电动汽车整车设计
新能源汽车的整车控制系统设计研究
新能源汽车的整车控制系统设计研究随着全球环保意识的增强和可再生能源技术的快速发展，新能源汽车的市场规模逐渐扩大。
整车控制系统作为新能源汽车的核心组成部分，其设计与实现直接影响到车的安全性、可靠性和使用性能。
因此，对新能源汽车整车控制系统的研究具有重要的现实意义。
整车控制系统的定义与功能整车控制系统是通过对电动汽车各个部件的协调与控制，实现对整车功能的高效管理。
传统汽车的控制系统主要集中于发动机和变速箱的控制，而新能源汽车则涉及电池组、驱动电机、能量管理系统和智能化辅助系统等多个方面。
整车控制系统的主要功能包括动力分配、能量管理、智能辅助驾驶、车辆状态监测等。
整车控制系统设计的重要性在于，它不仅需要实现机械部件的基本功能，如加速、制动、转向等，还需要通过高效的能量管理系统，以提高车辆的续航里程和整体能效。
此外，随着智能驾驶技术的发展，整车控制系统还需要具备高度的智能化，能够响应复杂的道路和交通情况，为驾驶者提供更安全、可靠的驾驶体验。
设计要素与架构整车控制系统的设计涉及多个学科，包括电子技术、控制工程、计算机科学、信号处理等。
其基本架构一般可以分为感知层、决策层和执行层。
感知层包括各种传感器和监测设备，如车速传感器、温度传感器、位置传感器等。
这些传感器能够实时获取车辆周围环境和自身状态的信息。
通过数据融合技术，将来自不同传感器的数据进行综合处理，可以构建出更加准确的环境模型。
决策层则负责根据感知层提供的信息，进行系统分析和决策。
通常采用控制算法、优化算法等方法，来处理传感器数据，并根据车辆的状态和驾驶环境，制定合适的控制策略。
决策层可以使用人工智能算法，如深度学习和强化学习等，以不断优化决策过程，提升系统的智能化水平。
执行层负责将决策层的指令转化为具体的控制信号，直接作用于各个执行机构，包括电机驱动控制、刹车控制、转向控制等。
这一层需要精确、迅速地响应，以确保操控的实时性与可靠性。
能量管理系统设计能量管理系统（Energy Management System，EMS）是新能源汽车整车控制系统设计中的关键组成部分。
电动汽车工程手册 第一卷 纯电动汽车整车设计
电动汽车工程手册第一卷纯电动汽车整车设计1. 前言电动汽车作为新能源汽车领域的一大热点，其整车设计对于汽车工程师来说具有非常重要的意义。
本文旨在围绕《电动汽车工程手册第一卷纯电动汽车整车设计》这一主题展开全面的评估和深度的探讨，帮助读者更好地理解纯电动汽车的整车设计原理和技术要点。
2. 简介我们先来了解一下《电动汽车工程手册第一卷纯电动汽车整车设计》。
这本工程手册是专门针对纯电动汽车整车设计而编写的，旨在系统阐述纯电动汽车整车设计的理论和实践，内容涵盖了电动汽车的动力系统、传动系统、悬挂系统、电气系统、车身结构等方面的内容。
通过学习该手册，读者可以系统地了解纯电动汽车整车设计的基本原理、设计方法和工程实践。
3. 深度评估在深度评估方面，我们需要全面了解《电动汽车工程手册第一卷纯电动汽车整车设计》中的各个章节内容，探讨其在纯电动汽车整车设计领域的重要性和应用。
我们将从电动汽车的动力系统开始，分析电动汽车的驱动电机种类、功率和布置方式对整车性能的影响，以及如何通过优化设计提高车辆的动力性能和能源利用率。
我们会探讨传动系统和悬挂系统在纯电动汽车整车设计中的关键作用，分析其对车辆操控性和稳定性的影响以及设计原则和方法。
随后，我们将重点关注电气系统和车身结构的设计，探讨其在确保车辆安全性和可靠性方面的重要性，并分析如何通过合理的电气系统设计和车身结构设计提升整车的品质和性能。
4. 广度评估在广度评估方面，我们需要从不同角度探讨《电动汽车工程手册第一卷纯电动汽车整车设计》中的内容，并将其与实际工程实践相结合，探究其在纯电动汽车整车设计中的广泛应用。
