新能源汽車電子水泵，油泵，熱管理系統(tǒng)

汽車無刷電子水泵是隨著直流無刷電動(dòng)機(jī)的發(fā)展而發(fā)展起來的水泵行業(yè)一個(gè)新亮點(diǎn)；直流無刷水泵的動(dòng)力是直流無刷電機(jī)，直流無刷電機(jī)既具有交流電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)簡單、運(yùn)行可靠、維護(hù)方便等一系列優(yōu)點(diǎn)，又具備直流電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行效率高、無勵(lì)磁損耗以及調(diào)速性能好等諸多優(yōu)點(diǎn)，故在當(dāng)今國民經(jīng)濟(jì)各領(lǐng)域應(yīng)用日益普及。 一個(gè)多世紀(jì)以來，電動(dòng)機(jī)作為機(jī)電能量轉(zhuǎn)換裝置，其應(yīng)用范圍已遍及國民經(jīng)濟(jì)的各個(gè)領(lǐng)域以及人們的日常生活中。其主要類型有同步電動(dòng)機(jī)、異步電動(dòng)機(jī)和直流電動(dòng)機(jī)三種。由于傳統(tǒng)的直流電動(dòng)機(jī)均采用電刷以機(jī)械方法進(jìn)行換向，因而存在相對(duì)的機(jī)械摩擦，由此帶來了噪聲、火化、無線電干擾以及壽命短等弱點(diǎn)，再加上制造成本高及維修困難等缺點(diǎn)，從而大大限制了它的應(yīng)用范圍，致使目前工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上大多數(shù)均采用三相異步電動(dòng)機(jī)。
針對(duì)上述傳統(tǒng)直流電動(dòng)機(jī)的弊病，早在上世紀(jì)30年代就有人開始研制以電子換向代替電刷機(jī)械換向的直流無刷電動(dòng)機(jī)。經(jīng)過了幾十年的努力，直至上世紀(jì)60年代初終于實(shí)現(xiàn)了這一愿望。上世紀(jì)70年代以來，隨著電力電子工業(yè)的飛速發(fā)展，許多高性能半導(dǎo)體功率器件，如GTR、MOSFET、IGBT、IPM等相繼出現(xiàn)，以及高性能永磁材料的問世，均為直流無刷電動(dòng)機(jī)的廣泛應(yīng)用奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)——也為直流無刷水泵的產(chǎn)生創(chuàng)造了條；

優(yōu)點(diǎn)： 1) 電子換相來代替?zhèn)鹘y(tǒng)的機(jī)械換相，性能可靠、永無磨損（無電火花產(chǎn)生）、故障率低，壽命比有刷電機(jī)提高了很多倍（一般可連續(xù)工作20000小時(shí)以上;無刷電機(jī)使用壽命,是有刷電機(jī)壽命30--40倍）無刷直流水泵代表了直流水泵的發(fā)展方向； 2). 屬靜態(tài)電機(jī)，空載電流??； 3). 效率高； 4). 體積小，維護(hù)保修方便 5)．節(jié)能環(huán)保，無污染， 6).噪音小 7).耐溫性好,生產(chǎn)工藝簡單 缺點(diǎn)： 1) 低速起動(dòng)時(shí)有輕微振動(dòng)，如速度加大換相頻率增大，就感覺不到振動(dòng)現(xiàn)象了； 2) 價(jià)格高，控制器要求高； 3) 易形成共振，因?yàn)槿魏我患|西都有一個(gè)固有振動(dòng)頻率，如果無刷電機(jī)的振動(dòng)頻率與車架或塑料件的振動(dòng)頻率相同或接近時(shí)就容易形成共振現(xiàn)象，但可以通過調(diào)整將共振現(xiàn)象減小到最小程度。所以采用無刷電機(jī)驅(qū)動(dòng)的電動(dòng)車有時(shí)會(huì)發(fā)出一種嗡嗡的聲音是一種正常的現(xiàn)象。 （二）直流有刷水泵有什么優(yōu)缺點(diǎn)？ 優(yōu)點(diǎn)： 1) 變速平穩(wěn)，幾乎感覺不到振動(dòng)； 2) 溫升低，可靠性好； 3) 價(jià)格低，所以被較多廠家選用。 缺點(diǎn)： 1) 碳刷易磨損（有電火花產(chǎn)生和碳刷粉塵污染），碳刷更換較為麻煩，壽命短（一般連續(xù)運(yùn)行在500-1000小時(shí)）； 2) 運(yùn)行電流大，電機(jī)磁鋼易退磁，降低了電機(jī)與電池的作用壽命。 