燃料电池汽车动力控制模块水冷冷板的性能仿真及评估及指南.pdfVIP

学兔兔 第49卷第18期 机 械 工 程 学 报 V_01．49 NO．18 20 l 3年 9月 JOURNAL OF MECHANICAL ENGINEERING Sep． 2 0 l 3 DoI：1O．3901／JME．2013．18．150 燃料电池汽车动力控制模块水冷冷板的性能仿真 及评估冰 王 婷 谷 波 赵鹏程2张 萍 f1．上海交通大学制冷及低温研究所 上海 200240； 2．上海汽车集团新能源和技术管理部 上海 201805) 摘要：针对燃料电池汽车(Fuel cell vehicle，FCV)动力控制模块(Power control unit，PCU)的液冷冷板，提出15种改进结构方案。 这些方案在冷板的3个高热流密度区域 、曰、C中，布置不同直径、高度以及肋柱间距的圆形或椭圆形扰流阵列，以期在 尽量小的流动损失下，增强换热性能，降低冷板温度。为研究不同强化结构对3个散热区及冷板整体流动和换热性能的影响， 本文对无肋柱，光滑通道的方案0以及 15种改进方案进行数值模拟。在此基础上，以方案0为参考对象，运用换热强度 和压降涨幅 分别表示改进方案的换热强化、压降升高程度。引入性能评估系数 PEF，用以评比各个方案的流动、换热综 合性能。评价结果表明，在相同的热负荷，入口流速和入口温度下，在散热区 ，方案 15具有最佳的传热流动综合性能； 在散热区 和C，方案12表现了最好的综合冷却效果。考虑到冷板整体的壁面温度、传热效果及流动损失，PCU冷却的最 佳选择为方案l2。 关键词：动力控制模块 冷板 强化换热 液冷 中图分类号：TB65 Performance Analysis and Evaluation for the Liquid Cooling Plate 0fPCU in FCV WANG Ting GU Bo ZHAO Pengcheng2 ZHANG Ping (1．Institute of Refrigeration and Cryogenics，Shanghai Jiao Tong University,Shanghai 200240； 2．Department ofNew Energy Vehicle and Technique，SAIC Motor Corporation，Shanghai 201 805) Abstract：In pursuit of thermal control of the power control unit(PCU)for fuel cell vehicle(FCV)，pin fin arrays are arranged at three hi gh heat flux zones of the channel in the liquid-cooled cooling plate．In order to check the impact of fin configurations(such as diameter,height，fin pitch and shape)on the pressure dr叩 and heat trans~r capabilities，fifteen structure schemes are proposed and numerically investigated based on the sanle setup and boundary conditions．Details of flow and temperature distributions fo