純電動汽車底盤的案例
電動化與輕量化 - 汽車底盤技術的挑戰
操控與制動是汽車的基本功能。即便如此，相應的技術還在不斷地發展過程中。底盤技術未來所面臨的挑戰是電動化與輕量化。
排放、輔助駕駛和自動駕駛的準備是汽車工業目前所面臨的主題。但是底盤技術依然是汽車生產商開發的重點，尤其是制動和操控相關的技術。汽車工程師一直在持續努力，將最新的輕量化技術應用于底盤開發中。
采埃夫集團乘用車底盤技術主管克萊因認為，對于底盤來說，輕量化是一個真正的機會。采用新材料來替代傳統的鋼材，從而實現材料的替代。新材料包括了熱塑性塑料、熱固性聚合物、長纖維增強塑料、玻璃纖維增強塑料、碳纖維增強塑料等等，另外，還有鋁與各種高強鋼，以及基于這些材料的混合構造、三明治構造等等。
對于復雜性更好的理解
德國最新出版的《底盤技術手冊》中寫道：“通過底盤件的進一步開發，汽車生產企業與供應商對于底盤件之間復雜的相互作用有了更好更深的理解。在過去的二十年里，汽車底盤的質量和性能都得到了極大的提升。功能日益強大的開發工具、材料和制造方法都為此做出了貢獻，使得汽車底盤技術開發達到了一個機械智能化的高水準。”
汽車底盤技術所面臨的一個挑戰是要借助于功能強勁的計算機和程序所支撐的虛擬開發過程，以便于在開發過程中，充分利用對于底盤系統及其內在關系的全面理解和知識。此外，還需要加強和人體學、信息學等多方面知識領域的深入合作，以進一步改善客戶體驗。
德國最新出版的《底盤技術手冊》中，針對電動出行對于底盤技術的影響也進行了充分的討論。
“電動出行將會對整個傳動系統產生革命性的影響，尤其是電動車。電動車無須變速，或者只需要一級最多二級變速。發動機和傳動系統可以緊湊的構造放置于車的后部，這樣一來，傳動系統得到明顯簡化，空間得到更好地利用?！?/span>
展開 新能源汽車講解丨純電動汽車結構
新能源汽車講解丨純電動汽車結構
純電動汽車架構設計(一) ：電動車架構設計核心與前懸架選擇
圖4 蔚來ES8的前部架構設計，包括：平衡車輪許用轉角、縱向截面積和動力總成寬度、懸置搭載形式、電機控制器掛載形式與組合方式等等
圖5展示了一些沿襲了燃油車架構的純電動汽車。對于傳統汽車廠而言，這些油改電的產品是政策催化產物，都是以自產的燃油車為基礎，底盤基本沿用，車身做適應性改進來放置電池和電機，這樣只能保證電動車的基本功能，性能則乏善可陳。對于那些新興的電動汽車廠來說，沒有過往包袱的情況下，竟然也選擇了傳統車燃油車架構，實在令人費解。
圖5 一些基于傳統燃油車架構的電動車產品
4 純電動汽車關鍵特征
純電動汽車和傳統汽車的任務是相同的，就是快速、安全的把人和物從A點運送到B點，二者在人機工程、碰撞安全強度、底盤KC等方面的要求上也是一致的。但因為純電動車的動力系統有本質的變化，其他系統也有跟隨性變化，導致純電動車需采用不同于傳統車的架構設計。
圖6 純電動車動力傳動系統
圖6展示了純電動汽車部件與燃油車的差異。其中最主要的差異，是增加了電池系統，內燃機和變速器總成變成了電機和減速器總成。這兩個變化導致了整車架構設計上的巨大變化。
展開 純電動汽車續航短，混合動力汽車是個好選擇
十九世紀七八十年代，以煤氣和汽油為燃料的內燃機相繼誕生，八十年代德國人卡爾·弗里特立奇·本茨等人成功地制造出由內燃機驅動的汽車，從此以內燃機為動力的汽車、遠洋輪船、飛機等也得到了迅速的發展。
