散热器在电动汽车上的设计

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纯电动汽车制冷工况下电池直冷优化设计

纯电动汽车制冷工况下电池直冷优化设计

纯电动汽车制冷工况下电池直冷优化设计【原创】纯电动汽车制冷工况下电池直冷优化设计导语:纯电动汽车的快速发展使得电池技术成为了关注的焦点。

然而,在高温环境中,电池的温度过高会对其性能和寿命造成严重影响。

优化设计电池直冷系统成为了解决这一问题的关键。

本文将针对纯电动汽车制冷工况下电池直冷的优化设计,从深度和广度两个方面进行全面评估,为您呈现一篇有价值的文章。

一、电池直冷系统的重要性电池直冷系统是纯电动汽车中关键的热管理系统之一,其主要功能是通过冷却循环将电池温度维持在合适的范围内。

在高温环境中,电池温度过高会导致电池性能下降、寿命缩短甚至发生安全事故。

优化设计电池直冷系统对于提高纯电动汽车的性能和可靠性至关重要。

二、电池直冷系统的设计原则1. 整车设计考虑电池直冷系统的设计需要综合考虑整车结构及布局,以确保冷却的有效性和均匀性。

还需兼顾整车的空间利用率和重量控制,确保冷却系统可以适应各种复杂工况下的使用。

2. 制冷介质的选择制冷介质的选择对于电池直冷系统的效果及寿命有着重要影响。

目前主要有液冷和气冷两种选择,液冷方式能提供更好的冷却效果,但也增加了系统的复杂性、成本和维护难度,气冷方式则更为简单和经济。

3. 循环系统设计循环系统设计需要考虑冷却流量、压降以及泵和风扇的功耗等因素,并在优化设计中兼顾能效和降低系统成本。

4. 散热系统设计散热系统设计包括散热器的选型和布局。

合理的选型和布局能够提高冷却效果,保证散热器能够充分发挥作用,同时减少系统的重量和能耗。

三、电池直冷系统的优化设计1. 设计优化方法为了提高电池直冷系统的效果,可以采用计算流体力学(CFD)模拟等先进的设计方法来优化系统结构和参数。

通过CFD模拟可以分析流体流动特性、温度分布及压力损失等,从而优化冷却循环的设计。

2. 降低热源温度在电池直冷系统中,电池作为主要的热源,降低电池的温度是非常关键的。

可以通过优化散热系统的设计,提高热量传导效率,减少热量积聚,从而降低热源的温度。

电动汽车散热器计算

电动汽车散热器计算

电动汽车散热器计算
电动汽车的散热器计算是为了确保电动汽车在工作过程中能够保持正常的温度,从而提高电池和电动机等重要部件的使用寿命。

散热器计算一般包括以下几个方面:
1. 散热功率计算:根据电动汽车各个部件的功率和热损耗来计算散热器需要处理的热量。

例如,电池组的功率损耗、电动机的功率损耗、电子控制器的功率损耗等。

2. 散热器面积计算:根据散热功率和散热器的换热能力来计算所需的散热器面积。

根据不同的散热器类型,可以使用不同的换热能力公式来计算。

3. 散热器材料选择:根据散热器工作条件和要求,选择合适的散热器材料,例如铝合金、镀锌板等。

4. 散热风扇选择:根据电动汽车散热器的设计和工作条件,选择合适的散热风扇,保证散热器能够正常工作。

需要注意的是,不同类型的电动汽车可能有不同的散热器计算要求。

因此,在进行散热器计算时,应根据具体的电动汽车型号和要求进行计算和设计。

同时,还需要考虑电动汽车在不同工况下的散热需求,例如高速行驶、低速行驶、急加速等。

电动汽车驱动电机的热管理技术与优化策略

电动汽车驱动电机的热管理技术与优化策略

电动汽车驱动电机的热管理技术与优化策略随着环境保护意识的提升和对石油资源依赖的减少,电动汽车作为一种环保、高效的交通工具正逐渐成为人们的主要选择。

然而,电动汽车与传统汽车相比,其驱动电机在运行过程中易产生较高温度,这不仅会影响电动汽车的性能和寿命,还会对行车安全产生潜在的威胁。

因此,电动汽车驱动电机的热管理技术变得至关重要,本文将探讨相关技术以及优化策略。

一、热管理技术概述电动汽车驱动电机的热管理技术主要包括散热系统设计和冷却系统设计两方面。

1. 散热系统设计散热系统设计旨在通过改善电动汽车驱动电机的散热条件,提高散热效率。

其关键技术包括:(1)散热器的选材与设计:选择高导热性能的材料,并合理设计散热器的结构和通道,以提高热量的传递和散发效率;(2)风扇系统的优化:通过优化风扇的叶片设计和控制系统,提高风扇的送风量和散热效果;(3)导风罩的设计:合理设计导风罩的结构,以提高空气流畅性,增强散热效果。

2. 冷却系统设计冷却系统设计旨在通过控制电动汽车驱动电机的温度,维持其在合适范围内运行。

其关键技术包括:(1)液冷系统的设计:采用液冷系统,通过冷却剂的流动来吸收和带走电机产生的热量;(2)循环系统的优化:通过优化液冷系统的循环结构、流速和循环介质,提高冷却系统的效果;(3)温度传感器的应用:在关键部位安装温度传感器,及时监测电机的温度变化,调整冷却系统的工作状态。

