纯电动汽车计算与设计

A. 荣威Ei6纯电动轿车曝光 , 采用集智设计语言

上汽荣威目前已经拥有庞大的新能源产品阵容，在纯电动领域布局了Ei5、ERX5以及MARVELX三款车型。2020年，荣威将针对纯电动车型推出一套全新的设计语言，与目前所使用的“律动设计”形成鲜明的区隔。而首款车型就是i6的纯电版——Ei6。根据此前消息，这款车续航里程达到600km，将于一季度推向市场。

作为中国最早发力新能源的车企之一，上汽荣威坚持走“技术派”路线，是国内唯一在“纯电动、插电强混、燃料电池”三大技术领域均拥有领先技术和自主知识产权的企业。2015年，上汽荣威前瞻推出“NetGreen绿芯”技术品牌，具备了完善的新能源体系与完整的技术储备。

荣威Ei6是上汽荣威以“集成、本质、生命力”为三大设计观推出的首款纯电车型。新车定位为紧凑级纯电家轿，可实现600km纯电续航，将于明年一季度正式推向市场。

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。

B. 谁能提供关于电动汽车驱动系统的设计方案包括控制部分及功率部分的。

网上看到一篇文章，主控芯片用tms320lf2407a dsp芯片，IGBT模块用infineon公司的bsm300gb600dlc，IGBT驱动电路用落木源公司的TX-KA101，是05、06年的文章，应用应该比较成熟了，转贴给你供参考。
贴不上图，具体内容你再网上再搜搜。

《基于F2407aDSP的全数字混合动力电动汽车驱动系统的设计》

关键字：混合动力电动汽车、驱动、F2407A、bsm300gb600dlc、TX-KA101、bldcm

1 引言
随着城市环境污染问题的日益严重，汽车尾气的控制越来越受到人们的重视，很多国家都开展了电动汽车的研究。但是电动汽车存在续驶里程短、动力性能差等弱点，加之成本太高，目前还无法大批量投入市场。为了兼顾传统燃油汽车和电动汽车的优点，国内外都开始进行混合动力汽车的研究。混合动力电动汽车是目前解决低排放、大幅度地降低污染最有效最现实的一种环保交通工具，它不仅具有续驶里程长的优点，还能发挥出更好的动力性能。混合动力电动汽车同时拥有电机驱动和内燃机驱动，对电机驱动系统不仅要求具有较高的重量比功率，而且既能作电动机运行，还能作发电机运行。
本文所介绍的混合动力系统采用tms320lf2407a dsp芯片构成主控制器，同时选用infineon公司的bsm300gb600dlc igbt模块作为功率器件，选用北京落木源公司的TX-KA101作为IGBT驱动芯片。实现了基于无刷直流电机(brushless dc motor, bldcm)的控制系统。实验结果表明，该系统设计合理，性能可靠。

2 bldcm的控制原理
bldcm转子采用永磁体激磁，功率密度高，控制简单，调速性能好，既具备交流电动机的结构简单、运行可靠、维护方便等特点，又具备直流电机的运行效率高、无励磁损耗以及调速性能好等诸多优点，故广泛应用于车辆驱动，家用电器等方面。
如图1所示，通常的无刷直流电机具有120°的反电动势波形，在每相反电动势的最大处通入电流，就能产生恒定的电磁转矩，其转矩表达式如下式。

图1 三相反电势和电流波形

(1)

其中td是电机的电磁转矩，ea、eb、ec分别是每相的反电动势，ia、ib、ic分别是每相的电流值，ω是电机的角速度。因此，当电机反电动势纯梯形分布时，其力矩与电流的大小成正比。但是，通常情况下电机的反电动势不是纯梯形分布，另外，由于电机绕组电感的存在使得电流在换相时存在脉动，从而造成较大的转矩脉动。已有大量的文献对bldcm的换相转矩脉动抑制进行了讨论。bldcm调速中另一个必须知道的是电机转子轴位置，一般通过检测电机的霍尔信号来获得，并以此进行电机的换相控制。

