油冷電機(jī)熱管理的案例
基于CFD軟件的油冷電機(jī)熱管理
然后在接下來(lái)的話，其實(shí)還有一些工作要做的，就是不可控散熱的這一塊，針對(duì)CFD工程師而言，或者說(shuō)針對(duì)CFD部門以及針對(duì)于油冷電機(jī)熱管理仿真這一塊的工作而言的話，不可控散熱和系統(tǒng)熱仿真其實(shí)是一個(gè)可選項(xiàng)，我們一般做到系統(tǒng)的熱分析，知道這個(gè)油冷電機(jī)在熱交換器散熱的作用下，它的一個(gè)溫度算出來(lái)以后，其實(shí)從CFD分析的角度而言，這塊的工作基本已經(jīng)完成，因?yàn)槲乙呀?jīng)算了一個(gè)最大值，我在最大值的一個(gè)溫度都是滿足要求的，那后續(xù)的一些分析其實(shí)就是錦上添花的，那不可控散熱這一塊就是一個(gè)錦上添花的工作。
我們可以想象一下，一個(gè)油冷電機(jī)在前艙里面，它可能有一些風(fēng)面，他也可能有一些無(wú)風(fēng)的面，大家可以想象一下，如果說(shuō)有一個(gè)油冷電機(jī)他四方形的，然后左邊是冷端，右面是熱端，熱端有很大的一個(gè)散熱，冷端沒(méi)有風(fēng)沒(méi)有散熱，那是不是油冷電機(jī)的溫度均勻性會(huì)變好；反之冷端風(fēng)很大，熱端沒(méi)有風(fēng)，那這個(gè)時(shí)候油冷電機(jī)就會(huì)因?yàn)檫@種不可控的一些外流場(chǎng)，他的溫差會(huì)變得更加的惡劣，那這種情況的話其實(shí)很麻煩，我們以前在一些混動(dòng)項(xiàng)目上的話，遇到過(guò)這個(gè)問(wèn)題，不是油冷電機(jī)碰到的問(wèn)題，而是整個(gè)系統(tǒng)它底部的溫度和頂部的溫度溫差，已經(jīng)非常非常夸張。這種其實(shí)就是不可控外流場(chǎng)引起的，也是我們沒(méi)有辦法計(jì)算的痛點(diǎn)。
完成了以下的所有工作以后，就可以做系統(tǒng)級(jí)的熱管理。系統(tǒng)的熱管理分析并不是說(shuō)去算一個(gè)溫度場(chǎng)，去算一個(gè)散熱能力，而是通過(guò)一些參數(shù)的調(diào)配，比如說(shuō)改某一個(gè)部位的對(duì)流換熱系數(shù)，看是不是能夠得到一個(gè)更加好的溫度分布，像這種工作其實(shí)就是熱管理要做的一些事。這塊其實(shí)可以做比較多的一些工作，比如說(shuō)結(jié)合實(shí)驗(yàn)可以去做一些類似于數(shù)字孿生相關(guān)的一些工作，寫(xiě)一下簡(jiǎn)單的算法實(shí)現(xiàn)自動(dòng)優(yōu)化；結(jié)合控制策略減少整個(gè)動(dòng)力系統(tǒng)的熱沖擊，通過(guò)調(diào)配不可控這一塊的一些結(jié)構(gòu)，來(lái)實(shí)現(xiàn)整機(jī)的溫度分布均勻，像這些工作的話，就是系統(tǒng)熱管理要做的一些事情，非常后端的一個(gè)階段。
展開(kāi) 新能源電動(dòng)汽車水冷電機(jī)散熱理論熱設(shè)計(jì)與熱仿真管理分析
（此文來(lái)自于”南京熱鏈研習(xí)社“ 微信公眾號(hào)，如需轉(zhuǎn)載請(qǐng)與作者聯(lián)系?。?本文部分內(nèi)容摘自：”專業(yè)熱設(shè)計(jì)人必學(xué)必會(huì)182講---電子產(chǎn)品散熱設(shè)計(jì)理論視頻課程“ 中" TCE(熱電制冷)散熱系統(tǒng)設(shè)計(jì) "章節(jié)中部分內(nèi)容。
詳細(xì)了解本課程，也可點(diǎn)此下方鏈接：
專業(yè)熱設(shè)計(jì)人必學(xué)必會(huì)182講---電子產(chǎn)品散熱設(shè)計(jì)理論視頻課程（國(guó)內(nèi)首套有關(guān)散熱理論設(shè)計(jì)的系統(tǒng)培訓(xùn)課程）
圖1 2012款Nissan聆風(fēng)的電機(jī)
圖2電機(jī)水道
