1. 目的及意义

1.1目的

建立电动机控制器液冷散热模型，根据传热学理论，利用通用仿真软件，优化液冷散热器及控制器空间布局，控制功率器件工作温度，以提高电动机控制器的性能、寿命和可靠性。

1.2意义

随着汽车保有量的不断增长，世界范围内对石油的需求也与日俱增。汽车燃油消耗和石油化工每年消耗大量的石油，使石油这一不可再生能源在以很高的加速度锐减。能源短缺已成为现今各国都需面对的严峻问题，随之而来，由于传统内燃机等造成的环境污染、气候异常亦是给人类带来巨大的压力。

而现今，清洁、高效和节能的电动汽车越来越成为国内外研究的热点。其中，则对电动机控制器的设计提出了更高的要求，电动机控制器是将蓄电池等能量储存系统的电能转化为驱动电动机的电能，并输出给电动机的部件。由于驱动电流大，因此控制器产生热量是在所难免^[1]。

电动机控制器的主要生热器件是输出级的功率绝缘栅型双极场效应管MOSFET器件。由于功率MOSFET具有驱动电流小、开关速度快等优点，已经被广泛地应用在电动车的控制器里。这些功率模块的损耗主要包括晶体管工作时的导通损耗、关断损耗、通态损耗、截止损耗和驱动损耗，这些功率损耗都会转化成热能，使控制器大量发热。其中，截止损耗和驱动损耗数量很小，可以忽略不计，而最重要的是通态损耗和关断损耗，这两项损耗是电动机控制器热量的主要来源^[2]。而电动机控制器的散热性能则直接影响电动机的输出性能及电驱动系统运行的可靠性，因此为了保证电动机控制器的工作性能稳定，需要设计更好的散热系统。

电动机控制器的冷却方式主要有风冷和水冷两种方式。风冷散热成本较低，但散热能力相对有限，这时就需要更强散热能力的液冷散热系统，本文通过Fluent软件仿真模拟以及实验研究，就新能源汽车电动机控制器性能、可靠性和寿命的提高具有现实意义。

1.3国内外的研究现状分析

目前，针对新能源汽车电动机控制器的散热问题，国内外都有许多研究，对IGBT模块的散热模型有许多的比较与优化，部分研究运用Fluent软件作了相应仿真，得出许多有促进意义的结果。