二、热管理技术的优化策略除了上述的热管理技术,还可以通过优化控制策略来进一步提高电动汽车驱动电机的热管理效果。

以下是一些常用的优化策略。

1. 动态功率控制策略在电动汽车驱动电机运行过程中,通过动态功率控制策略控制其功率输出,避免过高的功率输出导致发热过多。

例如,根据电机温度的实时监测结果,调整电机的驱动功率,使其始终保持在安全和高效的工作状态。

2. 软件控制策略通过软件控制策略,提高电动汽车驱动电机的工作效率和散热效果。

例如,通过智能控制算法,根据电机的工作负荷情况,自动调整电机的转速、功率输出和冷却系统的工作状态,以达到更好的热管理效果。

电动汽车是怎样散热的原理

电动汽车是怎样散热的原理

电动汽车是怎样散热的原理电动汽车在运行时会产生热量,需要通过散热的方式将热量散发出去,以保证电动汽车的正常运行和安全性。

那么,电动汽车是如何散热的呢?下面将从电动汽车散热的原理、散热的方式、散热效果等方面进行详细阐述。

一、电动汽车散热的原理电动汽车的散热原理大致分为两种:空气冷却式和液冷式。

1、空气冷却式:这种散热方式主要是通过将电动汽车内部产生的热量传递给外部空气,将热量和空气接触之后散发出去,以达到散热的目的。

空气散热主要是通过风扇来实现,风扇会将空气引入散热器内部,之后再通过自然或强制对流,将热量顺利散出电动汽车的机器内部。

这种散热方式的优点在于:简单易行,成本不高,维护温馨等;缺点则是:散热效果不尽人意,涡轮增压引擎温度涨得快、降温慢。

2、液冷式:电动汽车的液冷式散热,与传统汽车类似,主要是通过循环流动的冷却液将内部产生的大量热量带出,以达到散热控制温度的目的。

液冷式主要是实现几步操作:(1)散热器将内部液体产生的热量传递到散热液中。

(2)散热液通过水泵带动流动,流经发动机和散热器,完成冷却。

(3)冷却液流回散热器并再次传递热量,形成循环。

液冷散热的优点在于散热效果更加显著,能够更快速地将热量传递出去;缺点则在于成本较高,同时液冷系统的维护也比较困难。

二、电动汽车散热的方式除了以上两种散热方式之外,电动汽车的散热还有以下几种方式:1、空气隔板式:它是电动汽车散热的常见方式之一,通过不同材质吸收和辐射热量,来进行散热的方式,主要思路是通过分离电动汽车内部的热量与空气,达到降低温度的效果。

2、液压式:这种散热方式主要应用于大型电动汽车,通过透明的高温油和低温油,形成一定间距的管道来达到散热的目的。

3、超导式:这种散热方式通常应用于高科技类电动汽车中,经过使用特殊材料来缩小散热发生的区域,从而达到提高散热效果的目的。

三、电动汽车散热效果总体而言,电动汽车的散热效果很好,较之传统燃油车而言,产生的热量要少,因此散热方案相对简单,散热效果相对也会更加优越一些。

新能源汽车冷却系统的设计与优化

新能源汽车冷却系统的设计与优化

新能源汽车冷却系统的设计与优化I. 引言随着全球环境保护意识的增强,新能源汽车作为一种低碳、清洁的出行方式逐渐受到人们的青睐。

然而,新能源汽车的冷却系统设计与优化也变得越来越重要。

新能源汽车冷却系统可以保证发动机正常运转、延长发动机寿命、提高汽车性能并减少能源消耗。

本文将讲述新能源汽车冷却系统的设计与优化。

II. 新能源汽车冷却系统的组成汽车冷却系统主要由冷却介质、水泵、散热器、水箱、热传感器、热风机和温度控制系统六部分组成。

其中,冷却介质是整个冷却系统的核心,其稳定性、流动性和散热性都会直接影响到冷却效果的好坏。

因此,提高冷却介质的品质至关重要。

III. 冷却介质的优化设计在传统汽车中,冷却介质主要是水;而对于新能源汽车来说,由于其发动机功率较小,故冷却介质也将做出相应的调整。

新能源汽车的冷却介质主要由水、酒精和乙二醇组成,比例为水60%,酒精30%,乙二醇10%。

乙二醇的加入可以有效提高冷却介质的沸点,降低其冻点,从而提高冷却效果;而酒精的加入可以有效防止冻裂,延长发动机寿命。

另外,冷却介质还应具有良好的流动性和热传导性。

IV. 散热器的优化设计散热器是冷却系统的重要部分,其质量和设计直接影响到整个汽车的性能。

在新能源汽车中,应选择高效的散热器,以提高散热效率。

同时,散热器的材质也需要进行优化。

传统汽车散热器采用铜管,而新能源汽车散热器采用铜铝复合材料,具有良好的散热性和耐腐蚀性。

V. 水泵的优化设计水泵是汽车冷却系统的另外一个关键部件,其质量和性能直接影响到冷却介质的流动性和冷却效果。

在新能源汽车中,应选择高效的电动水泵,并根据车辆功率大小进行匹配,以保证其正常工作。

VI. 热传感器和温度控制系统的优化设计热传感器是汽车温度测量的关键部件,需要精确地测量汽车内部温度。

在新能源汽车中,应采用高质量的热传感器,并通过温度控制系统对其进行管理。

温度控制系统可以实时监测和控制温度,以保证发动机正常运转和延长发动机寿命。

汽车散热器的设计与开发-part1

汽车散热器的设计与开发-part1

汽车冷却系统的设计汽车冷却系统的设计工作可分成两个部分:1.预测早期阶段的设计在建立一个冷却系统“基础(房地产)”模型和基本散热器、风扇和风扇罩结构。

在确立这个冷却系统时,必须非常小心,既使以后发生问题时也仅是小范围的修正。

2.实车测试。

早期的规则和原型是在风洞和热室中测试来选择冷却系统部件及了解汽车系统阻力特性和冷却水的流量。

藉由精细冷却系统的调整来完成所有原型车辆的引擎和配件结构。

最后进行实车测试而评估且确认系统的设计。

基本热传导方程如图1所示,引擎冷却水从引擎和汽缸头中拾起热量。

冷却水因为它流经散热器并将热量转移到空气中。

这种热传导方式的模式可分为强制和自然对流、散热器和热传导。

第一种模式是散热器的强迫对流换热,在稳流的条件下,冷却水经流散热器而与空气换热。

热传导速率公式的表示为:T c m Q p ∆=•(1)Q 是热流量, BTU/hrm 是质流, lbs/hrc p 是流体比热, BTU/(lb F)ΔT 是流体温度差,F 。

引擎排热在任何车辆中,预测过程由散热器尺寸设计开始到引擎排热给冷却水。

图2提供一种典型汽油引擎的能量平衡。

图2.1显示了一个典型的柴油引擎的热流特性。

精确的燃料量和空气混合物以离散量被注入引擎中,在压力下点燃而作功并产生余热。

燃烧产生的余热由引擎壁藉由热传导和热对流传递到冷却水。

冷却水同时也吸收引擎摩擦和机油的热量。

散热器的热是被强迫对流转移到大气中,冷却水是通过泵流经散热器。

若车辆配备有自动换文件装置,热是从齿轮箱传动油传导至冷却水。

此外,如果任何换热器被安装在散热器、空调冷凝器、引擎和传动油冷却器、中间冷却器前面,当冷空气通过换热器而流经散热器时,大部分的排热被传给散热器。

燃料在引擎中燃烧且热量从燃烧的气体转移到冷却水的机制是非常复杂的。

有一些文献曾报导,可利用分析方法来计算引擎排热转移到冷却水的例子,它们可以作为教材使用,可用于比较不同引擎的操作模式、燃料空气混合物、容积效率等。

新能源汽车散热系统工作原理

新能源汽车散热系统工作原理

新能源汽车散热系统工作原理
新能源汽车散热系统是指通过一系列的散热设备和管路,将电动汽车内部产生的废热散发到空气中,以保证汽车的正常运行和维护电池等核心部件的安全。

