电动汽车动力悬置

1、发动机悬置系统的作用和负荷能力是什么

悬置是用于减少并控制发动机振动的传递，并起到支承作用的汽车动力总成件。发动机版负荷是发动权机的外部载荷,发动机输出的动力随外部载荷而变化。

其主要作用有：

1、 支撑作用。悬置系统最基本的作用是支撑动力总成，设计悬置时必须保证汽车动力总成处于合理的位置，以及整个悬置系统有足够的使用寿命。

2、 限位作用。当发动机启动、熄火、汽车加减速等瞬态工况以及各种干扰力（如地面颠簸）的情况下，悬置应能有效的限制动力总成的最大位移，以避免动力总成与周边零部件发生碰撞，确保动力正常工作。

3、 隔振作用。悬置作为底盘与发动机的连接件，一方面它要阻止发动机的振动传递到车身上，另一方面它还要阻止地面不平激励对动力总成的冲击。

(1)电动汽车动力悬置扩展资料

一个设计良好的动力总成悬置系统应满足：

(1)、固定和支撑动力总成；

(2)、承受动力总成内部因发动机旋转和平移质量产生的往复惯性力及力矩；

(3)、承受汽车行驶过程（加减速、转弯等工况）中作用于动力总成上的一切动态力；

(4)、隔离由发动机激励而引起的车架或车身的振动和高频噪声；

(5)、隔离由路面不平以及车轮所受路面冲击而引起的车身振动向动力总成的传递。

2、电动车空载时,整车姿态和什么有关系

纯电动汽车布置技巧应用

焉知新能源汽车
2020-03-26 21:47
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来源 |汽车文摘《汽车文摘》2019年第9期

作者 | 周战福 王振涛，中国第一汽股份有限公司

1 前言

纯电动车因取消了复杂的内燃机和传动系统，比传统汽车或混合动力汽车都要简单。电池-控制模块-电机，即构成了整车的传动逻辑。

为降低成本，缩短开发周期，电动乘用车在整车布置时，在保证前轴至前壁板间距不变的前提下，对整车其它参数进行相应调整，以满足设计需求；而由于技术因素，国内电动乘用车开发设计理念，大多以传统汽车为基础、最小变动为原则，布置如图1所示。

本文根据电动乘用汽车将其整车布置分为前机舱模块化布置、动力电池包布置、乘员舱布置及控制系统布置4大模块（图2），分别研究其布置特性并进行分析。主要是电动汽车布置设计时考虑高压化特点、运动空间、工艺、安全间隙等因素携指前提下展开。

图1 电动车平台架构

图2 电动车整车布置缩略图

目前设计验证工作已经在奔腾X80EV、奔腾B30EV、以及宾果EV车型上得到应用

2 整车关键硬点参数设定

在整车布置设计初期，应对整车关键坐标点参数及汽车总布置图进行详尽研究，对后期产品优劣起到关键作用。

2.1 载荷定义

对于电动汽车，一般有3种载荷，具体定义如下：

空载载荷：装备车辆正常行驶所具备条件，如加满冷凝剂、润滑油、随车工具和备胎等。

设计载荷：空载载荷加3个乘员质量，2个乘员前排，1个乘员后排，乘员按75 kg/人。

满载载荷：车辆定义的乘坐人数加上行李箱一定的行李（根据具体车型，定义行李质量）。

2.2 整车整备质量及轴核分配

整备质量对汽车的动力性、经济性、平顺性及操纵稳定性都有重要的影响，在布置设计时，应给出各部件的形状和尺寸，确定各总成质心位置，计算出轴荷分配和质心位置。

整车整备质量 Mc（kg）计算[3]：

No—用估算整车整备质量全部总成数量[3]

空载后轴荷Mcr（kg）计算：

L—轴距（mm）

空载前轴荷Mcf（kg）计算：

空载质心高度Hg0按下式计算：

Mi—各总成质量

Xi—各总成质心位置(一般规定在前轮中心后为正值，在前轮中心前为负值)

Zθ0—空载状态下的离地高度

在整车轴核计算时，以设计载荷为基准。设计载荷时，整车静止姿态与行车姿态最为接近，并且车身地板与地面线保持平行，对后期零部件布置有参考意义，其轴荷分布参见表1。

2.3 整车坐标设计

一般在设计载荷状态下，轮心前1 000 mm，下1 000 mm，整车纵向对称面Y=0，3个点的交点为整车坐标原点,电动汽车与传统汽车设定方法一致。

表1 电动车轴荷分配表[3]/%

3 前机舱通用化布置

3.1 动力总成布置方法

3.1.1 设计原则

（1）采用搭载的体积最大动力总成来做分析；

（2）从零部件的共用性和开发效率的角度考虑，在同一车型内统一考虑各动力总成的搭载位置和搭载角度，上述搭载角度为搜隐正传动轴中心线与水平面之间的角度。

3.1.2 动力总成定位布置总体分析顺序

（1）以差速器中心为基准点，布置动力总成；校核驱动轴角度：目标值在4°以下（设计载荷）。但乘用车驱动轴极限角度：7°可以接受。传动轴夹角。动力总成的布置应使左右两个半轴与水平面的夹角尽量相等，且满载静时4°≤α≤7°，角度越小传动轴噪音越小、寿命越长[4]。

