浅谈新能源小货车，新能源汽车电机热管理系统知识

　　随着现在新能源汽车普及，现在购买新能源汽车的车友越来越多，而购买车型也是多样化，像新能源小货车、新能源商务车、新能源物流车等，一辆完整的车辆，都由各汽车配件组成，今天来就讲讲新能源汽车的驱动电机热管理系统，接下来看看相关内容。

　　驱动电机、发电机和控制器等部件的温度直接影响其性能和寿命。如果驱动电机和发电机的温度迅速升高或超过电机的较高温度，电机可能会发生故障，控制器对工作温度也有一定的影响。具体要求，因此，需要开发可靠的热管理系统，以提高驱动电机、发电机和控制器等部件的效率和寿命。

电机热管理的主要方法

　　在电机和控制器之间进行电能和机械能转换的过程中，一部分电能损失变成了热能释放。 在新能源汽车中，驱动电机是动力源，控制器进行能量转换，两者缺一不可。两种热管理系统主要是冷却它们，使它们安全可靠。随着驱动电机功率和扭矩的增加，对电机和控制器热管理系统的要求也在增加。目前，电机和控制器的冷却方式根据介质的不同可分为风冷和液冷。

　风冷

　　风冷的优点是结构简单，无需设计独立的散热部件，维护方便，成本低，缺点是散热效果差。 为了保障足够的散热要求，驱动电机和控制器需要增加与气流的接触面积，这增加了电机和控制器的尺寸和成本。当用于车辆时，驱动电机和控制器相应的操作条件是复杂的。风冷仅用于热负荷较低的小型汽车驱动电机或辅助电机，因为风冷无法在各种运行条件下维持所需的散热。

水冷和风冷

　　相比之下，液体冷却由于其较高的比热以及能够根据需要主动调节系统温度而更加稳定。对于新能源汽车中的驱动电机和控制器等部件，液冷可以快速带走热量，实现快速冷却，提高电机和控制器的效率和寿命。 现阶段新能源汽车电机和控制器普遍采用液冷。

油冷却器

　　日系发动机可以使用ATF（自动变速箱油）作为冷却介质。 油冷电机体积更小，前舱比冷却液更紧凑。

系统设计

　　新能源汽车热管理系统主要对驱动电机、发电机、控制器、车载充电机、DC/DC等部件进行温度控制，确保其在好的温度下运行。

　　风冷驱动电机和控制器功耗小，无法应用于传统新能源汽车。 使用ATF作为冷却介质的电机国内没有此类产品，使用日本产的电机会导致成本较高。考虑；因此，在液体冷却方案中只考虑组件的热管理解决方案。

　　根据我们的项目经验，电机和控制器供应商只能提供龙门组件的基本参数，并不能涵盖所有需要的参数。因此，匹配热管理系统只是对元器件进行CFD模拟，在台架试验中测量控制器、电机等元器件的冷却流量，测量发热元件的温度（位置）温度传感器）如果靠近加热元件将不会被测量），冷却剂的温度和加热元件的特性曲线用作参数。

　　电机热管理系统使用散热器进行热交换。 在混合动力车型中，电机系统冷却液温度不高，因此电机散热器应尽可能放置在冷却模块的前面。低接触空气温度有助于冷却，电机与控制器一般采用串联方式，液压回路中的支路数量根据电机数量而定。管路中适当考虑控制元件，根据不同工况控制液压回路切换和液体流量大小，调整检查各加热元件的工作情况。

Death Motor 热管理系统的管理员应注意以下几点：

　　1、控制器温度要求一般低于电机温度要求。 在管道连接中，控制器放置在电机前面。

　　2、DC/DC和OBC使用条件和发热对冷却液温升影响不大。 若管路串联，则与设备前端或前端管路并联，以减小其流量。

　　3、电子水泵根据液路总液阻和液体流量要求选择合适的产品，放置时将水泵置于回路中较低的位置。

　　4、选择电子三通阀和电子四通阀作为控制元件。

　　5、由于电机的工作效率也受低温影响，可在管路中设计一个电子三通阀来模拟温控器的作用。 在冷运行条件下，冷却液不会通过散热器，电机是绝缘的。

　　6、电机散热器要求冷却空气温度接近冷凝器的温度。 如果只能放在前端，就单独放。 如果没有，可以将电容放在前面，适当增加散热，电容给电池降温。

　　7、设计膨胀水箱，解决充水缩水问题。 如果存储空间紧张，可以结合电池扩展盒使用。 排气管中设计了一根毛细管，以减少冷却液的更换。

　　显示了四轮驱动混合动力汽车电机系统热管理模块的原理。对于纯电动汽车，拆下发电机及其控制器，将DC/DC或OBC接入前电机电路。 匹配完成后，电子水泵可以考虑使用恒速模式。这节省了成本并简化了控制，从精细能量控制的角度，可以加入流量比例阀等控制元件，准确控制液体回路中的流量分布。