如今，以新型能源動力為依托的交通時代已經到來。從煤到石油再到目前的電、氫等能源原料，每一次能源動力的更替都是交通運輸歷史的革新。目前，新能源汽車正在走進千家萬戶，常見的純電動汽車和混合動力汽車比比皆是，那么純電動汽車和混合動力汽車的優缺點又是什么呢？我們來分析一下：
1、純電動汽車
簡單點講，純電動汽車是以儲能電池為動力支持，用電動機替代傳統發動機來提供動力輸出驅動車輪行駛，并符合安全規范標準的汽車。純電動汽車電池電量的主要來源是外接插頭充電。
純電動汽車作為目前新能源汽車的主要陣地，其自身優勢不言而喻。但因其生產制造成本高、續航能力有待提高、充電基礎設施建設不足等缺點，還沒有真正地替代傳統燃油車的地位。不過近年來，在世界范圍內掀起了一場禁售傳統燃油車的行動。據相關人士表示：我國在短時間內不會全面禁售傳統燃油車，但是禁售也只是時間問題。
2、混合動力汽車
混合動力汽車采用傳統的內燃機和電動機作為動力源，通過在混合動力汽車上搭載電動機，使得動力系統可以按照整車的實際運行工況要求靈活調控，而發動機保持在綜合性能最佳的區域內工作，從而降低油耗與排放。
一般常見的混合動力汽車可以分為油電混合動力汽車、插電式混合動力汽車、增程式混合動力汽車。
油電混合動力汽車搭載內燃機、電動機和電池組。油電混合動力汽車最明顯的特點是沒有外接充電電源，電動機輔助內燃機工作。在車輛行駛過程中的剎車減速操作會觸發能量回收系統，因此在車輛的燃油經濟性方面，油電混合動力汽車比傳統燃油車的表現要好。
展開 
【討論】未來的新能源汽車究竟是純電動、混合動力還是燃料電池汽車的天下？
混合動力，純電動（Battery Electric Vehicle），燃料電池（Fuel Cell Vehicle），這幾種新能源汽車技術，到底哪一個會成為未來的主流，絕不僅僅是哪一個是最適合的汽車技術那么簡單。這個問題牽扯到配套基礎設施的技術，各主要市場政府的政策，能源開發冶煉的技術，核電的未來前景，民眾對核電的態度，電網的發展，自動駕駛技術的發展，電池的技術，新的化石能源的發現，甚至是國際政治的走向等等諸多問題，變數實在太多，到底誰能勝出，即便是做新能源政策研究這行的大牛，基本也都無法給出確定答案。
純電動汽車的性能指標
一、純電動汽車的經濟性
1. 試驗循環行駛工況
純電動汽車的經濟性指標主要是充足電后的續駛里程，而在不同的行駛工況下，行駛里程會有很大的差異。
試驗循環行駛工況是指預先確定的行駛速度與時間的變化關系圖線。電動汽車在試驗時必須按規定的速度和時間程序行駛。
圖1 美國城市循環工況（UDDS）
圖2 ECE-R15循環工況
圖3 日本10-15循環工況
圖4 SAE的J227a試驗循環工況
表1 SAE的J227a試驗循環工況參數
圖5 我國試驗循環的組成
2. 續駛里程
純電動汽車在蓄電池充足電的狀態下，按一定的行駛工況，能連續行駛的最大距離(單位為km)稱為續駛里程。
續駛里程的測試分為工況法和等速法。
工況法：
工況法測試續駛里程是在底盤測功機上按圖4一7規定的試驗循環工況進行的。試驗時將試驗車輛加載到規定的試驗質量，在工況試驗循環結束時，記錄試驗車輛駛過的距離(km)，該距離即為工況法測量的續駛里程。
等速法：
等速法測試續駛里程是在道路上進行的，讓車輛以(60±2) km/ h或(40±2) km/h的速度等速行駛，當蓄電池達到一定放電深度時，車輛駛過的距離(km )即為等速法測量的續駛里程。
3.
