文档名：基于拓扑优化的车用功率模块PinFin设计方法
摘要：集成Pin-Fin散热器可以降低功率模块的结-流热阻,是车用电机控制器热管理的发展趋势.然而,传统参数设计方法无法定量表征Pin-Fin的形貌结构,设计自由度低、设计效果欠佳,难以实现Pin-Fin的热-流协同设计.基于变密度拓扑优化方法,该文提出一种Pin-Fin形貌结构的设计方法,建立Pin-Fin设计的变密度拓扑优化模型,分析模型参数对优化结果和收敛性的影响规律,形成以结-流热阻和冷却液压降为目标的协同优化方法,探索Pin-Fin结构的热-流耦合规律和强化换热方法,得到最优的Pin-Fin散热器形貌结构,搭建变流器实验平台和车用电机控制器样机,对标商业化圆形Pin-Fin结构,以及三角形、菱形和水滴形等其他形貌结构,计及母线电压、负荷电流和冷却液流量的影响,实验结果验证了所提模型方法的可行性和有效性.实验结果表明:基于拓扑优化方法设计的Pin-Fin结构,与传统结构相比可以降低12%的结-流热阻,消除了多芯片结温差异的80%,为车用功率模块和电机控制器研究提供新的思路.
作者：李恺颜 曾正 孙鹏 王亮 邹铭锐 韩绪冬Author：LiKaiyan ZengZheng SunPeng WangLiang ZouMingrui HanXudong
作者单位：输配电装备及系统安全与新技术国家重点实验室(重庆大学)重庆400044
刊名：电工技术学报 ISTICEIPKU
Journal：TransactionsofChinaElectrotechnicalSociety
年，卷(期)：2023, 38(18)
分类号：TM464
关键词：车用功率模块 集成Pin-Fin散热器 拓扑优化方法 热-流协同优化设计
Keywords：Automotivepowermodule integratedPin-Finheatsink,topologyoptimizationmethod,thermal-fluidco-optimaldesign
机标分类号：U469.72TM46TM351
在线出版日期：2023年10月10日
基金项目：国家自然科学基金，重庆市基础研究与前沿探求项目，重庆市研究生科研创新项目基于拓扑优化的车用功率模块Pin-Fin设计方法[
期刊论文] 电工技术学报--2023, 38(18)李恺颜 曾正 孙鹏 王亮 邹铭锐 韩绪冬集成Pin-Fin散热器可以降低功率模块的结-流热阻,是车用电机控制器热管理的发展趋势.然而,传统参数设计方法无法定量表征Pin-Fin的形貌结构,设计自由度低、设计效果欠佳,难以实现Pin-Fin的热-流协同设计.基于变密度拓...参考文献和引证文献
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