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多挡位变速器对电动汽车的意义
传统的汽车变速器的主要功能有三：一是改变传动比，扩展驱动轮的转矩和转速范围；二是改变旋转方向，使汽车既能前进也能倒退行驶；三是可以切断动力传输，以利于发动机起动或怠速运行。驱动电机可以从零转速开始就可以输出最大扭矩，也比较容易改变旋转方向，故传统的汽车变速器所需要的第二、第三项功能，电动汽车不需要。
驱动电机有较宽的扭矩范围、较宽泛的恒功率范围，采用单减速比的减速器也能满足电动汽车的基本动力需求。但通过前述对比，我们发现多挡位变速器多电动汽车的动力性能提升还是具有积极意义的。
5.1采用多挡位变速器可提升电动汽车的爬坡能力： 研读图7、图8、图12、图13，不难知道多挡位变速器通过更多的挡位个数获得多个速比，电驱动总成可以更大的驱动力，从而获得更大的爬坡度。 在本文例中采用3EAT的电动乘用车最大驱动力（13.77kN）是采用单减速比的电动乘用车最大驱动力（8.21kN）的1.67倍，显著提升了最大爬坡能力。 在本文例中采用6EAT的电动商用车最大驱动力（28.81kN）是采用单减速比的电动乘用车最大驱动力（17.64kN）的1.63倍，最大爬坡能力也得到显著提升。
5.2 采用多挡位变速器可提升电动汽车的加速能力： 研读图9、图14，可发现采用多挡位变速器的电动汽车提速更快，特别是低速阶段提速差距更大。 在本文例中采用3EAT的电动乘用车0→60加速时间2.9s，采用单减速比的电动乘用车0→60加速时间4.1s，采用多挡变速器的电动汽车加速能力获得显著提升。 在本文例中采用6EAT的电动商用车0→30加速时间2.6s，采用单减速比的电动商用车0→30加速时间3.7s，采用多挡变速器的电动商用车加速能力也有显著提升。
5.3 采用多挡位变速器可提高电动汽车的极限速度： 研读图10、图11、图15、图16，可发现采用多挡位变速器的电动汽车极限速度由电驱动总成的最大功率决定，而采用单减速比减速器的电动汽车极限速度由驱动电机的最高转速决定。 采用单减速比加速器的电动汽车需要兼顾驱动力和最高车速，难以满足既要较大的驱动力又要较高的极限车速，而采用多挡位变速器的电动汽车既可用一个较大减速比获得较大驱动力，又可用一个较小减速比降低驱动电机转速。 读图可知在本文例中采用3EAT的电动乘用车极限速度可达236kph，而采用单减速比的电动乘用车极限速度由驱动电机转速限制在143kph以下。 在本文例中采用6EAT的电动商用车极限速度可达138kph，而采用单减速比的电动商用车极限速度由驱动电机转速限制在78kph以下。
5.4 采用多挡位变速器可显著降低驱动电机工作转速： 读图10、图15，可发现采用多挡位变速器的电动汽车的驱动电机转速可以显著降低，更多的挡位个数可使得驱动电机有更多机会在更高效的转速扭矩下提供驱动力，提高动力总成的系统效率，延长续航里程。 另外降低了驱动电机的工作转速还可带来更好的NVH效果，也能降低驱动电机高速旋转导致较高的搅油损失、铁耗损失，还能降低对高速轴承的依赖，降低润滑系统的设计难度，以及降低对减速器齿轮加工精度要求。
5.5 采用多挡位变速器可显著降低驱动电机及电控成本： 在本文商用车对比案例中，采用多挡位变速器的电动商用车采用的驱动电机是150kW/240Nm，采用单减速比减速器的电动商用车采用的驱动电机是150kW/800Nm。因多挡位变速器具有多个速比，采用较小扭矩的驱动电机在现有工程技术水平下也能既满足驱动力的需求又满足极限速度的需求，而单减速比的减速器无法兼顾。 驱动电机及电控的成本跟扭矩大小成正相关，故采用较小扭矩的驱动电机具有显著的成本优势。此外，还可以大大降低驱动电机重量，减小电机尺寸，这对紧凑化轻量化需求大有意义。
总结
因限于篇幅，采用多挡位变速器对延长电动汽车续航里程的积极意义没有展开说明，因多挡位变速器具有多个速比的原因，可提高动力系统的驱动效率，从而对延长续航里程也有积极意义。 电动汽车不采用多挡位变速器也能满足基本的动力需求，但是采用多挡位变速器不仅能显著提升爬坡能力、显著提升加速能力、显著提高极限车速，还能带来动力总成的轻量化、紧凑化，甚至是降低动力总成的成本、增加续航里程。
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楼主
发表于 2023-8-4 15:12