展開 談談純電動汽車高壓電氣架構
3 結論
本文首先通過分析純電動汽車高壓架構功能要求，對比目前典型純電動汽車高壓電氣架構。通過高壓架構方案設計和高壓架構系統安全設計兩方面，提出了一種全新高壓架構設計方案，通過集成化的設計方案和最優的拓撲設計結構，實現成本最優并滿足系統安全要求。研究表明，此方案滿足系統功能和安全要求，空間布置簡單且質量降低，系統成本低，可實現平臺化推廣。
上海車展純電動汽車前瞻
今天有事耽擱沒去成車展，不過明天可以去，在這個之前先做一下功課，主要把本屆車展上的純電動汽車做一個梳理，當然后續也會把看到的PHEV單獨拿出來。
備注：今天發生的車展最大的焦點是特斯拉車主的維權引發的系列，不由得確認確實電動汽車已經占到了C位
第一部分 主要的車型情況
我做了幾個表格來看一下車展之前主要的企業發布的車型，豪華車方面主要的奔馳、寶馬、奧迪和凱迪拉克都有車型的發布，甚至雷克薩斯都拿出了一款純電動概念車。
在豪華車純電的競爭市場環節來看，BBA幾家可能沒有預估到特斯拉的降價速度，車型定位似乎都存在一些偏差，比如BMW的iX是圍繞Model X來打的，小兄弟iX3這款和Model Y相比性價比實在缺點意思；剩下的和Model Y對比的EQA和Q4 E-tron在中國市場可能也會走的比較艱難。
車展上能看到EQS，由于本身定位的問題，可能會有一定的支撐；首用PPE平臺產品的A6 E-tron也可能也會有比較好的效果
圖1 主要的豪華電動汽車
在非豪華品牌里面，野馬之前定了一個相對平價的價格；而現代也把Ioniq 5拉到中國，這款700V的快充車輛，在當前的快充網絡下并不會有特別好的表現，這個時間節點如果不投入大的資源自建大功率網絡，光有車還不行；ID4系列的大哥ID6系列，總體感覺在造型上缺乏亮點。
本屆車展熱點莫過于華為自動駕駛視頻下的極狐Hi版本直沖40萬的價格，我相信這款車賣出來，就一定會有不少的公司和媒體拿到公開道路進行去測試，是否能夠復現之前既定路線下的道路表現。而極氪001的顏值和配置，確實讓之前沉悶的吉利電動汽車板塊有了一些活躍的氣息。
展開 純電動汽車充電基座布置要點
作者 |宋 麗 天津汽車研究所
導讀：目前整車布置要求中，并沒有針對純電動汽車充電基座的系統化設計準則。從整車總布置的角度出發，綜合整車安全需求、用戶使用需求、零部件設計需求等多方面，分析并總結了純電動車充電口的布置、設計要點，并從充電樁位置分布出發，結合市場上部分純電動汽車充電口位置的分布數據，分別從造型影響、布置空間以及方案成本的角度對比了不同位置充電口的優劣，最終得出靠近車輛前方的集成式充電口方案更優。為電動汽車布置工作提供了參考。
純電動汽車相對于傳統燃油車最大的體驗區別在于能源的補給方式。傳統的燃油車僅需幾分鐘就可以加滿燃料，而純電動汽車則需要以充電的形式補充能量，這一過程所需的時間要遠大于加油的操作。一般純電動汽車會設置快充和慢充2個充電接口，用戶時間充足的情況下建議使用慢充口對電池進行充電，充滿一次電大約需要6~8h；快充口做為直流大功率充電口，主流車型充滿電都可做到1h以內。目前關于充電口的設計要求并沒有標準化的參考，文章從整車總布置的角度出發，結合客戶使用需求，得出了系統化的充電口布置要求，并對不同位置的充電口優劣做了對比。
充電口的布置要求
目前我國對于充電口的布置位置并沒有嚴格的法規要求，綜合來說，充電口在布置的過程中均要考慮到以下4個方面。
1、整車安全要求
充電口的布置安全
在行駛過程中，充電口本身不帶電，但由于充電口通過高壓線連接到充電機，因此在布置過程中，需要考慮整車的高壓安全問題，盡量避免將充電口以及其線束布置在碰撞變形區內，以防撞擊過程中由于鈑金件的變形引起高壓線束被擠壓或者割斷，帶來相關的安全風險。
充電線的布置安全
由于充電線均屬于高壓線，除了盡量避免布置在碰撞變形區內，還應考慮與周邊信號線的相對距離，以免對其產生電磁干擾，影響信號的傳輸。
展開 純電動汽車動力系統選型匹配與仿真
依據純電動客車動力的傳輸路線可以建立車輛的仿真模型，并輸入各部件所需的參數，如圖2所示。
圖2 純電動車仿真模型
2.2 性能仿真分析
2.2.1整車動力性分析
純電動汽車的動力性評價指標為最高車速，某一車速下的最大爬坡度和起步加速時間。