　　如果车辆的驱动策略是适时四轮驱动，如果车辆长时间单独由前或后电机驱动，则可以将电子水阀控制液路分流并与前或后电机断开，电机不运转时熄灭，流体回路以节省能源，在这种情况下，需要考虑 OBC 和 DC/DC 的运行时间，并在考虑散热的情况下确定放置位置。

　　电子三通阀有两种工作状态，可以连接到 Fluid Line 1 或 Fluid Line 2。流体通道1处于正常工作状态，状态设置为常开，流体通道2切换状态。 在高温环境下，电机系统开始工作后，会感知系统中元器件的散热要求。 VCU控制电子水泵的启动，电子三通阀常开，冷却液通过电子水泵强制在管路中循环。 低温散热器对上述部件进行散热，冷却水吸收的热量放出，对部件进行冷却。 在寒冷的环境中，系统的温度传感器会在电机系统开始运行后检测冷却液。 温度低，无需冷却上述发热部件。 VCU发出信号，系统中的电子三通阀切换状态。 冷却液循环不会加热冷却液，但会加热来自发热部件的热量，“预热”零件。但发热部件的热量会加热冷却液。“预热”零件。但发热部件的热量会加热冷却液。“预热”零件。

控制策略

　　电机热管理系统的控制部件主要由控制管路开关的阀体（电子三通阀）、控制液体流量的泵体（电子水泵）和电子风扇组成。用于风量控制，前两种类型的元件辅助管道中的温度传感器和加热元件。这改变了热管理系统内冷却剂的流量、流量和温度，使热管理系统能够在不同条件下做出好的改变。

　　电子三通阀在热管理系统中比较常见，技术也比较成熟。 目前成熟产品只有两种状态：原始状态和开关STA，系统启动时，处于初始状态。 收到变化信号后，变为开关状态。关闭系统后，重新调整到原来的状态。目前，可以连接两个流体通道的产品仍在开发中。

　　电动水泵是电机驱动的产品，通过调整电机来调整性能。 您可以使用 PWM 来控制电机并在不同的工作条件下调整好的速度。龙门架校准后，可以将电机设置为固定速度，从而节省成本。

　　电风扇通常采用PWM控制来调节转速，以满足不同工况下的风速要求，它还利用阻力来调节速度和控制成本。

一、电子三通阀控制

　　以上原理的电子三通阀可以实现一进二出的功能，连接液路1处于常开状态，连接液路2处于开闭状态。 它的状态是根据电机系统各部件的各种运行状态来控制的。

　　请注意，电子三通阀在其任何常开状态下都保持常开状态，电子三通阀仅在满足常闭状态的所有条件时才切换状态。

二、电子水泵控制

　　电子水泵根据电机系统发热元件的冷却要求调节水泵的转速。 电子水泵一般采用PWM控制。

前泵将在下列条件之一下开始工作：

　　1、检测到前置电机温度达到T3。

　　2、前置电机控制器检测到温度已经达到T3。

　　3、发电机检测温度达到T3。

　　4、发电机控制器检测到温度已经达到T3。

　　随着上述部件工作温度升高，前泵开度开始加大，前电机、前电机控制器、发电机、发电机控制器中任一个温度达到T4，水泵开度达到一定程度（检测到以上所有元件的温度回到T2，前级泵的开度逐渐减小，直到所有元件的高温度达到T1，泵停止工作）即可。

后泵将在下列情况之一开始工作：

　　1、电机感应温度达到T3后。

　　2、电机控制器检测到温度达到T3后。

　　3、OBC检测温度达到T3。

　　4、DC-DC检测温度何时达到T3。

　　随着上述部件工作温度升高，后泵开度开始加大，后电机、后电机控制器、OBC、DC/DC中任一个温度达到T4，后泵开度达到一定程度 ((全开)当检测到上述所有部件的高温度都降到T2时，逐渐减小后泵的开度，直到所有部件的高温度达到T1，停泵。

三、电子风扇控制

　　电子风扇控制类似于传统汽车。 电子扇采用PWM控制调节档位，预先设计了3个档位。 控制逻辑主要包括OBC、压力传感器、空调系统压力等信号。 混合动力车辆还包括发动机（或增程器）冷却液温度信号。

　　总结，目前新能源小货车、新能源汽车的热管理系统还处于开发阶段。 随着技术的不断进步，电机热管理系统向精细化能量管理方向发展。 例如，可以使用流量比例控制阀来调节系统中的冷却剂流量，以准确满足每个组件所需的流量，避免浪费过多的流量，降低泵功率或减少泵运行时间，缩短并节省资金。 活力。

　　此外，为了实现新能源小货车、新能源汽车热管理系统的准确控制和整车能量的利用，热管理系统不能与整车层面的能流控制独立匹配。 设计中搭建了对应新能源汽车热管理系统的试验台架，对热管理系统进行了静态和动态测试。 收集热管理系统每个组件的数据，为设计匹配计算提供基础。 采用将控制逻辑作为热管理系统模块的热管理系统CAE一维仿真计算模型进行经济模拟。