054 新能源汽车水冷电机，进出水压降有什么要求？相关标准？

神行问答054：

新能源汽车水冷电机，进出水压降有什么要求？有没有相关标准？

参考答案1：

行业没有要求，这是整车客户根据选用的水泵和整个冷却系统的能力提给电机的。电机只是接收输入方，并不知道为什么给这个值。我们客车给的要求值为✘✘L水压差小于✘✘K。至于他为啥这样提，我们是不知道的，我们只要把水道设计成满足这个要求就行。从电机端看，压差和水阻是一回事，压差就是进出水口之间测得的压力差值。标准是没有的，整车厂定。因素还是有的，这个要求压差的目的，就是为了保证整个冷却回路的水流量，这个回路上不仅仅有电机，还有电控，电池，和很多整车其他需要用水冷却的系统，这些所有系统都有一定的水阻，水流过他们，压力就会降低，每流过一次就降低一次，那势必造成越靠后的系统收到水后的压力越小，会导致无法达到基本的散热要求，最终无法实现功能。比如，电机散热按30L水流量来仿真，结果由于水压太小，流到电机水只有20L了，那我电机就可能温度高烧毁。基于此，整车有个热管理工程师，这个人就负责整车所有需要散热的系统，结合所有系统的冷却需要，原则合适的水泵，然后再分配给每个系统，得到每个系统的最高压差，就是这么来的； 当然也可能水泵是提前选好的，根据水泵能力，给所有系统分配各自的压差限值。

参考答案提供者：郑州智驱-白学森

参考答案2：

先一句话总体概括：暂时应该没有十分精确的规范对阻力进行确定。一般是实际算出来的，然后是细节。一般是总体水系统或者说热管理人员做的全局设计。如果有参考结构，一般是给一个上一套产品大概的阻力和流量，如果没有，就自己设计，电机在告诉热管理的人，这就看电机方面和整机热管理方面，谁家说话硬气就多要点或者多压制点阻力和流量需求了。另外，水冷电机大小差距很多，水道结构也不同；一般有两大类、一小类。一个是水道绕着定子环向螺旋形的，一般阻力在10kpa上下，好处是水道内外侧流速不同，有一丝丝旋转二次流的强化传热效果；缺点是制造麻烦点，成本高；另一个是电机轴向的反复折返的，缺点是因为水要激烈的转发卡弯，阻力大不少，一般15kpa或者更多。好处是结构简单、方便制造、成本低廉。比亚迪有一个和 西门子给长城p8的早期方案，一般是折返的，还有一个特殊的，是特斯拉那一种转子中间走水的，或者是其他有的电机，前后端盖也套上水冷的。从设计角度看，一般是总体热管理定义每个零件阻力要求，做加法组合起来，得到设计流量下的阻力需求，然后选一个大概的水泵，选型时候，不同流量下水系统阻力跟流量是平方关系增长的，而水泵为了减少喘震和气蚀，一般使用它流量性能曲线的下降段，接近平方关系反比的部分，然后两个性能曲线找交汇点就是水系统实际运行点，一般不会完美贴合，然后就动态平衡自动找运行点了。然后看这个运行点对应的流量和阻力跟计算期值差多少，如果差的多了，看看是否有更合适的水泵。尽量选水泵性能曲线的顶峰附近，这样效率最高，这是高效工况，如果水泵要减速调节，性能曲线基本是沿着额定曲线逐渐平行的下降，这样又跟新的流量下的水路系统的新的阻力曲线产生新的平衡关系。如果平衡后的某个运行点，不满足压力和流量要求，就再换个水泵。这是单泵的情况，还有双泵的。两个泵流量扬程性能曲线进行叠加，一般一加一小于二，在1.8左右，具体看实际曲线。这样两个水泵的总性能曲线继续跟水系统阻力曲线进行动态平衡，得到实际运行点；然后详细设计，每一个零件，比如 电机、控制器、水管、散热器等。得到实际阻力再加起来，校核水泵性能和实际流量，这样算好以后，分给电机的流量和阻力， 跟上一次详细设计时候肯定有差距。最好是第二次分给电机详细校对，反复几次得到阻力平衡状态的工作点，但是好像没遇到热管理做的这么细致的，一般就是一次详细设计，就不校对了。好消息是这里流量多一点少一点，对传热影响不大，因为主要热阻影响是水道和定子中间的一堆绝缘材料和接触热阻，缺点是不够工匠精神，这是阻力部分，选好水泵以后，有最大增压的情况再用这个最大静压力去校核水系统的密封性能。流量和换热部分解决了，再去看看分配到电机这里的静压有多少，决定其密封设计和实验要求，但是一般也是没遇到谁家做的这么细致，也就给一个大点的压力需求做实验不漏就行，而不是真实算一下，具体每个零件运行时候真实受到的压力，也是不算正向设计。

参考答案提供者：蜂巢电驱动-刘笑天

参考答案3：

新能源汽车水冷电机，好像对进出水压降没有具体的要求，对流量规格是有要求的，其实整个冷却系统的阻力可以通过热仿真来进行计算，在低于电机的温度保护值下，整个冷却系统到达热平衡，可以监控水压差，这样就可以选出水泵的扬程和流量。

1、电机或冷却器入口处的冷却水温，或者环境水温对表面冷却潜水电机或水 套电机应不高于+25℃，也应不低于+5℃。

2、冷却液流量＜12L/min，电机冷却水管接头外径14mm或16mm；冷却液流量12L/min-18L/min，电机冷却水管接头外径18mm或20mm；冷却液流量＞18L/min，电机冷却水管接头外径22mm或25mm。

3、乘用车的电动水泵扬程一般在3m-6m之间，流量在14L/min-24L/min这样；客车电动水泵扬程在6m-12m之间，流量在35L/min-65L/min这样。

执行相关标准：GB 755《旋转电机定额和性能》；QCT 896《电动汽车用驱动电机系统接口》。

参考答案提供者：科陆-黄骢文