新能源汽车散热系统的工作原理主要分为两个方面:一是空气流动,二是散热介质的循环。

在新能源汽车的散热系统中,通过散热器、风扇和进气管道等设备,将空气引入车内,并在车内流动,通过汽车内部的散热设备将产生的废热传递给空气,使废热得以散发出去。

同时,在车内的空气流动过程中,也可以有效地降低车内的温度,从而保证驾驶者的舒适度和安全性。

而在散热介质的循环方面,新能源汽车散热系统通常采用液体冷却的方式,即利用散热介质(一般为水或者其他液体)对电机、电池等核心部件进行散热。

具体来说,液体散热介质会通过管道流过电池、电机等核心部件,并将产生的废热带到散热器处,然后通过散热器将废热散发出去。

这样的循环过程可以不断地将废热排出汽车,从而保证汽车的正常运行和电池等核心部件的安全。

总之,新能源汽车散热系统的工作原理旨在通过引入空气和液体散热介质,将汽车内部产生的废热散发出去,从而保证汽车的正常运行和维护核心部件的安全。

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新能源汽车散热器冷凝器产线工艺质量关键点总结

新能源汽车散热器冷凝器产线工艺质量关键点总结

电动汽车空调散热器和冷凝器产线和工艺质量关键控制点1. 产线设备和工艺流程1.1 设备介绍1.1 设备介绍在电动汽车空调散热器和冷凝器的产线中,涉及到多种设备和工艺流程。

