陈士刚
（奇瑞新能源轿车技术有限公司，安徽 芜湖 241002）
摘要：依据某纯电动轿车整车参数，比照当时大功率驱动电机匹配单速比减速器和小功率驱动电机匹配双速比减速器驱动体系动力性、经济性和NEDC功率剖析。经过对双速比减速器匹配小电机在不同换档车速下的NEDC转速、扭矩剖析，其对应的功率MAP散布会集在小电机高效区，其NEDC功率比大电机匹配单速比减速器包括均匀功率、电动功率、发电功率进步约8%；小电机匹配双速比减速器动力性也满意要求，为纯电动轿车降本、降耗提效供给了一种办法。
要害词：电动轿车；驱动体系；双速比；NEDC工况；功率MAP
0 导言
跟着石油资源日趋严重及环境问题日益严重 [1] ，新能源轿车越来越多的遍及到人们日子中，其驱动体系首要由电动机和减速器相匹配以到达驱动整车的效果，纯电动轿车作为新能源轿车行业的首要车型。类似于传统汽油车油耗目标，电耗也是查核电动车功能的一项重要参数，也是衡量新能源轿车补助的要害目标，国家对电动车整车电耗目标拟定了相关的法规方针，如NEDC（欧洲循环工况，New Europe Driving Cycle，简称“NEDC”）能量耗费率、整车能耗限值以及双积分能耗等。整车电耗实践代表了整车各部件的用电耗费量，近年来有许多文献对电动车降耗提效进行了研讨。周兵[2] 等依据某行进工况对纯电动轿车传动系的传动比进行了优化，使得动力要素进步、比能耗下降；王星刚 [3] 经过对纯电动轿车驱动体系的优化及战略剖析，对单电机单级减速器和双电机两档减速器的NEDC工况功率别离进行了核算，显现选用双电机驱动计划可以取得更高的体系功率；章艳 [4] 经过对纯电动轿车的能量收回战略的优化，恰当的进步了电机制动起效果的时刻及份额有用的延长了整车续航路程、下降了整车电耗；杨磊 [5] 对影响纯电动轿车经济性的能量传递各部件进行剖析，包括电机、电控、蓄电池等传递功率；并提出了改进纯电动轿车的能耗经济性办法等。
本文经过对某纯电动轿车驱动体系由大功率电机匹配单速比减速器计划更改为小功率电机匹配双速比减速器计划剖析，成果显现动力性满意要求、整车NEDC工况散布更趋于电机体系的高效区间，NEDC均匀功率进步约8%，下降了整车电量耗费、进步了整车的续航路程，为纯电动轿车降本、降耗提效供给了一种办法。
1 基本参数
本文是依据某纯电动轿车搭载的大功率驱动电机匹配单速比减速器，更改由小功率电机匹配双速比减速器下的动力性、经济性及NEDC功率比照剖析，其电动机及减速器参数如表1。双速比减速器在实践匹配过程中存在换档操作，即在某车速下双速比减速器由速比一档换到速比二或由速比二切换到速比一，对应的小电机扭矩和转速会做相应的更改，对应的NEDC工况也便是后文所说的换档NEDC工况有改变。
依据表1参数，大、小功率电机对应的外特性参数如图1，可知大电机外特性转机转速比小电机的转机转速小，这个对整车动力性有影响，在本文的剖析中也可补偿小电机动力性偏弱的下风。
2 电动轿车动力性剖析
2.1 电机拐点车速
大电机匹配单速比减速器时，电机外特性拐点转速对应整车车速为：V 大 =N 折 ×0.307×0.377/S 单V 大 =39.5（km/h）式中，N 折 为转机转速（下同），0.307为轮胎半径，0.377为转化单位的系数（下同）。
小电机匹配双速比一级速比时，电机拐点转速为（条件是选用小电机匹配双速比减速器为1档状况，即未换档）：V 小 =N 折 ×0.307×0.377/S 双1V 小 =26.2(km/h)
2.2 小电机最高车速剖析
大电机依照整车风阻、滑阻参数核算：
V max =N max ×0.307×0.377/S 单
V 大max =152(km/h)
小电机匹配双速比减速器，电机为最高转速、减速器为二级速比时，按上述公式带入参数核算，最高转速是远远大于V 大max 的。
经过上述剖析，小电机匹配双速比减速器时在车速上彻底可以满意整车界说的最高车速。
2.3 小电机最大转速剖析
经过大电机匹配单级减速器剖析，大电机最高转速时整车最高车速为V 大max ，选用双速比减速器到达相同最高车速时，减速器实践应为双速比减速器的二级速比，此刻对应的电机转速应为：
N 双max =V 大max ×S 双2 /0.307/0.377
N 双max =6913(rpm)
式中，N 双max 是双速比匹配的电机需求最大转速最高转速N 双max 对应一级速比时最大车速：
