嵌入式交错双通道水冷结构

传热效率与均匀性双提升

针对无铁芯双层线圈永磁同步直线电机，该结构在有限空间内同时提升传热效率与温度分布均匀性，优于传统单通道设计。

Xu, Rui · 赵吉文 · Jinzhu, Wang · 于子翔 · 盘真保 · 王丽君 · Shaowei, Wang · Xi, Hu · Mengyuan, Jiang

IEEE Transactions on Transportation Electrification 2024

技术优势

传热效率更高

与传统单通道相比，嵌入式交错双通道结构增加了冷却液与初级结构的接触面积，并优化了流程，从而提高了单位压降下的散热能力。

温度分布更均匀

交错布置的双通道使冷却液更均匀地流经各个热源区域，减少了局部热点，降低了绕组和永磁体之间的温差。

优化方法可靠

采用热-流耦合响应面模型与灰狼算法联合优化，并通过样机实验和有限元分析验证，确保优化结果的有效性和准确性。

应用场景

• 直线电机热管理：用于提升直线电机在连续运行和过载工况下的散热能力，防止局部过热导致的性能衰减。
• 电机水冷系统：提供一种紧凑高效的水冷结构，可直接嵌入电机初级，替代传统单通道设计。
• 电驱动系统集成：提升电驱动系统在高功率密度下的热可靠性，保障集成系统的长期稳定运行。
• 高功率密度电机：解决高功率密度电机在有限空间内的散热瓶颈，支持更高的持续输出能力。