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单级减速驱动方案的效率

时间:2023-08-18 理论教育 版权反馈
【摘要】:当前主流的纯电动汽车驱动方案多以单级减速方案为主,并采用前置前驱方式,比如典型的日产聆风、比亚迪E6等电动车。同时,单级减速方案采用固定的变速传动比,电动机的工作点对应于给定车速相对恒定,不能调节其工作点分布,因此很难将系统效率做到最优。

单级减速驱动方案的效率

当前主流的纯电动汽车驱动方案多以单级减速方案为主,并采用前置前驱方式,比如典型的日产聆风、比亚迪E6等电动车。单级减速方案的优势在于省掉了复杂的变速系统,采用电动机的高转速无级调速特性来实现驱动系统的变速和驱动,使得系统结构简单,相对可靠,但它要求电动机具有高转速、大转矩,且能实现较大范围的高效驱动,如此设计要求较高,电动机的体积和重量变大。同时,单级减速方案采用固定的变速传动比,电动机的工作点对应于给定车速相对恒定,不能调节其工作点分布,因此很难将系统效率做到最优。

对于如何提高驱动系统效率,传统内燃机汽车已经给出了很好的解决方案——使用多档变速器。变速器可以通过变换传动比调节发动机的性能,很好地实现动力传动系统提供的特性场与车辆所需特性场的最佳匹配。纯电动汽车驱动系统多档化目前已经逐渐受到汽车行业的重视,纯电动驱动变速系统的选用一般应该遵循传动效率较高、结构简单、易于实现且成本低的原则。由于电动机的最高有效驱动转速可达到9000~2000r/min,而内燃机一般只有5000~6000r/min,因此电动机驱动不需要采用与内燃机一样的5档或6档变速器,而只需要采用2~3档即可满足相同的驱动性能。而且电动机驱动特性的低速恒转矩和高速功率输出特性更加符合汽车的驱动特性场需求,这也在一定程度上降低了对电动机的要求。对纯电动客车采用3档手自一体式变速器进行研究,发现存在控制过程复杂、换低档困难以及换档冲击大等问题。由于自动变速器本身结构复杂,而且液压变矩器效率较低,基于自动变速器的纯电动驱动系统整体效率并不高。近年来比较热门的DCT双离合器自动变速器技术,由于其高效率和换档平顺性受到广泛关注,对于改善驱动电机的效率和驱动性能有着明显的优势,且能在同样驱动性能需求的前提下降低电动机效率,缩减电动机体积,有效控制电动机温升,延长电动机的使用寿命。(www.xing528.com)

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