Placa de refrigeración líquida de aluminio ligero para batería de vehículos eléctricos, ESS, servidor GPU, refrigeración industrial IGBT

El floreciente mercado de vehículos de nueva energía, almacenamiento de energía en red y hardware informático de IA ha planteado desafíos de alto flujo de calor sin precedentes, exponiendo defectos obvios de las soluciones de refrigeración tradicionales:

En primer lugar, la refrigeración por aire no puede hacer frente a baterías de carga rápida de alta potencia y grupos de GPU densos. La disipación de calor limitada provoca una reducción del sobrecalentamiento del equipo, una reducción de la eficiencia del tiempo de ejecución y un envejecimiento acelerado de los componentes. En segundo lugar, las placas frías genéricas de baja calidad utilizan rutas de flujo interno irregulares, lo que provoca un grave desequilibrio de temperatura entre las celdas de la batería, lo que aumenta los riesgos de descontrol térmico y no cumple con los estrictos códigos de seguridad regionales en EE. UU., Alemania y Japón. En tercer lugar, las pesadas placas de enfriamiento de cobre aportan una carga adicional a los paquetes de baterías de los vehículos eléctricos y aumentan los costos generales del proyecto, lo que no es favorable para la fabricación masiva de vehículos. En cuarto lugar, muchos proveedores de placas de refrigeración carecen de una capacidad de producción en masa estable, lo que provoca retrasos en las entregas y una calidad inconsistente del producto para los importadores e integradores de sistemas extranjeros. En quinto lugar, la mayoría de los fabricantes de refrigeración sólo suministran tamaños estándar sin una personalización flexible, lo que obliga a los compradores a realizar mecanizado secundario y desperdiciar mano de obra y ciclos de producción.

• La placa fría líquida funciona como un intercambiador de calor compacto integrado directamente en la estructura del paquete de baterías.

  Interfaz térmica: las celdas de la batería transfieren el calor residual a través de un material de interfaz térmica a la superficie de contacto plana de la placa fría. La alta conductividad térmica del aluminio 3003 conduce rápidamente este calor hacia las paredes del canal.

  Dinámica de fluidos: el refrigerante ingresa por el puerto de entrada y se distribuye en la red de canales estampados. La geometría del canal se diseña mediante dinámica de fluidos computacional para inducir turbulencia controlada al caudal objetivo, generalmente de 2 a 10 l/min por placa. Este flujo turbulento altera la capa límite térmica que de otro modo aislaría las paredes del canal, aumentando drásticamente la eficiencia de la transferencia de calor.

  Rechazo de calor: a medida que el refrigerante fluye a través de la matriz de canales paralelos o serpentinos, absorbe energía térmica y sale a una temperatura elevada a través del puerto de salida. El fluido calentado viaja a un radiador externo, enfriador o intercambiador de calor donde la energía térmica se disipa al aire ambiente antes de que el fluido enfriado recircule.

  Integridad estructural: la unión soldada continua entre la placa superior estampada y la placa inferior plana forma un recipiente a presión capaz de soportar presiones de bomba, tensiones de expansión térmica y cargas de vibración que se encuentran en entornos de almacenamiento estacionario y automotriz. A diferencia de las placas con juntas o juntas tóricas, no hay elementos elastoméricos que se deterioren o se relajen con el tiempo.