电动汽车电机热管理解决方案

  FEV Europe GmbH做了一份材料介绍了电动车辆中高速牵引电机的热集成问题，并提出了一些未来趋势和解决方案。

  近年来，电动汽车技术取得了长足的进步，但电机热管理问题一直是电动车辆领域的挑战之一。纯电动汽车中电机已经表现出高效的特点，但在传动系统中仍然导致能量损失。未来的能源消耗目标要求进一步提升电机效率，以减少能源消耗并增加续航里程。电机的热管理被认为是实现这一目标的重要的条件之一。

  研究发现，电机的温度对其效率有着显著的影响。特定操作点下，更高的温度能提高电机的效率，因此在日常驾驶中，“温度更高更好！”通过主动控制电机的温度，可以有效提高效率。

  当电机温度从60°C升至140°C时，电动汽车的效率出现了明显的差异，针对一款紧凑型电动汽车，由单电轴驱动，搭载了峰值功率为150千瓦的传动系统。研究使用了最先进的永磁同步电机（PMSM）进行模拟，电机设计采用了三角形极性形状和夹板绕组。当电机温度达到140°C时，正数（绿色）表示电机的效率明显提高，特别是在低扭矩区域。在这个区域，电机需要较少的过度励磁，减少了磁场削弱电流的需求，但也需要具备热动力学行为。

  但是在高负载区域，电机的效率下降，主要原因是铜损耗增加，因此需要更好的冷却系统来维持性能。

  对于日常驾驶来说，“温度更高就更好！”。在正常驾驶条件下，较高的电机温度能大大的提升效率。通过积极控制电机的温度，可以实现主动的热场减弱，从而进一步提高效率。这种技术特别适用于高速和轻量化设计的电机，因为它们具有更高的功率密度、更高的损耗密度和更短的热升温时间。在WLTC测试中，通过优化电机温度能实现更高的性能和效率。

  提高电机的功率密度是提高电机性能的一种方法，可以通过增加电机的运行速度来实现。这也需要权衡功率密度和转速之间的关系，以确保电机的可靠性和性能。

  高速电机设计是提高功率密度的有效途径，通常包括改进的气隙半径、更高的材料密度以及高效的冷却方法，能轻松实现更高的功率密度、更少的材料消耗和更高的效率。

  可以直接将热量散发到热源处，非常有效地冷却绕组，为绕组提供了最高的冷却潜力

  这些不同的定子冷却方案各有利弊，选择合适的方案需要根据具体应用和性能需求进行权衡。

  不同通道中冷却液的供应可能不均匀，可能导致不平衡（例如，由于压力差异）。

  这些不同的转子冷却方案各有其优势和限制，选择适合特定应用需求的方案需要进行综合考虑。

  为了解决电机热管理问题，研究人员采用了多种热建模方法，包括电磁有限元分析和计算流体力学模拟。这些方法的结合可以更准确地评估电机的热特性，有助于优化冷却方案。

  不同的冷却方法对电机性能产生了不同的影响，包括温度上升速率和功率密度，设计良好的冷却方法可以显著提高电机的持续扭矩，从而增加了电动汽车在高负载条件下的性能。

  电机热管理是电动汽车技术发展的关键因素之一，制造下一代电动驱动单元所面临的新挑战，冷却剂的选择和开发，以及通过模型预测控制来优化整个热系统，以提高电动汽车的效率和性能。

  电机热管理问题将继续引领电动车辆技术的发展方向。通过更高效的电机设计和创新的热管理方法，有望在未来看到更具竞争力的电动汽车，将提供更长的续航里程和更卓越的性能。

  电机转速快慢怎么调 要调节电机的转速，通常有以下几种方法： 通过变频器调速：使用变频器可以改变电源供电的频率，从而控制电机的转速。变频器可以提供平滑的速度控制，并且通常可以在较宽的速度范围内操作。 通过电阻调速：电阻调速是通过改变电动机的电阻来控制电机转速。这种方法通常适用于单相电机，但效率较低。 通过降压调速：通过降低电源电压和电机的电压降的比例来控制电机的速度。这种方法比变压器调速更简单，但速度调节范围较窄。 通过变压器调速：通过改变电源电压来控制电机的速度。使用变压器可以降低电源电压以降低电机速度，或者提高电源电压以提高电机速度。 无论哪种方法，一定要注意安全，避免电击和火灾等危险。最好请专业电工

  转速的计算公式 /

  动力电池是新能源汽车的核心能量源。为保障电池高效、可靠、安全运行，需要通过电池管理系统（BMS）对动力电池进行实时监控、故障诊断、SOC 估算、短路保护等，并通过 CAN 总线与车辆集成控制器进行信息交互。BMS 在业内被称为电动汽车动力电池系统的“大脑”，与动力电池、整车控制系统共同构成了电动汽车的三大核心技术。 《中国 BMS 电池管理系统市场研究报告告（2019 版）》显示，BMS 最核心的三大功能为电芯监控、荷电状态（SOC）估算以及单体电池均衡。BMS 监测到单体锂电池芯的工作温度和电量，并自动采取措施均衡单体锂电池芯的充放电电流和防止过温现象发生。能使电动汽车动力电池在各种工作条件下获得最佳的性能、最长的使用寿命，

