圣宝龙电动车对未来便携电动车设计的展望.doc

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1、圣宝龙电动车对未来便携电动车设计的展望引言围绕“未来”和“便携”这两个关键词，我们对现有产品和一些概念设计进行趋势分析，同时找出目前存在的问题并对未来可能解决这些问题的技术进行研究。结合机械原理和电气知识，以我们工业设计的角度去设计一款未来便携的电动车。电动车是人们日常生活中必备的代步工具，为我们的生活提供了便利，时至今日，电动车已发生了巨大变化，类型也多种多样。但随着人们生活空间越来越狭小，电动车也给我们带来了很多苦恼。设计即是改变人们的生活方式，为人们创造越来越人性化的生活氛围，这方面需要我们设计师不断地寻求解决方案和措施，至于当今

2、电动车存在的诸多问题需要我们设计师去解决。　　1现有电动车存在的问题　　当今的电动车外形笨重，电池技术没有突破，充电基站建设缓慢，防盗功能差，续航能力差等问题成为制约电动车发展的主要问题，详细分析如下：　　（1）外形笨重，如图1所示爱玛电动车，虽然在外形上与摩托车相比已经显得比较轻巧，但是轻巧得不够微型化。　　电动车的外形其实可以归结于电机和电瓶的技术。从一开始电动自行车的出现，到人们开始热衷于酷像摩托车的笨重电动车，到最后希望出现更多轻便的电动车，这其中体现了一种新产品外形的变化过程――从简单到复杂，最后回归简单。但是这种回归必须依赖

3、于更小更强大的电机和电瓶。　　（2）电池技术在近年来一直没有大的进步，这是制约电动车发展的最重要原因。现在的电动车大都以铅酸电池作为能源，这种电池制作的电瓶体积大容量小，充放电效率低，电动车的续航可想而知。　　（3）电动自行车续行里程是这样定义的：“新电池时充满电，骑行者重量配置至75公斤在平坦的二级公路上（无强风条件下）骑行，骑至电池电压小于10.5V/节予以断电，在以上条件下，得到的骑行里程被称为电动自行车的续行里程”。按照这个标准，一般的电动车续航里程大约都标称为45～60公里，有的能达到80公里。相应地，续航能力的制约使得电动车

4、只是短距离交通的工具，一定程度上限制了电动车的使用场合。　　（4）如果充电基站建设完整，还能弥补由于续航能力不足引起的长途旅行不能。但目前电动车的技术难度和推广不足反向作用于基站的建设。　　（5）防盗也成为厂商绞尽脑汁想解决的问题。从电动车的外形入手，将大小控制好，那么电动车就可以拎着到处走了，一定程度上解决了防盗的问题。　　2电动车的发展趋势分析　　从电动车的出现到现在，业内普遍认同为三个发展阶段：电动自行车的初级阶段、生产规模化阶段、高速发展阶段。　　第一阶段的电动车电池续航能力差，充电效率低，用的是有刷无齿电机，输出扭矩最大只有1

5、8N・m，而且使用寿命短，容易损坏。　　到了第二阶段，随着电动车的关注度提高，电动车的发展步入大规模生产阶段――无刷电机的出现，使得它的可靠性提高了，寿命也延长了；还融入了多段限流软启动技术，速度开环、闭环控制等新技术，使电动车的机械和电气性能全面加强。　　第三阶段，电动车发展的高速阶段，企业之间的竞争大大刺激了新技术进步，使得电动车的性能有了质的提升――无刷电机的高效率增强，寿命大幅度提高，使得它的爬坡和载重能力提高3倍多。尽管如此，因为制造技术的成熟，制造成本也相应降了下来，电动车变得越来越便宜。但是，电池技术依旧是电动车发展的瓶颈

6、。近几年来，电池技术并没有大的突破，没办法适应其他高速发展的技术。现在，电动独轮车已经开始在市场上销售，但是受限于它的安全性问题，并没有得到大力的推广。　　现在很多电动车的概念设计都趋向于独轮，可折叠，配备高性能电池等方面，综合电动车发展的三个阶段，不难看出，未来的电动车发展将会呈现下面这些特点：　　电机方面：无位置传感器（霍尔元件）的三相无刷电机或者同等品次的高能低耗的电机的广泛使用；　　电池方面：更多高性能电池得到应用，如镍氢电池、锂电池、燃料电池、超级电容电池、高性能磷酸铁锂电池等。这些电池技术要求电瓶容量较小，所以未来的电动车将

7、会更加轻便，达到便携的目的；　　造型方面：适应电池技术的发展和便携的要求，未来的电动车会以独轮为主，并配以折叠方式最大限度提高产品的便携性；　　体验方面：控制变得更加智能化、人性化，使用者无需额外的学习就能马上会用。自平衡系统的发展使得安全性问题得到解决。　　3电动车的设计方法　　3.1能源　　适用于电动车的电池必须满足下面这些条件：充电效率和放电电流高，体积小，但是电储存能力强，能给高速电机提供长时间的能源。现在正在研发的很多电池技术都具备上面一种或者多种优点，但是几乎都处于试验阶段，没办法在短时间内应用到电动车上。　　有关锂电池组运

8、用到电动车上最有可能最快实现。这种锂电池单次充电可保证20～30公里的续航里程和15公里的最高时速。电池组配备8块这种电池。1个电池包由30个电池单元构成，通过层叠封装减轻了重量。另外，正极材料使用了锰酸锂