如圖1所示為2012款Nissan聆風(fēng)的電機(jī)。電機(jī)為永磁同步電機(jī)，最大輸出功率為80kw。電機(jī)采用分布式繞組定子結(jié)構(gòu)。圖2中展示了由壓在電機(jī)定子周圍的水-乙二醇（WEG）冷卻套組成的熱管理系統(tǒng)。冷卻套由鋁制成，有三個(gè)相對(duì)較大的冷卻通道。冷卻通道的尺寸大約是35mm寬，12.5mm高。冷卻套的內(nèi)徑約為200mm，外徑約為250mm，軸向總長(zhǎng)度約為210mm。冷卻套(不包括定子和轉(zhuǎn)子)的近似重量為10.1 kg。
對(duì)電機(jī)熱管理系統(tǒng)進(jìn)行了熱性能測(cè)試。為此，電機(jī)首先連接到WEG流量測(cè)試臺(tái)。在入口溫度為65℃時(shí)，試驗(yàn)臺(tái)通過(guò)冷卻套循環(huán)WEG(按水和乙二醇的各為50%的混合物)。測(cè)量了系統(tǒng)在不同WEG流量下的熱阻。采用直流、大電流、低壓三種電源對(duì)電機(jī)繞組進(jìn)行加熱。約160A通過(guò)電機(jī)的所有三個(gè)階段提供約530 W的總熱量。在每個(gè)相的正、負(fù)(中性)側(cè)的壓降測(cè)量值，連同所提供的電流一起被用來(lái)計(jì)算所耗散的功率。
展開(kāi) 【技術(shù)】新能源汽車電機(jī)熱管理
電機(jī)與控制器在電能與機(jī)械能的轉(zhuǎn)換過(guò)程中，部分電能會(huì)損耗成為熱能釋放。對(duì)于新能源汽車，驅(qū)動(dòng)電機(jī)作為動(dòng)力源，控制器提供能量轉(zhuǎn)換，缺一不可。兩者的熱管理系統(tǒng)則主要對(duì)其冷卻，使其能夠安全可靠運(yùn)行。
電機(jī)熱管理3個(gè)方法
電機(jī)及其電控熱管理的主要任務(wù)是分析電機(jī)內(nèi)部的產(chǎn)熱機(jī)理，設(shè)計(jì)冷卻系統(tǒng)對(duì)其進(jìn)行降溫，保證電機(jī)及電控系統(tǒng)處于合適的溫度范圍內(nèi)。目前電機(jī)冷卻系統(tǒng)主要有空冷、液冷及其他冷卻方式，液冷又分為水冷和油冷。
有研究者設(shè)計(jì)了一種新型的混合型電機(jī)冷卻系統(tǒng)，冷卻系統(tǒng)包括熱管、銅管水套、風(fēng)扇，風(fēng)扇可以加速帶走冷凝端的熱量，如下圖所示。這種被動(dòng)式和主動(dòng)式相結(jié)合的冷卻系統(tǒng)，可以設(shè)計(jì)有效的控制策略以優(yōu)化冷卻系統(tǒng)的能耗。對(duì)電機(jī)冷卻系統(tǒng)的熱特性進(jìn)行了試驗(yàn)和數(shù)值研究。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，對(duì)于250 VA的熱負(fù)荷，在保證運(yùn)行工況的前提下，采用混合冷卻策略可節(jié)省33%的功耗。
展開(kāi) 電動(dòng)車驅(qū)動(dòng)電機(jī)——熱管理
-----------------------------------------------------------------
【免責(zé)聲明】版權(quán)歸原作者所有，僅用于技術(shù)分享與交流，非商業(yè)用途！對(duì)文中觀點(diǎn)判斷均保持中立，若您認(rèn)為文中來(lái)源標(biāo)注與事實(shí)不符，若有涉及版權(quán)等請(qǐng)告知，將及時(shí)修訂刪除，謝謝大家的關(guān)注！
電動(dòng)車驅(qū)動(dòng)電機(jī)——熱管理
點(diǎn)擊上方右側(cè)“EDC電驅(qū)未來(lái)”可訂閱哦！
-----------------------------------------------------------------
【免責(zé)聲明】版權(quán)歸原作者所有，僅用于技術(shù)分享與交流，非商業(yè)用途！對(duì)文中觀點(diǎn)判斷均保持中立，若您認(rèn)為文中來(lái)源標(biāo)注與事實(shí)不符，若有涉及版權(quán)等請(qǐng)告知，將及時(shí)修訂刪除，謝謝大家的關(guān)注！
