新能源汽车技术11驱动电动机冷却系统
新能源汽车的冷却系统设计与优化
新能源汽车的冷却系统设计与优化随着环境意识的增强和能源紧缺问题的日益突出，新能源汽车成为了聚焦的热点。
作为新能源汽车的重要组成部分，冷却系统的设计与优化也显得尤为重要。
本文旨在探讨新能源汽车冷却系统设计的关键问题，以及如何进行优化，提高汽车的性能和效率。
一、冷却系统设计的关键问题新能源汽车的冷却系统设计需要考虑以下几个关键问题：1. 散热效果：散热是冷却系统设计的基本要求之一。
对于纯电动汽车而言，电池组和电动机是主要产生热量的部件，因此需要设计合理的散热系统来有效降低温度，确保电池和电动机的正常工作。
而对于混合动力汽车来说，发动机的散热效果也需要被充分考虑。
2. 能耗问题：冷却系统的运行也会消耗一定的能源，因此如何降低冷却系统的能耗成为一个需要解决的问题。
可以通过优化冷却系统组件的材料和结构，提高传热效率，减少能耗。
3. 系统集成：新能源汽车的冷却系统需与其他系统进行紧密集成，以确保整个汽车的正常运行。
因此，在冷却系统设计时需要考虑与其他系统的协调性，减少冲突和干扰。
二、冷却系统优化的方法为了提高冷却系统的性能和效率，可以从以下几个方面进行优化：1. 材料和结构优化：选择合适的材料可以提高系统的传热效率，例如使用导热性能好的材料作为散热器的材料，减少热能损失。
另外，对冷却系统的结构进行优化，如增加散热器的散热面积，改进传热管路的流线型设计等，也有助于提高总体的散热效果。
2. 流体介质的选择：流体是冷却系统中起着传热媒介的关键作用，因此选择合适的流体介质对系统的性能有重要影响。
比如，在纯电动汽车的冷却系统中，常用的流体介质包括水和聚乙二醇等，在选择时需要考虑其导热性能、热稳定性和环保性等方面。
3. 制冷控制策略的优化：合理的制冷控制策略可以提高冷却系统的效率和能耗。
例如，根据车辆的实际工况和热负荷变化，采用智能化的制冷控制系统，动态地调节冷却系统的运行参数，实现能耗的最小化。
4. 系统集成优化：为了减少汽车不同系统之间的干扰和冲突，需要对冷却系统的集成进行优化。
新能源汽车冷却系统设计
新能源汽车冷却系统设计随着世界能源和环境保护问题的不断升级，新能源汽车逐渐成为了人们选择出行的新标准。
而冷却系统便是新能源汽车中一个不可或缺的部分，也是设计中需要重点关注的部分。
在新能源汽车的冷却系统设计中，需要考虑到传统汽车冷却系统设计中的种种问题，并综合考虑新能源汽车特有的因素，才能确保汽车高效、安全、环保地运行。
本文将就新能源汽车冷却系统的设计要点进行探讨。
一、冷却系统设计原则在新能源汽车的冷却系统设计中，需要遵循以下五大原则：1. 安全性原则冷却系统应具备防漏、防爆、防冻等特性，从而确保行车中的安全性。
2. 效率性原则冷却系统的设计应尽可能地提高制冷效率，才能满足日常使用时的需求。
3. 节能性原则冷却系统的设计原则应兼顾节能保护环境，尽可能地减少能源的消耗。
4. 全面性原则冷却系统应考虑车辆各个方面的换热需求，满足整车的热平衡需求。
5. 维护性原则冷却系统应尽可能地减少维护方面的成本和时间，方便用户使用和维修。
二、冷却系统设计要点在设计冷却系统时，需要考虑以下四个方面的因素：1. 散热制冷系统在设计散热制冷系统时，需要充分解决传统汽车冷却系统可能存在的漏洞。
新能源汽车在调节温度的时候，要使用额外的冷却系统，这个系统就应该在设计时能够承受循环时的高压和高温。
2. 循环系统在设计循环系统时，需要考虑到整车的运行情况和车型的需求。
