純電動客車驅(qū)動控制器散熱裝置的設計與研究

丁杰

摘 要：純電動客車驅(qū)動控制系統(tǒng)是整車運行的核心部分，而控制器的散熱系統(tǒng)的好壞直接覺得著驅(qū)動控制系統(tǒng)工作可靠性。本文根據(jù)現(xiàn)有純電動客車驅(qū)動控制系統(tǒng)的散熱器裝置的不足，設計開發(fā)了一種適用于各類純電動客車使用的驅(qū)動控制器散熱裝置，現(xiàn)就具體內(nèi)容做如下詳細介紹。

關鍵詞：純電動客車;驅(qū)動控制系統(tǒng);散熱器裝置

一、前沿

純電動客車驅(qū)動控制器要求有良好的制動、驅(qū)動轉矩響應特性，低速時要求轉矩足夠大、啟動快，并保證運行平穩(wěn)等重要要求;但是在車輛長久運行的過程中，驅(qū)動控制器會產(chǎn)生升溫，特別是在炎熱的夏季，溫度較高，加上車輛自身運行發(fā)熱，會產(chǎn)生高溫，導致驅(qū)動控制器電路熔斷，或造成短路的危險，從而使車輛自身運行安全失去保障。

二、現(xiàn)狀分析

目前，各客車生產(chǎn)企業(yè)均已經(jīng)開始針對純電動客車驅(qū)動控制系統(tǒng)發(fā)生的問題進行分了分析，分析得出：造成純電動客車驅(qū)動系統(tǒng)故障的主要原因是散熱器散熱效率不滿足系統(tǒng)要求，導致其損壞?，F(xiàn)階段，客車廠主要是針對驅(qū)動控制器本體散熱方面的設計進行優(yōu)化，一般是對驅(qū)動控制器本體增加設計散熱風扇一體結構，該設計起到了有助于散熱的效果，但是一體結構的設計不能靈活應用于大、中、小型電動客車的規(guī)格要求層面，對于定制規(guī)格的生產(chǎn)就會增加更多成本。

三、設計方案

我司項目組針對此問題進行了創(chuàng)新設計。設計了一種可以適用于大、中、小規(guī)格的各類驅(qū)動控制器的散熱裝置。如圖1所示。本設計裝置通過將驅(qū)動控制器通過內(nèi)六角螺絲釘貫穿螺紋固定孔與驅(qū)動控制器凹槽固定，完成復合式純電動客車驅(qū)動控制器散熱裝置的組裝，殼體與固定基座均固定在純電動客車驅(qū)動控制器固定處，將常規(guī)的純電動客車驅(qū)動控制器進行了結構改進，成為經(jīng)過改進的組合體驅(qū)動控制器散熱裝置，驅(qū)動控制器凹槽的深度可以滿足不同規(guī)格驅(qū)動控制器的卡扣要求，并配合內(nèi)六角螺絲釘進行固定，形成穩(wěn)固的復合式驅(qū)動控制器散熱裝置的組合體。另外，通過殼體頂部設置的第一散熱通道、第二散熱通道和第三散熱通道，以及殼體的下部采用腳柱結構，每兩只腳柱之間均開鑿有方孔，構成一個完整的上下通風通道，在上下通風通道之間安裝有驅(qū)動控制器，驅(qū)動控制器通過內(nèi)六角螺絲釘貫穿螺紋固定孔與驅(qū)動控制器凹槽固定，同時，在殼體一側設有第一微型風機、第二微型風機和第三微型風機，配合殼體的下端設置的若干矩形散熱管，該散熱管為內(nèi)腔中空結構，散熱管的管道上貫穿有若干通孔，并且散熱管分為上、中、下三層結構，由散熱管的上層管道末端引出至殼體的一側，管道末端連接至第一微型風機;由散熱管的中層管道末端引出至殼體的一側，管道末端連接至第二微型風機;由散熱管的下層管道末端引出至殼體的一側，管道末端連接至第三微型風機，從而構成了由第一微型風機、第二微型風機和第三微型風機主動送風至殼體的下端的條件，一部分流動氣流從殼體的下部設計的腳柱結構之間的方孔散出，另一部分流動氣流輔助性對安裝于驅(qū)動控制器凹槽中的驅(qū)動控制器進行吹風，加快熱氣流的散發(fā)，有助于驅(qū)動控制器的實時降熱，并由第一散熱通道、第二散熱通道、第三散熱通道和方孔散出。

四、裝置效果簡介

本裝置將驅(qū)動控制器通過內(nèi)六角螺絲釘貫穿螺紋固定孔與驅(qū)動控制器凹槽固定，完成復合式純電動客車驅(qū)動控制器散熱裝置的組裝，殼體與固定基座均固定在純電動客車驅(qū)動控制器固定處，將常規(guī)的純電動客車驅(qū)動控制器進行了結構改進，成為經(jīng)過改進的組合體驅(qū)動控制器散熱裝置，既能保證驅(qū)動控制器自身的工作要求，又能進行輔助性散熱處理，客車在高速和長時間運行中，也能保證驅(qū)動控制器的散熱效果，在季節(jié)性的高溫狀況下也能進行自身的散熱效果，使純電動客車驅(qū)動控制器使用壽命大幅度提升，同時避免零部件損壞而導致的客車制動失效引發(fā)安全事故的發(fā)生，同時，驅(qū)動控制器凹槽的深度可以滿足不同規(guī)格驅(qū)動控制器的卡扣要求，并配合內(nèi)六角螺絲釘進行固定，形成穩(wěn)固的復合式驅(qū)動控制器散熱裝置的組合體。另外，本裝置通過殼體頂部設置的散熱通道以及殼體的下部采用腳柱結構，構成一個完整的上下通風通道，驅(qū)動控制器通過內(nèi)六角螺絲釘貫穿螺紋固定孔與驅(qū)動控制器凹槽固定，同時，在殼體一側設有微型風機，配合若干矩形散熱管散熱。另一部分流動氣流輔助性對安裝于驅(qū)動控制器凹槽中的驅(qū)動控制器進行吹風，加快熱氣流的散發(fā)，有助于驅(qū)動控制器的實時降熱。

五、結束語

純電動客車是未來客車發(fā)展的主流，如何保障純電動客車的整車運行是當前客車廠家研究客車的首要任務，而純電動客車的整車運行的關鍵便是驅(qū)動系統(tǒng)及其驅(qū)動控制系統(tǒng)。因此，如何確保驅(qū)動系統(tǒng)控制器散熱裝置的可靠性是本文研究提高控制系統(tǒng)可靠性的關鍵。

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