目录

1. Tesla-Model 3

2. Tesla-Model S/X

3. Nidec

4. 雪佛兰-Bolt/Opel

5. 大众MEB

6. 华为

油冷电驱(特制电机采用油冷方式的电驱系统)作为目前电驱系统的一个重要发展方向，具备功率密度扭矩密度高，尺寸小，结构紧凑(一般同时具备共壳体的特点)的优点。油冷电机是相对传统的水冷电机而言，其电机冷媒介质以及热交换方式与水冷电机不同。控制住电机的热量，才能最大程度挖掘出电机的最大输出潜力，同时提高电机的可靠性(尤其是绕组绝缘)，加上目前电机向着高转速方向发展，电机轴承的可靠性面临巨大挑战，而油冷电驱可以很好解决轴承润滑冷却的难题，因此各个OEM和Tier1均在进行油冷电驱的开发和应用。其实，油冷电机并非最近几年才出现，早在2000左右日本丰田Prius 就采用了油冷电机，日本本田和美国通用也量产了油冷电机，随着EV车型的快速发展，Tesla以新势力的身份将油冷电驱带到了大众面前。从结构上可以看出，日系(丰田THS、本田IMMD，Nidec)和通用的油冷路径十分相似，而Tesla Model S/X也采用了同样的喷淋、滴淋路线，但在Model 3上，Tesla的冷却方式更加激进和猛烈，没有更好，合适的才是最好的。

1.Tesla-Model 3

以Model 3的后驱永磁电驱为例(其前驱的感应异步电机同样采用油冷，整体结构原理类似，结构上只是定转子的差异)。

后电驱主参数见下表

油冷冷却路径示意图如下图所示

电驱特点：

• 该电驱已拓展到感应异步，除了定转子结构差异，感应电机与永磁电机的电驱系统整体结构设计相近；

• 电驱采用左中右布置形式，电机与减速器共端盖，减速器与IPU实现共壳体，电机后端盖与机壳共壳体，整体结构紧凑；

• IPU的功率模块采用SiC，并采用大量激光焊接工艺，驱动板与控制板集成化设计，总成体积小，重量轻；

• 电机和减速器采用共油路冷却方案，电机无冷却水套，外径尺寸小；

• 电机定子整体、转子轴以及减速器后轴承主动油冷，油压来自电子油泵，电子油泵集成过滤网，内啮合齿轮泵；

• 电机轴及减速器输入轴整体三轴承支撑方案，连接花键为油润滑，减速器轴承均为SKF定子BB1系列的高速深沟球轴承；

• 减速器的差速器部分加装有挡油板，降低吸油口附近的湍流，防止吸空同时降低齿轮搅油损失，提升效率；

• 电机轴后端部加装有小型球轴承，金属弹簧片引导轴电流到壳体，降低电机轴承因轴电流引发轴承电腐蚀导致的轴承失效；

• 壳体密封面均采用挂胶的金属垫片密封，密封效果好，但成本高，可变适应性差；

• 悬置支架与电驱壳体一体成型，总成悬置支撑刚度好；

• 电机与减速器三轴承支撑，无油封，减少零件数量，降低成本；

• 油冷方案增加了电子泵、滤清器和冷却器，且滤清器属于易耗品，增加后期维护成本。

• 水管及高压线束均采用快擦式设计，拆装维修方便，但成本高。

各零部件冷却方式：

电机转子轴：轴心主动供油+轴壁内腔体离心式甩油冷却方式；

电机定子铁芯：定子铁芯轴向中部外侧环形槽、周向油冷槽的主动供油；

定子绕组：绕组端部通过淋油盘主动喷淋冷却，转子轴旋转离心飞溅；

减速器：输入轴、中间轴、后轴承主动润滑，前轴承及差速器轴承被动润滑；

电机及减速器连接花键：主动润滑。

Tesla Model 3上的电驱系统作为其主打的电驱平台产品，正在推广大其他车型，也并非Tesla第一次尝试油冷电驱，在Model 3之前，搭载在Model S/X的电驱已采用油冷，只是没有Model 3上的冷却概念更加彻底和激进，挖掘电机的性能更彻底。

2. Tesla Model S/X

 电驱主参数

油冷冷却路径示意图如下图所示

电驱特点

• 该三合一搭载在Model S/X的前驱，采用左中右三合一布置方式，减速器后壳体与IPU共壳体，减速器前壳体与电机前端盖采用共端盖设计；

• 电机定子绕组采用油冷，油压来自减速器内部集成机械油泵(油泵齿轮与大齿圈啮合)，带有粗虑，从油泵出来后，油液首先进入冷却器，之后进入电机定子绕组；

• 电机后端盖与定子、减速器前壳通过螺栓连接，提升安装精度，提升电机NVH性能；

• IPU采用水冷，冷却水首先进入IPU后再进入冷却器，电机轴与减速器输入轴设计为一体式共轴，俩轴承支撑，在电机轴后端安装有测转速的机械齿轮，用于电机转速控制；

• 电机的后端盖处带有导电刷；

• 减速器为平行轴布置，输入轴和差速器采用深沟球轴承，中间轴采用1球+1柱轴承。

定子

转子

机械油泵及导油管

定子绕组前后端部淋油盘

各零部件冷却方式：

电机转子：导油管主动对转子前后端部喷淋

电机定子铁芯：导油管主动喷淋；

定子绕组：绕组端部通过淋油盘主动喷淋冷却；

减速器：飞溅润滑。

3. Nidec

电驱主参数

油冷冷却路径示意图如下图所示

电驱特点：

• 电机与减速器左右布置，控制器布置在二合一上方，电机壳与减速器前壳共壳体设计，系统集成度高，功率密度1.81kW/kg，永磁同步电机，圆线绕组；

• 电机与减速器集成式油冷，定子采用电子油泵主动油冷，转子及减速器采用被动飞溅油冷润滑(集油箱设计)，电子泵功率需求小，可实现按需供油，降低系统能耗，滤清器(粗虑)布置在减速器底部，从电子油泵出来的油液首先经过冷却器冷却后，通过导油槽冷却电子定子绕组和铁芯(重力滴淋冷却)，最后回流到减速器内部，通过减速器飞溅，经过顶部集油箱和输入轴的集油盘进入到电机转子轴；

