Examensarbete (Master): Utvärdering av direkt vätskekyld kraftelektronik

Varje år växer, lär sig och bidrar studenter med nya insikter genom sina examensarbeten på QRTECH. Nu bjuder vi in ett par (två) studenter att påbörja en spännande resa inom innovation och forskning genom att undersöka om man kan låta en elektriskt icke-ledande kylvätska strömma direkt över kretskortet och därmed kan få direktkylning av komponenterna och stryka flera delar i kedjan.
Om Projektet
Dagens trend med mer elektrifiering ställer höga krav på den ingående kraftelektroniken. De ökande kraven rör ofta saker som:

• kylning
• energitäthet
• volym
• vikt
• tillförlitlighet
• kostnad
• miljöpåverkan

Om man fokuserar på just kylningen påverkas i stort sett alla punkterna ovan. Även om man optimerar sin konstruktion för mycket låg förlusteffekt gör den höga energitätheten att det ändå krävs ett genomtänkt arbete kring kylning.

Ett av de mest effektiva sätten att kyla elektronik är att termiskt koppla den värmealstrande komponenten till en kylkropp via en mjuk, elektriskt isolerande men termiskt ledande duk. Kylkroppen kyls i sin tur med hjälp av en vätskekylning.

Detta är en mycket bra metod -förutsatt att komponenten faktiskt går att koppla termiskt på ett effektivt sätt.

Kylkedjan Blir Då
Komponent → termiskt ledande duk → mekanik → kylvätska.
I många fall är dock den komponent som behöver kylas lödd på ett kretskort, vilket innebär att ytterligare ett steg läggs till mellan förlusteffekten och kylvätskan.

Utöver detta finns det komponenter inom kraftelektronik som är särskilt svåra att kyla på grund av sin fysiska utformning. Detta gäller framför allt induktiva komponenter såsom transformatorer, induktorer och spolar. Eftersom dessa komponenter är svåra att kyla måste de ofta dimensioneras för att minimera förlusterna, vilket leder till att de blir större, tyngre och dyrare.

Det som vi i detta examensarbete ska undersöka är om man kan använda en elektriskt icke-ledande kylvätska som får strömma direkt över kretskortet. På så sätt skulle man kunna kyla komponenterna direkt och eliminera flera steg i den traditionella kylkedjan.

Ditt Uppdrag
Utvärdering av befintlig konstruktion:

Analysera en existerande kraftelektronikdesign och den tillhörande mekaniska kylningen med fokus på prestanda och temperaturprofiler.

Teoribildning Kring Flödesdesign
Utifrån resultaten ta fram en teori för hur kylvätskan optimalt bör flöda över komponenterna för effektiv direktkylning.

Mekanisk Design Och Simulering
Utforma mekanik som styr kylvätskans flöde enligt teorin. Genomföra simuleringar och optimera designen.

Tester i Realistiska Förhållanden
Utföra praktiska tester med samma flödeshastighet och temperaturförhållanden som i den ursprungliga utvärderingen.

Analys Och Slutsatser
Analysera testresultaten och utreda om – och i vilken grad – kraftkomponenterna kan optimeras med direktkylning, samt bedöma möjliga optimeringar av de induktiva komponenterna.

Vi Söker Er Som
Ni studerar mekatronik eller elektronik/kraftelektronik och har en vana att hitta kreativa och innovativa lösningar.

Eftersom examensarbetet genomförs i samarbete med ett företag med hög säkerhetsklassning krävs det att ni är svenska medborgare.

Vi tror att projektet lämpar sig bäst för två studenter som arbetar tillsammans.

Plats: QRTECHs kontor i Mölndal

Start: Början av 2026

Kontakt: Martin Dermark, ,

*Varför välja QRTECH?
På QRTECH brinner vi för innovation och hållbarhet. Med moderna faciliteter och en teamorienterad miljö erbjuder vi verktyg och stöd för att studenter ska kunna nå sin fulla potential. Vårt engagemang för forskning och kvalitet gör QRTECH till den perfekta partnern för din akademiska och professionella utveckling.*
QRTECH is a leading company in electronics, software, and digital services. We operate in several high-tech industries where high quality, innovation, and cutting-edge knowledge come together to build tomorrow's sustainable society.

We believe in developing a common set of values and being open to our differences. Because our people are our greatest asset.

If you share our thoughts, please join our journey