重庆理工大学学报（自然科学）

重庆理工大学学报（自然科学） ›› 2021, Vol. 35 ›› Issue (6): 73-79.doi: 10.3969/j.issn.1674-8425(z).2021.06.010

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基于水冷的 ＩＧＢＴ模块散热结构设计及优化

林 鑫１，２，应保胜１，聂金泉２，３，刘 祯２，３，张远进２，３   

  1. １．武汉科技大学 汽车与交通工程学院，武汉 ４３００８１； ２．湖北文理学院 纯电动汽车动力系统设计与测试湖北省重点实验室，湖北 襄阳 ４４１０５３； ３．湖北文理学院 汽车与交通工程学院，湖北 襄阳 ４４１０５３
  • 收稿日期:2020-03-05 发布日期:2021-07-20
  • 作者简介:林鑫，男，硕士研究生，主要从事电机控制器结构优化及热仿真方面研究，Ｅｍａｉｌ：１３４９９３３８９７＠ｑｑ．ｃｏｍ；通讯 作者 聂金泉，男，博士，主要从事测试与控制技术研究，Ｅｍａｉｌ：５４９６７０７５１＠ｑｑ．ｃｏｍ。
  • 基金资助:
    湖北省技术创新专项重大项目（２０１７ＡＡＡ１３３）；２０１７—２０１９“纯电动汽车动力系统设计与测试平台”中央引导 地方科技发展专项资金项目；“机电汽车”湖北省优势特色学科群开放基金项目（ＸＫＱ２０１９０２０）

  • Received:2020-03-05 Published:2021-07-20

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摘要： 为增强 ＩＧＢＴ模块的冷却效果，以某 ＩＧＢＴ模块为研究对象，在常规形散热针柱的 基础上设计了圆环形散热针柱和螺旋形散热针柱。对 ３种散热针柱下的 ＩＧＢＴ模块结温分别进 行理论计算，并利用有限元分析软件 ＳＴＡＲ－ＣＣＭ＋对 ３种散热针柱下的 ＩＧＢＴ模块进行仿真模 拟。对比分析 ３种模型的温度场、压力场及速度场，结果表明：３种模型的理论计算结果和仿真 计算结果之间的误差均小于 ５％；最优的螺旋形散热针柱下的 ＩＧＢＴ模块在针柱高度为 １１ｍｍ、 针柱直径为 ２．５ｍｍ以及水流流量为 １２Ｌ／ｍｉｎ时，散热能力表现最佳。

关键词: ＩＧＢＴ, 数值模拟, 散热, 优化

中图分类号: 

  • TN322.8