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液冷自励式电磁缓速器研究

农业机械学报 2014年第11期45卷 20-26页

作者：张凯李德胜郑然尹汪雷北京工业大学机械工程与应用电子技术学院北京100124

针对液力缓速器结构复杂、价格高,传统电涡流缓速器制动力矩热衰退严重等问题,提出一种液冷自励式电磁缓速器结构,建立其制动系统以及发电系统分析模型,分析了系统的磁路结构,利用有限元法分别对电磁场模型、制动特性以及温度场进行分... 详细信息

针对液力缓速器结构复杂、价格高,传统电涡流缓速器制动力矩热衰退严重等问题,提出一种液冷自励式电磁缓速器结构,建立其制动系统以及发电系统分析模型,分析了系统的磁路结构,利用有限元法分别对电磁场模型、制动特性以及温度场进行分析。设计了2 000 N·m样机并进行台架试验,对缓速器制动特性以及发电机特性进行测试,测试结果与有限元分析计算结果的误差在6%以内,在制动功率为180 k W时水道温度为85℃,持续制动时制动力矩热衰退仅为10.4%。在1 500 r/min时制动力矩达到最大值2 000 N·m,而汽车电源只需提供给发电机的励磁功率为720 W。

关键词：自励式缓速器电磁场液冷

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自励式液冷电磁缓速器的数值模拟与实验研究

汽车工程 2015年第6期37卷 699-706页

作者：张凯李德胜尹汪雷郑然北京工业大学机械工程与应用电子技术学院北京100124

为克服传统电涡流缓速器持续制动时制动转矩热衰退严重的问题和节约能源,提出一种新型自励式电磁液冷缓速器结构。运用有限元法分别对该缓速器电磁场和制动性能进行分析,应用有限体积法对缓速器瞬态流场-热场进行数值模拟。通过台架试... 详细信息

为克服传统电涡流缓速器持续制动时制动转矩热衰退严重的问题和节约能源,提出一种新型自励式电磁液冷缓速器结构。运用有限元法分别对该缓速器电磁场和制动性能进行分析,应用有限体积法对缓速器瞬态流场-热场进行数值模拟。通过台架试验对缓速器特性进行测试,结果表明,仿真结果与实测数据吻合较好,制动转矩可达1 600N·m,且在持续工作时制动转矩热衰退在5%以下,满足车辆需求。

关键词：电磁缓速器液冷自励式数值模拟实验研究

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考虑热影响的永磁液冷缓速器制动力矩模型

中国机械工程 2023年第6期34卷 685-693页

作者：郭文光王飞安阳工学院机械工程学院安阳455000

针对传统液冷缓速器制动力矩热衰减的问题,提出了一种变速器前置式永磁液冷缓速器。基于等效磁路法和分段函数法建立了考虑缓速器漏磁影响的静/瞬态气隙磁场的计算模型,基于瞬态气隙磁场模型得到了永磁液冷缓速器制动力矩模型,并通过有... 详细信息

针对传统液冷缓速器制动力矩热衰减的问题,提出了一种变速器前置式永磁液冷缓速器。基于等效磁路法和分段函数法建立了考虑缓速器漏磁影响的静/瞬态气隙磁场的计算模型,基于瞬态气隙磁场模型得到了永磁液冷缓速器制动力矩模型,并通过有限元分析方法进行了验证。基于建立的制动力矩模型并根据电热耦合理论,建立了考虑温度影响的涡流制动力矩迭代计算模型。台架试验结果表明:制动力矩模型计算值与制动力矩-转速特性试验吻合良好;考虑温度影响的制动力矩的迭代模型计算的力矩值与持续制动试验结果吻合良好,误差在7%以内。

关键词：前置缓速器气隙磁通密度液冷电热耦合制动力矩

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基于液冷的锂离子动力电池散热结构优化设计

湖南大学学报（自然科学版） 2021年第10期48卷 48-56页

作者：刘霏霏袁康李骏洪显华龚阳华东交通大学机电与车辆工程学院江西南昌330013

针对锂离子电池单体成组后温度场的非均匀性导致的热不一致性问题,以及高温下电池单体间的热交互引发的热安全性问题,采用仿真与试验相结合的方式,基于锂离子电池生-传热机理,设计了电池单体单独成组、电池单体之间夹隔泡沫棉、电池模... 详细信息

