与内燃机相比,驱动电机系统在起动时( READY为ON时)不会产生过多热量,而且几乎不产生功率。然而当以最大功率运行时,变频器可能会迅速产生大量热。所以几乎所有驱动电机系统都配有某种类型的冷却系统和动力电池组一样,驱动电机系统可以有风冷和水冷两种冷却形式。目前新能源车型普遍采用水冷式冷却系统。
吉利帝豪EV300/EV450电机控制器、车载充电机、驱动电机等采用水冷式冷却方式冷却系统由电动冷却液泵、膨胀罐、散热器、冷却管路等组成,电动水泵由低压电路驱动为冷却液的循环提供压力。冷却系统如图5-2-1所示。
冷却系统散热器风扇采用双风扇,通过两个不同的电机驱动扇叶,实现高低速的控制模式。冷却风扇由整车控制模块(VCU)利用冷却风扇低速继电器和冷却风扇高速继电器直接控制,在低速电路中,采用串联调速电阻的方式来改变风扇的转速。
整车控制器还控制电动冷却液泵,在需要的时候开启。同时,通过CAN总线接收车载充电机和电机控制器温度信息,在需要时开启冷却液水泵和高、低散热器风扇进行散热。
控制系统原理如图5-2-2所示
宝马X1(F49PHEV)插电式混合动力系统车型安装的3缸1.5T涡轮增压发动机需要冷却,因此高压系统搭载了一套专用低温冷却回路。这套专用的低温冷却回路由冷却液/空气热交换器、冷却液膨胀箱、电动冷却液泵以及相关管路等组成,独立于发动机冷却系统之外工作,用于冷却高压起动机、车载充电机、电机电子装置(电机控制器、高压配电单元、DC-DC)、驱动电机等高压组件。系统组成如图5-2-3所示
高压组件冷却系统的安装位置如图5-2-4所示。冷却液/空气热交换器与冷却模块集成为一体。根据电机电子装置(电机控制器)的冷却要求,电动冷却液泵及电扇进行启用从而降低高压组件温度。
虽然驱动电机的设计温度范围较大,但是为了保障驱动电机在任何条件下热操作的安全性,驱动电机必须采用可靠的冷却方式进行散热。为了冷却驱动电机定子线圈,在定子和驱动电机壳罩之间设计了一个冷却液管道,高压组件的低温冷却液回路为冷却液管道供给冷却液。
驱动电机转子通过转子空气循环冷却系统进行冷却。在这种配置条件下,空气流过转子中的冷却液管道以及壳罩内的冷却液管道,空气在壳罩内被冷却液冷却。这就确保了个更为平衡和偏低的转子温度。
