純電動汽車傳動系統
關注創建者：匿名 創建時間：2021-12-13
純電動汽車傳動系統的視頻教程
汽車發動機正時鏈傳動系統開發關鍵技術
針對國產化汽油發動機正時鏈傳動系統的開發技術需求，闡述正時鏈傳動系統及液壓張緊器工作原理的基礎上，詳細介紹汽車發動機正時鏈傳動系統的開發流程、設計方法、動力學建模與仿真分析關鍵技術以及鏈條磨損、回轉疲勞、振動噪聲、液壓張緊器阻尼特性等性能實驗評估體系，提出了滿足低噪聲、強耐磨與鏈條可靠性壽命要求的汽車發動機正時鏈傳動系統的關鍵開發技術。
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純電動汽車傳動系統的實例教程
4 AVL Cruise軟件仿真分析
基于AVLCruise軟件搭建純電動汽車主要部件以及整車系統的Cruise模型如下圖1。
圖1 整車仿真模型
4.1 優化結果前后對比
仿真時選取新歐洲城市駕駛循環工況NEDC工況來計算汽車百公里能耗以及建立爬坡性能工況和滿載加速性能工況。傳動比優化結果前后對比如下表中所示。
表4 優化前后汽車性能對比結果
4.2 循環工況法續駛里程
圖2 優化前的續駛里程
圖3 優化后的續駛里程
如圖2和圖3所示，在電池充滿電后，SOC值從90%下降到30%時，減速器傳動比優化前后汽車在NEDC工況下整車的續駛里程在Cruise軟件中的仿真結果。
4.3 等速工況法續駛里程
純電動汽車充滿一次電以50km/h等速工況下行駛，SOC值從95%下降到30%時汽車的理論的續駛里程為：
（27）
計算出50km/h等速工況下的續駛里程為252km。仿真結果如圖4。
圖4 優化后的續駛里程
50km/h等速工況下的續駛里程為248 km，與理論計算結果相差不大。
5 結論
本文針對兩擋AMT變速器純電動汽車，根據汽車性能指標要求進行動力學分析，確定了電機、電池和減速器的主要參數。以整車動力性和經濟性為約束目標，利用人群搜索優化算法對變速器傳動比進行優化。基于AVL Cruise軟件建立整車模型，進行相關動力性和經濟性的仿真分析。對仿真結果進行對比分析表明，運用優化參數的車輛具有更好的綜合性能。因此，人群搜索優化算法在汽車傳動系統參數匹配優化中具有良好的實用性。
展開 4 AVL Cruise軟件仿真分析
基于AVLCruise軟件搭建純電動汽車主要部件以及整車系統的Cruise模型如下圖1。
圖1 整車仿真模型
4.1 優化結果前后對比
仿真時選取新歐洲城市駕駛循環工況NEDC工況來計算汽車百公里能耗以及建立爬坡性能工況和滿載加速性能工況。傳動比優化結果前后對比如下表中所示。
表4 優化前后汽車性能對比結果
4.2 循環工況法續駛里程
圖2 優化前的續駛里程
圖3 優化后的續駛里程
如圖2和圖3所示，在電池充滿電后，SOC值從90%下降到30%時，減速器傳動比優化前后汽車在NEDC工況下整車的續駛里程在Cruise軟件中的仿真結果。
4.3 等速工況法續駛里程
純電動汽車充滿一次電以50km/h等速工況下行駛，SOC值從95%下降到30%時汽車的理論的續駛里程為：
（27）
計算出50km/h等速工況下的續駛里程為252km。仿真結果如圖4。
圖4 優化后的續駛里程
50km/h等速工況下的續駛里程為248 km，與理論計算結果相差不大。
5 結論
本文針對兩擋AMT變速器純電動汽車，根據汽車性能指標要求進行動力學分析，確定了電機、電池和減速器的主要參數。以整車動力性和經濟性為約束目標，利用人群搜索優化算法對變速器傳動比進行優化。基于AVL Cruise軟件建立整車模型，進行相關動力性和經濟性的仿真分析。對仿真結果進行對比分析表明，運用優化參數的車輛具有更好的綜合性能。因此，人群搜索優化算法在汽車傳動系統參數匹配優化中具有良好的實用性。
展開 作者：皮旭明、劉德福丨EDC電驅未來
