电动车多电机多档位自动变速系统革新与未来展望

面对电动汽车的发展机遇，一股新兴力量正在涌现，那就是颠覆传统电动车架构，打造出多电机多档位自动变速系统。安徽皖南电机在这种创新设计中，电机与减速器构成了整车构造的基石，而电动车多电机多档位自动变速系统的问世，无疑将对电机和减速器的构造进行革新，进而推动三大控制系统的全面升级。

要深入了解电动车多电机多档位自动变速系统的奥秘，我们需要明白其工作原理和构成。以下是一个可能的工作模式：将一台A电机与太阳轮连接，通过外圈齿轮带动另一台B电机。皖南电机价格表①当只有A电机转动时，B电机静止，内外齿轮保持不动，太阳轮驱动下的卫星轮在内外齿轮圈内旋转，将动力传递至输出轴。②若B电机转动，A电机静止，B电机轴齿轮带动内外齿轮圈旋转，使卫星轮围绕静止的太阳轮外旋转，动力同样传递至输出轴。③当AB电机同时转动时，太阳轮和内外齿轮圈的旋转带动卫星轮旋转，动力传递至输出轴。在这三种工作状态下，每种状态都有固定的传动比，因此选择电机的过程实际上就是切换档位。由于三种状态都能独立运行，它们之间的转换互不干扰，且由电气控制器控制，无需离合器即可顺利换档。这种设计结构简单、体积小、重量轻，承载能力强，使用寿命长，运转平稳，噪音低，输出扭矩大，效率高，性能安全，且技术含量不高。然而，其效果却十分理想，它的出现将为电动车架构带来颠覆性的变革。

通过具体分析该机构的可行性，我们可以从图中看出：A电机的太阳轮齿数为18齿，B电机轴上的齿轮齿数为35齿，内外齿轮圈的内齿齿数为48齿，外齿齿数为60齿。皖南电机即A电机与输出轴的传动比为3.67，B电机与输出轴的传动比为2.35。若A电机转速为3000转/分，输出轴转速为817转/分；B电机转速为3000转/分，输出轴转速为1276转/分。若要使单一电机在3000转/分时驱动输出轴达到2093转/分，传动比为1.43。从数据上看，若单电机功率为100KW，那么双电机结构时A电机的50KW输出扭矩是单电机的1.28倍。同理，若单电机在3000转/分时输出轴达到2093转/分，而50KW的B电机在4920转时输出轴达到2093转，功耗相差1.22倍。从数据上分析，双电机结构有可能节能1.2倍。

特斯拉第二代Roadster在0-60mph的加速时间可能达到2秒，采用双电机结构配置完全有可能实现。若在0-100mph的加速时间可能达到3秒内，只需对双电机的功率进行适当调整，A电机功率占比45%，B电机功率占比55%，即可在3秒内实现0-100mph的加速。

若要保持原单电机100KW时的加速性能，将A电机功率调整为40KW，B电机功率调整为60KW，功耗相差1.46倍。

对于一辆车而言，动力系统的*大追求是易用、好开，且能耗尽可能低。至于百公里加速成绩、*高车速等指标，其实并不那么重要。而匹配的价值则凸显出来，这正是其*大的亮点。

SUV、跑车、MPV、物流车等车型可采用大功率电机，而小型车则可用A电机12KW、B电机18KW。若设定高速为120KM/H，A电机高速时为47KM/H，B电机高速时为73KM/H，AB电机同时运转高速时叠加速度可达120KM/H。

在续航里程方面，相同电池容量下，功耗越少，续航里程越长。在B电机额定转速下，输出轴转速可达1276转/分；AB电机同时运转时，额定转速下输出轴转速可达2093转/分。即单一电机在3000转/分时驱动输出轴达到2093转/分，B电机只需4920转，功耗仅为单电机的0.8倍。按*大行程300KM计算，可增加行程75KM。但不同的齿数配比和车辆的载重结果可能不同。若A电机功率调整为40KW，总功率为90KW，B电机功耗仅为单电机的0.72倍，按*大行程300KM计算，可增加行程116KM，续航里程也得到很大提升。即在电机总功率一定的情况下，采用双电机无论在加速还是续航方面都有很大提升。