以下是一些常见的设备和其功能介绍:1. 冲压机:冲压机用于将金属板料进行冲压成特定形状的散热器和冷凝器零部件。

通过冲压机的压力和模具的设计,可以确保零部件的准确尺寸和形状。

2. 焊接设备:焊接设备用于将散热器和冷凝器的零部件进行焊接,以形成一个完整的结构。

常见的焊接方法包括氩弧焊和激光焊。

焊接设备需要精确控制焊接参数,以确保焊接质量和强度。

3. 涂装设备:涂装设备用于给散热器和冷凝器的表面涂上保护性的涂料。

涂装设备通常包括喷涂和烤漆两个步骤。

喷涂设备用于喷涂涂料,而烤漆设备则用于将涂料固化在表面上。

4. 组装设备:组装设备用于将散热器和冷凝器的各个零部件进行组装,以形成最终的产品。

组装设备通常包括定位装置、夹具和螺纹锁紧装置等。

组装设备需要确保零部件的正确定位和紧固,以确保产品的质量和性能。

5. 检测设备:检测设备用于对散热器和冷凝器的质量进行检测和评估。

常见的检测设备包括尺寸测量仪、压力测试仪和泄漏测试仪等。

检测设备需要准确地检测产品的尺寸、密封性和性能,以确保产品符合质量标准。

以上是电动汽车空调散热器和冷凝器产线中常见的设备介绍。

这些设备在工艺流程中起着关键的作用,确保产品的质量和性能。

1.2 工艺流程概述1.2 工艺流程概述在电动汽车空调散热器和冷凝器的生产线上,工艺流程是确保产品质量的关键。

下面是该产线的工艺流程概述:1. 钣金加工:首先,需要进行钣金加工,将金属板材按照设计要求进行切割、冲压和弯曲等操作,以制作出空调散热器和冷凝器的壳体结构。

2. 焊接:接下来,将钣金件进行焊接。

常用的焊接方法包括 TIG 焊、MIG 焊和激光焊等。

焊接质量的好坏直接影响到产品的密封性和强度。

3. 管路连接:完成钣金件的焊接后,需要进行管路的连接。

电动汽车散热系统的热力学性能分析

电动汽车散热系统的热力学性能分析

电动汽车散热系统的热力学性能分析随着环保意识的提升和能源技术的创新,电动汽车逐渐成为现代交通工具的热门选择。

而电动汽车的散热系统在保证电动汽车正常运行的同时,也对电池的寿命和效率产生重要影响。

因此,对电动汽车散热系统的热力学性能进行分析和优化,对于提高电动汽车的性能和可靠性至关重要。

热力学性能是指散热系统在工作过程中对能量的转换和传递能力。

电动汽车散热系统主要包括散热器、冷却液、水泵、风扇等部件。

这些部件的热力学性能直接影响散热系统的效果和效率。

下面,将重点分析电动汽车散热系统的三个关键性能参数:散热器的传热系数、冷却液的流动速度和风扇的工作效率。

首先,散热器的传热系数是评价散热器性能的重要指标。

传热系数越大,散热器对热量的吸收和排放能力就越强。

提高散热器的传热系数可以采取多种方法,比如增加散热器的表面积、优化散热器内部流道结构等。

同时,散热器的材料也会对传热系数产生影响,通常采用导热性能较好的材料,如铝合金、铜合金等。

通过实验和模拟计算,可以得到散热器的传热系数,并进一步优化散热器的设计,以提高散热系统的性能。

其次,冷却液的流动速度对散热系统的效果和效率也有显著影响。

流动速度越大,冷却液与散热器的接触时间越长,热量的传递就越充分。

因此,确保冷却液的流动速度适当是关键。

电动汽车散热系统一般采用水冷方式,通过水泵将冷却液循环流动。

为了提高冷却液的流动速度,可以优化水泵的设计和选用适当的泵的类型。

此外,在冷却液流动路径中可能还需考虑排气阀的设置,以避免气锁对流动速度的影响。

最后,风扇的工作效率是散热系统的另一个重要性能参数。

风扇的工作效率越高,散热系统对外界空气的热交换效果就越好。

风扇的工作效率与其设计以及所采用的驱动方式有关。

电动汽车散热系统通常采用电动风扇,可以通过优化叶片的形状和材料、改进电动风扇的驱动方式等来提高风扇的工作效率。

综上所述,电动汽车散热系统的热力学性能分析对于提高电动汽车的性能和可靠性至关重要。

电动汽车散热系统的关键技术分析

电动汽车散热系统的关键技术分析

电动汽车散热系统的关键技术分析随着电动汽车的普及,电动汽车散热系统的设计和优化成为了一个重要的问题。

由于电动汽车在长时间高功率工况下容易产生过热问题,因此合理设计和优化车辆的散热系统对于保证电动汽车的正常运行至关重要。

本文将分析电动汽车散热系统的关键技术,并讨论如何有效解决过热问题。

一、电动汽车散热系统的作用和组成电动汽车散热系统的主要作用是将电动汽车内部产生的热量有效地散发出去,以保证车辆的温度在可控范围内。

典型的散热系统由散热器、风扇、冷却液和泵等组成。

散热器通过管道与电动汽车电机的冷却液相连,将冷却液中吸收的热量传递给外界空气,而风扇则通过增加空气对散热器的流动以提高散热效果。

二、散热系统设计中的关键技术2.1 散热系统的散热能力电动汽车的高功率工况需要散热系统具备较强的散热能力。

因此,在设计散热系统时,需要考虑散热器的散热面积、通道尺寸以及风扇的选择等因素。

提高散热面积可以增大热交换效果,而合理设计通道尺寸可以优化冷却液的流动,并提高冷却效果。

此外,在选择风扇时,需要考虑其风量和风压,以保证足够的冷却效果。

2.2 散热系统的风道设计风道设计是保证散热系统正常运作的关键。

电动汽车散热系统的风道设计需要考虑到空气流动的路径和方向,以提高冷却效果。

合理的风道设计可以减少空气的阻力和能量损失,并有效提高风扇的送风效果。

同时,还要考虑风扇的布局和安装位置,以保证散热系统的整体效果。

2.3 散热系统的冷却液选择与循环冷却液在散热系统中起着重要的作用。

合适的冷却液可以提高热传导效率,有效降低电动汽车内部的温度。

另外,冷却液的循环也至关重要。

通过合理设计泵的参数和冷却液循环的路径,可以保证冷却液的流动速度和流量,从而提高整个散热系统的冷却效果。

三、解决电动汽车散热问题的方法为了解决电动汽车散热问题,可以采取以下措施:3.1 散热系统参数的优化通过对散热系统的参数进行优化,可以有效提高散热系统的散热能力。

新能源汽车电池冷却系统设计与优化

新能源汽车电池冷却系统设计与优化

新能源汽车电池冷却系统设计与优化随着环保事业的兴起和汽车行业的不断发展,新能源汽车已经成为了汽车产业的热点之一,其中电动汽车更是吸引了众多的关注。

在电动汽车中,电池是最核心的零件之一,而电池的冷却系统又是电池保持优良性能的关键所在。

本文将从新能源汽车电池冷却系统的角度,探讨电池冷却系统的设计与优化。

1. 电池冷却系统的重要性电动汽车主要依靠电池来储存电能,提供动力。

在电池工作时,会产生大量的热量,一旦电池温度过高,不仅会降低电池寿命,甚至会引起火灾等严重事故。

因此,电池冷却系统被认为是电动汽车的核心保障。

2. 电池冷却系统的原理电池冷却系统主要有两种工作原理,一种是空气冷却,另一种是液体冷却。

空气冷却方式通常是通过车体内部气流将电池产生的热量带走,而液体冷却方式则是通过散热器将液体循环进入电池内部,达到冷却效果。

在新能源汽车中,由于电池所产生的热量巨大,通常采用液体冷却的方式进行散热。

3. 电池冷却系统的设计要点首先,为了确保电池散热效果最优,冷却系统设计的散热器必须要在电池指定温度下保证散热的最大功率。

其次,电池冷却系统的设计要充分考虑到电池的体积和外形,使得冷却系统可以精确地贴合电池的外形,避免产生电池中心温度不均和温度过高的情况。

最后,冷却系统的结构必须要实现压力平衡以避免冷却液泄漏,同时也需要具备结构可靠、易于维护等特点。

4. 电池冷却系统的优化建议为了优化电池冷却系统的设计,可以从以下几个方面入手:首先,合理选择冷却流体,以匹配电动汽车内部环境的温度范围。

其次,优化散热器的设计,减少电池内部温度的不均匀情况。

第三,通过加入热量传递器件,提高液体循环速度,进一步提高散热效率。

另外,合理地增加冷却系统的管路长度以及降低管路的压力损失,可以进一步提高冷却系统的效率。

5. 总结综上所述,电池冷却系统设计与优化是新能源汽车电池的核心保障,其设计有许多关键点。

只有合理地设计出电池冷却系统并不断优化,才能保持电池的最佳性能,达到电池寿命最大化和安全性能的最佳效果。

新能源汽车散热系统工作原理

新能源汽车散热系统工作原理

新能源汽车散热系统工作原理
新能源汽车散热系统是为了保持电动车或混合动力车电池、电机
等部件处于适宜的温度,以确保电动车或混合动力车的正常运行和寿命。

散热系统采用水冷或空气冷却方式,每种方式有不同的工作原理。

水冷散热系统通过水泵将车内循环的水送至热交换器,水在热交
换器内与散热器上的风扇进行热交换,从而将电动车或混合动力车的
热量散发出去。

这样循环使水得以长时间流动,实现热量不断地流出。

空气冷却散热系统则是通过风扇将空气引入电动车或混合动力车
的散热器中,从而将内部热量向外散发,保持车内的温度适宜。

这种
方式需要在车辆行驶的过程中,始终保持车辆散热器外侧的风扇运转,以保证热量能够被及时地散发出去。

总之,新能源汽车散热系统的工作原理是通过冷却器散热器、水泵、风扇等设备,将热量转移至外部环境中,从而保持电动车或混合
动力车内部的温度适宜,以保证车辆的正常运行和寿命。

8米纯电动客车冷却系统设计计算书

8米纯电动客车冷却系统设计计算书

8米纯电动客车冷却系统设计计算书一、设计依据:驱动电机厂家提供的相关参数如下:二、散热器相关参数的理论设计计算2.1散热器的匹配选型2.1.1求散器最大散热量散器最大散热量由式(1)Q p=β*Q w得到式中: Q W为电机系统最大发热量,由设计输入可知Q W=Q m+ Q c=20+3.4裕量系数β:一般客车取β=1.2将以上参数代人式(1),Q p=β*Q w =28.08Kw散热器最大散热量为28.08KW2.1.2求散器散热面积S散热器散热面积S为式3 :S=Q/(kΔt)式中,k为散热系数,该散热器k=324KJ/m2*℃;Δt为液气平均温差式4Δt=t wcp-t acp式中,t wcp为冷却液极限温度,根据经验取t wcp=70℃t acp为热平衡时空气温度,式5 t acp=t a1+0.5Δta式中t a1为极限风温,根据经验取t1a=38℃Δt a为散热器进出空气温差,按公式计算式6 :Δta= Q p /(3600F f C paγa V a)式中,C pa为空气定压比热,C pa=1.013Kj/kg℃(空气参数)γa V a为质量风速,其中空气风速为V a=8m/s,γa V a=(1.128kg/m3*(6m/s)=9.024kg/m2*sF f为散热器正对面积,根据布置空间大小设计,此处取F f=0.56*0.648=0.36288m2由Q p =28.08kw=101088KJ/h得出Δt a=8.465℃,t acp=42.23℃,Δt=27.77℃,S=11.24 m2取散热裕量系数ξ=1.10所以得出:S’=ξ*S=1.10*11.24=12.364 m2所以散热器(水箱)基本要求应为:散热功率>28.08KW散热面积≥12.364 m2散热系数≥324KJ/m2*℃下表为选择的散热器要技术指标,对比理论数据,各性能指标符合要求。

