什么是冷板?
冷板是一种热交换器。 用于通过将热量从电子元件传递到循环液体(通常是水或乙二醇)中来冷却电子元件。
与依靠空气的风扇或散热器不同,冷板采用直接接触和液体流动,在高功率环境下效率更高。
1. 电力电子冷却
为什么冷板在电力系统中至关重要
电力电子器件会产生大量热量。像IGBT、MOSFET和碳化硅模块这样的器件虽然体积小巧,却能承受高电压和大电流。过热会导致器件立即失效或长期性能下降。
冷盘如何发挥作用
冷板 这些散热片直接安装在电源模块上。热量从模块传递到散热片,然后进入循环流体并被带走。即使在高负载下,这种设计也能保持安全的工作温度。
用途
-
工业电机驱动器 -
电源 -
UPS系统 -
高速列车
冷板为功率模块提供可靠高效的冷却,有助于防止故障并提高高功率系统的长期性能。
2. 电动汽车电池和动力系统冷却
电动汽车中的冷板
电动汽车 (EV) 高度依赖冷板技术 用于冷却电池组、车载充电器和驱动逆变器。随着对更快充电速度和更长续航里程的需求不断增长,热管理成为关键问题。
它在电动汽车中的工作原理
冷板位于电池单体或模块下方或之间。充电或放电过程中产生的热量会被吸收并传递到车辆的冷却液循环系统中。在动力系统中,冷板有助于调节逆变器和电机控制器的温度。冷板有助于电动汽车系统高效运行,避免因过热而导致的性能下降。
冷板对于控制电动汽车电池和动力元件的温度至关重要,能够确保安全、性能和使用寿命。
3. 数据中心和服务器冷却
解决高密度计算中的散热问题
现代服务器和数据中心在极高的负载下运行。由于CPU和GPU密集排列,散热成为一个主要问题。传统的空气冷却方式往往无法满足需求,尤其是在高性能计算(HPC)环境中。冷板直接安装在处理器和加速器的顶部。它们连接到闭环液冷系统,该系统比空气冷却的散热效率高得多。有些方案将冷板与后门热交换器或浸没式冷却相结合。
常见用例
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云计算 -
人工智能训练集群 -
金融数据中心
冷板通过为 CPU 和 GPU 提供有针对性的高效冷却,帮助数据中心保持稳定的性能并降低能源成本。
4. 激光和医疗设备冷却
高精度需要稳定的温度
用于切割、焊接或医疗诊断的激光会在很小的区域内产生聚焦热量。如果控制不当,这可能会导致错位或损坏。像核磁共振成像仪(MRI)和计算机断层扫描仪(CT)这样的医疗设备在长时间使用过程中也会产生热量。
冷板的作用
冷板用于直接从激光二极管、光学元件或成像线圈中导出热量。其稳定的冷却性能可保护敏感元件并确保结果准确。
适用范围
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手术激光器 -
牙科成像系统 -
工业激光切割机 -
核磁共振冷却系统
冷板可确保精密激光系统和医疗设备的热稳定性,从而降低操作过程中出现错误或损坏的风险。
5. 可再生能源系统
太阳能和风能系统中的热量管理
可再生能源系统中的逆变器和功率转换器需要处理波动负载,因此很容易发热。如果没有有效的散热措施,性能会下降,硬件老化速度也会加快。
冷板的使用方法
冷板安装在逆变器模块和整流器上,即使在发电高峰期也能将其温度控制在安全范围内。在太阳能发电厂和风力涡轮机中,它们是封闭式热控制系统的一部分。
例子
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太阳能逆变器 -
风力涡轮机变流器 -
并网储能系统
冷板可保护太阳能和风能系统中的敏感部件,从而实现稳定的输出和更长的设备寿命。
为什么冷板是高热负荷下的更佳选择
与风扇或散热片等空气冷却方式相比,冷板具有以下几个优点:
