超越發(fā)動機車的新一代EV 日產(chǎn)LEAF技術(shù)詳解（二）

　　不過，這也受到了電池組成為底盤一部分的很大影響。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不僅可保護電池單元免受來自外部的沖擊，而且還具有提高車身整體強度的作用”（門田）。

圖7：保護電池組的車身構(gòu)造
為了在受到?jīng)_撞等沖擊時也可防止電池組發(fā)生變形或破損，采用了與發(fā)動機車不同的車身構(gòu)造。另外還通過在電池組內(nèi)部設(shè)置橫梁等措施，作為車身構(gòu)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身的耐沖撞性做出了貢獻。

通過分布繞組抑制振動

　　接下來說一下馬達。日產(chǎn)為LEAF開發(fā)的是永久磁鐵式同步馬達，這是一款在轉(zhuǎn)子內(nèi)部插入多個強磁力釹鐵硼（Nd-Fe-B）類燒結(jié)磁鐵的IPM（Interior Permanent Magnet，內(nèi)嵌永久磁鐵式）馬達（圖8）。

圖8：馬達
開發(fā)了效率出色的EV專用IPM馬達。最大輸出功率為80kW（這時的轉(zhuǎn)速為2730～9800rpm），最大扭矩為280N·m（這時的轉(zhuǎn)速為0～2730rpm）。卷線方式采用分布繞組，減小了頓轉(zhuǎn)扭矩，此外還為實現(xiàn)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，并可實現(xiàn)小型輕量化。這些因素將對持續(xù)行駛距離帶來影響。此外還具備“對控制的響應(yīng)性出色，從而可實現(xiàn)順暢行駛”（日產(chǎn)）的特點。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。

　　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。馬達的重量包括鋁（Al）合金機殼在內(nèi)不到60kg。順便提一下，逆變器的重量為15kg出頭。

　　卷線的繞線方式采用分布繞組。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的振動的優(yōu)點。日產(chǎn)與專業(yè)廠商共同開發(fā)了繞線機。

　　制造時最費力的是線圈端部（從定子兩端露出的卷線部分）的處理。線圈端部需要壓扁進行緊湊成型，但壓扁方法不適的話可能會有損絕緣性，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(qū)實際行駛時的效率也很出色。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(shù)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來轉(zhuǎn)動馬達”（日產(chǎn)）。

　　LEAF還設(shè)想作為出租車來使用，馬達估計采用了可承受40萬km行駛距離的設(shè)計。不過，嵌入逆變器的電子部件沒有如此長的壽命。

　　冷卻采用水冷方式，以冷卻水的溫度保持在60℃以下為標(biāo)準來控制馬達。比如，當(dāng)馬達內(nèi)部快要達到使磁鐵的磁力下降（退磁）的溫度時，會通過降低輸出功率來防止溫度上升超過60℃。