油冷技术、高效油冷、油量管理、算法预测、材料兼容

随着新能源汽车向高功率、高转速、高集成化方向发展，传统壳体间接水冷技术因热阻大、冷却效率不足、无法有效冷却轴承，难以满足电机温升控制需求，限制电驱高速和高功率密度的提升。

油液直接冷却能通过对各个发热部位针对性散热，提高定、转子冷却效率，控制轴承温升。

油液直接冷却设计的核心问题在于：

1）如何预测无固定通道下的油液流动路径，实现油冷精准设计？

2）如何设计高效油冷结构，提升电机冷却性能，大幅提升电机输出性能？

3）如何精确控制冷却油量，实现冷却流量的精准高效管理？

4）如何开发与油液兼容性高的电机材料，实现油液环境下电机可靠运行？

通过以上问题的研究，目标是开发高效、经济、可靠的电机油直冷结构和方案，支持电机高速高功率运行

1、多方法多场耦合仿真优化

结合粒子法仿真、CFD流体仿真、有限体积热仿真、多维热网络仿真方法，构建电机定子复杂空间-转子复杂旋转下混合仿真优化方法，实现电机油冷流动传热高效仿真优化，实现油液流动路径的高效预测与温升的准确计算，为油冷结构正向设计奠定基础。

2、创新冷却结构设计

1）绕组喷淋：直接喷射冷却油至扁线绕组端部，兼顾结构简单化与冷却高效化。

2）转子直冷：兼顾转子冷却与定子绕组内圆冷却设计。

3）新型油冷：通过近槽油冷、槽内油冷、浸没油冷等新型油冷结构设计，进一步提高油直冷效率。

3、智能化油量管理

基于温升模型实时调整油泵流量与冷却策略，动态平衡散热需求与能耗。定转子实时温度估算，支持流量调节预测，实现电机冷却安全可控。

4、与油液兼容的电驱材料体系构建

基于油液老化筛选和可靠性试验验证，结合材料特性，构建与油液兼容的电驱材料选用体系，支撑电机安全可靠运行。

1、方法创新

构建电机定子复杂空间-转子复杂旋转下混合仿真优化方法，结合试验数据多目标寻优定参，仿真标定效率提高40%；

通过神经网络与热路相结合的定转子温度估算算法，实现油冷电机温度实时监控，预测精度达到±8℃。

2、结构提效

通过集成式定子油冷结构开发，结合热点仿真预测技术，在喷油组件成本降低60%前提下，冷却性能提高10%。

3、精细控制

通过油量精细化管理策略，结合发电-驱动工况区别动作，实测油泵CLTC功耗降低了14W。

结合本文分析结果指导工程实践中的一款混合动力电驱的油冷电机设计和油冷系统开发，油冷结构开发一次性验证达标，持续输出功率与峰值占比达到70%，转子温度估算精度±8℃，油泵CLTC功耗从24W降低至10W以内，材料兼容性满足要求。

油液直接冷却技术通过高效冷却结构创新与冷却系统精细化管理设计，解决了高功率密度电机的散热难题，推动电驱系统向更高性能、更低能耗方向发展。未来趋势包括：

1）高效油冷结构的不断创新：槽内油冷、浸没油冷、磁钢直冷结构的发展对于电机冷却性能的提升。

2）智能化冷却控制升级：温升预测技术与AI算法动态调节冷却参数相结合，实现冷却系统能效最优。

3）材料与工艺突破：开发耐高温、低粘度油品、兼容性强的材料应用体系及高精度油路加工技术，降低系统成本。

油直冷技术已成为电驱系统升级的核心方向，其市场渗透率与技术成熟度将随高速高功率密度电机需求增长而快速提升。

全球规模最大的动力系统创新技术会展

汇聚180+国内外展商，超500+创新技术产品，3000+专业人数参观，50+行业媒体同步曝光

500+前瞻性创新产品

展位分批次持续选定中

已确认企业（部分，排序不分先后）

作者｜TMC组委会

审核｜邓亚兵

编辑｜原敬鑫