2.2该款电驱动客车冷却系统选用无级调速电子风扇,通过驱动电机绕阻温度和电机控制器模块温度智能控制风扇起停及风扇转速。

高性能电动汽车动力电池冷却系统的设计与实现

高性能电动汽车动力电池冷却系统的设计与实现

高性能电动汽车动力电池冷却系统的设计与实现随着电动汽车的普及,动力电池冷却系统的设计与实现变得至关重要。

高性能电动汽车需要能够提供持续、高功率的电池系统,而冷却系统在这一过程中起到了关键的作用。

本文将探讨高性能电动汽车动力电池冷却系统的设计原理和实现方法。

一、动力电池冷却系统的基本原理动力电池冷却系统的设计基于以下几个基本原理:1. 热传导:动力电池在高功率运行时会产生大量的热量,如果无法及时进行散热,电池温度会升高,从而影响电池性能和寿命。

因此,热传导是冷却系统最基本的原理之一。

2. 流体力学:冷却系统需要通过循环流体实现热量的传递与散发。

流体的流动和传热性能对冷却系统的效果有着重要的影响。

3. 温度控制:动力电池的工作温度应处于一个较低且稳定的范围内,以确保电池的性能和寿命。

冷却系统需要对动力电池的温度进行实时监测和控制。

二、冷却系统的设计要点针对高性能电动汽车,冷却系统的设计需要考虑以下几个要点:1. 散热介质的选择:散热介质主要有液冷和气冷两种方式。

对于高性能电动汽车,液冷系统更为常用。

在液冷系统中,冷却介质通常是水或者水和醇的混合物。

2. 散热器的设计:散热器是冷却系统中的关键组件,其设计应考虑到散热效果、压降和体积重量等因素。

同时,散热器材质的选择也很重要,一般采用具有良好导热性能和耐腐蚀性的铝合金。

3. 循环水泵的选择:冷却系统需要通过水泵将冷却介质循环供应到动力电池,水泵的选择应充分考虑到流量和扬程等参数,以满足电池的散热需求。

4. 温度控制系统:温度控制系统能够实时监测动力电池的温度,并根据设定值调整冷却系统的工作状态。

温度控制系统一般由传感器、控制器和执行机构组成,能够实现高效的温度控制。

三、冷却系统的实现方法冷却系统的实现方法可以分为直接冷却和间接冷却两种:1. 直接冷却:直接冷却是指冷却介质直接与动力电池接触进行热交换。

这种方法可以提供较高的冷却效果,但与电池直接接触可能导致介质污染和电池腐蚀等问题。

燃料电池汽车整车热管理系统设计与仿真分析

燃料电池汽车整车热管理系统设计与仿真分析

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4、智能化:控制器应具备故障 诊断和预警功能,能够根据车辆 状态进行自适应调整。
1、中央处理器:负责接收和解析来自各传感器的信号,根据车辆运行状态计 算出最佳的燃料供应、冷却液流量等参数,并通过CAN总线发送给各执行器。
2、电源管理:负责监控电池组的电压和电流,确保其处于安全范围内。当电 量过低时,自动切换到备用电源。
燃料电池汽车整车热管理系统 设计与仿真分析
基本内容
引言:
随着环保意识的日益增强和新能源汽车技术的不断发展,燃料电池汽车(FCEV) 逐渐成为汽车产业的研究热点。燃料电池汽车以其零排放、高能效、快速补充 燃料等优点,成为新能源汽车的重要发展方向之一。然而,燃料电池系统的热 管理是FCEV开发中的重要环节,直接影响到整车的性能和安全性。
一、EPS系统和HILS
电动助力转向系统(EPS)是一种动力转向系统,使用电动马达而不是传统的 液压泵来提供转向助力。HILS是一种测试和验证硬件的方法,使用数学模型来 模拟被测系统的行为,并将其集成到实际的测试环境中。
二、LabVIEW和HILS
LabVIEW是一种图形化编程语言,广泛用于测试和测量应用。LabVIEW具有许 多功能强大的工具,可以简化HILS的开发和实施。
3、故障诊断:实时监测车辆各部件的工作状态,当发现异常时,立即采取相 应的应急措施并发出警报。
4、人机交互:通过液晶显示屏或手机APP,向驾驶员显示车辆的运行状态和健 康状况,以及提供操作建议。
参考内容二
基于LabVIEW的电动助力转向系 统硬件在环仿真
随着电动助力转向系统(EPS)的普及,开发人员需要在不损害实际硬件的情 况下测试和验证其性能。硬件在环仿真(HILS)是一种有效的解决方案,它使 用模型来模拟硬件行为,并对其进行测试和验证。本次演示介绍了如何使用 LabVIEW软件进行电动助力转向系统的HILS。

