“新能源汽车车载电机灌封”丨双组分导热灌封胶

车载充电机（OBC,on-board charger）是新能源电动汽车上的关键部件之一，可以将交流电转换为电池所需的直流电，并且决定了电动汽车的充电效率。目前车载充电机的设计已集成多个功能，包括双向功率转换，高压直流转换，加热等，这使得OBC整体设计更加紧凑。与此同时，为了实现更高效率的快速充电，许多国内生产厂家正在研发高功率的车载充电机，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，使得车载充电机的热管理变得越来越重要。

• 车载充电机由几个部位组成？

车载充电机由两个部分组成，即电源部分和控制主板部分。其中，车载充电机电源部分一般由两级电路组成，前级为功率因数校正环节即PFC级，它能够将电网交流电压转变为一定的直流电压；后级为直流/直流级，将PFC级输出直流电压转变为电池所需充电电压，从而实现相应的充电功能。在这两级电路组成中存在很多电感、变压器等电磁感应元件，它们被集中在狭小的密闭环境中，当充电机在高速充电时，局部的环境温度会积聚升高，如不能及时将热量传递出去，会影响到元器件的本身功能。因此为了实现优异的导热效能，需要具备优异流动性的导热材料来填充元器件与散热体之间的不规则空隙。由于有机硅具有独特的物理化学性能以及出色的耐老化性能等，目前较为普遍的热管理方案是使用具有一定导热系数的有机硅灌封胶将电磁感应元器件进行整体灌封。

• 在实际应用中，车载充电机使用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，电感线圈缠绕层数多等因素使得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最大程度填充元器件之间的细小缝隙，减少整体热阻，实现最优导热效果。

2. 高温下灌封胶应力大，磁芯易开裂，车载充电机热管理工程师在进行灌封胶验证时，会重点考察电感元器件经过高温烘烤后电感量的变化。弹性模量和线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，导致电感量检测值急剧下降并失去其原有的功能。

3. 材料老化性能要求高，结合整车使用寿命以及车载充电机实际使用时长，要求灌封胶在更严苛的老化条件下保持性能的稳定。