냉각판의 전기 절연은 열 성능만큼이나 중요합니다. 냉각판이 없으면 아무리 잘 설계된 수냉식 배터리 팩이라도 단락이나 안전 고장의 위험이 있습니다. 그렇기 때문에 내전압 테스트(유전체 강도 테스트라고도 함)는 모든 XD THERMAL 냉각 솔루션에서 중요한 검증 단계입니다.
아래는 내전압 테스트의 작동 방식, 관련 장비, 안전하고 신뢰성 높은 냉각 시스템에 내전압 테스트가 필수적인 이유에 대한 전체 분석입니다.
액체 냉각판은 일반적으로 우수한 전도성 물질인 알루미늄으로 만들어집니다. 전기차나 ESS에서는 고전압 회로에서 몇 센티미터 떨어진 곳에 위치합니다. 따라서 절연은 전압 스트레스, 습도, 진동 및 냉각수 노출에 대해 수명이 다할 때까지 견고하게 유지되어야 합니다.
내전압 테스트는 냉각판의 절연층, 브레이징 이음새 및 내부 채널이 누전 없이 지정된 전압을 견딜 수 있는지 여부를 결정합니다. 이 테스트는 전기차 또는 에너지 저장 시스템이 직면할 수 있는 가혹한 작동 조건을 시뮬레이션합니다.
이 테스트는 배터리 시스템에서 가장 위험한 고장 모드 중 하나인 냉각수 채널과 셀 전압 사이의 전류 누출을 방지합니다. 누설은 전기 화학적 부식, 절연 성능 저하, 심지어 열 폭주를 일으킬 수 있습니다. XD THERMAL는 배송 전에 유전체 무결성을 검증함으로써 설치 위치에 관계없이 모든 냉각판에서 장기적인 신뢰성을 보장합니다.
정확한 결과는 정밀한 장비와 표준화된 절차에 따라 달라집니다. XD THERMAL의 테스트 프로세스는 실험실 수준의 장비와 생산 준비가 완료된 자동화를 결합합니다.
일반적인 도구로는 전압 저항 테스터(예: Hioki 3153), 전도성 프로브 또는 스폰지, 절연 설비, 실시간 전류 모니터링으로 1~5kV 테스트 전압을 제공할 수 있는 파라미터 제어 전원 공급 장치 등이 있습니다.
각 장치는 고유한 기능을 수행합니다.
전압 저항 테스터는 제어된 고전압을 생성하고 마이크로암페어 단위로 누설 전류를 측정합니다.
전도성 면 또는 스펀지는 섬세한 코팅을 긁지 않고 접촉 표면을 시뮬레이션합니다.
● 고정 장치가 플레이트를 제자리에 고정하여 안정적인 압력과 고른 접촉을 보장합니다.
● 자동 경보 시스템은 누출이 사전 설정 값을 초과하면 즉시 테스트를 중지하여 작업자와 시편을 모두 보호합니다.
XD THERMAL는 IATF 16949 품질 관리 요구 사항에 따라 추적성을 유지하기 위해 각 장치를 정기적으로 보정합니다.
엔지니어는 대량 생산으로 전환하기 전에 소량 샘플 테스트를 수행하여 단열 설계의 유효성을 확인합니다.
프로세스는 다음 단계를 따릅니다:
1. 항복 전압, 허용 누설 전류 및 테스트 기간을 설정합니다.
2. 프로브와 전도성 면을 냉각판 표면에 연결합니다.
3. 누설 전류를 모니터링하면서 전압을 서서히 인가합니다.
4. 테스트 데이터를 기록하고 합격/불합격 상태를 확인합니다.
누출이 임계값을 초과하면 테스터가 알람을 트리거하고 부품에 부적합 라벨이 표시됩니다. 테스트 시간 내에 누출이나 고장이 발생하지 않으면 샘플은 적합 판정을 받습니다.
샘플 테스트는 전기적 안전성을 검증할 뿐만 아니라 코팅 두께, 브레이징 품질 및 밀봉이 일관적인지 확인합니다. 이는 생산을 확대하기 전 중요한 초기 점검 단계입니다.
절연 설계가 검증되면 XD THERMAL는 자동화된 내전압 플랫폼을 사용하여 모든 생산 유닛을 검사합니다.
대량 생산에서는 냉각판을 테스트 고정 장치에 고정하고 전압 테스트 챔버 내부의 두 개의 전도성 스폰지 사이에 압착합니다. 시스템이 자동으로 플레이트 표면 전체에 전압을 가합니다.
수동 프로브 테스트와 달리 자동화된 시스템은 전체 면적 접촉과 반복성을 보장합니다. 전도성 스펀지가 상단 프레스 기계의 압력을 고르게 분산시켜 미세한 표면 불규칙성까지 테스트할 수 있습니다.
이 장비는 실시간으로 누출을 측정하고 모든 결과를 디지털 추적 시스템에 기록합니다. 누설 전류가 한계를 초과하는 순간 시스템은 경보를 발령하고 재검사를 위해 제품을 표시합니다.
이 프로세스는 인적 오류를 최소화하고 검사 속도를 높이며 전 세계로 배송되는 모든 플레이트에 대해 일관된 유전체 강도를 보장합니다.
애플리케이션마다 다른 테스트 수준이 필요합니다. 전기차 배터리, 하이브리드 시스템 및 고정식 에너지 저장 장치에는 각각 고유한 절연 요구 사항이 있습니다.
