车载直流母线电容器电热耦合及散热特性分析

摘要

新能源汽车驱动电机控制器的高功率密度和高温化对其内部直流母线电容器的耐高温性能提出了更高要求。电热耦合特性分析及散热结构设计成为保证直流母线电容器安全可靠运行的关键。以某新能源汽车直流母线电容器为研究对象,基于ANSYS电热耦合分析,研究叠层母排电流密度及电容温度分布;设计矩形液冷散热流道板,利用FLUENT分析入口流速、入口温度、环境温度对散热效果和电容器温度分布的影响。结果表明:纹波电流、等效串联电阻及热阻直接影响电容器的最高温度;安装矩形液冷散热流道板后,电容器芯子内部最高温度由95.50℃下降至57.40℃;相比入口流速和入口温度,环境温度对散热效果的影响更显著。通过电热耦合分析和散热结构设计,提高直流母线电容器的耐高温和耐纹波电流能力,可为相关电容器散热设计和优化提供参考。