電動(dòng)車驅(qū)動(dòng)電機(jī)——熱管理
-----------------------------------------------------------------
【免責(zé)聲明】版權(quán)歸原作者所有，僅用于技術(shù)分享與交流，非商業(yè)用途！對(duì)文中觀點(diǎn)判斷均保持中立，若您認(rèn)為文中來(lái)源標(biāo)注與事實(shí)不符，若有涉及版權(quán)等請(qǐng)告知，將及時(shí)修訂刪除，謝謝大家的關(guān)注！
某PHEV汽車電機(jī)冷卻系統(tǒng)熱管理策略優(yōu)化
盧山、盧桂萍等基于V字型開(kāi)發(fā)模式，對(duì)某插電式混合動(dòng)力汽車整車熱管理控制策略進(jìn)行開(kāi)發(fā)研究，經(jīng)過(guò)算法設(shè)計(jì)、模型開(kāi)發(fā)、單元測(cè)試、功能驗(yàn)證和實(shí)車驗(yàn)證整個(gè)開(kāi)發(fā)過(guò)程，保證各零部件的工作溫度在合理范圍內(nèi)，符合其控制軟件的功能需求.李峰對(duì)某插電式混合動(dòng)力汽車設(shè)計(jì)了一套利用發(fā)動(dòng)機(jī)熱量給電池預(yù)熱、電機(jī)熱量給發(fā)動(dòng)機(jī)預(yù)熱的方案，研究了基于發(fā)動(dòng)機(jī)水溫、電機(jī)水溫、電池SOC不同而采用不同預(yù)熱模式的控制策略，從而提高了整車的能源利用效率.
然而，對(duì)于熱管理系統(tǒng)內(nèi)執(zhí)行部件的能耗研究較少.電子水泵、電動(dòng)壓縮機(jī)、電子風(fēng)扇等這些驅(qū)動(dòng)熱管理系統(tǒng)工作的重要部件，本身需要消耗一定的電池電量.對(duì)這些部件，設(shè)計(jì)合理的控制邏輯，在滿足系統(tǒng)合理工作水溫的前提下，降低其本身能耗也甚為重要.
1 插電式混合動(dòng)力汽車熱管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)
本文針對(duì)某插電式混合動(dòng)力汽車設(shè)計(jì)了一套整車電機(jī)冷卻熱管理系統(tǒng)，來(lái)保證動(dòng)力系統(tǒng)、電池系統(tǒng)、空調(diào)系統(tǒng)在各模式/工況下的安全可靠運(yùn)行.
該款插電式混合動(dòng)力汽車的整車熱管理系統(tǒng)原理如圖1所示，該系統(tǒng)共有4個(gè)冷卻回路.分別是發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻及空調(diào)采暖系統(tǒng)回路；動(dòng)力電池升溫/降溫系統(tǒng)回路；空調(diào)制冷系統(tǒng)回路；電機(jī)冷卻系統(tǒng)回路.
圖1 熱管理系統(tǒng)原理圖
發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻及空調(diào)采暖系統(tǒng)回路與傳統(tǒng)燃油車相比，在暖風(fēng)支路增加了一個(gè)電子水泵和單向閥、水加熱PTC、以及一個(gè)三通閥，保證車輛在純電動(dòng)模式下的乘員艙采暖需求.同時(shí)，在暖風(fēng)支路并聯(lián)了一個(gè)板式換熱器，與動(dòng)力電池升溫/降溫系統(tǒng)回路進(jìn)行耦合換熱，從而保證動(dòng)力電池的升溫需求.
動(dòng)力電池升溫/降溫系統(tǒng)回路，是一個(gè)包含了板式換熱器、Chiller（動(dòng)力電池冷卻器）、動(dòng)力電池水冷板、電子水泵的回路系統(tǒng).通過(guò)板式換熱器與發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻及空調(diào)采暖系統(tǒng)回路耦合換熱，保證動(dòng)力電池的升溫需求.通過(guò)Chiller與空調(diào)制冷系統(tǒng)回路耦合換熱，保證動(dòng)力電池的降溫需求.
展開(kāi) 