我们会结合读者的实际需求和背景，分析纯电动汽车整车设计的发展趋势和未来发展方向，探讨其在新能源汽车领域的市场前景和技术挑战。
我们将挖掘一些经典的案例和实践经验，共享纯电动汽车整车设计的一些成功案例和教训，帮助读者更好地理解其在工程实践中的应用价值和局限性。
我们会探讨纯电动汽车整车设计与其他相关领域的交叉影响，如智能网联汽车、新能源电池技术等，分析其在整车设计中的协同作用和发展前景。
我国纯电动新能源汽车整车正向开发总布置设计
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内燃机与配件
类别 动力性能 经济性能
表1
条目
0-50km/h 加速时间（s） 50-80km/h 加速时间（s） 30min 最高车速（km/h）
1km 最高车速（km/h） 最大爬坡度（%）
最低稳定车速（km/h） 4%坡度爬坡车速（km/h） 12%坡度爬坡车速（km/h）
NEDC 工况续驶里程（无制动回馈）（km） NEDC 工况续驶里程（有制动回馈）（km）
点、人机工程、法规、运动以及间隙面差分析等。 1.1.2 车型平台化构建 纯电动新能源汽车整车总布置设计按照产品内涵与
竞品分析，与各种续驶里程电池包平台化的特征相结合， 首先应该对电池包边界进行优先设计，实施电动化底盘平 台化设计；接着，整车基于电动化底盘，对动力集成、动力 蓄电池、电控系统、整车电气架构、车载网络和自动配置等 主要元件实施平台化设计，从而使产品技术实现一次规划 并且与平台中的各种车型拓展开发。
纯电动货车
GB/T 34585-2017 — —— — —— 逸70
逸20% — —— — —— — ——
GB/T 34585-2017
逸80 逸80
纯电动乘用车
GB/T 28382-2012 臆10 臆15 逸80
逸20% — — — 逸60 逸30
GB/T 28382-2012
跃80 跃80
进行确定；然后，对碰撞对机舱空间布置位置的要求、行人 保护与低速碰撞的总布置设计要点、装配维修性、静态和 动态包络间隙以及美观性对前舱中元件的布置要求加以 充分考虑，布置配线配管等元件的方案。纯电动新能源汽 车底盘概念布置主要以对电池包固定方案与几何边界的 确定为核心。底盘概念布置既要确保底盘件、内外饰、电器 以及智能互联的合理搭载，同时还应该保证占整车总重量 超过百分之二十的电池包的安装符合对车身性能提出的 各项要求。基于此，应该对动力电池参数、电池包组成方式 等进行整体运算，并且与整车布置空间相结合来构建电池 包结构初步方案。乘客舱概念布置过程就是展开人机工程 分析，比方说，人体坐姿和乘坐舒适性设计、上下车方便性 设计以及操控件总布置设计等；选取舱内开关、电器和控 制器的类型以及确定布置方案等。
纯电动汽车车身设计关键技术综述
纯电动汽车车身设计关键技术综述摘要：随着世界各地对碳排放要求日益严苛，各国政府和各大车企均制定了应对战略，并投入巨资进行电动汽车研发，各种以纯电驱动的新能源汽车在国内出现了爆发式增长。
纯电驱动汽车的结构主要由电力驱动系统、底盘、车身以及各种辅助装置等部分组成，在传统燃油汽车基础上，用电力驱动控制系统替代了发动机。
与传统燃油汽车相比，由于其能量储存方式与汽车驱动形式不同，导致纯电动汽车与传统燃油汽车在整车布置和车身结构方面存在着较大的差异。
关键词：纯电动汽车；车身设计；耐撞设计引言随着人们经济水平日益提升，对汽车的要求越来越高，汽车更新换代时间不断加快，汽车竞争市场日益激烈。
在当前大力倡导低碳环保的环境下，新能源汽车逐渐成为汽车行业发展的主力军，为了进一步推动汽车行业的健康发展，还需要在车身设计与制造工艺两方面加快新技术的研发与应用，确保汽车满足节能减排与舒适安全的需求。