- 效率更高
移除热量 - 紧凑的设计
非常适合空间有限的场所 - 可扩展
适用于小型设备或大型系统 - 降低噪音
(没有粉丝) - 更好的可靠性
在极端或肮脏的环境中
在停机成本高昂或需要精确热控制的情况下,它们尤其有价值。
为您的系统选择合适的冷板
并非所有冷板都一样。选择合适的冷板不仅仅是匹配尺寸或流量——您需要根据热负荷、流体兼容性和机械设计量身定制的解决方案。选择不当可能会导致性能下降或长期可靠性问题。
要考虑的因素:
热负荷(单位:瓦特或千瓦)
估算系统在最大运行条件下产生的总热量。这有助于确定冷板所需的热阻和流路设计。流体类型和流速
大多数冷板使用水基或乙二醇基冷却液,但冷却液的选择还取决于系统压力、温度范围和化学相容性。流量(升/分钟)必须与您的泵和系统回路相匹配。空间限制和安装位置
冷板有多种形状:平面、弧形、多层或多区域。您需要确保它能安装在您的机箱内,并与热源提供足够的接触面积。界面材料和夹紧方法
直接热接触至关重要。请考虑您的应用是否需要导热界面材料 (TIM)、螺孔或快速安装系统,以便将散热片牢固地固定到发热组件上。材料选择
铝制冷板重量轻、成本低,而铜制冷板则具有更好的导热性。在高端应用中, 摩擦搅拌焊接铝板 具有优异的强度、防漏性能和长使用寿命。与其他组件集成
您的冷板应与液冷回路中的泵、热交换器、储液罐和温度传感器无缝协作。OEM 和定制解决方案可以简化这种集成。
结语
冷板被广泛应用于各行各业,以应对现代技术日益增长的热负荷。从电动汽车到数据中心,冷板提供了一种高效、紧凑且可扩展的温度管理方式。
数据中心液冷板部分供应商
1、英维克
英维克(Inveck)是一家国内领先的液冷技术公司,提供定制化液冷解决方案。其液冷板产品已在AI计算平台和数据中心中得到了广泛应用,能够有效应对超高功耗设备的散热挑战。英维克的液冷技术在散热效率和产品可靠性方面表现出色。
3、深圳威铂驰
深圳威铂驰专注于为高端计算平台提供液冷散热解决方案。其液冷板具有出色的散热能力和稳定性,广泛应用于高性能计算设备和数据中心。威铂驰与英伟达的合作使得液冷板在高功耗AI设备中的应用更加广泛。
4、飞荣达
飞荣达提供创新的液冷技术方案,广泛应用于高性能计算、AI平台和数据中心。其液冷系统以高效散热和高可靠性为特点,能够有效应对高功耗设备的散热问题,为英伟达的液冷需求提供解决方案。
10、大图热控
大图热控专注于提供液冷解决方案,广泛应用于大规模数据中心和高性能计算设备。其液冷板方案具有高效散热性能,能够为超高功耗设备提供充足的散热支持。
11、Cooler Master
Cooler Master是知名的高性能散热方案供应商,专注于CPU散热器、液冷散热系统及机箱设计。该公司为英伟达提供了一系列高效液冷板和冷却系统,尤其适用于高功耗AI平台和数据中心。Cooler Master的液冷方案以其创新设计、优秀的散热性能和高可靠性广受青睐。
12、奇鋐科技AVC
奇鋐科技(AVC)是一家专注于电子设备散热技术的供应商,提供多种液冷板和风冷解决方案。AVC的液冷技术广泛应用于高密度数据中心及高性能计算领域,其液冷板具有高效散热、低噪音和较长的使用寿命,能够满足英伟达高功耗GPU的散热需求。
13、Boyd (宝德)
Boyd是全球领先的液冷技术供应商,长期与英伟达合作,专注于为AI计算平台提供液冷散热解决方案。Boyd的液冷板采用先进的微通道设计,能够显著提高散热效率,广泛应用于高功耗GPU(如英伟达的Rubin系列)。此外,Boyd还提供定制化的液冷解决方案,满足超大规模数据中心的需求。
14、双鸿科技Auras
