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新能源汽车技术——驱动电动机冷却系统

2018-09-16 00:38 来源: 焉知汽车科技新媒体

电动机作为电动汽车驱动可实现极低排放或零排放。电动汽车在驱动与回收能量的工作过程中,电动机定子铁芯、定子绕组在运动过程中都会产生损耗,这些损耗以热量的形式向外发散,需要有效的冷却介质及冷却方式来带走热量,保证电动机在一个稳定的冷热循环平衡的通风系统中安全可靠运行。电动机冷却系统设计的好坏将直接影响电动机的安全运行和使用寿命。下图所示为比亚迪E6车型驱动电动机冷却系统原理图。

新能源汽车技术——驱动电动机冷却系统

电动汽车驱动电动机与控制器的冷却系统主要依靠冷却水泵带动冷却液在冷却管道中循环流动,通过在散热器的热交换等物理过程,冷却液带走电动机与控制器产生的热量。为使散热器热量散发更充分,通常还在散热器后方设置风扇。

一、电动机冷却系统分类

电动机在工作时,总是有一部分损耗转变成热量,它必须通过电动机外壳和周围介质不断将热量散发出去,这个散发热量的过程,我们就称为冷却。电动机主要冷却方式有自然冷却、风冷和水冷,各类型冷却系统组成和特点及应用如下图所示。

新能源汽车技术——驱动电动机冷却系统

二、常见车系电动机冷却系统

1. 荣威E50

(1)概述

荣威E50电动冷却系统分为2个独立的系统,分别是逆变器(PEB)/驱动电动机冷却系统、高压电池包冷却系统(ESS)。高压电池包冷却系统(ESS)已在模块三的相关章节中讲述过,这里不再赘述。

荣威E50逆变器(PEB)/驱动电动机冷却系统主要有散热器、冷却风扇、膨胀水箱、冷却液泵、冷却液软管和冷却液温度传感器组成,如下图4所示。

新能源汽车技术——驱动电动机冷却系统

冷却系统部件组成和功能如下图所示。

新能源汽车技术——驱动电动机冷却系统

(2)冷却液液流的控制

荣威E50冷却系统冷却液在管路中的循环路径如下图所示。

新能源汽车技术——驱动电动机冷却系统

如上图所示,驱动电动机冷却原理如下:

利用传导原理,将热量从PEB/驱动电动机组件传递到冷却液中,带有热量的冷却液流过散热器内的蒸发管路,通过冷却风扇吹动气流,将热量传递到大气中。当系统处于较低温度时,冷却液泵不工作。当温度上升后,冷却液泵工作,冷却液经过软管流入散热器内,散热器将热量散发到空气中,使PEB/驱动电动机组件保持在最佳的工作温度。

冷却液从右侧上部水室到左侧底部水室流经散热器,由经过芯体的空气进行冷却。冷却系统的温度是由ECT传感器来测量的。该传感器向PEB发送信号,根据需要控制冷却风扇的操作。冷却液温度信号由PEB经过CAN总线到显示冷却液温度到组合仪表。该组合仪表上会实时显示冷却液的温度,如果冷却液温度变得过高,则组合仪表上的警示灯和消息将提醒驾驶员。

(3)冷却风扇的控制

荣威E50冷却风扇的控制原理如下图所示。

新能源汽车技术——驱动电动机冷却系统

PWM冷却风扇受整车控制单元VCU控制,冷却风扇工作时,整车控制单元VCU控制PWM模块使冷却风扇在20%到90%的占空比范围内的8个挡位的速度工作,以满足不同的冷却负荷要求。

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