特别是在电动汽车运行时，能量的消耗要考虑到循环系统的负载，不应该将整辆车的行车压力全部交给循环系统。
3. 温控系统在设计温控系统时，需要合理控制整车内的温度，从而保证行驶中的舒适度。
同时，在设计温控系统时，需要考虑到发动机（电动机）和驱动系统所在的位置、散热部位以及散热实效等因素，确保车辆在不同的运行情况下，都能自动适应温度变化。
4. 保护系统在设计保护系统时，需要考虑到车辆使用中的一些可能存在的异常情况，如汽车超载、道路情况、高温环境等因素。
设计保护系统的目的是能够在出现异常情况的时候，自动保护车辆不受损害。
新能源汽车冷却系统工作原理
新能源汽车冷却系统工作原理1.电机冷却利用传导原理，将热量从PEB/驱动电机组件传递到冷却液中，带有热量的冷却液流过散热器内的蒸发管路，通过冷却风扇吹动气流，将热量传递到大气中。
当系统处于较低温度时，冷却水泵不工作。
当温度上升后，冷却液泵工作，冷却液经过软管流入散热器内，散热器将热量散发到空气中，使PEB/驱动电机组件保持在最佳的工作温度。
冷却液从右侧上部水室到左侧底部水室流经散热器，由经过芯体的空气进行冷却。
冷却系统的温度是由ECT传感器来测量的。
该传感器向PEB发送信号，根据需要控制冷却风扇的操作。
冷却液温度信号由PEB经过CAN总线到显示冷却液温度再到组合仪表。
该组合仪表上会实时显示冷却液的温度，如果冷却液温度变得过高，则组合仪表上的警示灯和消息将提醒驾驶员。
2.动力电池冷却动力电池冷却系统冷却水泵通过安装支架由2个螺栓固定在车身底盘上，由其运转来循环动力电池冷却系统冷却液。
动力电池冷却器是动力电池冷却系统的一个关键部件，它负责将动力电池维持在一个适当的工作温度，使动力电池的放电性能处于最佳状态。
动力电池冷却器主要由热交换器、带电磁阀的膨胀阀、管路接口和支架组成。
热交换器主要用于动力电池冷却液和制冷系统的制冷剂的热交换，将动力电池冷却液中的热量转移到制冷剂中。
动力电池冷却系统冷却液循环如图7-3所示。
BMS负责控制冷却水泵，冷却水泵会在动力电池温度上升到32.5℃时开启，在温度低于27.5℃时关闭，BMS发出要求动力电池冷却器膨胀阀关闭和水泵运转的信号。
动力电池冷却系统ETC收到来自BMS的膨胀阀电磁阀开启的信号要求，首先打开动力电池冷却器膨胀阀的电磁阀，并向EAC（电动空调压缩机）发出启动信号。
正常工作时，当动力电池的冷却液温度在30℃以上时，ETC会限制乘客舱制冷量，冷却液温度在48℃以上，ETC会关闭乘客舱制冷功能，但除霜模式除外。
ETC只控制冷却液温度。
BMS控制冷却液与BMS动力电池内部的热量交换。
新能源故障诊断--驱动电机系统故障诊断
2. 电机控制器
主要功能：
1.整车控制器 (ＶＣＵ) 根据驾驶人意图发出各种指令，电机控 制机器响应并回馈，实时调整驱动电机输出，以实现整车的怠 速、 前行、 倒车、 停车、 能量回收以及驻坡等功能。
2.通信和保护实时进行状态和故障检测，保护驱动电机系统和整 车安全可靠运行。
北汽EV200电机控制器
6.2 驱动电机系统测试
一、驱动电机系统绝缘测试
北汽EV系列的驱动电机为永磁同步电机，具有效率高、 体积小、重量轻及可靠性高等优点。为了保证安全，驱 动电机必须有良好的绝缘性，绝缘测试步骤如下：
（1）检测所需工具：绝缘手套、绝缘 鞋、兆欧表FLUKE1587C。