双鸿科技(Auras)在散热技术领域拥有较强的研发能力,提供广泛的液冷散热方案。其液冷板产品在数据中心和AI计算平台中得到广泛应用,具有较高的散热效率和可靠性。双鸿科技的液冷方案在支持高功耗设备的同时,还能保证系统的稳定性和长时间的高效运行。
15、Delta(台达)
台达(Delta Electronics)作为全球领先的电源和热管理解决方案供应商,提供创新的液冷技术方案。其液冷板产品广泛应用于高性能计算、数据中心和AI平台,为这些设备提供高效的热管理。台达的液冷技术在节能、效率和系统集成方面表现出色,深受市场和英伟达的高度评价。
16、CoolIT Systems
CoolIT Systems是一家致力于液冷技术创新的公司,主要提供定制化液冷解决方案,广泛应用于高性能计算和数据中心。CoolIT的液冷板方案采用模块化设计,可以根据客户需求进行灵活调整,适应不同的功耗需求。与英伟达的合作,使其液冷方案得到了广泛应用,特别是在处理高功耗GPU时表现出色。
17、Chilldyne
Chilldyne是液冷技术的先锋企业,致力于提供创新的液冷解决方案。其液冷系统采用了先进的液冷板技术,能够显著提高散热效率。Chilldyne的液冷技术在超高功耗AI平台和数据中心中得到了广泛应用,为英伟达提供高效的散热支持。
18、希禾增材(中国)
中国首家专注绿激光金属增材制造的企业,基于自研增材专用高功率绿光激光器,提供高性能金属3D打印设备与定制化打印服务,为铜、铝、金、银等高反金属材料、难熔金属材料、贵金属材料及常规金属材料的高精密打印提供整体解决方案 技术特点:自主研发高功率绿光激光器,解决纯铜3D打印的高反射率、氧化难题 应用领域:适用于数据中心、高功率、消费电子、新能源汽车等领域。
19、铂力特
铂力特是全球金属增材制造龙头
20、易欧司光电
易欧司光电技术(上海)有限公司是德国EOS集团在亚太地区的重要布局,作为工业级3D打印技术的领先企业,其液冷散热解决方案在数据中心领域展现出独特优势。易欧司采用金属粉末床熔融(PBF)技术制造液冷板能够实现传统机加工无法完成的复杂内部流道结构,如仿生微通道、拓扑优化网格等,显著提升换热效率,一体化成型工艺消除传统焊接接头,从根本上解决漏液风险。开发出专为高功率密度场景设计的3D打印冷板解决方案、适用于超算中心、新能源汽车热管理。
新能源汽车、储能液冷板部分供应商
1、三花控股集团
创业于1984年,以热泵变频控制与热管理系统设计技术为核心,已成为全球建筑暖通、家电设备、汽车热管理节能领域的行业领军企业。
三花汽车热管理控制部件业务单元,从事交通运输热管理节能领域的控制部品、子系统和系统技术解决方案的开发和应用,研究系统,开发部品与子系统,是全球汽车空调控制部件和热管理的主要或重要供应商,致力于为传统汽车提供节能减排的高性能产品,为新能源汽车提供增加续航里程的解决方案。
2、深圳市飞荣达科技股份有限公司
1993年创立于深圳,国家高新技术企业,主要产品为电磁屏蔽材料及器件、导热材料及器件和其他电子器件;是中国领先的、创新型专业电磁屏蔽及导热解决方案服务商
3、纳百川新能源股份有限公司
自1998年成立以来,20年一直专注于汽车发动机热管理系统领域的研究。2011年开始启动新能源汽车动力电池热管理系统的研发,产品于2015年研制成功并得到实车应用验证;可提供口琴管式、冲压式、挤压板式等全产品冷板。目前已经通过上市IPO
4、宜宾纵贯线科技股份有限公司
全球电池热管理领导者,已获得高新技术企业、江苏省科技型中小企业,高校微通道换热器工程技木研究中心的称号;纵贯线直冷技术国内唯一、全球唯二,液冷技术国内前三,在电池冷却板领域处于领先地位。
5、浙江银轮机械股份有限公司
