Análisis de optimización del sistema de disipación de calor de la pila de carga de CC para vehículos eléctricos
Para resolver el problema de la disipación de calor de la pila de carga en las nuevas condiciones de demanda, como el aumento de la potencia de salida, la estructura interna compleja y el entorno de trabajo exterior hostil, es necesario analizar las características térmicas de la pila de carga. Este documento toma una pila de carga de CC de 150 kW como objeto de investigación y establece su modelo de características térmicas. El método de volumen finito se utiliza para analizar el campo de flujo y el campo de temperatura en la pila de carga refrigerada por aire forzado, y el esquema de ventilación y enfriamiento del sistema está optimizado para comparar y analizar el efecto de enfriamiento de la pila de carga bajo la ventilación real y el esquema de ventilación mejorado, y se estudian más a fondo los efectos de factores como el volumen de aire del ventilador de la pila y la potencia de salida en el campo de temperatura de la pila de carga. Los resultados muestran que el esquema de optimización de ventilación mejorado es más propicio para reducir la resistencia al viento y acelerar la disipación de calor del sistema, lo que proporciona una guía teórica para el desarrollo de productos de pilas de carga de CC.
Se estima que la confiabilidad de los componentes se reducirá a la mitad por cada aumento de 10 ° C en la temperatura ambiente [2-6], y la falla de los componentes afectará la carga confiable de toda la pila de carga. Por lo tanto, el diseño eficiente de disipación de calor es una parte importante del diseño estructural de los equipos de pila de carga, y también es uno de los factores importantes para garantizar el funcionamiento estable del equipo.
Actualmente, la dinámica de fluidos computacional (CFD) se ha convertido en un medio importante para analizar problemas de simulación térmica, y el análisis numérico de la simulación CFD puede proporcionar una comprensión intuitiva de la distribución de velocidades, la distribución de temperatura y la distribución de presión en cualquier ubicación del modelo de simulación por adelantado.
La pila de carga de CC de 150 kW está compuesta por un módulo de potencia, un bus de CC, un sistema de detección de aislamiento de CA / CC, una fuente de alimentación auxiliar, un interruptor de entrada y una carcasa, etc. El software de modelado se utiliza para establecer un modelo tridimensional de la pila de carga, que tiene las dimensiones externas de 1880 mm × 786 mm × 695 mm, y la estructura se muestra en Figu
Esta pila de carga de CC adopta el módulo de potencia EVR700-15000, y el módulo en sí tiene 4 ventiladores que soplan desde la parte frontal hasta la parte posterior del módulo, por lo que la pila de carga adopta el enfriamiento por aire forzado mediante la instalación de un extractor en la parte posterior del cuerpo de la pila. Entre muchos métodos de enfriamiento, la capacidad de enfriamiento del enfriamiento por aire por convección forzada es mucho mejor que el enfriamiento por aire por convección natural, y es más simple y fácil de realizar que el enfriamiento por agua y el enfriamiento por aceite, con mayor confiabilidad, y es el principal método de enfriamiento para dispositivos de gabinete al aire libre de uso común. El principal método de disipación de calor para dispositivos de gabinete al aire libre de uso común.
Modelo de análisis de simulación CFD de pila de carga
El módulo de potencia consta de entradas y salidas de aire delanteras y traseras, placas superiores e inferiores galvanizadas de aluminio y disipadores de calor internos, etc. Los 10 módulos de potencia están dispuestos en orden de abajo hacia arriba, el bus de CC, la parte de detección de CA y CC y la fuente de alimentación auxiliar se instalan en el medio del 8º módulo y el 9º módulo de alimentación, y los contactores de CA y los interruptores de entrada se instalan en la parte inferior del módulo de potencia. El modelo de volumen finito se muestra en la Figura 2. El modelo tridimensional se simplifica efectivamente al omitir las piezas con pocos cambios en el intercambio de calor y el flujo de aire. La ventilación real de la pila de carga adopta la ruta de ventilación de instalación de ventiladores en la parte posterior y la parte superior del cuerpo de la pila para extraer aire, y el aire exterior ingresa al módulo desde los dos puertos de entrada de aire del cuerpo de la pila y los orificios de entrada de aire en la parte superior e inferior del cuerpo de la pila. y luego pasa a través de los conductos del módulo para descargar el calor por la salida lateral trasera.
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