浅谈电驱动桥关键技术分析

浅谈电驱动桥关键技术分析

田胜利，王凯

胜利油田分公司油气井下作业中心胜中特车项目部  山东省东营市  257100

摘要：电动驱桥是一种通过电力驱动车辆运行的技术，包括电机、减速器、差速器和控制系统等多个部件。其主要原理是将电能转换为机械能，从而驱动车轮旋转产生动力，实现车辆的运行。具体来说，电动驱桥解决了传统车辆对内燃机依赖的问题，使得车辆更加节能环保，并且可以提供更加平稳、高效的驾驶体验。这些技术不仅可以提高电动驱桥的效率，还可以优化整个车辆的使用性能，更好地满足现代人对于汽车的需求。

关键词：电驱动桥；关键技术

随着全球节能环保意识的不断提高，电动汽车逐渐成为未来汽车市场的重要发展方向。而电动汽车的核心技术之一就是电动驱桥技术，它对汽车的性能、效率和稳定性产生着至关重要的影响。传统的汽车使用内燃机作为驱动力源，这种驱动方式不仅造成了严重的环境污染，而且也存在着能源浪费的问题。相比之下，电动驱桥技术无污染、高效节能，可以有效地解决上述问题。此外，电动驱桥技术还具有响应快、加速平稳和大幅降低噪声等优势，受到越来越多消费者的青睐。

一、电驱动桥技术优点分析

随着科技的不断发展和创新，电动驱桥技术不断地提高，其在车辆性能、经济性和噪音方面都取得了显著的进展。与此同时，由于电动驱桥技术的重要性，各汽车制造商都在不断投入研发资金，使得电动驱桥技术不断创新、完善和普及化[1]。

1.电动驱桥技术采用电能作为驱动力源，其车辆的尾气排放为零，对环境污染极小。这对于改善城市空气质量、减少温室气体等方面都具有重要意义。

2.相较于传统的内燃机发动机，电动驱桥技术在能量转化和利用效率上更高，能够大幅降低能源浪费，从而达到节能环保的目的[3]。

3.由于电动驱动系统具有高扭矩输出、零时滞等特性，在加速过程中响应速度快，加速平稳，驾驶起来感受舒适。尤其是在城市道路的行车场景中，具有非常好的优势。

二、电驱动桥关键技术

电驱动桥是一种采用电机作为动力源的汽车传动装置，它主要由电机、减速器、差速器和轮边减震器等部件组成。与传统的机械传动桥相比，电驱动桥具有响应速度快、运行效率高、能耗低、维护成本低等优点，因此被越来越多的汽车制造商所采用。

（一）电机功率与效率

电驱动桥的驱动电机需要具备足够的输出功率和高效率，以确保驱动力的充分和能量的高效利用，同时还需要满足可靠性、寿命、体积和重量等方面的要求。

电驱动桥使用的电机功率和效率是评估其性能和实用性的关键指标之一。电机功率指的是电机输出的最大动力，通常以千瓦为单位。与传统的内燃机相比，电机功率通常会小得多。但是，由于电机具有更高的转矩，因此在平坦的路面上，它们能够提供相当于大排量汽车引擎的加速度。

电机效率表示电机将电能转换为机械能的能力。它是指输出功率与输入功率之比，通常以百分比表示。对于电驱动桥而言，高效率电机增加了电池续航里程，减少了废气排放，并降低了能源成本。

在实践中，为了最大化性能和可靠性，电驱动桥使用的电机功率和效率需要进行平衡。容易降低功率而提高效率，导致加速度不足；反过来，提高功率但效率过低可能会导致电池能量耗尽过快。

（一）车轮扭矩控制技术

车轮扭矩控制是电驱动桥的另一个关键技术之一。在传统的机械传动系统中，发动机输出的扭矩通过传动系统分配到每个车轮。而在电驱动桥中，电机的输出直接驱动车轮，因此电机运行的扭矩必须精确地调节和控制[2]。

车轮扭矩控制的主要目的是在不同的路况下实现最佳的牵引力和驾驶体验。通过智能化控制系统对每个车轮的扭矩进行动态分配，既可以增加车辆的稳定性，又可以提高整车的性能。当车辆面临低附着力路面或转弯时，车轮扭矩控制可以及时调节不同车轮间的扭矩分配，以保持车辆的稳定性及牵引力。而当车辆加速时，车轮扭矩控制可以协调不同车轮间输出扭矩的大小，以实现更快、更平稳的加速效果。

（二）高压电池和充电系统

电驱动汽车需要配备高压电池和高效的充电系统，以确保电能供应的稳定性和充电速度，同时还需要考虑电池的安全性、寿命和成本等方面的问题。

高压电池和充电系统是电动车的重要组成部分，它们直接影响着电动车的续航里程、性能和安全性。

1.高压电池

高压电池是电动车储能的关键部件，其主要作用是存储电能供电动电机使用。高压电池通常采用锂离子电池或钴酸锂电池，具有高能量密度、长寿命和快速充放电等优点。同时，电池管理系统（BMS）也是高压电池不可缺少的组件，主要用于监测电池状态、平衡电池循环和保护电池安全。

2.充电系统

电动车的充电系统主要包括充电插座、连接线、充电控制器等部件。充电插座通常采用交流或直流方式，可以根据车辆的电池类型和电源输出选择不同的充电方式。高压电池和充电系统是电动车关键的技术之一。它们的设计和实现不仅涉及到技术难点，还需要考虑用户的使用体验和安全性。因此，在电动车的研发和生产过程中，高压电池和充电系统的功能和质量需要得到严格的把控和测试

[3]。

（三）电驱动桥作为新型的汽车动力系统

1.电机技术

电驱动桥所使用的电机通常需要满足高功率、高效率、高可靠性的要求。目前，绕铜器电机和永磁同步电机是比较常用的两种电机类型。

2. 控制技术

电驱动桥的控制技术主要包括控制算法、电机控制算法、力矩控制算法等。其中，电机控制算法通常采用控制策略，可以实现对电机磁场的精确控制。

3.能量管理技术

电驱动桥需要通过电池组供电，因此能量管理技术也是其关键技术之一。在实际使用中，需要根据电池状态和车辆行驶状态进行功率分配，以保证电池寿命和车辆性能的最优平衡。

4.桥式拓扑设计

桥式拓扑设计是电驱动桥设计中的关键环节，直接影响到电机转矩输出和系统效率。同时，在桥式拓扑中，各个模块之间的串联和并联关系，也需要通过优化来实现最佳的系统性能。

5.散热技术

电驱动桥的高功率密度和高效率也带来了较大的热量输出。因此需要对桥体结构进行散热设计，以避免过热对系统性能和寿命的影响。

结语

电动驱桥技术是电动汽车的核心技术之一，其具有零排放、节能环保、响应快、加速平稳、低噪音和减震性强等优点。随着全球对环境保护和能源危机的日益关注，电动汽车作为能源革命的一个重要趋势，具有广阔的市场前景。电动驱桥技术具有环保节能、性能卓越、舒适安静的优点。

参考文献

[1].青特“重型商用车驱动桥总成关键技术及应用”获奖[J].铸造工程,2023,47(02):22.

[2]赵海兴.无轨胶轮车湿式制动驱动桥关键技术研究[J].煤炭工程,2021,53(07):167-172.

[3]黄志超, 商用车驱动桥关键技术研究及推广应用. 江西省,华东交通大学,2021-03-28.