电动汽车轮毂电机喷油冷却系统的热性能分析



电动汽车轮毂电机喷油冷却系统的热性能分析

轮毂电机由于其具有综合效率较高、驱动性能较好等优点而得到了广泛关注，是未来汽车驱动形式的主要发展方向。电动汽车轮毂电机的喷油冷却系统是对电动汽车性能和耐用性起到关键性作用。因此，轮毂电机的热性能成为研究的重点和热点。

对轮毂电机热流量的分析是在连续额定转速条件下，通过评估两个传统轮毂电机冷却模式的热性能来完成。对于传统冷却模式1，冷却油是在电动机的下端，线圈的最高温度为221.7℃；对于传统模式2，冷却油循环通过壳体和夹具的出口和入口，线圈的最高温度为155.4℃。因为电机限制温度最高至150℃，因此上述两种冷却模式不适合应用于轮毂电机。设计了一个先进的冷却模式应用到轮毂电机中，该冷却模式的通道经过优化设计得到，并对该冷却模式的散热性能进行了分析评估。在额定和最大速度下，先进模型线圈的最高温度低于电机的温度上限，分别为138.1℃和137.8℃。从线圈的温度分布表明，在发动机转速4000r/min、扭矩37.5Nm下，温度范围为125.1～138.1℃；在最大速度的条件下，温度范围为134.6～137.82℃，均低于150℃的温度限制。考虑冷却系统工作环境的变化，当油温从65℃降至45℃时，线圈的温度最高下降约13.5℃；当油流率从1.5L/min提高到2.5L/min时，线圈温度最高下降约17.2℃。

总体而言，喷油冷却方法相对传统的冷却方法其能够实现更好的散热性能和更均匀的内部温度分布。未来将开发利用喷油冷却系统的数值模型来做仿真分析，以进一步提高轮毂电机的散热性能。

刊名：Applied Thermal Engineering（英）

刊期：2015年第63期

作者：Dong Hyun Lim et al

编译：王莹