（2）电机控制器在整车高度上要满足整个冷却回路的要求；一般要求电机控制器内部水套的最高点要低于补偿水罐液面最小刻度线；世悔布置过程中要考虑补偿水罐的布置高度是否满足间隙要求（比如与机舱罩的间隙），在补偿水罐满足间隙要求的前提下，再确定电机控制器的布置高度。

（3）驱动电机冷却有水冷和风冷两种方式，主流设计为电机与减速器集成为一体，综合考虑传动轴夹角、悬置结构强度和重心位置等。

（4）DC/DC和充电机冷却方式分为水冷和风冷。风冷散热应优先选择布置在通风条件好的位置。水冷则考虑方便管路连接的布置位置。

3.1.3 校核离地间隙

确保动力总成所需最小离地间隙，考虑最小离地间隙时应考虑底护板等。

3.1.4 确保动力总成与发罩之间所需的间隙

主要是行人保护法规的要求，要求动力总成上金属件与机舱罩内板之间的间隙(如表2)。

3.1.5 校核与前围挡板距离

确保动力总成和安装在前围挡板上的零件的间隙等(如表2)。

3.1.6 校核与前端冷却模块的间隙

详细见表2。

3.1.7 校核与纵梁的间隙

详细见表2。

3.1.8 总布置调整

总体布置时，需要不断调整，找到满足上述所有条件的位置(如表2)。

3.1.9 总布置校核运动干涉

动力总成可能的运动干涉，包括生产线装配性、维修方便性（工具、拆卸空间）、可视性（驱动电机号、差速器号等）。

3.1.10 动力总成悬置布置

动力总成常采用3点、4点悬置系统。对于动力总成横置的日系、韩系车多用4点式悬置系统，德系车多用3点悬置系统。

3点式悬置系统与车架的顺从性最好，因为3点决定一个平面，不受车架变形的影响，而且固有频率低，抗扭转振动的效果好[6]。图3、4是典型的3点式悬置系统：

图3 动力总成纵置3点式悬置布置形式

图4 动力总成横置3点式悬置布置形式

4点式悬置的稳定性好、能克服较大的转矩反作用力，不过扭转刚度较大，不利于隔离低频振动[6]。4点式悬置在6缸机上的使用最为普遍。图5、图6是典型4点式悬置系统。

3.2 前机舱布置原则

印博认为电动车前机舱布置一般分为上、下两层,上层布置维修更换频率高的部件,如整车控制器、电机控制器、高压电器盒、DC-DC等部件;下层布置减速器、电机及不经常维修的部件,如真空灌、电动制动真空泵、水泵、电动空调压缩机等部件[5]，具体详见图7。

图5 动力总成横置4点式悬置布置形式

图6 动力总成纵置4点式悬置布置形式

图7 电动汽车详细布置

在布置时，与用电器部件布置在一起时，缩短部件接线口间距离，简化管线长度和走向。电机与电机控制器布置在一起，ESP与制动器布置要相近，避免管路弯折等。

此外，通过对主流车型的对标分析，在前机舱布置时还要遵循以下原则：

运动和总装工艺间隙：刚性连接部件最小间隙10 mm，柔性连接部件最小间隙15 mm，电机与其他部件最小间隙20 mm；线束插头预留空间A≥B+50 mm(B接插件厚度),便于拆装维修。

热害间隙：风冷充电机、电机和DC-DC等部件应保留热害间隙大于20 mm。

碰撞安全：一般乘用车若要取得C-NCAP四星以上碰撞成绩，吸能空间L=C+D≥560 mm，C为动力总成距前保险杠外延最小距离；D为动力总成距前围板最小距离。前保险杠溃缩空间较大，建议为280 mm～300 mm[5]。

3.3 蓄电池布置要求

蓄电池安装位置应便于加注电解液以及拆卸其线束端子；蓄电池拆卸和更换时间应满足从车上将蓄电池拆下及更换的总时间不超过0.6 h要求；蓄电池顶面与水平面夹角应≤5°；在蓄电池倾斜到水平方向与水平面成30°时，不允许有电解液溢出。

拆除蓄电池隔热罩，蓄电池必须在托盘内按垂直方向安装或拆除；蓄电池水平移动方向，必须局限到蓄电池托盘内允许的空间内进行，在安装蓄电池时不允许有斜线方向的移动；除蓄电池紧固装置、隔热罩及蓄电池线束，在安装和拆除蓄电池时不允许移动其它零部件。

3.4 校核间隙设定

动力总成在整车布置时要考虑与周围零部件间隙，具体数值参见表2。

表2 校核间隙列表/mm

4 乘员舱布置

纯电动汽车的加速踏板和制动踏板与传统车功能一致，但作用原理不同，在纯电动汽车上其加速踏板和制动踏板的位移量是将电信号输出至整车控制器来实现对车辆的行驶和制动。

基于在传统汽车基础上开发的纯电动汽车，在乘员舱布置时，主要关注驻车制动操纵杆、加速踏板及人机交互系统的布置方法，图8为各系统位置点。

图8 乘员舱布置

4.1 驻车制动操纵杆总成与周边件关系

LIAO提出手柄的初始位置，与水平面所成角度A，以10度为最佳，一般不超过30度；手柄前端手握处距地板中通道（或副仪表板）距离L[8]，大于或等于35 mm（图9）。

