EVにおける車載機器の熱対策

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本セミナーでは、熱設計に必要な伝熱の基礎から、部品、基板、筺体に至る熱設計手順やノウハウを幅広く解説いたします。

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プログラム

自動車は100年に一度と言われる大変革期にあります。CASEに象徴されるように、高速通信 (5G) 常時接続、自動運転 (AI) 、EV (モータ、インバータ、バッテリ) 、いずれも高速・高出力デバイスを実装します。エンジンと異なり、耐熱温度の低いこれら半導体デバイスは適切な温度管理、効率的な冷却が不可欠です。放熱材料や冷却デバイスを駆使し、消費電力に応じて自然空冷、強制空冷、水冷と使い分ける必要があり、適切な冷却方式の選定、放熱系経路の熱抵抗最小化が重要なキー技術になります。  本講座では、CASE実現のために必要な冷却技術を体系的に解説します。

  1. 車載向けパワエレ機器の熱問題
    • 半導体部品、インバータの小型化推移
    • 熱応力/熱疲労、電子部品の劣化
  2. パワーエレクトロニクス機器の熱設計に必要な伝熱の基礎知識
    • 熱伝導、対流、熱放射のメカニズムと設計パラメータ
  3. 熱設計の基礎知識
    • 電子機器の放熱経路は主に2つ
    • 熱対策は3つ
  4. パワーモジュールの内部熱抵抗
    • 各種内部熱抵抗の定義と使い方
    • T3Sterによる熱抵抗測定 (構造関数)
  5. 車載パワー機器の冷却と放熱材料の活用
    • 車載機器で使われるTIM (シートか液か?)
    • TIMを使った筐体放熱の例
    • TIM選定における注意点
  6. EVバッテリの構造と熱対策
    • テスラにみるスネーク配管とTIM
    • 角型バッテリの下部水冷とその課題
    • 高温による熱暴走の抑制
  7. 車載・パワエレにおける冷却ファンの使い方
    • 車載の密閉強制空冷構造ではTIMが要
    • 通風可能なパワエレ機器でのファンの使い方
  8. 高発熱デバイスのヒートシンクによる熱対策
    • 熱設計要件からヒートシンクを設計する手順
    • フィンパラメータの決め方
    • 最適フィン枚数
  9. 自動運転向けコンピュータの冷却
    • 高発熱SoCの水冷
  10. EVモータとその熱対策
    • EVモータの熱対策分類と具体策

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