1纯电动汽车与燃油汽车的区别对于传统燃油汽车，一般前舱布置发动机、变速箱，中通道下方布置排气管，中地板下方布置燃油箱，后地板下方布置排气管消声器。
对于纯电动汽车，通常采用的布置方式是前舱布置电机、变速箱、控制器，前地板和中地板下方布置动力电池。
部分高级别的纯电动汽车采用的是前后双电机四驱方式，即前、后桥都布置有电机和变速箱。
此外轮毂电机技术在纯电动汽车上也有所应用，其电机集成于轮毂内部，对车身影响较小。
从目前纯电动汽车重要零部件的布置来看，纯电动汽车的动力电池系统因体积大、质量重，影响车身地板结构布置，是纯电动汽车与燃油汽车的最大区别。
2电动汽车造型带来的主要问题（1）抗侧风稳定性差，容易发生甩尾偏离航道等问题，这种在重心高车身短的车型上尤为明显，例如五菱宏光mini，因此很多这种车型只适合在城市中代步，一旦上了高速就可能车身不稳。
（2）对于电车的理解不足导致缺乏系统的设计，车辆风阻大，电消耗量大，续航短。
早期油改电车型普遍存在这些问题。
电动汽车的车辆维度设计
电动汽车的车辆维度设计在当今社会，随着环境污染和能源危机的加剧，电动汽车作为一种清洁、节能的交通工具逐渐受到人们的关注和青睐。
车辆维度设计是电动汽车发展中的一个重要方面，它涉及到电动汽车的整车设计、电池系统、电机系统等方面的内容。
本文将就电动汽车的车辆维度设计进行探讨，并提出一些相关的观点和建议。
一、电动汽车整车设计电动汽车的整车设计是电动汽车车辆维度设计中的首要环节。
通过合理设计车身结构、车辆布局以及重心分布等方面，可以有效提高电动汽车的安全性和行驶稳定性。
此外，整车设计还包括电动汽车的外观设计，要满足消费者对于车辆外观的美感和个性化需求。
针对电动汽车的整车设计，可以借鉴传统燃油车的设计经验，但也需要考虑到电动汽车的特殊性。
由于电池组的存在，电动汽车往往比传统燃油车更加沉重。
因此，在整车设计中，需要合理分配车辆的重心，并采用轻量化材料，以提高电动汽车的续航里程和操控性能。
二、电池系统设计电池系统是电动汽车的核心部件之一，它直接影响到电动汽车的续航里程和充电效率。
因此，在电动汽车的车辆维度设计中，电池系统的设计至关重要。
首先，需要选择合适的电池类型。
目前市场上主要有锂离子电池、镍氢电池等多种电池类型可供选择。
锂离子电池具有能量密度高、重量轻等优点，被广泛应用于电动汽车中。
其次，还需要考虑电池的安全性和寿命。
而在电池组的布置中，应合理利用车辆内部空间，尽可能使电池组分布均匀，并确保电池组的散热和冷却。
三、电机系统设计电机系统是电动汽车的驱动系统，它的设计直接关系到电动汽车的动力性能、加速性能和驾驶体验。
因此，在电动汽车的车辆维度设计中，电机系统的设计也是至关重要的一环。
电机系统设计的关键在于选择合适的电机类型和功率。
电动汽车中常用的电机类型有永磁同步电机、感应电机等。
而电机的功率则应根据车辆的整体重量和行驶需求来决定，既要满足车辆的动力要求，又要兼顾车辆的续航里程。
此外，电机系统设计也应注重电机的冷却和润滑。
新能源汽车的设计和制造
新能源汽车的设计和制造随着人们对环保和能源消耗的重视，新能源汽车成为了当前汽车产业的一个热点话题。
设计和制造是新能源汽车的核心，新能源汽车设计和制造需要综合应用各种新技术和新材料，加强安全性和可靠性，并提高行驶里程，减少能源消耗，满足人们对清洁环保、高效、舒适的出行需求。
一、新能源汽车设计1. 整体架构设计整体架构设计是新能源汽车设计的基础，是各个部分协同工作，实现整车的高效、安全、舒适的出行的核心。
新能源汽车需要根据自动驾驶、智能化、共享经济等趋势进行设计，满足不同用户不同出行需求。
