丰田自动织机开发出提高了冷却性能的EV用马达

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丰田自动织机开发出提高了冷却性能的EV用马达

2013/05/24 00:00

                               
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图1：逆变器位于上部，马达在下部。在马达壳侧面安装了水套。 （点击放大）      

【日经BP社报道】丰田自动织机开发出了体积与以往产品基本相同，但冷却性能更好的纯电动汽车（EV）用马达，并在“人与车科技展2013”上展出（图1）。即使在堵车及上坡等马达长时间工作在低速区的情况下，也可抑制温度上升。目标是2015年前后达到实用水平。

       此次展出的马达是丰田自动织机在2011年底举办的“东京车展”上展出的试制机的改进品。原来仅靠油来冷却马达，在以10～20km/h车速行驶1小时的条件下，马达温度有时会上升至150℃以上。改进后的马达在侧面安装了水套，除了油之外还用水来冷却马达，具体来说，是通过让冷却了逆变器的水流入马达的水套来实现的。

       尽管追加了水套，但丰田自动织机通过省去离合器等无用部件，保持了原来的体积。之前的产品为了防止在轮胎锁定时马达轴受到较大的应力，采用了用离合器将受力断开的构造。此次能省去该离合器的原因在于，研发人员经反复实施耐久性试验发现，即使轮胎锁定时马达轴受到大的应力，耐久性也没有问题。

       另外，此次的开发品还在收放马达减速机构的壳体上设置了很多加强筋，提高了刚性、减少了振动及噪声。丰田自动织机介绍说，“EV的振动通常比汽油车小，因此对噪声和振动的要求较高”。

       马达的基本性能与之前的产品相同，输入电压为直流270V，最大输出功率为47kW（连续26kW），最大转矩为125N·m，最高转速为1.5万rpm。另外，安装在马达壳上方的逆变器的体积为2.2L，重量为3.5kg。（记者：清水 直茂，《日经汽车技术》）

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散热问题严重化了，逆变器（电控）电机和电池都需要冷却，冷却系越来越重要的了。

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只有改变冷却才能大幅提高功率密度，这和涡轮增压发动机类似的道理

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电机体内油冷，电机体外水冷。空冷的确靠不住。空冷需要液氮联合才能采用。

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zhiyong1023 发表于 2013-5-26 10:21
还是采用的水冷哈，普锐斯不就是水冷的么

电机内油冷，外面水冷。里面有没有冷却电机的性能会差很多

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传统冷却形式无非油冷 水冷 空冷，现在看不仅是电机需要冷却，电池发热量巨大，工作温度合适与否，循环次数有数量级差别，所以电池却也重要。半导体堆用在电控系统，动辄到二百多度，不冷也不行了。
传统混动车，用汽油机的水冷系给电控和电机冷却。纯电动车，如果搞水冷比较麻烦。
在通常速度下，空冷也可行，尤其冬季，空冷重量轻。但高温情况下不可行。

另一方面空调即便用热泵也是耗电大户，不论冬季制热夏季制冷都如此。现在有研究家研究液氮动力汽车，结论是使用活塞机和空气换热不可行（浙大）。液氮动力可以和内燃机尾气热结合。如果纯电动车，用液氮给空调和三电系统降温，产生的高压空气给空压机发电也是可行的。这样废热变动力了，缺点是需要专用供应链。

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谢谢楼主，很实用，谢谢分享

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康奈可开发出对车载电池实施水冷的托盘

2013/05/28 00:00

     【日经BP社报道】日本康奈可(Calsonic Kansei)公司开发出了在内部流过冷却水的冷却托盘，并在“人与车科技展2013”上做了实物展示（图1）。该托盘放在车载电池下方实施冷却，不但能延长电池寿命，还能用电池热量用于给室内加温以减少能耗。目标是2015年达到实用水平。

                               
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图1：对电池实施冷却的托盘。靠前的位置上设置有热交换器。 （点击放大）       

                               
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图2：托盘的背面 （点击放大）
       托盘面积达800×300mm，整体厚度只有5.5mm。在厚2mm的2张铝板之间留出空间，通过冷却水。在2张3000系列铝板上设置沟槽，实施钎焊。通过改进钎焊时的温度条件等，使平整度达到0.2mm的水平。

       流路高度仅1.5mm，加快了冷却水流速，从而提高了冷却性能。开发品的冷却性能高达800W/m2·K。

       通过将开发品下方的接口与软管连接起来流过冷却水。冷却水在流过软管后穿过热交换器，与制热系统的冷媒交换热能。另外，康奈可还开发了对车载电池实施空冷的系统。日产“LEAF”（中国名：聆风 ）及丰田“普锐斯”对电池采用空冷方式，通用“Volt”则为水冷方式。“今后将根据整车厂商的需求，在水冷和空冷两种系统的选择方面提供建议”（康奈可）。（记者：清水 直茂，《日经汽车技术》）

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5525 发表于 2013-5-28 02:43
康奈可开发出对车载电池实施水冷的托盘

2013/05/28 00:00

电池方面的人说，
实验室良好温度环境下，磷酸铁锂的循环次数在4千次，
在车载实际情况下，只有几百次，电池也有空冷水冷的差别，铝塑包装的只适合水浸，圆柱铝壳的适合风冷，但个别电池的极端温度靠啥都无法解除。
如果使用液氮加空冷，用红外摄像头发现高温单体，直接喷-90度的氮气。这样比水冷重量轻，比单纯空冷效果好。所以液氮是个方向，因为多数情况下只使用风冷，液氮是短促使用，所以消耗有限。