行业方案
Industry scheme
142209327_compressed
消费电子-1
消费类电子散热方案
bg13
ICT通信方案-1
ICT通信散热方案
ss
服务器方案-1
服务器散热方案
ss2
光伏逆变器-1
光伏逆变器散热方案
ss4
储能系统-1
储能系统散热方案
ss3
医疗方案-1
医疗设备散热方案
ss1
激光方案-1
激光设备散热方案
353777738---
新能源方案-1
电动车散热方案
353777738--
工控设备-1
工控设备散热方案
353777738-
电能SVG-1
电能SVG散热方案
消费电子
消费电子-1>

消费类电子散热方案

Consumer Electronics

3C产品也称为信息家电,一般是指计算机类、消费通信类和消费类电子产品,各类繁多市场需求量大,中国现已成为全球第一大3C产品消费市场,随着国民经济水平以及收入水平的提高,对电子类产品的质量也提出更高的要求,商家们纷纷推出更高配置、更高性能、更好设计的产品满足消费者。


影响电子类产品质量的因素很多,其中散热是不可忽略的因素,特别是在2016年“三星电池门”事件发酵之后,电子类制造商家更加注重于产品的散热性能与安全。怎么才能保证电子产品的散热符合严谨的设计要求呢?在产品设计周期开始时就规划热管理问题是取得最高效散热解决方案的最佳途径。鸿富瀚科技是国内一流的散热技术服务商,能够提供IT通信类电子产品的散热解决方案,涉及:板卡(主板)散热、CPU散热、显卡散热、射频模块散热、RU散热、游戏机散热、VR散热、工控电脑(机)散热、服务器散热、中央变频空调散热、TEC散热等领域。

消费电子2.jpg


散热方案设计仿真要达到的目标:

PCB source温度≤100℃
CPU温度≤80℃


ICT-4
ICT通信方案-1>

ICT通信散热方案

ICT communication

随着现代通讯技术的不断发展,电子与通讯设备的功率密度越来越高,由此引起的设备温度急剧上升。而设备的工作寿命与性能又与温茺有密切的联系。电子和通讯设备的热管理面临着巨大的挑战。如何在有限的设备空间内解决散热问题,如何将元件结温控制在允许的范围之内,如何保证风扇的噪音不超越限值?是选择风冷还是选择水冷?


通信电源作为通信系统的“心脏”,5G通信电源决定了整个系统的可靠性,为了降低且维护成本利益下,提高通信电源的散热导热与可靠性是5G通信电源的主要要求之一。 对于通信数据,大多数采用现有设备扩容的方式来建设5G通信设备,其中留给用于5G通信电源柜需要的电能空间往往有限,甚至只能采用原有的电源柜,在这些情况下电源柜的输出功率需要大幅度的增加,这就要求通信电源模块,也称为整流模块在保持体积基本不变的情况下输出功率大幅度增加,即功率密度提升。

但是,由于电源功率密度提升,功率电子的散热和绝缘便成为了瓶颈。通常通信电源的功率器件发热严重,所以需要通过铝外壳来散热。导热绝缘片和导热凝胶就可很好的应用在通信电源,帮助解决散热问题。

在5G通信中,微小基站数量将大幅度增长,这些微小基站的供电电源绝大多数都将被安装在密闭空间内,因此,这一类通信电源智能采用自然散热方式,可根据实际应用来选择合适的散热方案。

服务器-4
服务器方案-1>

服务器散热方案

Servers solution

随着信息技术的发展,云计算和大数据正在逐渐步入人们的生活中。服务器作为网络的节点,存储、处理网络上的80%的数据、信息,与通用的计算机机箱组成相似,包括处理器、硬盘、内存、系统总线等。


服务器1-1.jpg


对多元媒体流、云存储、数据挖掘、分析和机器学习应用需要,推动了对高性能计算解决方案的需求,从而增加了服务器的CPU和GPU数量以提高处理器速度。由于服务器体积有限,众多大功率电子元件在其内长时间、高负荷的运行,能否及时地将电子元件产生的热量传递到外部直接关系到服务器运行的稳定性。


服务散热通常需要几种散热方式相结合,除了风冷和水冷等主动散热外,在散热方案中还需通过先进的热管理材料,如导热硅胶片、导热凝胶等作为辅助传热的媒介,帮助实现连通的、高效的散热路径。

