变速器配置对电动汽车总传动效率的影响



变速器配置对电动汽车总传动效率的影响

电动汽车动力总成的效率影响电动汽车的续驶里程，其重要性不容忽视。利用变传动比装置使电机工作在更有效的工作区域内，从而可以有效地降低能源消耗。由于近十几年才开始大规模生产电动汽车，因此通过采用智能变速器技术来优化电动汽车传动系统的研究较少。鉴于此，有必要在传动系统设计中，研究机械组件和电气组件的有效组合来证明，在电动车中安装可变传动比装置的合理性。

本文首先分析了影响电动汽车传动系统传动效率的因素。影响齿轮传动损失的因素，以及缩小传动损失的途径。随后在Simulink中建立电动汽车的仿真模型，该模型包括电气元件的效率、传动系统的转动惯量、变速器效率、再生制动、换挡方案、根据车速选择齿轮传动比的换挡方案等6个部分。为了简化仿真模型，首先计算在一系列电机转矩和转速下的传动比效率，然后对于每个传动比，通过相应的查表运算来获得任意功率点处的效率。在对多级变速器各挡传动比的齿轮建模时，为计算与负荷有关的损失量需要考虑所选齿轮的特性和齿轮空转时的转动损失，本项研究未考虑系统采用喷油润滑、油液飞溅导致的动能损失和振动损失。

选取NEDC行驶工况来进行电动汽车能源消耗的仿真，该工况具有平稳减速和加速的特点。选取单级减速器和5级减速器进行仿真对比的结果表明，安装5级变速器的电动汽车续驶里程提高了1%，但是考虑到在实际运行中变速器的功率损失，得出单级减速器传输效率最高的结论。

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

编译：韩小健