摘要:这项研究中追求的主要目标是对旨在维护电动汽车使用的电池内最佳温度的创造和彻底评估。,基于锂离子细胞上的电动运动支撑的盛行设备。这些细胞经常需要迅速传递实质性的能力,从而导致随之而来的热量产生。因此,运行温度升高,可能导致电池性能下降,或者在极端情况下的操作故障。此外,偏离建议的温度范围(20–40℃)显着加快了电池的老化过程,并提高了过早故障的可能性。应对这些关键挑战,电池热管理系统的实施在最大化电池效率方面发挥了关键作用。在此调查的框架内,我们建议采用建立在三维脉动热管上的冷却系统,作为电池组的指定热管理技术。我们研究的初步阶段涉及评估建议的脉动热管的性能。之后,通过对真实的电池进行实践实验,对脉动热管的功效进行了严格的审查。经验发现最终强调了拟议系统的大量冷却能力,从而为电动汽车电池面临的热管理挑战提供了强大而有效的解决方案。
世界级高效(高效型号) 顶级效率符合 AHRI 标准 550/590。 优化的压缩机设计包括转子和滑阀,适用于舒适冷却应用。 转子设计用于在不同压力范围内高效工作,涵盖空调和制冷应用。 滑阀利用排放和吸入之间的内部压力差控制开始吸入制冷剂的滑块位置,从而控制冷却能力。 LG 风冷螺杆式冷水机组具有 4 级容量控制(100、75、50、25%)能力,针对部分负荷条件进行了优化。 精确的转子尖端间隙为螺杆旋转压缩机提供了出色的能源效率,因为这减少了压缩过程中从高压到低压侧的泄漏,从而实现了顶级 COP。 蒸发器使用具有螺旋角的内部槽管,这增强了水侧的传热性能。管的外部具有最佳形状,大大提高了 R134a 薄膜蒸发的性能。冷凝器的 V 形可在相同占地面积下实现最大的传热表面积,从而在优化配置时实现最大的传热性能。LG V 形冷凝器盘管采用数值和实验分析设计,具有最佳气流路径,可优化散热性能。此外,增强
从科学的角度来看,热交换和热吸收可以产生冷。[12]主动热交换通过将热量从高度能量驱动(例如,电子)驱动的低温区域转移到高温区域,而被动热交换在没有外部能量输入的情况下通过将热量从高温区域转移到低温区域,而天空冷却是一个例子。[13–18]然而,它的被动辐射冷却的性质不可避免地使其具有较低的固有热力学冷却功率天花板为≈160w m -2,[19],因此需要对其应用进行大型土地足迹。另一方面,热吸收通过利用诸如溶解等吸热过程(例如溶解)来产生冷。[20,21]基于溶解的冷却过程采用特定的化学化合物,例如硝酸铵,可在溶解过程中吸收热量。但是,它需要大量能量才能从其溶液中回收溶解的化学物质。活跃的热吸收是迄今为止在国内,商业和工业活动中最常用的冷却过程,这主要是由于其高冷却能力。[22]例如,基于压缩的冷却(例如,空调和制冷)通过通过气体压缩蒸发制冷剂和循环冷藏剂会产生冷,从而实现了卓越的能量效率和性能的系数(COP> 2)。[23]但是,这是非常密集的,导致冷却是全球电力消费者和温室气体发射极中很大一部分。[24]
月球陨石坑观测和传感卫星 (LCROSS) 任务发现的数百万吨冰水被认为是月球上最宝贵的资源。从月球风化层中提取这些水冰需要非常高的热能输入,相反,在近真空环境中捕获这些水蒸气也需要很大的冷却能力。因此,有必要为未来由放射性同位素驱动的月球冰采矿车开发专用的热管理系统 (TMS)。根据 SBIR 第一阶段计划,Advanced Cooling Technologies, Inc (ACT) 与 Honeybee Robotics (HBR) 合作开发了一种热管理系统,该系统可以战略性地利用核动力源的废热来升华月球冰土中的水蒸气,并使用月球环境温度作为散热器来重新冻结冷阱容器内的升华蒸气。这样,就可以在降低系统质量和占地面积的情况下,最大限度地减少冰提取和蒸汽收集所需的电能。进行了初步权衡研究,设计了 TMS 的多个热组件,包括基于废热的热芯和热管散热器冷阱罐。开发并测试了概念验证原型。设计了一个可能满足 NASA 采矿目标的初步全尺寸系统,并估算了采矿效率、系统质量/体积和功耗(电能和热能)。
