【文章內(nèi)容簡介】 的車（比如校園用或者游樂園用的那種），座位數(shù)為8座，最高車速為25km/h,以電池作為動力源。電動車的特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡單，成本低。這是因?yàn)樗旭偟穆肪€比較特殊，只是在某一區(qū)域行駛，路況比較好，行駛速度較低。 作為電動車最關(guān)鍵的當(dāng)然是電動機(jī)和電池的選擇。目前一般電動車用的電池有三種，鉛酸蓄電池是技術(shù)最成熟的一種，成本也最低，對于我所要設(shè)計(jì)的觀光車來說，選鉛酸蓄電池最合理。具體到選擇哪一型號的蓄電池，就要經(jīng)過計(jì)算了，在后面會有計(jì)算來對鉛酸蓄電池型號的選擇。 另外就是電機(jī)的選擇了，大概估計(jì)了下所要設(shè)計(jì)的電動車的總重量，（按8個(gè)人的體重加上車重）依據(jù)這個(gè)總重量和最高車速來初選電機(jī)的功率，然后在進(jìn)行計(jì)算驗(yàn)證，最后再得出符合要求的電機(jī)。選擇好最重要的東西后，就要開始進(jìn)行整車布置了。上面說了，電動車要的是結(jié)構(gòu)簡單，所以布置的時(shí)候也會以這個(gè)為原則。座位數(shù)是8座，分四排座位，一排坐兩個(gè)，其中中間的一排座位下面是用來安裝電池的，其下面的電池框架是經(jīng)過另外設(shè)計(jì)的，使其能更好的固定電池。電機(jī)和固定速比減速器，差速器是連接在一起，固定在后軸，這樣就省去了傳動系統(tǒng)，使整個(gè)結(jié)構(gòu)簡單明了。 設(shè)計(jì)參數(shù)的選擇與分析 尺寸參數(shù)項(xiàng)目基本類型產(chǎn)品規(guī)格ZC型八座產(chǎn)品類型純電動觀光車總長(單位：mm)3750總寬(單位：mm)1248總高(單位：mm)1830軸距(單位：mm)2750前輪距(單位：mm)1070后輪距(單位：mm)1053質(zhì)量參數(shù)整車裝備質(zhì)量(單位： kg)780滿載總質(zhì)量(單位：kg)1300載客數(shù)(含駕駛員)(單位：人)8性能參數(shù)最高車速(滿載)(單位：km/h)25最大爬坡度(滿載)(單位：%)15駐車能力(滿載)(單位：%)20最高車速制動距離(單位：m)4一次充電續(xù)駛里程(單位：km)90第三章 電動汽車各總成參數(shù)的確定 電動車電機(jī)的選擇 高密度、高效率、寬調(diào)速的車輛牽引電機(jī)及其控制系統(tǒng)既是電動汽車的心臟又是電動汽車研制的關(guān)鍵技術(shù)之一，已被列為863電動汽車重大專項(xiàng)的共性關(guān)鍵技術(shù)課題。20世紀(jì)80年代前，幾乎所有的車輛牽引電機(jī)均為直流電機(jī)，這是因?yàn)橹绷鳡恳姍C(jī)具有起步加速牽引力大，控制系統(tǒng)較簡單等優(yōu)點(diǎn)。直流電機(jī)的缺點(diǎn)是有機(jī)械換向器，當(dāng)在高速大負(fù)載下運(yùn)行時(shí)，換向器表面會產(chǎn)生火花，所以電機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)不能太高。由于直流電機(jī)的換向器需保養(yǎng)，又不適合高速運(yùn)轉(zhuǎn)，除小型車外，目前一般已不采用。 近十年來，主要發(fā)展交流異步電機(jī)和無刷永磁電機(jī)系統(tǒng)。與原有的直流牽引電機(jī)系統(tǒng)相比，具有明顯優(yōu)勢，其突出優(yōu)點(diǎn)是體積小，質(zhì)量輕（）、效率高、基本免維護(hù)、調(diào)速范圍廣。