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黄sir课堂 | 当新能源汽车遇到散热管理问题

2020-11-16

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随着新(xin)能源(yuan)汽车的(de)普(pu)及,电(dian)动(dong)汽车(che)的安全性成(cheng)为(wei)了我们(men)最为(wei)关注的焦点。安(an)全性其(qi)中最致命的问题就(jiu)是自(zi)燃,通常由于短路电流过大、散热不良温度过高、保(bao)护措施(shi)不当(dang)、碰(peng)撞(zhuang)、老化等问(wen)题引起的(de),所以(yi)散热问(wen)题就非(fei)常重要


那么汽车的散热处理
就是我们今天的主(zhu)题了。

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我们都知道电池驱动电机时,电池组件(jian)、电源管(guan)(guan)理模(mo)块(kuai)、充电模(mo)块(kuai)、控制模(mo)块(kuai)等都需要做散热(re)(re)处(chu)理。那如何才能把热(re)(re)量都均衡的进行(xing)散热(re)(re)处(chu)理呢?其(qi)实现在的车(che)企都有一套成(cheng)熟(shu)的散热(re)(re)案(an)例,一般以导热(re)(re)胶、散热(re)(re)管(guan)(guan)、水冷、风冷为主。今天我们(men)就以散热胶为案例,讲(jiang)讲(jiang)散热胶的(de)工艺(yi)当中(zhong)有(you)哪(na)些(xie)难点如(ru)何实现(xian)?

导热(re)胶的作(zuo)用,就是把热(re)量(liang)源导到(dao)散热(re)器上,作(zuo)为热(re)量(liang)传导的中间介(jie)质(zhi),再通过散热(re)器传导热(re)量(liang)到(dao)外界空(kong)气当中。


什么是导热胶?

导热胶俗称散热膏又叫导热(re)硅脂(zhi),是以有机硅酮为主要原料(liao),添(tian)加耐热、导热性能优异的材(cai)料,制成的导热型有机硅脂状复合物,用于功率放大器(qi)晶体管电子管CPU电子元(yuan)器件的导热及散热,从而保证电子(zi)仪(yi)器、仪(yi)表等的电气性(xing)能的稳(wen)定。


一般来说(shuo)发(fa)热(re)体和散(san)热(re)体的表面理论上(shang)是光滑(hua)的,但实际(ji)上(shang)由于表面的起(qi)伏导(dao)致两(liang)者不能完全接(jie)触,缝隙中会有空(kong)(kong)气存留,空(kong)(kong)气是热(re)量的不良(liang)导(dao)体,当发(fa)热(re)体产生热(re)量时(shi),空(kong)(kong)气膨(peng)胀,散(san)热(re)效(xiao)果(guo)会更差 。(如(ru)图)


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但是当发热体和(he)(he)散(san)热器(qi)间(jian)使(shi)用了导(dao)热硅脂(zhi)后, 两者表面(mian)的(de)(de)起伏(fu)和(he)(he)间(jian)隙被导(dao)热硅脂(zhi)填(tian)满,这(zhei)样发热体和(he)(he)散(san)热器(qi)就实现了完全的(de)(de)连接,极大的(de)(de)增加了热传导(dao)的(de)(de)面(mian)积,提高了热交换(huan)的(de)(de)效率,导热(re)硅脂成为两(liang)者(zhe)热(re)量(liang)传(chuan)输的纽带


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新(xin)能源汽车(che)需要(yao)散热(re)保护的都(dou)有哪些模块?

控制器(ECU)芯片(pian)、逆变器(DCAC)、电源管(guan)理模(mo)块(kuai)(PCS)、自动驾驶模(mo)块(kuai)(ADAS)、车(che)身控制系统(tong)(BCM)、车(che)联网模(mo)块(kuai)等等。

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新能源汽车工(gong)艺难点(dian)又有哪些呢?