理想是美好的，实际操作又会如何呢？首先，我们需要了解在行星轮系中，若太阳轮、卫星轮、外齿圈轮都不固定，它们之间就会成为耦合的传动。即A电机有一定的转速时，B电机可以随时加入和退出运转，而A电机与B电机的输出转数是叠加的，扭力在同*高转速时是两者的平均值。（实验结论）

从以上例子可以看出，多电机多档位自动变速系统的作用。若采用两级行星轮系再加上一个电机，又会如何呢？现采用3、3.5、3.5模式配置，A电机30KW、B电机35KW、C电机35KW。第一级行星轮的齿数配置与之前相同，第二级的太阳轮齿数为30齿，内外齿轮圈的内齿齿数为48齿，外齿齿数为60齿，C电机齿轮齿数为20齿。即A电机与输出轴的传动比为9.54，B电机与输出轴的传动比为6.1，C电机与输出轴的传动比为4.87。A电机在3000转/分时，输出轴转速为314转/分；B电机在3000转/分时，输出轴转速为491转/分；C电机在3000转/分时，输出轴转速为616转/分。若要使单一电机在3000转/分时驱动输出轴达到1421转/分，传动比为2.11。数值上，A电机33KW的输出扭矩是单电机的1.35倍，即A电机30KW的输出扭矩优于单电机的100KW。在节能方面，C电机在3000转/分额定转速下，输出轴转速为616转/分；单电机在100KW时，3000转/分额定转速下，输出轴转速为1421转/分。即C电机要完成输出轴1421转/分只需6920转，即C电机35KW的功耗仅为单电机的0.8倍。按*大行程300KM计算，可增加行程75KM。若全部电机都采用30KW，即C电机30KW的功耗仅为单电机的0.69倍，按*大行程300KM计算，可增加行程134KM。若设定高速为160KM/H，A电机高速时为35KM/H，B电机高速时为55KM/H，C电机高速时为70KM/H，ABC三电机在同时运转高速时叠加速度可达160KM/H。在实际操作中，车辆重载时用A电机起步，至车速达到上限或扭力充足时B电机参与运转，A电机逐步减速至退出运作，再次不断加速C电机继续提速。此时，若C电机动力充足，可单机行驶70KM/H内。当车辆空载时，B电机可独立起步，或超车时加入C电机提速。随着车辆行驶速度的不断变化，它们之间的相互配合、相互代替、相互叠加，A、B、C、AB、BC、ABC电机的单独或组合使用，得到不同的作用和效果，这要求电机控制器与时俱进，并对电机控制器进行进一步改进，特别是智能控制，对各电机的单独或组合作用和转换作用进行灵活控制。

在电动车多电机多档位自动变速系统中，变速机构本身不产生扭矩，但它可以传递扭矩或提高扭矩减少转速、提高转速减少扭矩。扭矩的产生在于电动机，而同功率不同性质的电动机扭矩也不同。感应电机、无刷电机、开关磁阻电机的扭矩也不同。具体的设计才能提及到扭矩。本文仅阐明速比和功率的关系在电动车多电机多档位自动变速系统中的应用。安徽皖南电机

当然，这只是一个理论计算结果，与风阻、车辆的整备质量、各种车型、各种用途、功率和行星齿轮齿数等因素有关，效果不尽相同，需根据实际车况而定。在车辆研发阶段，以*低的成本、*有效的方式、*佳的配置设计思路及*有效的措施实施到多电动车多电机多档位自动变速系统中，*终形成一套可行性高的正向开发设计方案。

中国电动汽车实现“弯道超车”是时代的要求，电动车的应用技术不能只跟在国外技术的后面，要走自己创新的路，突破电动车变速领域的瓶颈，树立自我创造性的里程碑。成为电动车行业的领军者，为中国的电动车“弯道超车”提供动力，走中国式纯电动车发展道路，助力中国的电动车事业腾飞。