6.3.4 基本结构在线视频

电动汽车是以电驱动为基础的

安全 经济 清洁的绿色交通工具

不仅在能源 环境等方面

有其独特的优越性和竞争力

而且能够更方便地采用

现代控制技术实现节能 环保的目标

因而具有广阔的发展前景

一般电动汽车可分为纯电动汽车

混合动力汽车和燃料电池汽车三类

第一类是纯电动汽车

纯电动汽车是指其动力系统

主要由动力蓄电池和驱动电机组成

从电网获得电力

并通过动力蓄电池驱动电机的汽车

我国2012年颁发的

《节能与电动汽车产业发展规划(2012-2020年)》中

将其特指为最高车速不低于80千米每小时

续驶里程不少于80千米的电动汽车

低于此标准的则归属低速电动汽车

2015年7月10日实行的

《新建纯电动乘用车企业管理规定》

即将双80标准修正为双100

即最高车速大于100千米每小时

综合工况纯电续驶里程不少于100千米

从结构上看

电动汽车系统主要可分为三个子系统

即电力驱动子系统

主能源子系统和辅助控制子系统

其中 电力驱动子系统又由电子控制器

功率转换器 电动机 机械传动装置和驱动车轮等组成

主能源子系统由主能源 能量管理系统和充电系统等组成

辅助控制子系统具有动力转向

温度控制 辅助动力供给等功能

根据电力驱动子系统的不同

电动汽车大体可分为以下六种

第一 与传统汽车结构相似

由电动机 离合器 变速器和差速器组成

第二 由电动机 固定速比的减速器和差速器组成

由于采用固定速比减速器

可取消离合器 减少质量和体积

第三种 与前横置前驱汽车类似

将电动机 固定速比减速器和差速器集成为一个整体

两根半轴连接驱动车轮

第四 采用两个电动机

通过固定速比的减速器分别驱动2个车轮

每个电动机可独立控制

可以不采用机械差速器

第五 采用轮毂电动机驱动车轮

为了将电动机转速降低到理想的车轮转速

可采用固定减速比的行星齿轮变速器

第六 采用低速外转子轮毂电动机

取消机械减速变速器

电动机外转子直接安装在车轮的轮缘上

然而受制于电池技术的制约

导致电动汽车一次充电的续驶里程

和动力性能还无法达到当前内燃机汽车的水平

此外 乘员的舒适性受到限制

基础充电设施的建设困难等等问题

迫使人们探索其它的电动汽车类型

其中一类就是混合动力汽车

混合动力汽车是指

在传统内燃机汽车中加入电动机和发电机

其中电动机提供小部分动力支持

从理论上讲 内燃机热效率在低速时偏低

转矩也较小 而在中高负荷时效率较高

但高负荷时效率又会下降

如果低速时采用电动机驱动

在中高负荷时让发动机仍处于等负荷高效区

不足的功率由电动机提供

就可以提高燃油经济性

混合动力汽车就是基于这一原理

目前混合动力电动汽车有串联式

并联式 混联式等结构形式

串联式由发动机 发电机和电动机三部分动力总成组成

发动机驱动发电机发电

电能通过控制器输送到电池或电动机

由电动机通过变速机构驱动汽车

小负荷时由电池驱动电动机驱动车轮

大负荷时由发动机带动发电机发电驱动电动机

当车辆处于启动 加速 爬坡工况时

发动机 电池组共同向电动机提供电能

当电动车处于低速 滑行 怠速的工况下

则由电池组驱动电动机

当电池组缺电时

则由发动机 发电机组向电池组充电

串联式结构适用于城市内频繁起步和低速运行工况

可以将发动机调整在最佳工况点附近稳定运转

避免了怠速和低速运转的工况

从而提高发动机的效率 减少废气排放

但是它能量几经转换 机械效率相对较低

并联式混合动力由发动机和电动机共同驱动汽车

发动机与电动机分属两套系统

可以分别独立地向汽车传动系提供扭矩

在不同的路面上既可共同驱动又可单独驱动

当汽车加速爬坡时

电动机和发动机能够同时向传动机构提供动力

一旦汽车车速达到巡航速度

汽车将仅仅依靠发动机维持该速度

电动机既可以作电动机又以作发电机使用

所以称电动－发电机组

由于没有单独的发电机

发动机可以直接通过传动机构驱动车轮

这种装置更接近于传统的汽车驱动系统

机械效率损耗与普通汽车差不多

混联式混合动力则包含串联式和并联式的特点

动力系统包括发动机 发电机和电动机

根据助力装置不同

又分为发动机为主和电机为主两种

以发动机为主的形式中

发动机作为主动力源

电机为辅助动力源

以电机为主的形式中

发动机作为辅助动力源

电机为主动力源

该结构的优点是控制方便

缺点是结构比较复杂

另一类是燃料电池汽车

燃料电池汽车和普通电动汽车

有基本相同的电机驱动构造

不过燃料电池汽车的电池不是通过电网充电

而是通过自身

采用化学能转化为电能的方式产生电能

目前国内外燃料电池汽车的研究

主要集中在氢燃料电池

氢燃料电池虽然存在催化剂成本高

储存技术难等缺点

但作为直接产生电能的电源

其能量利用率

比从其他途径获得电能进行储存的蓄电池更高

因此

燃料电池汽车越来越受到研究者和产业界的重视

在政府的大力推动与环保观念日渐深入人心的情况下

相信电动汽车的市场将会逐步拓展

各种新能源汽车产品也会层出不穷

我们将会更快更好地享受时尚

环保的电动生活