臭皮匠试验室|三合一电驱动系统的"呼吸器" | 防尘防水防接触
【臭皮匠试验室|三合一电驱动系统的"呼吸器" | 防尘防水防接触】
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导语：前面我们在小明的带领下 ， 了解了电驱动系统的IP防护——"新能源电驱系统标准解读与拓展：防尘防水防接触" ， 今天我们进一步聊聊这里面的核心部件：动力总成的呼吸器——通气塞 。
今天 ， 我们就在IP防护的基础上 ， 进一步聊聊三合一电驱系统的"呼吸器"——通气塞 。
1. 电机电控"呼吸器"的选择
2. 减速器"呼吸器"的选择与布置
1. 电机电控"呼吸器"的选择
动力总成在高温环境或者加载运行时 ， 会因为发热导致内部气体的热膨胀 ， 产生内外压差；同时 ， 要保证在温度骤降时 ， 产生的冷凝液态或者雾状水汽不能通过 ， 从而满足防水透气的功能 。 因此 ， 对于电机电控系统 ， 会在壳体上安装通气塞 ， 以实现系统的气压平和和防水防尘 。 那么 ， 要怎么根据系统特性挑选合适的通气塞呢？
根据上文描述 ， 可以知道通气塞的选择有以下几个关键指标： 通气量、防护等级、环境适应性 。
01 通气量的确认
通气塞的通气量是由 透气膜 来决定 ， 通气膜的 孔隙率 是决定通气量的关键 。 就像我们发馒头 ， 如果没发好 ， 里面没孔不透气 ， 如果孔隙太大 ， 则会漏水 。 所以好的通气膜需要有好的空隙率和均匀的孔径 。 所以 ， 不要再根据通气塞的尺寸大小来确认通气量的大小了哦！
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微观上是这么一回事 ， 那么宏观上如何判断呢？换句话说 ，"我怎么知道你通气量是多少呢？" 。
我们知道 ， 装"呼吸器"的目的是为了保持所装腔体的气压平衡 ， 避免压力差 。 所以 ， 只要把握住就好啦！
首先 ， 1) 我们需要了解产品腔体几个特性：空腔体积、温度变化多少、多长时间有这个变化？然后 ， 2) 再根据通气塞的技术参数计算获得其通气率 。
举例说明： 腔体在20min内由29℃升至49℃ ， 温升20℃ ， 那么 ， 有效调节的空间体积极限是多少（腔体放在室外）？
1) 根据密闭腔体气体平衡公式：
P=V/T*常数(T 为绝对温度 ， 273+C) ①
P0*V0/T0 =P1*V1/T1=常数 ②
当系统装上"呼吸器"时 ， "呼吸器"通过吸入和排出气体来抵消压力变化造成的影响 。 根据P1=P0,可以获得需要吸入和排出的气体量 ， 从而计算出最大需求的通气能力 。
那么 ， 上述公式变形为:
V0/T0=VI/TI=常数 ③
所以当温度变化时：
V1=V0*T1/T0 ④
V1=V0*(273+49)/(273+29)=322/302*V0=1.066V0 ⑤
即温升至49℃时 ， 需排出0.066V0 升的空气 。
2) "呼吸器"特征曲线如下：
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假设"呼吸器"从7000Pa 时才 开始工作 ， 则呼吸器在20min内可以排放260ml*20min=5.2升气体 。 根据上述计算 ， 在20min内 ， 需排放的气体是0.066V0 ， 膜可透过的气体是5.2 升 。 0.066*V0=5.2 ， V0=78.78L （V0 为设备容积 ， 单位为升） 。 综上 ， 我们就可以根据空腔容积和温度变化计算出匹配通气量的"呼吸器" 。
注意：一般情况下选用通气量大的产品会降低防水级别 ， 但实际上 ， "呼吸器"压差达到25pa就会工作了 ， 不会仅 7000Pa 才开始工作的 。
02 防护等级的选择
通气量并不是越大越好 ， 这个我们从前文中也可窥见一斑 ， 因为我们同步要考虑IP防护的问题 。 关于IP防护的等级的介绍 ， 可参见之前的文章：新能源电驱系统标准解读与拓展：防尘防水防接触 ， 这里不做赘述 。
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