电动整车变化的分析

导读：电动整车变化的分析，结合研究开发团队在燃料电池汽车开发过程中遇到和解决的实际问题，总结电动汽车的振动和噪声特性与传统内燃机汽车相比，具有以下重要特点：

（1）整车结构振动特性受大质量部件的影响大。纯电动和燃料电池汽车的动力蓄电池、燃料电池电堆以及支持系统都是质量几十甚至几百公斤，通常采用刚性连接或者较硬的弹性连接与车身结构相连。由于质量较大以及固定位置的布置，对于整车模态特性具有重要影响。因此，需要提高整车车身刚度和连接刚度，否则会出现严重的“接触面”摩擦异常噪声问题。另外，为了支持整车轴荷分配满足要求，较大的集中质量在车体上沿车辆纵向方向分布布置，会导致整车俯仰、侧倾和横摆转动惯量的增加，影响操纵稳定的瞬态响应特性。

（2）由于整车内外声学环境的本底噪声趋于减小，导致整车声学特性的变化。原来内燃机汽车对车内外噪声贡献的发动机以及进排气系统或者被完全取消，或者使用状况发生很大的变化（混合动力汽车存在纯电动模式或者混合模式），而路面激励引起的噪声以及轮胎噪声等保留，将会车辆行驶和怠速时主要噪声源营造的本底噪声降低，这是电动汽车整车噪声水平较低的根本原因所在。但是，本底噪声水平的降低与特性的改变，将使电动汽车各个噪声源的贡献比重发生重要的改变，从而对电动汽车车内声学品质和车外噪声等级产生重要影响。

（3）振源和噪声源分布更加分散，且容易引发新的异常噪声问题。内燃机动力汽车主要的运动系统和部件集中在发动机舱内，以内燃机为动力的各种辅助系统也同样集中在内燃机体附近。电动汽车的主要辅助系统也基本安装在前舱内，但是燃料电池发动机和动力蓄电池以及其他的大功率元件由于体积和重量的限制，或者由于特殊的技术要求分散布置在车身底板下或者后备箱内，其附加的冷却、通风等系统在整车上分散布置。如图2所示为某燃料电池汽车的整车总布置。

由此形成“多声源散布”的特点。而且，各种电动化系统和部件的不同工作特性、不同安装位置和不同工作时序，将会导致整车振动和声学特性具有更多“瞬态”特色，加上整车本底噪声的降低，各个部件的工作振动和噪声容易被乘客注意，甚至被认为是“异常振动和异响”，产生非常不利的影响。

（4）固体和空气传递途径要求提高。电动汽车振动源和噪声源分散布置的特点导致对车身结构的局部阻抗特性要求，以及固体振动传递控制的悬置和支承提出新的要求，并且不利于向内燃机汽车那样采用带有副车架的二级隔振系统解决整个动力和辅助装置的宽带振动和噪声问题。另外，主驱动电机、各种辅助系统的驱动电机容易发生高频的电磁噪声，加上电动汽车线束系统数量多，分布区域广，需要大量的间隙或者空洞走线，这对于隔离高频噪声形成较大的难度。

（5）瞬态冲击振动和高频噪声现象突出。电动汽车的驱动电机运行转矩波动小，但启动速度快，转矩响应斜率大，电机的悬置系统必须具有较强的抗瞬态冲击能力。混合动力汽车的发动机启停频率相对于传统内燃机汽车大大增加，发动机动态过程转矩波动以及传动系统的扭转振动乃至整车的纵向振动问题突出。各种辅助系统的电机系统同样会频繁启停，瞬态振动和噪声问题需要引起重视。主驱动电机和各种辅助系统的驱动电机发生的高频的电磁噪声，以及各种功率控制器件也会发生会更高频率的噪声，在人类听阈上限附近或者更高的频率范围内对人体产生影响，对于器件是电磁兼容问题，对于乘客和车外人员就是如何控制高频电磁环境污染和伤害的问题。

小编点评：车身和底盘系统