Wireless-Charging ist praktisch; Positionierung, Wärmeentwicklung und Ladegeschwindigkeit sind aber oftmals trickreich. Elektrosil ermöglichte die Optimierung dieser Punkte.

DIE HERAUSFORDERUNG
Das Ziel unseres Kunden war es: Schnellladen durch Induktion alltagstauglich und benutzerfreundlich
zu machen. Dabei sollte die Funktion des schnellen Ladens mindestens 15 Watt generieren und sich möglichst harmonisch in das Design der Kundenapplikationen integrieren lassen. Der besondere Schwerpunkt lag dabei immer bei der optimalen Entwärmung des Gesamtsystems.

DIE LÖSUNG
Elektrosil entwickelte eine Ladestation mit einem leistungsstarken, aber geräuscharmen Radiallüfter im Inneren des Produktes. Über diesen wurde kühle Luft außerhalb des Produktes angesaugt und ein Luftstrom
erzeugt, der sowohl die Primärspule als auch das Endgerät umströmte und die dort entstehende Wärme
abführte.

Neben der Wärmeabführung war es für eine Leistungsoptimierung der Ladestation ebenfalls wichtig das übergeordnete Problem der Wärmeentstehung zu adressieren. Während des induktiven Ladeprozesses entstand aufgrund einer ungenauen Positionierung der Sekundärspule zur Primärspule Verlustenergie. Durch die Verwendung mehrerer Primärspulen konnte die Positionierungstoleranz erhöht und die Verlustenergie somit verringert werden. Diese Energieform ist gleichbedeutend mit einer geringen Wärmeentwicklung.

Mittels der speziellen Anordnung aller Komponenten und der Kombination passiver und aktiver Kühlung konnte die Ladevorrichtung mit einer, bezogen auf den Markt, überdurchschnittlichen Leistung von 15 Watt laden. So entstand eine Gesamtlösung mit einer effektiven Kühlung, höchster Kompatibilität und einem modernen und funktionalen Design.

Elektrosil entwickelte ein auf den Kunden abgestimmtes Netzteil, das langlebig, leicht zu montieren sowie energieeffizient und thermisch optimiert war.


DIE HERAUSFORDERUNG
Bisher setzte unser Kunde Standardnetzteile ein, die aber aufgrund beengter Platzverhältnisse, verminderter Kühlung und hohen Lastanforderungen eine deutlich verringerte Lebensdauer boten und zu Ausfällen und häufigen Reparatureinsätzen führten.

DIE LÖSUNG
Elektrosil wählte zunächst eine geeignete Netzteilplattform aus, die den Anforderungen an kompakte Bauform, Energieeffizienz und EMV gerecht wurde.

Auf Kundenwunsch wurden zwei zusätzliche Ausgangsspannungen für Temperatur- und Vibrationssensoren bereitgestellt, die zur Reduzierung der Systemkomplexität beitrugen.

Stark belastete oder hitzeempfindliche Bauteile wie Elektrolytkondensatoren wurden durch hochwertige und langzeitstabile Alternativen ersetzt und eine werkzeuglose Montage auf dem Trägerblech ermöglicht. Außerdem erfolgte eine Nachzertifizierung gemäß spezieller Kundenanforderungen.

„In diesem Projekt konnten wir die Stärken unseres breit aufgestellten Entwicklerteams und unseres Partnernetzwerkes voll ausspielen“, meint Volker Gräbner, Produktmanger für Stromversorgungen. „Der Kunde bekam eine Lösung aus einer Hand, ohne Einbußen bezüglich Know-how, Entwicklungszeit oder Flexibilität in Kauf nehmen zu müssen.“

Durch die Verlängerung der Lebensdauer sparten die leicht zu montierenden Netzteile dem Kunden Servicekosten und reduzierten die Ausfallzeiten. Der Schritt zu einem kundenspezifischen Netzteil erfüllte alle Erwartungen.

Display-Kühlung für E-Sportwagen: Elektrosil gelang es, eine Kühllösung direkt in ein bestehendes System zu integrieren – und den hohen Anforderung an Kühlleistung und Akustik gerecht zu werden.

DIE HERAUSFORDERUNG
In der digitalen Mittelkonsole der neuen Generation von E-Sportwagen führte die Wärmeentwicklung des
Displays zu Funktionseinschränkungen. Der Kunde kontaktierte uns, um eine Lösung zu finden, die den Anforderungen des bestehenden Systems gerecht wurde: hohe Kühlleistung und geringe Geräuschentwicklung bei sehr kleinem Bauraum.