3 主电路以及控制策略

图2 驱动系统主电路
图2是整个系统的主电路图，本系统中，bldcm的驱动采用了buck＋full_bridge的电路结构。与常规三相桥的驱动方式不同，通过控制buck电路的输出电流，即电感l1上的电流来使bldcm获得近乎直流的电流，以此来获得尽可能好的力矩控制效果。图3(a)、(b)、(c)分别是电感l1，电容c0以及电机母线端电流波形。
下面来分析该电路的工作原理。
(1) 正向电动模式
此时t1工作于开关状态，t2不导通，d2作为buck电路的二极管。通过控制电感l1上的电流和电容c0上的电压可以实现电路的恒流、恒压控制。此时，后端的full_bridge电路根据电机的三相霍尔信号进行换相控制，其开关工作在低频条件下。通过对电感l1电流的控制可以减少电机启动时的冲击电流，减少启动转矩的脉动。

图3 恒流控制下各元件电流波形
(2) 反向充电模式
当整个系统的内燃机开始工作后，后端bldcm处于发电状态。此时t2工作于开关状态，t1不导通，d1作为boost电路的二极管工作。通过控制boost电路的输出电压和电感l1上的电流可以使电路工作于恒压、恒流等模式，从而实现对蓄电池的恒压限流、恒流和浮充三段式充电方式。此时后端的三相桥电路工作于不控整流状态下。
(3) 制动模式
当车辆需要停止或刹车时，通过反向对蓄电池充电来进行制动，其工作方式与反向充电模式类似。此时电机内相反电动势与相电流反相位，其电磁转矩起制动作用，从而可以使电机很快的停下来。

4 系统软硬件设计
4.1 软件设计
f2407a控制程序由3个部分组成:主程序的初始化、pwm定时中断程序和dsp与周边资源的数据交换程序。
(1) 主程序
主程序先完成系统的初始化、i/o口控制信号管理、dsp内各个控制模块寄存器的设置等，然后进入循环程序，并在这里完成系统参数的保存。
(2) pwm定时中断程序
pwm定时中断程序是整个控制程序的核心内容，在这里实现电流环、速度环采样控制以及bldcm的换相控制、pwm信号生成、电感连续、断续控制，工作模式的选择，软件过流、过压的保护，以及与上位控制器的通讯等。中断控制程序周期为50μs，即igbt开关频率为20khz。其中每个开关周期完成电流环的采样和开关信号的输出，每20个开关周期完成一次速度环控制。pwm控制信号采用规则采样pwm调制方法生成。
(3) 数据交换程序
数据交换程序主要包括与上位机的通讯程序、eeprom中参数的存储。其中通讯可以采用rs-232或can总线接口，根据特定的通讯协议接受上位机的指令，并根据要求传送参数。eeprom的数据交换通过dsp的spi口完成。
4.2 硬件设计
(1) dsp以及周边资源
整个系统的控制电路由f2407a+gal组成。其中gal主要用于系统io空间的选通信号以及开关驱动信号的输出控制等。f2407a作为控制核心，接受上位机信息后判断系统的工作模式，并转换成igbt的开关信号输出，该信号经隔离电路后直接驱动igbt模块给电机供电。另外eeprom用于参数的保存和用户信息的存储。
(2) 功率电路
系统的功率器件选用了infineon公司bsm300 gb600dlc igbt模块，其内部集成2个igbt开关管，耐压600v，耐流300a。驱动选用北京落木源公司的TX-KA101 igbt驱动芯片，内含三段式的过流保护电路。系统的辅助电源采用反激式开关电源，主要供电包括系统所有开关管的驱动电源，f2407a和gal以及其他控制芯片的电源和采样lem以及三相霍尔的工作电源。
(3) 采样电路
本系统需要采样电感l1上的电流，另外需要对蓄电池电压和电机端输入电压进行采样，从而完成电路的恒流、恒压等控制功能。采样电路采用霍尔传感器并经模拟电路处理在0~3.3v的电压范围内，再送入f2407a的ad采样口。
(4) 转子位置检测电路
电机位置反馈采用双极性锁存型霍尔元件，在电机的每相绕组处都安放一个元件。霍尔信号根据电机转子磁极的极性来产生方波信号。霍尔元件安放的位置通常有60°和120°之分。f2407a通过判断方波信号跳变的极性来获取换相信息，同时记录方波脉冲的个数来计算电机的转速，从而实现电机速度的闭环控制。
(5) 保护电路
系统的保护分为软硬件保护，由于硬件保护速度较快，通常用于驱动信号的直接封锁。从保护等级来分，可以分系统级保护和驱动级保护，其中，驱动级保护是通过igbt驱动芯片TX-KA101特有的保护功能来实现的。系统级保护包括控制器的过流、过压、欠压，过温以及霍尔元件故障等保护。