本文從驅動電機外特性曲線、驅動電機與減速器（變速器）的連接方式等方面分析了故障產生的機理，并采集了純電動汽車道路試驗的載荷譜作為設計輸入條件，對減速器及內部差速器進行了強度仿真分析，最后提出了典型故障模式的解決方法，提高其可靠性。
純電動汽車經過近十年的高速發展，其傳動系統的安全性、可靠性問題也值得我們深入研究。純電動汽車傳動系統包括與驅動電機連接的減速器和減速器內含轉彎差速的差速器總成。差速器的輸出半軸齒輪與驅動半軸相連，純電動汽車在道路試驗及售后使用時常出現差速器故障、驅動半軸斷裂、動力中斷和轉彎異響等問題。
近年來，隨著純電動汽車的高速發展，其減速器可靠性的研究也取得了一些成果。這些研究均基于傳統燃油車思維對電動汽車的可靠性進行研究，沒有針對純電動汽車傳動系統的特點對其故障原因及可靠性進行分析。本文首先分析了純電動汽車減速器的一些常見但特有的故障，然后通過理論計算及仿真分析技術，挖掘出純電動汽車減速器故障的產生機理，提出了一套提高減速器可靠性的方法，并進行試驗驗證。
展開 純電動汽車的電機控制器（MCU）響應整車控制器（VCU）的控制和輸出的扭矩值，負責驅動電機的控制并對電機狀態進行實時檢測，電池管理系統（BMS）對電池的荷電狀態（SOC）、電壓、電流及溫度等參數進行測量，VCU通過采集、接收MCU及BMS等信息實現整車驅動模式控制、能量優化控制及制動回饋控制等功能。因此，純電動汽車的整車動力性主要依賴于驅動電機、動力電池組、傳動系統及電控系統的參數匹配。在電動汽車動力系統設計初期，汽車的續航里程、加速性能、最高車速及爬坡能力等能夠反應系統的動力性，可根據動力系統指標選擇合理的電機參數和動力電池參數等，以滿足整車的動力需求。
2 驅動電機參數的選擇和匹配
電機是純電動汽車的核心功能模塊，它將電能轉變為機械能，并通過傳動系統將能量傳遞到車輪來驅動汽車行駛。合理地選擇電機參數能夠更合理的使用動力電池的儲存能量，從而提高汽車續航里程等性能。電機和MCU組成了純電動汽車的驅動系統。MCU是一種能將動力電池輸入的電能轉變為適合于目標電機運行需求的另一種電能形式的電能轉化裝置。因此，整車的動力性能主要取決于MCU選擇的合理性。可以根據動力系統設計需求目標匹配電機的峰值功率、額定功率、最高轉速、額定轉速及最大扭矩等參數。
2.1 驅動方程
根據汽車的驅動力和行駛阻力之間的力學平衡關系，估算電機的基本性能。汽車的驅動力-行駛阻力平衡關系的方程，如式（1）所示。
純電動汽車傳動系統傳動比與效率、車輪半徑、空氣阻力系數、迎風面積及汽車的質量等性能指標確定后，可確定汽車的驅動力-行駛阻力平衡關系方程組，如式（2）所示。
將式（2）代入式（1）可得汽車的驅動力-行駛阻力平衡關系方程，如式（3）所示。
通過式（4）計算純電動汽車在平衡狀態下的功率大小，為后續電機功率選擇提供基礎數據。
展開 圖2 驅動系統效率分布圖
Fig.2 Efficiency distribution of drive system
由文獻[6]可知汽車的行駛方程為
式中，Ttq為驅動電機的輸出轉矩，N·m；ii為汽車傳動系傳動比，下標i 為擋位，i=1，2；ηT為傳動系統傳動效率；r 為車輪動態半徑，m；m 為汽車質量，kg；f 為滾動阻力系數；α 為坡度角；CD為空氣阻力系數；A 為迎風面積，m2；υt為汽車速度，km∕h；ζ為旋轉質量換算系數。
圖3 NEDC循環工況
Fig.3 NEDC cycle condition
NEDC整個工況內都沒有坡度變化，并且在停車時，整個系統斷電，純電動汽車沒有怠速能耗。不考慮復雜的制動能量回收，則汽車在NEDC 下的能耗可分為勻速工況和勻加速工況兩個部分[7]。
勻速工況：假設某t 時間間隔內汽車以ua（km∕h）的車速勻速行駛，由式（7）可推導出此狀態下的汽車驅動系統輸出功率為
車速ua勻速行駛過程中，汽車傳動系傳動比為ii，驅動系統的輸出轉速和輸出轉矩分別為
