新能源汽车动力传动系统优化研究

新能源汽车动力传动系统优化研究

包珍

南京交通技师学院

摘要：当下社会，我们物质生活丰富，生活交通也十分便利。交通工具的发展进步为我们的出行带来的快捷和方便不止是一点点。可是我们国家人口基数大，新增人口多也导致了能源需求量大，从而致使能源被大量的消耗导致环境污染加剧。为了能够让便捷的生活日新月盛，也为了响应可持续发展的战略思想，文章着重分析了新能源汽车动力总成方面的一些成就，并展望一下未来可发展的优势。

关键词：交通工具；新能源汽车；动力总成

1、传动系统技术的发展现状

1.1单电机传动系统

目前应用于纯电动汽车中的传动系统通常是单电机传动系统，这种结构与内燃机汽车的结构有着很多相似之处。它的组成是依靠一台电动机、辅之以电源、变速器和电机的控制器。由于跟内燃机汽车的结构有着太多的相似之处，所以结构就相对来说比较稳定，在原有的生产制造线上生产也方便很多。由于在电动汽车在运行的过程中，单电机传动系统会对电动机的功率产生极大的需求，所以在设计的时候也会增加电机的尺寸设计，加强质量的重量，由于这个原因会在一定程度上限制了纯电动汽车的动力发展。单电机传动系统的制造技术已经发展的相对成熟，可是简单成熟的标准已经不能满足现在对汽车综合性能的更高要求。

1.2主电机+轮毂电机传动

应用轮毂电机大大简化车辆结构，传统的离合器、变速器、传动轴、差速器等都是必不可少的，而这些部件不但增加质量，更让车辆结构更为复杂，同时也需要定期维护。而轮毂电机很好的解决了这个问题，除了结构简单外，还可以让车辆获得更好的空间利用率，提高传动效率。应用了这种系统的新能源汽车,主要是依靠主电机实现前进运行,主电机可以为汽车的运行提供充足的功率保障,无论是加速、减速、上坡还是下坡都能进行稳定控制。轮毂电机安装在后轮位置,主要可以对车辆的稳定运行进行控制。将前轴作为驱动,并将两个轮毂电机作为辅助驱动,还可以提升后备功率,即便在恶劣环境中也可以避免出现系统电机散热难的问题。

1.3双电机双轴驱动

纯电汽车双电机双轴驱动纯电汽车驱动系统是一种新的组合型驱动，它是将纯电动汽车的前后桥进行组合，采用电机结合驱动桥的方式而成的。在这个系统中，电动机、减速器、驱动桥形成一个整体，这三个部分的轴之间形成了一种平行的关系，这样做可以使得驱动系统结构变的十分紧凑。采用双电机的目的是为了能够在相同的车辆负荷下，拥有更多的工作效率。以双轴进行驱动能够把整辆汽车的附着力充分利用以达到汽车的附着利用率的大幅度提升，前后双轴更是在同时运作的时候产生再生制动，将电动汽车的制动距离缩短，提升本车制动时的能量回收率。

2、新能源汽车动力总成传动系统应用

2.1设计方案

新能源汽车动力总成传动系统主要包括了发动机、控制器、电机、传动、离合器以及其他不能与混合动力总成分离的部件。方案设计中,可以根据下方的设计图,将动力总成安装在多能源动力总成台架上,并应用台架系统对整车的运行环境进行模拟,在虚拟整车环境中对车辆运行的性能与各项参数进行测试。在系统设计研发的初期阶段,可将系统自带的硬件在环测试系统中进行仿真试验,结合动力系统开发得出的结果,在虚拟的整车环境下进行测试,这种测试方式具有超过普通测试台架的优势,并且与原本的整车测试相比,台架试验方法不会受到外界环境的限制。

2.2技术路线

在新能源汽车动力总成传动系统研发与应用中,本文主要参考了国内外相关领域的混合电动汽车整车、零部件以及系统研发与测试方案,根据收集到的研究资料与相关标准,最终提炼出相关的信息,以确立适用标准规划模式。传动系统技术在新能源汽车动力开发中有关键作用,建立与之相适应的试验方案可实现混合动力电动汽车特性研究基础上测试。结合之前收集到的资料,分析该项技术的具体应用模式,根据测试评价指标以及评价大纲,完成系统2套混合动力总成样件的应用测试,按照得出的结果确定最终的应用方案。

2.3技术指标

为了设计出优势特征明显的新能源汽车动力总成传动系统,要确定混合动力总成标准以及构建指标,确保最终应用的系统技术符合我国公共交通运输领域的需求,对此,本文收集了相关领域的资料。例如,美国为了建立电动汽车以及其他新能源车辆技术研发和产业化发展的桥梁,在能源部支持下,开展了车辆研发应用与测试项目,简称AVTA。车辆研发应用与测试项目部规划了新能源汽车的研发、管理和规划评价规程,主要包括了基准研发、快速可靠性测试与车队运行仿真应用等多项内容。经过多方研究最终建立了相关技术评价管理规范,有力地推动了新能源汽车相关标准的规范化进程。我国在进入到全新的发展阶段,积极吸收了十九大报告当中关于新能源汽车规划发展的建议,国家科技部将发展新能源汽车动力总成传动系统技术及其应用作为了电动汽车研究和产业化发展的重点,在此基础上制定出了适用于该领域的混合动力电动汽车性能试验方法、能耗试验方法等多种管理方法。对于可外接电的部分大型新能源汽车动力能耗总成传动系统技术的应用方法也进行了探究,并逐步进行了推广和应用。

2.4模拟测试

模拟测试主要分为动力性能测试与经济性能测试等两个方面。

（1）动力性能测试中,主要测试的是加速性能。按照整车试验操作的步骤,对动力电池的SOC值进行调整,使其达到稳定状态后,记录初始值和调整方法。启动动力总成并将变速器放置到指定档位迅速起步,在台架上进行加速踏板运动状态的模拟,使车浪加速到指定的车速。若车辆内部装有变速器和离合器,可以将变速器放置到该车的起步档位后,迅速起步,换入合适的档位使车辆加速到相应的车速,采用相同的方法进行多次试验,最终记录到达指定车速的时间以及运行的距离。在整个测试的过程中,对车辆的速度、距离、电机输入电压和电流值、动力总成输出扭矩等进行记录,为后续的系统改进做好准备。（2）经济性测试中,主要是对能量的消耗率进行测试,能量消耗率主要是车辆经过了规定试验循环之后,每百公里消耗的能源总量。当前,国内外新能源汽车混合动力消耗率通用的计算方法为试验循环燃油与电能的消耗量,按照相应的公式进行转换,最终可计算出每百公里消耗燃油或燃气的总量。

结语

新能源汽车能够节能减排，保护环境，其驱动方式不再依赖柴油、石油等能源，而是将电力直接转化为电能，极大地降低了对环境的污染。分析了电动汽车的工作特点，提出动力传动系统的优化设计，实际应用中，应充分发掘新能源汽车的优势，为人们出行提供更大的便利。

参考文献

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[3]忻文.全球新能源汽车动力驱动系统配套企业一览[J].汽车与配件,2011(44):28-31.

1979年9月，女，江苏南京，讲师，本科