【文章內容簡介】 圖19 圖110 西湖景區(qū)警車據(jù)調查西湖景區(qū)的警車是由蘇州益高EG6152型（圖111）電動車改裝的，在EG6152基礎上設計了車門和車窗 圖 111 蘇州益高EG6152在今天我也將要畢業(yè)，希望能用自己的微薄力量，幫住我國占領新能源汽車業(yè)的高地。 第二章 本次設計題目的要求及設計參數(shù)選擇與分析 設計目的和要求以及總體構想 城市輕型電動旅游觀光車設計的總體設計。老師所給出的要求和大致數(shù)據(jù)如下:1. 電動車的驅動方式為電力驅動，并且是以電池作為動力源；2. 所設計的電動車的最高車速不得高于25km/h；3. 所設計的電動汽車座位數(shù)為8座；4. 續(xù)行駛里程:90km；5. 外廓尺寸:(長*寬*高):3750*1448*1830 。我的畢業(yè)設計題目是城市輕型電動旅游觀光車設計的總體設計。此次要做的是一個總體布置設計，對象是一臺低速的八座純電動汽車。而根據(jù)已知的條件和要求，我打算設計一輛類似于旅游觀光的車，座位數(shù)為8座，最高車速為25km/h,以電池作為動力源。電動車的特點是結構簡單，成本低。這是因為它行駛的路線比較特殊，只是在某一區(qū)域行駛，路況比較好，行駛速度較低。 作為電動車最關鍵的當然是電動機和電池的選擇。目前一般電動車用的電池有三種，鋰離子蓄電池是最常用的一種，但成本不是最低，對于我所要設計的觀光車來說，選鋰離子蓄電池最合理。具體到選擇哪一型號的蓄電池，就要經(jīng)過計算了，在后面會有計算來對鋰離子蓄電池型號的選擇。 另外就是電機的選擇了，大概估計了下所要設計的電動車的總重量，（按8個人的體重加上車重）依據(jù)這個總重量和最高車速來初選電機的功率，然后在進行計算驗證，最后再得出符合要求的電機。選擇好最重要的東西后，就要開始進行整車布置了。上面說了，電動車要的是結構簡單，所以布置的時候也會以這個為原則。座位數(shù)是8座，分三排座位，一排坐兩個，后面做三人，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)過另外設計的，使其能更好的固定電池。，使整個結構簡單明了。 設計參數(shù)的選擇與分析 尺寸參數(shù)項目基本類型產品規(guī)格ZC型八座產品類型純電動觀光車總長(單位：mm)3750總寬(單位：mm)1448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質量參數(shù)整車裝備質量(單位： kg)780滿載總質量(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 電動車電機的選擇 高密度、高效率、寬調速的車輛牽引電機及其控制系統(tǒng)既是電動汽車的心臟又是電動汽車研制的關鍵技術之一，已被列為863電動汽車重大專項的共性關鍵技術課題。20世紀80年代前，幾乎所有的車輛牽引電機均為直流電機，這是因為直流牽引電機具有起步加速牽引力大，控制系統(tǒng)較簡單等優(yōu)點。直流電機的缺點是有機械換向器，當在高速大負載下運行時，換向器表面會產生火花，所以電機的運轉不能太高。由于直流電機的換向器需保養(yǎng)，又不適合高速運轉，除小型車外，目前一般已不采用。 近十年來，主要發(fā)展交流異步電機和無刷永磁電機系統(tǒng)。與原有的直流牽引電機系統(tǒng)相比，具有明顯優(yōu)勢，其突出優(yōu)點是體積小，質量輕（）、效率高、基本免維護、調速范圍廣。其研究開發(fā)現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢如下。 異步電機其特點是結構簡單、堅固耐用、成本低廉、運行可靠，低轉矩脈動，低噪聲，不需要位置傳感器，轉速極限高。 異步電機矢量控制調速技術比較成熟，使得異步電機驅動系統(tǒng)具有明顯的優(yōu)勢，因此被較早應用于電動汽車的驅動系統(tǒng)，目前仍然是電動汽車驅動系統(tǒng)的主流產品（尤其在美國），但已被其它新型無刷永磁牽引電機驅動系統(tǒng)逐步取代。 最大缺點是驅動電路復雜，成本高；相對永磁電機而言，異步電機效率和功率密度偏低。 無刷永磁同步電機可采用圓柱形徑向磁場結構或盤式軸向磁場結構，由于具有較高的功率密度和效率以及寬廣的調速范圍，發(fā)展前景十分廣闊，在電動車輛牽引電機中是強有力的競爭者，已在國內外多種電動車輛中獲得應用。 內置式永磁同步電機也稱為混合式永磁磁阻電機。該電機在永磁轉矩的基礎上迭加了磁阻轉矩，磁阻轉矩的存在有助于提高電機的過載能力和功率密度，而且易于弱磁調速，擴大恒功率范圍運行。內置式永磁同步電機驅動系統(tǒng)的設計理論正在不斷完善和繼續(xù)深入，該機結構靈活，設計自由度大，有望得到高性能，適合用作電動汽車高效、高密度、寬調速牽引驅動。這些引起了各大汽車公司同行們的關注，特別是獲得了日本汽車公司同行的青睞。當前，美國汽車公司同行在新車型設計中主要采用內置式永磁同步電機。 表面凸出式永磁同步電機也稱為永磁轉矩電機，相對內置式永磁同步電機而言，其弱磁調速范圍小，功率密度低。