燃料电池汽车电机冷却模块设计

喜欢就充值下载吧。。资源目录里展示的文件全都有，，请放心下载，，有疑问咨询QQ:1064457796或者1304139763 ==================== 喜欢就充值下载吧。。资源目录里展示的文件全都有，，请放心下载，，有疑问咨询QQ:1064457796或者1304139763 ==================== 江 苏 大 学 京 江 学 院 学生毕业设计(论文)开题报告 一、基本情况 课题 情况 课题名称 燃料电池汽车电机冷却模块设计 课题来源 项目课题 开题时间 2019.3.13 计划完成时间 2019.6.5 课题承担人（学生）情况 学生姓名 廖家俊 性 别 男 在读学历 本科 入学时间 2015.8 毕业时间 2019.6 所学专业 车辆工程 指导教师情况 教师姓名 胡东海 职称 讲师 毕业院校 所学专业 主要教学任务 研究方向 燃料电池 注：课题来源指自选课题，还是项目课题。项目课题课题要注明项目的名称及来源。 二、课题的背景分析（课题所涉及问题在国内外的研究现状综述，不少于1500字） 电机工作时会产生大量的热,需要及时排出,目前水套机壳主要采用整体铸造,卷板焊接等工艺,但由于水套的结构特点导致其生产效率不高,加工精度差,工艺成本较 高,外型不美观等问题。具体存在如下缺陷:整体铸造水套机壳由于水道结构导致其成 型后清砂困难,从而影响机壳与冷却液的热交换能力。卷板焊接水套机壳需要进行焊 接,焊后需要进行退火消应力处理,且焊缝处容易出线裂纹、未焊透、夹渣、气孔和 起瘤等问题印象水套的密封性及美观度。在国内水冷电机中,机座水冷腔大多采用光滑水冷空腔,或采用蛇形沟槽水冷腔。对于机座采用光滑水冷腔的电机,由于散热面积小,机座强度低,使得电机输出功率仅提高40%。对于机座采用蛇形沟槽水冷腔的电机,虽然能较好地解决机座强度问题,但其散热面积仍然较小,使得电机运行中产生的热量不能充分的得到传递,限制了电机散热效率的提高,因此限制了电机输出功率的提高。 新能源汽车产业作为我国汽车工业的发展战略，能够有效地解决日益严峻的能源危机与环境污染问题。驱动电机作为燃料电池汽车唯一的动力源，其可靠性直接影响着燃料电池汽车的性能。目前，新能源汽车的发展，因其绿色环保的概念而得到了各国政府的大力支持，各国纷纷出台新能源汽车相关政策。新能源汽车，主要是以电驱动汽车为核心，电机是电驱动汽车的动力来源，也是驱动系统中发热量较高的部件。因此，高效合理的散热设计，是保证电机可靠运行的必要条件。一般的，传统的散热方式是自然风冷，强制和风冷和强制水冷三种方式，风冷主要是对小功率的电机产品，对大功率的电机，目前广泛采用强制水冷，而冷却水套是主要水冷方式。为了防止由于温度过高的原因使得电机永磁体产生退磁现象，甚至影响到电机及其控制器的寿命和整车安全性，驱动电机及其控制系统的温度控制显得尤为重要。因此，对燃料电池汽车驱电机冷却系统进行合理的匹配并制定科学有效的控制策略具有重要工程实际意义 本课题对燃料电池汽车用驱动电机的冷却系统进行优化匹配设计，完成驱动电机冷却系统温度控制子模块的开发，以完善整车控制策略。系统的控制目标是保证在燃料电池汽车使用过程中电机的温度始终处于合理的范围内，避免因电机温升问题而产生的永磁体退磁现象，延长电机使用寿命，提高燃料电池汽车的运行可靠性。同时，尽量减少冷却系统工作过程中的能量损耗，提高能量利用率。 为了保证燃料电池汽车驱动电机能够安全可靠地运行，本文主要工作是根据驱动电机布置形式和整车行驶工况，完成电机产热机理分析和产热散热计算、电机冷却系统主要部件的匹配计算、选型及校核等工作。 三、课题的研究价值（课题的价值及实际指导意义） 当前，能源危机和环境污染已成为全球关注的焦点问题，世界上主要汽车生产国相继出台了一系列的燃料电池汽车汽车发展战略。燃料电池汽车因具有零排放、低噪音等突出特点也成为各大汽车生产商着重发展的车型。驱动电机作为燃料电池汽车唯一的动力源，其性能和使用寿命对整车可靠性及安全性有着极为重要的影响，电机在使用过程中产生的热量如果不能及时散发，会使得电机温度急剧升高，导致电机转子中永磁体因受热而产生不可逆的退磁现象，降低驱动电机的性能，影响永磁同步电机的使用寿命，增加整车使用成本。同时，温度过高还会使得电机绝缘材料发生本质变化，失去绝缘能力。