura y fiable.