eVTOL 电机驱动器的散热优化设计

微特电机 ›› 2026, Vol. 54 ›› Issue (1): 34-40.

eVTOL 电机驱动器的散热优化设计

胡文婧,郝振洋,景新元

南京航空航天大学自动化学院,南京 211106

出版日期:2026-01-28 发布日期:2026-01-28
作者简介:胡文婧( 2001—) 女,硕士,研究方向为电机控制。郝振洋( 1981—) ,男,博士,教授,研究方向为高速电机、航空电源及电力作动系统。景新元( 2000—) ,男,硕士,研究方向为电机控制。

Heat Dissipation Optimization Design for eVTOL Motor Driver

HU Wenjing,HAO Zhenyang,JING Xinyuan

College of Automation Engineering,Nanjing University of Aeronautics & Astronautics,Nanjing 211106,China

Online:2026-01-28 Published:2026-01-28

摘要/Abstract

摘要： 针对高功率密度电动垂直起降飞行器( electric vertical take-off and landing,eVTOL) 驱动系统在复杂运行工况下的散热问题,本文提出了一种基于粒子群算法的散热器优化设计方法,构建了热阻和质量的多目标优化模型,从而确定了散热器的最佳结构参数。通过 ANSYS Fluent 有限元热仿真和功率为 120 kW 的试验平台模拟电动垂直起降飞行器实际工况,仿真与试验结果表明,在不同工况下,驱动器内 SiC 模块的实测温度均在 150 ℃ 以下,且功率密度达到 20 kW / kg,验证了所提出的散热优化方法的可行性和有效性。

关键词: eVTOL, 高功率密度, 粒子群算法, 散热优化

Abstract: A heat sink optimization design method based on particle swarm optimization is proposed in this paper,to address the heat dissipation challenges in high-power-density electric vertical take-off and landing ( eVTOL) aircraft drive system under complex operating conditions. Multi-objective model is built to optimize thermal resistance and mass, and optimal heat sink parameters are derived. Actual eVTOL operating conditions are simulated through ANSYS Fluent and 120 kW experimental platform. Both simulation and experimental results demonstrate that the temperature of SiC modules remain below 150 ℃ under different conditions and the power density can reach 20 kW / kg, which validated the feasibility and effectiveness of the proposed heat dissipation optimization solution.

Key words: electric vertical take-off and landing, high power density, particle swarm optimization, heat dissipation optimization

中图分类号:

胡文婧, 郝振洋, 景新元. eVTOL 电机驱动器的散热优化设计[J]. 微特电机, 2026, 54(1): 34-40.

HU Wenjing, HAO Zhenyang, JING Xinyuan. Heat Dissipation Optimization Design for eVTOL Motor Driver[J]. Small & Special Electrical Machines, 2026, 54(1): 34-40.

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