日本电动汽车思路

肖小闲

看大仙讨论，受益匪浅{:soso_e183:}

kingle6374

这么多知识 谢谢了··· 仔细读了下····

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       【日经BP社报道】“如果输出功率能做到65kW，就应该可以用轮毂电机”，对于这一点，估计很多人都会表示赞同。SIM-Drive公司于2013年3月27日宣布，2012年2月开始研发、耗时约1年的三期先行开发车项目“SIM-CEL”已经完成，该车的目标是利用单个65kW、4轮相加共有260kW输出功率的轮毂电机，实现与8轮电动车“Eliica”相当的加速性能。坚持“簧下重量轻一点比较好”的车内电机派与信奉“没有轴和接头更好”的轮毂电机派，二者角力的关系已经发生了微妙的变化。

       在过去3年，SIM-Drive每年都会制出一辆先行开发车，现在已经有了3辆试制车（相关报道1、2、3）。接下来还要继续进行四期项目。该公司的商务模式是向每个参与项目的企业及机构收取2000万日元的参加费，利用这笔费用，通过与参与单位合作，用大约1年的时间，利用EV（纯电动汽车）的先行技术完成试制车。各参与单位可以派遣技术人员在开发基地常驻，全程参与试制。作为项目成果的规格书、基本框图、试验结果也由SIM-Drive提供。

       第4年的计划共有14家单位参与。在发布会上，SIM-Drive社长清水浩特别强调了马来西亚企业Arca的加入，Arca的背后有马来西亚政府的支持。从“3年内量产”的豪言壮语来看，在迄今为止共计多达100多家的参与企业之中，该公司也是干劲十足。SIM-Drive与Arca似乎构筑起了不错的关系。

       对于准备在东盟做大生意的日本汽车企业来说，除了要留意当地崛起的现代汽车以外，还要注意东盟各国的当地企业。其中，马来西亚的情况尤为特殊。在日本车遍地的东盟，这里是唯一一个本土产车占优势的国家。本土汽车企业多达5家，其中以Proton、Perodua两家实力最强。

       与当地企业之间虽然会有竞争，但绝对不能将其视为敌人。《汽车产业东盟攻略——五大制胜战略》一书也谈到了这一点。“与当地公司建立合理、友好的关系”便是“五大战略”之一。在马来西亚，本田、五十铃、铃木3家日本公司已经与马来西亚的DRB集团联手。丰田的伙伴是UMW，三菱的伙伴则是EON。这些名字在日本虽然不为人熟知，但在当地都是“超级”著名企业。与日本汽车企业的名号相比，DRB、UMW、EON更能吸引到员工。因此，日本企业有必要与这些企业和谐共处。（记者：浜田 基彦，《日经汽车技术》）

yushiyu

涨见识了，尽管好多东东看不懂！

lypbtf

都是高人,学习中......

wp_wangpeng

不错支持一下。大家的看法都不错。

kingsr

我认为走内燃机内嵌电动机才是最终线路。

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日本冈山县与部件厂商共同开发出配备轮毂电机的纯电动汽车
2013/05/24 00:00

                               
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图1：以“戈蓝Fortis”为原型的EV （点击放大）      

【日经BP社报道】日本冈山县产业振兴财团的冈山新一代汽车技术研究开发中心在“人与车科技展2013”上，首次公开了与部件厂商等16家公司共同开发的、配备轮毂电机的改装纯电动汽车（EV）“OVEC-ONE”。

       该中心于2011年启动了为期三年的开发新一代汽车所要求的技术，并展开评测的项目，此次公开的车辆是该项目第二年的成果。今后将对试制EV使用的电机及逆变器等进行改进，提高电力效率以及充电一次的续航距离等性能。

       OVEC-ONE以位于冈山县的三菱汽车水岛制作所生产的“戈蓝Fortis”为原型，拆掉了发动机、变速箱及油箱，改装成了EV。四个车轮各配备一台最大输出功率为45kW、额定输出功率为15kW、最大转矩为450N·m的外转子型轮毂电机，合计的最大输出率为180kW、最大扭矩为1800N·m。锂离子充电电池由GS汤浅制造，容量比“i-MiEV”的16kWh大一倍，达到32kWh，配备在发动机室下方、地板下方及后备箱下方。续航距离的目标为300km，但目前还达不到，准备今后通过提高马达及逆变器等的效率来实现。

