基于双层分形微通道的纯电动汽车锂离子电池液冷板结构优化

液冷方式是当前纯电动汽车锂离子电池最主流的散热方式之一,具有散热效率高、能耗小的优点。采用仿真分析与多目标优化相结合的方法,重点研究了冷却板结构的优化设计。介绍了一种新型双层分形微通道液冷板,并进行了优化仿真设计分析和多目标优化分析。提高冷却液的流量和降低入口温度可以大幅降低液冷板的最高温度和温差,冷却板结构优化后的压力差和冷却泵能量 消耗都有所下降,提高了液冷板的散热效果,延长了锂离子电池的使用寿命,保障了纯电动汽车在使用过程中的安全可靠。     

电机控制器IGBT用风冷散热器设计

电机控制器绝缘栅双极型晶体管(Insulated Gate Bipolar Transistor,IGBT)散热性能越发成为影响电机乃至电动汽车安全性、可靠性及动力性的重要因素。提出一种新型纯电动汽车电机控制器IGBT用风冷散热器结构方案,对IGBT热源及所设计的新型风冷散热器建立了黑匣子仿真模型,通过理论估算得出在额定工况下IGBT结点温度,进而利用流体仿真软件对IGBT芯片结温和散热器的温度场、流场进行可视化热仿真分析。同时对IGBT芯片结温进行试验测定,并与热仿真结果以及理论估算结果进行对比,验证了该新型风冷散热器能满足IGBT正常工作的热设计要求。     

汽车发动机舱散热组件布局仿真优化

鉴于由冷凝器、散热器和冷却风扇组成的汽车散热组件的布置直接影响整车的散热性能,本文中以提升进风量为目标,对某车型的冷凝器、散热器和冷却风扇三者间的距离关系进行优化。首先采用计算流体力学仿真,比较了冷凝器单独前移和冷凝器与散热器一同前移两种方案,发现后一种方案能更好地提升散热组件的进风量。然后采用正交试验方法,对冷凝器、散热器和冷却风扇的间距进行优化,获得散热组件的最佳布置方案。最后实车试验验证结果表明,与原车相比,优化后工况Ⅰ和工况Ⅱ下的散热器进风量分别提高了29.95%和4.54%,改善了整车的散热性能。     

BJ136型汽车冷却系的改进

BJ136型汽车散热器的比散热面积 S 比为0.1436m~2/kW,达与通常的比散热面积(0.194～0.272m~2/kW)相比是偏小的。该散热器气流通道阻力过大,护风圈的形状及风扇与护风圈的相互位置不合理,造成冷却系散热能力不足,在汽车道路试验中出现了散热器“开锅”的现象。针对上述问题,对 BJ136型汽车冷却系     

汽车冷却风扇设计参数仿真优化

鉴于汽车冷却风扇的工作性能直接影响发动机舱的散热性能,本研究以全面提升散热器入口进风量和冷却风扇有效功率为优化目标,以实车为例,进行了冷却风扇轴向伸入距离、风扇与风扇罩径向间隙和风扇旋转中心偏移距离三个设计参数进行优化。首先采用计算流体力学(CFD)方法,单因素分析各个设计参数对散热器入口进风量和冷却风扇有效功率的影响规律。然后采用正交试验方法,对发动机舱散热性能的影响因素进行了研究,发现风扇与风扇罩径向间隙的变化相对于其他因素对发动机舱散热性能的影响更为显著,并获得了风扇设计参数的最佳组合方案。最后经过仿真验证结果表明,与原车模型相比,优化后在爬坡工况下散热器进风量提升了10.90%,风扇进风量提升了8.81%,风扇有效功率提升了12.22%,发动机表面温度降低了1.23℃,其结果有效地改善了发动机舱的散热性能。     