新能源汽车的热管理与散热技术

新能源汽车的热管理与散热技术

新能源汽车的热管理与散热技术随着环保意识的提升和汽车行业的快速发展,新能源汽车逐渐成为人们的关注焦点。

新能源汽车采用了电力驱动系统,相比传统燃油车,其热管理和散热技术具有独特的特点和挑战。

本文将探讨新能源汽车的热管理和散热技术,并提出解决方案。

一、背景介绍新能源汽车是一种利用可再生能源或储能设备驱动的汽车,如电动汽车和混合动力汽车。

相比传统燃油汽车,新能源汽车具有零排放、低能耗、环保等优势。

然而,由于电力系统产生的热量需要有效管理和散热,否则将对汽车的性能和寿命产生不利影响。

二、热管理技术热管理技术是应对新能源汽车热量问题的关键。

首先,电动汽车电池组的热管理十分重要。

电池组一旦过热,将影响电池寿命和性能。

因此,新能源汽车采用了各种技术来保持电池组的温度在合理范围内,如冷却液循环系统、风冷系统和热管技术等。

其次,电动汽车电机也是热量产生的重要来源。

电机的高效工作需要保持适当的温度,如果过热将导致电机性能下降。

为了解决这一问题,新能源汽车采用了风冷系统和液冷系统来散热,从而保持电机的温度在合理范围内。

三、散热技术新能源汽车的散热技术主要包括两个方面,即主动散热和被动散热。

主动散热是指通过外部设备主动降低汽车温度,如风扇、液冷系统等。

被动散热是指利用汽车自身结构和材料的热传导性能,将热量传递给外部环境。

主动散热技术中,风扇是常见的一种解决方案。

风扇通过强制将周围空气吹到散热器或其他散热设备上,从而降低汽车的温度。

另外,液冷系统也是一种常见的主动散热技术,通过将冷却液循环流过散热器,从而降低热量。

这些主动散热技术能够在高温环境下有效地保持汽车的工作温度。

被动散热技术主要利用汽车本身的结构和材料来实现散热。

例如,散热器采用高热传导性的材料制造,以提高热量的传递效率。

同时,增加散热板的面积也可以提高汽车的散热能力。

这些被动散热技术可以在外部条件较为恶劣或散热设备失效时提供额外的散热能力。

四、解决方案针对新能源汽车的热管理和散热技术,可以提出一些解决方案。

动力电池的热管理技术与散热设计

动力电池的热管理技术与散热设计

动力电池的热管理技术与散热设计随着电动汽车的快速发展,动力电池作为电动汽车的重要组成部分,其热管理技术与散热设计显得尤为重要。

本文将就这一话题展开讨论。

1. 动力电池的热管理技术1.1 背景介绍动力电池的正常运行需要在一定的温度范围内,过高或过低的温度都会对电池的性能和寿命造成负面影响。

因此,热管理技术是保障动力电池安全、稳定运行的关键。

1.2 主动热管理技术主动热管理技术主要包括热传导、热对流和热辐射。

通过采用导热材料、散热片、散热管等技术手段,以提高热量的传导效率,从而降低动力电池的温度。

1.3 被动热管理技术被动热管理技术主要包括隔热材料、隔热罩、隔热层等技术手段,以减少热量的传导和吸收,保持动力电池的温度在合理范围内。

2. 动力电池的散热设计2.1 散热方式选择动力电池的散热方式通常有空气散热、液冷散热和相变散热等。

不同散热方式的选择需要根据电池的功率密度、工作条件和环境温度等因素综合考虑。

2.2 散热系统设计散热系统设计包括散热器的选型和布置、风道设计、冷却剂的选择等。

合理设计散热系统能够提高动力电池的散热效率,降低温度升高对电池性能的影响。

2.3 热管理与动力电池安全动力电池的过热可能引发严重的安全事故,因此热管理在保障电池安全方面起着至关重要的作用。

合理的热管理技术与散热设计能够有效降低热失控的风险,提高动力电池的安全性能。

3. 动力电池热管理技术的挑战与前景3.1 挑战动力电池的热管理技术面临着散热效率低、散热系统体积大、成本较高等问题。

如何提高热管理技术的效率和可行性是当前亟待解决的难题。

3.2 前景随着科技的不断进步,新材料、新工艺的应用将为动力电池的热管理技术带来新的突破。

例如,纳米材料的应用、热回收技术的发展等都将为动力电池的热管理带来新的前景。

结语动力电池的热管理技术与散热设计对于电动汽车的性能和安全至关重要。

合理的热管理技术与散热设计能够提高动力电池的利用效率,延长其寿命,并确保动力电池的安全性能。

新型电动车用SRM控制器的散热设计

新型电动车用SRM控制器的散热设计
关 磁 阻 电 机 控 制 器 的 结 构 设 计 , 该 控 制 器
较 之 以 往 的 同 类 产 品 体 积 更 小 , 重 量 更

续流二极管 电流有效值( : 7 0 8 A) 2 . 5 1 主开关电流峰值 ( : 2 9 A) 2 续 流二极管 电流峰值 ( : 6 A) l 3 ( ) 系 统 损 耗 计 算 二 1 GBT 的总功 耗 ( , : 、I P ) 由通态 损耗 ( , 、截止损 耗 ( P ) 忽略 不计) 、开通损耗( ) P。 、关断损耗 ( ) P。 、 驱动 损耗( 忽略 不计 ) 部分组 成。 五 +P Pt /T Pf/ + P。 wT () 1 。 t n/T 。 / T I GBT选用 BS 0 GB 0 M3 0 6 DLC,其技 术 资料 如 图 ( ) 2 :
新型电动车用 S M控制器 的散热设计 R
板。
Hale Waihona Puke 在 这些 元 器 件 中 ,主 要 的 发热 元 件有 I GBT、整流桥 、大电 阻、 电源版 上的功率 器件 MOS 、7 l 7 l 稳压器件等。而 管 8 5和 9 5 在 应 用 于 电动 汽 车 驱 动 系统 时 , 由于 电 源 采 用 直 流 蓄 电池 组 ,故 主 电路 省 去 了整流 桥 和 大 电 阻 ,所 以 最 终应 考 虑 散 热 的 器件 有I GBT、电源 版上的 功率 器件 M OS管 、 8l 5和 9l 5稳压 器件 。 进入 2l世纪以 来 ,环 境污 染和能源 危 7 7 Sc at e ls e(y ic ) h l r t t ps h v u E n 代 I 。 fI… = 代) 。 =f . ()E f E c 机 问题 日益 严 重 , 电动 汽 车 的 发展 开 始 得 ( ) 散 热 器 的 散 热 途 二 Swi h n O S S( p c 1 t i gl S e t i a) c y ‘3轴 .R ‘ 3轴 , 瑚 l : 2 到 各 国的 高 度 重视 ,成 为 未 来汽 车 发 展 的 径 当 控 制 器 安 装 在 车 内 主流方 向。 开 关 磁 阻 电机 以 其优 良的 转矩 和调 速 时 , 为保 证 其 防 水 特 性 , 控 。 - / 特性 ,特 别适 合 应 用 于 电动 汽 车 的 驱动 系 制 器 将 被 设 计 成 密 封 形 式 / 统 ,但 是 开关 磁 阻 电机 驱动 系统 除 电机 本 的 , 为 了保 证 内部 元 件 的 充 一 : o / 身外 ,还要 配 备 一 台 电机 控 制 器 ,以 实现 分散热 ,I BT将被直接安装 导 . G / /。 /。 对 电机 启动 停 止 、 正 转 反转 以 及 加 速减 速 在 散热 器上 ,功率 器件 M 0S 的控 制 。该 控制 器体积较 大 、重量较 重 ,不 管 ,7 7 压 器 件 也 8l 5和 9l 5稳 ∞ / 利 于 安 装在 电动 汽 车上 。 为 了减 小 控制 器 将 直 接 安 装 在 散 热 器 上 ,这 .. l ’ .・‘ . 的 体 积和 重 量 ,同时 又 能 切 实 保证 控 制 器 样 将 热 量 传 导 到 散 热 器 表 :_l / :二 : / : : 的 充 分散 热 ,本 文设 计 了一 种新 型 电动 车 面 ,将 控 制 器 置 于 车 前 的 通 用 开 关磁 阻电 机 控制 器 ,并 对 该控 制 器 设 风 口处 ,利 用 过 风 将 热 量 散 计 了一 套 散 热 方案 ,经 过 散热 计算 验证 了 发 出 去 。 ( ) 控 制 器 散 热 的 选 型 三 根据 图 ( 2)得 取 ! 三 1 : △时 , 2 ! 该 方 案 的 可行 性 。 5 ; 5 J Eo / 4. m J m , fD f 5 二 、 开关 磁 阻 电 机应 用 于 电动汽 车 上 本 设 计 将 选 用 块 散 热 器 , 皆 为 铝 型 E。 /T 2. m J E。 / Ⅱ T 材。l块作底版散热 器,型号为 DXC 2 。 4 6 且 系统开关频率 f s= 1. kHz 8 的性 能 特 点 a)开通 损耗 :P。/ E T×f 2. T 。/ s 目前 、世 界 各 国 的 电动 汽 车设 计 采 用 2块 作侧面 散热 器,型号 为 DX C 5 7。l 9 5m J 1. X 8kH Z = 4. 5W 了各 种 不 同形 式 的 驱动 系统 ,其 驱 动 电机 块 作后部散热 器 ,型 号为 DXC~3l 8。 b)关断损耗 :P T=E T×f 5 。 。 s= mJ 欧 美 各 国 多采 用 交 流感 应 电机 , 日本 多用 ( ) 控 制 器 外 形 总 体 设 计 四 1. kH Z = 9W 8 本 设 计 的 控 制 器 为 长 方 体 结 构 , 底 X 直 流 电动 机 ,但 它们 的运 行性 能都 不 尽 如 部 、侧面 及 后 部 使 用铝 型材 散 热 器 ,顶部 C)通 态损 耗 : 人意 。 开 关 磁 阻 电机 是 一 种具 有 悠 久 历 史 的 为 铁板 盖 ,前 部 为 铁 板 ,并 在 A 口a s e ni i t p s h} us n辞 k n I e( ic n y I;f( E c Vc ) 电机 , 自诞 生 以来 ,经过 l00 多年 的研 究 前 部设 出线 口。 所 有 外 部 材 料 ou p t h r c e i i tp ̄a) t u a a trs c《 c 1 c t y 和 改 进 ,开 关 磁 阻 电机 的 性 能 不 断提 高 , 均镀 氧 化 黑 。各 散 热 器 间 均 匀 特 别适 合应 用 于 电动 汽 车 驱 动 系统 。 涂 抹导 热 硅 脂 ,这 样 可 以 大 大 开 关 磁 阻 电 机性 能 特 点 如 下 : 增 强控 制 器 的导 热 能 力 。 ( ) 结 构 简 单 , 效 率 高 一 安 装 完成 后 的控 制 器外 形 1)所 示 : 开关 磁 阻 电 机结 构 比 感 应 电动 机 更 简 如 图 ( 单 可靠 ,特 别适用 于高速 、低速 转矩大 , 电 四 、 开关 磁 阻 电机 控 制 器 流 小 的 系统 ,且 效率 高 ,特 别 是转 子 无 绕 / 组 ,适 合 于 频 繁 正反 转 及 冲 击 负载 等 工 况 条件 。

