Revolucionando la gestión térmica en la movilidad eléctrica: soluciones de sellado de alto rendimiento
En el panorama en constante evolución de la movilidad electrónica (e-movilidad), la búsqueda de una mayor eficiencia, una mayor duración de la batería y una mayor seguridad sigue siendo primordial. Un issue crítico que impacta significativamente estos objetivos es la gestión térmica. La disipación eficiente del calor generado por los componentes electrónicos de los vehículos eléctricos (EV) y otras aplicaciones de movilidad eléctrica garantiza un rendimiento y una longevidad óptimos. Materiales electrónicos Schlegel, empresa pionera a la vanguardia en soluciones de sellado, prioriza la innovación en la gestión de la conductividad térmica. Aquí, investigamos cómo estas innovaciones revolucionan la gestión térmica en la movilidad eléctrica, cerrando la brecha entre los OEM y las empresas de fabricación de vehículos.
El desafío térmico en la movilidad eléctrica
La movilidad eléctrica ha marcado el comienzo de una period de transporte más limpio y sostenible. Sin embargo, este cambio transformador conlleva un conjunto único de desafíos. Los vehículos eléctricos dependen de una gran cantidad de componentes electrónicos, como baterías, electrónica de potencia y motores eléctricos, todos los cuales generan una cantidad sustancial de calor durante su funcionamiento. Gestionar este calor es esencial para garantizar la confiabilidad, la seguridad y el rendimiento common del vehículo.
Los vehículos tradicionales con motor de combustión interna disipan el exceso de calor a través del radiador y el sistema de escape. Por el contrario, los vehículos eléctricos deben depender de medios alternativos para disipar el calor generado por los componentes eléctricos para mantener temperaturas de funcionamiento óptimas. Los componentes del vehículo son sensibles a las temperaturas extremas y el sobrecalentamiento puede provocar una degradación del rendimiento e incluso riesgos para la seguridad.
Una visión amplia de los principales desafíos incluye:
1. Generación de calor: Los vehículos eléctricos dependen de varios componentes electrónicos, incluidas baterías, electrónica de potencia, motores eléctricos y sistemas de carga, todos los cuales generan calor durante el funcionamiento. Los diseñadores deben abordar el desafío de disipar eficientemente este calor para evitar el sobrecalentamiento y garantizar que estos componentes funcionen de manera confiable.
2. Management de temperatura de la batería: Las baterías de iones de litio, comúnmente utilizadas en los vehículos eléctricos, son sensibles a temperaturas extremas. Operarlos a temperaturas excesivamente altas puede reducir la vida útil de la batería, la degradación del rendimiento y los riesgos de seguridad, como la fuga térmica. Los tomadores de decisiones deben implementar estrategias efectivas de gestión térmica para mantener las baterías dentro del rango de temperatura óptimo.
3. Eficiencia energética: La generación de calor en los vehículos eléctricos representa energía que no se utiliza para propulsar el vehículo. Los tomadores de decisiones deben equilibrar la necesidad de gestión térmica con la eficiencia energética, con el objetivo de minimizar el desperdicio de energía en forma de calor y al mismo tiempo garantizar que los componentes permanezcan dentro de temperaturas operativas seguras.
4. Restricciones de diseño compacto: Los vehículos eléctricos suelen tener espacio limitado para los componentes de gestión térmica, como disipadores de calor y sistemas de refrigeración. Los tomadores de decisiones deben encontrar soluciones innovadoras para un management térmico efectivo sin comprometer el diseño del vehículo, la aerodinámica o el espacio para pasajeros y carga.
5. Variabilidad en las condiciones de operación: Los vehículos eléctricos funcionan en diversas condiciones ambientales, desde frío extremo hasta calor abrasador. Los tomadores de decisiones deben desarrollar sistemas de gestión térmica que puedan adaptarse a estas condiciones variables, garantizando un rendimiento y seguridad consistentes independientemente del clima.
6. Cumplimiento normativo: Los requisitos reglamentarios y los estándares de seguridad a menudo dictan temperaturas de funcionamiento aceptables para los componentes críticos de los vehículos eléctricos. Los tomadores de decisiones deben asegurarse de que sus soluciones de gestión térmica cumplan o superen estos estándares para garantizar la seguridad y el cumplimiento de los vehículos.
7. Consideraciones de costos: Desarrollar e implementar soluciones avanzadas de gestión térmica puede resultar costoso. Los tomadores de decisiones deben equilibrar la necesidad de una gestión térmica de alto rendimiento con la rentabilidad para garantizar que los vehículos eléctricos sigan siendo competitivos.
8. Materiales y Aislamiento: Es basic seleccionar materiales con baja conductividad térmica para aislamiento y sellado. Sin embargo, quienes toman decisiones también deben considerar la durabilidad, la compatibilidad y el impacto ambiental de estos materiales al elegir los componentes de gestión térmica.
9. Innovaciones futuras: La industria de los vehículos eléctricos está en constante evolución y periódicamente surgen nuevas tecnologías y materiales. Los tomadores de decisiones deben mantenerse actualizados con los últimos avances en gestión térmica para seguir siendo competitivos y aprovechar las oportunidades para mejorar el rendimiento y la eficiencia.
10. Pruebas y Validación: Garantizar la eficacia de las soluciones de gestión térmica requiere procesos exhaustivos de prueba y validación. Los tomadores de decisiones deben asignar recursos para investigación, desarrollo y pruebas para garantizar que las estrategias de gestión térmica elegidas cumplan con los objetivos y estándares de seguridad deseados.