大功率LED汽车前照灯散热设计

基于目前的半导体制造技术,LED输入功率中只有大约15%的能量转化为光能,其它的则转化热能,如果LED散热问题解决不好,输出光功率减小,加速芯片蜕化,寿命缩短,不能突显灯具的优势。文章在某轿车现有前照灯组合结构的基础上,制作了LED汽车前照灯样灯。介绍了热管散热器的导热和散热方式,仿真和测试结果表明散热效果较好,指出热管散热器存在一定的局限性,散热方式应该向智能散热方向发展。     

前端进气对乘用车发动机舱散热性能的影响

乘用车前端进气对发动机舱内的流动和散热性能影响很大,文章基于三维数值分析软件Fluent建立了某乘用车三维数值模型,分析了原车型在爬坡工况下发动机舱内的流动和换热性能,发现在该工况下通过散热器的冷却空气流量偏低,未达到目标值。在分析原车型速度分布后,发现可以通过优化挡板以提高格栅和冷凝器之间的密封性能。验证结果表明,将散热器的冷却空气流量增加5%,散热器的换热量可提高4%,达到了预期的目标值,起到改善机舱散热性能、提高热管理水平的目的。     

纯电动汽车用高速电驱动系统发展综述

文章针对纯电动汽车用高速电驱动系统的发展现状进行了分析,总结了电驱动系统中的高速永磁同步电动机、电机与减速器的集成化设计、电池的续航能力和安全性能,论述了高速永磁同步电动机的定转子结构与散热系统设计的关键技术,最后展望了纯电动汽车驱动系统发展趋势。     

基于场协同原理的车用散热器内流场优化

针对汽车散热器在实车环境中内、外流场不均匀对散热性能影响无法判断的问题,提出采用场协同原理分析对流散热结果。首先建立发动机舱前端冷却模块模型,结合已有的经验公式和数值仿真方法对模型进行简化;其次运用多尺度耦合分析散热器在内部热介质流场和外部冷介质流场下的流动传热特性,并通过试验对仿真模型进行验证;最后利用场协同原理分析散热器散热特性,并提出内流场优化思路。优化结果表明,在散热器最为严苛的工况下,散热管表面温度标准差提高了29.01%,出水温度降低了1.32℃。     

电动汽车驾驶性主观评价研究

建立纯电动汽车驾驶性数学计算模型。研究了起步加速性能、瞬态响应性能、换挡平顺性、能量回收模式转换和制动性能5个方面对纯电动汽车驾驶性的影响,可以针对性地改进驾驶性能,提升驾驶愉悦感,基于三层次分析结构建立纯电动汽车驾驶性评价体系。研究结果为纯电动汽车整车性能设计与优化提供了依据。     

纯电动汽车动力电池包散热数值仿真研究

为了解决某纯电动汽车在高速工况下电池包散热问题,以其动力电池包和简化车体为研究对象,在STAR-CCM+软件平台上开展了电动汽车动力电池包的散热对比分析,提出了增加导热介质的解决方案,并选定了最优方案进行实车试验验证。实车试验结果表明,该优化方法成本较低,可行性好,解决了电池包散热困难的问题,为电动汽车动力电池包的热管理开发提供了新思路。     

基于能量流分析的纯电动汽车电耗优化研究

能量流分析研究是了解车辆能量利用情况和优化车辆经济性的有效方式,针对于某款纯电动汽车电量消耗偏大的问题,设计了纯电动汽车能量流测试方案,完成了主要部件性能对标测试分析;通过理论分析建立了影响电量消耗的数学模型和基于价值因子的优化参数选取方法;基于CRUISE电耗仿真分析模型,分别从电驱动系统效率提升、滚阻优化、提升制动能量回收率以及优化附件控制策略等方面进行了定量的电耗优化分析。实车应用测试结果表明:优化后的整车能量流效率得到明显改善,DC/DC充电效率提升到90%,制动能量回收率提升到18%以上,NEDC工况下整车电耗降低了13.78%,进一步改善了纯电动汽车能量利用的经济性。     

纯电动汽车传动系统参数匹配及优化

纯电动汽车的传动系统参数匹配是车辆节能设计的关键,关系到整车经济性与动力性的表现。为实现纯电动汽车传动系统参数的合理匹配与优化,以整车动力性能和续驶里程要求为设计依据,实现对某纯电动汽车电机、电池、减速器的参数匹配。并运用人群搜索算法对汽车传动系统参数进行优化,优化结果在AVLCruise软件仿真中表现出较好的整车综合性能。     