V max1 =N 双max ×0.307×0.377/S 单
V max1 =57(km/h)
即电机最高转速降至N 双max 时，可以确保最高车速V 大max ，轴承最高转速可下降至N 双ma ；且选用双速比减速器时，一级速比整车车速到达V max1 时有必要换档，才干满意最高车速要求；
2.4 小电机额外功率
此款纯电动车界说的最高30 min车速为V 额 时，此刻整车车速安稳保持平衡时的功率即为整车额外功率，即一般界说的电机额外功率要满意此功率，本文只核算了整车状况下的功率。
其间满载载荷力为：
式中，V 额 =120（km/h)F 满 为依据整车工况滑阻曲线拟合的公式，V 额 为整车额外车速，故P 额 = F 满 * V 额=27.9(kw)
通 过 上 述 核算，比照小功率电机额外功率是可以满意整车需求的。
2.5 小电机轮边扭矩剖析
参照表1的参数，大、小电机匹配单双速比减速器时的整车轮边扭矩核算散布如图2（图2为换档车速为40 km/h的轮边扭矩）。
如右图2可知，在两档减速器换档前小电机匹配的轮边扭矩时大于大电机匹配的轮边扭矩，在换档后扭矩有小幅下降，换档前后扭矩经确认是满意整车动力功能的（本文不再具体介绍）。
由上述剖析可知，选用小电机匹配双速比减速器时电机功率下降、转速下降，其对应的电机本钱必定有所下降。
3 NEDC工况功率剖析
3.1 NEDC工况剖析
（1）换档车速
经过上述剖析，小电机匹配双速比减速器满意整车功能，到达最高换档车速V max1 前有必要换档，本文依据换档车速别离为40 km/h、45 km/h，50 km/h时对NEDC的功率剖析；
（2）NEDC工况图
3为大电机匹配单级减速器时整车NEDC仿真工况，依据NEDC仿真工况，挑选出车速40 km/h、45km/h、50 km/h时的换档点。图4为NEDC仿真工况换算出来的电机扭矩、转速图，在整车NEDC循环工况时包括电动和发电两种形式，所以在本文换档剖析时，换档点即代表一级速比换档二级速比，也代表二级速比往一级速比换档。
（3）换档后NEDC工况
依据大电机匹配单速比减速器计划的NEDC工况，并结合换档轮边扭矩、整车车速持平准则，别离核算车速40 km/h、45 km/h，50 km/h时对应的转速和扭矩。
轮边扭矩持平：
整车车速持平：
式中、代表匹配双速比减速器时电机对应转速。如图3所示，得到三种换档车速下的电机转矩、转速NEDC曲线。
3.2 NEDC功率MAP散布
依据换档前、后的NEDC转速、转矩曲线以及两款电机体系功率MAP，并选用MATLAB软件进行数据剖析如图6所示。成果显现，小电机匹配双速比减速器时的NEDC扭矩在体系功率上更趋向于高效区，在电动区域部分功率点更是趋于92%。
3.3 NEDC功率剖析
依据上述章节选取的三个换档转速点转换成的
NEDC工况，对应的电机转速/扭矩曲线与大、小电机体系功率选用MATLAB进行插值处理，对电动形式和发电形式别离进行功率核算，成果如表2所示。
4 定论
本文经过对小功率电机匹配双速比减速器计划与大电机匹配单速比减速器比照剖析可知，小电机匹配双速比减速器一方面可下降驱动体系本钱，一方面临整车功率有必定进步。经过选取不同换档车速对应的电机NEDC转速/扭矩曲线，选用MATLAB别离对NEDC功率与电机体系功率MAP进行核算，成果显现为电动、发电功率均进步，均匀功率进步约有8%，尤其是发电功率进步较显着。经过此计划为整车将能耗、进步续航路程以及本钱操控供给一种办法。
参考文献
[1] 新能源轿车技术现状与发展前景剖析[J]. 刘双源. 山东工业技术. 2017(06)
[2] 依据行进工况的纯电动轿车比能耗剖析及传动比优化[J]. 周兵,江清华,杨易,王继生. 我国机械工程.
2011(10)
[3] 纯电动轿车驱动体系优化及剖析战略[J]. 王星刚. 轿车与配件. 2012(50)
[4] 纯电动轿车制动能量收回点评办法研讨[D]. 章艳.武汉理工大学 2015
[5] 纯电动轿车能耗经济性剖析[J]. 杨磊. 上海轿车. 2007(08)
作者简介：
陈士刚，男，（1987.9-）天津理工大学 机械工程专业，硕士，工程师，首要研讨方向：新能源轿车电驱动体系。
本文来源于科技期刊《电子产品世界》2019年第6期第61页，欢迎您写论文时引证，并注明出处