图9 制动手柄布置[8]

满足驾驶员在换挡时的方便性，一般AT车型的换挡手球距离仪表板的距离为50 mm～60 mm，MT车型距离仪表板纵向距离为40 mm～50 mm。

4.2 加速踏板机构布置设计

在加速踏板机构布置时，要考虑踏板行程、人机工程、踏板力、回位力、阻尼力、间隙校核等方面，从人机方面考虑，电动汽车加速踏板一般不改变原有位置，其特殊匹配要求是整车布置时重点关注点。

行程与电子信号：匹配方式分两种：其一，根据电控系统的HCU（Hybrid Control Unit）参数规格，选择合适的电子参数和行程，再根据选择的结果寻求合适的电子油门踏板供应商，进行匹配设计；其二，先选择合适的油门踏板资源，根据已选踏板的电参数输出结果，对HCU进行标定集成工作。

此外，要关注电线束插接头布置，不可布置在距离地板过近的位置，要求电线束插接头需布置在车身地板高200 mm的位置，防止刷车或脚部积水浸湿电线束，致使功能失效。同时脚在踩踏过程中不可以接触线束及插接头。

4.3 安全性

对于乘员舱布置的安全性，主要涉及车身安全、被动安全，而被动安全主要是安全带布置、气囊布置数量，而车身安全主要是车身结构安全，针对电动汽车的车身结构安全涉及多个维度，下面以Morton对特斯拉Model S的评估举例说明[9]:

特斯拉Model S（图10）整车主要由吸能性较好的铝合金材料打造，其车身框架采用高强度材料加固，撞击时能够吸收能量，乘员舱不易变形。

整车动力电池组位于地板正下方，这为车身安全提高了如下两点帮助：

第一，较重的动力电池组降低了整车重心，提升了整车侧倾稳定性

第二，动力电池组框架坚固,提高了车身整体强度

图10 整车电池布置图[9]

如上说明：电动汽车的车身安全不仅可以通过改变车身结构材料实现车身强度增加，也可以通过动力电池布置在地板以下的形式达到车身强度增大的目的[10]。

5 动力电池包布置

纯电动汽车行驶完全依赖于动力电池系统的能量，要通过汽车的动力需求以及各种高电压机器配件等所需的消耗电力、时间以及使用温度来确定电池系统的容量,电池系统容量越大，可以续航里程越长，但所需电池系统的体积和重量也越大[11]。

动力电池布置时，要满足散热要求、碰撞要求、整车通过性要求、配置要求、电池包保护要求等，一般动力电池可布置乘员舱底板及乘员舱内（图11）。

图11 动力电池整车布置示意

进行动力电池布置时，首先需要确定电池包的冷却方式，冷却方式不同，电池包布置间隙不同。根据车身地板结构，并考虑底盘件、电器件、内外饰件的影响，初步给出动力电池包可布置位置和可放置空间范围边界[12]，同时应考虑以下要求：

（1）选择布置方式:地板下方或行李舱内，根据续航里程，初步推算出容量大小，估算出动力电池包的需求空间。

（2）根据整车配置要求，是否保留备胎，其影响动力电池包布置位置选择。

（3）最小离地间隙，影响地板下方动力电池包布置高度,满载最小离地间隙大于110 mm。

（4）选择动力电池包的可布置位置时，也要考虑动力电池包的保护装置。

（5）动力电池的质量较大，影响前后轴荷分配，进而影响轮胎负荷、制动性能、悬架系统以及整车姿态。

综上所述，初步确定电池包布置位置和空间大小[12]。

6 控制系统布置

整车各控制器硬件应布置在振动较小、密封性较好的位置，必须保证足够的安装及拆卸空间，保证有足够的空间进行连接器插拔，保证二次安装的方便性。

电机控制器在整车高度上要满足整个冷却回路的要求：一般要求电机控制器内部水套的最高点要低于补偿水罐液面最小刻度线；布置过程中要考虑补偿水罐布置高度是否满足间隙要求（比如与机舱罩的间隙），在补偿水罐满足间隙要求的前提下，再确定电机控制器的布置高度。

整车控制器产生热量少，无需考虑散热的问题；由于抗振和防水能力差，应布置在振动较小、密封性较好的位置，例如仪表台下和座椅下等位置[5]。VCU(Vehicle Control Unit)及其固定支架组装在一起后，应在500 Hz以下没有任何共振频率点,VCU插接端子面应朝下方布置，保证液体能从ECU插头处沿着线束自动流走,VCU安装位置距离已知的电磁场及射频干扰源不小于150 mm。

