SIM-Drive试制出新型电动汽车,续航距离可达333km

2011-06-01 22:20:40来源: 技术在线

  开发电动汽车(EV)的日本风险企业SIM-Drive宣布,2010年1月到2011年3月推进的“第一轮先行开发车业务”的试制车辆已经完成(图1)。虽然开发车辆“SIM-LEI”的锂离子充电电池容量与日产汽车的EV“LEAF”(中国名:聆风)相当,但续航距离却达到了后者1.5倍以上的333km(JC08模式)。

图1:“SIM-LEI”的外观
采用了流线型设计,既能减小空气阻力又能确保充分的车内空间。

  第一轮先行车开发业务由多个企业及团体分别出资2000万日元,用于开发可以量产的EV。共有34家企业及团体参加。参加企业及团体可将开发车辆的规格书、基本图纸及测试报告带回,量产时可由SIM-Drive提供技术支持。

  LEI是“Leading Efficiency In-wheel motor”的首字母缩写。此次开发该车时,SIM-Drive制定了“与量产直接挂钩”的开发目标。因此,当时所面临的课题是,如何确保可供5名成人乘坐的车内空间及超过300km的实用续航距离,以及采用适合量产的车身构造等。

  SIM-Drive社长清水浩此前在庆应义塾大学开发的EV“Eriica”是追求EV行驶性能极限的车型,其特点是为了将驱动力有效地传向路面,使用8个车轮,而且采用了8个车轮全部内置轮内马达的驱动方式。

  Eriica安装了8个输出功率为80kW的马达,而且为了实现300km的续航距离,配备了55kWh的大容量锂离子充电电池,因此车辆的制作成本很高。为了减小空气阻力,当时将车高降至1365mm,而且在地板下方安装了电池,因此车内空间算不上宽敞。

  此次的SIM-LEI根据Eriica的开发经验,以更少的电池确保了与Eriica同等程度以上的续航距离。另外,该车采用的设计虽然将车高增至1550mm,确保了充分的乘坐空间,但却最大限度地降低了空气阻力。而且采用了与量产车接近的车身构造,顾及到了企业量产时的便利性。

  SIM-LEI配备的锂离子充电电池容量为24.9kWh,与LEAF的24kWh基本相同。日产称JC08模式下LEAF的续航距离为200km,而SIM-LEI则达到了LEAF的1.5倍以上。

  SIM-LEI的另一大特点是,高速行驶时续航距离的下降很少。以100km/h的速度行驶时,SIM-LEI的续航距离仍可达到305km。

  改进轮内马达、高效回收再生能量、减小轮胎滚动摩擦以及降低车身空气阻力等均对实现这一性能作出了贡献。

  关于轮内马达的改进,特点是采用了外转子构造,取代了原来主流的内转子构造。虽然外转子构造比内转子构造复杂,但具有容易输出较大扭矩的特点。

通过减小车宽降低空气阻力

  由于马达本身可确保扭矩,因此不再像原来的EV马达那样需要减速器,从而可减少摩擦损失。“因为没有主传动齿轮、差动齿轮、传动轴等,摩擦损失可减少10%左右”(SIM-Drive车辆开发统括部长兼车辆试制评估室长真贝知志)。

  据SIM-Drive介绍,此次虽采用了普利司通的“绿歌伴(ECOPIA)”轮胎,但是是面向SIM-LEI新开发的产品,滚动阻力减小到了普通低燃耗轮胎的2/3左右。

  另一方面,为高速行驶时的续航距离作出贡献的是空气阻力系数实现了0.19的车身形状。向后逐渐变窄的车身形状对实现这一空阻系数起到了积极作用(图2)。不仅是车辆的上下方向,连左右方向也大幅变窄了。

图2:SIM-LEI的车身后部形状
为了减小空气阻力,采用了沿左右方向大幅变窄的形状。

  该车的另一特点是车宽为1600mm,虽然车身较长,但宽度较窄。而且,车门还有一个内置了车门防撞梁(Door Beam)的突出部分,不算这部分的话,实际车身宽度只有1500mm,仅与轻型车相当。如此减小车身宽度的目的同样是为了缩小正面投影面积,以降低空气阻力。“由于车门防撞梁在车门外边,因此可将车门厚度减至所需的最低限度,从而在不牺牲车内空间的情况下,缩小了正面投影面积”(真贝)。

  车身构造考虑到了量产性,虽然沿用了在车架内部内置电池的内置式车架(Builtin Frame)构造,但使用的是折弯钢板后点焊而成的闭合截面车架,以此取代了原来Eriica使用的铝挤压材料车架,并在其内部配备了锂离子充电电池(图3)。锂离子充电电池为东芝的“SCiB”。SIM-Drive看重的是该电池内部电阻较低、再生效率较高的优点。

图3:内置式车架构造
将折弯钢板后制成的直板型闭合截面构造部材作为基本骨架,在内部内置了充电电池。两侧安装了4个车轮所需要的逆变器,分别配置了内置有轮内马达的车轮。

  尽管车身较窄,但采用了车门较薄的构造,而且拥有充分的车内高度以及宽敞的脚下空间等,因此让人感觉车内比较宽敞。空调布局的调整也对此作出了贡献。

  普通发动机车的仪表板内部安装了集成有吹风机及热交换器的空调室内机。SIM-LEI利用前部没有发动机这一点,将空调室内机移到了原来发动机舱的位置(图4)。由于没有空调单元,因此可大幅减小仪表板的厚度,SIM-LEI在仪表板中嵌入了19英寸大屏幕LCD (液晶显示器)(图5)。该屏幕可作为导航仪屏幕使用,还可显示车辆后方的影像等。(记者:鹤原 吉郎)

图4:打开前发动机罩时
利用前部没有发动机这一点,在车身前部配置了空调单元。中间的圆筒形部件为压缩机,再往里面是空调单元。
图5:仪表板
利用没有内置空调单元这一点,安装了大型液晶显示器。除了可作为导航仪发挥作用之外,还能像图中所示的那样,在倒车时显示车身后方的影像。

关键字:SIM-Drive  电动汽车

编辑:鲁迪 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/qcdz/2011/0601/article_3808.html
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