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變速器配置對(duì)電動(dòng)汽車總傳動(dòng)效率的影響

電動(dòng)汽車動(dòng)力總成的效率影響電動(dòng)汽車的續(xù)駛里程，其重要性不容忽視。利用變傳動(dòng)比裝置使電機(jī)工作在更有效的工作區(qū)域內(nèi)，從而可以有效地降低能源消耗。由于近十幾年才開始大規(guī)模生產(chǎn)電動(dòng)汽車，因此通過采用智能變速器技術(shù)來優(yōu)化電動(dòng)汽車傳動(dòng)系統(tǒng)的研究較少。鑒于此，有必要在傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，研究機(jī)械組件和電氣組件的有效組合來證明，在電動(dòng)車中安裝可變傳動(dòng)比裝置的合理性。

本文首先分析了影響電動(dòng)汽車傳動(dòng)系統(tǒng)傳動(dòng)效率的因素。影響齒輪傳動(dòng)損失的因素，以及縮小傳動(dòng)損失的途徑。隨后在Simulink中建立電動(dòng)汽車的仿真模型，該模型包括電氣元件的效率、傳動(dòng)系統(tǒng)的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量、變速器效率、再生制動(dòng)、換擋方案、根據(jù)車速選擇齒輪傳動(dòng)比的換擋方案等6個(gè)部分。為了簡化仿真模型，首先計(jì)算在一系列電機(jī)轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速下的傳動(dòng)比效率，然后對(duì)于每個(gè)傳動(dòng)比，通過相應(yīng)的查表運(yùn)算來獲得任意功率點(diǎn)處的效率。在對(duì)多級(jí)變速器各擋傳動(dòng)比的齒輪建模時(shí)，為計(jì)算與負(fù)荷有關(guān)的損失量需要考慮所選齒輪的特性和齒輪空轉(zhuǎn)時(shí)的轉(zhuǎn)動(dòng)損失，本項(xiàng)研究未考慮系統(tǒng)采用噴油潤滑、油液飛濺導(dǎo)致的動(dòng)能損失和振動(dòng)損失。

選取NEDC行駛工況來進(jìn)行電動(dòng)汽車能源消耗的仿真，該工況具有平穩(wěn)減速和加速的特點(diǎn)。選取單級(jí)減速器和5級(jí)減速器進(jìn)行仿真對(duì)比的結(jié)果表明，安裝5級(jí)變速器的電動(dòng)汽車?yán)m(xù)駛里程提高了1%，但是考慮到在實(shí)際運(yùn)行中變速器的功率損失，得出單級(jí)減速器傳輸效率最高的結(jié)論。

Mohammad Gerami Tehrani et al.Power Electronics and Applications（EPE'14-ECCE Europe），2014 16th European Conference on. IEEE.

編譯：韓小健