7 结论

电动汽车总布置工作是系统工程，要保证整车各零部件性能实现最大化发挥，又要保证功能安全，并且要实现空间的合理分配，在保证这些工作的前提是需要了解整车各零部件的性能和功能要求，同时要考虑下游的工艺装配，也需要在工作过程中与各零部件负责部门做充分的沟通，最后才能输出一个满足整车性能需求最合理的布置设计方案。

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3、汽车发动机液压悬置有什么作用

为了改善汽车内的振动情况,在现在汽车动力总成中采用了大量专的悬置系统。一个理想的动属 力悬置系统应具备以下两点特性:在5～20 Hz的低频范围内,为了有效衰减因路面不平和发动 机怠速燃气压力不均匀引起的低频大振幅的振动,需具有高刚度、大阻尼的特性;而在20 Hz 以上的频带范围内,为了降低车内噪声,提高汽车的操纵稳定性,需具有低刚度、小阻尼的特 性。液压悬置则克服了传统动力总成橡胶悬置阻尼偏小的局限性,能够更好地满足汽车动力 总成隔振的要求。液压悬置具有低频阻尼大,高频动刚度小,减振降噪更为理想等特点,可有效 地衰减汽车动力总成振动,因此,液压悬置因其具有良好的隔振性能而被广泛应用于现在的汽 车中。

4、深度：全向解读福特领界EV电动汽车技术亮点

2019年8月，江铃福特领界EV正式上市了，作为福特品牌在新能源汽车市场投放的第一台新能源汽车，新车共推出两款车型，补贴后售价区间为18.28-20.68万元。作为合资品牌的电动SUV，福特领界EV的车身尺寸为4570*1936*1674mm，轴距达到了2716mm的电动SUV，在细分车型中并无任何对手的存在。

领界EV的外观内装设计调性延续了燃油版的风格，车辆前部依旧采用了目前福特六边形进气格栅的家族式语言风格，不过EV版本采用的是全封闭的中网。车身侧面线条很具有冲击力，并且福特领界EV车型专门匹配了18寸低风阻的铝合金轮毂，用来降低电耗。

内装最抢眼的应该是新能源汽车比较热衷的旋钮式换挡装置，整体设计和燃油版车型差别不大，两块液晶屏幕构成了福特领界EV智能互联系统，能够显示非常详细的数据信息。

与“造车新势力”喜欢弄一块巨大尺寸的触摸屏并取消尽可能多的物理按键不同，福特领界EV在设定合适尺寸的显示屏幕同时，保留了使用频率最多的空调、音响、自动泊车、能量回收以及“HOME”按键，便于驾驶员行驶中安全、快速且准确的操控。

在驾驶员用多功能显示屏中，可以进行多种风格的调节。无论哪种风格，都具备显示能量输出/回收、车速、电池SOC、电动机转速、能量回收级别、驾驶模式以及电压和电流输出状态等较为重要的行车信息。

其中，掌握好驾驶模式（ECO/SPORT）、能量回收级别（1、2、3）、驱动电机转速（表显0-15000转/分，实际最高转速12000转/分）等数据之间的关联，有诸如提高行车效率降低百公里综合电耗。

另外通过手机互联App，车主还可以在手机端对车辆进行定位、远程控制空调、检查剩余电量、查看剩余充电时间、查找附近充电桩、远程查看并控制充电情况。

在福特领界EV的中央显示屏的一级目录中，采用横向”滑屏“的动作展开二级子目录，可以对正副驾驶员座椅进行加热控制，直接调节空调系统出风模式、温度和风量，并直接进入”全车影像“二级目录。

既可以在中央显示屏的一级目录中选择虚拟的“快捷键”进入“全车影像”二级目录，也可以在切入R挡时自动调取。根据实时车辆位置和周边障碍物的距离，可以显示车头或车尾向前的3D状态，也可以手动选择更直观的2D显示状态。

由于摄像头清晰度较高，无论静态还是动态显示效果都由于同级别的主流的传统车和新能源车。

在中央显示屏的诸多二级子页面中，可以获取关键的行车数据。用柱状表格和数字显示，过去的100公里的行车电耗、 实时的SOC值、续航里程和总行驶里程。在同一二级页面的车辆信息显示系统中，可以读取车辆胎压状态、行驶模式等信息。

福特领界EV在智能驾驶和互联系统方面配置也比较齐全。领界EV搭载前碰撞预警、泊车辅助系统、盲点监测、车道偏离预警、智能远光灯控制及交通标志识别等驾驶辅助功能，并配备飞鱼车载互联系统。

福特领界EV在底部装配了一组几乎完全“镶嵌”进车身焊接的动力电池总成，因此牺牲了一定车内的空间。然而通过笔者的实测，整体空间舒适性还是不错，特别是全景天窗起到了一定的帮助。福特领界EV的轴距为2716mm，使得后排乘客的腿部空间有着较为充裕的表现。遗憾的是后排座椅稍微偏短，并且中间有一定幅度隆起。

