比亚迪汽车工业有限公司
【摘要】传动轴夹角、总装工艺间隙、最小离地间隙、热伤害间隙、碰撞安全、运动空间等都是电动汽车设计动力系统总布置时需达到的相关技术要求，还包括成本合理的控制，符合法律规定等。汽车各部件的性能直接影响到电动汽车性能的优劣，另外很大原因上也包括各系统间的匹配问题，汽车总体布置至关重要；汽车的使用寿命和性能、设计质量的高低取决于整体设计水平的高低。
【关键词】电动汽车；动力系统；总布置设计；研究
人们的出行方式因为汽车的出现发生改变，带给人们极大的方便，也很大程度上促进了社会经济的发展。至今为止，汽车已发展成为各行业中占据重要地位的庞大产业，带来社会难以估量的经济财富时，也存在诸多相关的问题，如安全问题、能源及环境等等问题。在过度开发天然能源的今天，形成天然资源的紧缺和枯竭，使得这些问题不得不被全世界引起高度的探讨和重视。
一、设计电动汽车总布置具体分析
1.整车控制器。因为较差的防水性和抗震性，布置位置应设计在密封性好且较小震动的位置，通常会水平直接固定在车架本体上，或者起?个较小的支架固定在车架上。
2.驱动电机。风冷和水冷是驱动电机的常用冷却方式， 水冷是主要方式。减速器和电机分装一体，进行重心位置、 悬置结构强度、传动轴夹角综合的考虑布置。
3.高压配电盒。通常采用集中配电方案，结构设计紧凑， 接线布局方便，考虑到电动车需要经常更换保险，需要布置在方便检修的位置。
4.电池包。有水冷和风冷两种，因为成本较?且质量大， 从成本考虑通常会选择风冷电池包，从电池冷却效果考虑 通常会选择水冷电池包，若采用风冷电池包，电池周围要尽可能留留够空间，让自然风进行流通。电池包体积大且质量大，电动卡车通常选择布置在车架下方两侧，或者驾驶室下方和后方，帮助车辆下移重心的同时还得保证电池包不能太低，保持整体车辆的稳定性，同时也将车辆的空间合理的利用，尽量使电池包在最理想的环境下使用。
5.电机控制器。采取水冷是电机控制器常用的冷却?式。 电动卡车通常布置在驾驶室下方，方便检修和布置管路和 线束。高压线束走线空间需要提前预留，并且控制器在驾驶室下方需要预留一定空间，保证驾驶室在翻转和震动时橡胶 悬置的缓冲余量。
6.高压线束。因为有高压电流通过高压线束，所以应尽量隐藏线束布置和走向，最大化从车身的边沿和机舱通过，综合考虑人员安全和布局美观等影响。保持一致性的方向，布置线束时走线应横平竖直，规整合理，不可走线在空中或斜走;平行进行多线的排列；环绕和交叉要避免；合理选择固定点，约200mm的固定点距离，线束松弛度充分保证，方便维修和安装。因为属于柔性连接的部件，高压线束要根据固定部件间的间隙标准进行周围部件间隙的约束。
二、纯电动卡车的动力参数匹配
2.1 电动汽车的整车基本参数及设计要求
电动汽车动力系统是电动汽车最重要的系统之一，主要由动力电池、变速箱、减速器、驱动电机、多合一控制器、和配电盒、车载充电机等部件组成。 它们的参数设计应该满足汽车对动力性能和经济性能的要求， 可以用最高车速、最大爬坡度、起步加速时间和等速续驶里程4 项指标来评价。
根据表 1 中给出的整车基本参数以及表 2 中给出的动力性能指标参数来对该电动卡车的电池和电机的参数进行设计匹配。
2.2 驱动电机参数设计
电动机是电动汽车的心脏， 它的动力经变速箱和主减速器传到车轮， 因此电动机的选取直接影响电动汽车的动力性能。
式中：ηT———传动系效率；CD———空气阻力系数；
A———汽车的迎风面积
其次， 电动汽车匀速爬坡行驶时电机输出的
将式（1）、（2）、（3）分别代入相应的数值可得Pv=90.21 kW， Pi=152.08 kW， Pa=105.53 kW。
因此电动汽车需电动机输出的最大功率[2]：Pm max≥max （Pv ,Pi ,Pa =152.08 kW （4）
综合考虑， 取电动机最大功率 Pmmax=170 kW，额定功率 Pm =130 kW。
三、动力性能仿真分析
仿真模拟计算时采用软件 PSAT 进行，由美国Argonne研究中心开发的PSAT 软件，是一款强大功能的电动汽车仿真模拟计算软件。本文结合 PSAT 技术对电动汽车仿真模拟，针对最高车速、动力性能指标、加速能力、爬坡度等进行计算，帮助电动汽车获得动力性能指标的仿真程序，进行数据的计算。结合仿真结果分析表明，基本满足电动汽车的最大爬坡度、最高车速、加速性能的主要性能需要，达到设计要求，但如果针对一些复杂的路况问题时，仍然要加强仿真计算电动汽车的各项性能。
四、设计电动汽车时必须明确的相关问题
汽车动力装置因为电动汽车诞生推动了其行业改革的新浪潮，形成汽车设计理论、构成方面、计算系统要求等都起着显著的积极影响，融入了全新的设计思路和概念，但在设计时必须明确相关问题。
4.1尽管电动汽车的设计和投入使用方面的进步十分明显，但电动汽车仍然无法摆脱“能量短缺”的特点。所以，在设计电动汽车时，应高度重视更好地使用车载能量的方法。在对其进行设计时，应充分利用主要的汽车形式及其通行途径。其中城区道路中的小客车、轻型载货车一般都选择在市区循环行驶的方式。相较于行驶在公路上的汽车，上述车辆往往想要更频繁地启动，并具有较低的能量使用效率，且要求加速和排放效果好，而就续驶里程的要求却不高，这些便让通过制动回收能量变为可能。但在行驶在高速公路上的电动汽车，则对速度和续驶里程均提出了较高的要求。
4.2电动汽车设计时为减少汽车质量，减速制动回收能量如何才能加大其使用，也是需要考虑问题。在电动汽车改造过程中，目前的汽车和柴油机车有着很多的难题，要根据实际电动汽车特点，设计车身和底盘更加轻盈的结构，以达到高性能的电动汽车性能要求。
五、结束语
本文针对电动汽车各动力总参数提出了相关的设计原则，对汽车的改装设计给出了具体的分析，确定了整车的总布置和驱动形式的方案，另外应用相关知识，分析与计算了电动汽车的动力性能。
参考文献：
1 李斌花. 纯电动汽车电机驱动系统控制策略研究. 学位论文. 湖南:湖南大学，2005(5)
2 苑国良. 电动汽车的蓄电池技术. 汽车电器，2004(1)3 曹正策. 混合动力电动公交车动力系统的研制.硕士学位论文.武汉理工大学，2004
[3] 基于 Advisor 的纯电动汽车动力参数匹配 [J]. 刘新 , 凌鹏 . 北京汽车 .2013(03)
论文作者:聂圆
论文发表刊物:《科技新时代》2019年3期
论文发表时间:2019/5/7
标签：电动汽车论文; 动力论文; 汽车论文; 性能论文; 电池论文; 电机论文; 水冷论文; 《科技新时代》2019年3期论文;