浅析新能源汽车上电动水泵的应用

10.16638/ki.1671-7988.2018.07.003

浅析新能源汽车上电动水泵的应用

娄锋，卢明，陈恩辉

（华晨汽车工程研究院新能源工程室，辽宁沈阳110141）

摘要：随着世界经济的发展和人类日益提高的生活的需求，全球石油资源消耗量持续增加，资源枯竭及环境污染已成为世界各国必须面对的重要问题，汽车作为一个对石油高度依赖的产品及环境污染的主要源头，如何持续发展的问题已经迫在眉睫。因此，新能源汽车已经逐渐为社会各界所青睐。在新能源汽车中，电动水泵的使用越来越多，文章主要介绍了新能源汽车中电动水泵应用的各种情况，并且提出电动水泵的选型与匹配的设计思路，希望能为新能源汽车上电动水泵的使用提供借鉴和参考。

关键词：新能源汽车；电动水泵；选型匹配

中图分类号：U469.7 文献标识码：B 文章编号：1671-7988(2018)07-09-04

The Application Of Electric Water Pump on New Energy Vehicle

Lou Feng, Lu Ming, Chen Enhui

（Brilliance Automotive Engineering Research Institute New Energy Sources Engineering Section,

Liaoning Shenyang 110141）

Abstract:With the development of world economy and the increasing of human life demand, global oil consumption continues to increase, resource depletion and environmental pollution has become an important problem of the world must face, the main source of the car as a high degree of dependence on oil products and environmental pollution, how sustainable development is imminent. Therefore, new energy vehicles have gradually become the favor of all walks of life. In the new energy vehicles, more and more use of the electric water pump, this paper mainly introduces the application of new energy vehicles in the electric water pump, electric water pump and put forward the selection and matching of design ideas, hoping to provide reference for the use of new energy vehicles on the electric water pump.

Keywords: New energy vehicle; Electric water pump; Selection and match

CLC NO.: U469.7 Document Code: B Article ID: 1671-7988(2018)07-09-04

前言

随着2017年9月28日工信部正式发布了《乘用车企业平均燃料消耗量与新能源汽车积分并行管理办法》，该办法将针对在中国境内销售乘用车的企业（含进口乘用车企业）的企业平均燃料消耗量（CAFC）及新能源乘用车生产（NEV 积分）情况进行积分考核。随着双积分政策的正式实施，加快发展节能与新能源汽车，是促进汽车产业转型升级、推动绿色发展、培育新的经济增长点的重要举措。因此，新能源汽车已经正式成为世界各大主机厂的重点研发车型。

新能源汽车采用的驱动动力总成、动力电池、电动部件等与传统汽车有本质区别，采用驱动电机代替内燃机。与此同时传统汽车的发动机附件—水泵的工作方式也产生相应变化，新能源汽车的水泵采用电动水泵代替传统的机械式水泵。

作者简介：娄锋, 就职于华晨汽车工程研究院新能源工程室。

汽车实用技术

本文针对电动水泵的在新能源汽车应用进行了阐述和分析，结合实例纯电动车型进行选型匹配设计，并进行电动水泵有效控制了，提高了电动水泵的应用水平。

1 电动水泵工作原理

目前采用的电动水泵属于离心式水泵，主要由直流电机和叶轮，泵体，泵盖，挡水圈，泵轴等部件组成，如图1所示。电动水泵工作时由直流电动机带动叶轮旋转，叶轮部分的冷却液受到旋转产生的离心力作用，被抛向叶轮外围出口，而在叶轮中心产生低压区，将冷却液从入口吸入，进而使冷却液在系统中产生循环流动。

图1 电动水泵及其组成

电动水泵电机大部分厂家选用自感应电机，并且与控制器集成一体设计，采用脉冲宽度调制(PWM)或者LIN 进行电机转速的控制。

2 新能源汽车上的应用

图2 电动水泵组成的循环水路

汽车热管理技术是新能源汽车的核心技术之一，相比于传统燃油汽车，因新增了大的发热元件（动力电池，驱动电机，电机控制器，充电机等），新能源汽车冷却性能就变得格外重要。目前，由电动水泵组成的循环水路，如图2所示。电动水泵，现在主要应用于驱动电机、电动部件、动力电池等的循环冷却作用；在冬季零下工况条件下，起到循环加热循环水路的作用。

2.1 电动部件冷却循环上的应用

2.1.1 低温冷却循环上的应用

为了保证新能源汽车各电动零部件的正常使用，要求入

口的冷却液温度不高于65℃，因此由散热器、电动水泵、电机控制器、驱动电机等串联组成的冷却循环回路为低温冷却循环回路（相对发动机冷却回路）。电动水泵主要作用满足驱动电机、电动部件等在车辆行驶的任何工况下都能满足热管理的技术需求；在新能源汽车上根据被冷却的部件的不同，对电动水泵的需求也不同。一般乘用车对驱动电机及电动部件的冷却用电动水泵的需求功率一般在150W 以下，其可以使用12V 直流电机驱动的电动水泵，并且可以使用那种取消动静密封形式的水泵。其代表为通用V olt ，如图3 所示。

图3 低温冷却循环上的应用

2.1.2 动力电池上的应用

随着新能源汽车对续驶里程、轻量化的要求的不断提升，越来越多的整车厂家都从采用风冷的动力电池，逐渐向液冷的动力电池趋势发展，利用液体工质，通过水道间接或直接与发热部件接触，吸收热量并带到外部的散热器；同时，通过风冷的方式给散热器中的液体工质降温，再将降温后的液体工质送回发热部件内部重新吸收热量。这样电动水泵又出现在动力电池的冷却循环回路中，液冷是目前主流的冷却方式，其代表为通用V olt ，如图4 所示。

图4 动力电池冷却循环上的应用

整个系统主要包括：电动水泵、换热器、三通阀、PTC 加热器、膨胀水箱。电池需要冷却时，电池通过散热板与冷