前进方向差速器M控制器MAMT差速器电源图2.4 纯电动汽车传动系统简图
此种驱动方案具有以下优点：
①在电机总功率和不变的情况下，提升了单个电机负载，使电机的效率上升，使电机可以尽可能的工作在电机高效工作区域。
②直驱式两档式AMT变速箱可以提高主电机的工作平顺性，充分发挥电机性能。
③双轴驱动可以充分利用电动汽车整车产生的重力附着力，提高了整车的附着利用率，使电动汽车充分发挥自己的驱动潜力，提升了电动汽车的整车动力性能。
第三章 纯电动汽车整车参数匹配设计
首先确定纯电动汽车的整车参数和动力性能设计要求后，然后对动力传动系统进行匹配计算，对驱动电机、动力电池、布置方式进行选型和设计。电动汽车整车性能是否能满足设计要求取决于驱动系统的动力参数匹配是否合理。纯电动汽车整车参数匹配的任务是在满足动力性能要求的基础上合理的选择驱动系统各部件的参数，以期最大可能的提高整车行驶经济性。
3.1 纯电动汽车传动系统结构
本文设计的基于直驱AMT的传动系统结构如图2.1所示，此电动汽车传动系统主要由两个电机，一个电机控制器，电池组和直驱AMT变速箱组成。其中主电机负责后轮驱动，辅助电机负责能量回收，以及为电动汽车提供后备功率。主副电机电机均采用小功率电机，正常行驶工况下，由主电机向后轮供电，驱动后轮使电动汽车向前行驶；当电动汽车起步及加速运行时，电池组分别向主电机和辅助电机供电，通过电动机控制器控制2个电机同时运行向车辆提供所需功率。电动汽车在制动、下坡等需要减速的情况下，主辅电机均参与能量的回收，从而实现四个车轮同时进行能量回收。
前进方向差速器M控制器MAMT差速器电源图2.1 纯电动汽车动力传动系统简图
永磁同步电机具有高效率、高密度、结构简单且可靠性能高的特点，所以驱动电机选用永磁同步电机。变速器采用两档直驱式AMT自动变速箱，充分发挥纯电动汽车纯电动力输出的工作特性，使纯电动汽车的动力输出更加平顺。
3.2 整车参数及设计要求
本论文以一款纯电动汽车的整车参数及技术要求进行整车参数匹配设计，具体参数见下表2.1所示。
表2.1 纯电动汽车主要技术参数 基本技术参数 整车质量/kg 迎风面积/m3 最大爬坡度/% 车轮滚动半径/m 最高车速/km/h 风阻系数 传动效率 滚动阻力系数 质量转换系数 0-100km/h加速时间/s
3.3 驱动电机匹配选型
纯电动汽车驱动电机通过电机控制器将动力电池的电能转化为驱动汽车行驶的机械能，是纯电动汽车行驶的动力源。
电动汽车驱动电机的选型必须满足整车动力性能设计指标，需要确定的参数有：额定功率、峰值功率、额定转速以及最高工作转速。
技术指标 1531 1.98 30 0.308 100 0.35 0.91 0.014 1.04 ≤10 图2.2 驱动电机输出特性
研究表明电机具有如图2.2所示的低速等转矩和高速恒功率的机械特性，因此，驱动电机的工作区域就分为恒转矩区域和恒功率区域，以额定转速为分界点，以下是恒转矩区域，以下是恒功率区域。驱动电机的峰值工作特性使电机具有一定的过载能力，完全可以保证纯电动汽车起步、爬坡及加速等短时极限行驶工况，但是驱动电机不可以长时间工作在峰值功率附近，长时间在峰值功率附近运行会导致电机出现故障，也会对电机的使用寿命造成很大影响。
（1）驱动电机的额定功率
驱动电机长时间工作于某工况的能力由额定功率来衡量。设计电动汽车运行工况时，为了能够使电动汽车以最高车速长时间行驶，往往需要以电动汽车最高车速确定驱动电机的额定功率。
正常情况下，电动汽车的最高车速对应电动汽车最高档，该双驱动电机传动系统在最高车速时，只有主电机工作，因此用电动汽车的最高车速计算主电机的额定功率。
根据《汽车理论》所学知识，由汽车的功率平衡方程，可以求得满足汽车长时间以最高车速行驶的额定功率：
2CdAUmax1PN?(mgf?)Umax3600?21.151000.35?1.98?1002?(1531?9.8?0.014?)3600?0.9121.15?16.4KW
式中，PN为电机额定功率，KW；η为传动效率，取0.91；m为整车质量，kg；f为滚动阻力系数；A为电动汽车迎风面积，m2;Cd风阻系数；Umax为最高车速。g为重力加速度，取9.8kg·m·s-2。
（2）驱动电机的峰值功率
驱动电机的峰值功率越高电动汽车的后备功率越大。为了满足整车爬坡、急加速等大功率短时工况需求，根据爬坡及加速等动力性能要求计算驱动电机峰值功率。
①根据最大爬坡度的需求进行分析，电动汽车以VN=30km/h的速度在最大
坡度imax=30%的坡上行驶。此时所需求的功率为：
Pimax?P1?P2CDAVN2VN?(mgfcos?max?mgsin?max?)21.153600??(1531?9.8?0.014?cos(arctan0.3)?1531?9.8?sin(arctan0.3)0.35?1.98?30230?)?21.153600?0.91?41.6KW
②根据百公里加速时间t0-50km/h的需求进行分析，电动汽车加速过程中需要较大的后备功率，其瞬时车速可以根据经验公式得：
?t?v?vm??t???m?x式中，vm为电动汽车的末速度；tm为电动汽车的加速时间；x为拟合系数，一般取0.5左右。
汽车在从零加速到50km/h的过程中，不仅要克服加速阻力、空气阻力。其中，空气阻力会随电动汽车速度成二次方增长，因此，选取加速末尾时刻进行设计计算：
x??tm??t??vmCDAV?mvm??1???)Pt?(mgf????21.153.6?t??tm??3600???0.35?1.98?502?(1531?9.8?0.014??21.152?1.04?1531?5050?10?0.2????)??1??3.6?0.2???10???3600?0.91?71.3KW2m根据上述计算，为了满足电动汽车动力性的要求，必须保证驱动电机的额定功率大于PN，峰值功率大于max{Pimax，Pt}。单电机的功率也不适宜太大，功率