Nghiên cứu thiết kế nhiệt của các mô-đun nguồn silicon carbide cho bộ truyền động động cơ trong ứng dụng xe điện

Nghiên cứu thiết kế nhiệt của các mô-đun nguồn silicon carbide cho bộ truyền động động cơ trong ứng dụng xe điện
bởi CES Transactions on Electrical Machines and Systems

Cấu hình Pinfin trong các mô-đun nguồn hiện được thiết kế để có một mặt hoặc hai mặt và sản phẩm điển hình được hiển thị. Hiệu suất làm mát Pinfin vẫn có tiềm năng cải thiện đáng kể, có thể thúc đẩy hiệu suất của các thiết bị SiC một cách hiệu quả. Tín dụng: CES Transactions on Electrical Machines and Systems (2024). DOI: 10.30941/CESTEMS.2024.00041

Một nghiên cứu gần đây nghiên cứu thiết kế nhiệt của các mô-đun nguồn silicon carbide (SiC) cho bộ truyền động động cơ trong xe điện, tập trung vào việc tối ưu hóa bố cục của các cấu trúc Pinfin để tăng cường hiệu suất nhiệt. Công trình này khám phá tác động của Pinfin được sắp xếp không đều đến việc giảm điện trở nhiệt và chênh lệch nhiệt độ trong các mô-đun nguồn.

Nghiên cứu này cũng giới thiệu một chiến lược thiết kế nhiệt hợp tác bao gồm tụ điện và động cơ bus DC, nhằm mục đích cải thiện khả năng tản nhiệt tổng thể. Bài báo đóng góp vào sự phát triển của các bộ truyền động động cơ mật độ công suất cao bằng cách cung cấp những hiểu biết thiết yếu và phương pháp tối ưu hóa để quản lý nhiệt trong các ứng dụng xe điện.

Nghiên cứu được công bố trên tạp chí CES Transactions on Electrical Machines and Systems.

Bài báo đánh giá thiết kế nhiệt của các mô-đun nguồn silicon carbide (SiC) được sử dụng trong các bộ truyền động động cơ xe điện (EV), nêu bật những thách thức và tiến bộ trong việc tối ưu hóa các cấu trúc Pinfin được sắp xếp không đều. Các tác giả nhấn mạnh rằng các phương pháp thiết kế nhiệt hiện tại phụ thuộc rất nhiều vào kiến ​​thức thực nghiệm, điều này hạn chế hiệu suất của các mô-đun nguồn. Nghiên cứu khám phá cách bố trí Pinfin không đều có thể tăng cường các đặc tính nhiệt bằng cách giảm điện trở nhiệt và giảm thiểu chênh lệch nhiệt độ giữa các chip.

Bài báo phác thảo phương pháp tối ưu hóa hai bước: đầu tiên, tạo ra các bố trí Pinfin không đều độc đáo bằng các thuật toán để cải thiện chất lượng thiết kế; thứ hai, đánh giá hiệu quả các bố trí này để đảm bảo độ chính xác và tốc độ mô phỏng. Các tác giả cũng đề xuất thiết kế nhiệt hợp tác liên quan đến tụ điện bus DC và động cơ để cải thiện hiệu quả tản nhiệt tổng thể.

Cấu hình Pinfin trong các mô-đun nguồn hiện được thiết kế với một mặt hoặc hai mặt, và các sản phẩm điển hình được thể hiện trong Hình 1. Hiệu suất làm mát Pinfin vẫn có tiềm năng cải thiện đáng kể, có thể thúc đẩy hiệu suất của các thiết bị SiC một cách hiệu quả. Nguồn: Giao dịch CES về Máy móc và Hệ thống Điện (CES TEMS)
Những phát hiện chính chỉ ra rằng các sắp xếp Pinfin không đều có thể tăng đáng kể hiệu suất truyền nhiệt và giảm sự sụt áp so với các bố trí thông thường. Bài báo nhấn mạnh nhu cầu về các giải pháp làm mát sáng tạo và các kỹ thuật mô hình hóa tiên tiến để giải quyết động lực nhiệt phức tạp trong các ứng dụng EV. Các kết quả nghiên cứu nhằm mục đích hỗ trợ phát triển các ổ đĩa động cơ công suất cao, cuối cùng góp phần vào sự tiến bộ của công nghệ xe điện.

Hy vọng rằng các phương pháp biểu diễn định lượng và tạo tự động các sơ đồ bố trí Pinfin, các phương pháp đánh giá hiệu quả và thiết kế nhiệt hợp tác có thể được hoàn thành trong tương lai. Mục tiêu thiết kế chính là giảm điện trở nhiệt của vỏ và giảm chênh lệch nhiệt độ giữa các chip.

Việc tối ưu hóa quản lý nhiệt của các mô-đun nguồn cho xe điện trong tương lai có thể liên quan đến sự cân bằng giữa thiết kế sáng tạo, quy trình sản xuất thực tế và tính khả thi về mặt kinh tế. Trong tương lai, nhờ công nghệ EV không ngừng theo đuổi hiệu quả và hiệu suất, những tối ưu hóa này có thể sẽ trở nên minh bạch và chuẩn hóa hơn, cho phép ngành công nghiệp áp dụng rộng rãi hơn và cạnh tranh hơn.

Mời các đối tác xem hoạt động của Công ty TNHH Pacific Group.
FanPage: https://www.facebook.com/Pacific-Group
YouTube: https://www.youtube.com/@PacificGroupCoLt