“新(xīn)能(néng)源汽車(chē)車(chē)载電(diàn)机灌封”丨双组分(fēn)导热灌封胶

車(chē)载充電(diàn)机（OBC,on-board charger）是新(xīn)能(néng)源電(diàn)动汽車(chē)上的关键部件之一，可(kě)以将交流電(diàn)转换為(wèi)電(diàn)池所需的直流電(diàn)，并且决定了電(diàn)动汽車(chē)的充電(diàn)效率。目前車(chē)载充電(diàn)机的设计已集成多(duō)个功能(néng)，包括双向功率转换，高压直流转换，加热等，这使得OBC整體(tǐ)设计更加紧凑。与此同时，為(wèi)了实现更高效率的快速充電(diàn)，许多(duō)國(guó)内生产厂家正在研发高功率的車(chē)载充電(diàn)机，功率由3.3kw、6.6kw向11kw及更高功率升级扩容。设计的集成化和更高功率的趋势，使得車(chē)载充電(diàn)机的热管理(lǐ)变得越来越重要。

• 車(chē)载充電(diàn)机由几个部位组成？

車(chē)载充電(diàn)机由两个部分(fēn)组成，即電(diàn)源部分(fēn)和控制主板部分(fēn)。其中，車(chē)载充電(diàn)机電(diàn)源部分(fēn)一般由两级電(diàn)路组成，前级為(wèi)功率因数校正环节即PFC级，它能(néng)够将電(diàn)网交流電(diàn)压转变為(wèi)一定的直流電(diàn)压；后级為(wèi)直流/直流级，将PFC级输出直流電(diàn)压转变為(wèi)電(diàn)池所需充電(diàn)電(diàn)压，从而实现相应的充電(diàn)功能(néng)。在这两级電(diàn)路组成中存在很(hěn)多(duō)電(diàn)感、变压器等電(diàn)磁感应元件，它们被集中在狭小(xiǎo)的密闭环境中，当充電(diàn)机在高速充電(diàn)时，局部的环境温度会积聚升高，如不能(néng)及时将热量传递出去，会影响到元器件的本身功能(néng)。因此為(wèi)了实现优异的导热效能(néng)，需要具备优异流动性的导热材料来填充元器件与散热體(tǐ)之间的不规则空隙。由于有(yǒu)机硅具有(yǒu)独特的物(wù)理(lǐ)化學(xué)性能(néng)以及出色的耐老化性能(néng)等，目前较為(wèi)普遍的热管理(lǐ)方案是使用(yòng)具有(yǒu)一定导热系数的有(yǒu)机硅灌封胶将電(diàn)磁感应元器件进行整體(tǐ)灌封。

• 在实际应用(yòng)中，車(chē)载充電(diàn)机使用(yòng)导热灌封胶时往往存在一些难点，例如：

1. 灌封胶流动性不足，填充程度低灌封部件设计排布不规则，元器件之间空隙结构较复杂，電(diàn)感線(xiàn)圈缠绕层数多(duō)等因素使得OBC对于灌封胶的流动性要求较高。导热系数一定的情况下，流动性好的导热灌封胶才能(néng)最大程度填充元器件之间的细小(xiǎo)缝隙，减少整體(tǐ)热阻，实现最优导热效果。

2. 高温下灌封胶应力大，磁芯易开裂，車(chē)载充電(diàn)机热管理(lǐ)工程师在进行灌封胶验证时，会重点考察電(diàn)感元器件经过高温烘烤后電(diàn)感量的变化。弹性模量和線(xiàn)性热膨胀系数较大的灌封胶材料，高温时会发生膨胀进而产生较大的内应力，使得原本质地脆弱的磁芯更易开裂，导致電(diàn)感量检测值急剧下降并失去其原有(yǒu)的功能(néng)。

3. 材料老化性能(néng)要求高，结合整車(chē)使用(yòng)寿命以及車(chē)载充電(diàn)机实际使用(yòng)时長(cháng)，要求灌封胶在更严苛的老化条件下保持性能(néng)的稳定。