Avtomobilska industrija

Z hitrim napredkom vozil z novimi energijami in inteligentnih vozil količina in gostota moči vgrajene elektronske opreme v vozilih nenehno narašča, kar toplotno upravljanje čini vedno bolj pomembnim izzivom. Avtomobilska elektronika zajema kontrolerje motorja, invertorje, DC/DC pretvornike, sisteme za upravljanje baterij (BMS), vgrajene polnilnike (OBC), kontrolerje domene ADAS ter LED svetila. Ti osnovni sestavni deli med daljšim delovanjem in pri visokih obremenitvah proizvajajo znatno količino toplote. Neustrezno toplotno načrtovanje lahko povzroči pregrevanje komponent, zmanjšanje učinkovitosti ali celo okvaro, s čimer ogroža skupno zmogljivost in varnost vozila.

Zapleteno avtomobilsko obratovalno okolje postavlja stroge zahteve za toplotne odvajalnike. Vozila morajo ohranjati stabilno zmogljivost v širokem temperaturnem območju, od ekstremnega mraza do intenzivne vročine, kar zahteva, da toplotni odvajalniki zdržijo termično cikliranje od -40 °C do 125 °C ali višje. Poleg tega pogoste vibracije in udarci med obratovanjem zahtevajo visoko mehansko trdnost in odpornost proti utrujanju, da se prepreči lom rebrov ali okvara spajkov. Elektronika vozil je občutljiva na težo, zato je potrebno uporabiti čim lažje radiatorje, da se zmanjša skupna poraba energije in podaljša doseg vožnje.

Invertorji in krmilniki motorjev predvsem uporabljajo velike iztisnjene ali hladno kovane toplotne odvodnike, ki so integrirani s toplotnimi cevmi ali razprševalniki toplote. Ta konfiguracija hitro prenaša toploto s močnostnih modulov na ohlajevalne rebra, kjer se odvaja prek naravne konvekcije ali prisilnega zračnega hlajenja. Pri visoko zmogljivih vozilih ali težkih aplikacijah se uporabljajo ploščati sistemi s tekočinskim hlajenjem, ki krožijo hladilno tekočino za odvajanje toplote in zagotavljajo delovanje močnostnih modulov v optimalnem temperaturnem območju. LED luči na vozilih pogosto uporabljajo litine monolitne toplotne odvodnike ali toplotne odvodnike s češnjastimi rebri, kar zagotavlja stabilno svetlobno učinkovitost ter hkrati izpolnjuje estetske in zahteve po nizki teži. Enote BMS in OBC, ki so bolj kompaktne, običajno uporabljajo mini toplotne odvodnike izdelane s CNC obdelavo ali aluminijaste ohišja, pri čemer površinska obdelava izboljša odpornost proti koroziji.