微型低速纯电动汽车关键技术研发

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1、微型低速纯电动汽车关键技术研发［摘要］文章全面介绍了本公司自主研发的微型低速纯电动汽车的整车轻量化、整车一体化、动力系统集成化、动力电池管理及电池快换等关键技术。［关键词］纯电动汽车；整车轻量化；关键技术1•概述近年来，欧美等发达国家对纯电动汽车技术和产品的研究以及产业化投入了大量资金，一方面促进了纯电动汽车本身的技术和产业的迅速发展；另一方面极大地推动了传统汽车技术和产业的跨越式发展。纯电动汽车所涉及的电机及其驱动技术、电池及其管理系统、整车的控制策略等，是电动汽车、混合动力、燃料电池汽车等新型汽车发展的基石。

2、本公司研发的微型低速纯电动汽车以科技创新和产业化为目标，对纯电动汽车进行了全面、系统的规划。同时，以整车轻量化、整车一体化、动力集成化、动力电池管理等技术相结合，实现科技创新和产业化的有机结合。与国内外同类纯电动汽车相比，无论是高新技术的开发、应用，还是具体性能指标，均有创新和突破。2.关键技术构成本公司开发的微型低速纯电动汽车的技术构成分为：整车部分、电机及其控制系统、电池及其管理系统。2.1整车轻量化设计整车轻量化是汽车技术重要的研究内容。纯电动汽车由于布置了电池组，整车重量增加较多，轻量化问题更为突出。(1

3、)公司通过对整车实际使用工况和使用要求的分析,对电池的电压、容量、驱动电机功率、转速和转矩、整车性能等车辆宏观参数的总体优化，合理选择电池和电机参数。(2)公司自主研发的微型低速纯电动汽车采用全铝框架平台式结构，以车架为平台，将电池、一体化电机、底盘、车身覆盖件全部放置于车架上，最大程度减轻车身重量，且具有较好的通用性。(3)车身骨架采用蜂巢式设计，车身中部骨架内部结构为蜂巢状，通过动力学仿真分析和实车碰撞得出，蜂巢式车身骨架在碰撞中可以对能量起到合理传递和有效耗散，在减轻整车重量的同时又增加了整车安全性。(4)

4、车身结构采用叶片型A柱、B柱融合设计，将整个中部车架呈现一体式准椭圆框架结构，既减轻重量、简化工艺，又起到增加整车强度的作用。同时，也为驾驶室提供了更大的空间。(5)车身所有覆盖件均采用ABS/PC塑料合金材料和塑料注塑成型工艺制造，整车轻量化技术的应用提升了车辆的环保性、美观性和安全性，使车身质量减小15%。2.2动力集成化设计以简化动力传动系统结构，提高传递效率为目的，利用集团自有专用技术开发了具有2挡变速功能的包括电机、变速器和差速器在内的动力总成系统。全车动力使用集成两档变速箱（含差速器）的72V7.5K

5、W交流异步电机，电机峰值功率达到20KWo该电机总成体积小，动力输出强劲，低速大扭矩，适合各种路面；全封闭铸铝外壳减轻了重量，并提升了散热效果；转子无风扇结构降低噪音；采用霍尔式速度传感器，适应汽车全部环境工况；采用绝缘轴承消除轴电流延长电机寿命；转子动平衡精度G2.5级。2.3动力电池管理技术能量管理系统是纯电动汽车的智能核心。一辆设计良好的电动汽车，除了有良好的机械性能、电驱动性能、选择适当的能量源（电池）外，还应该有一套协调各个功能部分工作的能量管理系统。公司研发的微型低速电动汽车动力电池组采用Delawa

6、rePowerSystems。此系统可以检测单个电池或电池组的荷电状态，并根据各种传感信息，包括力、加减速命令、行驶路况、蓄电池工况、环境温度等，合理地调配和使用有限的车载能量；它还能够根据电池组的使用情况和充放电历史选择最佳充电方式，以尽可能延长电池的寿命。在日常维护中，利用此系统可以在行车状态下采集每块电池的电压、温度和充放电电流的历史数据，从而来建立电池使用能量的曲线图。2.4电池均衡及热管理系统技术纯电动汽车的性能表现依赖于作为能量贮存系统的动力蓄电池组。电池组性能直接影响整车的加速特性、续驶里程以及制动

7、能量回收的效率等。电池的成本和循环寿命直接影响车辆的成本和可靠性，所有影响电池性能的参数必须得到优化。纯电动汽车的电池在使用中发热量很大，电池温度影响电池的电化学系统的运行、循环寿命和充电可接受性、功率和能量、安全性和可靠性。所以，为了达到最佳的性能和寿命，需将电池包的温度控制在一定范围内。减少包内不均匀的温度分布以避免模块间的不平衡，从而避免了电池性能下降，且可以消除相关的潜在危险。由于电池包的设计既要密封、防水、绝缘等，又要考虑空气流流场分布、均匀散热。电池包的散热通风成为纯电动汽车的重点研究方向。公司在车型

8、研发中加强电池均衡及热管理系统研究的力度，采用专用流体分析软件FLUENT和通用大型有限元分析软件ANSYS对电池包内流动情况进行分析，同时进行了大量的实物验证试验，在考虑各种因素的情况下对电池包的尺寸、电池布置、箱体材料等进行优化。2.5电池快换技术本公司所研发的微型低速纯电动汽车采用基于箱式一体化的电池快换机构。快换机构由箱体、动力电池组、电子控制单元、电池组连接器插