同时，新能源汽车的厂商需要考虑充电设施的配套和完善程度，提高充电效率，提供快速充电功能。
2. 车身设计新能源汽车的车身设计需要考虑优化空气动力学，减少空气阻力，提高行驶里程。
同时，车身应该具有电池安全防护功能，防止碰撞后电池爆炸或漏液。
此外，车身还需要配备安全气囊、安全带等安全设备，以保障车内人员的行车安全。
3. 电机系统设计新能源汽车的电机系统设计是对电动机、逆变器及控制器等进行综合设计，开发出高效能、高效率的电机系统，减少能量损耗并提高能量转换效率，从而提高汽车的续航里程。
同时，电机系统还需要具备超导、永磁、换流器和制动能量回收等先进技术，以充分发挥电动汽车的节能、环保和经济效益。
二、新能源汽车制造1. 全自动制造制造技术的自动化程度是影响汽车生产质量和效率的关键因素之一。
全自动制造是新能源汽车制造的趋势，可以减少生产的过程流程，降低了工人劳动强度和减少零部件误差率，从而提高了生产效率和生产质量。
2. 制造材料选用新能源汽车需要大量的先进材料，以满足其重量轻、刚性强、防护能力高等特点，同时提高其安全性和可靠性。
如碳纤维、玻璃钢、铝合金和镁合金等现代高科技材料被广泛应用于新能源汽车生产中。
这些材料有着轻质高强、耐腐蚀、防撞等性能，同时拥有较高的成本和较长的生产周期。
三、新能源汽车的市场前景随着全球对环保和能源消耗问题的重视，新能源汽车在市场上的前景越来越广阔。
纯电动汽车设计方案0204192325
变速器传动比（自行设计）i0=2.13 =-2.45
ig1=2.75 ig2=2 ig3=1.5 ig4=1 i 倒
汽车的最大速度：Vmax=0.377xrxn/（ig4xi()）
=0.377x0.2768x3000/1x2.13=147km/h
百公里加速时间：
1 档：减速比=i0*ig1=2.13*2.75=5.8577 扭矩=210*5.8577=1230.12N*m
中航锂电（洛阳）有限公司生产的单体电池规格型号有：SE60AHA、 SE100AHA、SE400AHA、SE40AHA、SE130AHA、SE180AHA、SH40AH， 它们的额定电压均为 3.2V，则单体电池的总数为 240/3.2=75 个。其中 SE60AHA 应用于电瓶车，SE40AHA 、SH40AH 应用于电动摩托车，SE180AHA 应用于 火车，SE400AHA 应用于公共汽车，SE100AHA、SE130AHA 应用于电动汽车。 由于 SE100AHA 的重量比 SE130AHA 小 1.4kg 左右，所以选用 SE100AHA， 为了能增大电池的容量，再并联 75 个单体电池，这样电池的总容量便达到 200AH。
新能源汽车车身结构设计与优化
新能源汽车车身结构设计与优化新能源汽车是近年来得到广泛关注的新型交通工具，其具有节能环保、零排放的特点，受到了相关部门、企业和消费者的青睐。
而汽车的车身结构设计与优化是新能源汽车研发中的重要环节。
一、新能源汽车车身设计原则新能源汽车的车身设计需要遵循诸多原则，包括安全性、舒适性、空气动力学等。
首先是安全性，新能源汽车在设计时需要考虑车身的抗碰撞性能，以确保车辆在碰撞事故中能够有效减少乘员受伤的可能性。
其次是舒适性，车身设计需要考虑乘员的舒适感受，尤其是长时间驾驶时的舒适性和人体工程学。
再者是空气动力学，优秀的空气动力学设计可以减小风阻，提高汽车的能效，从而增加续航里程。
二、新能源汽车车身结构设计要点1. 车身结构材料：传统汽车使用钢铁作为主要车身结构材料，而新能源汽车为了降低车辆重量和提高能效，通常采用了更轻薄的材料，如铝合金、碳纤维等。
这些材料具有优越的强度和刚度，可以在保证安全性的前提下实现车辆的轻量化设计。
2. 车身结构形式：新能源汽车的车身结构形式多样，包括传统的轿车、SUV以及新兴的纯电动车、混合动力车等。
