El aislamiento eléctrico de una placa de refrigeración es tan importante como su rendimiento térmico. Sin él, incluso la batería refrigerada por líquido mejor diseñada corre el riesgo de sufrir cortocircuitos o fallos de seguridad. Por eso, la prueba de tensión soportada, también llamada prueba de rigidez dieléctrica, es un paso de validación fundamental en todas las soluciones de refrigeración XD THERMAL.
A continuación encontrará un desglose completo de cómo funcionan las pruebas de tensión soportada, los equipos implicados y por qué son esenciales para unos sistemas de refrigeración seguros y de alta fiabilidad.
Una placa de refrigeración líquida suele ser de aluminio, que es un excelente conductor. En un VE o ESS, se encuentra a centímetros de circuitos de alta tensión. Por tanto, el aislamiento debe ser resistente a la tensión, la humedad, las vibraciones y la exposición al refrigerante durante toda su vida útil.
La prueba de tensión soportada determina si la capa aislante de la placa de refrigeración, las costuras de soldadura y los canales internos pueden resistir una tensión especificada sin fugas eléctricas. Simula las duras condiciones de funcionamiento a las que puede enfrentarse un VE o un sistema de almacenamiento de energía.
Esta prueba protege contra uno de los modos de fallo más peligrosos en los sistemas de baterías: la fuga de corriente entre los canales de refrigerante y la tensión de la célula. Las fugas pueden provocar corrosión electroquímica, degradación del aislamiento o incluso fuga térmica. Al verificar la integridad dieléctrica antes del envío, XD THERMAL garantiza la fiabilidad a largo plazo de cada placa fría, independientemente de dónde se instale.
Los resultados exactos dependen de un equipo preciso y de procedimientos estandarizados. El proceso de ensayo de XD THERMAL combina instrumentos de laboratorio con la automatización necesaria para la producción.
Las herramientas típicas incluyen un comprobador de resistencia de tensión (por ejemplo, Hioki 3153), sondas o esponjas conductoras, accesorios de aislamiento y fuentes de alimentación controladas por parámetros capaces de suministrar una tensión de prueba de 1-5 kV con supervisión de corriente en tiempo real.
Cada dispositivo desempeña una función única.
● El comprobador de resistencia a la tensión genera alta tensión controlada y mide la corriente de fuga en microamperios.
● El algodón o las esponjas conductoras simulan superficies de contacto sin rayar los revestimientos delicados.
● Las fijaciones mantienen las placas en su sitio para garantizar una presión estable y un contacto uniforme.
● Los sistemas de alarma automáticos detienen el ensayo inmediatamente si la fuga supera el valor preestablecido, protegiendo tanto al operario como a la muestra.
XD THERMAL calibra cada unidad con regularidad para mantener la trazabilidad conforme a los requisitos de gestión de calidad IATF 16949.
Antes de pasar a la producción en serie, los ingenieros realizan pruebas de muestras en lotes pequeños para confirmar la validez del diseño del aislamiento.
El proceso sigue estos pasos:
1. Establezca la tensión de ruptura, la corriente de fuga admisible y la duración de la prueba.
2. Conecte la sonda y el algodón conductor a la superficie de la placa de refrigeración.
3. Aplique la tensión gradualmente mientras controla la corriente de fuga.
4. Registrar los datos de la prueba y determinar el estado de aprobado/no aprobado.
Si la fuga supera el umbral, el comprobador activa una alarma y la pieza se etiqueta como no conforme. Si no se producen fugas ni averías durante el tiempo de prueba, la muestra se considera conforme.
La prueba de la muestra no sólo valida la seguridad eléctrica, sino que también verifica que el grosor del revestimiento, la calidad de la soldadura fuerte y el sellado sean uniformes. Es un primer punto de control crucial antes de aumentar la producción.
Una vez verificado el diseño del aislamiento, XD THERMAL utiliza una plataforma automatizada de tensión soportada para inspeccionar cada unidad de producción.
En la producción en serie, la placa de refrigeración se fija en un dispositivo de prueba y se presiona entre dos esponjas conductoras dentro de la cámara de prueba de tensión. El sistema aplica automáticamente tensión en toda la superficie de la placa.
A diferencia de las pruebas manuales con sonda, el sistema automatizado garantiza el contacto en toda la superficie y la repetibilidad. La esponja conductora distribuye uniformemente la presión de la máquina de prensado superior, lo que garantiza que se prueben incluso las irregularidades más pequeñas de la superficie.
El equipo mide las fugas en tiempo real y registra todos los resultados en el sistema digital de trazabilidad. En el momento en que la corriente de fuga supera el límite, el sistema emite una alarma y marca el producto para una nueva inspección.
Este proceso minimiza los errores humanos, acelera la velocidad de inspección y garantiza una rigidez dieléctrica constante para cada placa enviada a todo el mundo.
Las distintas aplicaciones requieren distintos niveles de ensayo. Las baterías de los vehículos eléctricos, los sistemas híbridos y el almacenamiento estacionario de energía tienen exigencias de aislamiento únicas.
Entre los parámetros de prueba habituales se incluyen:
Rango de tensión: 1000-5000 V CC o CA;
Duración de la prueba: 1-60 segundos;
Límite de corriente de fuga: Típicamente por debajo de 1 mA;
Criterios de aceptación: Ausencia de picos de corriente, arcos voltaicos o descargas audibles.
