近期,由欧洲创新委员会和中小企业执行局 (EISMEA) 管理的 Enterprise Europe Network 网站发布消息,一家德国汽车供应商正在寻求合作伙伴开发基于铝微通道扁平管(Micro Multi Port,MMP)的新型液体冷却技术,以帮助将其应用于汽车电子控制单元 (ECU) 的高效热管理。
图:德国汽车供应商在 Enterprise Europe Network 上发布基于铝微通道扁平管(Micro Multi Port,MMP)的新型液体冷却技术合作开发需求
在该合作开发需求中,这家汽车供应商表示,电气化、驾驶辅助系统和自动驾驶功能对现在和未来的汽车电子控制单元 (ECU) 的数量和计算能力增加了需求。这会导致功耗的增加,从而产生更多的废热,因此必须将这些废热从 ECU 外壳中移除,以确保它们安全运行。
“预计到 2025 年 ECU 功率将达到 1250 W,只有液冷系统才能提供足够的冷却能力来冷却 ECU。然而,由于未来的 ECU 会出现大量的功率损耗,因此可以预见,当前的液体冷却系统及其冷板将达到其性能极限。”
因此,为了满足了因电气化和自动驾驶功能而日益增长的散热需求。他们设计了一种比压铸铝水冷系统的重量减轻 35%、空间减少 50% 以及冷却能力提升 10% 的新型液体冷却概念。
这种新型的冷却概念设计基于由 3000 系列铝(例如 EN AW 3102)制成的微通道扁管(Micro Multi Port,MMP)。由于铝扁管的壁厚较薄,内部存在大量极小的腔室和由此产生的非常高的内表面积,以及160 至 200 W/mK 的高导热率(压铸材料为 130 W/mK),可在短时间内散发大量热量。
图:德国汽车供应商寻求在铝微通道扁管上实现新型ECU 液体冷却系统设计,图例为60 mm x 3 mm、壁厚为 0.35 mm 和具有 29 个腔室的 MMP 。
目前,他们设计的 MMP 原型非常适合使用水/乙二醇作为冷却介质,且存在可以使用空调系统制冷剂的可能性,从而实现散热性能的重大飞跃。
图:基于 MMP 的 ECU 液体冷却概念设计原型

图:基于 MMP 的液体冷却概念设计的连接技术细节
据了解,铝微通道管,也称为多端口挤压管,是大多数传热应用的理想选择。这种扁平的矩形挤压管由多个微通道组成,这些通道通过更高的表面积/体积比来增加热传递。铝微通道管重量轻、耐腐蚀,是需要兼顾强度需求的应用的较佳选择。铝微通道管可广泛用于散热和热传输,是汽车散热器的重要零部件,并适用于蒸发器、空调、冷凝器、热交换器、冷冻机、烤箱、锅炉等应用。
图:具有不同腔室结构的铝微通道扁管