在设计时需要考虑车身结构的简洁性、稳定性和弹性，以确保车辆在不同路况下都能够保持良好的行驶性能。
3. 车身结构优化：通过有限元分析等工具对车身结构进行优化设计，可以在保证结构强度和刚度的前提下减小车身重量，提高车辆的能效。
同时，优化设计还可以改善车身在碰撞、振动、噪声等方面的性能，提升车辆的舒适性和安全性。
三、的挑战1. 车辆安全性：新能源汽车车身结构设计需要在满足轻量化的要求的同时保证车辆的安全性，这是一项较为困难的挑战。
如何在车身结构设计中平衡轻量化和安全性的关系，是当前研究的重点之一。
2. 车辆空气动力学：优秀的空气动力学设计对新能源汽车的能效至关重要，但在设计过程中需要考虑车身结构的复杂性和多变性，如何在保证空气动力学性能的前提下降低设计成本是亟待解决的问题。
3. 车辆材料选择：新能源汽车的轻量化设计离不开优质的材料，但目前市场上仍然存在一些高性能、高强度的材料供应不足的问题，如何选择合适的材料并确保其可靠性成为新能源汽车车身设计的瓶颈。
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3.史无前例的软件选型──福特建立C3P体系 1993年，福特汽车公司制定了面向21世纪的 “福特2000年”长远发展规划，决定彻底改造自己 的计算机应用状况。 福特的目标是：一个新车型的开发周期从目前 的36个月缩短到18个月乃至12个月；新车开发的后 期设计修改减少50%；原型车制造和测试成本减少 50%；投资收益提高30%。
I-deas Master Series
I-deas MS + TOGO TOGO-CAD (I-deas) CATIA + I-deas MS CATIA + I-deas MS I-deas Master Series I-deas Master Series
Metapahse
Metapahse
I-deas Master Series
Metapahse
Metapahse Metapahse
1996
1997 1997 1997/12/27 1996 1997/10 1997 1997
轮胎
轮胎 配件 配件 配件 配件 配件 配件
I-deas Master Series I-deas Master Series
1997 1996
整车 发动机
固特异 (Goodyear)
米其林 (Michelin) Lear Corperaቤተ መጻሕፍቲ ባይዱion PICO/Wisne Johnson & Johnson Mack Truck Allied Automotive ITT Automotive
美国
法国 美国 美国 美国 美国 美国 美国
合同日期
1995/12/1 9 1998/1/7
1998/2/11
合同额($万) 产品范 围 $20,700 整车 $10,000 $3,500 整车 整车
马自达 (Mazda)
奔驰 (M-Benz) 克莱斯勒 (Chrysler)
日本
德国 美国
I-deas Master Series
CATIA CATIA
2 电动汽车整车设计
2 .1 2 .2 2.3 2 .4 2 .5 汽车业CAD/CAM/CAE技术发展 电动车辆整车标准体系 电动汽车的总体设计 电动汽车的参数选择 电动汽车零部件载荷计算
2.1 汽车业CAD/CAM/CAE技术发展 1) 汽车工业代表着一个国家制造业发展的水平。 2) 汽车工业一直是CAD/CAM/CAE系统应用的先 锋。作为制造业的中坚， CAD技术的应用，有 效地推动了汽车制造业的前进；汽车业的需求 也极大地带动了CAD技术的发展。 1.汽车业面临的问题 (1) 保有量的相对固定，导致竞争加剧。 (2)汽车制造业是技术密集型和劳动密集型产业。 易学好用、设计/分析/制造一体化的软件 就受到企业的青睐；同时，支撑整个企业产品 信息的框架式软件──产品数据管理系统 （PDM），也逐渐为众多的汽车制造商所接受。
