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1、A版新能源汽车纯电动乘用车总布置设计研究钟文彬周林杰(上海捷能汽车技术有限公司,上海201804)=摘要>通过一款A00级纯电动乘用车的项目设计实例,系统地介绍了纯电动乘用车的总布置设计技术,包括动力电池的外结构设计布置、电机及其控制器的布置、连接结构设计、高压器件的布置设计和相关充电设备的布置。电动乘用车的合理布置,有效地优化了整车性能,提升了关键零部件系统的工作效率。=Abstract>ThelayoutdesigningtechniqueofpurepassengerEVisintroducedaccordingtode2signp
2、rojectexampleofanA00purepassengerEV.Thelayoutdesigningtechniqueincludesthelayout&designofthestructureofpowerbattery,themotorandthePEB,theconnector,theHVcomponentsandthechargingequipmen.tThereasonablelayoutofEVoptimizesthevehicleperformanceandim2provesthekeycomponentsworke
3、fficiency.=主题词>纯电动汽车设计总布置0引言1纯电动乘用车整体结构随着以石油为代表的不可再生矿物能源的逐图1所示为纯电动乘用车的关键部件位置。渐消耗,能源危机、环保、可持续发展成了摆在人纯电动乘用车主要由电池ESS系统总成、驱动电们面前亟待解决的问题。在占世界能源消耗大约机及减速箱总成、电机控制器、充电器、充电口及1/3的汽车方面,世界范围内,以美国、日本、欧洲其他相关附属部件组成。等发达国家为首,世界上大部分有实力的国家都投入巨资进行电动汽车的研发,日本三菱的i2miev及日产的leaf等纯电动乘用车将于近一两年内逐步上市。
4、纯电动汽车以其环保、高效和可持续发展的巨大优势吸引着人们的目光。由于跟传统汽车区别较大,纯电动乘用车在结构方面需要较大变化的设计和布置才能满足一定的性能需求。本文将从纯电动乘用车几个关键图1整体结构部件及系统的总布置方面进行论述,同时结合项目实际过程中的一些问题进行阐述。在实际设计的过程中,兼顾空间和轴荷匹配、收稿日期:2010-05-24上海汽车2010108#3#新能源汽车高压安全等方面考虑,关键部件的布置显得特别1GfCDA3Pe=va,max+va,max(3)重要。一方面,这些部件大部分工作在高压状态,G360076140如果布
5、置在很容易变形或者磕碰的地方,那么可式中:T为电动机扭矩,Nm;r为车轮滚动半能会造成系统的漏电,对人员安全造成极大威胁;径,m;n为电动机转速,r/min;i0为主减速器传动另一方面,这些部件普遍重量较大,如果不进行整比;Pe为电动机额定功率,kW;G为整车总重量,车特别是底盘的动力、操控性能的全面分析,部件N;f为滚动阻力系数;va,max为最高车速,km/h;CD2重量分布不合理,对整车的性能和安全同样会留为空气阻力系数;A为车辆迎风面积,m。有很大的隐患。本车采用单极减速器配合差速器减速比,达因此,根据对底盘和整车性能的分析,以及
6、对到优化动力系统性能的目的。高压安全等角度的考虑,对纯电动乘用车的关键电机采用核定功率28kW;电机峰值功率采部件进行了多轮的验证性布置,逐渐趋于图1所用59kW;电机采用最大扭矩158Nm。示位置。2.2电机选用及相关传动形式定型整车采用前置动力前驱的方式,电机及减速目前,电动乘用车驱动电机主流有两种形式箱、电机控制器布置在前舱内,有利于提高驱动效的驱动电机:永磁同步交流电机和永磁异步交流率;电池布置于底板下面,有利于平衡前后轴荷,电机。提高操控性能,同时,利于电池的安装,为以后电电机是电动汽车最为核心的零部件之一,根池快换技术留有可研
7、究的余地;充电器放在后部,据电动汽车的需求,对驱动电机有以下要求:结构在防水和防尘方面具有很大的优势。充电口放在紧凑、尺寸小,重量轻,可靠性高、失效模式可控,原加油口位置,有利于减少车身的变化量,提高与效率高,成本低,低噪声、低震动,恒功率调速范围传统车的兼容效率。宽。受电流以及电压的限制,以及根据以上要求2整车动力系统选型计算及布置和计算的结果,选用永磁同步交流电机。并通过设计特殊的水冷系统和匹配相应的电力电子系统2.1整车动力性能计算尽量满足电动乘用车对驱动电机的要求。本车定位为A00级车型,相关参数需求见在同样功率输出的情况下,匹配
8、合理的减速表1。机,有利于提高输出扭矩,增强电动汽车的加速性能和优化传动效率,根据计算匹配,本车专门设计表1相关参数了一个单级减速器,实现上述功能;同时,由于区整车整备质量(kg)1050别于