针对锂离子电池单体成组后温度场的非均匀性导致的热不一致性问题,以及高温下电池单体间的热交互引发的热安全性问题,采用仿真与试验相结合的方式,基于锂离子电池生-传热机理,设计了电池单体单独成组、电池单体之间夹隔泡沫棉、电池模组底部布置液冷板3种递进式散热方案,并对液冷板进行了优化设计.采用有限元软件STAR-CCM+,仿真分析了3种方案下电池模组在不同放电倍率时的温度分布.结果表明:增加泡沫棉可减少电池间的热交互,进而提高电池单体间的热均衡性.在结合泡沫棉、导热板以及优化后(采用液冷管道串-并联组合方式)的液冷系统散热条件下,电池模组以2C倍率放电时最高温度为35.08℃,最大温差仅为4.85℃.研究结果可为电池热管理散热系统结构设计提供一定的理论基础.

关键词：锂离子电池液冷散热 STAR-CCM+ 结构优化

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相控阵天线微流道液冷优化设计及性能研究

系统工程与电子技术 2022年第6期44卷 1782-1788页

作者：刘涓苏全永施政薛显谋北京遥感设备研究所北京100854

相较于风冷、相变等散热方式,液冷具有稳定、效率高等优势,是目前相控阵天线散热的首选方式。针对等截面平直流道相控阵天线冷却不均匀、收发(transmitting/receiving,T/R)组件温差大的突出问题,与以往部件级热控设计方法不同,本文首次... 详细信息

相较于风冷、相变等散热方式,液冷具有稳定、效率高等优势,是目前相控阵天线散热的首选方式。针对等截面平直流道相控阵天线冷却不均匀、收发(transmitting/receiving,T/R)组件温差大的突出问题,与以往部件级热控设计方法不同,本文首次提出了相控阵天线整机热控设计思路,设计了变截面平直流道和双螺旋流道两种优化结构。仿真和实测结果表明,双螺旋结构流道冷却效果最优,优化后芯片最高温度降低了35.6%,T/R温差降低了51.8%。此外,所提方法成功量化给出了流速对冷却效果的影响,可有效解决大功率有源相控阵天线热控设计难题,可行性和实用性强。

关键词：相控阵天线热控液冷微流道

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变接触面液冷系统的电池模组温度一致性研究

湖南大学学报（自然科学版） 2020年第6期47卷 34-42页

作者：干年妃孙长乐刘东旭雷富强湖南大学汽车车身先进设计制造国家重点实验室湖南长沙410082

为了使电池系统单体间的温度具有较好的一致性,设计了一种在单体间隙中填充铝柱的液冷热管理系统,建立了单体的电化学-热耦合模型,对比研究了不同入口流速、不同截面边长和高度组合的铝柱液冷系统对电池热性能的影响.研究结果表明,截面... 详细信息

为了使电池系统单体间的温度具有较好的一致性,设计了一种在单体间隙中填充铝柱的液冷热管理系统,建立了单体的电化学-热耦合模型,对比研究了不同入口流速、不同截面边长和高度组合的铝柱液冷系统对电池热性能的影响.研究结果表明,截面边长和高度梯度变化的铝柱液冷系统的冷却性能和单体间的温度一致性都要优于截面边长和高度为定值的系统.在放电倍率为3 C,入口流速为0.10 m/s时,此组合方式下电池模块中单体间的最大温差保持在3.72℃以内,满足电池系统热管理的需求.最后,针对此模型对不同放电倍率进行了仿真验证,结果显示单体间温度具有较好的一致性.

