驱动系统布置选型+汽车总体设计

（1）驱动系统布置选型

在实际设计过程中，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。

通过多轮验证性布置后，公认图20-1所示的布置位置比较合理；整车采用前置动力前驱的方式，电动机及减速器、电动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，同时有利于电池的安装，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的位置，有利于减少车身的变化，提高与传统车的兼容效率。

（2）整车性能计算

①整车性能。设计整车性能时，确定的主要参数有整车整备质量（kg）、最高时速（km/h）、续驶里程（km）、百公里加速时间（s）、爬坡度（%）。

根据样车试验数据以及以下式（20-1）

可知电动机转速与汽车行驶速度之间的关系为

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在良好路面上以最高车速行驶时的阻力功率之和，即

式中，T为电动机转矩（N·m）；r为车轮滚动半径（m）；n为电动机转速（r/min）；i₀为主减速器传动比；P_e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_amax为最高车速（km/h）；C_D为空气阻力系数；A为车辆迎风面积（m²）。采用单极减速器配合差速器减速比，即可达到优化动力系统性能的目的。

②电动机选用及相关传动形式。目前，电动汽车驱动电动机主流有两种：永磁同步交流电动机和永磁异步交流电动机。电动机是电动汽车最核心的零部件之一。对驱动电动机有以下要求：结构紧凑，尺寸小，重量轻，可靠性高，失效模式可控，效率高，成本低，低噪声，低振动，恒功率调速范围宽。

受电流和电压的限制，以及根据以上计算的结果，选用永磁同步交流电动机比较多。

在同样功率输出的情况下，匹配合理的减速器，有利于提高输出转矩，增强电动汽车的加速性能和优化传动效率。注意：电动机无法实现辅助制动的功能，减速器还需要设计驻车锁止机构以及倒车机构。

要点

驱动电机是电动汽车的核心，在满足整车需要的前提下，应合理选择电动机的形式和控制系统。