混合动力车辆案例研究

产品详情

顾客:英飞凌

应用:电动和杂交钳

技术:液体冷却

行业:汽车

地点:德国

挑战

电气和混合动力汽车的开发和生产已在过去的二十年中崛起,这一趋势可能会在未来20年内呈指数级增长。由于汽车制造商希望利用更清洁,更便宜的能源和全球共对2020年的CO2规定,电动和混合动力汽车将成为市场的大量较大部分。

但是,运行车辆所需的电源与紧凑的设计需求相结合,使轻型逆变器具有热管理,为汽车工程师和制造商进行了一个重要的绊脚石。这些电源模块的热解决方案必须重量轻,足够小,以便在电力范围内适合火车,足够强大,以冷却极其热的部件,并且足够高的成本不足以提高这些车辆的价格点。

为了克服这些挑战,英飞凌技术来到AaviD,Boyd Corporation的热门部门,有助于为其最新的电源模块系列,HybridPack™双面冷却(DSC)开发用于混合动乐动体育网站1.0力和电动车辆的冷却解决方案。它们的尺寸和特性使这些模块具有更加灵活的整体应用,并且可以在模块两侧散发热量。英飞凌和我们的欧洲设计中心研究了一种能够提供特定性能水平的液体冷却液的概念。

解决方案

此应用程序的规范:由三个DSC模块,电子连接和集成以及边界条件中的每一个来消散的电源。从DSC模块的特点开始,AAVID开始分析液体冷板可能概念(LCPS);基本思想是将一个LCP放在顶部和一个LCP上,以便冷却每个模块的两个活动侧面。

已经考虑了不同的关键点:整体几何形状,内部冷却器结构,壁厚,入口和出口位置,顶部连接,安装技术和目标成本。几何图形已经由主要机械约束定义:DSC模块有源区域的尺寸,模块周围的可用空间和与整体系统的集成。

内部结构已根据所需的性能水平(热阻和压降)定义,并且该密钥是添加精确优化的湍流器,以增加交换面和对流热交换系数,同时保持压力下降既定限制;已制作CFD模拟。已经适当地评估了材料厚度,以承受所要求的操作和测试压力。进一步的分析集中在顶部和底部液体冷板(LCP)之间的连接和入口和出口的位置;在该阶段,顶部和底部之间的连接已经被认为是LCP本身的外部,通过柔性管和夹具制成(每个LCP具有一个入口和一个出口)。以这种方式,已经获得了顶部和底部LCP之间的并行连接,其优点是具有两个相等的并行流程,因此在两个LCP上具有相同的性能水平。

最后,研究了顶部和底部之间的机械夹紧:考虑到要保证的最小间隙和爬行页面距离,已经添加了八个定影点,从外部添加到有源交换表面积。顶部和底部之间的机械连接可以用诸如铆钉或螺钉的快速特征来完成。已经进行了该概念的原型,以验证热量和机械分析,实验测试的结果证实它适用于承受所要求的压力并保证所示的热阻和压降。对于第一种原型,铆钉已经用于夹紧顶部和底部液体冷板。

AAVID开发的概念和原型的可用性使得汽车行业能够使用英飞凌杂交类DSC模块快速设计用于混合动力和电动车辆的高效逆变器。

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