CASEで厳しくなる車載機器の熱問題と構造・材料による放熱・冷却技術

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本セミナーでは、車載機器の熱設計について基礎から解説し、放熱材料の扱い方、シミュレーションのモデル化、熱流体解析の精度を高める要点を詳解いたします。

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「CASE」をキーワードに車の電子化が急激に進んでいます。パワートレインはエンジンからインバータ/モータ/バッテリーに運転はドライブコンピュータに、無線通信は5Gに置き換わり、いずれも大きな発熱を伴う電気・電子デバイスの冷却が信頼性の要になります。また使用温度範囲の厳しいバッテリーは加熱も必要になります。これら熱問題に対処するには熱のふるまいを知った上で適切な冷却構造を取ることが重要です。ここでは初心者向けの基礎から最新の熱対策まで詳しく解説します。

  1. 「CASE」と熱 – エレクトロニクス化が進む車載機器の熱問題 -
    1. CASEがもたらす熱問題
    2. 車載機器の使用環境と発熱部位
    3. EVは熱設計からサーマルマネジメントへ
    4. 熱によって起こる不具合
      • 走行距離が短くなる
      • 熱暴走
      • 劣化
      • 寿命
      • 熱応力
      • 安全規格
  2. 車載機器熱設計のための基礎知識
    1. 伝熱のメカニズム
    2. 熱伝導と接触熱抵抗低減
    3. 対流のメカニズムと計算 水冷と空冷の効率化
    4. 熱放射のメカニズムと活用 放射率増大策
    5. 熱抵抗による設計の進め方
  3. インバータの構造と放熱ルート
    1. インバータ放熱経路とボトルネック
    2. 低熱抵抗化対策
    3. 直冷式の構造と効果
    4. 両面冷却
  4. ECUの放熱構造
    1. 主な熱源
    2. 冷却方式
      • 自然空冷
      • 強制空冷
      • 水冷
    3. 接触熱抵抗低減策
  5. 車載機器で使用する放熱材料
    1. TIMの種類と活用
    2. 放熱シート
    3. ギャップフィラー
    4. サーマルグリース
    5. 使用事例
  6. バッテリーの構造と熱対策
    1. バッテリーの熱特性 (熱に敏感なLiB)
    2. 放熱経路とボトルネック
    3. 水冷方式の課題と対策
  7. 自動運転向けコンピュータの冷却
    1. TESLA M3に見る水冷
    2. SoCなどの高発熱ロジックデバイスの冷却
    3. 無線通信モジュール、LiDARの冷却
  8. EVモータとその熱低策
    1. 熱に弱い部位と対策
    2. モータで発生する損失とその計算
      • 銅損
      • 鉄損
      • 風損
      • 機械損
    3. モータで採用されている油冷/液冷

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