上图为福特领界EV底部特写（从车尾向车头方向拍摄）1。带有副车架的多连杆独立悬架（转向节采用铝合金材质），中置的动力电池被塑料护板“立体”包裹。

上图为福特领界EV底部特写（从车头向车尾方向拍摄）2。前副车架及散热器下护板呈圆弧过渡，与中置的动力电池总成下护板“无缝连接”，具备倒流降低风阻的功能。

在随后的操控和续航测试中，外部温度处于8-18摄氏度。以10摄氏度为分界点，低于10摄氏度开启驾驶舱空调制暖系统（24摄氏度、2挡出风量）反之则关闭。以满电状态出发，选取高速公路、城市快速路、城区联络线以及拥堵路况和爬坡的盘山道。

在城市工况测试中，福特领界EV设定为ECO状态（黄色箭头）、能量回收设定1级（红色箭头）、开启驾驶舱空调制热模式、车速保持在60-70公里/小时，驱动电机转速维持在约3000转/分。

备注：由于在行驶中胎压监测系统提示，左后轮压力有些高，黄色警示灯在组合仪表常亮

在多弯道和坡道的山路，福特领界EV设定为SPORT状态，能量回收设定1级、关闭驾驶舱空调制热模式、驱动电机扭矩输出成最大状态，完成超越前车和上坡动作干脆。

本着测试车辆状态为主，续航里程为辅的状态驾驶福特领界EV，最终行驶296.3公里、续航里程为37公里。在总行驶的296.3公里的续航里程中，开启驾驶舱空调制热模式行驶里程约为70公里。比对续航里程360公里的官方设定，福特领界EV的续航表现相对相同价位的德系合资品牌车型优势显著。

上图为福特领界EV动力舱细节特写1（护板拆卸后的状态）。

蓝色箭头：OBC控制模块

红色箭头：DCDC+PDU“2合1”高压配电系统

绿色箭头：驱动电机控制模块

黄色箭头：铝合金悬置

近距离目测，福特领界EV电驱动系统采用分散式布局，DCDC和PDU进行了“2合1”总成华、单独设定的OBC模块由FOMOCO即福特汽车提供（疑似借用蒙迪欧PHEV相同分系统）、最大输出功率120千瓦的驱动电机由博格华纳提供。承载OBC控制模块、驱动电机控制模块和DCDC+PDU“2合1”控制总成的托架及悬置，最大程度的采用多种工艺加工而成的铝合金材质，用来换取更好的轻量化设定。

上图为福特领界EV动力舱细节特写2（护板拆卸后的状态）。

黄色箭头：驾驶舱空调制热系统循环管路补液壶（45kPa）

绿色箭头：动力电池液态热管理循环系统的补液壶（45kPa）

黄色箭头：驱动电机、电机控制系统、OBC和DCDC+PDU“2合1”控制总成共用的循环管路补液壶（45kPa）

绿色区域：驾驶舱空调制热系统控制模块（PTC-1）

蓝色区域：动力电池液态热管理系统的低温预热控制模块（PTC-2）

福特领界EV具备完整的动力电池液态热管理系统，将低温预热和高温散热循环管路分开设定，并且将低温预热温度需求不同的驾驶舱控制制热系统和电池低温预热系统，由2组不同功率的PTC模块控制。

在副驾驶员一侧的防火墙，设定了1组用于动力电池高温散热的水冷板控制模块（蓝色箭头）。在这组可以进行‘冷交换’的控制模块，一端用于动力电池循环出来的冷却液导入“热量”（绿色箭头）；一端用于电动压缩机循环出来的制冷剂导入“冷量”（黄色箭头），进过冷却后的冷却液再循环如动力电池为电芯进行高温散热伺服。

需要注意的是在整套防火墙，都铺设了隔热、防火的保温材料。这是笔者首次见到包括国产品牌与合资品牌车型，首次应用这种降低能耗的功能。

被铝合金托架支撑、设定在OBC、DCDC+PDU“2合1”控制模组下端，根据热功耗效率又花了PTU-2（红色箭头）和PTU-1（绿色箭头）布放顺序。

上图为在开启驾驶舱空调制热模式后，PTC-1模组加热冷却液使得补液壶内表面温度升高至22.摄氏度；动力电池液态热管理循环管路补液壶表面温度处于15-18摄氏度范围。

笔者有话说：

以合资品牌身份进入到2020年中国新能源市场的福特领界EV，首要竞争对手并不是同价位的国产品牌，而是合资品牌。扣除补贴后18万元、续航360公里、完整的动力电池液态热管理系统、足够大的空间和有效的“智能驾驶”配置，与上汽通用微蓝-6技术状态相同，比续航270公里、动力电池采用被动风冷散热的大众高尔夫EV、奥迪Q2-eTron更具竞争优势。

当然，在与其他一些品牌服务上门不同的地方，福特领界EV上市时发布了最多包含7大权益的大管家服务包，其中售价最高的臻享版服务包提供了不限次数代客充电、不限电量免费充电、不限次数免费取送车、1次免费保养、7天免费代步车、不限次数免费道路救援、24G免费流量，能够尽可能的提高消费者用车的便利性和舒适性。