（1）整車最高車速及加速時間分析
利用Cruise計算任務中的全負荷加速性能任務計算了純電動汽車在加速過程中的最高車速和加速時間。如圖3所示。
圖3 加速過程中車速、加速度與距離的關系圖
由圖中可以得到純電動汽車最高車速可達到73 km/h，符合設計目標值。同時，由圖可得到該純電動汽車從靜止加速到50 km/h的加速時間為14.12s，小于設計的目標值18s，故滿足要求。
（2）最大爬坡度分析
盡管在市區路況下不存在如同鄉村公路那樣非常極端的陡坡，但是隨著城市化水平的提高，交通基礎建設的拓展，市民對高架橋以及室內環線或高速的依賴性增強，因此即使是在城市中也必不可少的存在高架橋的上下坡，而此時則必須考慮車輛的爬坡性能。設計不當導致爬坡能力的不足會對交通線的暢通帶來不必要的麻煩，并且也潛在溜車等交通事故的發生。因此，檢驗車輛的最大爬坡度是一個非常重要的環節。
圖4 各車速下純電動客車的爬坡度
圖4顯示了各個車速下純電動汽車的爬坡能力，我們可以得出，當車速為20 km/h時，最大爬坡度為19.34%，滿足設計的性能要求。
2.2.2整車經濟性分析
純電動汽車的經濟性評價指標為續駛里程和電耗。
展開 純電動汽車電機嘯叫噪聲優化
作者：李彬，鄧建交丨中國第一汽車股份有限公司
摘 要：
純電動汽車在整車NVH性能開發過程中，驅動電機存在8階嘯叫噪聲，嚴重影響整車NVH性能品質。通過整車試驗、主觀評價及CAE仿真分析手段，驗證出空氣傳播為車內8階嘯叫噪聲大的主要路徑，鎖定驅動電機逆變器殼體共振及電機懸置支架振動是造成8階嘯叫噪聲大的關鍵因素。
本文作者基于某純電動汽車電機嘯叫噪聲表現，通過整車測試評價及電機本體CAE仿真分析的手段提出結構改進方案，優化后電機嘯叫噪聲降低明顯，對純電動汽車電機嘯叫噪聲優化提供了一定的依據及相關經驗。
1 電機8階嘯叫問題
1.1 整車電機8階嘯叫噪聲
根據整車測試數據，加速工況車內電機8階嘯叫噪聲凸顯，測試結果如圖1所示。對應主觀評價結果為車速在60km/h～80km/h范圍，車內存在明顯電機嘯叫噪聲，主觀評分6分。
展開 
純電動汽車減速器的可靠性研究
作者：皮旭明、劉德福丨EDC電驅未來
本文從驅動電機外特性曲線、驅動電機與減速器（變速器）的連接方式等方面分析了故障產生的機理，并采集了純電動汽車道路試驗的載荷譜作為設計輸入條件，對減速器及內部差速器進行了強度仿真分析，最后提出了典型故障模式的解決方法，提高其可靠性。
純電動汽車經過近十年的高速發展，其傳動系統的安全性、可靠性問題也值得我們深入研究。純電動汽車傳動系統包括與驅動電機連接的減速器和減速器內含轉彎差速的差速器總成。差速器的輸出半軸齒輪與驅動半軸相連，純電動汽車在道路試驗及售后使用時常出現差速器故障、驅動半軸斷裂、動力中斷和轉彎異響等問題。
近年來，隨著純電動汽車的高速發展，其減速器可靠性的研究也取得了一些成果。這些研究均基于傳統燃油車思維對電動汽車的可靠性進行研究，沒有針對純電動汽車傳動系統的特點對其故障原因及可靠性進行分析。本文首先分析了純電動汽車減速器的一些常見但特有的故障，然后通過理論計算及仿真分析技術，挖掘出純電動汽車減速器故障的產生機理，提出了一套提高減速器可靠性的方法，并進行試驗驗證。
展開 純電動汽車充電基座布置要點
導讀：目前整車布置要求中，并沒有針對純電動汽車充電基座的系統化設計準則。從整車總布置的角度出發，綜合整車安全需求、用戶使用需求、零部件設計需求等多方面，分析并總結了純電動車充電口的布置、設計要點，并從充電樁位置分布出發，結合市場上部分純電動汽車充電口位置的分布數據，分別從造型影響、布置空間以及方案成本的角度對比了不同位置充電口的優劣，最終得出靠近車輛前方的集成式充電口方案更優。為電動汽車布置工作提供了參考。
純電動汽車相對于傳統燃油車最大的體驗區別在于能源的補給方式。傳統的燃油車僅需幾分鐘就可以加滿燃料，而純電動汽車則需要以充電的形式補充能量，這一過程所需的時間要遠大于加油的操作。一般純電動汽車會設置快充和慢充2個充電接口，用戶時間充足的情況下建議使用慢充口對電池進行充電，充滿一次電大約需要6~8h；快充口做為直流大功率充電口，主流車型充滿電都可做到1h以內。目前關于充電口的設計要求并沒有標準化的參考，文章從整車總布置的角度出發，結合客戶使用需求，得出了系統化的充電口布置要求，并對不同位置的充電口優劣做了對比。
