如果電動汽車要變輕，發(fā)動機也必須減重。這就是為什么弗勞恩霍夫研究人員和合作伙伴開發(fā)出一種電動機冷卻概念，可以使用塑料作為外殼材料。

德國弗勞恩霍夫化學(xué)技術(shù)研究所正在與卡德國爾斯魯厄理工學(xué)院的電子技術(shù)研究所和汽車系統(tǒng)技術(shù)研究所合作開發(fā)Demil（簡稱：帶有整體輕質(zhì)外殼的直冷式電動機）項目中的電動機冷卻概念，使用塑料作為外殼材料。研究人員表示，這可以提高驅(qū)動器的功率密度和效率。

該概念的特征在于定子和轉(zhuǎn)子的直接冷卻?！半妱訖C由旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子和固定的定子組成，用繞過定子的纏繞銅線，造成大部分電力損失。我們概念的真正創(chuàng)新在于定子，“德國弗勞恩霍夫化學(xué)技術(shù)研究所的科學(xué)家Robert Maertens博士說。

扁線代替圓線

為了避免發(fā)動機過熱，迄今為止，定子中的熱量通過金屬殼體散發(fā)到帶有冷水的冷卻套管。 研究小組用矩形扁線代替圓線，扁線可以更緊密地纏繞在定子上。 據(jù)研究人員稱，這樣一來，扁平線旁邊的相鄰冷卻通道會產(chǎn)生更多空間?！巴ㄟ^內(nèi)部冷卻通道的優(yōu)化可以消散熱量損失，不再需要通過金屬外殼輸送到外部冷卻夾套。在這個概念中不再需要冷卻夾套。此外，熱慣性較低，并且，發(fā)動機實現(xiàn)了更高的連續(xù)動力，還可以通過冷卻發(fā)動機中的熱損失的轉(zhuǎn)子來消散?！把芯咳藛T解釋了新動作原理的優(yōu)勢。

由于熱量在產(chǎn)生的地方消散，項目合作伙伴可以采用塑料結(jié)構(gòu)實現(xiàn)整個發(fā)動機和外殼，從而實現(xiàn)進一步的輕量化和成本優(yōu)勢?！八芰现亓枯p，比鋁外殼更容易制造，即使復(fù)雜的幾何形狀也可以加工，因此可以取得明顯的減重和成本效益，”Maertens說。以前需要的金屬作為熱導(dǎo)體，現(xiàn)在可以用塑料代替， 塑料是一種不良導(dǎo)熱體。

項目合作伙伴采用了纖維增強熱固性塑料，其特點是耐高溫和高抗侵蝕性冷卻劑。與熱塑性塑料不同，纖維增強熱固性塑料在暴露于化學(xué)品中時不會膨脹。

電動機可以批量生產(chǎn)

塑料外殼通過自動注塑成型制造。原型制造的周期為4分鐘。定子本身用導(dǎo)熱環(huán)氧模塑料封裝在傳遞模塑過程中。研究團隊根據(jù)其設(shè)計和制造工藝設(shè)計了電動機，以便可以批量生產(chǎn)。

研究人員表示，定子結(jié)構(gòu)已經(jīng)完成，冷卻概念已通過實驗驗證。“我們向銅繞組注入了大量的熱量，預(yù)計這些熱量將用于實際運行，并表明已經(jīng)能夠降低80％以上的預(yù)期功率損耗，包括剩余的20％。通過優(yōu)化冷卻水的流量已經(jīng)有了方法：目前正在設(shè)置轉(zhuǎn)子，以便我們可以很快在測試臺上操作發(fā)動機并在實際操作中驗證它，“Maertens總結(jié)了項目的狀態(tài)。