解剖特斯拉 Model S!

发布时间:2016-05-19
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在近期的北京车展上,特斯拉更是大家目光的焦点

然而,你真的了解特斯拉内在的奥秘么?

特斯拉Model S纯电动跑车共分两大系列:单电机后驱车型和双电机全驱车型。

其中后驱车型又根据动力电池容量的不同分为70(电池70kW•h )和85(电池85k W • h )两个型号,续驶里程分别为420k m和502km。

全驱车型采用一前一后两个电机,分别驱动前轴和后轴,根据动力电池容量和电机功率的不同,又分为75D、85D和P85D三个型号,其中85D的续驶里程高达528km,P85D的0-100km/h加速时间为3.0s(狂暴模式)。

特斯拉Model S车型采用了全铝合金车身与高强度硼钢强化结构,悬挂系统则采用了前双叉臂、后多连杆的设计形式;得益于极为紧凑的电动机单元,动力系统可以被安置于后悬挂上方的空间,驱动形式自然采用后置后驱的形式,由于车头部分没有沉重的发动机系统,不但整车前后重心分配更为合理,而且整车重心高度也非常低。

全铝制高刚性车身、紧凑的动力系统、精心调校的悬挂系统、极致得近乎极端的轻量化工艺,这一切的努力只是为了均衡重量,将总质量近500公斤的电池组所带来的不利影响化解。7104枚18650型钴酸锂电池,被工程师紧密排列在车辆前后轴之间,轮轴平面下方2.5cm的位置。依此布置形式,不但达成了车辆前后轴荷重比例48:52的理想分布,质量较大的电池组模块也使整车重心大幅度下降,根据官方数据显示,特斯拉Model S车型的重心距地面高度仅有44cm。

不论是实地测试亦或是官方公布的数据显示,特斯拉Model S 85车型均可在不到6秒的时间内,将超过2吨的身躯加速至100km/h。而这强劲性能表现的背后,却是一枚仅有篮球大小的“三相四极交流感应电动机”,这枚小小的电动机却可以爆发出高达310kW的最大功率。

这枚感应电动机不同于稀土永磁电动机,稀土永磁电动机使用永磁体作为转子,定子通过电流产生电磁转矩推动转子的磁场围绕轴心旋转,其定子和转子的磁场是同步的。而感应电动机是异步电动机,是由定子绕组形成的旋转磁场,与转子绕组中感应电流的磁场相互作用,产生电磁转矩驱动转子旋转的交流电动机。

而此前交流感应异步电动机的最大技术难题,在于难以平顺的控制转子的旋转速度,不过随着变频调速控制系统的发展,这一问题已经逐步得到了解决。相比于稀土永磁电动机,交流感应电动机并不需要额外的“照顾”,它不但可以抵御大幅度的温差变化,也省去了安装散热、冷却系统的烦恼,非常适合作为车辆的动力系统。

特斯拉搭载的这枚电动机的设计转速可达8600转每分钟,最大扭矩约为600牛米,相较于传统的永磁电动机,由于拥有更为充沛的扭矩,因此不需要通过额外的齿轮组来适应高扭矩工作环境的需求,从而进一步精简了车辆的传动结构。

为了令特斯拉Model S具有更为耐久的续航能力,一套高效率的能量回收系统必不可少,而特斯拉则将这一过程简化为透过油门踏板的操纵即可控制车辆的动能回收。在加速过程中松开特斯拉的油门踏板,电动机便开始持续的从车轮的旋转中“汲取”能量,将动能转化为电能储存回电池组。

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