  • 胶水填料对(dui)阀体/螺杆(gan)泵的要求高

  • 出(chu)现管路(lu)堵塞(sai)会导(dao)致(zhi)胶量不稳定(ding)

  • 点胶气泡会对(dui)散(san)热效(xiao)果(guo)产生影响

  • 检测(ce)数据时的无法追溯(su)性



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导热硅脂工作范围:一般不超过200℃,

部分(fen)胶水高温可达(da)300℃,
低温一般(ban)为(wei)-60℃左(zuo)右。



点导热胶的行动指南


阀体的最佳选择指引

针对高粘度的导热硅(gui)脂(zhi)应用,点胶(jiao)阀体的选(xuan)择也(ye)是(shi)非常重要(yao)的,一般以高压阀、螺(luo)杆(gan)阀、螺(luo)杆(gan)泵为主(zhu)。


- 填料少,精度(du)要(yao)求不高,推荐高(gao)压阀(fa),耗材(cai)性价比(bi)高;

出胶量大,少量填料,效率要求高,推荐螺杆阀,耗材(cai)适中;

填料多,一致性高,供料压力波动大,推荐螺(luo)杆泵,自密封结构,对压(ya)力波动影(ying)响小,但是耗材偏高。


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供料系统如何锁定最佳配置?
常见的导热硅脂有单组分&双组份供料系统,在选型过程中,需要针对导热硅脂的特性,进行选择合适的供料系统,并考虑供料系统的耐磨性、稳定性、一致性。



智能检测很重要
点胶完(wan)成后,胶水的(de)(de)效(xiao)果检(jian)测(ce)(ce)也是非(fei)常(chang)(chang)重要的(de)(de)一环(huan),常(chang)(chang)见的(de)(de)有2D&3D检(jian)测(ce)(ce),可以根据工艺需(xu)求(qiu)配置不同的(de)(de)检(jian)测(ce)(ce)系统。通常(chang)(chang)要检(jian)测(ce)(ce)的(de)(de)包括检测外观尺(chi)寸检测断(duan)胶、缺胶、无胶。传统工(gong)艺的(de)人工(gong)检查(cha)会存在疲(pi)劳(lao)误判(pan)的(de)风险(xian),自动检测则会大(da)大(da)消除这类风险(xian)的(de)存在,还能(neng)更好(hao)地(di)保证产品质量

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2D检测(ce):长(zhang)宽检测(ce),OK为(wei)(wei)绿(lv)色,NG为(wei)(wei)红色显示,图片右(you)边表格直(zhi)观判(pan)断是否(fou)超限。

点胶检测效果:可做到断(duan)胶、胶条宽度、胶水有无

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3D线激光检测:长宽高检测,OK为绿色,NG为红色显示,图片右边表格直观判断是否超限。
点胶检测效果:除2D检测效果外,还可以检测到胶条高度、胶条截面(mian)积、胶条形状、胶条体积

图片

AOI可(ke)自定(ding)义检(jian)(jian)测区域,图片(pian)检(jian)(jian)测区域编号(hao)与右边表(biao)格(ge)数据一 一对应(ying),能(neng)直观发现不良的(de)区域,并确认问题点,检(jian)(jian)测数据可(ke)导(dao)出(chu),方便(bian)进行统计和分析,也可(ke)以连接(jie)现场的(de)MES系统,方便查找和(he)追溯(su)。


2D通过选择合(he)适的(de)光源和(he)镜头进(jin)行打光检测,选型就显得尤(you)为重要,避免有打光(guang)不足而导致检测错误的风险。针对不同(tong)颜(yan)色的差异(yi),就需要配(pei)(pei)置(zhi)不同(tong)的光(guang)源亮度以(yi)及角度来进行匹(pi)配(pei)(pei)。

3D线激光(guang),受光(guang)线以及颜色差(cha)异影响会比较小,除(chu)了2D能检测的(de)功(gong)能外,还可以检测胶条的(de)高度(du),检测效率和(he)精度(du)更(geng)高。

以(yi)上(shang)是(shi)本期黄(huang)sir课(ke)堂的(de)全部(bu)内容,在点胶制程中我(wo)们(men)(men)会(hui)遇(yu)到(dao)各式(shi)各样的(de)工艺问题(ti)(ti),您也可以(yi)通过底部(bu)留(liu)言(yan)区与(yu)我(wo)们(men)(men)互动。如(ru)果您有(you)想要了解的(de)点胶工艺课(ke)题(ti)(ti),也可以(yi)在底部(bu)留(liu)言(yan)区告诉(su)我(wo)们(men)(men),说不定(ding)下一期就(jiu)是(shi)您所(suo)期待的(de)课(ke)题(ti)(ti)哦!


下期再见



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