车用电机控制器散热结构及热仿真分析

摘要

以某型号混联客车电机控制器为研究对象,对电机控制器的传热性能、功率模块损耗进行分析.结合有限元模拟分析软件ANSYS,对影响控制器散热性能的关键工艺因素(冷却水道结构、进水口流量、导热硅脂层厚度)进行仿真分析.结果表明:功率模块IGBT为控制器内部主要热源,其功率损耗约为2652 W;控制器冷却水道结构对散热效果影响明显,冷却水在水道内主要以湍流形式流动,且S形水道结构散热效果更好;冷却介质流量增大时,控制器稳态工作时IGBT功率模块芯片最高逐渐降低,当流量为20 L/min时芯片最高温度为105.5°C;添加导热硅脂对IGBT功率模块芯片温度影响明显,当导热硅脂层厚度为100μm控制器稳态工作时芯片最高温度约为103°C.