• 减速器通气塞加装有较长的橡胶管，增加冷凝回路，通气塞带有透气膜；

• 控制器上箱体和三相线盖板均采用冲压钢板，三相线接线盒带有高压互锁，IPU取消高压互锁，三相线盖板上伸出长条压板压紧上箱体，即不拆除三相线接线盒盖板无法打开IPU上箱体，降低开发成本；

• 51%高槽满率的绕线工艺(卡带式绕线机)，定子通过四颗长螺栓固定在机壳上，通过端部止口定位；

• 减速器输入轴与电机轴采用四轴承支撑，电机轴为内花键，减速器驻车齿轮与一次从动轮毛坯一体锻造成型。

各零部件冷却方式：

电机转子：减速器集油箱，引入转子轴，离心飞溅冷却

电机定子铁芯：淋油盘喷淋；

定子绕组：绕组端部通过淋油盘主动喷淋冷却，转子轴飞溅；

减速器：飞溅润滑。

4. 雪佛兰-Bolt/Opel

注：详细拆解报告可以向公众号主编索取

电驱主参数

油冷冷却路径示意图如下图所示

电驱特点：

• 雪佛兰BOLT电驱系统为电机与减速器二合一集成式设计，控制单元IPU单独布置在二合一的上方，IPU与电机之间通过三相线连接；

• 该二合一电驱系统的电机采用带有顶部集油箱的主动油冷方式，小功率电子油泵将油液一部分泵入到后端盖润滑半轴滚针轴承以及电机转子，一部分泵入到顶部集油箱，进而分路冷却电子定子端部、中部以及减速器轴承；

• BOLT取消了热交换器部件，直接在电机底部做了一个有较大面积的水箱，实现冷却水与润滑油的热交换，降低成本；

• BOLT的减速器布置采用了动力输入输出同轴的布置形式，齿轮组为平行轴式，行业同仁有称“卖拐”式同轴，相比行星排的同轴布置，该结构简单，效率高，但空间结构没有行星排同轴紧凑，使用了三对深沟球轴承；

• BOLT二合一电驱自带左右半轴，左右半轴均还有限位卡环，且自带金属防尘罩，半轴输出接口为内花键，减少了整车装配过程中油封损伤的风险；

• BOLT电驱带有电机驻车结构，但是驻车电机个头较大，无法直接布置在驻车推臂上，采用了过度拉杆，增加了两个摩擦副。

各零部件冷却方式：

电机转子：主动冷却，油液经过油泵泵入到后端盖后，部分油液会进入转子轴冷却转子轴；

电机定子铁芯：顶部集油箱喷淋；

定子绕组：绕组端部通过集油箱主动喷淋冷却；

减速器：飞溅润滑+集油箱喷淋。

5.大众MEB-前驱

电驱主参数

油冷冷却路径示意图如下图所示

电驱特点：

• MEB前电驱为HME提供；

• 前驱电机为异步电机，圆线绕组，定子铁芯外围水套水冷，同时电机壳上方外侧集成油水热交换器，油液喷淋到绕组端部进行绕组冷却，电机前后轴承设计有润滑油道实现油润滑；

• 前驱电机机壳与减速器前壳体为共壳体设计；

• 前驱减速器整体采用平行轴式偏置同轴布置，中间轴布置在差速器正上方，电机轴与减速器输入轴齿轮集成设计，双轴承支撑，减速器内部带有机械油泵，布置在中间轴内部，油泵齿轮与中间轴固连，用于电机定子绕组和电机前后轴承润滑；

• 中间轴空心轴引有通气管，通气管上方设置有通气塞；

• 78kW的电驱采用了油冷电机，尺寸却没有明显优势，没有发挥出系统优势。

  动力原理图

  

各零部件冷却方式：

电机转子：绕组落下的少量油液冷却；

电机定子铁芯：水套水冷；

定子绕组：绕组端部通过集油箱主动喷淋冷却；

减速器：飞溅润滑，内部带有挡油板，引导油液润滑中间轴轴承。

6. 华为

目前未量产，预计2021年上半年量产，是否能掀起浪花赢得主机厂的信任，拭目以待。欢迎关注公众号，加小编微信，进入微信群，共同探讨油冷电驱技术问题。

电驱主参数

油冷冷却路径示意图如下图所示

华为油冷电驱的冷却方式和Tesla的有一点相似，定转子均采用了主动冷却，从图中可以看出，差异点是减速器的轴承没有采用主动润滑，且转子不单单冷却转子轴，部分油液会从叠片和磁钢位置飞溅而出(也有可能是宣传视觉效果)

电机转子轴：转子轴芯部主动喷淋+转子轴离心飞溅，飞溅同时喷淋绕组端部；

电机定子铁芯：主动喷淋；

电子定子绕组：依靠转子轴飞溅喷淋+定子铁芯过来的冷却油液；

减速器：齿轮搅油飞溅润滑，输入轴和中间轴后轴承采用主动润滑。

参考资料：

A2mac1

部分内容来源于网络

全文完~

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