擋箱傳動效率對純電動客車能耗的影響分析

高慶虎 路華

摘要：驅動電機具有無極變速的特性，其作為傳動系統中重要的一環，在運行工況一致的情況下，不同傳動比對電機的工作效率有著不同的影響，由于自身傳動過程中存在能量損失，導致整車能耗的差異。現基于中國典型城市公交循環工況，對不同主減速比下驅動電機和主減速器的平均工作效率以及整車仿真能耗結果進行定量分析，進而評估不同主減速器傳動比對整車能耗的影響。

關鍵詞：純電動客車;傳動比;能耗

引言

驅動電機擁有無級變速的特性，所以相較于內燃機需匹配多擋位變速箱才能獲得較好的動力性，現今大部分純電動汽車只需匹配固定主減速比即可滿足車輛的動力性需求。隨著需求車速的增加，電機轉速也將增加，最終將會遠離高效區;若匹配兩擋箱后，不但可以增加輸出扭矩，還可以通過升降擋盡可能的使電機工作在高效區，從而降低驅動能耗。

1新能源客車產業電動化現狀

客車主要應用在公共服務領域，成為新能源汽車推廣應用的“先行者”。從頂層設計出發，國家對新能源客車的推廣范圍及比例要求做出具體要求，主要體現在以下兩點，一是適時提高車輛總體推廣目標。二是各區域電動化進程設置差異化要求。要求2020年年底前，重點區域的直轄市、省會城市、計劃單列市建成區城市公交車全部更換為新能源汽車。

2仿真參數選取

2.1整車參數選取

整車參數選取參考現有車型公告參數，選用的車輛基本信息見表1。

結合車輛的基本信息計算車輛為65%載荷狀態下良好的跟隨中國典型城市公交循環工況時所需的功率及扭矩等相關信息，并根據所得結果選取適合的驅動電機及主減速器傳動比。

2.2后橋效率分析選取現有某后橋傳動效率測試數據較為完善的產品，其測試效率曲線如圖2所示。

根據測試圖中的曲線趨勢，可以得出：當扭矩一定時，傳動效率隨著轉速的增加而減小;當轉速一定時，傳動效率在300～1300N·m扭矩范圍內隨著扭矩的增加而增加。由圖中可知，數據中缺了270r/min以下的部分，故根據數值關系進行差值補齊缺失部分。建立CCBC和C-WTVC循環工況任務，結合提取的該橋的測試數據，將數據導入Curise中進行仿真，并對仿真結果進行處理計算得到在對應工況下的平均傳動效率。

2.3結果

對于主減速器自身而言，當輸入扭矩一定時傳動效率隨著轉速的升高而降低;當輸入轉速一定時傳動效率隨著扭矩的增加而增加。在一定范圍內，隨著主減速器傳動比的遞增，電機的平均工作效率遞增，在不考慮主減速器自身傳動效率對整車能耗影響的情況下，整車能耗呈遞減趨勢;在不考慮整車附件對能耗的影響下，綜合考慮主減速器的傳動效率以及電機的工作效率對整車能耗的影響可得，隨著主減速器傳動比的增大，整車能耗先減小后增大，即在滿足整車動力性設計指標的前提下，存在最優主減速器傳動比值，使得整車工況能耗最優。

3新能源客車產業全面電動化發展的政策建議

新能源汽車作為一個新興行業，對于新能源汽車產業發展而言首先中國的新能源汽車產業需要政府扶持，要明確技術發展歷程，可以進行合理規劃。其次建立與世界接軌的新能源汽車行業標準，這樣我國的新能源汽車才可能在國內外市場具有競爭力。最后加大基礎設施支持力度，從規劃、建設和管理各個環節，強化政策扶持，切實提高充電便利性。

結束語

在未來的世界汽車發展上，新能源汽車絕對是重中之重，因為新能源汽車的最大優點就是來源于環境友好度高以及巨大的能源資源，這恰恰是當今汽車發展中所面臨的最大困境。因此，重視新能源汽車的開發研究與運行，是各國家與地區重要工作。就我國來說，要積極的建設新能源汽車的發展布局，通過各方的努力，推進我國新能源汽車產業更好更快的發展。

參考文獻

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