随着电机功率密度的增加和轻量化的要求越来越严苛,油冷电机将是未来驱动电机的重要发展方向。油冷电机的核心是油路冷却的均匀一致性和油路成本的降低。
博 格华纳动力驱动系统(天津)有限公司为了满足油冷电机的市场需求,开发一种向心式油冷定子油路的冷却结构。向心式油冷定子油路结构是一种圆周分布的从边缘 向中心喷淋的油路结构,利用铁芯的有效厚度和角度分布,通过合理的结构分布,电机只用两种冲片就可以实现油路的向心式喷淋。并获得了两项发明专利:
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10大特点,满足油冷电机定子的高端要求:
1、 铁芯匹配灵活,可以与开口铁芯或闭口铁芯进行油路匹配,与开口铁芯进行匹配时,箱体一起形成闭合油路,能够减少电机直径,降低电机体积和重量。
2、无需喷油管、喷油环、密封圈等其他油路零部件,装配简单,能够有效降低系统成本。
3、油路不破坏磁路,不影响电磁性能。
4、利用Pin-Fin结构的散热工艺,散热接触面积大,散热效率高,冷却效果明显。
5、利用Pin-Fin的扰流作用,将冷却油由平流层换热冷却转换为湍流搅拌换热冷却,大幅提升散热油的冷却效率。通过该工艺冷却后,可以提升电机电密10-15%,电机体积可以减少5-10%左右,进一步增加电机功率密度。
6、冷却油路采用串联结构,冷却油对铁芯进行冷却后全部喷淋到绕组端部,冷却流量相比油管并联喷淋方式需要的冷却流量更小。
7、端部利用铁芯冲片通过工艺的优化,形成向心式冷却油路,所有油孔由外圈向中心方向喷淋,根据电机不同的端部尺寸可以通过冲片的优化进行喷淋角度的调整。使冷却液充分覆盖绕组,可以做到喷淋无死角,冷却均匀效果更明显。在焊接端不涂覆时,可获得更好的冷却效果。
8、喷淋角度无变化,当油路流量达到设计喷淋角度后随着流量的增加,喷淋角度固定不变,可以满足系统在不同工况下进行变流量优化设计。
9、定向喷淋油路可控,通过油路的优化,可以将不同的喷淋孔进行流量的调节,使顶端喷淋孔流量更大,而底端喷淋孔流量减小,达到冷却更均匀的效果。
10、进油口位置可调,进油口可以放置在顶端、底端或侧面,有利于系统总成的布置。
随 着对新能源驱动电机功率密度的要求不断提高,各大供应商在电机冷却方案上的思考也正在从水冷逐步向油冷转变。相对传统的水冷电机而言,油冷电机的冷媒介质 以及热交换方式与水冷电机不同。控制住电机的热量,才能在很大程度挖掘出电机的最大输出潜力,同时提高电机的可靠性。而博格华纳本次推出的向心式油冷电机 定子,拥有冷却效率高、装备灵活等特点,还能进一步增加电机功率密度,很大程度上发挥出电机的最大输出潜力,为新能源电动车提供了更优电机选择。