電動汽車電機散熱方式選擇
電動汽車有很多種,電機也有很多種,不同的電動汽車驅動電機散熱方式是不同的。今天我們就來探討一下電動汽車驅動電機如何選擇散熱方式。
市場上常見的驅動電機有直流電動機、交流異步電動機、永磁式電動機、開關磁阻式電動機。詳細分類可以參考下面的圖片。這里單獨說下永磁直流電機。永磁直流電機擁有功率密度大、體積小、效率高、結構簡單牢固、易于維護等優點,且采用永磁無刷電機作為驅動元件的電動汽車驅動系統運行和維護成本較低 ;采用全數字化和模塊化結構設計,使得驅動器接口靈活,控制能力更強,操作更加舒適;應用能量回饋制動技術,可以減少剎車片的磨損,同時又增加汽車續駛里程。因此,電動客車市場大多使用永磁直流電機。
電機散熱方式主要有風冷和水冷兩種。理論上所有電動機都可以采用風冷或者水冷。具體選擇哪種散熱方式主要根據驅動電機的用途和結構設計。工業電動機由于功率小,采用風冷更合適,散熱效果可以保證,成本也低。電動客車大多采用永磁直流電機,功率大,性能要求高,往往采用水冷散熱。
如果車輛安裝空間自由度較大,通風情況良好,電動汽車驅動電機的重量要求不是很苛刻,可以采用風冷電動機。為了節約車輛空間,縮小電動機的體積,降低電動機的重量,提高電動機的功率,可采用液冷方式。
由于風冷電動機不需要散熱水道,在制作和工藝上要求較低,成本相對較低。液冷電動機結構復雜,一般在外殼體上布置冷卻水道,而且需要增加較為嚴格的防護措施,因而成本較風冷電動機要高。風冷電動機為了獲得必要的冷卻效果,體積相對較大,且表面一般采用冷卻柵的方式增加散熱面積,而且還需要在電動機的封閉端增加散熱風扇以增加散熱效果,因而風冷電動機體積大和質量較大。
現在主流電動汽車整車廠其驅動電機傾向于液冷電動機,因為電動汽車功率相對較大,負荷大,同樣車長要達到發動機負荷標準。液冷電動機需要增設額外的電動水泵和散熱器等裝置來為電動機提供冷卻。這增加了額外功耗,使結構較為復雜,且布置和安裝要求較高。
從市場反饋的結果看,電動客車(電動城市公交車、純電動大巴車)、電動物流車、電動卡車、電動環衛車等都需要為其電機散熱選擇水冷方式,安全高效。
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