宝马纯电动汽车 i3 电机与电控解析

国外橡树岭实验室拆解分析了宝马i3（2016款）电机、电控，我们一起学习一下：

如下图，电机和减速器是分离的，电机没有与减速器共用壳体。

电机最大功率125kW，最大扭矩250Nm，总重42kg，功率密度接近3kW／kg。

电机的内壳体外表面铣出螺旋槽，两端安装两个O型密封圈，再套上电机外壳体形成水道。

外壳体6．9kg，内壳体4．6kg，定子（铁芯、铜线、绝缘材料等）20．8kg。

12极72槽。

每槽9匝，每匝12根（AWG21）铜线。

两个温度传感器，一个安装在绕组处，另外一个安装在轴承处。

定子铁芯不是完整的圆环型，由6块铁芯以拼接的方式组成。

定子铁芯长度是132．3mm，外径242．1mm。

转子重14．2kg。

转子外径178．6mm。

每极上装有一大一小两个钕铁硼磁钢。

电机参数：

PCU包括：

motor inverter，

dc／dc converter （360 V to12 V），

3．7 kW battery charger．

PCU：19kg。

控制板：

驱动板：

英飞凌650V／800A的FS800系列IGBT：

测试台架：

530A时达到250Nm：

随着电流的增加，扭矩线性变化：

360V，在不同的转矩和转速下效率测试：

冷却液流量10L／min，冷却液入口温度65度。

电机效率等高图：

在2500～9000rpm之间，输出扭矩大于125Nm时的效率可以达到94％。

电控效率等高图：随着速度的增加，电控效率从88％增加至99％。

电机和电控的综合效率图：当电机转速高于5000rpm，输出扭矩大于50Nm时，电机和电控的综合效率可以达到90％以上。

0～4000rpm电机都可以输出250Nm；5000～11400rpm电机可以输出峰值功率125kw。

电机25、50、75kw的功率下做连续测试，测试转速为5000rpm、7000rpm及9000rpm。

下图电机转速为7000rpm，持续功率分别为25kw、50kw及75kw时的绕组温度变化：

持续输出25kw，半小时后电机温度达到85度；

持续输出50kw，半小时后电机温度达到95度；

持续输出75kw，半小时后电机温度达到110度。

电机转速为5200rpm，输出功率为50kw，持续半个小时，电机温度达到100度：