一家专业研发、制造和销售各种热管理和尾气后处理产品的民营股份制上市公司。公司在发展过程中形成了“商用车与非道路热管理、乘用车和新能源热管理、发动机后处理、工业和民用换热”四大产品平台。
7、科创新源子公司苏州瑞泰克散热科技有限公司
专注于新能源汽车、 5G通信、智能家居等行业市场,致力于提供创新的集成热管理解决方案,为国内外客户、消费者创造价值。
为致力于满足客户需求和打造安全高效热管理解决方案不断前进,提供汽车动力电池液冷板、储能电池液冷板吹胀式和冲压钎焊式等冷板。
8、祥博传热科技股份有限公司
是一家专业对电力电子热管理系统产品研发、制造、销售及技术服务为一体的国家高新技术企业,目前可提供动力电池冷板、散热器等相关热管理产品。
祥博传热的产品和技术得到了直流输电、新能源电力、轨道交通等高端市场头部客户的验证和认可并广泛应用。
9、上海熙德热传科技有限公司
一家集研发、生产、销售于一体的专业散热服务提供商
经五年的研发实践,联合多家具有在不同领域拥有较强实力的合作伙伴,共同为新能源行业提供大型水冷及小型内循环水冷的研、产、销的一条龙服务,针对不同的应用场景,为客户快速提供散热解决方案。
10、浙江捷诺威汽车轻量化科技有限公司
专注于新能源汽车、5G、轨道交通、电子电器及全铝家居等行业的轻量化铝材及结构的研发与生产,为其轻量化及节能减排提供专业化、高效化的解决方案。可提供水冷板、一体化铝基模组、电芯换热板等热管理产品。
11、安徽易新能科技有限公司
成立于 2009 年,公司以新能源、通信、IDC数据中心的液冷需求为战略发展方向,打造国内领先的液冷产品智能制造中心。
公司专注于液冷技术开发、液冷设备制造,拥有成熟的连续高温钎焊,真空钎焊及搅拌摩擦焊工艺与技术,可以提供可靠且高质量的液冷产品焊接服务。
12、文轩热能科技股份有限(清溪)公司
成立于2009年,专注于大功率散热解决方案的研发、生产及技术服务,以致力于成为新能源领域热管理领导者为使命。
为了更好的服务于客户,提供更加优质、可靠的热管理方案及产品,公司不断扩充研发团队,并投资建设热传及可靠性实验室。
15、苏州正和铝业有限公司
总部坐落于传统文化商业重地苏州市。公司主要为客户提供电池热管理方案、液冷系统开发、液冷系统设计、液冷材料、液冷部件、液冷总成的交付等相关服务和产品。
产品主要包括动力电池包液冷部件、储能电池包液冷部件,高热流密度换热液冷部件、新型液冷换热部件等。产品为国内多家用户配套并远销欧美、中东、东南亚、俄罗斯等五十六个国家和地区。
16、苏州小得热能科技有限公司
一家专注于电池热管理组件研发和生产的高科技公司。
产品线涵盖电池包液冷板、液冷管、电池壳体、精密型材和钎焊材料等。全面支持汽车动力电池包、储能、海洋船舶、工程设备电气化及其他新能源热门领域的应用。
常发集团核心子公司之一,专业研发热管理系统、散热器及其组件、散热模组、换热器等产品。主攻4大领域:新能源汽车热管理系统、电化学储能热管理系统、通讯基站热管理系统、冷冻冷藏热管理系统。产品畅销国内外市场,与华为、宁德时代、上汽、长安、金康动力、国轩高科、孚能科技、伟巴斯特、比亚迪、亿纬锂能、海尔、美的、海信、三星、日立等海内外知名品牌客户建立了良好的长期合作关系,产品远销美国、德国、澳大利亚、巴基斯坦等三十多个国家和地区。
20、江苏精研热能管理有限公司
江苏精研科技在散热业务聚焦液冷方向,以技术为支撑,已取得边缘计算服务器用液冷产品的量产订单。
精研致力于为用户提供一站式热管理解决方案。凭借丰富的产品品类和强大的技术实力,精研能够满足不同行业、不同场景下的热管理需求,并在设计、制造、品控及交付等多个方面为客户提供卓越的服务。产品广泛应用于储能,新能源,基站,数据中心,芯片等行业。



