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电动汽车架构新趋势:多电机多档位自动变速系统实施

2016-01-01 00:11
科技潮人
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  在电动汽车的机遇面前,有一种新趋势是,挑战现有电动车架构,形成多电机多档位自动变速系统。在整车构造中,电机和减速设备的基本架构着有根基的地位,电动车多电机多档位自动变速系统改变了电机及减速箱的构造,势必要改造三大控制系统。

  首先要明白电动车多电机多档位自动变速系统的原理和构成。有一种模式可以是:在太阳轮连接一台A电机,将外圈齿轮活动起来连接另一台B电机,①当只有A电机转动,B电机剎车不动、内外齿轮圈保持不动,在太阳轮驱动下,卫星轮在内外齿轮圈內旋转将动力传输至输出轴。②另若B电机转动,A电机剎车不动,B电机轴齿轮带动内外齿轮圈旋转,带动卫星轮围绕着停转的太阳轮外旋转,将动力传输至输出轴。③AB电机同时转动太阳轮和内外齿轮圈的旋转带动卫星轮旋转,将动力传输至输出轴。在这三种状态下,毎种状态有固定的传动比,故选择电机的过程就是换档位。既然三种状态下都能运转,它们相互转换过程互不受牵制,而且转换过程由电器控制器控制,因而不需要离合器就能顺利地换档,这构造简单体积小、重量轻,承载能力强,使用寿命长、运转平稳,噪声低、输出扭矩大,效率高、性能安全而且技术含量并不高。但作用与效果非常理想,它的出现,会给电动车的架构带来颠覆性的革命。

  按图具体分析该机构可行性,从图中得;A电机的太阳轮齿数18齿,设在B电机轴上的齿轮齿数35齿,内外齿轮圈的内齿齿数48齿,内外齿轮圈的外齿齿数设定是60齿。即A电机与输出轴传动比为3.67,B电机与输出轴传动比为2.35。若A电机在3000转/分时,输出轴817转/分,B电机在3000转/分,输出轴1276转/分。如果在装配单一电机时要3000转/分驱动输出轴2093转/分时则传动比为1.43。从数值上分明清晰,若单电机在100KW,那双电机结构时A电机50KW的输出扭力是单电机在100KW的1.28倍,同理单电机在100KW转速3000转/分时输出轴2093转/分,而50KW的B电机在4920转时输出轴2093转,功耗却相差1.22倍。从数值上讲,双电机构造有可能节电1.2倍。

  特斯拉第二代Roadster在0-60mph的加速可能达到2秒,按双电机结构配置完全有可能,若在0-100mph的加速可能达到3秒內,双电机的功率有所调整,A电机的功率占45/100,B电机的功率占55/100,0-100mph的加速3秒內定可实现。

  若加速维持原单电机在100KW时的加速性能,则A电机的功率调整为40KW,B电机60KW时,功耗却相差1.46倍。

  对于一款车而言,动力部分最大的诉求是易用、好开,而且能耗尽可能低,至于百公里加速成绩、最高车速等都没有太多意义。匹配的价值就凸显现出来而这就是最大的亮点所在。

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