                               
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图2：轮毂电机 （点击放大）                

                               
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图3：前悬挂 （点击放大）

                               
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图4：后悬挂 （点击放大）                

                               
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图5：车顶由CFRP（碳纤维增强树脂基复合材料）制成，车顶上安装了非晶硅太阳能电池（输出功率为70W）。 （点击放大）
       冈山县参加了SIM-Drive的1号项目，以由此获得的经验为基础，用两年时间自主开发出了轮毂电机。其中，最难的是将电机放入普通的16英寸车轮的内侧，以及实现乘用车常见的前轮支柱式悬挂的工作。为了能放进16英寸车轮里，马达的外形尺寸就要变小，导致转矩降低，但研发人员通过配置薄磁铁并加大转子的尺寸，将这一影响降到了最低限度。另外，还通过将磁铁改为20极、将定子改为30槽，增加了极数，降低了顿转扭矩。要想实现支柱式悬挂，电机的厚度是一个重要因素。这款电机虽然把圆盘转子配置在了轮毂架内侧，但减薄了电机的厚度，将轮毂架尽量配置到了外侧，使主销偏移距接近零。

       另外，后轮悬挂虽与普通车辆一样为多连杆式，但由于后轮与前轮一样将制动器配置在了轮毂架内侧，因此开发了专用的轮毂架、悬挂臂及副车架。

       控制系统方面，尽管电池管理系统是委托PUES公司开发的，但电机所需的逆变器以及运动控制ECU则为自主开发产品。逆变器通过组合功率元件及MCU自制而成，特点是冷却方式采用无需冷却流路的空冷，是与冈山理科大学共同开发的。运动控制ECU对四个车轮的驱动力实施控制，具备驱动力分配、横摆力矩控制、防侧滑及牵引力控制等功能，则是和大同大学共同开发的。（记者：林 达彦，《日经汽车技术》）

jasonlyj

学习了不少呀

马爱马爱

长见识了！

lxh091018

文章不错，希望这一天早点到来

geek1234

楼主犀利呀。

ck207701

盘式轮毂电机会增加汽车非簧载质量，而且转弯是四个电机控制复杂，

2、开关磁阻电机/盘式电机替代轴输出电机。

不是好方案。

根号3

继续鼓励鼓励

kklinyuan

鞭辟入里……学习了

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ck207701 发表于 2013-8-28 10:59
盘式轮毂电机会增加汽车非簧载质量，而且转弯是四个电机控制复杂，不是好方案。

簧下质量，是个复杂问题，另外开帖子谈。
至于电机独立控制，目前的宝马燃油车已经实现了，方法是在主轴上安装小功率电机来控制转速，保证不跑偏。
另外，车身稳定控制系统，通过独立控制各轮制动力来调节转速，而电动车轮的好处是避免了这些复杂的系统，直接通过转速调节。虽然控制系需要大量研究工作，但机械构造简化。必然普及。

