热量的产生

1.电动机生热

汽车电动机的工作电流大，铜线因电阻生热多，加之变化电流产生的磁场会在定子硅钢片内和转子硅钢片内感应出电流生热，所以应合理控制温度，否则会出现绝缘下降、电动机退磁和效率降低等现象。要采用专门的冷却介质，一般采用油或防冻液作为冷却液。图5-7所示为汽车感应电动机冷却液流向是先流经定子、转子中心再回到定子。

图5-7　汽车电动机冷却液流向

注：现在已研制出一种新型的蒸发式冷却电动机，这种电动机是根据相变传热原理在液体一气体转变过程中实现高效传热。它的重量较相同功率普通电动机要减轻40%左右。

2.逆变器生热

电动汽车的电动机逆变器和电动机在工作中会有大量的热产生，特别是逆变器内的IGBT模块生热和热集中情况严重。

例如，某电动机和电动机驱动器一体化系统，电动机额定输出功率24kW，电动机最大输出功率60kW，电动机驱动器额定输入电压312V，电动机驱动器额定母线电流86A，最大母线电流236A。在电动机额定输出功率下，电动机驱动器发热损耗约为1.0kW，电动机发热损耗约为1.53kW，因而电动机和电动机驱动器在额定输出功率下的总功耗为2.53kW，这个功率是很大的，会很快升高冷却液温度的，所以应尽快散热，防止温升。

电动机驱动系统的功率限制因素：整个机电系统的功率转换以串联的形式实现，所以系统功率由转换过程中功率最小的环节决定，电池功率由电池的电压和电流能力决定，逆变器的功率由功率半导体器件（IGBT或P-MOSFET）的电压和电流能力以及散热能力决定，电动机的功率由电动机和散热能力决定。

3.DC/DC转换器生热

除了电动机逆变器和牵引电动机外，还有小功率的DC/DC转换器或DC/AC逆变器。逆变器产生的交流电用来驱动空调压缩泵电动机。控制装置一般允许最高温度为60℃～70℃，而最佳工作环境温度在40℃～50℃。周围环境的温度较高时，很容易达到其上限温度，所以，必须采取专门的冷却装置，对其温度进行控制。

发动机冷却系统可称为第一冷却系统，由逆变器、电动机或DC/DC转换器等组成的冷却系统可称第二冷却系统。

对于客车，没有空间上的要求，冷却较简单。对于轿车，空间是电动车的一个重要问题，所以要有一套完整的散热机构，从热交换材料、结构、冷却介质、电控风扇到水泵电动机。另外，冷却控制方法上轿车要比客车设计复杂和精确得多。目前，已经生产的电动汽车中电动机驱动控制系统的冷却方式主要有强迫风冷和液冷两种。液冷效果较好，其中油冷的相对冷却能力为强迫风冷的20倍以上，水冷的冷却能力为强迫风冷的50倍以上，采用液冷系统的电动机和电动机驱动系统是适合于电动汽车冷却的必然趋势。