超越發(fā)動(dòng)機車(chē)的新一代EV 日產(chǎn)LEAF技術(shù)詳解（二）

　　不過(guò)，這也受到了電池組成為底盤(pán)一部分的很大影響。電池組的外裝由鋼板制成，為了提高側面沖撞時(shí)的安全性，在內部設置了橫梁（圖7）?！半姵亟M不僅可保護電池單元免受來(lái)自外部的沖擊，而且還具有提高車(chē)身整體強度的作用”（門(mén)田）。

圖7：保護電池組的車(chē)身構造
為了在受到?jīng)_撞等沖擊時(shí)也可防止電池組發(fā)生變形或破損，采用了與發(fā)動(dòng)機車(chē)不同的車(chē)身構造。另外還通過(guò)在電池組內部設置橫梁等措施，作為車(chē)身構造的一部分為提高耐沖擊性做出了貢獻。

　　為了保護柔軟、強度低的層壓型電池單元，日產(chǎn)除了電池單元本身之外，還在模塊、電池組及車(chē)身上采取措施，以綜合性手段確保了電池的沖撞安全性，而電池組也為提高車(chē)身的耐沖撞性做出了貢獻。

通過(guò)分布繞組抑制振動(dòng)

　　接下來(lái)說(shuō)一下馬達。日產(chǎn)為LEAF開(kāi)發(fā)的是永久磁鐵式同步馬達，這是一款在轉子內部插入多個(gè)強磁力釹鐵硼（Nd-Fe-B）類(lèi)燒結磁鐵的IPM（Interior Permanent Magnet，內嵌永久磁鐵式）馬達（圖8）。

圖8：馬達
開(kāi)發(fā)了效率出色的EV專(zhuān)用IPM馬達。最大輸出功率為80kW（這時(shí)的轉速為2730～9800rpm），最大扭矩為280N·m（這時(shí)的轉速為0～2730rpm）。卷線(xiàn)方式采用分布繞組，減小了頓轉扭矩，此外還為實(shí)現輕量化采用了鋁合金機殼。為了放大扭矩，與減速比約為8的減速器連接。

　　IPM馬達與其他馬達相比效率高，并可實(shí)現小型輕量化。這些因素將對持續行駛距離帶來(lái)影響。此外還具備“對控制的響應性出色，從而可實(shí)現順暢行駛”（日產(chǎn)）的特點(diǎn)。雖然因使用釹磁鐵而成本較高，但日產(chǎn)為了重視持續行駛距離和行駛性能，最終選擇了IPM馬達。

　　轉子和定子均由層疊硅鋼板構成。層疊厚度為200mm左右，直徑為300mm左右。馬達的重量包括鋁（Al）合金機殼在內不到60kg。順便提一下，逆變器的重量為15kg出頭。

　　卷線(xiàn)的繞線(xiàn)方式采用分布繞組。雖然與集中繞組相比銅損略高，效率下降，但由于頓轉扭矩（Cogging Torque）較小，因此具有可降低行駛時(shí)的振動(dòng)的優(yōu)點(diǎn)。日產(chǎn)與專(zhuān)業(yè)廠(chǎng)商共同開(kāi)發(fā)了繞線(xiàn)機。

　　制造時(shí)最費力的是線(xiàn)圈端部（從定子兩端露出的卷線(xiàn)部分）的處理。線(xiàn)圈端部需要壓扁進(jìn)行緊湊成型，但壓扁方法不適的話(huà)可能會(huì )有損絕緣性，因此要加以注意。

　　該馬達與減速比約為8的減速器連接，對馬達扭矩進(jìn)行放大。

最大效率達到95％

　　在最大效率方面，逆變器和馬達合計高達95％，而且在市區實(shí)際行駛時(shí)的效率也很出色。比如，“US LA4模式下的平均效率達到90％左右”（日產(chǎn)）。

　　最大輸出功率為80kW，該數值可基本認為是恒定輸出功率?！颁囯x子充電電池的輸出功率為90kW，因此將效率估計為90％，以大約80kW來(lái)轉動(dòng)馬達”（日產(chǎn)）。

　　LEAF還設想作為出租車(chē)來(lái)使用，馬達估計采用了可承受40萬(wàn)km行駛距離的設計。不過(guò)，嵌入逆變器的電子部件沒(méi)有如此長(cháng)的壽命。

　　冷卻采用水冷方式，以冷卻水的溫度保持在60℃以下為標準來(lái)控制馬達。比如，當馬達內部快要達到使磁鐵的磁力下降（退磁）的溫度時(shí)，會(huì )通過(guò)降低輸出功率來(lái)防止溫度上升超過(guò)60℃。