純電動(dòng)汽車電機(jī)控制器散熱器熱優(yōu)化研究.pdf

1、電機(jī)控制器作為純電動(dòng)汽車三大核心技術(shù)之一，與電機(jī)構(gòu)成了純電動(dòng)汽車的“心臟”，而電機(jī)控制器的散熱設(shè)計(jì)對(duì)其市場(chǎng)推廣，穩(wěn)定高效運(yùn)行都至關(guān)重要。以前的大量研究對(duì)于控制器的散熱器設(shè)計(jì)大多基于經(jīng)驗(yàn)和試驗(yàn)，設(shè)計(jì)流程往往是設(shè)計(jì)、加工、試驗(yàn)、修改、再加工、再試驗(yàn)，如此反復(fù)迭代直到滿足散熱要求，大量的消耗人力和財(cái)力，而本文的工作是運(yùn)用三維建模軟件UG和有限元分析工具ANSYS,將散熱器的設(shè)計(jì)運(yùn)用參數(shù)化工具對(duì)其參數(shù)化建模，而后運(yùn)用流體動(dòng)力學(xué)軟件進(jìn)行仿真、對(duì)設(shè)

2、計(jì)進(jìn)行了試驗(yàn)，驗(yàn)證了仿真的正確性。再運(yùn)用參數(shù)化優(yōu)化工具對(duì)其結(jié)構(gòu)進(jìn)行了優(yōu)化，最終在達(dá)到滿足散熱的同時(shí)，減少散熱器質(zhì)量，達(dá)到高效散熱和輕量化的要求。
　　本文針對(duì)電動(dòng)汽車電機(jī)控制器的工作特性，綜述了電動(dòng)汽車的國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀，闡述了熱分析的基本理論以及熱研究方法。在此基礎(chǔ)上建立了控制器的三維散熱模型，并且結(jié)合控制器生熱模型和散熱模型，依據(jù)其工作環(huán)境確認(rèn)了仿真熱邊界條件，對(duì)設(shè)計(jì)的電機(jī)控制器散熱器進(jìn)行了加工、散熱風(fēng)扇的選型、負(fù)載試驗(yàn)，并在綜

3、合考慮熱傳導(dǎo)，熱對(duì)流傳熱方式下運(yùn)用電子散熱軟件 Icepak對(duì)其進(jìn)行了流體動(dòng)力學(xué)仿真。根據(jù)試驗(yàn)和仿真數(shù)據(jù)對(duì)比，得到了仿真能較好的模擬出電機(jī)控制器在工作情況下的升溫散熱情況。
　　最后運(yùn)用 ANSYS優(yōu)化模塊,對(duì)散熱器翅片的長(zhǎng)寬，翅片間的間距，風(fēng)扇與散熱器的間距等尺寸和位置參數(shù)進(jìn)行了參數(shù)化優(yōu)化，通過(guò)多目標(biāo)優(yōu)化算法，反復(fù)迭代，最終得到散熱器在滿足散熱的前提下達(dá)到了質(zhì)量最小，溫度最低，完整的建立了電動(dòng)汽車電機(jī)控制器（風(fēng)冷）散熱器設(shè)計(jì)優(yōu)化