  续航到安全，SiC功率元器件有望实现“双解” /

  某家受欢迎的电动汽车(EV)制造商最近以其创纪录的高股价而成为头条新闻，其股票价格在2020年飙升至近500％。尽管今年早些时候停工和限制使全球汽车行业放缓，但对电动汽车的热情和需求却在增长。 作为EV电子产品的创新者和解决方案供应商，我们将在不到3年的时间内逐步实现车载充电器(OBC) 方案的进展。 OBC只是我们汽车功能电子化技术的一部分，有助于减少碳排放，提升车辆能效和减少对石油的依赖。 安森美半导体于2018年1月首次推出3.3 kW OBC分立参考方案。 它采用了顶级功率因数控制器(PFC)和LLC控制器FAN9672Q和FAN7688，工作能效超过90％。 2018年末，安森美半导体发布了3.3 k

  引言 随着中小型的风力发电越来越受到关注，与之配套的中小型中压同步发电机也就应运而生。由于风力发电机安装于几十米甚至上百米高的塔架上，使用环境特殊，必须方便维护，降低维护成本，无刷同步发电机在此显现出其优点。以进口机组为主的风电市场。迫切地需要我国自行开发拥有自主知识产权、技术先进、适合我国气候和地理条件的发电机组，因此我们对中小型中压无刷同步发电机进行设计研究。 1．结构原理 中小型中压无刷同步发电机的结构原理见图1。 发电机的主机为旋转磁场式，通过电机定子向外输出电能。发电机转子通常有隐极和凸极两种结构型式。由于此类电机的运行工况一般均与电网并联运行，对发电机的电压品质要求较高。转子为隐极结构的发电机(相对于凸极结

  从一年前的传闻开始，有关苹果公司造车的消息不曾断过。根据外媒最新消息，透露了苹果首款电动汽车的技术细节。 苹果电动汽车一次充电可行驶400至500公里，是目前单次充电行驶里程最高的车辆，特斯拉将于2017年推出的新款特斯拉Model 3，其单次充电可行驶里程约为250公里。另外，为了能更快的充电，苹果公司还将可能为车辆配备太阳能电池板。上市时间与此前传闻一致，苹果公司计划于2019年量产。 据此前的报道，苹果公司在两年前开始启动内部代号为“Titan”的电动汽车项目，由苹果公司副总裁 Steve Zadesky 领导。Zadesky 曾经在福特工作，目前他已经组建了超过 1000 人的团队，团队研究的类型包括机器人、金属和

  图1：使用三相电压源逆变器的三相无传感器PMSM控制系统 采用基于带有无传感器磁场定向控制（FOC）的永磁同步电动机（PMSM）的高级电动机控制系统，有两个主要的驱动因素：提高能源效率和加强产品差异化。虽然具有无传感器FOC的PMSM已被证明能轻松实现这两个目标，但需要一种提供整体解决方法的生态系统。 为什么选择PMSM？ PMSM电动机是使用电子换向的无刷电动机。它经常与无刷直流电动机（BLDC）混淆，后者是无刷电动机家族的另一成员，它也使用电子换向，但结构略有不同。PMSM的结构针对FOC进行了优化，而BLDC电机经过优化以使用6步切换技术。优化导致PMSM具有正弦反向电动势（Back-EMF），而BLDC电机具有

  控制的过渡 /

  变频电机工作原理 谈到变频电机的构造原理，简单的说就是电动机与变频器的结合。通过变频器的调节，能够使电动机根据频率的波动进行周期性工作，从而使机械达到自动化或者半自动化的程度，高效而且稳定性很高。 变频电机主要是由电动机和变频器两部分构成的。变频器在这里起到的是调节机械的频率的作用。当机械通电之后，变频器正常工作，将频率控制在一定的范围以内，使电动机始终保持在一个稳定的状态下，不会因为长时间的工作，而导致电动机的工作（转动）频率发生明显的变化，这样就可以是机械始终处于一个高效稳定的工作状态下，有利于提高半自动机械的工作效率。我们大家可以看到，那些搅拌机和起重机在工作的时候，设定后转速或者升降速度之后就能够一直以一个稳定的速率进

  接线方法 /

  随着经济社会的持续不断的发展，人们的生活水平得到逐步提升，对环境的要求也慢慢变得高。汽车排放的尾气一直被认为是环境污染的重要来源，因此使得能源与环保问题长期成为了汽车领域发展的瓶颈，其对汽车领域的发展也具有一定的制约作用。世界各国的汽车公司以及政府都在积极地推进和研究新能源汽车的发展，明确了新能源汽车的范围是纯电动汽车、燃料电池车以及插电式混合动力车等。在新能源汽车领域，轮毂电机是汽车的核心组成部件，在新能源汽车领域起着举足轻重的作用，下文将简要对轮毂电机驱动技术进行简要介绍。 1 轮毂电机驱动技术概述 纵观世界新能源汽车的发展，欧洲、美国以及日本等发达国家在新能源汽车领域已形成了较为完善的汽车产业链，欧盟计划在2020年生产新能源

  上的应用 /

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