纯电动汽车电机控制器水冷散热特性研究
本文选题:电机控制器 + 水冷散热器 ; 参考:《合肥工业大学》2016年硕士论文
【摘要】:IGBT在工作中,会产生大量热损耗,如果热量不能及时导出,会对IGBT产生不可逆的损害,严重威胁了纯电动汽车的安全性、稳定性,因此设计研发散热性能更加优异的散热器成为了迫在眉睫的问题。本文首先阐述了散热分析相关的理论基础,包括传热学、流体力学、流体动力学等方面的理论,以及传统散热设计的方法、散热分析的类型等知识。同时,计算了所研究的电机控制器IGBT的热阻与功耗,为设计散热器设计及热分析提供了依据。根据IGBT实际情况,设计并建立散热器的三维模型。因为电动汽车内部的空间有限,本文特设计了具有两层水道的水冷散热器,这样既能节约空间,同时还可以最大限度的增大散热效率。将水冷散热器的三维模型导入ANASYS平台下的FLUENT进行热仿真分析,研究了流量对其散热性能及压降的影响,最终确定了最佳流量为8L/min。随后对散热器进行结构优化,根据所设计的散热器分为上下两部分水道的特性,从两个方面进行优化:在上水道中布置扰流片以及下水道中布置针柱。经过比较,确定最优化的散热结构为在下水道中布置610针柱。为了验证使用ANASYS软件进行热分析与实际情况相吻合,在软件中设置的边界条件及参数满足实际情况,设计几组工程试验。将最终优化的散热器进行加工,利用水冷实验平台,按照仿真计算的边界条件进行实验,得到了实验结果。将实验结构与仿真结果进行对比,并进行了误差分析,证明仿真计算的结果与实际情况吻合。
[Abstract]:IGBT will produce a large amount of heat loss in the work, if the heat can not be exported in time, it will cause irreversible damage to IGBT, which seriously threatens the safety and stability of pure electric vehicle. Therefore, the design and development of a more excellent radiator has become an urgent problem. In this paper, the theoretical basis of heat dissipation analysis, including the theories of heat transfer, fluid dynamics and hydrodynamics, as well as the traditional methods of heat dissipation design and the types of heat dissipation analysis, are introduced in this paper. At the same time, the thermal resistance and power consumption of the motor controller IGBT are calculated, which provides the basis for the design and thermal analysis of the radiator. According to the actual situation of IGBT, the three-dimensional model of radiator is designed and built. Because the internal space of electric vehicle is limited, the water cooling radiator with two-layer waterway is designed in this paper, which not only saves space, but also maximizes the efficiency of heat dissipation. The three-dimensional model of water-cooled radiator was introduced into FLUENT of ANASYS platform for thermal simulation analysis. The influence of flow rate on heat dissipation performance and pressure drop was studied. Finally, the optimal flow rate was determined to be 8 L / min. Then the structure of the radiator is optimized and the radiator is divided into two parts according to the characteristics of the upper and lower waterways. It is optimized from two aspects: the spoiler is arranged in the upper waterway and the pin column is arranged in the sewer. After comparison, it is determined that the optimal heat dissipation structure is to arrange 610 pin columns in the sewer. In order to verify that the thermal analysis using ANASYS software is consistent with the actual situation, the boundary conditions and parameters set in the software are satisfied with the actual situation, several engineering tests are designed. The final optimized radiator is processed and the experimental results are obtained by using the water cooling experimental platform according to the boundary conditions calculated by simulation. The experimental structure is compared with the simulation results, and the error analysis is carried out. It is proved that the simulation results are in good agreement with the actual situation.
【学位授予单位】:合肥工业大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2016
【分类号】:U469.72
【相似文献】
相关期刊论文 前10条
1 陈海兵,杨松华,吴耿峰;专用数字电机控制器的研究与设计[J];机电一体化;2004年02期
2 任靖福;;直流电机控制器测试系统的设计与实现[J];兰州石化职业技术学院学报;2007年04期
3 周峻雄;;新型电磁谓速电机控制器通过技术鉴定[J];微特电机;1991年05期
4 文飞,徐新军,AnalogDevicesInc,Dr.FinbarrMoyniban,Dr.PaulKettle;嵌入式DSP在电机控制器中的应用[J];电子产品世界;1999年09期
5 韩洪洪;夏超英;;基于Infineon TC1782的电机控制器设计[J];电源技术;2014年01期
6 于方;;直流电机控制器[J];微电机;1989年04期
7 陈竹;;电动自行车有刷电机控制器原理与维修要点[J];电动自行车;2011年03期
8 李本红;电机控制器与电子测速器在电机中的应用[J];电子工业专用设备;2004年06期
9 杨光;张家栋;梁裕国;;电动汽车电机控制器控制系统一体化设计[J];变流技术与电力牵引;2007年02期
10 王磊;吴怀技;徐军;张硕;;基于无线网络的电机控制器设计与仿真[J];测控技术;2009年02期
相关会议论文 前4条
1 郭晓东;王玉光;张继业;;智能电机控制器在工业自动控制中的应用研究[A];中国煤炭学会第六届青年科技学术研讨会论文集[C];2000年
2 郑陆海;金建勋;周宝舟;熊杰;廖西;王争光;张长明;;基于XC167CI的永磁同步电机控制器设计[A];2007'仪表,,自动化及先进集成技术大会论文集(二)[C];2007年
3 高伟新;张宏;;伺服电机控制器测试系统的设计与实现[A];科技创新与节能减排——吉林省第五届科学技术学术年会论文集(上册)[C];2008年
4 阚宏林;史文浩;刘鸿雁;;基于P89C58的伺服电机控制器的开发和研究[A];制造技术自动化学术会议论文集[C];2004年
相关重要报纸文章 前1条
1 本报记者 李映;电机控制器:软硬兼施才能有的放矢[N];中国电子报;2013年
相关硕士学位论文 前10条
1 张海防;电动车用感应电机控制器的设计及其关键问题研究[D];山东大学;2015年
2 孔卓;电机控制器控制参数计算、传递与监测系统[D];吉林大学;2016年
3 李荟卿;纯电动汽车电机控制器水冷散热特性研究[D];合肥工业大学;2016年
4 刘嘉奇;风机电机控制器研究[D];吉林大学;2012年
5 任靖福;直流电机控制器测试系统的设计与实现[D];苏州大学;2007年
6 蒋玲;电动汽车电机控制器的人机交互设计[D];天津大学;2009年
7 曹健;应用于直流电机控制器的通用编程器的开发[D];苏州大学;2006年
8 杨湘木;电机控制器冷却系统设计及优化[D];哈尔滨理工大学;2013年
9 尹伟;纯电动汽车电机控制器的研究[D];山东大学;2014年
10 翟璐;交流电机控制器手操器的软件硬件设计开发[D];天津大学;2010年
本文编号:1938181
本文链接:https://www.wllwen.com/kejilunwen/qiche/1938181.html