热管散热:大体是在真空的管体内形成自我散热循环,但该方案不能做大型的冷板,同时不便维修。
埋管散热:埋管散热制作成本较低,在铝板内铣出槽道,按槽道埋进铜管形成密闭通道。铜管与铝板之间用胶质物填充。该方案能够满足散热要求,但缺点是局部不能形成较大的散热区间,无法满足某些结构件的散热要求。
整体冷板:直接在铝板中铣槽,盖板焊接形成通道,这就需要选择一种焊接工艺对底板与盖板封焊,前期选用的是钎焊工艺,钎焊的缺点是钎料容易流失,流失的钎料会堵塞水道,流失钎料的位置会出现未焊合的现象,导致水道漏水。成品率的高低受制于人工的熟练程度、责任心、钎料的一致性、炉内火候的把握,成品率大概是80%。太多的不确定因数导致采用这种工艺焊接液冷板不可靠,尤其是重要结构件上更是排斥这种工艺。
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两种水冷集成技术路线,一种是与箱体集成,另一种是与模组集成。这是水冷方案在两个不同技术层面的迭代。
水冷板集成在模组上有什么好处?比较大的好像应该是热传递效率高,省电。水冷板集成在箱体或是单独的置于模组与下箱体内表面之间,在加热或冷却模组电芯时,也同时对下箱体进行了加热或冷却,这势必耗损电量。不足在于冷却液体泄漏带来的安全风险。另外,在标准模组阶段,模组数量往往是很多的,这让单独的进行冷板的集成可能在成本上没有那么划算。随着大模组技术的推进,将会让模组集成水冷得到进一步推广开来,而品牌车型的不断采用,也将带来示范作用。
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在许多的电子冷却领域,已经逐渐从风冷转向了水冷,镶嵌铜管水冷板是常用的选择之一。日益增长的镶嵌铜管面临着一个问题:高质量镶嵌管冷板的质量标准是什么?大多数机加公司都可以生产镶嵌管冷板。然而,精心设计的冷板才能在质量和性能上占据优势。可靠性非常重要,冷板泄露对水系统来说是灾难性的。首先检查冷却管,因为他对冷板的可靠性关联度大一些,冷板采用连续管的可靠性要比焊接续接管要高。任何连接都有漏的风险。
然后看看管子弯曲的部位。如果弯管工艺控制不到位,管可能会变形。虽然这并不影响可靠性,但它改变了管的横截面,从而导致压降增加。
接下来观察管子如何嵌合到冷板上,为了实现较大的热传递,冷板的管子和基板之间不应该有环氧硅脂。环氧硅脂起到两个作用,一个是固定管子,二是充填管子和基板沟槽的微凹部位。从而排除残留空气。但是如果施加太厚则起到隔热作用而不利于管子和基板之间的热传递。
再检查冷板的冷却面,对于要求苛刻的应用,需要在管和部件之间直接接触冷却。这意味着,管表面必须与铝板齐平。
现代电子设备对可靠性要求、性能指标、功率密度等要求进一步提高,电子设备的热设计也越来越重要。功率器件是多数电子设备中的关键器件,其工作状态的好坏直接影响整机可靠性、安全性以及使用寿命。散热设计中,通常假设功率模块发热均布于整个功率模块基板上,这种建模方法简单易操作,但忽略了功率模块内芯片的集中发热,所以计算结果比实际偏低,而且不能直接得到功率模块的结温。一般仿真模型中热源是均匀分布的,因此水冷板温度比较高点通常在发热区域的中心位置。但由于功率模块内部热源(芯片)实际上是离散分布的,所以实际水冷板温度比较高点应在各个芯片的正下方。也就是说,仿真与实际的热点位置存在较大差别,因此不能针对实际的热点区域进行局部优化设计。水冷板的齿轮传动有什么特点?
为了解决用户对于续驶里程的焦虑,新开发的电动汽车平台电池系统能量越来越大,冷却板在热管理系统热量传递关键部件,其设计的好坏直接影响热管理性能。
冷却板的设计形式及其布置位置也是多种多样的,主要根据电池的类型,电池系统整体的布置来确定。加之为了保证大能量电池包温度均匀性,整个热管理系统基本都采用多并联支路设计,冷却流道越长,温度均匀性控制越困难,例如特斯Model X单冷却管道长度约5.2m到model3单冷却管道变为约1.9m,通过初步CFD计算,电池系统整体均匀性有了很大提高。例如像主流OEM的先进动力电池热管理系统的水冷板的布置及串并联方式。
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水冷板是电力电子产品散热经常采用的一种散热器件,常见的水冷板一般为铝合金材质,内部采用乙二醇溶液或者纯水等作为散热介质。要设计一款散热性能满足要求的水冷板,离不开对水冷板流阻和热阻的准确计算。
水冷板是一个技术含量相当高的一个产品,附加值应该高于电阻,电容和电抗。这是因为:
1、冷板的工艺繁多,不可控的因素也很多。
2、对设备的影响也重大。不具备单独更换性,不具备维修性。
3、对主要的器件半导体寿命具有直接的影响。
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上海威特力热管散热器股份有限公司致力于机械及行业设备,是一家生产型公司。公司自成立以来,以质量为发展,让匠心弥散在每个细节,公司旗下热管散热器,热管换热器,热管热交换器,水冷板深受客户的喜爱。公司将不断增强企业重点竞争力,努力学习行业知识,遵守行业规范,植根于机械及行业设备行业的发展。威特力热管秉承“客户为尊、服务为荣、创意为先、技术为实”的经营理念,全力打造公司的重点竞争力。