3) 不環(huán)保（碳刷粉塵污染），有電火花產(chǎn)生,有閃絡(luò) 二；汽車無刷電子水泵水泵工作結(jié)構(gòu) （一）；水泵的分類 根據(jù)驅(qū)動(dòng)方式的不同，水泵一般分為機(jī)械水泵和電動(dòng)水泵；電動(dòng)水泵條又分為有刷電動(dòng)水泵和無刷電動(dòng)水泵；目前大多數(shù)發(fā)動(dòng)機(jī)采用機(jī)械水泵，在一些新開發(fā)的技術(shù)含量較高的發(fā)動(dòng)機(jī)上已經(jīng)使用了電動(dòng)水泵——有刷電動(dòng)水泵，例如寶馬６系（Ｅ６３）搭載的發(fā)動(dòng)機(jī)。 （１）機(jī)械水泵機(jī)械水泵由發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸通過傳動(dòng)膠帶驅(qū)動(dòng)，它的轉(zhuǎn)速和發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速成正比。機(jī)械水泵的工作方式有優(yōu)點(diǎn)也有缺點(diǎn)。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)在高速大負(fù)荷工況下工作時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的熱量多，水泵的高轉(zhuǎn)速使冷卻液的循環(huán)流量增大，這樣正好能夠提高發(fā)動(dòng)機(jī)的冷卻能力；當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)在低速大負(fù)荷工況下工作時(shí)，例如牽引其他車輛或開空調(diào)，此時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速低導(dǎo)致水泵的轉(zhuǎn)速也低，這樣就降低了發(fā)動(dòng)機(jī)的冷卻能力。 （２）電動(dòng)水泵；電動(dòng)水泵又無刷電動(dòng)水泵和有刷電動(dòng)水泵之分；電動(dòng)水泵由發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元通過電流控制，它不受當(dāng)時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的影響，可以根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)的實(shí)際冷卻需要靈活工作。由于電動(dòng)水泵消耗的發(fā)動(dòng)機(jī)功率非常少，因此采用電動(dòng)水泵后，發(fā)動(dòng)機(jī)的燃油消耗量可以有所降低；特別是新一代的直流無刷電動(dòng)水泵出現(xiàn)為汽車及新能源汽車的發(fā)展和性能的提高注入新的元素。（二）；水泵的結(jié)構(gòu) 1． 無刷直流汽車水泵的結(jié)構(gòu) 汽車上使用的水泵比一般水泵在結(jié)構(gòu)和性能要求比較高；汽車水泵的工作環(huán)境比較差，要做到能防振，防潮，耐熱，特別對(duì)于新能源電動(dòng)汽車水泵的穩(wěn)定性，可靠性都有更高的要求外，還要考濾水泵的環(huán)保節(jié)能； 無直流刷水泵的磁鐵與葉輪注塑成一體組成電機(jī)的磁轉(zhuǎn)子，轉(zhuǎn)子中間有直接注塑成型的軸套，軸套是高耐磨性能石墨固定在轉(zhuǎn)子體中，電機(jī)的定子與電路板部分采用環(huán)氧樹脂膠灌封于泵體中，定子與轉(zhuǎn)子之間是一個(gè)空腔，水泵泵體腔與電機(jī)轉(zhuǎn)子腔連通，電機(jī)轉(zhuǎn)子腔與電機(jī)定子及電機(jī)控制完全隔離，轉(zhuǎn)軸是用高光潔度，又有高強(qiáng)度的氧化鋯精加工而成，軸將電機(jī)與泵體連成一體，采用無腔真空灌流式一體化工藝流程生產(chǎn)制作, 所以無需配以傳統(tǒng)的機(jī)械軸封，不需要軸潤滑油，因而是完全密封而又可防漏。 電機(jī)的扭力是通過矽鋼片(定子)上的線圈通電后產(chǎn)生磁場帶動(dòng)永磁磁鐵(轉(zhuǎn)子)工作運(yùn)轉(zhuǎn)。對(duì)磁體進(jìn)行n (n為偶數(shù)) 級(jí)充磁使磁體部分相互組成完整藕合的磁力系統(tǒng)。當(dāng)定子線圈產(chǎn)生的磁極與磁鐵的磁極處于異極相對(duì)，即兩個(gè)磁極間的位移角Φ=0，此時(shí)磁系統(tǒng)的磁能最低;當(dāng)磁極轉(zhuǎn)動(dòng)到同極相對(duì)，即兩個(gè)磁極間的位移角Φ=2π/n，此時(shí)磁系統(tǒng)的磁能最大。去掉外力后，由于磁系統(tǒng)的磁極相互排斥，磁力將使磁體恢復(fù)到磁能最低的狀態(tài)。于是磁體產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)，帶動(dòng)磁轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)；直流無刷水泵葉輪的驅(qū)動(dòng)力是直流無刷電機(jī)。 