光伏-4
光伏逆变器-1>

光伏逆变器散热方案

Photovoltaic inverter

逆变器又称电源调整器,把将直流电能变换成交流电能的过程称为逆变,把完成逆变功能的电路称为逆变电路,把实现逆变过程的装置称为逆变设备或逆变器。在太阳能发电系统中,逆变器效率的高低是决定太阳能电池容量和蓄电池容量大小的重要因素。光伏逆变器发生故障将会导致光伏系统停机,直接带来发电量的损失,所以高可靠性是光伏逆变器的重要技术指标。

光伏逆变器.jpeg

光伏逆变器良好的散热是保证其高可靠性运行的重要条件,因此在逆变器的设计之初就进行散热仿真测试,成为了光伏逆变器厂家首先要考虑的问题。

储能系统
储能系统-1>

储能系统散热方案

Energy storage system

     能量储存系统的基本任务是克服在能量供应和需求之间的时间性或者局部性的差异。产生这种差异有两种情况, 一种是由于能量需求量的突然变化引起的,即存在高峰负荷问题,采用储能方法可以在负荷变化率增高时起到调 节或者缓冲的作用。由于一个储能系统的投资费用相对要比建设一座高峰负荷厂低,尽管储能装置会有储存损失, 但由于储存的能量是来自工厂的多余能量或新能源,所以它还是能够降低燃料费用的。另一种是由于一次能源和能 源转换装置之类的原因引起的,则储能系统(装置)的任务则是使能源产量均衡,即不但要削减能源输出量的高峰, 还要填补输出量的低谷。

 

根据国家电网规定,光伏、风电等分布式发电比例不能超过电网的10%,超过了就要加入储能系统。由于光伏系统、风电系统并网发电时不采用储能系统,会对电网带来了一些不良的影响,如果风能、光伏发电系统规模的不断扩大以及光伏电源在系统中所占比例的不断增加,这些影响变得不可忽视。通过对光伏发电的特性分析可知,光伏发电系统对电网的影响主要是由于光伏电源的不稳定性造成的,为了让电网更安全、稳定、经济运行,一般要求加装储能系统,因此,近几年储能系统的需求量有所增加。

  储能系统的稳定运行关乎到电网的安全与稳定,所以各大储能系统生产厂家重视其质量,而影响到储能系统稳定性的因素中,散热性能无疑是最重要的。鸿富瀚电子专注于大功率散热,对于储能系统散热器的研发与制造有丰富的经验,鸿富瀚的热管理工程师能够储能系统的设计之初就提供散热解决方案,也可以对储能系统进行散热性能的优化。通过积累丰富的热设计数据,鸿富瀚可提供准确的热仿真、热管理测试数据。


医疗设备-4
医疗方案-1>

医疗设备散热方案

Medical equipment

医疗设备在我们平时正常的使用过程中,由于电流的作用,会使得医疗设备的内部有不同程度的升温。如果在正常情况下 ,温度超出了安全的范围,安装散热器或降温装置,从而来保证设备在使用过程中的正常运行,即保护了设备本身的使用寿命,又提高了设备使用的安全性。我们经常可以在电影中看到,当电子设备仪器在超出负荷的使用后,会燃烧仪器甚至爆炸,所以散热器对电子设备仪器的作用是毋庸置疑的。所以,在医疗设备维护保养、维修的时候也要对散热设备的情况进行检查,从而避免因散热设备工作不正常而导致电路元器件过热而发生故障。

而随着电子组装原件技术的不断发展,电子设备的体积也愈来愈小,系统也越来越复杂化,高热密度也成了一股不可抗拒的发展趋势。为了适应时代的发展趋势,散热器也不断推陈出新,顺应着时代的脚步新颖的散热方法也层出不穷。

16654552675046105.jpg

从成像设备到手术器械,二十一世纪功能强大的医疗设备令人刮目相看,这也在很大程度上要归功于微处理器计算能力的提高。然而,对散热工程师来说,这些进步也同样付出了相应的代价。设备功率愈来愈大,设备的外形也是越来越小,这也使得我们散热器在功率越来越大的情况下,在越来越小的空间里工作,这也是我们将要面对的难题。