將式（9）和式（10）代入式（6），可得到以車速ua勻速行駛時系統效率與傳動系傳動比的關系為
則在t時間間隔內電動汽車的整車能耗為
整個NEDC 工況下汽車用于勻速行駛所消耗的總能量為各個勻速行駛工況能耗的總和，即
式中，m為整個NEDC工況下所有勻速工況的數目。
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在汽車智能化、電動化快速發展的當下，汽車電子及零部件的可靠性直接關乎整車安全與駕乘體驗。其中開關類零部件作為高頻交互部件，需在 - 40℃極寒到 90℃高溫的復雜車載環境中，穩定完成按壓、旋轉、拉拔等動作，其力學性能、耐久度與環境適應性必須經過嚴苛驗證。慧通測控推出的高低溫環境伺服電動測試系統，專為汽車開關類零部件定制，以模塊化設計、高精度傳感與全場景適配能力，成為汽車零部件可靠性測試的核心工具。
摘要
本研究以電動汽車（BEV）底盤結構中底盤風噪聲的傳播機制為研究對象，利用耦合的氣動、振動和聲學分析方法進行探索。通過建立模擬模型，并進行計算流體動力學（CFD）和振動聲學分析，揭示了BEV底盤結構中底盤風噪聲的復雜傳播路徑和影響機制。研究發現，在底盤結構中，振動從不同的輸入位置傳播到車廂內，形成了復雜的聲傳播路徑，并導致聲壓波動和聲輻射。特別是在電池和外部表面之間的有限空間中
作者丨劉西，余磊，胡遠志(重慶理工大學汽車零部件先進制造技術教育部重點實驗室)
摘要
來源 | Journal of Energy Storage
01
背景介紹
電動汽車在緩解氣候變化和排放污染問題方面發揮著重要作用。鋰離子電池作為電動汽車的動力源和儲能系統，具有高電壓、高功率和能量密度、長循環壽命和高安全性的優良性能。然而，大量研究和實例已經證實，受環境溫度影響，電池的循環壽命和充放電倍率面臨著嚴峻的挑戰
作者：馬敬丨湖南獵豹汽車股份有限公司
本文分析了純電動汽車驅動系統振動噪聲來源、傳遞路徑及優化路徑，并以某純電動汽車蠕行起步階段驅動系統24階噪聲為研究對象，提出了優化扭矩控制策略方案，有效減弱了蠕行起步階段驅動電機系統24階振動噪聲。
1 純電動汽車驅動系統噪聲來源與優化路徑
導讀
Reading guide
測試分析能快速識別純電動車噪聲振動問題特性，并得以工程優化驗證，從而提高整車NVH舒適性。文章以某純電動汽車為例
[摘要]針對純電動汽車電機噪聲在整車上的聲學特征，介紹了在整車上測量電機噪聲的測點布置及測量工況，對測試數據進行分析，識別并驗證電機噪聲成分。分析比較了不同測試工況下的電機階次噪聲，選取具有代表意義的急加速工況進行電機噪聲分析，給出了電機階次噪聲的主客觀評價方法。文中介紹的電機噪聲測試和分析方法具有重要的工程應用價值。
關鍵詞
：電動汽車、電機、噪聲
1 引言
Presented By: Robert Kraus, George Papaioannou and Arun Sivan
簡介與概要
當前狀態：當今的汽車傳動系統工程過程是“基于文檔的”
● 復雜的系統需求和規范通過大量電子數據進行溝通
● 經常導致要求不完整或相互沖突
● 低效、冗余、容易出錯
● 運行變更會引入潛在問題
摘要：
● 獲得并解構現有的傳動系統方法和選型工具
來源 | Energy Conversion and Management
01
背景介紹
為了應對氣候變化和當前的能源危機，大多數國家已經開始推廣更換傳統燃料汽車。電動汽車（EVs）具有零排放，零噪音的特性，因此受到廣大制造商的青睞。集成熱管理系統（ITMS）作為保證電動汽車最佳運行的框架，已受到越來越多關注
充電慢，充電難一直是新能源汽車所面臨的難題，而高電壓平臺技術和與之配套的超級充電樁則是目前最被看好的解決方案之一。
那么，電壓平臺升高的量變如何使電動車實現便利性媲美燃油車的質變呢？
電動車800V高壓平臺