文/新能源情报分析网宋 

本文来源于汽车之家车家号作者，不代表汽车之家的观点立场。

5、纯电动汽车动力布置有哪些形式？

电动汽车的结构布置各式各样，比较灵活，概括起来分为纯电动汽车电动机中央驱动和电动轮驱动两种形式。电动机中央驱动形式借用了内燃机汽车的驱动方案，将内燃机换成电动机及其相关器件，用一台电动机驱动左右两侧的车轮。

电动轮驱动形式的机械传动装置的体积与质量较电动机中央驱动形式的大大减小，效率显著提高，代价是增加了控制系统的复杂程度与成本。

纯电动汽车采用电动机中央驱动形式，直接借用了内燃机汽车的驱动方案，由发动机前置前驱发展而来，由电动机、离合器、变速箱和差速器组成。用电驱动装置替代了内燃机，通过离合器将电动机动力与驱动轮进行连接或动力切断，变速箱提供不同的传动比以变更转速—功率曲线匹配的需要，差速器实现转弯时两车轮不同车速的行驶。

纯电动汽车采用双电动机电动轮驱动方式，机械差速器被两个牵引电动机所代替，两个电动机分别驱动各自车轮，转弯时通过电子差速控制以不同车速行驶，省掉了机械变速器。

纯电动汽车所独有的以蓄电池作能量源的一种结构，蓄电池可以布置在上的四周，也可以集中布置在车的尾部或者布置在底盘下面。所选用的蓄电池应该能提供足够高的比能量和比功率，并且在车辆制动时能回收再生制动能量。具有高比能量和高比功率的动力电池对纯电动汽车的加速性和爬坡能力。

为了解决一种蓄电池不能同时满足对比能量和比功率的要求这个问题，可以在纯电动汽车同时采用两种不同的蓄电池，其中一种能提供高比能量，另外一种提供高比功率。两种电池作混合能量源的基本结构，这两种结构不仅分开了对比能量和比功率的要求，而且在汽车下坡或制动时可利用蓄电池回收能量。

燃料电池所需的氢气不仅能以压缩氢气、液态氢或金属氢化物的形式储存，还可以由常温的液态燃料如甲醇或汽油随车产生。一个带小型重整器的纯电动汽车的结构，燃料电池所需的氢气由重整随车产生。

6、广汽丰田C-HR EV电驱动技术及动力电池主动式风冷散热策略篇

2020年4月22日，广汽丰田首款基于丰田TNGA架构的电动汽车C-HR EV上市。此次上市的C-HR EV电动汽车共有5款车型，售价区间为22.58万元至24.98万元（扣除补贴后）。

广汽丰田C-HR EV采用与燃油版C-HR相同的外观及内饰设定，然而基于丰田TNGA架构的设计思路（跨车型、车系和驱动方式的分系统通用化、低成本化以及可回收需求设定），并不能单纯认作是“油改电”的产物。搭载1组能量密度131Wh/kg、适配主动式风冷散热+低温电加热控制策略、装载电量54.3度电的三元锂动力电池总成（松下提供方形三元锂电芯）；集成1组前置最大输出功率150千瓦、最大输出扭矩300牛米的驱动电机；NEDC续航里程400公里的C-HR EV整车尺寸（长宽高4405/1795/1575mm、轴距2640mm）与燃油版几乎没有差别。

对比丰田版C-HR EV和广汽丰田版C-HR EV，两款由不同生产商制造的车型技术状态几乎一致。根据此前官方发布的相关预热稿件细节研读判定，由广汽丰田C-HR EV“标配”1组前置最大输出功率150千瓦驱动电机、由松下提供的方形三元锂电芯及主动风冷散热控制策略构成的动力电池总成。

通过对广汽丰田C-HR EV前部动力舱诸多分系统技术状态综合研判，依旧可以获得太多没有提及的技术设定。起码，目前可以确定的是，广汽丰田量产的C-HR EV采用“2合1”驱动电机总成（黄色箭头）、品质稳定的G92A0系列“2合1”电控系统总成、“半镶嵌”在车身焊接下端的主动式风冷散热动力电池总成（蓝色箭头）。

受疫情影响，或在未来相当一段时间不能原创实拍广汽丰田C-HR EV动力舱及动力电池诸多技术细节，新能源情报分析网就广汽丰田C-HR EV适配的动力电池热管理策略进行“云评测”。

1、广汽丰田C-HR EV电驱动技术：

广汽丰田C-HR EV“标配”1组前置最大输出功率150千瓦驱动电机、由松下提供的方形三元锂电芯及主动风冷散热控制策略构成的动力电池总成。不过，出现在丰田制造的诸多HEV和PHEV车型上的电机控制+DCDC“2合1”电控系统总成，仍然出现在广汽丰田C-HR EV动力舱内，不够根据电机功率的提升，技术细节将会相应改进。

