电动汽车总布置设计及动力性研究

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1、轻型汽车技术2013(5／6)总285／286技术纵横3电动汽车总布置设计及动力性研究席加豪王世玉岳近春宋伟志康淑秀(长安大学汽车学院)摘要本文基于某燃油微型轿车进行改装，研究整车驱动形式，整车总布置方案。在此基础上研究电动汽车传动系统的设计理论，并给出电动车关键部件的选择和计算公式；进而对电动汽车的动力I}生能进行分析，提出汽车动力性能三个技术指标：最高车速、加速时间和最大爬坡度，并给出相应的计算公式；最后通过计算来验证设计的合理性。关键词：电动汽车总布置动力性助控制系统。其中，驱动系统又由电控单元、控制引言器、电动机、机械传动装置和驱动车轮组成；能源

2、当前，如何降低汽车的能源消耗和环境污染系统由主能源、能量管理系统和充电系统构成；辅已经成为了汽车工业发展的主旋律。电动汽车作助控制系统具有动力转向、温度控制和辅助动力为一种节能环保的绿色交通工具，在能源日益枯供给等功能。竭的今天有着广泛的市场前景。其工作过程是，根据从制动踏板和加速踏板相对于传统燃油汽车，电动汽车具有零排放，输人的信号，电子控制器发出相应的控制指令来多能源，可夜间充电，方便，高效率，无噪音等优控制电动机，调节电动机和电源之间的功率流。辅点。本文在分析电动汽车驱动系统布置形式的基助动力供给系统主要给动力转向、空调、制动及其础上，对某燃油微型

3、轿车进行改装设计，确定其驱它辅助装置提供动力。除了从制动踏板和加速踏动系统布置形式，并对其进行总体设计。根据设计板给电动汽车输入信号外，转向盘输入也是一个要求，对改装的电动轿车关键部件选择，对动力系统参数进行设计与制动踏匹配。进而根据整车参数对电动轿加速踏车动力性能进行分析计算。1电动汽车总布置方向盘1．1电动汽车的基本组成与结构特点1．1．1电动汽车的基本组成电动汽车的基本结构如图1所示。电动汽车系统可分为三个子交流电源系统，即驱动系统、能源系统和辅图1电动汽车的基本结构4技术纵横轻型汽车技术2013(5／6)总285／286很重要的输入信号，动力转向

4、系统根据转向盘的角位置来决定汽车灵活地转向。1．1．2电动汽车的结构特点与燃油汽车相比，电动汽车的结构特点是灵活性，这种灵活性源于电动汽车具有以下特点：(1)电动汽车的能量主要是通过柔性的电线1一电动机驱动系统；2一动力电池而不是通过刚性联轴器和转轴传递的，因此，电动图2驱动形式汽车各部件的布置具有很大的灵活性。(2)电动汽车驱动系统的布置不同(如独立的时需要低转矩。电动机的转速范围应能满足汽车四轮驱动和轮毂电动机驱动等)会使系统结构区从零到最高行驶速度的要求，即要求电动机具有别很大，采用不同类型的电动机Ⅱ直流和交流电高的比功率和功率密度。目前在电动汽车

5、上已应动机)会影响到电动汽车的质量、尺寸和形状；不用的和有应用前景的驱动电动机主要有：直流电动同类型的储能装置(如蓄电池和燃料电池)也会影机、交流感应电动机、永磁电动机和开关磁阻电动响电动汽车的质量、尺寸及形状。机等。本文选用永磁无刷直流电机。(3)不同的补充能源装置具有不同的硬件和1．2_3蓄电池的选择机构，例如蓄电池可通过感应式和接触式的充电目前在电动汽车上应用的电池有：铅酸电池、机充电，或者采用替换蓄电池的方式，将替换下来镍氢电池、镍铬电池、锂离子电池等。表1列出常的蓄电池再进行集中充电。用电池的主要性能。表1常用电池的主要性能参数比能量(Wh／k

6、g)能量密度(Wh／L)比功率／k充电时间(}1)循环寿命(次)铅酸电池33～5060～9O75～1508～l24o0～6()0镍氢电池60～70130～170l50～3oo4～86o0～l2oo镍铬电池40～6080～l1O150～3504～860o～12o0锂离子电池90—130140～220250～4502～3800～l2001．2电动汽车总体布置设计相对而言，镍氢电池、锂离子电池的比能量高1．2．1电动汽车驱动系统布置形式的确定但价格也高，但其出色的性能，在现代电动汽车中电动汽车电动机驱动系统可分为电气和机械的应用将会有很好的前景。铅酸电池的优点

7、是电两大部分。其中电气系统包括电动机和控制器等；压较高，价格便宜，规格齐全，但存在寿命短且比机械系统的组成主要包括变速装置和车轮。根据能量低的缺点。伴随着汽车工业大发展，铅酸蓄电电气和机械系统的不同组合形式把电动汽车分为池逐渐走向成熟，生产成本大大降低嘲。综合考虑，以下几种：机械驱动布置形式、机电集成驱动布置本文选择铅酸蓄电池作为整车动力源。形式、机电一体化驱动布置形式和轮毂电动机驱1．2．4纯电动轿车的总体布置动布置形式【”。本文采用机电一体化驱动布置形综上所述，考虑原车的结构，本文采用的前文式。蓄电池布置在底盘后面，电动机前置，前轮驱所述的蓄电池布置

8、在行李仓内，电动机前置，前轮动。这种布置形式蓄电池横向分散，可以保证车厢驱动结构