福特希望用一个产品数据管理系统（PDM）, 把计算机辅助设计（CAD）、计算机辅助工程分 析（CAE）、计算机辅助制造（CAM）集成起来， 融汇到一个遍布全球的公用数据系统之中，即C3P （CAD/CAM/CAE/PDM）。这是C3P概念在整个 业界第一次正式提出。
4.“福特效应” 伴随着大型汽车制造厂商开始选择主流软件的 浪潮，很多汽车企业开始启动了自己的选型计划。 继福特之后，又有了马自达、日产、雷诺、日野等 等。在近三年这些新的大型选型过程中，SDRC公 司赢得了约80%的合同，这种现象被业界评论家称 之为“福特效应”。 一个有趣的现象是，在决胜阶段几乎都是 SDRC与PTC展开最后争夺，因为只有这两种软件 才真正代表着九十年代CAD技术发展的最高水平。
附表为近三年选择SDRC软件作为主要技术支撑的汽车业 厂商。
汽车制造厂商 国家 选用核心CAD软件
福特 (Ford)
日产 (Nissan) 雷诺 (Renault)
美国
日本 法国
I-deas Master Series
I-deas Master Series I-deas MS + Euclid
选用PDM软 件 Metapahse Metapahse Metapahse
2.汽车业巨人们如何打算 各大汽车制造商都对面向整个企业信息系 统的制订了改造计划并已实施。以下为几个主 要的汽车制造商所提出的计划： 福特： “福特2000年”，C3P项目； 马自达： “数字改造计划”； 日产： “业务过程革新”； 雷诺： “产品设计及生产环境重组”； 日野： “并行工程计划”等等。 以福特汽车公司的软件选型为例:
雷诺科技信息系统部主任FrancoisPistre先生： "选择象SDRC这样世界级的软件供应商，与马特拉 一起参与我们车辆工程，将会帮助我们在雷诺成功 地进行前所未有的、最广泛的产品设计及生产环境 重组工作。融汇SDRC与马特拉的丰富的汽车专业 经验以及来自双方的广泛的先进设计/制造技术， 将使雷诺受益匪浅。这对保持雷诺在当今市场上的 强有力的竞争地位是至关重要的。"
Metapahse Metapahse Metapahse Metapahse Metapahse
5.汽车业人士如是说 福特公司副总裁NeilRessler先生："C3P是由福 特主导的一次对设计自动化环境的重新武装，它具 有十分重大的意义。我相信C3P项目将为福特带来 极大的竞争优势。" 福特C3P项目总经理RichardRiff博士："我们已 经超额完成任务。当我们开始时，不少业内人士说 在四年时间内完成C3P几乎是不可能的。我们要证 明他们是错的，我们会比原计划更快地实现这一目 标。
Metapahse
Metapahse Metapahse
1996/12/1 9 1996/2/5
1998
$3,100
$600
整车
整车 整车
数字流程 (DIPRO)
日野 (Hino) 丰田 (Toyota) 本田 (Honda) 现代 (Hyundai) 嘎斯 (GAZ) 塔塔 (Tata)
日本
日本 日本 日本 韩国 俄罗 斯 印度
1997/2/23
1998/1 1997/2 1997 1997/3 1996/2/13
$6,500
配件
整车 整车 整车 整车 整车 整车
Metapahse
1996
Mahindra & Mahidra 帕金斯 (Perkins)
印度 英国
I-deas Master Series CADDS5 + I-deas MS Metapahse