电力汽车功率变换器冷却优化仿真研究

摘要

电动汽车功率变换器经常工作在高电压、大电流状态,极易发生高温烧毁.随着路况和驾驶工况的复杂多变性,导致变换器的热源具有随机性、突变性和电流方向正负交替变换控制困难.提出采用流固共轭仿真研究技术对功率变换器的驱动和制动工况下的热力学现象进行优化仿真研究.通过实验测试电动汽车驱动和再生制动工况下功率变换器中IGBT的电流,计算了IGBT的热损耗.利用AnsysWorkbench有限元软件对IGBT冷却的流固共轭传热问题进行了三维建模,通过UDF模块导入了IGBT的热源.研究不同热源功率IGBT和不同散热片结构尺寸下流体域的空间温度分布,分析其对IGBT冷却效果的影响,提出合理的设计参数,为电动汽车功率变换器热管理系统的优化设计奠定基础.