激光-4
激光方案-1>

激光设备散热方案

Laser equipment

激光,作为很强的人造光源,应用广泛。目前,高端的投影仪已经大量的使用激光作为光源,不管是直投式还是反射式,输出的亮度,色彩饱和度,色域等都高于目前普通的光源。

激光器散热方案1.jpeg

激光投影仪的核心是激光发生器,在产生高亮度和高纯度的光束的时候,不可避免的会产生大量的热,而激光发生器又对温度比较敏感,达到临界值后,即使只是上升一度的温度,都可能导致光束的亮度和纯度直线下降,所以激光投影仪的散热部件,就显得尤为重要。

 激光器散热方案2.jpeg

光纤激光器因具有结构紧凑、效率高、光束质量好和稳定易用等优点,成为目前激光技术研究的热点.高功率光纤激光器在基础研究、国防、工业加工和医疗等领域均具有重要应用.功率、亮度的提高以及工作波长的拓展是激光技术发展的两个重要方向,也是光纤激光器发展的核心课题.。

激光器散热方案3.jpeg

随着对光纤激光器功率的要求越来越高,其较大的表面积和体积比,已经不能满足散热要求。大量的热积累会对关键的功率器件造成热损坏,甚至影响光纤激光器的系统及性能。因此就需要采取有效的热控技术对高功率光纤激光器进行散热处理,以满足安全使用要求。水冷散热已是成熟方案的首选。

新能源-4
新能源方案-1>

电动车散热方案

Electric vehicle

动力电池是为机器提供电源来作为动力来源,一般是指为电动汽车、电动列车等新能源汽车提供动力的蓄电池。新能源汽车是指采用非常规的车用燃料作为动力来源,综合车辆的动力控制和驱动方面的先进技术,形成的技术原理先进、具有新技术、新结构的汽车,新能源汽车因其节能和环保的特性被看好,得到国家政策的大力支持,为贯彻落实国务院关于培育战略性新兴产业和加强节能减排工作的部署和要求,中央财政安排专项资金,支持开展私人购买新能源汽车补贴试点。


  新能源汽车主要由电池驱动系统、电机系统和电控系统及组装等部分组成。其中电机、电控及组装和传统汽车基本相同,最大的区别在于动力源的不同,动力电池包是新能源汽车的重要动力源,广大新能源车企纷纷加大在动力电池包上的研发,努力解决动力电池包的成本高、电池续航能力较弱、充电速度不高等技术瓶颈。


动力电池包及水冷板仿真模型示意图:

散热方案是以其中5块水冷板展开放置为例展示,总功率1400W。 

16663214699279367.png

(1)cold plate A: 476* 134.4,souce size:179.2*134.4;

(2)浅红色为发热区域,136.5W/each,total 273W;

(3)图示为水流分布图,下盖板3.0mm 厚,上盖板4.0mm 厚,中间fin 3.0mm

   fin厚度1.0, 间距3.0mm, fin length 164mm, totoal 22fins;

(4)中间圆柱(D10)为结构加强位置(螺丝固定后密封)。

16663214698442907.png

(1)cold plate B: 476* 57.4 souce size:177*44.3;

(2)浅红色为发热区域,44.5W/each,total 89W;

(3)图示为水流分布图,下盖板3.0mm 厚,上盖板4.0mm 厚,中间fin 3.0mm

   fin厚度1.0, 间距3.0mm, fin length 165mm, totoal 9fins。

16663214705780606.png

(1)cold plate C:670*240 souce size:663*180;

(2)浅红色为发热区域,total 676W;

(3)图示为水流分布图,下盖板3.0mm 厚,上盖板4.0mm 厚,中间fin 3.0mm

   fin厚度1.0,间距4.0mm, fin length 610mm, 7*4=28fins。

动力电池包  水冷板散热仿真结果示意图:

(1)水冷板中截面速度扩散程度示意:                                                                            

16663214703455734.png

(2)水冷板中截面压力扩散程度示意:

16663214707425948.png


(3)水冷板中截面温度扩散程度示意:

电池包水冷散热方案

(4)水冷板温度扩散程度仿真示意图:


新能源散热方案


动力电池包水冷板散热解决方案仿真数据总结:

