电动汽车有很多种,电机也有很多种,不同的电动汽车驱动电机散热方式是不同的。今天我们就来探讨一下电动汽车驱动电机如何选择散热方式。
市场上常见的驱动电机有直流电动机、交流异步电动机、永磁式电动机、开关磁阻式电动机。详细分类可以参考下面的图片。这里单独说下永磁直流电机。永磁直流电机拥有功率密度大、体积小、效率高、结构简单牢固、易于维护等优点,且采用永磁无刷电机作为驱动元件的电动汽车驱动系统运行和维护成本较低 ;采用全数字化和模块化结构设计,使得驱动器接口灵活,控制能力更强,操作更加舒适;应用能量回馈制动技术,可以减少刹车片的磨损,同时又增加汽车续驶里程。因此,电动客车市场大多使用永磁直流电机。
电机散热方式主要有风冷和水冷两种。理论上所有电动机都可以采用风冷或者水冷。具体选择哪种散热方式主要根据驱动电机的用途和结构设计。工业电动机由于功率小,采用风冷更合适,散热效果可以保证,成本也低。电动客车大多采用永磁直流电机,功率大,性能要求高,往往采用水冷散热。
如果车辆安装空间自由度较大,通风情况良好,电动汽车驱动电机的重量要求不是很苛刻,可以采用风冷电动机。为了节约车辆空间,缩小电动机的体积,降低电动机的重量,提高电动机的功率,可采用液冷方式。
由于风冷电动机不需要散热水道,在制作和工艺上要求较低,成本相对较低。液冷电动机结构复杂,一般在外壳体上布置冷却水道,而且需要增加较为严格的防护措施,因而成本较风冷电动机要高。风冷电动机为了获得必要的冷却效果,体积相对较大,且表面一般采用冷却栅的方式增加散热面积,而且还需要在电动机的封闭端增加散热风扇以增加散热效果,因而风冷电动机体积大和质量较大。
现在主流电动汽车整车厂其驱动电机倾向于液冷电动机,因为电动汽车功率相对较大,负荷大,同样车长要达到发动机负荷标准。液冷电动机需要增设额外的电动水泵和散热器等装置来为电动机提供冷却。这增加了额外功耗,使结构较为复杂,且布置和安装要求较高。
从市场反馈的结果看,电动客车(电动城市公交车、纯电动大巴车)、电动物流车、电动卡车、电动环卫车等都需要为其电机散热选择水冷方式,安全高效。
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