DIE LÖSUNG
Durch Simulationen ermittelte Elektrosil die ideale Kühlleistung und begann schrittweise, die Lüftergeometrie hinsichtlich der Akustik zu optimieren. Lüftergehäuse und Rotor wurden sukzessive aufeinander abgestimmt und so die Geräuschentwicklung Stück für Stück reduziert – bei gleichbleibender Kühlleistung.

Zusätzlich wurde das System entkoppelt, um Vibrationen und somit eine potenzielle Geräuschquelle zu minimieren. In den leisen E-Fahrzeugen kommt es schließlich auf jedes Dezibel an. Die Insassen sollen den Lüfter nicht wahrnehmen, weder optisch noch akustisch – doch das Display soll durch die Kühlung funktionsfähig bleiben und nicht überhitzen.

„Der Weg zum kundentauglichen Endprodukt war ein Prozess ständiger Weiterentwicklung und Optimierung“, sagt Jan Wieland, Projektmanager Automotive OEM bei Elektrosil. „Wir arbeiteten in engem Kundenkontakt mit täglichen Abstimmungen, Updates und Simulationen, um schnell eine praktikable Lösung zu erarbeiten.“

So entstand eine Gesamtlösung, die seit 2019 erfolgreich im Serieneinsatz ist.

Elektrosil entwickelte nicht nur eine Kühllösung mit perfekt aufeinander abgestimmten Lüftern unterschiedlicher Größen, sondern auch eine Bauform, die eine minimale Montagezeit ermöglichte. Zusätzlich führte die lokale Produktion zu kurzen Lieferketten.

DIE HERAUSFORDERUNG
Für seine modularen High-End-Industrie-PCs (IPC) – eingesetzt als Überwachungs- und Steuerungssysteme in Produktion und Fertigung sowie in On- und Offshore-Bereichen – benötigte der Kunde eine leicht zu montierende Kühllösung, die sich zuverlässig dem Leistungsbedarf anpasste sowie zusätzlich eine geringe Bautiefe aufwies.

DIE LÖSUNG
Elektrosil entwickelte die Gesamtlösung eines Lüftereinschubs bestehend aus mehreren Axiallüftern und einem innovativen Befestigungskonzept, durch das die Montagezeit signifikant reduziert werden konnte.

Eine optimale Kühlleistung wurde mittels der Adaption der Lüfter erreicht. Durch die Verwendung von Lüfter mit PWM und Tacho konnte der Arbeitsbereich variabel eingestellt und angepasst werden. Die Drehzahlregelung ermöglichte eine auf die Betriebssituation zugeschnittene Kühlleistung bei gleichzeitiger Geräuschreduzierung und Verlängerung der Lebensdauer.

„Mittels unserer strömungsbasierte Systemsimulationen gelang es uns, das Zusammenspiel unterschiedlich großer Lüfter im Lüftereinschub ohne Rückströmungen zu erreichen“, erinnert sich Claudius Klose, Produktmanger für Kühllösungen. „So konnten schnell erste Prototypen realisiert und getestet, die Vorserie und Serie mit einer hohen Fertigungstiefe an unserem Standort in Hamburg gefertigt werden.“

Die ideal auf den Kunden abgestimmte Kühllösung verhindert die Überhitzung des High-End-IPCs und beugt dadurch Ausfällen vor. Auf diese Weise trägt die entwickelte Systemlösung zur zuverlässigen Betriebsfähigkeit des Endproduktes in jedem Einsatzgebiet bei.

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vielen Punkten frei gestaltbar, z. B. Materialfarbe,
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SMART-KNOB MINI

• Rotationsfunktionalität
• Druckknopf-Funktionalität
• Haptisches Feedback in Rastmoment, Anzahl der
Rastungen und Klickgefühl im Betrieb dynamisch
frei anpassbar
• IP65-Schutz
• USB- und SPI-Interface, Anpassungen möglich
• 5V/1000 mA Betrieb
• Auflösung: bis zu 48 Schritte/360°-Drehung
• Lebensdauer: 1 Mio. Drehungen,
1 Mio. Tastzyklen
• Betriebstemperatur: –5 bis +55 °C
• Glasoberfläche

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Applikationen, Baugruppen und Systeme geht,
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