(1)冷却介质:50%乙二醇50%水,流量10L/min,25⁰C;

(2)出口水温在27.3度,水冷温差2.3⁰C;

(3)散热片最高温度29.3⁰C;

(4)#1 压差 19200Pa,#2 压差19700Pa,#3 压差4300Pa;

(5)模组整体压差为:19200*2+19700*2+4300=82100Pa。


工控设备-4
工控设备-1>

工控设备散热方案

IPC solution

工控,即工业自动化控制,主要是指使用计算机技术,微电子技术,电气手段,使工厂的生产和制造更加自动化,效率化,精确化,并具有可控性及可视性。作为工业控制的载体,工业控制机,就需要很高的稳定性和连续工作的特殊属性要求。

16656324898730493.jpg


 工控机的散热需求同样需要高效稳定,散热不好很容易导致机器故障或系统不稳定,这对工业生产环境影响是很恶劣的。针对工控业界的特点与要求,我司根据不同客户系统结构,采用了较多无风扇散热解决方案。

16656324891771998.jpeg


 该案例中是一款定制化的主板,基板上元器件较多,且芯片周围存在多个元器件高于芯片表面,这就需要在设计散热器时予以考虑并做相应的避位,避免散热器与主板元器件接触或接触不到芯片表面。


工控设备热模拟散热图.jpg

如上图-工控设备方案热模拟散热图

SVG-4
电能SVG-1>

电能SVG散热方案

SVC solution

在可再生能源领域的应用–光伏逆变器/SVG/风电变流器

光伏逆变器/风电变流器/SVG等基于大功率电力电子器件的设备往往工作于条件苛刻的环境中,对设备散热有着极高的工作要求。

静止无功补偿装置(SVC)装置是一种综合治理电压波动和闪变、谐波以及电压不平衡的重要设备。SVG是一种比SVC更为先进的新型静止型无功补偿装置,是灵活柔性交流输电系统(FACTS)技术和定制电力(CP)技术的重要组成部分,现代无功功率补偿装置的发展方向。二者在输配电电力系统中得到了广泛应用:远距离电力传输、城市二级变电站(35/110kV)、电弧炉、轧机提升机等其他重工业负载、区域电网、光伏供电、风电场、电力机车供电等领域。SVG属于高热元件,需配合散热性能优良的散热器,才能保证其他稳定的运行,以及增加使用寿命。


客户SVG散热设计要求如下:


环境温度:40℃风格型号:R4D560-AQ03-01
海拔高度:3000m总体温度要求:<35℃
假定IGBT型号:Infineon IHV IGBT,1250W/pcs,共2pcs, 电阻体100W,total 2600W。散热介质型号:I0.2mm  ;  K=4W/m*K
模块功率及数量:7个,总功率为2600*7=18200W


 

SVG散热器单体模组热源布置示意图:机柜整体局部示意图:

16663230152268445.png


SVG散热器设计方案主要参数:

  • 散热器尺寸为400x380x100mm,热管布管特定设计;

  • 发热体和散热片间使用导热硅脂;

  • 使用壁厚1.0MM定制热管保证散热效能;

  • 底部8支 9.5 mm热管采用圆管入槽压平工艺保证散热效能;

  • 热分析Epoxy导热系数调整到工作极限温度对应数据,确保仿真与实际的一致性;

  • 采用全铝Bonded 散热片;

  • 产品单重约为:22.6Kg;

  • 板底 FIN 片使用AL5052 導熱系數:138 w/m^2 K;


散热器风机参数为:

Ebm-papst 560型风机,型号为:R4D560-AQ03,数据如下:

散热器形式平面示意图:

采用bonded fin +8热管设计


 

散热器进出风仿真示意图:

风流仿真示意图:


散热器仿真数据汇总:


项 次最高温度℃入口风速 m/s热阻值 C/W散热器仿真数据显示:温度都在75℃以下,温升小于35℃,符合客户设定要求。
模组174.565.40.0133
模组2
5.390.013
模组374.525.40.013
模组474.725.360.013
模组574.565.560.013
模组674.635.580.013
模组774.435.580.013


×
198-7996-7225
关注微信
关注微信
在线留言
/ ONLINE MESSAGE