（2）检测步骤： 1.确认绝缘鞋和绝缘手套、绝缘帽正常。 2.将低压蓄电池负极断开，并在负极接口处用胶带粘住。 3.拔掉高压盒电机控制器输入插头 4.用万用表确认所测部位没有高压 5.正确选择兆欧表量程：500V 6.检查兆欧表是否完好：将L端与E端短接，按下TEST ONOFF指针到0；将L端与E端分开悬空，按下TEST ON-OFF指 针到无穷大。否则更换兆欧表。 7.将兆欧表黑表笔接于车身，红表笔逐个测量正负极端子。
驱动电机系统由驱动电机（DM）、电机控制器(MCU)、 机械传动装置构成，通过高低压线束、冷却管路，与其 他系统作电气和散热连接
北汽EV200 15款驱动电机系统组成
驱动电机系统：通过有效的控制策略将动力电池提供的直流电转化为交流 电，实现电机的正转和反转控制。在制动/减速时将电机发出的交流电转化 为直流电，将能量回收给动力电池。
图 6-5 IGBT模块
（4） 驱动控制模块:将中央控制模块的指令转换成对逆 变器中可控硅的通断指令，并作为保护装置，具备过压、 过流等故障的监测保护功能。
新能源电动汽车冷却系统培训课件
u
T
d
dt
Pdt cmd S dt
u P / (S)
动态温升 温度变化
u (1 et/ )
a
u u u a
a u (1 et/ )
发热体温升—时间关系曲线
T cm / S
6. 2 热阻等效电路分析 • 1. 电机控制器热阻等效电路
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6. 2 热阻等效电路分析
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6.2 热阻等效电路分析
➢采用热阻等效电路的形式分析电机和电机控制器 冷却系统热阻
➢冷却系统耗散功率等效为电流源 ➢热阻产生的温差等效为电压 ➢热阻等效为电阻
6.2 热阻等效电路分析
➢热量传导过程
输入热流率 输出热流率 热量积累率
产热量 输入热量 吸收热量 输出热量
热源
传热体
传热体
冷却体
6.2 热阻等效电路分析
采用一体化冷却结构，
• 连接方式可以使用并联也可使用串联方式 。 • 由于电机和控制器能耗基本一致，一般采用串联的方式。 • 无论是串联还是并联，则系统发热量为电机的发热损耗和电
机控制器的散热损耗。
• 电机和电机驱动器一体化P系d统的P发d1热损P耗d2
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6采用液冷的电机控制器和电机动态温升
• 6. 1 采用液冷的电机和控制器的冷却结构 • 6. 2 热阻等效电路分析 • 6. 3 电机及其驱动器液冷系统参数设计
电机的冷却介质一般选用水、防冻液或油等。
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4. 2 电机和控制器的冷却需求 • 电机和控制器的安装位置
倾斜
水平
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4. 2 电机和控制器的冷却需求 • 电机和控制器冷却液的流向
电动汽车采用一套液冷设备，对于电机和控制器而言，要想 获得最佳的冷却效果，冷却液的流向十分重要。
浅析新能源汽车集成化冷却系统设计原理
浅析新能源汽车集成化冷却系统设计原理摘要：近年来，随着全球石油存储量越来越少，环境污染越来越严重，此时新能源汽车的出现较好解决了这些问题，它凭借国家政策导向、政府新能源补贴、绿色节能环保、噪音小和出行成本低等因素逐渐进入了人们的视线。
