新能源汽车发电机温升问题及其改进方案研究

覃胤合 聂明勇

摘 要：在社会日益发展的今天，人们正面临着极为严峻的资源紧缺现象，为了有效缓解这一情况，我国加快了对新能源汽车的研发进程，以此来降低我国的资源消耗情况，进而实现资源的可持续利用。但是，由于我国新能源汽车的研发时间十分短暂，在发电机的设计制作方面还存在着较大发展空间，而导致新能源汽车发电机运行质量出现问题的重要原因便是高温，正因如此，本文就当前我国新能源汽车发电机的温升问题及改进方案加以研究。

关键词：新能源汽车;发电机;温升问题;改进方案

与传统汽车相比，新能源汽车的存在不仅在能源消耗方面具有极高的优势，更是在传统汽车结构的基础上安装了高压驱动系统。要知道，在汽车整体结构之中，驱动电机系统是极为重要的存在，是为汽车提供动力输出的重要部分。通常情况下，新能源汽车驱动电机系统的核心部分便是发电机，当新能源汽车在进行日常驾驶过程中发电机发生温升现象，不仅会对汽车的驱动能力以及舒适性造成影响，还会导致汽车的寿命受到影响。

1 新能源汽车发电机温升问题分析

1.1 控制策略

缺乏较为有效的控制策略是导致新能源汽车发电机出现温升现象的问题之一，而使得这一问题发生的原因便是设计人员在进行新能源汽车的设计过程中并没有对发电机以及离合结构在运行过程中所产生的热量进行有效计算，以至于新能源汽车投入使用后发动机所产生的热量无法与预计热量相同。通常情况下，为了能够使新能源汽车在驾驶过程中舒适性能不受影响，设计人员将汽车的前舱部分在运行过程中的平均温度设计在86℃左右，一旦温度超过130℃时相关的温度保护装置便会进行相应的警告与工作。但是，在新能源汽车的实际应用过程中前舱部分的温度远超86℃达到了112℃，这对驾驶人员的驾驶感觉以及汽车的质量都会造成极大的影响[1]。

1.2 外部工作环境

外部工作环境对于新能源汽车内部发电机的也会造成极大的影响，发电机的整体温度也会随着外界环境的改变而发生不同程度的变化[2]。而当新能源汽车在进行长时间的运行过程中，无论是发动机还是离合设备都会无法避免地出现高频率摩擦现象，根据摩擦生热的原理，二者接触越频繁，所产生的热量便会越大。一般来说，设计人员在进行新能源汽车的设计过程中会将散热器放在发电机的正上方，这样当汽车在工作的过程中发电机本身所产生的热量便会通过散热器的作用而进入到新能源汽车的前舱部分，由此一来，发电机所处的工作温度便会因外界影响而提升。不仅如此，由于汽车前舱的空间相对较小，在面对散热问题时设计人员很难对其进行相应的优化措施。

1.3 电磁设计与定子导数系数

在电磁设计方面，新能源汽车在工作的过程中自身发电机的运行速度要比传统汽车差很多，盡管这种低速运行状态能够满足国民交通出行的整体需要，但是新能源汽车的发电机寿命便会因电磁设计方面的问题而缩短。当设计人员在对电磁部分进行设计过程中并没有严格遵循相关标准，就会导致发电机在日常工作中极易发生过热现象。

定子导数系数是新能源汽车技术中极为重要的存在，设计人员需要通过定子导数系数来实现对发电机导热情况的研究，并依照实际工作的热量情况来完成定子绕组和周边环境之间的热能转换[3]。正因如此，在进行定子导数系数的计算过程中设计人员还要对汽车前舱的空气情况以及发电机的外壳温度进行转换，以此来确保不同设备之间所存在的高温空气能够完成热传导工作，在这一过程中，当新能源汽车的内部高温空气引导率较低就会导致设备温度很难实现有效冷却。

1.4 定子冲片材料磁阻

定子冲片材料磁阻是导致新能源汽车发电机温升现象的重要因素之一，设计人员在进行新能源汽车的设计过程中通常会采用型号1500的定子冲片材料，这种材料由于本身的硅钢材质影响，导致新能源汽车本身的发电机的日常消耗量就此提升，并且即便发电机处于低速运行的状态下本身所产生的热量也不会因此得到有效降低。正因如此，设计人员在进行定子冲片材料的选择过程中应当避免磁阻现象的发生，选择符合新能源汽车降温需要的材料，以此来提升发电机的内部系数，从而有效提升发电机的散热性。

2 新能源汽车发电机温升问题的改进方案

想要有效提升新能源汽车发电机部分散温差的问题，就要从发电机内部的散热性方面入手，详细情况如下所述。

（1）设计人员需要将导热胶根据实际需要进行用量选择，并在此后对定子槽结构、发电机外部铁芯以及定子绕组的顶端部分进行注入，在提升发电机导热能力的同时还能极大程度上提高新媒体汽车的导热系数。而所注入的导热胶在烘干工作结束后，处于定子槽中的空气便会因此降低，其他两种设备与空气之间的接触面积也会因此提升，从而实现提高空气热传导效率的目的。

（2）设计人员在需要对新能源汽车前舱中的定子电绕组进行处理，主要措施是增加其内部的线圈导体数量，在扩大定子电绕组线圈横截面积的同时还能有效降低定子电绕组在工作时所受到的电阻影响，并以此来实现降低发电机热量的目标。

3 结语

综上所述，新能源汽车是我国社会长久发展中不可缺少的重要产物，对于国民的日常出行也起到至关重要的作用，针对当前我国新能源汽车发电机所存在的温升问题，设计人员需要从实际出发，对导致高温现象发生的原因进行详细分析与研究，以此来提出相应的改进方案，在提升新能源汽车发电机热传导效率的同时提高新能源汽车的整体质量，以此来满足我国国民对新能源汽车的需要。

参考文献：

[1]张琼，胡俊.智能可控发电机在新能源汽车上的应用研究[J].佳木斯大学学报（自然科学版），2019，v.37;No.163（06）：131-135.

[2]尹永利，周小建，郭红伟，等.发电机转子绝缘降低原因分析及处理措施[J].水电与新能源，2019，33（04）：54-56.

[3]胡山凤，孙罕.基于ANSYS的汽车发电机连接螺栓布局设计优化[J].计算机辅助工程，2016，25（06）：42-45.

作者简介：覃胤合（1993-），男，壮族，广西宜州人，本科，助理工程师，研究方向：车辆工程。