Solutions avancées de gestion thermique pour les bornes de recharge pour véhicules électriques

L’évolution de l’infrastructure de recharge des véhicules électriques (VE) vers des densités de puissance plus élevées et des vitesses de recharge plus rapides impose d’immenses contraintes thermiques et électriques aux composants internes critiques. Une gestion efficace de la chaleur, de l’isolation et des contraintes mécaniques est primordiale pour garantir la sécurité, la longévité et la fiabilité.

Comme vous le savez, l'infrastructure de recharge pour véhicules électriques (VE) comprend le module de batterie (pour les systèmes de secours internes), l'unité de conversion de puissance,  Cartes de contrôle et autres composants. Voyons maintenant quels sont les défis rencontrés et comment nous pouvons proposer des solutions pour les relever.

1. Unité et module de conversion de puissance (onduleur/convertisseur CC-CC)

Il s'agit du cœur de la station de recharge, où des courants élevés sont commutés et convertis, générant une chaleur importante dans des composants tels que les IGBT, les MOSFET et les diodes.

• Défi :Dissipation thermique efficace des semi-conducteurs de puissance tout en maintenant une isolation électrique robuste du dissipateur thermique et en empêchant les interférences électromagnétiques (EMI).

• Solutions :

  • Interface thermique et isolation : Plaques de mica et Feuilles de graphiteLes sont idéaux ici. Une plaque de mica, utilisée comme isolant entre un composant de puissance et le dissipateur thermique, offre une excellente rigidité diélectrique et une grande résistance thermique, permettant à la chaleur de se dissiper tout en bloquant le courant. Pour les applications nécessitant une diffusion thermique plane supérieure afin d'éliminer les points chauds, nos Feuilles de graphite offrent une conductivité planaire exceptionnelle. Ils peuvent être utilisés avec une couche isolante pour des performances optimales.

  • Isolation structurelle et bobines : Panneaux époxy et Papier en fibres vulcanisées (papier à poisson)Ces supports offrent un support mécanique rigide et une haute rigidité diélectrique. Ils sont parfaits pour créer des barrières isolantes, des plaques de montage et des bobines pour transformateurs et inductances au sein du module de puissance, garantissant ainsi une isolation optimale des composants.

  • Suppression des interférences électromagnétiques :La commutation rapide des dispositifs de puissance génère un bruit électromagnétique important. NotreFeuilles absorbant les vagues peut être placé sur ces composants ou à l'intérieur des couvercles de boîtier pour absorber les émissions rayonnées à haute fréquence, atténuant ainsi les interférences électromagnétiques et assurant un fonctionnement stable et la conformité aux normes réglementaires.

2. Module de batterie (pour systèmes de secours ou stockage tampon)

Certaines bornes de recharge intègrent des batteries pour le stockage ou l'alimentation de secours. Ces modules nécessitent une gestion thermique rigoureuse et des mesures de sécurité strictes.

• Défi : Prévenir l'emballement thermique, gérer la chaleur générée lors des cycles de charge/décharge et amortir les vibrations et les chocs physiques.

• Solutions :

  • Isolation et barrière intercellulaires : Papier NomexLe est un matériau exceptionnel pour les séparateurs de batteries et l'isolation intercellulaire grâce à sa résistance intrinsèque à la flamme, sa stabilité à haute température et ses excellentes propriétés diélectriques. Il constitue une barrière de sécurité essentielle, empêchant les courts-circuits entre les cellules même dans des conditions extrêmes.

  • Amorti et comblement des espaces : Mousse Poron et Mousse de siliconeLes sont essentiels pour l'empilement des cellules. Ils assurent une résistance à la compression durable et à long terme, absorbant la dilatation et la contraction lors des cycles de charge/décharge. Ceci maintient une pression uniforme sur les cellules, minimise les contraintes et empêche les mouvements causés par les vibrations, prolongeant ainsi la durée de vie de la batterie.

  • Isolation des barres omnibus et des modules : Isolateurs en Mylar (film PET) et Films PCLes isolants sont utilisés pour isoler les barres omnibus conductrices et les boîtiers de modules. Ils offrent une excellente résistance à la perforation et une isolation fiable dans un profil mince et malléable.

3. Cartes de contrôle et cartes de circuits imprimés principales (PCB)

Le cerveau de la station de recharge abrite des microprocesseurs sensibles, des capteurs et des modules de communication.

• Défi : Protection des composants sensibles contre les courts-circuits, gestion de la chaleur localisée provenant des contrôleurs, amortissement des vibrations et blindage contre les interférences électromagnétiques externes.

• Solutions :

  • Isolation au niveau des composants : Isolateurs en Mylar (McLaren) et Films PC/PP/PETLes sont largement utilisés comme masques isolants et couches protectrices sur les circuits imprimés. Ils empêchent les ponts de soudure et les courts-circuits entre les composants et les pistes rapprochés, améliorant ainsi le rendement de fabrication et la fiabilité sur le terrain.

  • Diffusion localisée de la chaleur : Pour les composants chauds comme les processeurs ou les régulateurs de puissance, de petits morceaux de Feuille de graphite peut être utilisé pour répartir la chaleur latéralement, réduisant ainsi la température maximale et améliorant la stabilité des composants.

  • Soutien structurel et isolation : Panneaux époxyLes sont utilisées comme renforts pour les circuits imprimés de grande taille ou comme plaques d'espacement isolantes pour empêcher le contact entre le circuit imprimé et le boîtier métallique.

  • Amortissement des vibrations et étanchéité : Usage général Mousse ou Mousse Poron peut être utilisé comme rembourrage sous les cartes ou comme joint autour des connecteurs. Mousse de silicone est idéal pour créer une étanchéité à l'eau et à la poussière entre le boîtier principal et son couvercle, protégeant ainsi les composants électroniques internes des conditions environnementales difficiles.

Conclusion :

La véritable force de notre portefeuille réside dans l'application synergique de ces matériaux pour créer un système de protection global. Collaborez avec nous pour intégrer ces solutions de matériaux avancées et construire la prochaine génération d'infrastructures de recharge pour véhicules électriques plus performantes, plus sûres et plus fiables.