7070E电动汽车变速器传动比的选择

7070E电动汽车变速器传动比的选择

朱育增

（辽宁工业大学辽宁锦州12100）

摘要:根据电动汽车动力性能要求, 从车辆动力学出发建立了驱动电机功率计

算模型, 给出了系统传动比、最高车速、加速时间等电动汽车动力性能采参数计算一般公式。通过cruise软件对7070E电动汽车的电机变速器进行仿真分析，达到整车的设计时的动力性要求，验证匹配的可能性。

关键词：电动汽车; 动力性; 匹配;cruise。

7070 e electric auto transmission gear ratio selection

Zhuyuzeng

（liaoning university of technology liaoning Jinzhou 12100）

Abstract In accordance with the requirements of electric vehicle power performance, starting from the vehicle dynamic driving motor power calculation model is established, the system is given transmission ratio, maximum speed, acceleration, time and so on electric vehicle dynamic performance by parameter calculation formula in general. Through cruise software for simulation analysis was made on 7070 e electric car motor gearbox, reaches the design of the vehicle's power performance requirements, verify the possibility of a match. Keywords Electric vehicle，Dynamic performance，Matching，Cruise

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1.引言

由于环境污染、能源匮乏等问题, 电动汽车日益受到各国汽车业界的重视,开发电动汽车时环节能源危机的主要手段之一。目前对电动汽车的研究主要集中在两个方面，一是能源存储问题，二是驱动方式动力匹配问题。对纯电动汽车动力传动系统部件进行合理选择和匹配将是提高电动汽车性能关键。7070E电动汽车是万得集团贴合现代居民切实需求所设计、研发的一款经济代步车。最高时速70km/h，续驶里程＞100km，完全能够满足居民的城镇代步需求。其变速器要配合整车尺寸，尽量减少重量，降低整车质量，提高续航里程。在城市路况下行驶，频繁的停车启动，因此要求各档传动齿轮传动平稳，具有较好的加速能力。

本文已运用cruise软件进行电动汽车的电机与变速器仿真分析，在匹配中首

先确定电机的各项参数然后是其次传动系的各项参数以实现整车综合性能优化设计的目标。

CRUISE软件可以用于车辆的动力性，燃油经济性以及排放性能的仿真，其模块化的建模理念使得用户可以便捷的搭建不同布置结构的车辆模型，其复杂完善的求解器可以确保计算的速度。

CRUISE的一个典型应用是对车辆传动系统和发动机的开发，它可以计算并优化车辆的燃油经济性，排放性，动力性（原地起步加速能力、超车加速能力）、变速箱速比、制动性能等，也可以为应力计算和传动系的振动生成载荷谱。

1电动汽车动力性能指标及其分析

电动汽车动力性主要由3 个指标来评定 : 汽车的最高车速、加速时间和最大爬坡度。动力性要求及整车参数如表1。

表1 动力性要求及整车参数

类别参数值

空载质量770kg

满载质量953kg

最高车速70Km/h

最大爬坡度25%

车辆外形尺寸2590*1450*1600（mm）

轮胎145/70R12

2 电机的选择

在电动汽车行驶过程中, 不仅驱动力和行驶阻力互相平衡, 电机功率和行驶阻力功率也总是平衡的。电动汽车所受运动阻力所消耗的功率有滚动阻

力功率p f、空气阻力功率p w、坡度阻力功率p i及加速阻力功率p j。假定风速为零,式两边乘以行驶速度, 经单位换算整理可得电动汽车功率。

平衡方程式(式中功率单位为kW ) 如下

p e=

1

η

T

（

Gfu a

3600

+

Giu a

3600

+

C D Au a3

76140

+

δmu a

3600

d u

d t）

选定电机为新大洋6KW 直流无刷电机，具体参数如 表2

表2 电机参数

Tab.1 electric machine parameter

类别 参数值 最大转矩 80N.M/1000r/min 最大功率 20kw/2500r/min 额定功率 6.0KW/1500r/min

额定电压 72v 额定转速

2000 r/min

3.传动比的确定

传动比对电动汽车的动力性能和耗电经济性有较大的影响。一般来说, 传动比越大, 加速性能和爬坡能力较强, 而耗电经济性变差。但如果过大,则不能发挥驱动电机的全部功率而达到应有的车速。传动比越小, 最高车速较高, 耗电经济性较好, 但加速性和爬坡能力较差。

7070E 电动其次采用两档两轴式变速器，第一档主要满足汽车的最大爬坡度和加速度要求，第二档主要满足最高车速要求。 3.1第一档传动比的确定

首先组最大爬坡度要求。电动汽车的最大爬坡度, 是指满载时在良好路面上用第一档克服的最大坡度。爬坡度用坡度的角度值正切值的百分数来表示。电动汽车最大爬坡度是指在满载, 在干燥硬实路面的条件下, 以最低档所能通过的最大坡度。 计算如下：

最大爬坡度：25%，最大转矩：80N/M ，满载质量：953kg ，车轮滚动半径：

m ax

m ax i f t F F F +=max

max max sin cos 01ααηG Gf r

T T

g i i tq +=T

tq g i T r

a f G i ηαα0m ax m ax m ax 1)sin cos (+≥