直流無刷水泵通過電子換向，無需使用碳刷，磁體轉(zhuǎn)子和定子矽鋼片都有多級(jí)磁場，當(dāng)磁體轉(zhuǎn)子相對(duì)定子旋轉(zhuǎn)一個(gè)角度后會(huì)自動(dòng)改變磁極方向，使轉(zhuǎn)子始終保持同級(jí)排斥，從而使無刷直流磁力隔離泵有較高的轉(zhuǎn)速和效率， 直流無刷汽車水泵的定子與轉(zhuǎn)子完全隔離，完全避免了傳統(tǒng)的電機(jī)式直流無刷水泵存在的液體泄漏問題。而且可以完全潛水使用并且完全防水，有效的提高了泵的使用壽命及性能，所以直流無刷水泵不需要水泵軸承，也不用用潤滑脂潤滑，也沒有密封墊和油封，減小了機(jī)械磨損，降低了功耗，提高了工作壽命。 2．有刷直流汽車水泵 有刷直流汽車水泵，支撐水泵軸的軸承用潤滑脂潤滑，因此要防止冷卻液泄漏到潤滑脂造成潤滑脂乳化，同時(shí)還要防止冷卻液的泄漏。水泵防止泄漏的密封措施有水封和密封墊。水封動(dòng)密封環(huán)與軸通過過盈配合裝在葉輪與軸承之間，水封靜密封座緊緊的靠在水泵的殼體上，從而達(dá)到密封冷卻液的目的。 有刷直流離心水泵的磁鐵與葉輪注塑成一體組成電機(jī)的轉(zhuǎn)子，轉(zhuǎn)子中間有直接注塑成型的軸套，通過高性能陶瓷軸固定在殼體中，電機(jī)的定子與電路板部分采用環(huán)氧樹脂膠灌封于泵體中，定子與轉(zhuǎn)子之間有一層薄壁隔離，無需配以傳統(tǒng)的機(jī)械軸封，因而是完全密封。電機(jī)的扭力是通過矽鋼片（定子）上的線圈通電后產(chǎn)生磁場帶動(dòng)永磁磁鐵（轉(zhuǎn)子）工作運(yùn)轉(zhuǎn)。其電磁工作原理與無刷水泵電機(jī)是一樣的?？偠灾簾o刷水泵電電子換相；有刷水泵電機(jī)是機(jī)械換相；有刷水泵葉輪的驅(qū)動(dòng)力是有刷電機(jī)。 三；汽車直流無刷水泵工作原理 汽車直流無刷水泵工作的最終目的是把汽車上受熱零件吸收的部分熱量及時(shí)散發(fā)出去，保證發(fā)動(dòng)機(jī)在最適宜的溫度狀態(tài)下正常工作。 接通電源水泵運(yùn)轉(zhuǎn)工作帶動(dòng)葉輪轉(zhuǎn)動(dòng)，水泵中的冷卻液被葉輪帶動(dòng)一起旋轉(zhuǎn)，在離心力的作用下被甩向水泵殼體的邊緣，同時(shí)產(chǎn)生一定的壓力，然后從出水道或水管流出。葉輪的中心處由于冷卻液被甩出而壓力降低，水箱中的冷卻液在水泵進(jìn)口與葉輪中心的壓差作用下經(jīng)水管被吸入葉輪中，實(shí)現(xiàn)冷卻液的往復(fù)循環(huán)。 有刷水泵，支撐有刷水泵軸的軸承要用潤滑脂潤滑，因此要防止冷卻液泄漏到潤滑脂造成潤滑脂乳化，同時(shí)還要防止冷卻液的泄漏。水泵防止泄漏的密封措施有水封和密封墊。水封對(duì)密封環(huán)與軸通過過盈配合裝在葉輪與軸承之間，水封靜密封座緊緊的靠在水泵的殼體上，從而達(dá)到密封冷卻液的目的。 水泵殼體通過密封墊與發(fā)動(dòng)機(jī)相連，并支撐著軸承等運(yùn)動(dòng)部件。水泵殼體上還有泄水孔，位于水封與軸承之間。一旦有冷卻液漏過水封，可從泄水孔泄出，已防止冷卻液進(jìn)入軸承腔，而破壞軸承潤滑及部件銹蝕。如果發(fā)動(dòng)機(jī)停止后仍有冷卻液漏出，則表明水封已經(jīng)損壞； 而無刷水泵，由于設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)及生產(chǎn)工藝不同；無碳刷磨損，水泵泵體與電機(jī)為一整體，所以就不存在以上的密封和防漏的情況。
我們是日本ELNA鋁電解電容產(chǎn)品的一級(jí)代理商，目前汽車電子所用的混合鋁電解電容都符合AEC-Q200和IATF16949的車規(guī)要求，這類混合電容，兼?zhèn)鋵?dǎo)電性聚合物和電解液的特點(diǎn)，相對(duì)于普通鋁電解電容和固態(tài)聚合物電容等，具有紋波電 流大，等效串聯(lián)電阻低：低ESR，低漏電流，高的工作溫度，長壽命，高可靠性等優(yōu)點(diǎn)。 ELNA（伊爾那），日本最老牌的高端鋁電解電容廠商之一，也是世界極少數(shù)最先開發(fā)成功并可以提供穩(wěn)定量產(chǎn) 的混合電容的品牌之一，現(xiàn)在是世界上可以大規(guī)模，全系列提供混合鋁電解電容最前列的廠家之一。
目前主流整機(jī)廠是12V24V的電路，,ELNA在48V 混動(dòng)系統(tǒng)，可以提供300W,500W，甚至更高的功率的產(chǎn)品，主要應(yīng)用在水泵，油泵，汽車空調(diào)冷卻器控制，EPS轉(zhuǎn)向等。

審核編輯 黃宇