纯电动乘用车总布置设计研究.pdfVIP

0引言

随着以石油为代表的不可再生矿物能源的逐渐消耗,能源危机、环保、可持续发展成了摆

在人们面前亟待解决的问题。在占世界能源消耗大约1/3的汽车方面,世界范围内,以美国、

日本、欧洲等发达国家为首,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i-MiEV及日产的Leaf等纯电动乘用车将于近一两年内逐步上市。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。

1纯电动乘用车整体结构

图1所示为纯电动乘用车的关键部件位置。纯电动乘用车主要由电池ESS系统总成、驱动

电机及减速箱总成、电机控制器、充电器、充电口及其他相关附属部件组成。

在实际设计的过程中,兼顾空间和轴荷匹配、高压安全等方面考虑,关键部件的布置显得特

别重要。一方面，这些部件大部分工作在高压状态，如果布置在很容易变形或者磕碰的地

方,那么可能会造成系统的漏电,对人员安全造成极大威胁；另一方面,这些部件普遍重量较

大,如果不进行整车特别是底盘的动力、操控性能的全面分析,部件重量分布不合理,对整车的

性能和安全同样会留有很大的隐患。

因此,根据对底盘和整车性能的分析,以及对高压安全等角度的考虑,对纯电动乘用车的关

键部件进行了多轮的验证性布置,逐渐趋于图1所示位置。

整车采用前置动力前驱的方式,电机及减速箱、电机控制器布置在前舱内,有利于提高驱动

效率;电池布置于底板下面,有利于平衡前后轴荷,提高操控性能,同时,利于电池的安装,为以后

电池快换技术留有可研究的余地;充电器放在后部,在防水和防尘方面具有很大的优势。充电口

放在原加油口位置,有利于减少车身的变化量,提高与传统车的兼容效率。

2整车动力系统选型计算及布置

2.1整车动力性能计算

本车定位为A00级车型,相关参数需求见表1。

表1相关参数（新能源汽车聚焦网制表）

整车整备质量（kg）1050

最高时速（km/h）120

续航里程（km）160（国标讨论稿要求）

百公里加速时间（s）12

爬坡度（%）20

根据样车试验数据以及以下公式计算:

(1)

电动机转速与汽车行驶速度之间的关系为:

(2)

在良好路面上以最高车速行驶时的阻力功率之和,即

(3)

式中:T为电动机扭矩,Nm;r为车轮滚动半径,m；n为电动机转速,r/min；i为主减速器

0

传动比；P为电动机额定功率,kW；G为整车总重量,N；f为滚动阻力系数；v为最高车速,

ea,max

2

km/h；C为空气阻力系数；A为车辆迎风面积,m。本车采用单极减速器配合差速器减速

D

比,达到优化动力系统性能的目的。

电机采用核定功率28kW;电机峰值功率采用59kW;电机采用最大扭矩158Nm。

2.2电机选用及相关传动形式定型

目前,电动乘用车驱动电机主