Conductividad térmica: la clave para una gestión eficiente del calor
La gestión térmica eficiente en aplicaciones de movilidad eléctrica depende de varios factores, siendo la conductividad térmica uno de los más críticos. La conductividad térmica mide la capacidad de un materials para conducir el calor y, en el contexto de la movilidad eléctrica, cuanto menor sea la conductividad térmica, mejor. Esto se debe a que los materiales con baja conductividad térmica actúan como aislantes eficaces, reduciendo la transferencia de calor de los componentes calientes a las áreas circundantes. Como resultado, ayudan a mantener las temperaturas de funcionamiento deseadas, mejorando la eficiencia y seguridad generales de los sistemas de movilidad eléctrica.
Materiales electrónicos Schlegel: recursos industriales
Schlegel Digital Supplies es un socio clave para ayudar a los líderes de la industria a abordar los desafíos de gestión térmica que enfrenta la movilidad eléctrica. Sus materiales innovadores, diseñados teniendo en cuenta la conductividad térmica más baja, han sido fundamentales para ayudar a los fabricantes de equipos originales (OEM) y a las empresas de fabricación de vehículos a alcanzar sus objetivos de mejorar la gestión térmica.
- Absorbedores híbridos térmicos/EMI: Al utilizar productos combinados de absorción térmica/EMI, como los materiales térmicos/absorbentes TIMSorb® de Schlegel, los ingenieros pueden abordar eficazmente los problemas de gestión térmica y EMI. Pueden utilizar estos materiales como interfaces térmicas en componentes críticos y chasis metálicos, asegurando una transferencia de calor eficiente y al mismo tiempo suprimiendo las emisiones EMI que pueden interferir con otros sistemas electrónicos del vehículo o sistemas de comunicación externos. La combinación de materiales térmicos y absorbentes puede ayudar a los diseñadores a optimizar la ubicación de baterías y componentes electrónicos sensibles sin temor a sobrecalentarse, lo que permite diseños más compactos y eficientes. Referirse a Figura 1 para la atenuación de TIMSorb y Figura 2 para la impedancia térmica del materials.
Figura 1 Impedancia térmica con 1,0 mmT frente a presión
Figura 2
- Almohadilla de doble escudo: Cuando se trata de dispositivos electrónicos automotrices, es esencial que los productos de conexión a tierra y blindaje puedan mantener su rendimiento eléctrico incluso cuando se someten a estrés mecánico o ambiental a lo largo del tiempo. Schlegel DoubleShield Pad es un producto suitable con SMT que ofrece conductividad y comodidad, lo que garantiza que los vehículos eléctricos puedan mantener una presión constante y un contacto eléctrico con las celdas de su batería. Los ingenieros pueden proteger componentes electrónicos sensibles y costosos utilizando productos de alto rendimiento como el Pad para garantizar el máximo rendimiento. Consulte la Fig. 3 para ver la demostración de DoubleShield.
figura 3
- Soluciones personalizadas: Schlegel Digital Supplies, un proveedor de aplicaciones de movilidad eléctrica, entiende que cada aplicación es diferente. Para satisfacer las necesidades específicas de cada OEM, trabajan estrechamente con ellos para desarrollar soluciones de sellado personalizadas. Este nivel de personalización garantiza que los requisitos de gestión térmica se cumplan con precisión para diferentes vehículos y sistemas electrónicos.
- Fiabilidad y durabilidad: Las soluciones de sellado de Schlegel ofrecen baja conductividad térmica y destacan por su confiabilidad y durabilidad. Estos materiales están diseñados para resistir los rigores de la movilidad eléctrica, incluidas las variaciones de temperatura, las vibraciones y la exposición a la humedad, lo que garantiza que los componentes electrónicos permanezcan bien protegidos durante todo el ciclo de vida del vehículo.
El impacto en la movilidad eléctrica
Las soluciones de sellado de alto rendimiento tienen un profundo impacto en el panorama de la movilidad eléctrica:
1. Duración extendida de la batería: Al gestionar eficazmente el calor, las soluciones de sellado de Schlegel prolongan la vida útil de las baterías de iones de litio en los vehículos eléctricos. La reducción de la exposición al calor minimiza el riesgo de degradación y fuga térmica, lo que da como resultado baterías más duraderas con un rendimiento common mejorado.
2. Eficiencia mejorada: La mejora de la gestión térmica aumenta la eficiencia energética en las aplicaciones de movilidad eléctrica. Al desperdiciar menos energía en forma de calor, los vehículos pueden viajar distancias más largas con una sola carga, lo que ayuda a abordar una de las principales preocupaciones de la adopción de vehículos eléctricos: la ansiedad por la autonomía.
3. Garantía de seguridad: Las soluciones de sellado desempeñan un papel essential a la hora de garantizar la seguridad de los sistemas de movilidad eléctrica. Al prevenir el sobrecalentamiento y los incidentes térmicos, estos materiales mitigan el riesgo de incendios o daños a componentes electrónicos sensibles, reforzando la seguridad del vehículo y sus ocupantes.
En la búsqueda de un futuro sostenible, la movilidad eléctrica llegó para quedarse y la gestión térmica eficiente es essential para su éxito. Las soluciones de sellado de alto rendimiento con baja conductividad térmica son una tecnología basic en este espacio, que cierra la brecha entre los OEM y las empresas de fabricación de vehículos. Al permitir una mayor duración de la batería, una mayor eficiencia y garantía de seguridad, estas innovaciones están dando forma al futuro de la movilidad eléctrica. A medida que la industria continúa evolucionando, el compromiso de la industria con la innovación debe mantener el ritmo para desbloquear nuevas posibilidades para un transporte más limpio y sustentable en todo el mundo.
Mónica MonteResponsable técnico de advertising de productos