5 实验结果
实验中采用了宁波欣达集团乐邦电机厂的bldcm，其额定功率为50kw，最大功率100kw，额定转矩212n·m，额定转速2300r/min，额定电流214a。额定电压336v，通过蓄电池组供电。整个驱动系统采用f2407a dsp芯片控制，其开关频率为20khz,电感l1=75μh，电容c0=100μf。功率模块选用infineon公司的bsm300gb600dlc低损耗igbt模块，其内部是一个半桥电路，具有低引线电感的封装结构。系统散热采用水冷。图4是正向电动时电感l1上的电流，此时电流连续，图5是电流连续时二极管d2两端的电压波形，可以看出几乎没有尖峰电压。图6是电感电流不连续时的波形，图7是电流断续时二极管d2两端电压波形。图8是电机轻载时的相电流波形，其电流较为平稳。图9，图10分别是igbt在导通和关断时的电压波形，其开关时间都在100ns左右，且关断时没有尖峰电压。

图4 正向放电电流连续波形

图5 电流连续时二极管电压结论

图6 正向放电电流断续波形

图7 电流断续时二极管电压

图8 电机相电流波形

图9 igbt导通时的电压波形

图10 igbt关断时的电压波形

6 结束语
本系统控制上采用dsp的数字结构，电路设计简单，紧凑，满足了大功率bldcm的实时控制要求。同时全数字化的控制，使系统在控制精度、功能和抗干扰能力上都有了很大程度的提高。整个系统不仅具有正向电动的功能，同时具有反向充电和制动功能。实验结果表明该系统设计合理，适应混合动力电动汽车的应用要求。

C. 你觉得一辆纯电动汽车，多少续航里程才算最合适

电动汽车的续航里程一直是影响电动汽车发展的一大因素，从目前来看电动汽车的续航里程虽然能够突破600公里，但是在实际体验中实际的续航里程与理论续航里程还是有一定差距的。那么一辆纯电动汽车续航里程达到多少才算是合适呢？张老师觉得，如果能够保证在不同应用环境下实际的续航里程能达到600公里还是比较合适的。
首先，600公里的续航里程与燃油汽车加满一次油的续航里程相差不大，基本可以满足单次出行的需求。就拿比亚迪秦来说，这款车使用的是1.5升自然洗洗发动机，工信部给出的油耗为5.9升，而这款车的油箱容积是50升油箱设计预留为10升，那么实际使用中可以使用40升正常行驶，理论续航里程为677公里。但是在实际使用中，不同的行驶路况，车辆的油耗也会有所不同，实际续航里程也就在600公里左右。这与目前很多纯电动汽车的续航里程非常接近，但是显然燃油板车辆并没有出现续航里程焦虑问题。
其次，随着新能源汽车的不断发展，其实新能源汽车的基础设施也在不断的完善，之所以在同样600公里的续航里程下，燃油汽车没有续航里程焦虑问题，其实和加油站的布局是有很大关系的。从目前来看，随处可见的加油站也保证了燃油汽车能够及时的补充燃油，那么即使燃油汽车的续航里程缩短也绝不会出现续航焦虑。所以，新能源汽车基础设施一旦能够与加油站相匹敌，那么对电动汽车的单次续航里程要求也会放低，其实600公里已经足够。
最后，虽然从使用性角度来看，电动汽车的续航里程肯定是越长越好，但是从实际的情况来看，电动汽车的续航里程增加需要增加的成本也将大幅提升，所以从目前技术角度来看续航里程越长车辆的销售价格也就越高。而且续航里程增加也会带来一些负面的影响，比如说很多车企选择高能量密度的动力电池，这种动力电池虽然提升了车辆的续航里程但是稳定性比较差，在后期容易发生热失效，所以存在较大的安全隐患。从目前来看，600公里的续航里程已经实现，如果能从这样的续航里程基础上进行不断的优化，提高综合性能其实更加实在。
张老师总结
虽然目前电动汽车存在续航里程焦虑问题，但是这并不仅仅是因为电动汽车单次续航里程不足，其实和整个的电动汽车的基础设施建设也是有很大关系的。但是随着新能源汽车的不断完善，对电动汽车的单次续航里程要求可能会越来越低，张老师觉得600公里的单次续航里程足以，但是这600公里的续航里程一定是实际续航里程，而绝非理论续航里程。
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D. 纯电动汽车传动系统的参数设计包括哪些