动力电池的电池包散热系统设计

动力电池的电池包散热系统设计

动力电池的电池包散热系统设计动力电池作为新能源汽车的核心部件,其性能和寿命的稳定性对汽车的安全和可靠性至关重要。

在动力电池中,电池包承担着包裹和保护电芯的重要作用。

而电池包的散热系统设计则直接影响着电池的温度控制和长期使用性能。

本文将探讨动力电池的电池包散热系统的设计原理和重要考虑因素。

一、散热系统的重要性动力电池在工作过程中会产生大量的热量,过高的温度将会导致电池容量的损失以及电池寿命的缩短。

因此,保持电池工作温度在较低的范围内对于电池的性能和寿命有着重要的影响。

而电池包散热系统的设计则是确保电池工作温度正常范围的关键。

二、散热系统设计原则1. 散热途径多样化散热途径的多样化可以提高散热效率,减少散热死角的出现。

常用的散热途径包括:传导散热、传热材料散热、散热片散热、风扇散热等。

其中,传热材料散热是一种常见的方式,适合在电池包的外壳和散热器之间使用导热胶或导热垫来传导热量。

散热片和风扇散热途径则可以通过提供气流来帮助散热。

2. 散热系统与电池包的紧密结合散热系统应与电池包紧密结合,以确保热量能够快速、均匀地传导到散热器上。

同时,散热器应具备良好的散热性能,以提高整个散热系统的效果。

3. 散热器的选择和设计散热器是散热系统中最关键的部分之一。

针对不同的应用场景,可以选择不同类型和形式的散热器。

比如,铝合金散热器具有较好的散热性能和轻量化的特点,适合用于电动汽车等高功率应用。

在散热器的设计上,要充分考虑流体动力学和热传导的原理,优化散热器的结构和布局,提高散热效率。

三、电池包散热系统的设计考虑因素1. 散热功率和温度控制在设计电池包散热系统时,首先需要对电池包的散热功率进行准确计算和评估。

根据散热功率的大小,确定散热器的类型和尺寸以及散热系统的整体设计方案。

同时,要与温度控制系统紧密结合,根据实际工作条件和要求,合理设置温度传感器和温度控制策略,实现对电池温度的有效控制。

2. 散热材料和接触热阻在电池包和散热器之间的接触区域,要选择合适的散热材料,以降低接触热阻,提高热量传导效率。

新能源汽车散热系统工作原理

新能源汽车散热系统工作原理

新能源汽车散热系统工作原理
新能源汽车散热系统是保证汽车稳定运行的重要组成部分。

其主要作用是将发动机产生的热量散发出去,保持发动机在适宜的温度范围内运行,同时保证电动机、电池等元器件不会因为过热而损坏。

散热系统主要由散热器、风扇、水泵、水管等部件组成。

当汽车发动机工作时,发动机产生的热量会被冷却水吸收,并通过水泵将冷却水送到散热器中。

散热器中的冷却水会与空气接触,通过散热器的外表面进行散热,使冷却水的温度下降。

在散热器散热的同时,风扇会带动空气流动,提高散热效果。

当发动机温度过高时,水泵会自动将冷却水送回到发动机中,继续降低发动机温度。

同时,散热系统还会通过温度传感器实时监测发动机的温度,当发动机温度过高时,系统会自动启动风扇进行散热。

新能源汽车散热系统与传统汽车散热系统的区别在于,新能源汽车的主要动力源是电动机和电池,而非传统汽车的发动机。

因此,新能源汽车的散热系统需要不同的设计和配置,以适应电动机和电池的工作需要。

总体来说,新能源汽车散热系统的工作原理与传统汽车类似,但需要根据不同的动力源进行优化设计,以保证汽车的稳定运行。

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散热器在电动汽车上的设计及改进
2012-03-30
核心提示:IGBT产生的热量通过热传导的方式由管壳传到散热器,然后通过强迫风冷的方式传到外界环境中去(散热器安装在逆变器的外部)。

