純電動汽車電機控制器的熱仿真與熱分析.pdf

1、在工程實際中，純電動汽車電機控制器關(guān)鍵模塊IGBT由于散熱不好導(dǎo)致控制器無法達到設(shè)計容量，不能長時間工作在額定工況且無法短時間工作在峰值工況，嚴(yán)重影響到整車的穩(wěn)定性，因此解決電機控制器的散熱問題已刻不容緩。本文依托新能源汽車水冷電驅(qū)動系統(tǒng)開發(fā)項目，以純電動汽車電機控制器的IGBT模塊為主要研究對象，借助專業(yè)熱分析軟件ICEPAK，進行純電動汽車電機控制器的熱仿真、熱分析和實驗驗證。
　　 首先闡述了本文涉及的散熱分析理論基礎(chǔ)，包

2、括傳熱學(xué)、流體力學(xué)、流體動力學(xué)方面的理論，以及冷卻方式、熱阻及壓降等所需的知識，為下一步求解三維穩(wěn)態(tài)流場和熱傳導(dǎo)問題并預(yù)測溫度場和流場的變化奠定了基礎(chǔ)。
　　 然后建立了三種散熱器的模型，通過熱分析軟件ICEPAK并結(jié)合前述理論基礎(chǔ)對其進行仿真分析，比較在同等邊界條件下三種散熱器的冷卻效果。通過比較IGBT的溫度、散熱器的熱阻及出入水口的壓降，發(fā)現(xiàn)叉排針柱散熱器的冷卻效果最佳，翅片式散熱器其次，S型流道散熱器較差。
　　

3、 選定叉排針柱散熱器作為優(yōu)化的對象，先從散熱針的布置方式對其進行優(yōu)化，當(dāng)散熱基板下為662針時熱阻較小且壓降不高，此種情況較優(yōu);然后從入水口流速方面進行優(yōu)化，發(fā)現(xiàn)當(dāng)入水口流速為6L/min時，散熱器熱阻較小且壓降較低，符合優(yōu)化的目標(biāo)。
　　 為了驗證使用ICEPAK軟件數(shù)值仿真IGBT模塊溫升的準(zhǔn)確性和可行性，專門設(shè)計了工程實驗。在盡可能保證實驗精度的前提下，得出了相應(yīng)的實驗數(shù)據(jù)。最后對比仿真結(jié)果和實驗結(jié)果，并對誤差產(chǎn)生的原因做