1.电动汽车是指以车载电源为动力，用电机驱动车轮行驶，符合道路交通、安全法规各项要求的车辆;其工作
原理是：蓄电池——电流——电力调节器——电动机——动力传动系统——驱动汽车行驶;电动汽车的种类
有：纯电动汽车、混合动力汽车、燃料电池汽车。2.就目前市场中的新能源车型将我们的评测体系分为三类
：纯电动车型、插电式混合动力车型以及油电混合动力车型，具体至每一类车型都拥有各自不同的性能标准
3.在众多的新能源车中，首先新能源车型最关心的可能是形势补贴政策和它的动力续航里程。如果就电动车

E. 纯电动汽车结构图和论文

基于UG的电动汽车底盘三维总布置设计系统

摘要】 在大型CAD系统软件的基础上,通过两次开发的手段建立电动汽车三维总布置设计系统,包括动力系统设计、底盘布置、数据库、性能分析计算等,使底盘的设计与性能分析在同一环境下进行,并且系统保持UG原有的界面风格,从而实现总布置设计、分析计算过程的集成与高度计算机化,提高电动汽车底盘总布置设计效率。

F. 纯电动汽车，怎么算电耗的

纯电动汽车的耗电量介绍：简介
假设一辆普通的燃油汽车和一辆电动汽车行驶相同的距离，需要的能量是相同的，就好像挪动一件东西，用人力和用机器做功时相同的，这个初中物理就学过。
在此基础上，我们可以通过燃油汽车做功能能量和效率，推算电动汽车需要多少能量行驶相同的距离，进而通过电动机和电池的效率估算需要多少电量。
纯电动汽车的耗电量介绍：举例
北汽E150EV的电池容量为25.6千瓦时，在60公里等速状况下可以行使180公里，一般的城市路况下大约能行驶160公里左右，完全能满足日常市内出行需求。
电动车相比汽油车的使用成本如何，我们可以简单计算一下。北汽E150EV从完全没电到完全充满电，大约需要25.6度电，能够行使160公里，那么百公里大约需要15度电。按照商用电价0.88元/度计算，百公里大约需要13元，按照民用电价0.48元/度计算，百公里大约需要6.24元。如果是一辆1.5L的汽油车型，百公里油耗按6升计算，那么油费约47元(按目前北京油价7.82元/升计算)。如此计算，同样是行驶100公里，北汽E150EV至少要省了30元以上。另外，E150EV搭载磷酸铁锂电池，这种电车最大特点就是安全性比较高，寿命长，充放电寿命达2000次以上，降低更换电池的成本。
看完上面的数据，估计车主对于自己爱车的耗电量有了大概的了解，电动汽车不仅仅环保，成本也比较低，所以是现在社会的热门出行工具，而且和挤公交和地铁比起来还很方便。
望采纳

G. 纯电动汽车爬坡速度怎么计算，有没有具体的公式如果有 公式里那些符号具体代表什么值

电动车爬坡时，受重力mg（竖直向下）、支持力 F支（垂直斜面向上）、牵引力 F牵（沿斜面向上）、摩擦力 f （沿斜面向下）。
若车的速度是 V ，则电动机的输出功率是P出＝F牵* V。
若车所用的电源电动势是 E，电源内电阻是 r ，通过的电流是 I ，电动机线圈的电阻是R，则
电源输出的功率（也是电动机的输入功率）是P＝E*I－I^2* r
所以电动机的输出功率P出＝P－I^2 * R
即F牵* V＝E*I－I^2* r －I^2 * R＝E*I－I^2* （r＋R）
得电动汽车爬坡的速度是V＝[ E*I－I^2* （r＋R）] / F牵

如果是匀速爬坡，有F牵＝mg*sinA＋ f ，A是坡的倾角，得V＝[ E*I－I^2* （r＋R）] / （mg*sinA＋ f）
如果是以加速度 a 匀加速爬坡，有F牵－（mg*sinA＋ f）＝m a
V＝[ E*I－I^2* （r＋R）] / [ （mg*sinA＋ f）＋m a ]

