Tato práce se zabývá návrhem krytu pro standardní zdroj napětí, kterým je frekvenční měnič
velice často používaný pro vysoce aktuální aplikace široce používaný v elektrických vozidlech
/ hybridních elektrických vozidlech. Vyvinutá konstrukce spočívá v plochém tvaru shora i
zdola, což lze významně využít pro oboustranný design chlazení pro vysoký odvod tepla.
Hlavním cílem této práce je odstranit teplo z různých míst nebo zón v bloku frekvenčního
měniče s kombinovaným chlazením nebo jen s vodním chlazením s hliníkovým blokem ve
spodní části. Dalším alternativním řešením může být v závislosti na vyvíjeném teplu, že k
pouzdru může být přišroubována deska se vzduchem chlazenými žebry.
Proces návrhu zahrnuje multidisciplinární modelování elektrické části, tepelné a kapalinové
mechaniky. Testovací výpočty jsou prováděny za podmínek různých přechodných zatížení. K
efektivnímu splnění vysoce náročných požadavků na chlazení frekvenčního měniče
elektrického vozidla jsou pro různé rozsahy zatížení a pracovní cyklus s odpovídající generací
tepla v různých podmínkách zapotřebí různé intenzity chlazení. Pracovní cyklus závisí na
jízdních cyklech vozidel, například během zrychlení za několika podmínek. Blok hliníkové
chladicí desky je navržen s ohledem na průtok, typ použité kapaliny a usazení uvnitř
chladiče.
Anotace v angličtině
This thesis offers with the design of enclosure for a standard voltage source.
Inverter for high current applications widely used in electric vehicles/ hybrid electric vehicles.
The developed construction will provide flat shape from both top and bottom.
This can be used significantly for double side cooling design for high heat dissipation. Main
goal of this thesis to remove heat from the different locations or zones in the Inverter casing
block with combined cooling or just with water cooling with aluminum block at the bottom.
Another alternative solution can be depending of the heat developed the air fins plate can be
bolted onto the casing.
Proper electrical, thermal and fluid mechanics modeling as well as computational testing of
the module pack under transient load conditions tender using a multidisciplinary approach of
the design process. Different rates of cooling is needed for different range of loads and duty
cycle with corresponding head generation in other terms to effectively meet the highly
demanding cooling requirements of an electric vehicle inverter. The duty cycle depends on
the driving cycles of passenger vehicles and during acceleration tests in several ambient
environments. The aluminum cooling plate block is designed as a reference to the solutions
available in standard flow, type of fluid used and deposit inside the heat sink
Klíčová slova
frekvenční měnič, elektromobil, chladič, kombinované chlazení, návrh kryti
Klíčová slova v angličtině
Inverter Cooling, Electric Vehicles, Heat sinks, Combined Cooling, Inverter Casing and
Packaging.
Rozsah průvodní práce
73 pages
Jazyk
AN
Anotace
Tato práce se zabývá návrhem krytu pro standardní zdroj napětí, kterým je frekvenční měnič
velice často používaný pro vysoce aktuální aplikace široce používaný v elektrických vozidlech
/ hybridních elektrických vozidlech. Vyvinutá konstrukce spočívá v plochém tvaru shora i
zdola, což lze významně využít pro oboustranný design chlazení pro vysoký odvod tepla.
Hlavním cílem této práce je odstranit teplo z různých míst nebo zón v bloku frekvenčního
měniče s kombinovaným chlazením nebo jen s vodním chlazením s hliníkovým blokem ve
spodní části. Dalším alternativním řešením může být v závislosti na vyvíjeném teplu, že k
pouzdru může být přišroubována deska se vzduchem chlazenými žebry.
Proces návrhu zahrnuje multidisciplinární modelování elektrické části, tepelné a kapalinové
mechaniky. Testovací výpočty jsou prováděny za podmínek různých přechodných zatížení. K
efektivnímu splnění vysoce náročných požadavků na chlazení frekvenčního měniče
elektrického vozidla jsou pro různé rozsahy zatížení a pracovní cyklus s odpovídající generací
tepla v různých podmínkách zapotřebí různé intenzity chlazení. Pracovní cyklus závisí na
jízdních cyklech vozidel, například během zrychlení za několika podmínek. Blok hliníkové
chladicí desky je navržen s ohledem na průtok, typ použité kapaliny a usazení uvnitř
chladiče.
Anotace v angličtině
This thesis offers with the design of enclosure for a standard voltage source.
Inverter for high current applications widely used in electric vehicles/ hybrid electric vehicles.
The developed construction will provide flat shape from both top and bottom.
This can be used significantly for double side cooling design for high heat dissipation. Main
goal of this thesis to remove heat from the different locations or zones in the Inverter casing
block with combined cooling or just with water cooling with aluminum block at the bottom.
Another alternative solution can be depending of the heat developed the air fins plate can be
bolted onto the casing.
Proper electrical, thermal and fluid mechanics modeling as well as computational testing of
the module pack under transient load conditions tender using a multidisciplinary approach of
the design process. Different rates of cooling is needed for different range of loads and duty
cycle with corresponding head generation in other terms to effectively meet the highly
demanding cooling requirements of an electric vehicle inverter. The duty cycle depends on
the driving cycles of passenger vehicles and during acceleration tests in several ambient
environments. The aluminum cooling plate block is designed as a reference to the solutions
available in standard flow, type of fluid used and deposit inside the heat sink
Klíčová slova
frekvenční měnič, elektromobil, chladič, kombinované chlazení, návrh kryti
Klíčová slova v angličtině
Inverter Cooling, Electric Vehicles, Heat sinks, Combined Cooling, Inverter Casing and
Packaging.
Zásady pro vypracování
1. Inverter modelling and Assembly of components on PCB for required Application.
2. Optimization for compact and Modular size of inverter.
3. Mechanical design of inverter and packaging and thermal management.
4. Manufacturing of the inverter and its cost analysis.
Zásady pro vypracování
1. Inverter modelling and Assembly of components on PCB for required Application.
2. Optimization for compact and Modular size of inverter.
3. Mechanical design of inverter and packaging and thermal management.
4. Manufacturing of the inverter and its cost analysis.
Seznam doporučené literatury
[1] BEQUETTE, B. Process control: modeling, design, and simulation. Upper Saddle River, N.J.: Prentice Hall PTR, 2003. ISBN 0133536408.
[2] Arduino Learning: Getting Started with Arduino. In: Arduino [online]. 2014 [cit. 2015-01-09]. available from: http://arduino.cc/en/Guide/HomePage.
[3] Palani, R.K., Harjani, R. Inverter-Based Circuit Design Techniques for Low Supply Voltages, Springer, ISBN 978-3-319-46628-6.
Seznam doporučené literatury
[1] BEQUETTE, B. Process control: modeling, design, and simulation. Upper Saddle River, N.J.: Prentice Hall PTR, 2003. ISBN 0133536408.
[2] Arduino Learning: Getting Started with Arduino. In: Arduino [online]. 2014 [cit. 2015-01-09]. available from: http://arduino.cc/en/Guide/HomePage.
[3] Palani, R.K., Harjani, R. Inverter-Based Circuit Design Techniques for Low Supply Voltages, Springer, ISBN 978-3-319-46628-6.
Přílohy volně vložené
8 Sheetmetal drawings
Přílohy vázané v práci
ilustrace
Převzato z knihovny
Ano
Plný text práce
Přílohy
Posudek(y) oponenta
Hodnocení vedoucího
Záznam průběhu obhajoby
Průběh obhajoby je zveřejněn pouze přihlášenému uživateli.