純電動(dòng)汽車(chē)傳動(dòng)系統研究

電動(dòng)汽車(chē)主要由驅動(dòng)、控制、傳動(dòng)等各個(gè)部分組成。其工作原理是：由蓄電池提供恒定輸出電流，通過(guò)電力調節器等裝置進(jìn)行轉換，成為適用于驅動(dòng)電機的電流和電壓，從而實(shí)現傳動(dòng)系統及整車(chē)的正常運行。電動(dòng)汽車(chē)傳動(dòng)系統的可靠性和安全性直接影響著(zhù)整車(chē)運行。

1、傳動(dòng)方案

1.1 機械式傳動(dòng)

zui早的電動(dòng)汽車(chē)主要采用的都是機械式傳動(dòng)系統，結構類(lèi)似于傳統的內燃機汽車(chē)，以電動(dòng)機取代發(fā)動(dòng)機，配備的驅動(dòng)電機一般具有較小的轉矩與較高的轉速等特點(diǎn)，而配備的變速器大多結構較為復雜。但由于其零部件多、在傳動(dòng)效率方面受到比較大的限制，無(wú)法在性能上滿(mǎn)足電動(dòng)汽車(chē)的設計需求。

1.2 機電集成式傳動(dòng)

顧名思義，機電集成主要是指將傳動(dòng)系與電動(dòng)機集成于一體，其傳動(dòng)系統主要包括主減速器和差速器等單元。該傳動(dòng)方式多采用傳動(dòng)比在5—20的行星齒輪減速器。行星減速器相對其他減速器，具有精度高、剛性強、傳動(dòng)效率高、扭矩/體積比大的優(yōu)勢。該傳動(dòng)方式通過(guò)對傳動(dòng)系統及電動(dòng)機的集成設計，結構小巧體積輕便，同時(shí)可以滿(mǎn)足純電動(dòng)汽車(chē)對承載力、抗沖擊力及抗震能力等的性能需求且安全系數較高、循環(huán)壽命較長(cháng)。但整車(chē)通過(guò)性變差，維修不便等。

1.3 電動(dòng)橋傳動(dòng)

該傳動(dòng)系統多采用在驅動(dòng)橋內同時(shí)安置兩部驅動(dòng)電機的布置方式。其中，差速器僅在車(chē)輛轉彎時(shí)參與對車(chē)輪的控制，協(xié)助轉彎，而在車(chē)輛直行時(shí)停止工作。等輸出功率的單電機與雙電機相比，體積更為龐大,質(zhì)量也更高。采用電動(dòng)橋傳動(dòng)方式的電動(dòng)汽車(chē)具有比前兩種傳動(dòng)方式更好的機電集成水平,且在傳動(dòng)效率方面得到了更好的保障。

但另一方面，若保證驅動(dòng)電機可滿(mǎn)足更多行駛工況下的行駛需求，就必須適應更寬的轉矩變化范圍，對控制和加工技術(shù)要求較高，電動(dòng)橋內部的結構也隨之更為復雜，增加整車(chē)成本，不利于后期維修。

2、發(fā)展中的主要問(wèn)題與解決方法

現階段制約純電動(dòng)汽車(chē)發(fā)展的首先是蓄電池的續航能力問(wèn)題。目前市場(chǎng)上使用的電動(dòng)汽車(chē)完成一次充電后，續航里程一般為100~300 km，且僅在保持適當行駛速度及具有良好的電池調節系統的前提下才能得到保證，續航問(wèn)題成為電動(dòng)汽車(chē)的主要弊端。其次是蓄電池壽命較為短暫，普通蓄電池可允許的充放電次數僅為300-400次，即使性能良好的蓄電池充放電次數也不過(guò)700~900次，按每年充放電200次計算，一個(gè)蓄電池的壽命zui多為4年。針對以上問(wèn)題，在控制成本的前提下的解決辦法主要有：一是減少成員數量或增大車(chē)內空間，以攜帶更多數量的電池，但是一味增加電池數量的方法存在很大限制。電池數量的增加必然會(huì )增大整車(chē)質(zhì)量及車(chē)輛的行駛阻力，所以急需開(kāi)發(fā)具有更高的比功率及比能量的電動(dòng)汽車(chē)能量?jì)Υ嫜b置。二是對電動(dòng)汽車(chē)進(jìn)行節能設計。

3、未來(lái)發(fā)展趨勢預測

傳動(dòng)效率的提高是純電動(dòng)汽車(chē)傳動(dòng)系統的發(fā)展趨勢和*目標。未來(lái)關(guān)于傳動(dòng)系統的研發(fā)會(huì )更加關(guān)注對純電動(dòng)汽車(chē)中整個(gè)傳動(dòng)鏈的集成研發(fā)，更多的考慮如何在保證各級傳動(dòng)的安全性與可靠性的同時(shí)使各個(gè)傳動(dòng)部件更好的配合工作以降低傳動(dòng)損失。另一方面，基于電動(dòng)汽車(chē)與傳動(dòng)內燃機汽車(chē)存在的巨大差異，雖然當前傳統汽車(chē)傳動(dòng)系統已經(jīng)發(fā)展成熟，但需考慮到電動(dòng)汽車(chē)的特殊化，應對其相關(guān)部件進(jìn)行進(jìn)一步研究以滿(mǎn)足電動(dòng)汽車(chē)的性能需求 。