電動(dòng)車輛高能量密度馬達(dá)散熱技術(shù)研究要點(diǎn)課件

1、電動(dòng)車輛高能量密度馬達(dá)散熱技術(shù)研究要點(diǎn)電動(dòng)車輛高能量密度馬達(dá)散熱技術(shù)研究要點(diǎn)大綱前言研究方法結(jié)果與討論結(jié)論大綱前言前言電動(dòng)車主要是由馬達(dá)來(lái)驅(qū)動(dòng)車輛，而馬達(dá)則是由電池所提供電力來(lái)運(yùn)轉(zhuǎn)，因此電池的電力系統(tǒng)和馬達(dá)的動(dòng)力系統(tǒng)是電動(dòng)車的兩大關(guān)鍵技術(shù)。對(duì)於功率密度無(wú)刷永磁馬達(dá)的需求越來(lái)越高，也就是說(shuō)工業(yè)上的應(yīng)用都希望此馬達(dá)的體積能夠越小越好前言電動(dòng)車主要是由馬達(dá)來(lái)驅(qū)動(dòng)車輛，而馬達(dá)則是由電池所提供電力前言傳統(tǒng)上在研發(fā)階段，馬達(dá)的熱負(fù)荷可以經(jīng)由繞線的熱阻、外殼的熱阻、繞線的電流極限來(lái)評(píng)估。無(wú)刷永磁馬達(dá)前言傳統(tǒng)上在研發(fā)階段，馬達(dá)的熱負(fù)荷可以經(jīng)由繞線的熱阻、外殼的前言無(wú)刷永磁馬達(dá)設(shè)計(jì)流程前言無(wú)刷永磁馬達(dá)設(shè)計(jì)流程前

2、言馬達(dá)散熱途徑：使氣體在馬達(dá)內(nèi)充分將熱量帶走是防止暫態(tài)過(guò)載時(shí)過(guò)熱的主要手法也就是將內(nèi)部局部非常高熱負(fù)荷的地方將熱移走，在將熱導(dǎo)至馬達(dá)外殼將熱帶至大氣中前言馬達(dá)散熱途徑：使氣體在馬達(dá)內(nèi)充分將熱量帶走是防止暫態(tài)過(guò)載前言馬達(dá)主要散熱傳遞途徑前言馬達(dá)主要散熱傳遞途徑研究方法馬達(dá)散熱內(nèi)的情形，將以三方面來(lái)進(jìn)行研究：實(shí)驗(yàn)量測(cè)、與計(jì)算流體力學(xué)(CFD)模擬。本研究使用雷諾平均方程式來(lái)描述馬達(dá)內(nèi)的流場(chǎng)。數(shù)學(xué)模型建立後，以CFD軟體FLUENT來(lái)計(jì)算方程式。模型外型與網(wǎng)格的建構(gòu)則以GAMBIT軟體進(jìn)行研究方法馬達(dá)散熱內(nèi)的情形，將以三方面來(lái)進(jìn)行研究：實(shí)驗(yàn)量測(cè)、與結(jié)果與討論爲(wèi)了有良好的散熱效果，馬達(dá)外殼會(huì)加上散熱鰭

3、片，並裝上風(fēng)扇以強(qiáng)制對(duì)流的方式將熱散走。結(jié)果與討論爲(wèi)了有良好的散熱效果，馬達(dá)外殼會(huì)加上散熱鰭片，並裝結(jié)果與討論風(fēng)扇轉(zhuǎn)速與(a)流量(b)散熱鰭片最高溫度之關(guān)係fan 1fan 2fan 1fan 2結(jié)果與討論風(fēng)扇轉(zhuǎn)速與(a)流量(b)散熱鰭片最高溫度之關(guān)係f結(jié)果與討論靜子線圈的影響爲(wèi)了有良好的效果，計(jì)畫(huà)中設(shè)計(jì)了兩種線圈包附形式與四種不同線圈的排列方式，其中form1與form2形式及typeA、B、C、D，其中typeA與typeD線數(shù)相同(37) ， typeB與typeC線數(shù)相同(35條) ，線數(shù)越多則產(chǎn)生電力則越多，但相對(duì)能散熱面積會(huì)越小，史最高溫度增加結(jié)果與討論靜子線圈的影響結(jié)果與討論

