1.1 目的及意义

电动汽车比燃油汽车早诞生十余年,并且于19世纪末和20世纪初有过一段辉煌的历史,可是由于当时电池、电动机及其驱动技术远未成熟,难以与燃油汽车竞争而退出历史舞台。

但是随着以石油为代表的非可再能源的消耗和技术的进步，以及人们对对生活环境的愈加关注，传统燃油汽车面临着前所未有的危机：依赖石油资源和排放大量污染^[1]。此时以新能源为动力的电动汽车又引起了人们的高度关注，电动汽车是从单一车载电源上获得电力,以电动机作为原动机并能在道路上行驶的车辆。它不倚赖石油或天然气,无尾气排放,是世界公认的“零排放”的汽车。它噪音低,便于操作维修,是汽车实现智能化的必由之路,同时也是汽车工业走可持续发展战略的必然选择^[2]。

然而电动汽车要实现取代燃油汽车,要具备符合道路行使法规的要求,电动汽车应具有良好的汽车各项性能。纯电动汽车主要是由电力驱动子系统（电机）、能源子系统（电池）和辅助子系统（电控）组成^[3]，由于跟传统汽车区别很大，纯电动汽车在结构方面需要较大变化的设计和布置才能满足一定的性能需求^[4]。

总布置设计与整车动力性、安全性、舒适性和零件成本这4项指标有着紧密关系, 彼此存在冲突又相互影响;提高汽车安全性和动力性, 往往会导致成本上升或降低舒适性能^[5]。因此须解决动力驱动系统的总布置优化设计，电动汽车的驱动系统的总布置对汽车性能至关重要^[6]。

1.2 国内外的研究现状分析

欧美、日本等国家都十分重视电动汽车的发展, 截至2015年, 美国纯电动汽车销量已经达到10万辆, 美国依然是全球第一大纯电动汽车消费国, 在售的纯电动汽车车型接近30款, 特别知名的是特斯拉。欧洲为达到排放目标, 各车企大力推广清洁能源汽车, 其中纯电动汽车是备受关注的车型, 大多是政府的牵头带动民间的消费, 2016年1月到6月纯电动汽车销量达到13.71万辆^[7]

在国内, 根据中国汽车工业协会的数据, 2016年上半年新能源汽车生产17.7万辆,销售17.0万辆,比上年同期分别增长125.0%和126.9%。其中纯电动汽车产销分别完成13.4万辆和12.6万辆,比上年同期分别增长160.8%和161.6%^[8]。可以一眼看出纯电动汽车发展迅猛。

而且自从国家“十三五”重点项目以来,电动汽车用驱动电机系统发展以取得了一定的进展, 车用驱动电机实现了节约能源的目标,同时解决了新能源汽车的应用要求:高密度高效率。通过对驱动电机的一系列的试验测试,其性能指标基本可以达到要求^[9].核心制作工艺方面的成果被我国成功地在工程实践中得到了应用。同时,像拼块式铁心,高密度的绕线技术,整体充磁工艺的对车用电机制造工艺的研究成果也已经实现在真正的产品中^[10]。

而目前纯电动汽车的驱动形式可分为集中驱动式纯电动汽车和分布驱动式纯电动汽车两大类。而其中分布驱动式纯电动汽车包括轮边电机驱动式和轮毂电机驱动式。集中驱动系统有早期的在传统汽车的基础上改装的布置形式，即利用驱动电机代替内燃机，而保留离合器、变速器和差速器等，2011年上市的东南菱悦V3-EV手动挡汽车就是该布置形式。与此同时还有无变速器集中驱动系统，在这之上由丰田公司和美国特斯拉汽车公司共同合作研发的第二代 REV4EV电动汽车采用的是第三种的一体化即集成式集中驱动系统^[2]。