超越發(fā)動(dòng)機(jī)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(cè)面沖撞時(shí)的安全性，在內(nèi)部設(shè)置了橫梁（圖7）?！半姵亟M不僅可保護(hù)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(qiáng)度的作用”（門(mén)田）。

圖7：保護(hù)電池組的車(chē)身構(gòu)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(jī)車(chē)不同的車(chē)身構(gòu)造。另外還通過(guò)在電池組內(nèi)部設(shè)置橫梁等措施，作為車(chē)身構(gòu)造的一部分為提高耐沖擊性做出了貢獻(xiàn)。

　　為了保護(hù)柔軟、強(qiáng)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(xiàn)。

通過(guò)分布繞組抑制振動(dòng)

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

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

　　IPM馬達(dá)與其他馬達(dá)相比效率高，并可實(shí)現(xiàn)小型輕量化。這些因素將對(duì)持續(xù)行駛距離帶來(lái)影響。此外還具備“對(duì)控制的響應(yīng)性出色，從而可實(shí)現(xiàn)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(xù)行駛距離和行駛性能，最終選擇了IPM馬達(dá)。

　　轉(zhuǎn)子和定子均由層疊硅鋼板構(gòu)成。層疊厚度為200mm左右，直徑為300mm左右。馬達(dá)的重量包括鋁（Al）合金機(jī)殼在內(nèi)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(zhuǎn)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(jī)。

　　制造時(shí)最費(fèi)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(dá)與減速比約為8的減速器連接，對(duì)馬達(dá)扭矩進(jìn)行放大。

最大效率達(dá)到95％

　　在最大效率方面，逆變器和馬達(dá)合計(jì)高達(dá)95％，而且在市區(qū)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(dá)到90％左右”（日產(chǎn)）。

　　最大輸出功率為80kW，該數(shù)值可基本認(rèn)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(jì)為90％，以大約80kW來(lái)轉(zhuǎn)動(dòng)馬達(dá)”（日產(chǎn)）。

　　LEAF還設(shè)想作為出租車(chē)來(lái)使用，馬達(dá)估計(jì)采用了可承受40萬(wàn)km行駛距離的設(shè)計(jì)。不過(guò)，嵌入逆變器的電子部件沒(méi)有如此長(zhǎng)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(biāo)準(zhǔn)來(lái)控制馬達(dá)。比如，當(dāng)馬達(dá)內(nèi)部快要達(dá)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℃。