خودرویی

با پیشرفت سریع وسایل نقلیه انرژی جدید و وسایل نقلیه هوشمند، تعداد و چگالی توان تجهیزات الکترونیکی داخل خودرو به طور مداوم در حال افزایش است که این امر مدیریت حرارتی را به چالشی فزاینده تبدیل کرده است. الکترونیک خودرو شامل کنترل‌کننده‌های موتور، اینورترها، مبدل‌های DC/DC، سیستم‌های مدیریت باتری (BMS)، شارژرهای روی خودرو (OBC)، کنترل‌کننده‌های دامنه ADAS و چراغ‌های جلو LED می‌شود. این اجزای اصلی در حین کار طولانی‌مدت و در شرایط بار بالا، گرمای قابل توجهی تولید می‌کنند. طراحی ناکافی حرارتی ممکن است منجر به داغ شدن بیش از حد قطعات، کاهش بازده یا حتی خرابی آنها شود و در نتیجه عملکرد کلی و ایمنی خودرو تحت تأثیر قرار گیرد.

محیط عملیاتی پیچیده خودرو شرایط سختی را بر روی مبدل‌های حرارتی تحمیل می‌کند. خودروها باید عملکرد پایداری را در محدوده وسیعی از دما، از سرمای شدید تا گرمای زیاد حفظ کنند که این امر نیازمند آن است که مبدل‌های حرارتی بتوانند تحمل دمای متغیر از 40- درجه سانتی‌گراد تا 125+ درجه سانتی‌گراد یا بالاتر را داشته باشند. علاوه بر این، لرزش‌ها و ضربه‌های مکرر در حین کارکرد، مستلزم مقاومت مکانیکی بالا و مقاومت در برابر خستگی هستند تا از شکستن پره‌ها یا اتصالات لحیم جلوگیری شود. الکترونیک خودرو به وزن حساس است و بنابراین رادیاتورها باید تا حد ممکن سبک باشند تا مصرف انرژی کلی کاهش یابد و برد حرکت افزایش پیدا کند.

اینورترها و کنترل‌کننده‌های موتور عمدتاً از رادیاتورهای تولیدشده به روش نورد یا قطع‌کاری سرد در مقیاس بزرگ استفاده می‌کنند که به همراه لوله‌های حرارتی یا پخش‌کننده‌های گرما ترکیب شده‌اند. این پیکربندی به سرعت گرما را از ماژول‌های توان به پره‌های خنک‌کننده منتقل کرده و از طریق همرفت طبیعی یا خنک‌کاری با هوای اجباری آن را پراکنده می‌کند. برای وسایل نقلیه پرقدرت یا کاربردهای سنگین، از راه‌حل‌های صفحه‌ای خنک‌شونده با مایع استفاده می‌شود که با جریان دادن مایع خنک‌کننده، گرما را دفع کرده و اطمینان حاکم می‌آورد که ماژول‌های توان در محدوده دمایی بهینه کار کنند. چراغ‌های LED وسایل نقلیه معمولاً از هیت سینک‌های یکپارچه ریخته‌گری تحت فشار یا هیت سینک‌های پره‌ای شاخه‌ای استفاده می‌کنند تا ضمن تضمین کارایی نوری پایدار، الزامات زیبایی‌شناختی و سبکی وزن نیز برآورده شود. واحدهای BMS و OBC که فشرده‌تر هستند، معمولاً از هیت سینک‌های کوچک تراش‌کاری‌شده با دستگاه کنترل عددی (CNC) یا پوسته‌های آلومینیومی استفاده می‌کنند که پرداخت سطحی آن‌ها مقاومت در برابر خوردگی را افزایش می‌دهد.