カーエレクトロニクスにおける放熱設計技術

地球環境問題への対応が急務となる中、ハイブリッド車 (HEV) や電気自動車 (EV) が世界的な潮流となっている。これらはインバータ、モータ、バッテリおよびこれらを制御するECUから成り立っており、いずれも小型・軽量・高効率化小型および低コスト化が課題となっている。 　本講座では、初心者向けに伝熱の基礎から、EV、HEV関連機器の放熱課題とその解決策、熱設計手順に至るまで、広範囲な熱設計のポイントについて解説する。

1. EV、HEVの構成と放熱
   1. 温度を制限する要因
   2. 放熱基本構造
2. 放熱設計のための伝熱の基礎
   1. 熱伝導
   2. 対流
   3. 放射
   4. 過渡熱応答
   5. EXCELによる非線形方程式の解法
3. ECUの熱設計とEXCELによる熱計算
   1. ECUの放熱構造と放熱ルート
   2. ECUの熱設計に使う熱計算式とEXCELによる解法
      • 基板の温度計算
      • 筐体の放熱計算
      • ヒートシンクの放熱計算
   3. 熱回路網法を使った計算
4. インバータの構造と低熱抵抗化
   1. 熱対策分類
   2. 放熱材料・放熱デバイス
5. 接触熱抵抗低減材料
   1. 接触熱抵抗計算
   2. TIMの種類と特徴・使用上の注意
6. ヒートシンク・ラジエターの設計
   1. 空冷ヒートシンクの設計
   2. 水冷ヒートシンクの設計
7. モータの構造と熱対策
   1. モータの構造
   2. モータの熱源と放熱経路・熱対策例