其研究開發(fā)現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢如下。 （1）.異步電機(jī)驅(qū)動系統(tǒng) 異步電機(jī)其特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡單、堅(jiān)固耐用、成本低廉、運(yùn)行可靠，低轉(zhuǎn)矩脈動，低噪聲，不需要位置傳感器，轉(zhuǎn)速極限高。 異步電機(jī)矢量控制調(diào)速技術(shù)比較成熟，使得異步電機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)具有明顯的優(yōu)勢，因此被較早應(yīng)用于電動汽車的驅(qū)動系統(tǒng)，目前仍然是電動汽車驅(qū)動系統(tǒng)的主流產(chǎn)品（尤其在美國），但已被其它新型無刷永磁牽引電機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)逐步取代。 最大缺點(diǎn)是驅(qū)動電路復(fù)雜，成本高；相對永磁電機(jī)而言，異步電機(jī)效率和功率密度偏低。 （2）.無刷永磁同步電機(jī)驅(qū)動系統(tǒng) 無刷永磁同步電機(jī)可采用圓柱形徑向磁場結(jié)構(gòu)或盤式軸向磁場結(jié)構(gòu)，由于具有較高的功率密度和效率以及寬廣的調(diào)速范圍，發(fā)展前景十分廣闊，在電動車輛牽引電機(jī)中是強(qiáng)有力的競爭者，已在國內(nèi)外多種電動車輛中獲得應(yīng)用。 內(nèi)置式永磁同步電機(jī)也稱為混合式永磁磁阻電機(jī)。該電機(jī)在永磁轉(zhuǎn)矩的基礎(chǔ)上迭加了磁阻轉(zhuǎn)矩，磁阻轉(zhuǎn)矩的存在有助于提高電機(jī)的過載能力和功率密度，而且易于弱磁調(diào)速，擴(kuò)大恒功率范圍運(yùn)行。內(nèi)置式永磁同步電機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)的設(shè)計(jì)理論正在不斷完善和繼續(xù)深入，該機(jī)結(jié)構(gòu)靈活，設(shè)計(jì)自由度大，有望得到高性能，適合用作電動汽車高效、高密度、寬調(diào)速牽引驅(qū)動。這些引起了各大汽車公司同行們的關(guān)注，特別是獲得了日本汽車公司同行的青睞。當(dāng)前，美國汽車公司同行在新車型設(shè)計(jì)中主要采用內(nèi)置式永磁同步電機(jī)。 表面凸出式永磁同步電機(jī)也稱為永磁轉(zhuǎn)矩電機(jī)，相對內(nèi)置式永磁同步電機(jī)而言，其弱磁調(diào)速范圍小，功率密度低。該結(jié)構(gòu)電機(jī)動態(tài)響應(yīng)快，并可望得到低轉(zhuǎn)矩脈動，適合用作汽車的電子伺服驅(qū)動，如汽車電子動力方向盤的伺服電機(jī)。 無位置傳感器永磁同步電機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)也是當(dāng)前永磁同步電機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)研究的一個(gè)熱點(diǎn)，將成為永磁同步電機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)的發(fā)展趨勢之一，具有潛在的競爭優(yōu)勢。 