zhl1998

经典，值得借鉴。。。

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效应概念
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巨磁阻效应（Giant Magnetoresistance）是一种量子力学和凝聚态物理学现象，磁阻效应的一种，可以在磁性材料和非磁性材料相间的薄膜层（几个纳米厚）结构中观察到。这种结构物质的电阻值与铁磁性材料薄膜层的磁化方向有关，两层磁性材料磁化方向相反情况下的电阻值，明显大于磁化方向相同时的电阻值，电阻在很弱的外加磁场下具有很大的变化量。巨磁阻效应被成功地运用在硬盘生产上，具有重要的商业应用价值。
3效应发现
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早在1988年，费尔和格林贝格尔就各自独立发现了这一特殊现象：非常弱小的磁性变化就能导致磁性材料发生非常显著的电阻变化。那时，法国的费尔在铁、铬相间的多层膜电阻中发现，微弱的磁场变化可以导致电阻大小的急剧变化，其变化的幅度比通常高十几倍，他把这种效应命名为巨磁阻效应（Giant Magneto-Resistive，GMR）。有趣的是，就在此前3个月，德国优利希研究中心格林贝格尔教授领导的研究小组在具有层间反平行磁化的铁/铬/铁三层膜结构中也发现了完全同样的现象。
4基本知识
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众所周知，计算机硬盘是通过磁介质来存储信息的。一块密封的计算机硬盘内部包含若干个磁盘片，磁盘片的每一面都被以转轴为轴心、以一定的磁密度为间隔划分成多个磁道，每个磁道又被划分为若干个扇区。
磁盘片上的磁涂层是由数量众多的、体积极为细小的磁颗粒组成，若干个磁颗粒组成一个记录单元来记录1比特（bit）信息，即0或1。磁盘片的每个磁盘面都相应有一个磁头。当磁头“扫描”过磁盘面的各个区域时，各个区域中记录的不同磁信号就被转换成电信号，电信号的变化进而被表达为“0”和“1”，成为所有信息的原始译码。
最早的磁头是采用锰铁磁体制成的，该类磁头是通过电磁感应的方式读写数据。然而，随着信息技术发展对存储容量的要求不断提高，这类磁头难以满足实际需求。因为使用这种磁头，磁致电阻的变化仅为1%～2%之间，读取数据要求一定的强度的磁场，且磁道密度不能太大，因此使用传统磁头的硬盘最大容量只能达到每平方英寸20兆位。硬盘体积不断变小，容量却不断变大时，势必要求磁盘上每一个被划分出来的独立区域越来越小，这些区域所记录的磁信号也就越来越弱。
1997年，全球首个基于巨磁阻效应的读出磁头问世。正是借助了巨磁阻效应，人们才能够制造出如此灵敏的磁头，能够清晰读出较弱的磁信号，并且转换成清晰的电流变化。新式磁头的出现引发了硬盘的“大容量、小型化”革命。如今，笔记本电脑、音乐播放器等各类数码电子产品中所装备的硬盘，基本上都应用了巨磁阻效应，这一技术已然成为新的标准。
5效应应用
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巨磁阻效应自从被发现以来就被用于开发研制用于硬磁盘的体积小而灵敏的数据读出头（Read Head）。这使得存储单字节数据所需的磁性材料尺寸大为减少，从而使得磁盘的存储能力得到大幅度的提高。第一个商业化生产的数据读取探头是由IBM公司于1997年投放市场的，到目前为止，巨磁阻技术已经成为全世界几乎所有电脑、数码相机、MP3播放器的标准技术。
在Grünberg最初的工作中他和他领导的小组只是研究了由铁、铬（Chromium）、铁三层材料组成的样品，实验结果显示电阻下降了1.5%。而Fert及其同事则研究了由铁和铬组成的多层材料样品，使得电阻下降了50%。
阿尔贝·费尔和彼得·格林贝格尔所发现的巨磁阻效应造就了计算机硬盘存储密度提高50倍的奇迹。单以读出磁头为例，1994年，IBM公司研制成功了巨磁阻效应的读出磁头，将磁盘记录密度提高了17倍。1995年，宣布制成每平方英寸3Gb硬盘面密度所用的读出头，创下了世界记录。硬盘的容量从4GB提升到了600GB或更高。
6新一代硬盘
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采用SPIN-VALVE材料研制的新一代硬盘读出磁头，已经把存储密度提高到560亿位/平方英寸，该类型磁头已占领磁头市场的90%～95%。随着低电阻高信号的TMR的获得，存储密度达到了1000亿位/平方英寸。
2007年9月13日，全球最大的硬盘厂商希捷科技（Seagate Technology）在北京宣布，其旗下被全球最多数字视频录像机（DVR）及家庭媒体中心采用的第四代DB35系列硬盘，现已达到1TB（1000GB）容量，足以收录多达200小时的高清电视内容。正是依靠巨磁阻材料，才使得存储密度在最近几年内每年的增长速度达到3～4倍。由于磁头是由多层不同材料薄膜构成的结构，因而只要在巨磁阻效应依然起作用的尺度范围内，未来将能够进一步缩小硬盘体积，提高硬盘容量。
除读出磁头外，巨磁阻效应同样可应用于测量位移、角度等传感器中，可广泛地应用于数控机床、汽车导航、非接触开关和旋转编码器中，与光电等传感器相比，具有功耗小、可靠性高、体积小、能工作于恶劣的工作条件等优点。我国国内也已具备了巨磁阻基础研究和器件研制的良好基础。中国科学院物理研究所及北京大学等高校在巨磁阻多层膜、巨磁阻颗粒膜及巨磁阻氧化物方面都有深入的研究。中国科学院计算技术研究所在磁膜随机存储器、薄膜磁头、MIG磁头的研制方面成果显著。北京科技大学在原子和纳米尺度上对低维材料的微结构表征的研究及对大磁矩膜的研究均有较高水平。
7专家观点
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来自剑桥大学的一位物理学家Tony Bland介绍说：“这些材料一开始看起来非常玄妙，但是最后发现它们有非常巨大的应用价值。它们为生产商业化的大容量信息存储器铺平了道路。同时它们也为进一步探索新物理——比如隧穿磁阻效应（TMR: Tunneling Magnetoresistance）、自旋电子学（Spintronics）以及新的传感器技术——奠定了基础。但是大家应该注意到的是：巨磁阻效应已经是一种非常成熟的旧技术了，目前人们感兴趣的问题是如何将隧穿磁阻效应开发为未来的新技术宠儿。

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无镝烧结磁铁，日本产总研开发出制造方法