纯电动汽车电池散热管理的对比研究

锂电池由于其出色的电化学性能被广泛应用于纯电动汽车,温度是影响锂电池储电和安全的主要因素,在温度过高下工作导致电池性能快速衰退,甚至引发热失控。文章基于锂电池储电机理,分析了温度及其他影响因素,对比研究电池散热管理各方式特点,为电动汽车散热系统的选择和研发工作提供参考。     

散热器翅片参数对其性能的影响研究

为研究散热器翅片参数对其性能的影响,运用AMESim软件搭建某商用车发动机冷却系统,研究散热器翅片参数对其性能的影响。研究表明:散热器的外翅片间距对其散热能力有较大影响,随着翅片间距,散热器换热能力增大;散热器内翅片间距的变化并不会对散热器的散热性能造成明显影响;散热器内翅片的高度不宜过小。     

装甲车辆动力舱空气流动与传热仿真研究

利用Pro/E软件建立了装甲车辆动力舱三维模型,并将其导入到GT-Cool 3D软件中转化为障碍物。利用GT-Cool 3D软件建立散热器和风扇模型并建立动力舱流动区域,然后将三维模型离散得到一维仿真模型。对标定工况下动力舱空气流动和散热器传热进行了分析,并分析了散热器位置高度对动力舱空气流动与传热的影响。结果显示:动力舱内空气流动不均匀,进气百叶窗、散热器、变速箱等部件对空气流动影响较大;散热器冷却散热能力分布不均匀,前两个流程冷却散热效果较好,第3个流程冷却散热效果较差;散热器高度每增加20 mm,流进散热器的空气流量平均增加0.523 m~3/s,平均增幅为7.32%,散热器的散热量平均增加11.43 kW,平均增幅为3.69%。     

纯电动汽车动力性与经济性仿真研究

研究了借助GT-suite仿真软件建立纯电动汽车整车性能仿真模型的方法,并通过试验验证模型的仿真精度。根据仿真结果,分析了纯电动汽车的动力性、经济性以及整车性能优化方案,证明了仿真模型在纯电动汽车开发过程中的应用价值。     

大功率LED前照灯近光散热器布置方案研究

针对大功率发光二极管(LED)对结点温度要求控制严格的特点,提出一种基于导热板+热沉的散热技术来满足LED前照灯散热封装的方法。利用恒温箱模拟车灯所处发动机舱的环境温度,通过数值模拟和试验方法研究了芯片结点温度随环境温度、导热板长度、散热器倾斜角度、芯片封装深度变化的规律。试验值与数值模拟值基本吻合。     

动力舱不同出口特征下车辆散热模块性能分析

为了了解车辆散热出口特征对散热器模块传热性能的影响,保证动力舱散热效果,在已有研究的基础上,提出三种出口方案,结合相关资料使用三维软件建立动力舱模型,使用CFD数值方法进行了完整工况下的仿真求解。对仿真结果进行整理和对比后的结果表明:出口数目与散热器性能并非线性相关,就本文研究的车型而言,前置出口方案的散热效果最佳,前置与侧出口联合方案效果最差;虽然增加出口数量可以提高散热性能,但出口数量过多时反而会降低散热器的工作性能,使系统过热。     

某型纯电动汽车路噪仿真与优化

在纯电动汽车开发过程中,如何有效基于有限元手段实现低频结构路噪的预测与优化,对纯电动汽车NVH性能具有重要意义。文章基于Spindle Loads方法对某型纯电动SUV汽车在大粗糙路60km/h工况下的低频结构路噪进行仿真预测,通过与实车测试结果对比,显示低频结构路噪有限元模拟结果与试验结果曲线整体趋势一致性较好;对53Hz与127Hz风险频率点原因进行剖析并提出相关优化方案,实车验证有效。