当前最新的超导量子盘冷却至极低的脾气,以避免反应的来源。较高的量子工作温度将显着提高可用的冷却能力,这对于扩大量子计算体系结构中的量子数量和在需要增加散热量的实验中的量子量。要在较高温度下操作超导Qubits,有必要解决两粒子的脱碳(对于高于160 mk以上的铝连接处而言变得很重要),并从热微波光子(高于50 mk的问题)中进行脱落。使用低损失尼伯三利叶连接,由于尼伯群的高导体过渡温度较高,它们对准粒子的敏感性降低了,我们制造的频率高于先前研究的频率,最高为24 GHz。我们测量了约1 µ s的去碳和去化性时间,对应于大约10 5的平均Qubit质量因子,并发现不受1 k的准粒子的影响,不放松的准粒子不受欢迎,我们能够从纯粹的热源中探索,发现我们的Qubits可以探索大约250米,从而可以探索纯粹的热源,从而探索了距离。这些量子位的热弹性创建了用于扩展量子处理器的新选项,启用具有高热量耗散预算的混合量子实验,并引入了一个材料平台,以供更高频率乘坐。
引言 低温共烧陶瓷 (LTCC) 用于高频应用、集成冷却系统和嵌入式无源元件 [1-3],以及通过集成整体系统部件来提高系统密度 [2, 4]。LTCC 还被用于制造双面电力电子模块的中介层 [5-9]。双面模块具有互感最小化、双面冷却能力和更高功率密度等优点。然而,它们的设计和制造也存在一些挑战。考虑到功率模块的合理厚度,功率模块顶层和底层之间的绝缘是设计阶段必须首先仔细考虑的关键设计问题之一。另一个挑战是整个功率模块的机械支撑。在没有底板的双面功率模块中,直接键合铜 (DBC) 基板和冷却附件的整个重量可能会直接施加在半导体裸片上。这会给功率半导体芯片及其电气互连带来巨大的应力和应变,最终可能导致功率模块故障。印刷电路板 (PCB) 被用作中介层 [10],但 PCB 和功率芯片之间的热膨胀系数 (CTE) 失配远高于陶瓷基材料。LTCC 的 CTE (̴ ~4.4 ppm/°C) 非常接近碳化硅器件的 CTE (4.0 ppm/°C)。因此,这提高了模块的可靠性 [7]。此外,LTCC 结构内的嵌入通孔和电气互连使 LTCC 成为功率模块应用的多功能中介层。
摘要 - 低温磷化物(INP)高电子动力晶体管(HEMT)低噪声放大器(LNA)用于在4 K处的Qubits读数放大,其中冷却能力有限地暗示活性电路的DC功率是一个必不可少的设计约束。在本文中,在4 K处的超功率(ULP)操作下INP HEMT的RF和噪声性能已被表征。 将INP HEMT的小信号和噪声参数模型提取到1 µW。噪声性能和直流功耗之间的权衡是根据排水电流和排水电压分析的。 制造了4–6 GHz混合低温HEMT LNA专为量子读数而设计的,并针对低于1 MW DC功率的最低噪声进行了优化。 在4 K时测量的LNA的测量性能达到23.1 dB平均增益,平均噪声温度为200 µW DC功率。在本文中,在4 K处的超功率(ULP)操作下INP HEMT的RF和噪声性能已被表征。将INP HEMT的小信号和噪声参数模型提取到1 µW。噪声性能和直流功耗之间的权衡是根据排水电流和排水电压分析的。制造了4–6 GHz混合低温HEMT LNA专为量子读数而设计的,并针对低于1 MW DC功率的最低噪声进行了优化。在4 K时测量的LNA的测量性能达到23.1 dB平均增益,平均噪声温度为200 µW DC功率。