此外，电机控制器中一些电子元件和模块如 IGBT 模块、主控板、电源板等，也会因温度过高而影响使用寿命，有时甚至会使元件烧毁。因此，设计有效的冷却系统对保证驱动电机和控制器正常工作、燃料电池汽车整车运行的安全性和可靠性都具有极为重要的实际意义 本课题对燃料电池汽车用驱动电机的冷却系统进行优化匹配设计，完成驱动电机冷却系统温度控制子模块的开发，以完善整车控制策略。系统的控制目标是保证在燃料电池汽车使用过程中电机的温度始终处于合理的范围内，避免因电机温升问题而产生的永磁体退磁现象，延长电机使用寿命，提高燃料电池汽车的运行可靠性。同时，尽量减少冷却系统工作过程中的能量损耗，提高能量利用率。 本文主要研究目的是分析驱动电机结构特点及产热机理，并结合具体使用工况，对电机的冷却系统进行匹配设计，制定有效的温度控制策略，避免电机永磁体退磁现象的发生，提高永磁同步电机使用寿命和整车的使用可靠性及安全性。 由于燃料电池汽车驱动电机散热环境的特殊性，电机的温度控制对冷却系统有较高的要求。因此，结合电机布置方案和电动车行驶工况，设计有效的冷却系统和控制策略对于驱动电机工作可靠性显得尤为重要。 四、课题的实施方案 1、课题的主要论点和拟采用的研究方法 新能源汽车产业作为我国汽车工业的发展战略，能够有效地解决日益严峻的能源危机与环境污染问题。驱动电机作为燃料电池汽车唯一的动力源，其可靠性直接影响着燃料电池汽车的性能。目前，新能源汽车的发展，因其绿色环保的概念而得到了各国政府的大力支持，各国纷纷出台新能源汽车相关政策。新能源汽车，主要是以电驱动汽车为核心，电机是电驱动汽车的动力来源，也是驱动系统中发热量较高的部件。因此，高效合理的散热设计，是保证电机可靠运行的必要条件。一般的，传统的散热方式是自然风冷，强制和风冷和强制水冷三种方式，风冷主要是对小功率的电机产品，对大功率的电机，目前广泛采用强制水冷，而冷却水套是主要水冷方式。为了防止由于温度过高的原因使得电机永磁体产生退磁现象，甚至影响到电机及其控制器的寿命和整车安全性，驱动电机及其控制系统的温度控制显得尤为重要。因此，对燃料电池汽车驱电机冷却系统进行合理的匹配并制定科学有效的控制策略具有重要工程实际意义 2、课题的研究重点、关键及解决的思路 1．分析驱动电机的结构、工作原理及产热散热机理；对额定工况和峰值工况下的电机及其控制器的各部分损耗进行分析；利用公式法计算出两种工况下的电机及其控制器各部分能量损耗，并得到驱动电机系统在两种工况下产热功率，为后续冷却系统的匹配提供依据。 2.确定冷却系统布置方案及驱动电机冷却水道形式；对冷却系统主要部件散热器、散热风扇、循环水泵进行匹配计算、选型、校核。 3、课题的预期成果 1、分析了驱动电机及其控制器的产热机理，分析其主要散热途径及影响因素；分别计算了电机、电机控制器在额定工况和峰值工况下的产热功率。 2、分析了现有汽车中电机及其控制器的冷却系统的布置形式及其特点并确定了电机和控制器采用串联的冷却布置方案；对电机本体的水道形式进行选型并确定其具体设计参数；完成了冷却系统中散热器、散热风扇、循环水泵的计算与选型；完成了对循环水泵和散热风扇等部件的校核计算。 4、开展课题研究拟搜集的资料、主要参考文献（不少于15篇）、实验设备的支撑及解决方法 五、课题的进程安排 序 号 论文各阶段内容 日 期 1 确定论文主题方向，进行论文题目的筛选。 第1周 2 以论文题目为核心，对相关资料进行收集和翻阅。 第2周 3 对已搜集的资料加以整理，论证分析论文的可行性、实际性，将论文题目和大致范围确定下来，进行开题报告。 第3周 4 整合已有资料、构筑论文的大纲。 第4周 5 根据查找的数据和相关资料，进行深入详实的论文编写工作，对论文编写过程中所发现的问题，研究其解决方案，推敲整合，并进行修改完善，准备论文中期检查。 第5-7周 6 完成论文的初稿部分，向指导老师寻求意见，优化论文的结构，润色语句，修改不当之处，补充不足之处。 第8-10周 7 论文资料整合，最终定稿，为最终的答辩做好各方面准备，熟悉论文内容，增强自己对论文内容的把握，进行一定的思维发散，设计论文答辩。 第11周 8 论文答辩。 第12周 六、审核意见 1、指导教师审核意见 指导教师签字： 年 月 日 2、专业教研室主任审批意见 教研室主任签字： 年 月 日