ยานยนต์

ด้วยความก้าวหน้าอย่างรวดเร็วของยานยนต์พลังงานใหม่และยานยนต์อัจฉริยะ ปริมาณและความหนาแน่นของพลังงานอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ในรถยนต์มีแนวโน้มเพิ่มสูงขึ้นอย่างต่อเนื่อง ส่งผลให้การจัดการความร้อนกลายเป็นความท้าทายที่เด่นชัดมากยิ่งขึ้น อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ในรถยนต์ ได้แก่ ตัวควบคุมมอเตอร์ อินเวอร์เตอร์ ตัวแปลงกระแสไฟฟ้า DC/DC ระบบจัดการแบตเตอรี่ (BMS) ที่ชาร์จในตัว (OBC) คอนโทรลเลอร์โดเมน ADAS และไฟหน้า LED ชิ้นส่วนหลักเหล่านี้สร้างความร้อนจำนวนมากในระหว่างการทำงานต่อเนื่องและภายใต้สภาวะภาระงานสูง การออกแบบระบบระบายความร้อนที่ไม่เพียงพออาจทำให้ชิ้นส่วนเกิดความร้อนสูงเกินไป ประสิทธิภาพลดลง หรือแม้แต่เกิดความเสียหาย ซึ่งส่งผลให้สมรรถนะโดยรวมและความปลอดภัยของรถลดลง

สภาพแวดล้อมการใช้งานที่ซับซ้อนของยานยนต์กำหนดข้อกำหนดอย่างเข้มงวดต่อแผ่นระบายความร้อน ยานพาหนะจะต้องรักษาระดับประสิทธิภาพให้คงที่ในช่วงอุณหภูมิที่กว้างมาก ตั้งแต่สภาพอากาศหนาวจัดจนถึงความร้อนสูง ซึ่งต้องการให้แผ่นระบายความร้อนสามารถทนต่อการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิได้ตั้งแต่ -40°C ถึง 125°C หรือสูงกว่า นอกจากนี้ การสั่นสะเทือนและแรงกระแทกที่เกิดขึ้นบ่อยครั้งระหว่างการใช้งาน จำเป็นต้องใช้วัสดุที่มีความแข็งแรงทางกลสูงและความต้านทานต่อการแตกหักจากความเหนื่อยล้า เพื่อป้องกันการแตกร้าวของครีบระบายความร้อนหรือการหลุดร่วงของข้อต่อโลหะเชื่อม อิเล็กทรอนิกส์ในยานยนต์มีความไวต่อน้ำหนัก จึงจำเป็นต้องออกแบบหม้อน้ำให้มีน้ำหนักเบาเท่าที่จะทำได้ เพื่อลดการใช้พลังงานโดยรวมและยืดระยะทางการขับขี่

อินเวอร์เตอร์และตัวควบคุมมอเตอร์ส่วนใหญ่ใช้แผงระบายความร้อนแบบอัดขึ้นรูปหรือหล่อขึ้นรูปเย็นขนาดใหญ่ ซึ่งรวมเข้ากับท่อถ่ายเทความร้อนหรือแผ่นกระจายความร้อน การจัดวางนี้ช่วยถ่ายเทความร้อนจากโมดูลกำลังไปยังครีบระบายความร้อนได้อย่างรวดเร็ว และปล่อยความร้อนออกผ่านการระบายความร้อนด้วยการพาความร้อนตามธรรมชาติ หรือการเป่าลมระบายความร้อน สำหรับยานยนต์สมรรถนะสูงหรือการใช้งานหนัก จะใช้ระบบระบายความร้อนด้วยแผ่นทำเย็นแบบไหลเวียนของเหลว โดยให้ของเหลวหมุนเวียนเพื่อขจัดความร้อนและรักษาระดับอุณหภูมิของโมดูลกำลังให้อยู่ในช่วงที่เหมาะสม โคมไฟยานยนต์แบบ LED มักใช้ฮีตซิงก์แบบหล่อตายชิ้นเดียวหรือฮีตซิงก์แบบครีบรูปเข็ม ซึ่งช่วยรักษาระดับประสิทธิภาพการเรืองแสงให้มีเสถียรภาพ พร้อมทั้งตอบสนองความต้องการด้านดีไซน์และความเบา หน่วย BMS และ OBC ซึ่งมีขนาดเล็กกว่า มักใช้ฮีตซิงก์ขนาดเล็กที่ผลิตด้วยเครื่อง CNC หรือเปลือกอลูมิเนียม พร้อมการเคลือบผิวเพื่อเพิ่มความต้านทานการกัดกร่อน