目前新能源汽车正处于高速发展的阶段，虽然面临充电、安全等许多问题，但随着石油的减少和大气污染的严重化，以及国家对新能源汽车的大力支持，新能源汽车发展将是大势所趋。
关键词：新能源汽车；集成化冷却系统；设计原理1重要性新能源汽车是指除汽油、柴油发动机之外的所有其它能源车辆，主要包括：燃料电池电动汽车、纯电动汽车、油电混合动力汽车、氢发动机汽车和太阳能汽车等等。
而在目前汽车市场上，纯电动汽车显然成为了新能源车的领头羊，油电混合动力和燃料电池汽车也占有一定的市场份额。
随着技术的不断进步，汽车厂家通过提高续航里程、加大基础设施的投入力度，以及通过技术解决电池的充电速度、充电时间和电池的回收再利用等问题，以使得电池的安全、组成成分等问题得到了一定改善，这样看来，新能源汽车有望成为汽车发展的中坚力量。
2新能源汽车热源概况按冷却需求部位划分，新能源汽车冷却系统主要分布于动力电池、驱动电机、电控元件和车载空调等。
其中，由于动力电池和车载空调散热量大，是冷却系统的最大消耗用户。
测试数据显示，传统燃油（气）汽车空调车载空调能耗约占整车能耗的10%-20%，新能源汽车车载空调能耗占比更高。
此外，冬季时，新能源汽车通常使用PTC加热，加剧电量损耗，大幅降低新能源汽车的续航里程，属于宏观上热管理范畴。
因此，效率较高的车载热泵系统在新能源汽车车载空调具有巨大前景。
其次，新能源汽车动力电池系统是整车的能源，其工作环境温度过高或过低直接影响电池寿命和汽车的续航里程，甚至是影响人员和汽车的安全，因此，动力电池热管理要求更为严格。
由于水冷具有换热系数大、换热效果好、冷却快，散热均匀，波动小等优点，当前新能源汽车通常运用水冷方式对动力电池加以降温冷却。
新能源汽车冷却系统设计及优化技术研究
新能源汽车冷却系统设计及优化技术研究随着环境污染和能源危机的日益严重，新能源汽车作为替代传统燃油车辆的重要选择，其发展受到了广泛的关注。
而新能源汽车的核心技术之一就是冷却系统的设计和优化。
冷却系统是保证新能源汽车稳定运行的关键部件，其性能会直接影响车辆的续航里程、功率输出和寿命。
新能源汽车冷却系统的基本原理是利用冷却剂对电池组、电机和控制器等关键部件进行冷却，以保持它们在适宜温度范围内工作。
同时，冷却系统还要能够在极端环境下提供足够的冷却能力，确保车辆的正常运行。
因此，设计高效的冷却系统是新能源汽车研发过程中的重要任务。
新能源汽车冷却系统的设计首先要考虑的是系统的稳定性和可靠性。
新能源汽车使用的是高能量密度的电池，其对温度的敏感度非常高。
过高的温度会导致电池性能下降、寿命缩短甚至引发安全事故。
因此，冷却系统需要能够及时、准确地控制电池组的温度，避免过热或过低。
其次，冷却系统还需要考虑能耗和能源利用率的问题。
冷却系统会消耗一定的能量，因此需要设计出低功耗、高效能的系统。
例如，可以采用电驱动的风扇和泵来替代传统的机械驱动装置，以减少能源消耗并提高系统的效率。
此外，还可以通过优化散热器的设计和采用高导热材料，提高冷却效果，减少系统的负荷。
同时，冷却系统的布局和结构也需要精心设计，以确保冷却剂能够充分覆盖到每个关键部件的散热表面。
一般来说，冷却系统采用的是循环冷却的方式，即冷却剂在组件间流通，带走热量。
设计合理的管路和散热器布局可以有效地降低冷却剂的压力损失和流量阻力，提高系统的冷却效果。
除了系统的设计，冷却系统的优化技术也是研究的重点之一。
优化技术旨在提高冷却系统的效率和性能，降低能耗和成本。
其中，数值模拟和仿真是一种常用的优化方法，可以对系统的流场、温度场等进行模拟和预测，根据结果进行优化设计。
