Vòng tuần hoàn làm mát trong xe điện cũng có tác dụng ngăn ngừa quá nhiệt. Vòng tuần hoàn này thường đi qua những nơi có điện áp cao và các bộ phận có độ nhạy cao. Trong trường hợp rò rỉ từ một lỗ rất nhỏ, khả năng truyền nhiệt có thể bị giảm đáng kể, sự ăn mòn có thể tăng lên, và hơn nữa, một trong những vấn đề an toàn là nguy cơ điện giật có thể xuất hiện ở khoảng cách rất xa so với vị trí rò rỉ.

Các gioăng cách nhiệt xung quanh xe điện hỗ trợ hệ thống tuần hoàn ở nhiều vị trí khác nhau dọc theo các khớp nối, ống góp, bơm, bộ làm mát, tấm pin và vỏ thiết bị điện tử. Tình hình thay đổi đáng kể ở mỗi vị trí do sự kết hợp của chất làm mát, chu kỳ nhiệt độ, xung áp suất, mô-men xoắn lắp ráp và tác động của môi trường bên ngoài.

Tại điểm nối ống

Theo tiêu chuẩn, vòng chữ O được sử dụng bằng cách tạo rãnh gia công, cung cấp chất bôi trơn thích hợp và đảm bảo việc lắp đặt được kiểm soát. Nhưng trong các mạch làm mát nhỏ gọn hiện đại, các mối nối có thể rất nhỏ và thậm chí được lắp ráp với tốc độ cao. Sự hiện diện hoặc vắng mặt của hiện tượng xoắn và nén vòng là những vấn đề có thể vẫn tiềm ẩn ngay cả sau khi đã thêm ốc vít.

Parker giải thích cách một vòng đệm kín dưới dạng các kết nối đầu nối bộ làm mát pin và hệ thống HVAC của xe điện có thể được liên kết với vòng đệm kín bằng kim loại như một cách để làm kín mà không cần gia công rãnh và việc nén chất đàn hồi là một chức năng của hình dạng đã có sẵn trong sản phẩm. Đây là trang hướng dẫn của nhà cung cấp chứ không phải là tài liệu bảo hành của nhà sản xuất thiết bị gốc (OEM) cho sản phẩm này. [2]

Trên tấm tản nhiệt pin

Chu vi của hệ thống làm mát pin có thể rất lớn hoặc có nhiều cổng. Các tấm và vỏ làm mát có thể được chế tạo mỏng để giảm thiểu tổng khối lượng. Do đó, chuyển động của mặt bích sẽ bị ảnh hưởng bởi khoảng cách giữa các bu lông và sự giãn nở nhiệt. Gioăng phải thích ứng với khe hở mà vẫn không tạo ra lực quá lớn có thể làm biến dạng tấm.

Dự án Renault của DuPont liên quan đến một loại vật liệu giao diện nhiệt chứ không phải loại gioăng cao su, tuy nhiên bối cảnh của nó cho thấy hệ thống xung quanh là một yếu tố hạn chế khi đưa ra lựa chọn. Một phần nhỏ vật liệu này sẽ được kẹp giữa các tế bào và tấm làm mát, do đó vật liệu này cần dẫn nhiệt từ tế bào pin đến tấm làm mát. Nó cần được phân phối với thể tích lớn và các cân nhắc về sửa chữa nên được tích hợp vào thiết kế sản phẩm. [1]

Đối với gioăng cao su dẫn nhiệt, điều cần hiểu là gioăng không được tách rời khỏi quá trình truyền nhiệt và cách lắp ráp các bộ phận. Gioăng có thể rất dày nhưng vẫn có thể cản trở sự tiếp xúc giữa các bộ phận hoặc làm tăng tải trọng lên một bộ phận so với bộ phận khác. Vì vậy, nhìn chung, thiết kế làm kín và làm mát nên dựa trên cùng một hình dạng hình học của vỏ thiết bị.

Gần bộ biến tần

Các đầu nối nguồn cần được làm kín để chịu được tác động của môi trường trong khi truyền tải điện áp và dòng điện cao. Chất bôi trơn được sử dụng trong quá trình lắp ráp có thể tiếp xúc với chất đàn hồi ở nhiệt độ cao hơn điều kiện bình thường trong cabin. Khả năng tương thích hóa học giữa mỡ bôi trơn và gioăng làm kín trở thành một phần của độ tin cậy về điện.

DuPont báo cáo một trường hợp của nhà sản xuất ô tô Trung Quốc liên quan đến vòng đệm O-ring EPDM và silicon xung quanh cáp nguồn biến tần. Nhóm của họ đã lão hóa các mẫu trong 250 giờ ở 85 độ C và nhiệt độ phòng và so sánh các đặc tính cơ học với chất bôi trơn đối chứng. [3]

Trường hợp này hỗ trợ việc kiểm tra chất bôi trơn, nhưng nó không xác định được tuổi thọ của từng đầu nối đã lắp ráp. Gioăng cao su cho xe điện cũng cần được kiểm tra độ bền của các mối nối hoàn chỉnh về độ nén, khả năng chống thấm ẩm, chu kỳ nhiệt, độ rung và quy trình lắp ráp thực tế.

