纯电动客车传动系统的技术研究

纯电动客车传动系统的技术研究
作者：高吉峰
来源：《时代汽车》2021年第08期
摘要：随着全球变暖和石油危机的加重，近年来，世界各国开始开发新能源汽车。

新能源汽车是指以新能源（包括电能、太阳能、燃料电池等）为动力，降低传统汽车对石油资源的依赖，减少环境污染，是今后汽车工业发展的方向。

而我国一直在推广纯电动客车的发展，但还存在核心技术、资源投入以及统筹协调等方面的问题，只有有效提升动力电池、驱动电机、传动系统等关键零部件工程化和产业化，掌握纯电动客车的信息化和智能化等核心技术问题，才能促进纯电动客车的良性发展，更有效推动我国自主研发纯电动客车同国际先进水平接轨。

为了有效提高纯电动客车的运行性能，需要通过对传动系统进行有效控制，匹配其实际行驶状态，针对不同运行道路智能调节，使纯电动客车舒適性、经济性、安全性等达到有效发挥。

本文将简单对纯电动客车传动系统的技术进行分析，探讨纯电动客车传动系统技术研究和优化措施，促进纯电动客车设计与制造技术水平的优化和提升，使其更有助于符合现代的实际应用。

关键词：纯电动客车传动系统技术研究
1 引言
纯电动客车具有经济环保、运行平稳、噪声污染小、安全性能高等特点，满足汽车行业可持续发展的要求。

在纯电动客车中，主要由能源、变速及驱动等几方面构成，而动力传动系统是决定纯电动客车性能的最关键因素，同时能够决定纯电动客车的经济技术实用性。

纯电动客车的动力源为动力电池和电动机，由动力电池向电动机提供电能，电动机将电能转化为动能通过传动系统驱动车轮使客车运行，所以传动系统也是纯电动客车的核心系统，对其相关技术的开发和应用具有十分重要的作用。

因此，对研究纯电动客车传动系统相关技术，探讨纯电动客车的创新升级，有助于促进汽车行业进一步发展。

2 纯电动客车传动系统技术分析
现如今，我国的纯电动客车一般采用电动机后置，后轮驱动的布置方案，固定速比由驱动电机直接驱动，配备电动液压助力转向系统、车载充电机、动力电池管理系统，实现了整车电动化设计方案。

整车动力系统由动力电池系统、电驱动系统、整车控制器、电动附件、专用显示仪表及车载终端系统等组成。

各子系统通过通信网络实现通信和信息交互。

我国纯电动客车传动系统有以下两种重要模式：一是驱动行驶模式，动力电池将电能通过集成控制器提供给驱动电机，驱动电机将电能转化成动能，并将动能传递给驱动桥驱动车辆。

二是减速制动模式，车辆反向带动驱动电机，驱动电机将动能转化成电能，通过集成控制器向动力电池充电。

实现在车辆滑行和制动时能将电能回收给动力电池，同时辅助车辆制动，起到缓速器的作用。

从而达到启动爬行、纯电动驱动、再生制动能量回收等功能。

传动系统是纯电动客车的最关键系统之一，占据纯电动客车的重要地位，也是保证其性能的最核心部分。

由于电动机驱动的灵活性可以有多种组合方式，归纳其典型的基本结构主要有四种：传统的驱动模式、电动机-驱动桥组合式驱动方式、电动机-驱动桥整体式驱动方式、轮毂电机分散驱动方式。

由于车辆转弯时外侧车轮的转弯半径比内侧转弯半径大，所以需要通过差速器来配合两侧车轮转速不同的要求。

前两种传动组合方式应用比较广泛，采用具有行星齿轮结构的机械式差速器，在一定程度上限制了纯电动客车的发展，在传动过程中无法有效提升经济性能，长时间运行中无法保持能量，造成传动效率降低，不利于续航里程的提升;第三种模式通过电动机与驱动桥形成整体驱动系统，差速器可用机械式或电控式，能够使传动系统更加紧凑。

在实际运行过程中，在负荷相同的条件下，能够有效提升纯电动客车的负荷率，同时提高工作效率，降低电能消耗，提高动力性能，有效增加续航里程。

并通过前后双轴进行再生制动，可以缩短制动距离，有利于能量利用率的提升，具备更高的经济性和动力性能，而且能够提高纯电动客车的操控性能，获得更好的驾驶质感。

而第四种轮毂电机分散驱动模式，将独立控制电机的驱动系统直接安装在四个车轮上，结构更加紧凑，达到前所未有的机动性能，完全可实现电子差速控制，操作简单。

在车辆运行过程中，功率由轮毂电机提供，并且可以回收能量。

同时，轮毂电机可以产生保护作用，以便获得后备功率，而在减速的过程中，轮毂电机可以对能量进行回收，有效的改善能量的利用效率。

驱动系统的简化能够提升轮毂惯量，纯电动客车的操控性能将有效提升。

3 纯电动客车传动系统的优化
在进行纯电动客车设计时，需要采用科学的方法对传动系统进行分析，并根据实际情况进行相应的优化，提高传动系统的安全性和稳定性，满足对传动系统的质量要求：
3.1 做好结构设计优化
可以通过省略部分传动部件，使车辆结构既合理又简单。