永磁同步電機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)低速時(shí)常采用矢量控制，高速時(shí)用弱磁控制。要選擇合適的電機(jī)，首先要知道電動車所需要的功率。電機(jī)的功率計(jì)算所需的公式如下，汽車的總重量是估算的，后面會進(jìn)行驗(yàn)證。.....................................................................（1）：機(jī)械效率（）：汽車總重（N）：良好路面上的汽車的行駛阻力系數(shù)（）：汽車車速（Km/h）：空氣阻力系數(shù)（）：汽車迎風(fēng)面積對于我所設(shè)計(jì)的電動汽車總重量，我估算總質(zhì)量為1300kg，即12740N最高車速為設(shè)計(jì)要求的25km/h迎風(fēng)面積A=車寬車高 其中車寬暫定為1248mm 車高暫定為1830mm 則A=12481830=2283840=帶入上述數(shù)據(jù)由（1）計(jì)算得：=，但是所選擇的電機(jī)功率肯定要大一些。我所選用的是無刷永磁同步電機(jī)，是深圳大地和有限電氣公司的電機(jī)。我所選擇的電機(jī)的一些參數(shù)如下：型號： 額定功率峰值功率額定電壓48V額定電流60A最大轉(zhuǎn)矩150Nm額定轉(zhuǎn)速1100r/min最高轉(zhuǎn)速2000r/min絕緣等級F防護(hù)等級IP54冷卻方式自然風(fēng)冷重 量50kg外觀尺寸 216 340 電動車電池的選擇 純電動汽車的儲能動力用的蓄電池（又稱二次電池），主要是鉛—酸電池，已有150年歷史?？伤闶侨祟悮v史上一個(gè)偉大的發(fā)明。電池的近代進(jìn)步相當(dāng)驚人，在電池的家族里，擁有鎘鎳電池、氫鎳電池、鈉硫電池、鋰電池、鋅空電池、硅鹽電池、飛輪電池等幾十種系列，這些產(chǎn)品的出現(xiàn)改善了它的應(yīng)用廣度與性能。但是盡管這么多的性能先進(jìn)電池出現(xiàn)，要使純電池的電動汽車商業(yè)化，卻存在著許多差距，它面臨著能量儲備，使用壽命，比功率和成本低廉等關(guān)鍵技術(shù)問題。但有趣的是，經(jīng)過一個(gè)多世紀(jì)之后，到1990年，最適用的電動汽車，仍然不少應(yīng)用很原始的鉛酸電池，這說明電池還要去挖掘它的潛能。 考慮到成本與我所設(shè)計(jì)的電動車的實(shí)際性能，我決定使用鉛酸電磁作為該電動車的動力源。電池的電壓由電動機(jī)決定，容量由電動車的續(xù)行駛里程決定。因?yàn)殡妱訖C(jī)已經(jīng)暫時(shí)定了下來，于是電池的電壓也定了下來。那么下面就要根據(jù)電動車的續(xù)行駛里程來決定電池的容量。 根據(jù)設(shè)計(jì)要求和已知條件，我所要設(shè)計(jì)的電動車的續(xù)行駛里程為90km，最高車速為25km/h。.。則電動車能夠續(xù)行駛的時(shí)間為：電動車電池的容量應(yīng)為:從上面的計(jì)算可知，我選擇的是200Ah的鉛酸蓄電池，該電池的具體參數(shù)如下：額定電壓：12V額定容量：200Ah外型尺寸（mm）：長寬高=520240 220總高（mm）：255重量：73Kg充電特性曲線：圖31放電特性曲線：圖32 每個(gè)電池的電壓為12V，電機(jī)的額定電壓為48V，故需要4個(gè)這樣的蓄電池來驅(qū)動電機(jī)。 電動車前后懸架的選擇 懸架是汽車的車架與車橋或車輪之間的一切傳力連接裝置的總稱，其作用是傳遞作用在車輪和車架之間的力和力扭，并且緩沖由不平路面?zhèn)鹘o車架或車身的沖擊力，并衰減由此引起的震動，以保證汽車能平順地行駛?！? 