电动汽车电机驱动系冷却研究：基于FPGA的协议转换与温度场分析

该资源是一篇来自河北工业大学的硕士学位论文，主题聚焦于纯电动汽车电机驱动系统的冷却系统设计与研究。作者乐智在导师周荣的指导下，探讨了电机及其控制器的散热问题，以及如何通过优化设计和仿真分析来提高冷却效率。 在论文中，作者详细阐述了电机控制器散热器板的局部网格设计，特别是在基于FPGA的FC_AE_1553与MIL_STD_1553B协议转换设计中涉及的热管理问题。散热器板的局部网格设计对于确保有效散热至关重要，因为这直接影响到电机和控制器的工作温度。在模拟计算中，假定水道内的水流为不可压缩的湍流，需要解决能量守恒、质量守恒、动量守恒以及湍流方程。 论文提到，电机控制器的功率估算显示控制器效率为91.52%，总发热功率为2.3380kW。其中，两个DC-DC模块发热功率为85W，热通量为18379W/m²，而三个IPM模块发热功率为7232.7W，热通量为121743W/m²。边界条件设定包括出水口压强为0Pa，IPM模块设定为恒定热流，DC-DC模块也设定为恒定热流，散热器外表面则考虑对流条件。为了获取不同压强下的结果，进水口压强设置了9个不同值，并且设定了湍流强度和尺度。 在计算结果和分析部分，论文展示了当散热器板入口水压为5000Pa时的温度场模拟，包括散热器板和功率模块的温度分布情况。这些结果有助于理解不同压力下冷却效果的差异，为优化冷却系统提供了依据。 论文进一步讨论了电动汽车冷却系统的设计，包括选择散热器、水泵和风扇等组件，并对不同布置方案进行了比较。通过建立数学模型并使用Matlab/Simulink进行仿真，验证了冷却系统的性能。最后，通过台架试验数据与仿真结果对比，证明了仿真结果的准确性。 关键词：建模、UG、ANSYS/FLUENT、冷却、仿真、试验 这篇论文深入探讨了纯电动汽车电机驱动系统冷却系统的关键技术和设计策略，对于理解和优化此类系统的热管理具有重要的参考价值。