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路博潤:環(huán)保低碳新能源解決方案

2024論壇
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摘要:電動汽車市場的爆炸式增長不僅為汽車電驅(qū)系統(tǒng)的創(chuàng)新提供了巨大機遇,同時也對能適應電驅(qū)系統(tǒng)高效率運行的全新潤滑油提出了更高的要求。
 環(huán)保低碳新能源解決方案

電動汽車市場的爆炸式增長不僅為汽車電驅(qū)系統(tǒng)的創(chuàng)新提供了巨大機遇,同時也對能適應電驅(qū)系統(tǒng)高效率運行的全新潤滑油提出了更高的要求。
 
電動汽車傳動系潤滑油的主要功能
 
1、散熱冷卻
 
雖然水乙二醇冷卻液的熱力學特性(如導熱系數(shù)和比熱容)優(yōu)于基于碳氫化合物的潤滑油,但由于其電導率過高和無法同時保護電機高速軸承的局限性,因此不能直接用于電機內(nèi)部冷卻,而常用于水冷電機的外部冷卻。
 
電動汽車專用潤滑油可直接冷卻電機內(nèi)部,最新設(shè)計在定子內(nèi)設(shè)有導油槽,將定子繞組的高熱量帶至油冷卻器,并在此通過熱交換器與外界交換熱量,從而達到散熱目的。
 
TIPS:相比之下,水冷電機只能通過電機外圍水套內(nèi)的水乙二醇類冷卻液對電機進行間接冷卻,冷卻液無法直達電機內(nèi)部,因此冷卻效果相比油冷電機大打折扣。
 
2、降低粘度
 
盡管所有的專用潤滑油都可以起到冷卻和散熱作用,但由于油品粘度是電驅(qū)動紊流工況下影響其散熱效率的決定性因素,因此在保持其它潤滑性能、特別是齒軸保護能力不受影響的前提下,盡可能地降低粘度是優(yōu)化油品添加劑配方的重要目標之一。
 
優(yōu)化配方的電動汽車專用潤滑油具有最佳的粘度,能更好地進行散熱。直接冷卻的方式有效降低了電機定子繞組的運行溫度,并降低了由此造成的各種電氣和機械損耗,從而提升了整個電驅(qū)動系統(tǒng)的運行效率。
 
TIPS:與水乙二醇冷卻液的間接冷卻相比,電動汽車專用潤滑油的直接冷卻方式對效率的提升非常顯著。
 
3、電機永磁體
 
另一方面,低粘度潤滑油對保證電機永磁體的長期運行也起著至關(guān)重要的作用。所有磁性材料在稱為居里點(Curie point)的溫度下都會失去其磁性,這對永磁體而言是致命的,然而在遠低于居里點的溫度下也可能發(fā)生不可逆的磁性損失,正是這種效應定義了永磁體的工作溫度。
 
例如,釹鐵硼(NdFeB)的居里點為310至350°C (具體參數(shù)取決于材料等級),但最高工作溫度范圍通常為80°C至180°C,永磁體的永久損壞意味著電機工作溫度的降低,這決定了電機的極限工作溫度(通常由電機繞組的熱敏電阻監(jiān)控,該溫度也受到電機絕緣材料的耐溫限制),這就是為什么電機有兩條功率曲線(見下圖):第一條功率曲線是峰值功率曲線(即短期、通常為30秒),第二條是連續(xù)功率曲線(即電機能長時間運行的功率曲線)。
 
相比水冷電機,油冷電機的直接冷卻方式有利于提高電機的連續(xù)輸出功率

通過有效地冷卻電機內(nèi)部,就可以延長永磁體的性能和壽命,并且確保電機的連續(xù)輸出功率不會受到永磁體性能衰減的影響。
 

在一些案例中,主機廠甚至在評估一種更緊湊的設(shè)計,這種設(shè)計去除了水乙二醇冷卻系統(tǒng),采用電動汽車專用潤滑油直接冷卻功率半導體(逆變器)。靜電積聚是半導體保護中的一個常見問題,并可能因電弧放電導致元器件的損壞,電動汽車潤滑油具有合適的電導率,可以避免此種現(xiàn)象的發(fā)生。因此,電動汽車專用潤滑油是非常好的電氣絕緣體,現(xiàn)已被視為整個電氣絕緣系統(tǒng)的重要組成部分。
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