白色箭头：编号为G92A0-4XXXX的电机控制+DCDC的“2合1”电控系统总成

黄色箭头：疑似驱动电机及控制模组和OBC

红色箭头：驱动电机、OBC、DCDC等分系统共用的高温散热循环管路补液壶

蓝色箭头：电液一体化的制动总泵

绿色箭头：与电液一体化关联的ABS阀体

通过目测识别，丰田C-HR EV的电驱动系统依旧是在以往量产的HEV车型和PHEV车型基础上进行适应性配置而来。其中，从初代由日本制造的普锐斯（HEV），到在天津由一汽丰田制造的普锐斯（HEV）、卡罗拉双擎（HEV）和广汽丰田制造的雷凌双擎（HEV），2017年量产的卡罗拉双擎E+（PHEV）和雷凌双擎E+（PHEV），以及同时期量产的丰田凌志HEV众多车型，都在使用编号为G92A0-4XXXX的“2合1”电控系统总成（在丰田维修体系中标注为逆变器）。

当然，这种将电机控制模组和DCDC进行“2合1”总成的分系统，会根据应对驱动模式、电机功率以及散热需求进行重新适配。随着丰田HEV车型发展与车系丰富，编号为G92A0-4XXXX的“2合1”电控系统总成内置的IGBT芯片反向导通绝缘栅双极晶体管实现小型化和低损耗化、并使用双面液冷散热技术。

丰田为不同年代制造的HEV车型搭载的DCDC控制模组，一直采用单独的液冷散热系统。例如广汽丰田制造的雷凌双擎，1.8排量的汽油机与DCDC控制模组单独设定散热管路及散热器，为的是让标定功率点不同、散热温度点不同的2组“动力源”始终运行在预设的大环境。

2、广汽丰田C-HR EV动力电池主动式风冷散热策略：

丰田C-HR EV前部动力舱内各分系统技术状态细节特写-2。

黄色箭头：由伟巴斯特提供的PTC控制模组（伺服驾驶舱空调制热）

蓝色箭头：伺服PTC控制模组的散热循环管路补液壶

红色箭头：固定在防火墙的空调系统膨胀阀体

丰田及广汽丰田制造的C-HR EV的动力电池热管理技术（策略），使用有别于当下主流车型适配的以冷却液为传导介质，基于车载空调压缩机为制冷源+密封管路+空气（冷热交换介质）+风扇构成的主动式风冷散热的解决方案。当然，驾驶舱空调制热功能，由伟巴斯特提供的PTC控制模组+冷却液（热传导介质）构成。

上图为广汽丰田C-HR EV电动汽车的动力电池热管理策略流程图。

由于三元锂电池的特性所致，在高温工况长时间运行而得不到散热时，电芯将会受到不可逆的损伤。一旦电芯温度突破设定的极限（过冲、过放以及碰撞破裂）电极和电解液发生短路引发起火、燃烧或爆炸事故。因此，2020年在中国及全球范围量产的主流新能源车，都为动力电池标配了液态热管理系统。

丰田及广汽丰田量产的C-HR EV电动汽车，采用了有别于其他车型适配的动力电池液态热管理技术及控制策略。但是，C-HR EV电动汽车的动力电池主动式风冷散热控制技术解决方案，却可以获得与动力电池液态热管理技术相类似的散热效果。

由车载电动压缩机作为唯一的制冷源，通过阀体和管路将驾驶舱制冷与电池制冷循环管路设定在一个即可单独运行又可同时运行的大循环架构下。

在动力电池总成壳体内，蒸发器与承载冷量的空调管路关联并进行“热量交换”。电芯产生的热量，通过围绕模组设定的封闭管路内的空气进行“冷量交换”并循环至驾驶舱内的冷凝器。以此往复，电芯产生的热量，在动力电池总成壳体内的风扇、管路、承载冷量的空气交互作用下，进行主动式风冷热管理。根据广汽丰田官方消息看，动力电池壳体内的“一进一出”的主风道，还具备承载侧向撞击的能力，提升“半悬置”的动力电池总成被动安全性。

对于动力电池低温预热功能的实现，没有依托空气管路进行加热空气的做法，而是额外在电芯和模组间铺设加热材料达到低温预热目的。

3、C-HR EV适配松下方形三元锂电池：

对于广汽丰田C-HR EV车型搭载的松下提供的三元锂电池系统更有意思。由日本松下制造的的圆柱形18650钴酸锂、18650型镍钴铝和21700型镍钴铝三元系电芯组成的动力电池总成，被用在特斯拉Model S、Model X以及特斯拉Model 3上。然而更早些的2000年代，松下制造的圆柱形18650型锂电池成为东芝制造的手提电脑的标准动力源。

从2012年-2020年，搭载松下圆柱形各系列三元锂电芯的特斯拉各型电动车，在全球范围发生近60宗因停放、行驶、碰撞和充电工况引发自燃、起火爆炸等事故（最近一宗事故在2020年4月的中国台湾省，特斯拉Model 3碰撞后驾驶员烧成焦炭）。

需要注意的是，搭载松下提供的圆柱形18650三元锂电芯的特斯拉各型电动车出现的爆炸事故，并不意味着18650或21700型电芯不安全，而是集4千-9千节圆柱电芯的动力电池本身存在安全隐患。特斯拉也一直在对BMS控制策略和电芯布置技术进行升级，以降低爆炸事故发生几率（上海制造的特斯拉Model 3选用更加安全、由宁德时代提供方形磷酸铁锂电芯）。

