基于 MOPSO 寻优的动力总成冷却结构设计

微特电机 ›› 2025, Vol. 53 ›› Issue (10): 30-38.

基于 MOPSO 寻优的动力总成冷却结构设计

位　豪¹,梁　冰²,梁　昊³

1. 江苏速豹动力科技有限公司,常州 213300; 2. 重庆理工大学车辆工程学院,重庆 400054; 3. 苏州英特莫科技股份有限公司,苏州 215500

出版日期:2025-10-28 发布日期:2025-10-28
作者简介:位豪( 1997—) ,男,本科,工程师,研究方向为新能源电机设计。梁冰( 1997—) ,女,硕士研究生,研究方向电机热管理。

Optimal Design of Power Assembly Cooling Structure Based on MOPSO

WEI Hao¹,LIANG Bing²,LIANG Hao³

1. Jiangsu Suobao Power Technology Co.,Ltd.,Changzhou 213300,China;
2. School of Vehicle Engineering,Chongqing University of Technology,Chongqing 400054,China;
3. Suzhou Intermate Technology Co.,Ltd.,Suzhou 215500,China

Online:2025-10-28 Published:2025-10-28

摘要/Abstract

摘要： 针对纯电动商用车动力总成热负荷大、损耗严重的问题,以电机与变速器直连驱动动力总成为研究对象,展开动力总成温度场分析与优化研究。建立了动力总成的几何模型,通过仿真分析与理论计算求解不同工况下的电机与变速器损耗;先后设计了螺旋形水道、半分割形水道、之字形水道以及 Z 字形水道,构建动力总成温度场求解模型,并结合冷却效果、流道阻力以及加工便利性等优选结构方案。基于优选水道结构, 采用多目标粒群算法( multi-objective particle swarm optimization,MOPSO) 对水道结构参数进行优化,并进行温升实验对比。结果表明,优化后的之字形水道使壳体温度降低了 7. 9%。

关键词: 动力总成, 冷却系统, 多目标优化, 温升实验

Abstract: Aiming at the problems of high thermal load and severe loss in the power assembly of pure electric commercial vehicles,the temperature field analysis and optimization of the power assembly with direct connection between the motor and the transmission were carried out. The geometric model of the power assembly was established,and the losses of the motor and the transmission under different working conditions were solved through simulation analysis and theoretical calculation. The spiral water channel,semi-segmented water channel,zigzag water channel and Z-shaped water channel were designed successively,and the temperature field solution model of the power assembly was constructed. The structural scheme was optimized in combination with the cooling effect, flow channel resistance and processing convenience. Based on the optimized water channel structure, the multi-objective particle swarm optimization ( MOPSO ) was used to optimize the structural parameters of the water channel,and the finite element simulation calculation and temperature rise experiment were carried out for comparison. The results show that the optimized zigzag water channel reduces the shell temperature by 7. 9%.

位　豪, 梁　冰, 梁　昊. 基于 MOPSO 寻优的动力总成冷却结构设计[J]. 微特电机, 2025, 53(10): 30-38.

WEI Hao, LIANG Bing, LIANG Hao. Optimal Design of Power Assembly Cooling Structure Based on MOPSO[J]. Small & Special Electrical Machines, 2025, 53(10): 30-38.

[1]	周晓燕, 朱来澳, 卢庆轩. 一种无轴承永磁同步电机优化设计方法[J]. 微特电机, 2025, 53(8): 17-23.
[2]	朱一乔, 宗振龙, 庞　聪, 张　成. 异步电机电磁噪声抑制的多学科优化研究[J]. 微特电机, 2025, 53(8): 78-81.
[3]	胡余生, 李嘉浩, 贾金信, 赵世伟, 曹江华, 宋　繁, 刘敏豪. 基于流固耦合的车用电机冷却水道结构优化[J]. 微特电机, 2025, 53(7): 33-37.
[4]	高航宇, 赵朝会 , 张闻东 , 曹正好 , 胡豁达. 基于粒子群算法的 PMA-SynRM 转矩特性的优化[J]. 微特电机, 2025, 53(3): 19-27.
[5]	李元斌, 丁树业, 瞿腾超, 张　琦. 大容量潜水式永磁同步电机冷却结构优化与空冷效果分析[J]. 微特电机, 2025, 53(10): 17-24.
[6]	洪佳琪, 季　宇, 卢琴芬. 基于代理模型的不对称极永磁电机优化设计[J]. 微特电机, 2024, 52(8): 14-19.
[7]	巫仟煌 , 江吉彬 , 郑金波 , 俞希伟 , 颜冰钧. 电机控制器散热结构多目标优化[J]. 微特电机, 2024, 52(8): 20-25.
[8]	弥　伟. 基于田口法多目标优化 BLDCM[J]. 微特电机, 2024, 52(8): 26-30.
[9]	刘明凯, 甄东芳, 孙大伟, 戴金明, 王　通, 宋宏志, 马增华. 小尺寸潜油永磁电泵机组的分析与优化[J]. 微特电机, 2024, 52(4): 38-43.
[10]	夏奥妮, 张文龙, 王滢, 许义景, 石煜, 孔德坤 , 杨天乐. 双边聚磁式槽口型永磁直线电机多目标优化研究[J]. 微特电机, 2024, 52(2): 14-19.
[11]	侯永强, 吴胜男. 高速混合励磁同步发电机冷却系统分析[J]. 微特电机, 2024, 52(12): 7-11.
[12]	辛国栋, 胡　岩, 刘泽宇. 车用永磁电机振动噪声及电磁转矩分析与优化[J]. 微特电机, 2024, 52(12): 15-20.
[13]	王鑫颖, 佟文明. 混合辅助同步磁阻电机转子拓扑分析与优化[J]. 微特电机, 2024, 52(10): 6-10.
[14]	周晓燕, 张庭恺, 朱来澳, 卢庆轩, 吴昊昱. 基于灰狼算法的无轴承永磁同步电机多目标优化[J]. 微特电机, 2024, 52(1): 31-35.
[15]	陈彬 , 王书恒 , 景弋洋 , 何彪 , 杨向宇, 汪汉新. 车用驱动电机损耗温升分析与多目标优化[J]. 微特电机, 2024, 52(1): 36-42.