关键词：锂离子电池电池热管理液冷变接触面温差

基于微小通道波形扁管的圆柱电池液冷模组散热特性

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浙江大学学报（工学版） 2019年第3期53卷 463-469页

作者：闵小滕唐志国高钦宋安琪王守成合肥工业大学机械工程学院安徽合肥230009

针对圆柱动力电池的散热特点,建立一种基于微小通道波形扁管的液冷电池模组.采用电化学热模型对该模组的散热特性进行三维瞬态分析,通过改变波形扁管的通道数和接触角对液冷结构进行优化. 10通道的波形扁管散热优势明显,增大波形扁管的... 详细信息

针对圆柱动力电池的散热特点,建立一种基于微小通道波形扁管的液冷电池模组.采用电化学热模型对该模组的散热特性进行三维瞬态分析,通过改变波形扁管的通道数和接触角对液冷结构进行优化. 10通道的波形扁管散热优势明显,增大波形扁管的接触角可以提升液冷结构的散热效率并改善电池组温度分布均匀性.当电池模组在35°C环境下以1 C倍率放电时,即使质量流量低至4×10^(-3) kg/s,使用接触角大于40°的10通道波形扁管可将电池组表面最高温度控制在40°C以下,同时将温差控制在5°C以内.在优化工况下进行实验以验证该电池模组的换热性能.仿真结果与实验值基本一致,这验证了微小通道波形扁管的散热有效性;仿真结果可为圆柱动力电池的热管理提供参考.

关键词：圆柱动力电池微小通道波形扁管液冷瞬态模拟结构优化

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电力电子器件用液冷针翅散热器的研究进展

材料导报 2024年第21期38卷 64-74页

作者：田小飞王林山梁雪冰郑逢时胡强中国有研科技集团有限公司金属粉体材料产业技术研究院北京101407 有研增材技术有限公司北京101407 北京有色金属研究总院北京100088 有研粉末新材料股份有限公司北京101407 北京市金属粉末工程技术研究中心北京101407

随着大功率电力电子器件(如绝缘栅双极型晶体管,IGBT)轻量化、小型化和集成化的发展需求,其功率密度越来越大,导致其热流密度越来越高,亟需高效散热来满足其使用要求。传统空气冷却散热器结构简单、使用方便,但是散热能力较低,难以满足... 详细信息

随着大功率电力电子器件(如绝缘栅双极型晶体管,IGBT)轻量化、小型化和集成化的发展需求,其功率密度越来越大,导致其热流密度越来越高,亟需高效散热来满足其使用要求。传统空气冷却散热器结构简单、使用方便,但是散热能力较低,难以满足高热流密度的散热需求,目前主要采用液体冷却散热器,其中液冷针翅散热器是最常用的高效散热器。本文介绍了液冷针翅散热器的结构、液体工质、材料和制造等方面的研究进展,重点分析了液冷针翅散热器的流体通道结构、针翅结构对流动和传热性能的影响,并给出了液冷针翅散热器的发展建议。

关键词：电力电子器件液冷散热器针翅结构传热性能

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锂离子电池组间接接触液冷散热结构研究

湖南大学学报（自然科学版） 2019年第2期46卷 44-50页

作者：胡兴军惠政郭鹏杨昌海王靖宇薛超坦肖阳张靖龙吉林大学汽车仿真与控制国家重点实验室吉林长春130025

锂离子电池组的散热问题一直是影响电动汽车电池寿命以及行车安全性的重要因素.为了探究不同冷却管道设计对锂离子电池组散热效果的影响,先通过数值计算方法对单个锂离子电池在不同条件下放电时的表面温度进行研究,对比试验结果,验证仿... 详细信息

锂离子电池组的散热问题一直是影响电动汽车电池寿命以及行车安全性的重要因素.为了探究不同冷却管道设计对锂离子电池组散热效果的影响,先通过数值计算方法对单个锂离子电池在不同条件下放电时的表面温度进行研究,对比试验结果,验证仿真方法的正确性.在27℃下,对设计的8种不同冷却结构的散热效果进行对比分析,发现结构八的平均温度为31.62℃,标准差为0.83,冷却效果最佳;双向流设计、进口位置及支管分流情况、冷却管道与电池组的接触面积等因素均对电池组的散热性能产生不同程度的影响,锂离子电池组散热结构设计时应该综合考虑.

关键词：车辆工程锂离子电池液冷热分析