該結構電機動態(tài)響應快，并可望得到低轉矩脈動，適合用作汽車的電子伺服驅動，如汽車電子動力方向盤的伺服電機。 無位置傳感器永磁同步電機驅動系統(tǒng)也是當前永磁同步電機驅動系統(tǒng)研究的一個熱點，將成為永磁同步電機驅動系統(tǒng)的發(fā)展趨勢之一，具有潛在的競爭優(yōu)勢。 永磁同步電機驅動系統(tǒng)低速時常采用矢量控制，高速時用弱磁控制。要選擇合適的電機，首先要知道電動車所需要的功率。電機的功率計算所需的公式如下，汽車的總重量是估算的，后面會進行驗證。.....................................................................（1）：機械效率（）：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)（）：汽車迎風面積對于我所設計的電動汽車總重量，我估算總質量為1300kg，即12740N最高車速為設計要求的25km/h迎風面積A=車寬車高 其中車寬暫定為1448mm 車高暫定為1830mm 則A=14481830=2283840=帶入上述數(shù)據(jù)由（1）計算得：=，但是所選擇的電機功率肯定要大一些。我所選用的是無刷永磁同步電機，是美國進口的的電機。我所選擇的電機的一些參數(shù)如下：型號：XQ310 額定功率峰值功率額定電壓48V額定電流60A最大轉矩150Nm額定轉速1300r/min最高轉速2000r/min絕緣等級F防護等級IP54冷卻方式自然風冷重 量50kg外觀尺寸 216 340 電動車電池的確定 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史上一個偉大的發(fā)明。電池的近代進步相當驚人，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，這些產品的出現(xiàn)改善了它的應用廣度與性能。盡管這么多的性能先進電池出現(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鍵技術問題。經(jīng)過一個多世紀之后，到1990年，仍然不少應用很原始的鉛酸電池。鋰電池是一類由鋰金屬或鋰合金為負極材料、使用非水電解質溶液的電池。最早出現(xiàn)的鋰電池使用以下反應：Li+MnO2=LiMnO2，該反應為氧化還原反應，放電。 　　正極上發(fā)生的反應為 　　LiCoO2=充電=Li1xCoO2+Xli++Xe(電子) 　　負極上發(fā)生的反應為 　　6C+XLi++Xe=====LixC6 　　電池總反應：LiCoO2+6C=Li1xCoO2+LixC6我設計的采用鋰離子電池。 考慮到成本與我所設計的電動車的實際性能，我決定使用鋰離子電池作為該電動車的動力源。電池的電壓由電動機決定，容量由電動車的續(xù)行駛里程決定。因為電動機已經(jīng)暫時定了下來，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)設計要求和已知條件，我所要設計的電動車的續(xù)行駛里程為90km，最高車速為30km/h。電機功率為3KW.。則電動車能夠續(xù)行駛的時間為：電動車電池的容量應為:從上面的計算可知，我選擇的是200Ah的鋰離子蓄電池，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每個電池的電壓為12V，電機的額定電壓為48V，故需要4個這樣的蓄電池來驅動電機。 電動車前后懸架的確定 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?！? 典型的懸架結構由彈性元件、導向機構以及減震器等組成，個別結構則還有緩沖塊、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，個別高級轎車則使用空氣彈簧。根據(jù)汽車兩側車輪運動是否相互關聯(lián)，汽車懸架分為非獨立懸架和獨立懸架兩大類。 非獨立懸架的結構特點是兩側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。車身的相對穩(wěn)定性較差。但這種懸架結構簡單，制造方便，在載重汽車上被廣泛應用。 獨立懸架的結構特點是兩側車輪各自單獨地通過彈性元件與車架(或車身)相連，并且采用斷開式車橋。若一側車輪相對于車架(或車身)的位置發(fā)生變化時，另一側車輪不受影響（圖b）。這種懸架結構復雜，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。我所設計的城市輕型電動觀光車，其所行駛的路況比較好，并且車速很低。為了降低成本，使用昌河面包車的地盤，前面采用麥弗遜是獨立懸架。因為它結構簡單，應用最為廣泛，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立懸架，最簡單最便宜而又實用的懸架。 電動車車橋車架以及車輪的選擇 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立懸架配合；車橋也