Design av ny energi för kommersiella fordon med elektrisk drivaxel:
Jämförelse mellan enkla-motoriska och dubbla-motorlösningar
Elektrisk drivaxeldesignanalys
1.1 Översikt
Inom området nya energi kommersiella fordon, centraliseradelektriska drivaxlarhar gradvis blivit branschens mainstream på grund av deras höga integrationsnivå, lätta design och höga effektivitet. Utformningen av en elektrisk drivaxel måste dock ta hänsyn till olika driftsförhållanden, inklusive låg-starthastighet-upp, hög-cruising och klättringsprestanda.
Den här artikeln syftar till att utforska de tekniska vägarna för design av elektrisk drivaxel på djupet, med hjälp av reducerkonfiguration, enkel-motorlösningar och dubbla-motorlösningar som viktiga ingångspunkter för systematisk analys.
1.2 Grundläggande överväganden i Reducer Design
Vid design av elektriska drivaxlar för nya energifordon spelar reduceringen en avgörande roll och betraktas ofta som "växellådsnavet" i hela systemet. Dess design påverkar inte bara kraftöverföringens effektivitet utan påverkar också direkt fordonets totala energiförbrukning.
Tre kärnaspekter definierar reducerdesign. För det första är valet av antalet reduktionssteg avgörande och måste anpassas flexibelt efter specifika fordonsdriftsförhållanden. Två-reducerare har blivit ett idealiskt val för konventionella applikationer-som urbana logistikfordon-på grund av deras höga överföringseffektivitet på 95 %–96 %, enkla struktur och korta energiöverföringsväg. Jämfört med planetväxlingar visar två-reduktionsstrukturer generellt högre effektivitet i applikationer med elektrisk drivaxel.
Fler-reducerare, t.ex. tre- eller fyra-stegsdesigner, uppvisar vanligtvis något lägre överföringseffektivitet, från 92 % till 95 %, och har mer komplexa strukturer. De kan dock ge högre reduktionsförhållanden för att möta specialiserade applikationskrav. Dessutom, i kombination med multi-varvtalsreducerare, kan motorns hög-effektiva arbetsområde utökas ytterligare. Till exempel, under klättring i låg{10}}hastighet, ökar ett större reduktionsförhållande vridmomentuttaget, medan vid höghastighet{11}}cruising kan ett mindre förhållande väljas för att minska energiförbrukningen.
1.3 Analys av enskilda-motorlösningar
Enkelmotorkonstruktioner, som kännetecknas av strukturell enkelhet och kostnadseffektivitet, används allmänt i lätta nyttofordon. Denna lösning är främst lämpad för driftscenarier som stadslogistik och korta-distribution, där toppeffektkraven i allmänhet inte överstiger 150 kW.
Enkel-motorsystem uppfyller vanligtvis fordonshastighetskraven i intervallet 0–80 km/h. Till exempel uppnår det elektriska drivsystemet BYD T3, utrustat med en 100 kW motor, en NEDC-räckvidd på cirka 300 km.
När det gäller val av reduceringshastighetsförhållande, faller enstegsreduktionsförhållanden vanligtvis inom intervallet 8–12. TR:s lätta-elektriska drivaxel balanserar till exempel klättringsförmåga (över 20 %) och hög-hastighetseffektivitet och uppnår systemeffektivitet på över 92 %. I kombination med fler-hastighetsreducerare kan enmotorlösningar leverera högt vridmoment vid låga hastigheter för klättring och tung-start av last-med bibehållen hög effektivitet vid marschhastigheter. Detta tillvägagångssätt breddar arbetsområdet för den elektriska drivaxeln och optimerar prestandan i både låga- och höga-förhållanden.
Men utmaningarna kvarstår, inklusive tillfälliga kraftavbrott under växling och komplexiteten i att koordinera växlingsmekanismer med differentialkontroll.
1.4 Egenskaper för dubbla-motorlösningar
Dubbla-motorkonstruktioner möjliggör överlägsen effekt under olika driftsförhållanden genom effektdelning eller vridmomentvektorstrategier. Men de introducerar också utmaningar relaterade till systemkomplexitet och kostnadshantering.
Under driftförhållanden med låg-hastighet kan en enda motor med ett högt reduktionsförhållande användas för att minska energiförbrukningen. Under hög-belastningsförhållanden arbetar dubbla motorer parallellt för att leverera hög effekt, vilket avsevärt förbättrar acceleration och lasthanteringsprestanda.
Hög-precisionskodare med en vinkelupplösning på ±0,1 grader, i kombination med samordnade kontrollalgoritmer, säkerställer en balanserad vridmomentfördelning mellan de två motorerna och förhindrar effektivt ojämnt däckslitage. Dessutom har smörjsystemet en design med dubbla-kretsar för att ge oberoende värmeavledning för varje växelsats, vilket säkerställer långsiktig stabilitet och tillförlitlighet hos det elektriska drivaxelsystemet.
Sammanfattning
Det tekniska urvalet av centraliserade elektriska drivaxlar varierar beroende på applikationsscenarier. Enkel-motorlösningar, med sin kompakta struktur och ekonomiska fördelar, är väl lämpade för lätta-nyttofordon. Dubbla-motorlösningar erbjuder högre effekttäthet och prestanda, vilket gör dem idealiska för applikationer med hög-belastning eller hög-prestanda.
Framöver kommer kontinuerlig teknisk innovation att ytterligare förbättra effektiviteten, tillförlitligheten och anpassningsförmågan hoselektriska drivaxlar, påskynda utvecklingen av nya energifordon mot högre nivåer av elektrifiering.