为减少管壳与散热器之间的热阻,首先要求散热器的安装表面粗糙度达1.6以上
2012年3月30日讯
1逆变器模块
2006年4月我们开发了一款电动汽车用逆变器。

一共用了4个IGBT,右边是3个型号为
FF1200R17KE3-B2的IGBT,主要功能是逆变(该模块以下简称为逆变模块);左边是1个型号为
FF300R17KE3的IGBT,主要功能是斩波或制动(该模块以下简称为斩波模块)。

该逆变器的散热方式为强迫风冷,风机安装在散热器的底部,进风方式为抽风。

3个逆变模块为主要工作模块。

通过查找IGBT的参数,并经过计算得出:在峰值功率下各逆变模块的发热量为1016W,由于斩波模块的工况比较复杂,估算其发热量为200W,则总功耗为3248W;在额定功率下各逆变模块的发热量为574W,斩波模块的发热量为100W,则总功耗为1822W。

2散热器热传递的分析
IGBT产生的热量通过热传导的方式由管壳传到散热器,然后通过强迫风冷的方式传到外界环境中去(散热器安装在逆变器的外部)。

为减少管壳与散热器之间的热阻,首先要求散热器的安装表面粗糙度达1.6以上,其次在管壳的底部均匀涂满导热硅胶或者加垫一层导热系数大而硬度低的纯铜箔或银箔,并用一定的预紧力压紧。

3散热器的仿真分析
计算流体动力学(ComputationalFluidDynamics,简称CFD)是通过计算机数值计算和图像显示,对含有流体流动和传热等相关物理现象进行的系统分析。

CFD的基本思想是把原来在时间域和空间域上连续的物理量的场,如速度场,温度场,压力场等,用有限个离散点上的一系列变量值的集合来代替按照一定的原则和方式建立起关于这些离散点上场变量之间关系的代数方程组,然后求解代数方程组获得场变量的近似值。

近年来,随着计算机技术的发展,科研开发周期的缩短,人们广泛应用CFD技术建立各种工业环境流体力学的模型和仿真环境,得出结论,并在原来的基础上进行优化运算,以得出满足要求的最佳方案。

ICEPAK软件是专业的电子热分析软件。

借助ICEPAK软件的分析和优化结果,用户可以降低设计成本,提高产品的一次成功率,改善电子产品的性能,提高产品可靠性,缩短产品的上市时间。

以下均是用ICEPAK软件进行仿真分析的结果。

散热器基板的尺寸为680mm×430mm×20mm,翅片的尺寸为390mm×80mm×2mm,翅片的截面为长方形,翅片间距为4mm,逆变模块间的间距为30mm,逆变模块与斩波模块间的间距为20mm,环境温度为20℃,未加说明的冷却风机均采用鼓风方式。

以以上散热器的尺寸为原形,在额定工况下(除特别说明外),选择不同的参数对其进行了仿真分析。

3.1翅片厚度的选择选择
翅片间距为4mm,翅片高度为80mm,翅片厚度为1mm,1.5mm,2mm,2.5mm或3mm(超过3mm风阻太大)。

可知,随着散热器翅片厚度的增加,散热能力增强。

但是翅片厚度超过2mm后,散热的增幅明显变小,所以选用2mm厚的翅片比较合适。

3.2翅片间距的选择
选择翅片高度为80mm,翅片厚度为2mm,翅片间距为3mm,4mm,5mm,6mm或7mm.
说明翅片间距越小,散热能力越强。

由于受工艺条件的限制,目前翅片能加工到的最小间距为4mm,所以选用4mm的翅片间距是合理的。

3.3翅片高度的选择
选择翅片厚度为2mm,翅片间距为4mm,改变翅片高度,即为90mm,80mm,70mm,60mm或50mm。

当翅片高度达到80mm后,温升的幅度很小,再增加高度几乎是无用的,所以翅片高度达80mm为极限高度。

此逆变器选择翅片的高度为80mm。

3.4基板厚度的选择
基板在14~22mm之间,随着基板厚度的增加,垂直于基板方向的热扩散能力增强,使温升逐渐减小,但不同基板厚度之间的温升幅度变化较小,因此选择基板的厚度时,主要是考虑基板的强度。

3.5模块间间距的选择
4个模块间的间距分别选择为:30mm,40mm,40mm;20mm,30mm,30mm;10mm,20mm,20mm;5mm,10mm,10mm.对它们进行分析,其前后两者之间的最高温差分别为1.43K,1.45K,2.1K,由此可见,选用间距太宽,对模块的散热没有多少作用,因此选用间距为10mm,20mm,20mm比较合理。

考虑到该逆变器结构布置,选用模块间的间距为20mm,30mm,30mm比较合适。

3.6对抽风与鼓风的情况进行比较
选择翅片间距为4mm,翅片高度为80mm,翅片厚度分别为1mm,2mm或3mm,将鼓风方式改变为抽风方式.可知,风机为鼓风时,翅片越厚,散热效果越好,但为抽风时,翅片达3mm时,风阻明显增大,导致温升比翅片厚度为2mm时要差。

因此抽风效果劣于鼓风方式。

但由于车上受空间限制,该逆变器采用的是抽风方式。

图4为额定工况下,翅片间距为4mm,翅片高度为80mm,翅片厚度为2mm,基板厚度为20mm,各模块间间距分别为20mm,30mm,30mm,采用抽风方式的仿真分析结果。

图5为峰值工况下,其余条件与图4相同的仿真分析结果。

3.7风机的选择:
仿真分析的结果与风机的选型有关。

选择风机时,需要考虑的因素很多,诸如空气的流量,风压,风机的效率,空气流动速度,通风系统的阻力特征,环境条件,噪声,体积和重量等等,其中主要参数为风量和风压。

经计算该逆变器的总风量要求为2040m3/h(1200CFM),风压为201Pa.我们选型的风机(P22072HBL)的实际工作点的风压能满足要求,风量是通过并联的3台风机来满足要求的。

由于翅片间的间距为4mm,翅片高度达80mm,所以要求的风压很高。

由于选型风机的风压与风量都留有裕量,故都能满足表2中翅片间距为3mm与表3中翅片高度为90mm的要求。

4试验情况与结果
由此可知,分析结果与试验情况比较接近,说明分析能起到指导设计的作用。

该逆变器经过地面考核,装于北京公交公司的无轨电车上。

在额定工况下,经过对逆变器的运行情况跟踪,运行正常。

5结语
该逆变器于2006年7月装于北京公交公司的104路无轨电车上试运行,2006年底开始批量生产。

此后装有该逆变器的无轨电车在203路和208路线上运行。

到目前为止(经历了盛夏的考验),该逆变器运行可靠,未发生过因散热器的温升过高而导致主要器件(如IGBT,电力电容)受损的严重故障。

目前以该种逆变器为原型,衍生出许多系列的逆变器,主要用于北理工奥运纯电动车,广州电车以及多种混合动力汽车。

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