充電口的布置要求
目前我國對于充電口的布置位置并沒有嚴格的法規要求，綜合來說，充電口在布置的過程中均要考慮到以下4個方面。
1、整車安全要求
充電口的布置安全
在行駛過程中，充電口本身不帶電，但由于充電口通過高壓線連接到充電機，因此在布置過程中，需要考慮整車的高壓安全問題，盡量避免將充電口以及其線束布置在碰撞變形區內，以防撞擊過程中由于鈑金件的變形引起高壓線束被擠壓或者割斷，帶來相關的安全風險。
充電線的布置安全
由于充電線均屬于高壓線，除了盡量避免布置在碰撞變形區內，還應考慮與周邊信號線的相對距離，以免對其產生電磁干擾，影響信號的傳輸。另外，為了考慮乘客的安全與心理感知，應盡量避免將高壓線布置在乘客艙內。
展開 純電動汽車充電基座布置要點
導讀：目前整車布置要求中，并沒有針對純電動汽車充電基座的系統化設計準則。從整車總布置的角度出發，綜合整車安全需求、用戶使用需求、零部件設計需求等多方面，分析并總結了純電動車充電口的布置、設計要點，并從充電樁位置分布出發，結合市場上部分純電動汽車充電口位置的分布數據，分別從造型影響、布置空間以及方案成本的角度對比了不同位置充電口的優劣，最終得出靠近車輛前方的集成式充電口方案更優。為電動汽車布置工作提供了參考。
純電動汽車相對于傳統燃油車最大的體驗區別在于能源的補給方式。傳統的燃油車僅需幾分鐘就可以加滿燃料，而純電動汽車則需要以充電的形式補充能量，這一過程所需的時間要遠大于加油的操作。一般純電動汽車會設置快充和慢充2個充電接口，用戶時間充足的情況下建議使用慢充口對電池進行充電，充滿一次電大約需要6~8h；快充口做為直流大功率充電口，主流車型充滿電都可做到1h以內。目前關于充電口的設計要求并沒有標準化的參考，文章從整車總布置的角度出發，結合客戶使用需求，得出了系統化的充電口布置要求，并對不同位置的充電口優劣做了對比。
充電口的布置要求
目前我國對于充電口的布置位置并沒有嚴格的法規要求，綜合來說，充電口在布置的過程中均要考慮到以下4個方面。
1、整車安全要求
充電口的布置安全
在行駛過程中，充電口本身不帶電，但由于充電口通過高壓線連接到充電機，因此在布置過程中，需要考慮整車的高壓安全問題，盡量避免將充電口以及其線束布置在碰撞變形區內，以防撞擊過程中由于鈑金件的變形引起高壓線束被擠壓或者割斷，帶來相關的安全風險。
充電線的布置安全
由于充電線均屬于高壓線，除了盡量避免布置在碰撞變形區內，還應考慮與周邊信號線的相對距離，以免對其產生電磁干擾，影響信號的傳輸。另外，為了考慮乘客的安全與心理感知，應盡量避免將高壓線布置在乘客艙內。
展開 純電動汽車動力匹配及仿真計算
純電動汽車是以車載電源為動力，用電機驅動車輪行駛，符合道路交通、安全法規等各項要求的車輛。隨著經濟和社會的發展，傳統燃油車在給人類生活帶來極大便利的同時，也帶來了嚴重的環境污染及能源危機。由于對環境影響相對傳統汽車較小，出于對環境保護和能源危機的關注以及占領未來世界汽車市場的考慮，電動汽車的發展越來越受到人們的重視。
1.動力系統設計需求
對純電動汽車進行運動力學特性分析是整車性能研究的基礎。從力學角度分析，運動中的車輛收到的力按作用類型可分為兩部分：一部分用來實現汽車有效動能和勢能的作用力，成為驅動力；另一部分是阻礙車輛運動的阻力，包括滾動阻力、空氣阻力、坡道阻力和加速阻力。本文所分析的車輛，其動力性能指標見表1。
表1 動力性指標
2.電動機參數匹配
動力性和經濟性是純電動汽車的基本性能需求，純電動汽車動力性指標主要有最高車速、加速時間、最大爬坡度等，其性能指標體現了純電動汽車在行駛過程中能達到的極限運動水平。結合整車的參數，由此來決定驅動電機的最大扭矩、額定功率、最大功率、最大轉速等參數。經濟性則反應了純電動汽車行駛過程中的能耗水平，主要是電能的消耗。
與傳統汽車在行駛過程中受力一樣，純電動汽車在行駛過程中有滾動阻力Ff、空氣阻力Fw、加速阻力Fj 和坡度阻力Fi。在行駛中，驅動力需克服上述阻力。電動汽車的驅動力Ft 由驅動電機產生的轉矩T tq 經傳動系統傳動到驅動輪上。
展開 