燃料电池电动汽车电子液压冷却系统的数值评估



燃料电池电动汽车电子液压冷却系统的数值评估

燃料电池电能的转换和控制是通过电子系统控制的。电子系统主要由控制单元、转换器和开关设备组成。在电源管理期间，燃料电池的电能损失会导致电子系统发热。因此，冷却系统的有效设计对于电子系统的安全性、可靠性和耐久性都是至关重要的。

电子系统普遍采用液体冷却系统来使电子组件的温度保持在规定的温度之内。尽管如此，冷却系统组件的设计通常都是在底盘和电子系统设计完成之后才开始进行的，这样冷却系统组件设计的自由性就被限制在了很小的范围内。因此，在最终确定冷却系统的布局设计之前，调查冷却系统的冷却效果就成为十分重要而且紧迫的工作。

提出了一种在概念设计阶段使用流体力学计算机模型来模拟分析冷却系统性能的方法。流体力学模型是通过三维和一维数值仿真实现。三维CFD代码可以描述压力下降和每个电子组件的最高温度。液压泵和散热片则是通过一维CFD代码进行模拟仿真。对采用3个不同冷却系统的系统冷却效果进行了比较分析。冷却系统中的液体流速、压力下降和最高温度通过冷却系统的数值仿真进行计算。冷却系统由冷凝板、液压泵、散热片和管道网络组成。在数值模拟分析试验中，采用指定阵列的双冷却回路冷却系统可以将散热片中的流体速度达到33.4L/min,从而使电子系统的最高温度控制在规定温度以内。

刊名：International Journal of Heat and Mass Transfer（英）

刊期：2014年第73期

作者：Heesung Park

编译：路顺杰