驅動電機系統機電耦合一體化技術打開文本圖片集摘要：在本次研究中，筆者對驅動電機系統機電耦合一體化技術進行了簡單探討，分析了電動輕客汽車機電一體化、電機變速箱集成，以及典型的電動汽車的車置前驅的布置形式和結構，并根據整車性能參數對電機變速箱集成系統各部件進行匹配，運用計算來確定變速箱檔位數及傳動系統的傳動比。1引言在電動汽車動力系統中，驅動電機作為核心裝置，其性能的高低直接會對汽車的整體性能產生影響。驅動電機的發展，越來越朝著低成本、輕量化、小型化、高效率、集成化方向發展。而集成化為小型輕量化、低成本與高效率的最快實現成為可能。汽車驅動電機系統的集成化主要是通過電機和制動系統機電一體化、電機和變速箱機電一體化以及機電和發動機一體化來實現的。特別是近年來，伴隨著汽車動力電氣化水平不斷提高，各類耦合深度的機電耦合動力系統進一步加深了電機和變速箱的關系。因此在汽車領域中，通過設計出全新的制動系統、地盤系統以及輪系等，實現了電機與動力傳動裝置的一體化集成，由此可見汽車機電一體化不僅僅指的是技術集成，還應該包含整合機電結構。在本次研究中，筆者對驅動電機系統機電耦合一體化技術進行了簡單探討，分析了電動輕客汽車機電一體化、電機變速箱集成，以及典型的電動汽車的車置前驅的布置形式和結構，并根據整車性能參數對電機變速箱集成系統各部件進行匹配，運用計算來確定變速箱檔位數及傳動系統的傳動比。2變速箱和驅動電機一體化設計方法2.1電動汽車布置形式機電集成化驅動形式：將驅動電機與固定速比的變速箱直接相連；傳動機構結構緊湊，傳動效率較高，安裝方便，布置靈活。2.2驅動電機的匹配分析（1）輕客整車電機額定功率計算：電機額定功率的選擇至關重要，其設計方法跟傳統發動機相似，一般是在滿足汽車預期的最高車速基礎上選擇額定功率。2.3變速箱參數的匹配231變速器的檔位確定目前，AMT作為一種當對成熟的自動變速傳動技術，已經被廣泛運用在汽車中。AMT技術的工作原理為通過適時自動換擋來保證電機在轉矩最大、最高效的區域中工作，極大提高汽車的行駛性能，并且AMT技術所需成本低，便于控制、安裝以及使用，在本次研究中，筆者采用的變速器主要為一檔、兩檔、三擋。（1）一擋變速器小型電動車主要采取固定速比的一擋方案，其缺點為電機的利用率較低，并且會受到電機性能的影響，導致車輛啟動加速性能、最高車速不能滿足要求。（2）兩檔AMT該方案能夠將電動汽車的電機性能充分發揮出來，并且保證汽車在全速范圍內絕大多數時間電機功效位于較高區間，換句話說即便在低速時依然有較高轉矩，并且還能在功率恒定的基礎上具有較高轉速，兼顧了車輛的最高車速及加速性能兩方面。（3）三擋AMT該方案是在三擋方案的基礎上增加了一個擋位，效果更顯著，但整個系統在換檔過程必須增加一個選檔機構，使得系統控制和整體結構變得復雜，成本也會相應增加，故在我國新能源汽車的初期階段，大部分車企因技術的不完備及同行競爭比較激烈，故在電動汽車方面較少采用三檔AMT方案。本文選用大部分車企的標準配置，均運用的是兩檔AMT變速器，在現有主減速器的基礎上，設計出變速器兩擋位的傳動比。2.3.2確定變速器的傳動比（1）確定傳動比下限傳動比的下限為變速器最高擋位傳動比乘以主減速比。同時還由驅動電機在最高轉速時對應的輸出扭矩和運行在最高車速下對應的行駛阻力來共同決定。（2）傳動比上限的確定傳動比的上限等于一擋變速器傳動比乘以主減器傳動比，跟汽車最大爬坡坡度有關。本文中主減速器主減速比為4.487，由此設計一檔傳動比為3.13，二檔傳動比為1.74。綜上所述，就電動車分析，在驅動電機參數不變的情況下，其動力性能和經濟性能主要跟傳動系統的參數有關，并且傳動系統還具有調節電機轉速和汽車車速關系的功能，對電機的工作效率和工作狀態產生影響，故驅動電機