微混BSG冷却系统仿真设计研究.pdf

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1、A版微混BSG冷却系统仿真设计研究潘月军王磊(上海汽车集团股份有限公司技术中心，上海201804)【摘要】介绍了微混BSG结构对于温度限值的敏感性，通过一维系统仿真模型分析了一款BSG电机冷却系统设计的6种方案。结合BSG对流量的要求，最终提出了水冷BSG的冷却系统设计方案，并进一步讨论了瞬态分析和逆变器集成式BSG的冷却系统设计。【Abstract】Thetemperaturesensitivityofmild—hybridBSGisintroduced．Through1Dsimula—tionmodel，6designmethodsofaBSGcoolingsy

2、stemareanalyzed，andatechnicalsolutionofregard—ingtemperatureandflowlimitrequirementaboutwater—coolingBSGisputforward．Non—stable1DflowanalysisandcoolingsystemofBSGintegratedinverterisfurtherdiscussed．【关键词】微混汽车发电机冷却系统设计仿真doi：10．3969／j．issn．1007-4554．2014．08．O10引言皮皮带驱动起动发电机(BSG)，应用在混合动力汽车

3、技术中属于微混技术。该微混技术简单、改动零件较少、增加成本较少，同时整车油耗降低10％左右；个别车辆可通过综合技术革新，使NEDC市区循环和市郊循环的燃油经济性分别提升大约22％和l7％J。图1某公司BSG微混系统结构图1所示是某公司BSG微混系统结构J。BSG冷启动，加速助力时，BSG作为启动电机模式电机，近年来永磁同步电机的开发数量在世界范工作，此时动力电池模块通过逆变器将高压直流围内有上升的趋势J。王秀和、唐任元、阎路等人电转化成高压交流电输出，通过BSG电能转化成认为温度过高降低了电机效率、峰值转矩，对于永机械能；正常工况下，BSG作为发电机，将机械能磁同步

4、电机而言也会导致不可逆退磁。所以转化成电能，通过逆变器转化成高压电能存储在BSG电机的冷却系统设计非常关键，BSG按照冷高压电池里，高压电池通过DC／DC变换器转化成却介质分为空气冷却(同普通的发电机冷却方式12V直流电存储在12V蓄电池中，l2V蓄电池向一样)和冷却液冷却，如图2所示。通常而言，空各个用电设备供电。气冷却BSG体积较大，冷却液冷却的BSG体积目前BSG常用的有交流感应电机和永磁同步小收稿日期：2014—05—23·2·上海汽车2014．08工况为热负荷最高工况。经过计算分析，低速爬坡表4各方案计算温度值和压力值工况在该车型上实际是指“车速60krn

5、／h，10％爬坡l发动机转速为2771r／min)度，无拖车，此时发动机转速2770．7r／rain，发动机计方算案参数发进动口机发出动口机散进热口器散出热口器水进泵口进电机El电出机口暖体进风芯口暖体风出芯口功率55kW”。原型oc98．58lo77lo7796．1l9858

6、／l077lO74工况2：BSG人口最大流量应当发生在发动机方案P／MPa32693025740255932425D2421f}025620．2422最大转速时，对于该车型来说，最大发动机转速方案Ⅳ℃9895l081108l963898．95108．1l087lO8．71o831P／MPa0

7、．2675D．255702542)．2408D2404D．255702548254024046600r／rain。方案℃9872108．1108l96．989872l08ll08．910891084此时发动机、BSG主要与冷却系统相关的参2P／MPaD2676D．2568025513．240502401)2562D248l0247702401数如表2、3所示，其余零件的参数不再赘述。方案r／9873l08．1l08l96．9898．73IO7．51084108110753P／MPa0．27080．2599025820．243702433025l40243302593

8、025l8表2发动机参数方案℃99．8ll082lO82949l993l10821083l082lo834P／MPaO250ID235902351)．2239D．2236D．2335322370．233502237材料类型铝方案Ⅳ℃9673107．810788997967389．9890．23107．81076质量／kgl145P／MPa0．25480．25080．250lD．24360初始温度／℃35．2252]．24350．2293024860．2252方案℃93．85lO7，5l0759O．o3938493．649384107．5106933．75(35k