電機作為純電動新能源汽車的驅動,可實現(xiàn)極低排放或零排放。純電動汽車在驅動與回收能量的工作過程中,電機的定子鐵芯、定子繞組在運動過程中都會產生損耗,這些損耗以熱量的形式向外發(fā)散,因此就需要有效的冷卻介質及冷卻方式來帶走熱量,保證電機在一個穩(wěn)定的冷熱循環(huán)平衡的通風系統(tǒng)中安全可靠的運行。而電機冷卻系統(tǒng)設計的好壞,將直接影響電機的安全運行和使用壽命。
采用了風冷這種散熱方式的電機,自帶同軸風扇來形成內風路循環(huán)或外風路循環(huán),通過風扇產生足夠的風量,以帶走電動機所產生的熱量。其介質為電機周圍的空氣,空氣直接送入電機內,吸收熱量后向周圍環(huán)境排除。風冷的特點是結構相對簡單,電機冷卻成本較低,但是散熱效果和效率都不太好,工作可靠性差,并且對天氣和環(huán)境的要求也比較高。
采用了水冷這種散熱方式的電機,會將冷卻液通過管道和通路引入定子或轉子空心導體內部,通過循環(huán)的冷卻液不斷的流動,帶走電機轉子和定子產生的熱量,達到對電機冷卻的目的。雖然水冷的成本比風冷略高,但它的冷卻效果卻比風冷更加顯著,而且散熱均勻、效率高,工作可靠性強,噪音也更小。只要保證了整個裝置能擁有良好的機械密封性,就可以在各種環(huán)境下使用。
新能源汽車水冷散熱和風冷散熱對比:
散熱方式 | 優(yōu)點 | 缺點 |
水冷 | 1.散熱均勻,散熱效率高,散熱效果好;? 2.工作可靠性強;? 3.耐候性好,受環(huán)境影響??;? 4.噪音相對較小; |
1.散熱系統(tǒng)結構較復雜,安全等級要求高;? 2.成本高;? 3.售后維護難度較大; |
風冷 | 1.散熱系統(tǒng)結構簡單,零部件少,整體質量輕;? 2.成本低;? 3.售后維護難度較小; |
1.散熱不均勻,散熱效率低,散熱效果不好;? 2.工作可靠性差; |
注:行業(yè)內電機主流散熱方式是水冷。 |
新能源汽車水冷散熱原理:
動力電池和驅動電機系統(tǒng)在設計時預留了水路管道。驅動電機工作時產生熱量,冷卻液經水套流動帶走熱量進入水箱散熱器。散熱器與電子風扇集成,電子風扇加速水箱散熱,使冷卻液降溫,達到驅動電機要求的正常工作溫度。經過散熱的冷卻液再次流經驅動電機,循環(huán)往復。
新能源汽車水冷散熱系統(tǒng)組成部分:
1、水箱散熱器,主要作用是冷卻進入芯片的冷卻液。從材質上,分為銅水箱和鋁水箱。從內部結構上,分為板翅式、管帶式、管片式。
2、電子風扇。不同發(fā)動機冷卻系統(tǒng),新能源汽車冷卻風扇都是采用電子風扇散熱。不同的冷卻系統(tǒng)電子風扇不同。驛力科技ATS電機冷卻系統(tǒng)根據(jù)驅動電機的功率可以匹配一個風扇版本、兩個風扇版本。一般情況下,兩個電子風扇散熱量足以滿足市場上常見的所有純電動汽車?;旌蟿恿ζ囉捎谶€有發(fā)動機、渦輪增壓器裝置,所需電子風扇比較多,一般也不超過6個。
3、電控系統(tǒng)。電控系統(tǒng)主要包括風扇控制器、線束、傳感器、顯示器等。驛力科技ATS是包含電控系統(tǒng),但從市場整體看,并不是所有新能源汽車散熱系統(tǒng)都有電控系統(tǒng)。借助電控系統(tǒng),驛力科技ATS可以智能控制新能源汽車散熱,不在像傳統(tǒng)發(fā)動機冷卻系統(tǒng)那樣“呆板”。
4、電動水泵。水泵是不可缺少的一個組件,主要作用就是提供冷卻液循環(huán)的動力。冷卻液在驅動電機及電控和水箱散熱器之間的循環(huán)就需要電動水泵。驛力科技ATS是自帶電動水泵組件的,只是有的客戶會單獨選擇水泵品牌。從系統(tǒng)整體穩(wěn)定性而言,我們是不建議這樣做的。
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