新能源汽车叠挡变速器原理及应用优势
5月28日晚19:30 —20:30，元宝汽车学院请来了叠挡传动技术发明人解利老师，来为我们讲解新能源汽车叠挡变速器原理及应用优势。“叠挡变速器”在国内外获得多项技术发明专利，未来，在新能源车领域会有广泛的应用前景。
众所周知，自动变速器是车辆重要的零部件，它直接影响到车辆的换挡舒适性和传动效率。追溯自动变速技术的发展史，由AT—CVT 换挡舒适性的演变到CVT—DCT 传动扭矩的演变再到GOT 向新能源的演变，都是在原有技术上的进一步改革创新。变速器在常规印象中，好像只是燃油车的专属，很多人都会心生疑惑，纯电汽车为什么需要配变速箱？电动汽车续航里程是一大问题，而车辆在高速行驶时耗电量大的原因主要与驱动电机的转速有关，这就难免造成高电耗的局面。配备变速箱，正是为了解决现有的电耗问题。
变速器与纯电汽车
那么纯电汽车使用变速器具体有哪些优势呢？
一是可以减小电机功率。如果使用多挡变速器，可采用功率更小，转速更低的驱动电机和控制器；二是可以降低电动机噪音。在车辆高速行驶时，电动机需要保持极高的转速，对噪音控制和续航里程方面都不利，采用多挡变速器能够有效降低电动机噪音；三是降低电磁干扰
。电机在频繁的大范围转速变化过程中会产生强烈的电磁干扰，这对于电机及其控制器会产生不良的影响，采用多挡变速器能够有效降低电磁干扰；四是延长电池使用寿命。电池组的输出功率变化过于频繁容易造成电池组内部各个电池单元电量不均匀，从而降低电池组的寿命。采用多挡变速器能有效延长电池使用寿命；五是提高动力性。单一传动比通常无法同时兼顾纯电动乘用车的动力性和经济性，只有采用多挡变速器能够有效降低电动机能量损耗；六是提高经济性。随着车速增加，电机转速升高到截止值，功率、扭矩急剧下降。只有采用多挡变速器能够有效降低电动机转速提高经济性能量损耗；七是提高续航里程。在动力总成不变的情况下，采用多挡变速器比采用一挡变速器的电耗可以降低20-30%，续航里程增加 20-30%，同时可以采用功率更小、转速更低的电机和控制器；八是延长齿轮箱使用寿命。采用单挡齿轮箱在车辆高速行驶时由于输入轴转速过高，使输入轴的轴承、齿轮、超负荷运转油温高降低齿轮箱的使用寿命，并造成输入轴油封高温损坏严重，采用多档减速器有效降低损耗，提高齿轮箱使用寿命。
叠挡传动技术
叠挡传动就是在动力传输不中断的情况下能够两个或多个挡位能同时驱动和挡上加挡的变速技术。为什么说叠挡变速器适合新能源汽车呢？这是因为叠挡变速器不需要变矩器，不需要换挡控制阀体，甚至不需要润滑油泵，结构简单制造成本低，控制简单不需要换挡重合点的控制，只需控制一个换挡阀或一个换挡电机完成挡位切换，每换一个挡只需一个换挡步骤，并且在动力不中断中完成，挡位离合器接合与分离后不损耗能量，滑行距离远制动回收率高，传动效率可与手动变速器相比较，制造成本为同挡变速器一半到三分之二，真正适应节能环保的需求。
叠挡变速器组成架构
叠挡变速器是由叠挡变速器由换挡控制部件和机械传动部件组成。控制方式主要分为液控或机械控制两种。如果把现有传动技术比喻成一个档的串联驱动，那么叠挡传动技术就是一个挡的串联驱动或多个挡的并联驱动 。叠挡变速器可实现，在电机驱动时，发动机在未启动状态时只有变速器输出轴转动，主被动齿轮和离合器几乎为静止不转；在发动机启动运转挡位接合后，发动机转速低于电动机驱动转速时不干涉电动机的运转，只有高于电动机驱动转速时才驱动车辆。最大提高传动效率，降低能量损耗。
叠挡变速器运转模式
从油泵输出的主油压中通过压力电磁阀调节出换挡油压和离合器油压，换挡油压驱动换挡阀移动，使其依次或分段或全部打开挡位离合器油路，使离合器油压进入挡位离合器，使离合器接合或断开状态来完成挡位的切换，它的特点是，换挡时具有挡上加挡，多挡或所有挡位同时驱动的特点。下面依次给大家介绍下这几种换挡方式。
以实际场景举例，当车速上升到50公里时速时，升入2挡与3挡时驱动电机的驱动电流为160A；升入二挡时，在变速箱换入二挡时驱动电流由160A下降到110A，下降了50A；升入三挡时，在变速箱换入三挡时驱动电流由110A下降到82A，下降了28A。数据显示驱动电流由160A下降到82A，省电量将近一半。车辆正常行驶换挡时，35公里时速时的驱动电流，在车辆公里时速时驱动电机的驱动电流为120A；升入二挡时，在变速箱换入二挡时驱动电流由120A下降到80A，下降了40A；升入三挡时，在变速箱换入三挡时驱动电流由125A下降到85A，下降了40A。数据显示每升一个挡，驱动电流下降大约40A，大约节省30％电量。这一技术核心亮点是改变了传动原理，使挡位间具有叠加、重叠、可溶性与互补性，以其
控制简单、换挡简单、结构简单、传动效率高、制造成本低的技术优势，终极目标是简化产品结构、降低制造成本、提高所有的技术性能。
叠挡传动技术的重大意义
一是改变了必须断开工作挡位再接合所需挡位的历史，简化了换挡时复杂的标定程序和控制程序，挡上加挡，一步到位，使换挡过程更简单，换挡控制更简单，换挡速度更快；二是改变了只能一个挡驱动的历史，挡位间具有可溶性与互补性，多挡离合器同时供油，通过改变油压的大小实现升降挡，使传动扭矩更大、换挡品质更好；三是改变了使用起步离合器起步的历史，取消了起步离合器，用多个挡位离合器起步，使结构更简单，制造成本更低。
叠挡传动技术，给新能源车行业提供了一个新的变革方向。我们可以考虑从改进电池驱动的相关装置，提高能源的转化效率以节能，最后达到电动汽车续航里程的提升。