일반적인 테스트 매개 변수는 다음과 같습니다:
전압 범위: 1000-5000 V DC 또는 AC;
테스트 기간: 1-60초;
누설 전류 제한: 일반적으로 1mA 미만;
허용 기준: 전류 스파이크, 아크 또는 가청 방전 없음
XD THERMAL는 전압 레벨을 정의할 때 GB/T 31467, IEC 60664, UL 2202와 같은 고객별 표준을 따릅니다. 또한 엔지니어는 습도나 냉각수 노출과 같은 최악의 조건을 시뮬레이션하여 실제 스트레스 상황에서도 절연이 효과적으로 유지되는지 확인합니다.
잘 만들어진 냉각판이라도 작은 공정 문제가 발견되지 않으면 전압 테스트에서 불합격할 수 있습니다.
일반적인 고장 원인으로는 납땜 이음새의 미세한 핀홀, 불완전한 표면 절연, 갇힌 냉각수 잔류물 또는 테스트 전 부적절한 청소 등이 있습니다.
XD THERMAL는 엄격한 공정 관리를 통해 이러한 문제를 방지합니다:
모든 부적합 결과는 근본 원인 분석을 트리거하여 설계, 프로세스 또는 재료 편차 중 어느 것이 문제인지 파악합니다.
고전압 테스트는 올바르게 취급하지 않으면 전기적 위험을 초래할 수 있습니다. 작업자의 안전은 타협할 수 없습니다.
XD THERMAL의 테스트 라인에는 연동형 안전 커버, 비상 차단 스위치, 접지 시스템이 포함되어 있습니다. 작업자는 각 테스트 전에 절연 장갑을 착용하고 접지를 확인해야 합니다.
자동화된 설비는 사람이 라이브 회로에 직접 접촉하는 것을 최소화합니다. 전체 플랫폼에는 전압이 인가될 때 경고등과 청각 신호가 장착되어 있습니다. 각 테스트 후에는 자동 방전 회로가 부품을 제거하기 전에 잔류 전하가 방출되도록 합니다. 안전 절차는 CE 및 ISO 12100 기계 안전 표준을 준수합니다.
전기적 테스트만으로는 충분하지 않습니다. 완전한 신뢰성을 파악하려면 기계적 및 열적 평가와 함께 진행해야 합니다.
XD THERMAL는 내전압 테스트와 냉각수 압력, 파열 및 열 순환 테스트를 통합하여 전기적 및 기계적 무결성을 모두 평가합니다.
예를 들어, 플레이트는 먼저 고압 수압 테스트를 통해 밀봉 강도를 확인한 다음 유전체 테스트를 진행하여 절연이 손상되지 않았는지 확인합니다. 마지막으로 -40°C에서 120°C 사이의 열 순환을 통해 단열재의 장기적인 안정성을 확인합니다.
이러한 방법을 결합하면 각 냉각판이 진동, 온도 변화, 지속적인 전기 부하에서도 안전하게 작동할 수 있습니다.
배터리 시스템 통합업체에게 안정적인 절연은 단순한 규정 준수 문제가 아니라 프로젝트 경제성과 시스템 가동 시간에 직접적인 영향을 미칩니다.
적절한 테스트를 거친 냉각판은 고장률, 보증 청구 및 가동 중단 시간을 최소화합니다. 고전압 모듈과의 원활한 통합을 보장하고 더 빠른 제품 인증을 지원합니다.
전기차, 하이브리드 및 ESS 분야의 고객들은 국제 안전 규정 및 OEM 요구 사항을 충족하기 위해 XD THERMAL의 테스트 프로세스에 의존하고 있습니다. 각 플레이트는 추적 가능한 검사 데이터와 함께 공장에서 출고되므로 시스템 감사 및 검증 시 신뢰성을 보장합니다.
테스트 정밀도는 엔지니어링의 힘에서 비롯됩니다. XD THERMAL는 3개의 공장과 첨단 머시닝 센터를 통해 설계부터 검사까지 완벽하게 제어할 수 있습니다.
자체 압출, CNC 및 진공 브레이징을 통해 ±0.05mm 이내의 치수 정확도를 유지할 수 있습니다. 자동화된 테스트 픽스처는 각 냉각판 형상에 맞게 맞춤 제작되어 다른 프로젝트 간에 빠르게 전환할 수 있습니다.
이러한 수직적 통합은 리드 타임을 줄이고 프로토타입부터 대량 생산까지 테스트 매개변수를 일관되게 유지합니다. 전 세계적으로 300개 이상의 성공적인 냉각 프로젝트를 수행한 XD THERMAL는 글로벌 고객이 기대하는 제조 규모와 기술적 신뢰를 모두 제공합니다.
전기차 전압 레벨이 800V 이상으로 높아지고 에너지 저장 시스템이 대형화됨에 따라 절연 테스트도 진화해야 합니다.
향후 내전압 테스트는 스마트 센서, 머신 러닝, 실시간 진단을 통합하여 고장이 발생하기 전에 예측할 수 있게 될 것입니다.
XD THERMAL는 적응형 전압 램핑과 자동 결함 위치 파악이 가능한 지능형 테스트 스테이션을 개발하고 있습니다. 이러한 시스템은 검증 시간을 단축하는 동시에 추적성을 향상시킵니다. 차세대 코팅 및 상변화 재료와 결합하여 미래의 냉각판은 그 어느 때보다 더 가볍고 안전하며 스마트해질 것입니다.
내전압 테스트를 통해 모든 냉각판이 열을 효율적으로 관리하면서 안전하게 전기를 차단할 수 있는지 확인합니다. 정밀한 기기, 자동화된 설비, 엄격한 안전 표준을 통해 XD THERMAL는 각 제품이 글로벌 EV 및 ESS 신뢰성 요구 사항을 충족하여 측정, 신뢰, 확장 가능한 절연 성능을 제공함을 보장합니다.