此外，还可以借助先进的传感器技术和智能控制算法，实时监测和调节冷却系统的运行状态，提高系统的响应和控制能力。
新能源汽车驱动电机系统检测与维修电子课件模块四冷却系统的检测与维修精选全文
课题一 冷却系统部件的更换
（3）散热器 散热器按结构类型可分为管片式散热器和管带式散热器。管片式散热器芯部由许多细的 冷却管和散热片构成，冷却管大多采用扁圆形截面，以减小空气阻力，增加传热面积。管带 式散热器由波纹状散热带和冷却管相间排列经焊接而成。散热器总成实物如图4-1-4 所示。
课题一 冷却系统部件的更换
技能实训10 水泵总成的更换
一、实训目的
1. 掌握水泵总成更换作业前准备流程。 2. 能够规范进行水泵总成的更换实训作业。
技能实训10 水泵总成的更换
二、实训器材
实训工作台、北汽纯电动汽车、绝缘维修工具、传统维修工具、安全防护用品、冷却液 收集装置、专用诊断仪、举升机、维修手册等。
技能实训10 水泵总成的更换
（2）更换水泵总成 水泵总成更换流程见表4-1-2。
课题一 冷却系统部件的更换
四、散热器总成更换
散热器总成更换流程见表4-1-3。
思考与练习
1. 冷却系统主要由哪些部件组成？ 2. 总结规范拆装水泵总成的操作流程。 3. 查询相关资料，想一想，冷却系统常见故障有哪些？
技能实训10
水泵总成的更换
整车控制器控制水泵及风扇的启、停，通过采集驱动电机、驱动电机控制器、车载充电 机等需冷却部件的温度信号，分析判断后控制水泵和风扇的开启状态，并根据冷却快慢需求 选择风扇的高速或低速运转状态。
课题一 冷却系统部件的更换
三、水泵总成更换
（1）设备、工具准备 所需主要的维修设备、工具见表4-1-1。
课题一 冷却系统部件的更换
冷却液在流经MCU、充电机（水冷式）和电机等热源时，热源通过热传导将热量传递给 冷却液，高温冷却液通过电动水泵提供的动力流经散热器时将热量传递给散热器，冷却空气 通过热对流将热量带走，完成换热过程。
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书山有路勤为径；学海无涯苦作舟
新能源汽车技术11驱动电动机冷却系统
电动机作为电动汽车驱动可实现极低排放或零排放。
电动汽车在驱动与回收能量的工作过程中，电动机定子铁芯、定子绕组在运动过程中都会产生损耗，这些损耗以热量的形式向外发散，需要有效的冷却介质及冷却方式来带走热量，保证电动机在一个稳定的冷热循环平衡的通风系统中安全可靠运行。
电动机冷却系统设计的好坏将直接影响电动机的安全运行和使用寿命。
下图所示为比亚迪E6车型驱动电动机冷却系统原理图。
电动汽车驱动电动机与控制器的冷却系统主要依靠冷却水泵带动冷却液
在冷却管道中循环流动，通过在散热器的热交换等物理过程，冷却液带走电动机与控制器产生的热量。
为使散热器热量散发更充分，通常还在散热器后方设置风扇。
一、电动机冷却系统分类电动机在工作时，总是有一部分损耗转变成热量，它必须通过电动机外壳和周围介质不断将热量散发出去，这个散发热量的过程，我们就称为冷却。
电动机主要冷却方式有自然冷却、风冷和水冷，各类型冷却系统组成和特点及应用如下图所示。
二、常见车系电动机冷却系统1. 荣威E50
（1）概述
荣威E50电动冷却系统分为2个独立的系统，分别是逆变器（PEB）/驱动电动机冷却系统、高压电池包冷却系统（ESS）。
高压电池包冷却系统（ESS）已在模块三的相关章节中讲述过，这里不再赘述。
荣威E50逆变器（PEB）/驱动电动机冷却系统主要有散热器、冷却风扇、
专注下一代成长，为了孩子。