Wärmemanagement

Das Wärmemanagement muss insbesondere bei kompakter Bauweise, Leichtbau und hohen Leistungen erfolgreich gelöst werden. Eine Ursache für die Erwärmung sind Verlusleistungen von Leistungsbauteilen. Entsprechend vielfältig sind die Lösungsansätze.

So erstreckt sich das Wärmemanagement über den kompletten power train von Energiespeichern (Batteriesystemen, Li-Ionen-Zellen), Schalteinheiten, overcurrent-protection, power controller (relay, switch, fuse, SSR, SSCP), Leistungsbauteile (Widerstände, MosFETS), über wiring, connectors, elektrischen Kontakten, bis zu elektrischen Aktoren (Motoren, Stellantriebe).

 

Unsere Dienstleistungen im Bereich Wärmemanagement beinhalten
  • Designlösungen zur Entwärmung, zur Minimierung von Temperaturen, Minimierung temperaturbedingten Derating und zur Steigerung der Lebensdauer
  • analytische Berechnung und Simulation von elektronischen Komponenten/Hardware-Bauteilen wie Relais, MOSFets, Widerständen, Wiring/Hochstrom-Kabel, Connectoren/elektrischen Kontakten oder Batteriezellen/Li-Ionen-Zellen
  • die analytische Berechnung und Simulation zur Systembewertung
  • die Optimierung von Wärmeübergängen, Wärmetransportvorgängen und Wärmeleitung zur Minimierung von Temperaturentwicklung
  • die Ermittlung auftretender Temperaturen und Vergleich mit zulässigen Temperaturen/Temperaturgrenzen
  • die Bewertung von elektronischen Komponenten und Übergangswiderständen inkl. der Veränderung und Alterung
  • die Steigerung von Gesamtwirkungsgrad, der Energiebilanz, der Energieeffizienz.

 

Im Bereich Wärmemanagement ist ContactEngineering Ihr Entwicklungs-Dienstleister für

Design und Bewertung von elektrischen Systemen
  • Auswahl und Charakterisierung von Leistungsbauteilen, von Leit-Werkstoffen (Wärme- und Temperaturleitfähigkeit, Wärmekapazität) inkl. Auswahl geeigneter Korrosionsschutzmaßnahmen, Beschichtungen
  • Design und Berechnung der Verbindungen bzw. Verbindungselemente
  • Optimierung von Toleranzen und Streuungen, Minimierung von fertigungs- und montagebedingten Streuungen
  • Wärmemanagement von Energiespeichern, Batteriesystemen, Schalteinheiten, overcurrent-protection, power controller (fuse, SSR, SSPC), wiring connectors, elektrischen Kontakten, Schaltern bis zu elektrischen Aktoren z.B. Entwärmung von Energiespeichern (Batteriezellen/Li-Ionen-Zellen), Leistungsbauteilen (Widerstände, MosFETS) oder Antrieben (Motoren).

Am Beispiel einer elektrischen Schalteinheit (BJB)
Link Anwendungsbeispiel elektrische Schalteinheit: battery-junction-box

wärmemanagement Thermomanagement Funktion und Anforderungen an den elektrischen Kontakt, Entwärmung, Lebensdauersteigerung

Kontaktverschraubung (schematisch) und dadurch erzeugte Flächenpressung im Kontakt, visualisiert durch Druckmessfolie und durch die Kontakt-Simulation. Das Kontaktgebiet teilt sich in ein Haft- und Gleitgebiet. Ein Haftgebiet ist entscheidend für den langfristigen Erhalt der Funktion der Verbindung (Übergangswiderstand und Wärmemanagement).

 

 

Messung, Visualisierung und Diagnose von

– Kontakt-Widerständen und Impedanzen
– Temperaturen, thermischen Kontaktkoeffizienten, Wärmeleitung und Wärmeübergänge und Messverfahren wie Thermografie, Wärmemessfolien, Temperatur-Messstreifen und Laser-Flash
– Bewegungen in Fluiden/Strömungen/flow visualization, 3D flow imaging, tomographic BOS-Background Oriented Schlieren
– Drücke und Strömungsgeschwindigkeiten
– Schwingungen und Frequenzen
Link Zuverlässigkeit und Diagnose elektrischer Kontakte

 

 

Berechnung und Simulation
Analytische Gesamt-Systembetrachtungen ergänzt durch numerische Berechnungen (FloEFD, Flotherm, ABAQUS oder ANSYS) von Temperaturentwicklungen, Wärmetransport- und Strömungsvorgängen.

 

 

 

 

Weitere Information zum Thema Wärmemanagement erhalten Sie gerne im persönlichen Gespräch: Link zur Kontakt-Seite