典型的懸架結(jié)構(gòu)由彈性元件、導(dǎo)向機(jī)構(gòu)以及減震器等組成，個(gè)別結(jié)構(gòu)則還有緩沖塊、橫向穩(wěn)定桿等。彈性元件又有鋼板彈簧、空氣彈簧、螺旋彈簧以及扭桿彈簧等形式，而現(xiàn)代轎車懸架多采用螺旋彈簧和扭桿彈簧，個(gè)別高級轎車則使用空氣彈簧。根據(jù)汽車兩側(cè)車輪運(yùn)動是否相互關(guān)聯(lián)，汽車懸架分為非獨(dú)立懸架和獨(dú)立懸架兩大類。 非獨(dú)立懸架的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是兩側(cè)車輪安裝在一根整體式車橋上，車輪連同車橋一起通過彈性元件與車架(或車身)相連（圖a）。車身的相對穩(wěn)定性較差。但這種懸架結(jié)構(gòu)簡單，制造方便，在載重汽車上被廣泛應(yīng)用。 獨(dú)立懸架的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是兩側(cè)車輪各自單獨(dú)地通過彈性元件與車架(或車身)相連，并且采用斷開式車橋。若一側(cè)車輪相對于車架(或車身)的位置發(fā)生變化時(shí)，另一側(cè)車輪不受影響（圖b）。這種懸架結(jié)構(gòu)復(fù)雜，但車身的平穩(wěn)性和高速行駛的穩(wěn)定性較好，因此在轎車和小客車上得到普遍采用。我所設(shè)計(jì)的電動觀光車，其所行駛的路況比較好，并且車速很低。故為使其結(jié)構(gòu)簡單，成本低，于是我決定，前軸采用麥弗遜式獨(dú)立懸架，因?yàn)樗Y(jié)構(gòu)簡單，應(yīng)用最為廣泛，成本也較低，又能滿足車一定的舒適性；后軸采用鋼板彈簧非獨(dú)立懸架，最簡單最便宜而又實(shí)用的懸架。 電動車車橋車架以及車輪的選擇(1)車橋 車橋(也稱車軸)通過懸架和車架(或承載式車身)相連，兩端安裝汽車車輪。其功能是傳遞車架(或承載式車身)與車輪之間各方向作用力。 車橋可以是整體式的，有如一個(gè)巨大的杠鈴，兩端通過懸架系統(tǒng)支撐著車身，因此整體式車橋通常與非獨(dú)立懸架配合；車橋也可以是斷開式的，象兩把雨傘插在車身兩側(cè)，再各自通過懸架系統(tǒng)支撐車身，所以斷開式車橋與獨(dú)立懸架配用。 根據(jù)驅(qū)動方式的不同，車橋也分成轉(zhuǎn)向橋、驅(qū)動橋、轉(zhuǎn)向驅(qū)動橋和支持橋四種。其中轉(zhuǎn)向橋和支持橋都屬于從動橋。大多數(shù)汽車采用前置后驅(qū)動(FR)，因此前橋作為轉(zhuǎn)向橋，后橋作為驅(qū)動橋；而前置前驅(qū)動(FF)汽車則前橋成為轉(zhuǎn)向驅(qū)動橋，后橋充當(dāng)支持橋。 轉(zhuǎn)向橋的結(jié)構(gòu)基本相同，由兩個(gè)轉(zhuǎn)向節(jié)和一根橫梁組成。如果把橫梁比做身體，轉(zhuǎn)向節(jié)就是他左右搖晃的腦袋，脖子就是我們常說的主銷，車輪就裝在轉(zhuǎn)向節(jié)上，仿佛腦袋上帶了個(gè)草帽。不過，行駛的時(shí)候草帽轉(zhuǎn)，腦袋卻不轉(zhuǎn)，中間用軸承分隔開，腦袋只管左右晃動。脖子——主銷是車輪轉(zhuǎn)動的軸心，這個(gè)軸的軸線并非垂直于地面，車輪本身也不是垂直的，我們將在車輪定位一節(jié)具體論述。 轉(zhuǎn)向驅(qū)動橋與轉(zhuǎn)向橋的區(qū)別就是一切都是空心的，橫梁變成了橋殼，轉(zhuǎn)向節(jié)變成了轉(zhuǎn)向節(jié)殼體，