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電動汽車/混合動力汽車輪轂電機冷卻系統(tǒng)的性能評價
在輪轂驅動系統(tǒng)(安裝在車輪內)中,大功率和小型化的電機應能夠直接驅動車輪。此外,還需要一個有效的冷卻系統(tǒng)保證車輛較高的傳動性能和耐久性。研究評估了35kW級大容量輪轂電機在主要行駛工況下的散熱性能,該輪轂電機配有一個內部循環(huán)式機油冷卻系統(tǒng),其具有較高的冷卻性能,可以很容易地被安裝在電機上。在車輪電機驅動條件下,實時測量冷卻系統(tǒng)的線圈/定子鐵芯在有、無散熱器下的溫度,并比較分析電機在這兩種情況下的熱性能。研究發(fā)現(xiàn),在沒有散熱器的條件下,以連續(xù)最大速度驅動車輛的冷卻系統(tǒng)是困難的;在連續(xù)的額定轉速和連續(xù)最大轉速下,帶有散熱器的冷卻系統(tǒng)能夠穩(wěn)定運行。
線圈/定子鐵芯在連續(xù)額定轉速和連續(xù)最大轉速條件下的溫度比較表明,對于連續(xù)額定轉速,有、無散熱器都顯示線圈溫度低于150℃,說明在這種情況下電機能夠正常運行。當安裝散熱器時,線圈的溫度下降約20℃,這表明有散熱器時熱量更穩(wěn)定。此外,對于連續(xù)的最大轉速,有散熱器時線圈溫度為138℃,而沒有散熱器時線圈溫度超過了150℃。因此在這種情況下正常駕駛很困難。
在最大額定轉速下,有散熱器時冷卻系統(tǒng)溫度升高率為88.6℃/min,比無散熱器時(118.2℃/min)低30℃/min,此時所需的額外驅動時間約22s。在最大速度條件下,有散熱器和無散熱器時冷卻系統(tǒng)的溫度上升率分別為86.7℃/min和88.6℃/min,此時所需的額外驅動時間最多為90s。
試驗結果表明,當散熱器被安裝在一個冷卻系統(tǒng)中時,在所有駕駛條件下,都提高了輪轂電機的熱性能且可使駕駛更穩(wěn)定。未來將進一步研究開發(fā)輪轂電機冷卻系統(tǒng),該系統(tǒng)不僅配置簡單且熱性能優(yōu)異。
刊名:Energies(英)
刊期:2014年第7期
作者:Dong Hyun Lim et al
編譯:趙喚