Thành phần hóa học của chất làm mát thay đổi theo thời gian

Các gioăng làm kín hệ thống làm mát xe điện có thể tiếp xúc với hỗn hợp nước-glycol, chất ức chế, vết dầu, dung dịch tẩy rửa và không khí. Nồng độ có thể thay đổi do quá trình sử dụng hoặc nhiễm bẩn trong quá trình sản xuất. Nhiệt độ làm tăng tốc độ trương nở, chiết xuất và đông cứng, do đó chỉ ngâm ở nhiệt độ phòng sẽ cung cấp bằng chứng hạn chế.

Ghi lại tên chất làm mát, nồng độ, nhà cung cấp và phiên bản. Bao gồm cả chất lỏng mới và chất lỏng đã sử dụng nếu chương trình bảo dưỡng dự kiến ​​có sự thay đổi hóa học. Một tuyên bố chung chung như "chống glycol" sẽ yếu hơn so với điều kiện thử nghiệm và những thay đổi cho phép về thể tích, độ cứng và độ bền kéo.

Chu kỳ nhiệt độ làm dịch chuyển khớp

Kim loại, nhựa và cao su giãn nở với tốc độ khác nhau. Sạc nhanh, ngâm lạnh và làm nóng chất làm mát có thể làm dịch chuyển rãnh và thay đổi độ ép. Vỏ pin lớn cũng có thể bị cong giữa các bu lông. Gioăng phải giữ được sự tiếp xúc ở khe hở tối thiểu mà không bị tràn đầy ở độ ép tối đa.

Các gioăng làm kín hệ thống tản nhiệt của xe điện cần trải qua quá trình thử nghiệm kết hợp nhiệt độ và áp suất. Việc thử nghiệm tuần tự có thể bỏ sót các tương tác: một bộ phận có thể giãn nở trong chất làm mát nóng, nguội đi trong rãnh bị nén và sau đó chịu một xung áp suất trước khi phục hồi.

Bối cảnh điện đặt ra những giới hạn mới

Ngăn ngừa rò rỉ là cần thiết nhưng chưa đủ. Các vật liệu gần điện áp cao có thể cần giới hạn về ô nhiễm ion, khả năng cháy, độ dẫn điện hoặc khả năng tương thích với lớp phủ điện môi. Những yêu cầu đó phụ thuộc vào vị trí và không nên áp dụng chung cho toàn bộ xe.

Đối với các gioăng làm kín hệ thống làm mát pin, việc xem xét lỗi cần phân biệt giữa rò rỉ chất làm mát bên trong, xâm nhập nước từ bên ngoài và thấm nước. Mỗi nguyên nhân sử dụng các thiết bị kiểm tra và tiêu chí chấp nhận khác nhau. Dấu vết chất nhuộm hoặc sự suy giảm áp suất có thể giúp xác định vị trí lỗi sau khi chu kỳ hoạt động.

Giải phóng hoàn toàn kết nối

Sử dụng các gioăng, vỏ, ốc vít, chất bôi trơn và mô-men xoắn lắp ráp theo tiêu chuẩn sản xuất dành cho hệ thống làm mát xe điện. Kiểm tra độ tiếp xúc của chất làm mát, độ dao động áp suất, việc nạp chân không (nếu có), sốc nhiệt, độ rung và tốc độ rò rỉ. Kiểm tra các bề mặt cao su và bề mặt tiếp xúc sau khi tháo rời.

Lặp lại quá trình kiểm tra sau khi bảo quản và sau khi xử lý lắp ráp thực tế. Một lớp niêm phong đạt yêu cầu trong thiết bị thí nghiệm mới có thể bị cắt bởi cạnh của đầu nối sản xuất hoặc bị dịch chuyển trong quá trình lắp đặt ống dẫn. Quy trình kiểm định cần đảm bảo tính truy xuất nguồn gốc của khoang và lô vật liệu.

Một đánh giá thứ hai về gioăng cao su cho xe điện nên bao gồm việc thay thế trong quá trình bảo dưỡng. Xác định xem gioăng có thể tái sử dụng được hay không, cách làm sạch bề mặt và loại chất bôi trơn được phép sử dụng. Những hướng dẫn đó phải bảo vệ các giới hạn về nhiệt và điện đã được thiết lập trong quá trình sản xuất.

Yida có thể xem xét các thành phần cao su quản lý nhiệt khi khách hàng cung cấp thông tin về chất làm mát, nồng độ, nhiệt độ, chu kỳ áp suất, chuyển động mặt bích, phần cứng, giới hạn rò rỉ và yêu cầu về độ sạch điện. Thông tin đó biến gioăng thành một bộ phận đạt tiêu chuẩn của hệ thống làm mát chứ không phải là một phụ kiện thông thường.