電動汽車輪轂電機噴油冷卻系統的熱性能分析

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電動汽車輪轂電機噴油冷卻系統的熱性能分析

輪轂電機由于其具有綜合效率較高、驅動性能較好等優點而得到了廣泛關注，是未來汽車驅動形式的主要發展方向。電動汽車輪轂電機的噴油冷卻系統是對電動汽車性能和耐用性起到關鍵性作用。因此，輪轂電機的熱性能成為研究的重點和熱點。

對輪轂電機熱流量的分析是在連續額定轉速條件下，通過評估兩個傳統輪轂電機冷卻模式的熱性能來完成。對于傳統冷卻模式1，冷卻油是在電動機的下端，線圈的最高溫度為221.7℃；對于傳統模式2，冷卻油循環通過殼體和夾具的出口和入口，線圈的最高溫度為155.4℃。因為電機限制溫度最高至150℃，因此上述兩種冷卻模式不適合應用于輪轂電機。設計了一個先進的冷卻模式應用到輪轂電機中，該冷卻模式的通道經過優化設計得到，并對該冷卻模式的散熱性能進行了分析評估。在額定和最大速度下，先進模型線圈的最高溫度低于電機的溫度上限，分別為138.1℃和137.8℃。從線圈的溫度分布表明，在發動機轉速4000r/min、扭矩37.5Nm下，溫度范圍為125.1～138.1℃；在最大速度的條件下，溫度范圍為134.6～137.82℃，均低于150℃的溫度限制。考慮冷卻系統工作環境的變化，當油溫從65℃降至45℃時，線圈的溫度最高下降約13.5℃；當油流率從1.5L/min提高到2.5L/min時，線圈溫度最高下降約17.2℃。

總體而言，噴油冷卻方法相對傳統的冷卻方法其能夠實現更好的散熱性能和更均勻的內部溫度分布。未來將開發利用噴油冷卻系統的數值模型來做仿真分析，以進一步提高輪轂電機的散熱性能。

刊名：Applied Thermal Engineering（英）

刊期：2015年第63期

作者：Dong Hyun Lim et al

編譯：王瑩