解析双模式机电复合传动方案设计与特性对比

摘要：本文在简要介绍双模式机电复合传动系统的基础上，对双模式机电复合传动的工作特性、速度特性以及转矩与功率特性进行分析，为双模式机电复合传动方案的设计提供了参考依据，这对于优化发动机的工作性能和改善车辆的燃油经济性具有非常重要的现实意义。

关键词：双模式；机电复合传动；方案设计

【中图分类号】U463.2

机电复合传动系统的特点就是将机械功率与电功率进行分流和汇流，以此来实现无级传动。当需要实现相同的输出特性时，机械装置必须有较大功率的电动机进行辅助才能完成，而采用双模式的机械结构方案，能够进一步降低机械装置对电动机功率的需求。基于此点，本文就双模式机电复合传动方案设计与特性对比进行浅谈。

一、双模式机电复合传动系统概述

所谓的双模式机电复合传动具体是指通过行星机构将2个电动机连接在一起，并在确保发动机输入不变的前提下，利用行星机构切换使电动机的转速状态发生交替改变，从而确保传动输出的转速保持连续变化，以此来满足车辆的行驶需要。这里所指的双模式，实质上就是电动机转速趋势的每一次变化，而双模式机电复合传动系统最大的优点就是通过协调发动机和动力电池的能源匹配，让发动机始终处于最经济的工作状况，以此来实现节约能源的目标。在当前的形势下，节能环保这一课题受到了世界各国的广泛关注和重视，就汽车产业而言，由于目前电池技术仍未获得重大突破，为此，以相对比较成熟的技术研制开发出来的混合动力汽车获得了广泛的研究与应用。机电复合传动系统是混合动力的一种形式，尤其是双模式机电复合传动系统更在单模式的基础上增加了行星排和操纵元件，这不但使得调速范围变得更宽，而且在全速范围内还能使整个系统的效率获得大幅度提高，同时能够显著降低电动机的功率要求，可以满足大功率车辆的驱动行驶要求。正因如此，使得双模式机电复合传动系统成为国内外研究的热点课题。

二、双模式机电复合传动方案设计与特性对比研究

（一）双模式机电复合传动系统的工作特性分析

当车辆处于运行状态的情况下，行驶车速、电池荷电状态、车辆需求功率等因素决定了双模式机电复合传动系统工作模式，具体模式分为以下四种：

1.混合驱动模式。当车辆正在行驶时，可通过调节电机A和电机B的工作状态，确保发动机工作在最佳燃油经济区。同时，传动系统效率和车辆行驶速度可以决定不同的驱动模式。

2.发动机启动模式。在车辆进入混合驱动模式之前，若发动机转速小于怠速，那么就会进入发动机启动模式，在电机A和电机B的共同作用下，达到启动转速的要求，进而启动发动机。

3.纯电驱动模式。在车辆需求功率处于0与电机B的最大驱动功率之间时，车辆行驶可由电机B单独驱动，该模式一般用于车辆倒车行驶。

4.制动能量回收模式。在电池荷电状态小于充电上限值，并且驾驶员制动需求较小的状态下，车辆便进入制动回收模式。在该模式中，由电机A和电机B协同工作，对制动能量进行回收。除此之外，车辆行驶的制动模式均为单独机械制动。

（二）速度特性分析

（三）转矩与功率特性分析

结论：

综上所述，本文通过对双模式机电复合传动系统的工作特性、速度特性、转矩与功率特性进行分析后，得出如下结论：在双模式机电复合传动方案的设计过程中需要对电动机的功率选择问题进行重点考虑，并对行星排的参数进行优化设计，这样有助于减小电动机在第一模式下的功率需求。

参考文献

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