对于传统车辆来说，离合器、变速器、传动轴、差速器等部件都是必不可少的部分，而这些部件不但质量重、使车辆结构更复杂，同时也存在需要定期维护和易发故障等问题。

在纯电动客车可以应用轮毂电机这种技术来优化这个问题，使车辆结构更为简单，获得更好的空间利用率，同时提高系统的传动效率。

传动形式由原来的机械硬连接变为只需要电缆进行供电的软连接形式，同时可以通过轮毂电机实现车轮独立驱动，车轮可以实现独立控制，电动机的控制响应快、精度高，同时通过左右车轮的不同转速甚至反转实现车辆的差速、转向和倒驶，减小车辆转弯半径，轮毂电机还可以实现车辆再生制动能量回收。

但应用此技术，将在系统密封方面、启动电流和转矩平衡、驱动车轮的差速和散热等方面均有较高要求，需要在设计优化上解决这些问题。

3.2 做好控制系统调试
根据对传动系统的结构设计，需要与之相匹配的控制系统，使纯电动客车的操作更为简单，更为节能、环保，性能达到提升，安全有所保证。

所以，对于控制系统的调试十分有必要。

在车辆驱动时，电动机输出正转矩驱动车辆行驶，电能通过电动机转换为动能，车辆制动时，电动机输出负转矩，动能通过车轮，车桥传递给电动机，转换为电能通过控制器变换为直流电流输入到动力电池当中存储起来，实现制动能量的回收。

同时通过对纯电动客车车辆上配置各种安全模块和自检模块，以确保系统安全可靠的运行和维修方便。

各系统之间和模块之间完全依靠电子和电气元件来工作，通过控制系统的容错技术来实现系统的安全性和可靠性。

为了保证纯电动客车的正常行驶，需要以传动系统技术为基础，对传动控制系统进行优化，才能够有效的延长纯电动客车的使用寿命。

为了有效的提高传动系统的合理性，保证纯电动客车能够安全行驶，必须做好传动控制系统的调试工作。

在传动系统中，各部位需要协调运行，一旦出现问题，及时对其各部位系统进行调试，并进行有效沟通、协调和联系，以便快速解决控制系统在调试中的问题，促进纯电动客车的健康发展。

3.3 智能化水平的提升
对纯电动客车传动系统进行优化，必须重视系统智能化水平的提升。

对于纯电动客车而言，传动系统技术水平决定了其智能化程度，因此，为了满足纯电动客车的发展需求，必须重视传动系统的控制环节，同时实现系统智能化水平。

通过智能控制模拟，通过传感器将车辆状况、运行状况、道路情况等通过信号传输到智能系统当中，系统将针对反馈信息进行建模，在运行中如果遇到数据与设定值不符，将封锁其输出并提供报警信号，当检测到系统过温、低电压、过电流时，控制器会报警同时降低功率输出，有效控制车辆运行状态，达到模拟传统车辆安全运行特性，为驾驶员提供强有力的技术支持和智能支撑。

通过整车控制器采集各类信号信息并通过计算机智能模块进行分析和运算，给出控制指令，实现驱动和传动控制，能量优化控制和制动回馈控制，具备完善故障诊断和处理功能。

此外，还要做好传动系统控制环境的优化，提高纯电动客车的故障排查和处理能力，保证行驶稳定性。

在纯电动客车的传动系统智能化控制中，为了有效的提高其运行稳定性，必须进行全面的合理性分析，采取相应的措施和优化，通过提升控制系统智能化水平，有效的降低傳动系统出现故障的概率。

在纯电动客车的行驶过程中，系统智能补充传动范围与指标，有效的提高安全技术性能。

只有提高传动系统智能化水平，才能实现对纯电动客车灵敏度的优化，提高传动系统运行能力。

通过从过程控制入手，对传动系统进行优化，重视创新技术的研发与应用，合理的应用计算机技术与电子技术，对传动技术进行改进，开发智能化程度更高的纯电动客车传动控制系统，满足纯电动客车的需求。

4 结束语
综上所述，在纯电动客车中，传动系统是其重要的组成部分，虽然我国现在传动系统生产技术水平比较高，但仍需要依靠技术改进，优化技术特性，确保纯电动客车能够安全稳定行驶。

因此，我们需要重视纯电动客车传动系统技术分析，实现纯电动客车传动系统技术优化，形成多样化优化方案，提高传动系统的传动性能，继续促进纯电动客车的良性发展。

参考文献：
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