XD THERMAL sigue las normas específicas del cliente, como GB/T 31467, IEC 60664 y UL 2202, a la hora de definir los niveles de tensión. Los ingenieros también simulan las condiciones más desfavorables, como la humedad o la exposición al refrigerante, para garantizar la eficacia del aislamiento en condiciones reales.
Incluso las placas de refrigeración bien construidas pueden fallar una prueba de tensión si pasan desapercibidos pequeños problemas de proceso.
Entre las causas típicas de fallo se encuentran los agujeros microscópicos en las soldaduras fuertes, el aislamiento incompleto de la superficie, los residuos de refrigerante atrapados o la limpieza inadecuada antes de la prueba.
XD THERMAL evita estos problemas mediante un estricto control del proceso:
Cada resultado no conforme desencadena un análisis de la causa raíz para identificar si se trata de una desviación de diseño, proceso o material.
Las pruebas de alta tensión entrañan riesgos eléctricos si no se manipulan correctamente. La seguridad del operario no es negociable.
Las líneas de prueba de XD THERMAL incluyen cubiertas de seguridad con enclavamiento, interruptores de desconexión de emergencia y sistemas de puesta a tierra. Los operarios deben llevar guantes aislantes y verificar la conexión a tierra antes de cada prueba.
Las instalaciones automatizadas minimizan el contacto humano directo con los circuitos en tensión. Toda la plataforma está equipada con luces de advertencia y señales acústicas cuando se aplica tensión. Después de cada prueba, un circuito de descarga automático garantiza la liberación de la carga residual antes de retirar la pieza. Los procedimientos de seguridad cumplen las normas de seguridad de máquinas CE e ISO 12100.
Las pruebas eléctricas por sí solas no bastan. Deben alinearse con las evaluaciones mecánicas y térmicas para ofrecer una imagen completa de la fiabilidad.
El XD THERMAL integra pruebas de tensión soportada con pruebas de presión del refrigerante, rotura y ciclos térmicos para evaluar la integridad eléctrica y mecánica.
Por ejemplo, una placa puede someterse primero a una prueba de agua a alta presión para verificar la resistencia del sellado y, a continuación, a una prueba dieléctrica para confirmar que el aislamiento no se ha visto comprometido. Por último, los ciclos térmicos entre -40 °C y 120 °C comprueban la estabilidad a largo plazo de los materiales aislantes.
La combinación de estos métodos garantiza que cada placa de refrigeración funcione de forma segura en condiciones de vibración, cambios de temperatura y carga eléctrica continua.
Para los integradores de sistemas de baterías, un aislamiento fiable no es sólo una cuestión de cumplimiento, sino que afecta directamente a la economía del proyecto y al tiempo de funcionamiento del sistema.
Una placa de refrigeración debidamente probada minimiza las tasas de fallos, las reclamaciones de garantía y los tiempos de inactividad. Garantiza una integración sin problemas con módulos de alto voltaje y permite una certificación más rápida del producto.
Los clientes de los sectores de VE, híbridos y ESS confían en el proceso de pruebas de XD THERMAL para cumplir los códigos de seguridad internacionales y los requisitos de los OEM. Cada placa sale de fábrica con datos de inspección trazables, lo que garantiza la confianza durante las auditorías y la validación del sistema.
La precisión de las pruebas proviene de la solidez de la ingeniería. Las tres plantas y los avanzados centros de mecanizado de XD THERMAL proporcionan un control total desde el diseño hasta la inspección.
Los procesos internos de extrusión, CNC y soldadura al vacío permiten a la empresa mantener una precisión dimensional de ±0,05 mm. Los dispositivos de prueba automatizados se fabrican a medida para adaptarse a la geometría de cada placa de refrigeración, lo que permite cambiar rápidamente de un proyecto a otro.
Esta integración vertical reduce los plazos de entrega y mantiene la coherencia de los parámetros de ensayo desde el prototipo hasta la producción en serie. Con más de 300 proyectos de refrigeración con éxito en todo el mundo, XD THERMAL ofrece tanto la escala de fabricación como la confianza técnica que esperan los clientes globales.
A medida que los niveles de tensión de los vehículos eléctricos superan los 800 V y los sistemas de almacenamiento de energía aumentan de tamaño, las pruebas de aislamiento deben evolucionar.
Las futuras pruebas de tensión soportada integrarán sensores inteligentes, aprendizaje automático y diagnósticos en tiempo real para predecir fallos antes de que se produzcan.
XD THERMAL está desarrollando estaciones de prueba inteligentes capaces de adaptar la rampa de tensión y localizar defectos automáticamente. Estos sistemas acortan el tiempo de validación al tiempo que mejoran la trazabilidad. Combinadas con revestimientos y materiales de cambio de fase de última generación, las placas de refrigeración del mañana serán más ligeras, seguras e inteligentes que nunca.
La prueba de tensión soportada garantiza que cada placa de refrigeración pueda aislar la electricidad de forma segura y, al mismo tiempo, gestionar el calor de forma eficiente. Gracias a instrumentos precisos, dispositivos automatizados y estrictas normas de seguridad, XD THERMAL garantiza que cada producto satisface las demandas globales de fiabilidad de VE y ESS, ofreciendo un rendimiento de aislamiento que se puede medir, en el que se puede confiar y que se puede escalar.