4、不同靜子線圈排列方式的溫度分佈圖結(jié)果與討論不同靜子線圈排列方式的溫度分佈圖結(jié)果與討論不同靜子線圈排列方式與最高溫度的關(guān)係圖結(jié)果與討論不同靜子線圈排列方式與最高溫度的關(guān)係圖結(jié)果與討論末端繞線分布的影響爲(wèi)了使末端繞線散熱效果良好，馬達(dá)內(nèi)部會(huì)加上散熱風(fēng)扇，使內(nèi)部熱能以熱對(duì)流的方式傳導(dǎo)到靜子上而散熱至馬達(dá)機(jī)殼，減低熱能集中在末端繞線導(dǎo)致燒燬的情況末端繞線截面溫度分布圖(V=10m/s)結(jié)果與討論末端繞線分布的影響結(jié)果與討論末端線圈最高溫度與速度之關(guān)係圖(1)Type A(2)Type B(3)Type C(4)Type D(1)(4)(3)(2)結(jié)果與討論末端線圈最高溫度與速度之關(guān)係圖(1)Type

5、A(結(jié)果與討論絕緣材質(zhì)的影響模擬不同的絕緣材質(zhì)的熱傳導(dǎo)係數(shù)，分別為K=0.16、0.5 、1(w/m-k) ，其中K=1為散熱量較佳的形式不同絕緣材質(zhì)之繞線截面分部溫度圖結(jié)果與討論絕緣材質(zhì)的影響結(jié)果與討論絕緣材質(zhì)熱傳導(dǎo)係數(shù)與最高溫度之關(guān)係圖結(jié)果與討論絕緣材質(zhì)熱傳導(dǎo)係數(shù)與最高溫度之關(guān)係圖結(jié)果與討論電池氣冷方式評(píng)估由於HEV車用電池其充放電過(guò)程是化學(xué)反應(yīng)過(guò)程，若不及時(shí)散熱則伴生的反應(yīng)熱會(huì)使電池組內(nèi)得熱量累積，造成電池組內(nèi)相當(dāng)大的溫差，也會(huì)造成各單電池性能不均，會(huì)影響到電池的性能、效率與可靠度結(jié)果與討論電池氣冷方式評(píng)估結(jié)果與討論計(jì)畫(huà)中設(shè)計(jì)兩種方案，方案一是改變排列順序的電池組期散熱效果略好，但由於空

6、間上的限制，其改變的效果並不大方案二中，加入了導(dǎo)流片後，使溫度分佈較為平均所以散熱效果較佳，最高溫度較低結(jié)果與討論計(jì)畫(huà)中設(shè)計(jì)兩種方案，方案一是改變排列順序的電池組期結(jié)論1.在馬達(dá)散熱方面，轉(zhuǎn)速與流量成正比，轉(zhuǎn)速越高最高溫度越低，散熱效果越好，與最高溫度則成反比2.不同靜子線圈的排列下，最高溫度與包覆絕緣材料的多寡成正比，線數(shù)越多產(chǎn)生電力則越多，但是散熱面積則越小。結(jié)論1.在馬達(dá)散熱方面，轉(zhuǎn)速與流量成正比，轉(zhuǎn)速越高最高溫度越結(jié)論3.馬達(dá)內(nèi)部加上散熱風(fēng)散，使內(nèi)部熱能以熱對(duì)流方式傳導(dǎo)到靜子上而將熱散至馬達(dá)機(jī)殼，減低熱能集中在末端而導(dǎo)致燒燬的情況。4.不同絕緣材質(zhì)下，熱傳導(dǎo)係數(shù)越好時(shí)，被風(fēng)所帶走的熱量越多結(jié)論3.馬達(dá)內(nèi)部加上散熱風(fēng)散，使內(nèi)部熱能以熱對(duì)流方式傳導(dǎo)到靜結(jié)論5.電池的散熱設(shè)計(jì)，在空