日產LEAF 2011款驅動系統分析(整車電氣)

日產的LEAF聆風是一款5座掀背兩廂純電動汽車，從2010年發布以來，全球已經賣了30萬輛，可以說是純電動的鼻祖。近期要推出2018款，大幅度提高續航至300多公里。

LEAF的驅動系統主要有三款，11款、13款和18款，每一款都有不小的改動。在拿到18款資料前，近期我打算從驅動系統的角度，把之前車型給梳理回顧一下。

這篇文章先說說整車電氣，以後再詳細說說電機和電機控制器。

整車數據

11款車配備的是永磁電機，系統峰值轉矩280Nm，峰值功率80kW，電機峰值轉速10390rpm（合車速144km/h）。

電池容量24kWh，80%SOC下電壓392V。

配備了3.3kW的車載充電機，充滿電需要8h。

驅動系統布局

車上和電力電子相關的東西有電機、電機控制器、DCDC和充電機。

其中電機、電機控制器、DCDC放在了前艙，之前發動機的位置，充電機放在了後備箱里。

11款車各部件還是採用的分離形式，這和國內目前大多數車型基本一致。LEAF後面發布的車型都採用了集成式方案。

OBC放在了後備箱，造成的問題是線束和冷卻管道需要很長的距離。

慢充插座在車頭，交流電需要經過線束到車尾OBC，轉換為直流後又回到車頭的DCDC，再到車底的電池。同樣冷卻管道也得在車頭和車尾走一個來回。

電機

電機重約58kg。

拆掉後端蓋後，可以看到4對極旋變、溫度採樣線和三相線。

電機和控制器通過三相電纜連接，電機端出線是三個長圓孔的線鼻子，電纜端上有座，通過螺釘固定。長圓孔的設計是為了安裝公差容錯，電纜和MCU端連接也是長圓孔。

減速器

減速器集成了主減速器和差速器，輸入端是電機軸，兩側輸出直接到左右半軸。減速器的變比7.9377。

接地刷

減速器上有個蓋子，拆開后里面是接地碳刷。

接地碳刷的作用是為了消除軸電流對軸承的損傷。

電機是靠電機控制器供電，控制器里的IGBT會輸出高du/dt電壓尖峰到定子上，然後會通過雜散通道耦合到轉子上，從而在轉子上產生共模電壓。電機轉子和軸承內環接觸，軸承外環和整車地連接，外環和內環中間有滾珠和潤滑油，理論上是不導電的。但在電機高速旋轉下，可能某些薄弱點就會在共模電壓作用下火花式放電，造成軸承光潔度下降，降低使用壽命，嚴重地造成直接損壞。

通過連接到轉子上的電刷，相當於給共模電壓提供了一個放電通道，放電不會在軸承里發生了。

通常都用碳刷接地，電碳刷和轉軸長期接觸會磨損，工業上很多電機都需要定期更換碳刷，但LEAF的電刷應該在整個生命周期里都不用更換，不知用了什麼耐磨材料。

冷卻系統

冷卻系統有兩個水泵，VCU根據各發熱器件的溫度，控制水泵和風扇的開啟。冷卻液循環的順序是OBC、DCDC、電機控制器、電機。

PTC加熱器

LEAF的PTC用了IGBT進行斬波控制，這樣可以動態調節暖風溫度。感覺沒必要花這個錢啊。

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