然而与松下结成联盟的丰田，并未引入成熟且成本更低的圆柱形电芯及动力电池系统，而是采用方形硬壳三元里电芯，并自行生产动力电池总成、适配独具特色的基于空调系统的主动式风冷散热策略。

采用更大单体的硬壳三元锂电芯，意味着电芯及模组数量更少，电极触电、高压线缆以及附属支持系统更少。需要特别注意的是，广汽丰田C-HR EV电动汽车适配的主动式风冷散热解决方案，空气作为冷热交换的唯一载体替代了冷却液，从根本上杜绝了动力电池内部管路破裂冷却液泄露的安全隐患。从根本上避免了装载近万余节圆柱电芯带来的电池系统技术缺陷与整车层面的安全隐患。

笔者有话说：

此次广汽丰田推出的基于丰田同步输出电驱动及动力电池热管理策略解决方案的C-HR EV，体现了这一品牌对中国新能市场发展认可的态度。

在广汽丰田现有的销售体系中，HEV、PHEV车型和技术方案，全部来自丰田的普锐斯HEV和普锐斯PHEV车型。对于EV车型的缺失，广汽丰田直接将广汽集团下属的广汽新能源AION S车型以“不换标”的形式直接拿来销售。这就出现了在广汽丰田4S店中出现了悬挂丰田标识和广汽标识的两种新能源车共同存续的状态。甚至，完全相同的广汽丰田IA5与广汽新能源AION S，以3-4万元差价同时销售状态。现在，C-HR EV车型的推出，结束了丰田在中国市场缺失采用丰田技术的EV车型的空白。

2000年代以进口散件国内组装形式量产的普锐斯（HEV+镍氢电池）；2010年代核心分系统国产化的雷凌双擎（HEV+镍氢电池）和雷凌双擎E+（PHEV+外置风冷三元锂电池）；2020年代全部国产化的C-HRV EV（EV+内置主动风冷三元锂电池）电驱动技术并未进行质的升级，而是逐步进行性能提升。

2020年量产、或在2017年确定诸多技术参数的广汽丰田C-HR EV电动汽车的动力电池能量密度设定为131Wh/kg，明显不是为了获得财政补贴。比能量密度131Wh/kg，与主动式风冷散热技术（无冷却液）及热管理策略，以及动力电池外壳体的保护措施，构成了广汽丰田C-HR EV主被动安全措施，在一定程度上弥补了使用燃油版车身焊接存在一些技术不足（动力电池下壳体裸露在车身焊接之外）。

对于广汽丰田C-HR EV电动汽车实际的充放电效率和续航里程表现，将会在后续持续报道。

文/新能源情报分析网宋 

本文来源于汽车之家车家号作者，不代表汽车之家的观点立场。

7、电动汽车的动力可以调节吗？电动汽车与正常汽车有什么不同呢？

电动汽车的动力源是电动机。电动机的功率是确定的，这与汽车发动机的功率相同。一旦配备了合适的齿轮箱，动力就不可能进行额外调整。汽车可以通过高速和低速档获得良好的动力，但电动汽车不能。因为电动汽车是通过固定传动比减速驱动的。

电动汽车不需要变速箱的原因是电机的速度范围很宽，并且可以在低速时输出高扭矩，这是电机的特点。由于低速也可以输出高扭矩，因此只需控制电机转速即可获得良好的驱动能力，发动机扭矩可以在一定转速下爆发。因此，需要变速箱控制不同速比的齿轮，而不是直接驱动车轮，以获得良好的驱动效果。因此，提高电动汽车动力的方法是“超频”电机。事实上，电动汽车所用电机的额定功率并没有材料中宣传的那么高。在完善的保护条件下，电机可暂时过载。例如，如果瞬时过载为三倍，则提升功率也会加倍。超载的车辆将在几秒钟内完成加速过程，因此电动汽车提高功率的最简单方法是超频。在允许范围内进一步增加控制电压可以提高功率。然而，目前电动汽车仍处于开发初期，这些技术数据只能由制造商掌握。社会基本上没有办法进行改变，这些改变也没有什么意义。

混合动力电动汽车主要由发动机和发动机驱动。发动机的功率可以改变。如果发动机转速不同，其输出功率也会不同。一般来说，电机会给出额定功率，但在实际使用中，当电压未达到额定电压时，其输出功率也可以改变。因此，混合动力电动汽车的功率水平可以改变。另一种被称为纯电动汽车。纯电动汽车的动力源主要是电动机。如前所述，电机的功率由其使用的电压决定。当输入电压达到额定电压时，其功率将达到额定功率。从这个角度来看，事实上，电动机的功率是可以改变的，因此纯电动汽车的功率，也就是其输出功率的大小，也可以改变。

8、标题 电动车动力系统的形式是什么?

电动汽车的动力系统主要有三种。
1.串联式混合动力系统。它是所有混动系统中最简单的一种,它去除了普通汽车中的变速箱,结构相当于纯电动汽车再加上一个汽油发动机。2、并联式混合动力系统。这种电动汽车具有发动机和电动机两套系统。3、混联式混合动力系统。结合了串联式混合动力系统和并联式混合动力系统。