H. 纯电动汽车会给汽车设计带来什么

国家现在提倡环保节能，现在因为汽车的增多国家的环境越来越不好，像什么雾霾啊等，现在污染这我们的国家。环保节能，不排尾气。所以电车就会演变成汽车的替代品。不污染环境，不排尾气，还节约能源。

1、外形和结构：我们平时看到的那种电动汽车其实外形还是会很不一样的。毕竟电动车的能源来自电池，体形和重量都不同于油箱；电动机也绝对小于发动机；传动系统简单化；所以电动车必然采用新的车身结构，动力系统与底盘整合在一起，驾乘储物空间更加宽大。

总之，以后的纯电动汽车上，相对于目前的一些传统审美比例与空间利用率的矛盾会导致纯电动汽车拥有更加优美的视觉效果，和平滑的外观设计。

I. 纯电动汽车排名

纯电动汽车排名是：特斯拉Model X、北汽EU系列、日产的纯电动汽车、捷豹I-PACE、新款逸动EV 。

1、特斯拉Model X

如果你不用考虑预算，那么选择纯电动汽车当然要续航里程高的，而续航里程达到417-565Km的特斯拉Model X是比较好的选择，虽然它不是特斯拉续航最高的车型，但是造型和实用性都是相对较好的。

Model X最大的亮点莫过于后排电动鹰翼门设计，类似设计经常出现在超跑上，为鸥翼门，不过Model X的电动鹰翼门结构更加复杂，实用性也不错，后排乘客上下车提供了极大便利。

4、捷豹I-PACE

如果要从豪华品牌中选择一辆纯电动汽车，捷豹I-PACE值得考虑。充满捷豹家族设计的I-PACE，并没有因为是纯电动而科幻了外形设计，整体设计类似轿跑型SUV，车身更宽更低矮。动力方面，I-PACE前后分别有一台电动机，以此实现四驱功能，最大输出功率为294KW，电池容量为81 KWh，在欧洲NEDC工况下纯电动续航里程为500km。

5、新款逸动EV

新款逸动EV是基于全新逸动来打造，整体造型和燃油版保持一致，同样使用了大量蓝色元素来表明自己新能源汽车身份。动力方面，逸动EV搭载了一台最大功率为100KW电机，综合工况续航里程为405Km。

购车技巧

1、明确付款方式

购车渠道多样化催生出各种购车付款方式，我们常见的有全款购车、贷款购车、以租代购等等，新手买车前要综合考虑，看哪一种付款方式更适合自己。如果是不差钱的土豪完全可以全款，预算不多或者没有足够流动资金的可以考虑贷款购车。

2、确定购车预算

现在的汽车市场竞争如火如荼，推陈出新速度越来越快，新旧品牌不胜枚举，价格从几万到上百万都有，所以买车的第一步要明确自己的消费能力，就是自己口袋里有多少钱可以用来买车，10万、15万还是25万，在确定好预算之后，再开始选择车型。

3、明确用途与喜好

针对不同的消费人群和用途，汽车又分为轿车、SUV、MPV、皮卡等车型，所以每一个价位下面都有几十款甚至上百款车可以选择，这时候就要看自己是喜欢哪一种车型了，是偏重乘坐舒适的轿车，还是驾驶视野更好的SUV，如果是商用则可以选择MPV和皮卡了。

J. 可以说一下电动汽车与纯电动汽车的优点吗

与燃油汽车相比，电动汽车仍有许多优势。否则，全世界如此众多的国家将不会全力以赴地使车辆电动化。节能减排，非常环保。从总体上看，节能环保必须是纯电动汽车的最大优势。毕竟，石油是不可再生的资源，电动汽车所需的电力可以从可再生能源的生产中获得。同时，纯电动汽车的总体驾驶效率也大大高于燃油汽车。

新能源电动汽车作为一种新事物已进入我们的视野。必定有一些缺点，例如续航距离短和充电设备不完善；例如，电池价格昂贵，维修和维护成本高，但我们还必须看到它具有许多优点，例如节能环保，经济实用；例如，它具有更好的功率加速和更灵活的控制；另一个例子是，它受到国家政策的支持，并且很容易在许多一线城市中列出，并且不受限制。这些就是给我们带来非常好的体验的原因。总而言之，人无完人，金无足赤，电动汽车也是如此。作为未来发展的趋势，无论是价格还是自身性能，都将不可避免地继续进行优化和完善。