前言
扁线电机匹配油冷技术是目前市场的电机热管理的主流，优秀的油冷热管理技术会获得更高的电机效率、更大的电机功率扭矩、更小的电机体积。
而双电机DHT油冷热管理的最佳实施需要发电机、电动机以及相关附件合理装配设计，因此电机装配设计技术也是油冷热管理的基础。
故此下文将分别对:扁线电机油冷热管理、电机装配设计技术进行一一展开介绍，以便帮助大家更好的理解这两个看似乎独立但又有一点相关的话题。
电机冷却参数汇总
本项目为油冷扁线电机，电机冷却介质使用润滑油冷却，冷却的部位主要包括转子轴和定子绕组部位，主要的冷却参数汇总如下表1所示。
表1 电机冷却参数
冷却效果影响最大的参数就是冷却液流速和冷却面积，对于油冷电机冷却效果要保证较高的冷却速度和准确的冷却位置，冷却速度主要由流通面积决定，以上流通面积是油路设计的重点参数。
电机转子冷却
泵A泵出的油经箭头所示进入离合器，来控制离合器的连接与断开，另外一部分油通过铁管进入后端盖，如图1所示，通过端盖内油管进入轴承中心，在顺着发电机轴内孔对发电机和电动机进行冷却。
图1 转子轴外部油路
转子轴外部油路进入转子轴内部，通过转子轴流入内部，通过流动带走电机热量，气道冷却电机转子的目的。如下图2所示。
图2 转子轴内部油路
电机转子没有温度监测，转子的冷却控制主要依靠润滑油流动，转子内部冷却油路设计是保证转子冷却的主要手段。
电机定子冷却
电机定子冷却主要是绕组部位的冷却，油冷电机采用油管输送冷却燃油，在需要冷却的绕组部位，油管加工出小孔，润滑油从小孔（共27个）中高速喷出冷却绕组线圈，如图3所示。
图3 定子绕组冷却
定子绕组准确冷却位置的识别一般在设计开发阶段进行电机冷却仿真，初步确认温度较高位置，设计对应冷却喷孔进行喷射，在后续电机样件阶段在进行冷却试验验证。
冷却油管设计
油管设计包括定子冷却油管和转子传输连接油管，定子冷却油管具有传输和喷射两个功能，而转子冷却油管只具备传输润滑油目的。定子冷却油管壁厚1mm，喷孔直径1mm，3根冷却定子油管共27个油孔，具体设计参数见下表2所示。
表2 定子冷却油管设计
转子冷却传输油管：将冷却油从减速箱端传输到电机后盖，然后进入转轴中进行冷却，转子冷却传输油管设计参数具体见下表3所示。
表3 转子冷却油管设计
固定安装方式
1.1 电动机与壳体固定安装方式
电动机与壳体通过一面两销的方式定位，并通过螺栓连接紧固。如下图4所示。
图4 电动机固定安装
1.2 发电机与壳体固定安装方式
发电机与壳体通过中间支架进行转接，都是使用一面两销的方式定位，并通过螺栓连接紧固。如下图5所示。
图5 发电机固定安装
电机与壳体属于大平面连接，使用的定位方式都是常用工艺，连接螺栓间距的设计要满足密封和连接要求。一般在壳体大面涂胶密封，涂胶宽度最小需要保证6mm以上，螺栓紧固连接以及密封效果可以通过CAE分析进行计算确认。
轴向定位方式
针对电动机，轴伸端侧轴承为固定端，内外圈全部固定，非轴伸端为浮动端，由于轴承外圈与中间支架过盈装配，可以理解为外圈两侧固定，内圈浮动，由于温升等引起转轴的轴向长度变化，在浮动端进行调节，由于浮动端无任何预紧措施，轴承噪声相对较大。电动机轴向定位如下图6示意。
图6 电动机轴向定位
针对发电机，两侧轴承都为浮动端，由于轴承外圈与轴承室过盈装配，可以理解为外圈两侧固定，内圈浮动，通过两端轴承内圈交叉定位，此设计用于轴向尺寸较短的电机上，由于温升等引起转轴的轴向长度变化会小于轴承径向游隙的调整能力，且由于此方法存在轴向预紧力，轴承噪声相对较小。发电机轴向定位如下图7示意。
图7 发电机轴向定位
以上电机支撑固定轴承是主要需求部件，轴承型号采用主流品牌NACHI（日本不二越），轴承参数如下表4所示。
表4 轴承型号参数
电动机轴承的选型应考虑转速、负载、振动、噪声、温度、转向力矩以及运行环境等因素。轴承的选型要根据支撑和载荷传递需求，进行选型计算分析。
发电机轴向定位时，使用了碟形垫片，蝶形垫片主要的参数信息如下表5所示。
表5 碟形垫片
螺栓紧固
DHT双电机壳体、支架、定子等都是依靠螺栓实现紧固方式，主要的安装紧固部位螺栓规格、扭矩、数量等信息如下表6所示。
表6 紧固螺栓汇总
下面针对螺栓紧固部件进行详细描述说明。
电动机嵌线定子与壳体安装，采用螺栓规格：Q18408695*6，如下图8所示。
图8 电动机嵌线定子与壳体安装
中间支架与壳体安装，采用螺栓规格：Q1840840*7，如下图9所示。
图9 支架与壳体安装
发电机嵌线定子与壳体安装，采用螺栓规格：Q1840870*6，如下图10所示。
图10 发电机嵌线定子与壳体安装
三相铜鼻子与高压接线座安装，采用螺栓规格：Q1840612*6，如下图11所示。
图11 铜鼻与高压线座安装
电动机旋变定子与中间支架安装，采用螺栓规格：Q2150616*3，如下图12所示。
图12 电动机旋变与支架安装
发电机旋变定子与中间支架安装，采用螺栓规格：Q2150616*3，如下图13所示。
图13 发电机旋变与支架安装
发电机和电动机旋变定子安装螺栓规格一致。
线束固定支架与中间支架安装，采用螺栓规格：Q2150616*2，如下图14所示。
图14 线束支架安装
DHT电机整体设计方案采用了目前市场技术先进的扁线油冷技术，实现了电机大功率输出，驱动电机最高效率可以达到97%，发电机最高效率达到96%。
冷却方案：油冷回路设计结构简单但冷却效果较好，对嵌线定子两端绕组及铁芯直接喷油冷却，对磁钢通过空心转轴轴冷进行热传导冷却，对轴承起到直接润滑作用。
定位装配：定子铁芯与壳体之间采用一面两销定位设计；轴向尺寸链根据电动机与发电机不同的轴向长度，采取了不同的轴向定位方式，且电动机轴伸端轴承使用孔卡固定轴承外圈简单有效。
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宁德时代（上海）智能科技执行总裁，负责公司产品、业务规划与拓展。2016年加入宁德时代，历任乘用车产品线总经理、解决方案部副总裁、海外乘用车执行总裁。曾就职于全球知名Tier1企业，担任技术研发和业务负责人，是中国最早投身于电子制动、主/被动安全、电池系统开发的专家之一。
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