Análisis de optimización del sistema de disipación de calor por pilotes de carga en CC para vehículos eléctricos
Para resolver el problema de la disipación de calor del pilote de carga bajo las nuevas condiciones de demanda, como el aumento de la potencia de salida, la compleja estructura interna y el entorno exterior de trabajo hostil, es necesario analizar las características térmicas del pilote de carga. Este artículo toma como objeto de investigación un montón de carga de 150 kW de CC 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 el pilote de carga refrigerado por aire forzado, y el sistema de ventilación y refrigeración del sistema se optimiza para comparar y analizar el efecto de enfriamiento del montón 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 del pilote y la potencia de salida sobre el campo de temperatura del pilote. Los resultados muestran que el esquema mejorado de optimización de la ventilación es más favorable para reducir la resistencia al viento y acelerar la disipación térmica del sistema, lo que proporciona una guía teórica para el desarrollo de productos de pilotes de carga en corriente continua.
Se estima que la fiabilidad de los componentes se reducirá a la mitad por cada aumento de 10°C en la temperatura ambiente [2-6], y que la falla de los componentes afectará la carga fiable de toda la pila de carga. Por lo tanto, un diseño eficiente de disipación de calor es una parte importante del diseño estructural de los equipos de pilotes de carga, y también es uno de los factores clave 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, temperatura y presión en cualquier ubicación del modelo de simulación de antemano.
La pila de carga de 150 kW DC está compuesta por un módulo de potencia, bus DC, sistema de detección de aislamiento AC/DC, fuente de alimentación auxiliar, interruptor de entrada y carcasa, etc. El software de modelado se utiliza para establecer un modelo tridimensional del pilote 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 en CC adopta el módulo de potencia EVR700-15000, y el propio módulo tiene 4 ventiladores que soplan desde la parte delantera hasta la parte trasera del módulo, por lo que la pila de carga adopta la refrigeración por aire forzado instalando un extractor en la parte trasera del cuerpo de la pila. Entre muchos métodos de refrigeración, la capacidad de refrigeración de la refrigeración por aire por convección forzada es mucho mejor que la refrigeración natural por aire por convección, y es más sencilla y fácil de realizar que la refrigeración por agua y la refrigeración por aceite, con mayor fiabilidad, y es el principal método de refrigeración para dispositivos de armarios exteriores comúnmente utilizados. El principal método de disipación de calor para dispositivos de armarios exteriores comúnmente utilizados.
Modelo de análisis de simulación CFD de pilotes de carga
El módulo de potencia consta de entradas y salidas de aire delanteras y traseras, placas superiores e inferiores chapadas en aluminio-zinc, disipadores de calor internos, etc. Los 10 módulos de potencia están dispuestos en orden de abajo hacia arriba, el bus de corriente continua, la parte de detección de CA y DC y la fuente de alimentación auxiliar están instalados en el centro del módulo 8 y el 9º módulo de potencia, y los contactores de CA y los interruptores de entrada están instalados en la parte inferior del módulo de potencia. El modelo de volúmenes finitos se muestra en la Figura 2. El modelo tridimensional se simplifica eficazmente al omitir las piezas con pocos cambios en el intercambio de calor y el flujo de aire. La ventilación real del pilote de carga adopta el camino de ventilación instalando ventiladores en la parte trasera y superior del cuerpo del pilote para extraer aire, y el aire exterior entra en el módulo por los dos puertos de entrada del cuerpo del pilote y los orificios de entrada en la parte superior e inferior del cuerpo del pilote, y luego pasa por los conductos del módulo para descargar el calor por la salida lateral trasera.
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