世界级高效(高效型号) 顶级效率符合 AHRI 标准 550/590。 优化的压缩机设计包括转子和滑阀,适用于舒适冷却应用。 转子设计用于在不同压力范围内高效工作,涵盖空调和制冷应用。 滑阀利用排放和吸入之间的内部压力差控制开始吸入制冷剂的滑阀位置,从而控制冷却能力。 LG 风冷螺杆式冷水机组具有 4 级容量控制(100、75、50、25%)能力,针对部分负荷条件进行了优化。 精确的转子尖端间隙为螺杆旋转压缩机提供了出色的能源效率,因为这减少了压缩过程中从高压到低压侧的泄漏,从而实现了顶级 COP。 蒸发器使用具有螺旋角的内部槽管,这增强了水侧的传热性能。管的外侧具有最佳形状,大大提高了 R134a 的薄膜蒸发性能。V 形冷凝器在相同占地面积下可实现最大的传热表面积,当配置经过优化设计时,可实现最大的传热性能。LG V 形冷凝器盘管采用数值和实验分析设计,具有最佳空气流路,可优化散热性能。此外,增强的冷凝器翅片几何形状可在较小的空气侧压降下实现最佳传热性能,从而降低风扇电机的功耗。翅片经过预涂层处理,可在正常条件下防止腐蚀,也可选择在恶劣条件下可持续使用的环氧涂层翅片冷凝器。
世界级高效率(高效率型号) 顶级效率符合 AHRI 标准 550/590。优化的压缩机设计包括转子和滑阀,适用于舒适冷却应用。转子设计用于高效工作,适用于不同压力范围,涵盖空调和制冷应用。滑阀通过控制滑阀的位置来控制冷却能力,利用排放和吸入之间的内部压力差来开始吸入制冷剂。LG 风冷螺杆式冷水机组具有 4 级容量控制(100、75、50、25%)能力,针对部分负荷条件进行了优化。精确的转子尖端间隙为螺杆旋转压缩机提供了出色的能效,因为这减少了压缩过程中从高压侧到低压侧的泄漏,从而实现了一流的 COP。蒸发器采用内部带螺旋角的槽管,提高了水侧的传热性能。管的外部具有最佳形状,大大提高了 R134a 的薄膜蒸发性能。冷凝器的 V 形可在相同占地面积下实现最大的传热表面积,从而在优化配置时实现最大的传热性能。LG V 形冷凝器盘管采用数值和实验分析设计,具有最佳空气流路,可优化散热性能。此外,增强的冷凝器翅片几何形状可在较小的空气侧压降下实现最佳传热性能,从而降低风扇电机的功耗。翅片预涂有涂层,可防止正常条件下的腐蚀,还可选择在恶劣条件下可持续使用的环氧涂层翅片冷凝器。
世界级高效(高效型号) 顶级效率符合 AHRI 标准 550/590。 优化的压缩机设计包括转子和滑阀,适用于舒适冷却应用。 转子设计用于在不同压力范围内高效工作,涵盖空调和制冷应用。 滑阀利用排放和吸入之间的内部压力差控制开始吸入制冷剂的滑阀位置,从而控制冷却能力。 LG 风冷螺杆式冷水机组具有 4 级容量控制(100、75、50、25%)能力,针对部分负荷条件进行了优化。 精确的转子尖端间隙为螺杆旋转压缩机提供了出色的能源效率,因为这减少了压缩过程中从高压到低压侧的泄漏,从而实现了顶级 COP。 蒸发器使用具有螺旋角的内部槽管,这增强了水侧的传热性能。管的外侧具有最佳形状,大大提高了 R134a 的薄膜蒸发性能。V 形冷凝器在相同占地面积下可实现最大的传热表面积,当配置经过优化设计时,可实现最大的传热性能。LG V 形冷凝器盘管采用数值和实验分析设计,具有最佳空气流路,可优化散热性能。此外,增强的冷凝器翅片几何形状可在较小的空气侧压降下实现最佳传热性能,从而降低风扇电机的功耗。翅片经过预涂层处理,可在正常条件下防止腐蚀,也可选择在恶劣条件下可持续使用的环氧涂层翅片冷凝器。