純電動(dòng)客車驅(qū)動(dòng)控制器散熱裝置的設(shè)計(jì)與研究

丁杰

摘 要：純電動(dòng)客車驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)是整車運(yùn)行的核心部分，而控制器的散熱系統(tǒng)的好壞直接覺(jué)得著驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)工作可靠性。本文根據(jù)現(xiàn)有純電動(dòng)客車驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)的散熱器裝置的不足，設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)了一種適用于各類純電動(dòng)客車使用的驅(qū)動(dòng)控制器散熱裝置，現(xiàn)就具體內(nèi)容做如下詳細(xì)介紹。

關(guān)鍵詞：純電動(dòng)客車;驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng);散熱器裝置

一、前沿

純電動(dòng)客車驅(qū)動(dòng)控制器要求有良好的制動(dòng)、驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩響應(yīng)特性，低速時(shí)要求轉(zhuǎn)矩足夠大、啟動(dòng)快，并保證運(yùn)行平穩(wěn)等重要要求;但是在車輛長(zhǎng)久運(yùn)行的過(guò)程中，驅(qū)動(dòng)控制器會(huì)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(yùn)行發(fā)熱，會(huì)產(chǎn)生高溫，導(dǎo)致驅(qū)動(dòng)控制器電路熔斷，或造成短路的危險(xiǎn)，從而使車輛自身運(yùn)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(kāi)始針對(duì)純電動(dòng)客車驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)發(fā)生的問(wèn)題進(jìn)行分了分析，分析得出：造成純電動(dòng)客車驅(qū)動(dòng)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(dǎo)致其損壞。現(xiàn)階段，客車廠主要是針對(duì)驅(qū)動(dòng)控制器本體散熱方面的設(shè)計(jì)進(jìn)行優(yōu)化，一般是對(duì)驅(qū)動(dòng)控制器本體增加設(shè)計(jì)散熱風(fēng)扇一體結(jié)構(gòu)，該設(shè)計(jì)起到了有助于散熱的效果，但是一體結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)不能靈活應(yīng)用于大、中、小型電動(dòng)客車的規(guī)格要求層面，對(duì)于定制規(guī)格的生產(chǎn)就會(huì)增加更多成本。

三、設(shè)計(jì)方案

我司項(xiàng)目組針對(duì)此問(wèn)題進(jìn)行了創(chuàng)新設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)了一種可以適用于大、中、小規(guī)格的各類驅(qū)動(dòng)控制器的散熱裝置。如圖1所示。本設(shè)計(jì)裝置通過(guò)將驅(qū)動(dòng)控制器通過(guò)內(nèi)六角螺絲釘貫穿螺紋固定孔與驅(qū)動(dòng)控制器凹槽固定，完成復(fù)合式純電動(dòng)客車驅(qū)動(dòng)控制器散熱裝置的組裝，殼體與固定基座均固定在純電動(dòng)客車驅(qū)動(dòng)控制器固定處，將常規(guī)的純電動(dòng)客車驅(qū)動(dòng)控制器進(jìn)行了結(jié)構(gòu)改進(jìn)，成為經(jīng)過(guò)改進(jìn)的組合體驅(qū)動(dòng)控制器散熱裝置，驅(qū)動(dòng)控制器凹槽的深度可以滿足不同規(guī)格驅(qū)動(dòng)控制器的卡扣要求，并配合內(nèi)六角螺絲釘進(jìn)行固定，形成穩(wěn)固的復(fù)合式驅(qū)動(dòng)控制器散熱裝置的組合體。另外，通過(guò)殼體頂部設(shè)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(jié)構(gòu)，每?jī)芍荒_柱之間均開(kāi)鑿有方孔，構(gòu)成一個(gè)完整的上下通風(fēng)通道，在上下通風(fēng)通道之間安裝有驅(qū)動(dòng)控制器，驅(qū)動(dòng)控制器通過(guò)內(nèi)六角螺絲釘貫穿螺紋固定孔與驅(qū)動(dòng)控制器凹槽固定，同時(shí)，在殼體一側(cè)設(shè)有第一微型風(fēng)機(jī)、第二微型風(fēng)機(jī)和第三微型風(fēng)機(jī)，配合殼體的下端設(shè)置的若干矩形散熱管，該散熱管為內(nèi)腔中空結(jié)構(gòu)，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(jié)構(gòu)，由散熱管的上層管道末端引出至殼體的一側(cè)，管道末端連接至第一微型風(fēng)機(jī);由散熱管的中層管道末端引出至殼體的一側(cè)，管道末端連接至第二微型風(fēng)機(jī);由散熱管的下層管道末端引出至殼體的一側(cè)，管道末端連接至第三微型風(fēng)機(jī)，從而構(gòu)成了由第一微型風(fēng)機(jī)、第二微型風(fēng)機(jī)和第三微型風(fēng)機(jī)主動(dòng)送風(fēng)至殼體的下端的條件，一部分流動(dòng)氣流從殼體的下部設(shè)計(jì)的腳柱結(jié)構(gòu)之間的方孔散出，另一部分流動(dòng)氣流輔助性對(duì)安裝于驅(qū)動(dòng)控制器凹槽中的驅(qū)動(dòng)控制器進(jìn)行吹風(fēng)，加快熱氣流的散發(fā)，有助于驅(qū)動(dòng)控制器的實(shí)時(shí)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(jiǎn)介

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

五、結(jié)束語(yǔ)

純電動(dòng)客車是未來(lái)客車發(fā)展的主流，如何保障純電動(dòng)客車的整車運(yùn)行是當(dāng)前客車廠家研究客車的首要任務(wù)，而純電動(dòng)客車的整車運(yùn)行的關(guān)鍵便是驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)及其驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)。因此，如何確保驅(qū)動(dòng)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(guān)鍵。

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