不同冷源轮毂电机多模式切换温度场研究周志刚杨文豪孟祥明摘要：针对轮毂电机电动汽车长时间运行时出现的散热困难问题，设计一种与之匹配的冷却机构和冷却方式.在此基础上，建立轮毂电机热磁耦合温度场仿真模型.对电动汽车的2种运行工况，开展基于不同冷源多模式方式下的轮毂电机热磁耦合温升研究及分析，并对仿真结果进行试验验证.结果表明：电动汽车在长时间运行过程中电机高温问题得到明显改善;2种运行工况对电机温升有不同的影响.仿真结果与试验结果吻合度较高，工况1中绕组最大误差为5.1%，转子最大误差为4.9%，工况2中绕组最大误差为4.8%，转子最大误差为4.5%，为轮毂电机电动汽车长时间运行过程中高温问题的研究提供一定参考.关键词：不同冷源;多模式切换;轮毂电机;电动汽车;温度场：TM35文献标志码：AResearchonTemperatureFieldofIn-wheelMotorswithDifferentColdSourcesinMulti-modeSwitchingZHOUZhigang1，2，YANGWenhao1，MENGXiangming1（1.CollegeofVehicleandTrafficEngineering，HenanUniversityofScienceandTechnology，Luoyang471003，China;2.NingboShenglong（Group）CoLtd，Ningbo315100，China）Abstract：Aimingatthedifficultyofheatdissipationduringlong-termoperationofin-wheelmotorelectricvehicles，amatchingcoolingmechanismandcoolingmethodaredesigned.Onthisbasis，athermalandmagneticcouplingtemperaturefieldsimulationmodelofthein-wheelmotorisestablished.Underthetwooperatingconditions，thethermalandmagneticcouplingtemperatureriseofin-wheelmotorsbasedondifferentcoolingsourcesandmulti-modemodesarecarriedout，andthesimulationresultsareverifiedbyexperiments.Theresultsshowthatthemotorhigh-temperatureproblemissignificantlyimprovedduringthelong-termoperationofelectricvehicles;thetwooperatingconditionshavedifferenteffectsonthemotortemperaturerise.Thesimulationresultsareingoodagreementwiththetestresults.Themaximumwindingerrorinworkingcondition1is5.1%，themaximumrotorerroris4.9%，themaximumwindingerrorinworkingcondition2is4.8%，andthemaximumerroroftherotoris4.5%.Thestudyofhigh-temperatureproblemsduringlong-termautomobileoperationprovidesacertainreference.Keywords：differentcoldsource;multimodeswitching;in-wheelmotor;electricvehicle;temperaturefield輪毂电机驱动技术是将电机安装于车轮内部，利用车轮内部电机带动电动汽车运行[1].由于轮毂电机驱动技术将传统汽车的动力装置、传动装置及制动装置集成于车轮内，具有转向灵活性较好、传动效率高以及高度集成性等优势，但是较高的集成性使电机运行空间小，空气流通困难，造成电机散热条件差[2-4].过高的温升会对电机的功率、使用寿命和安全性造成一定影响[5].因此，为保证电动汽车长时间安全运行有必要采取与轮毂电机相适应的冷却系统.目前，国内外学者对电机风冷[6-9]、水冷[10-12]以及油冷[13-14]等冷却技术进行了大量研究.陈进华等[15]提出一种丁胞水冷结构的散热方案，并对相同条件下多种冷却方案的流体场进行了分析.吴柏禧等[16]依据水道中流体的流动特性分析，建立了水道圆角半径、入水口水道宽度和水道压强的关系.赵兰萍等[17]根据整车环境下对外转子轮毂电机进行温度特性研究，并对比自然风冷与油冷两种冷却方式的温度场.Lim等[18]通过对两种轮毂电机在额定工况下进行热性能分析，设计了一种轮毂电机的喷油冷却模式通道，并对其热性能进行了分析.王晓远等[19]提出油内冷轮毂电机冷却方式，根据自然风冷和油内冷轮毂电机有限元模型，对轮毂电机的不同冷却方式进行温升和温度场分析.本文根据轮毂电机结构，设计了不同冷源冷却结构及多模式切换方式.首先，通过磁热耦合分析，对轮毂电机在自然风冷条件下进行温度场分析，同时，对比了自然风冷、水冷、油内冷以及多冷源冷却方式温度场分布情况.最后，分析两种不同工况对自然风冷、水冷、油内冷和多冷源冷却方式温度场的影响.通过对多冷源冷却方式进行试验分析，并与有限...