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【干货】电动汽车主要驱动方式对比

电动汽车作为一种工业产品,以电池为主要能量源,动力源全部或部分由电动机提供,涉及机械、电力电子、通信、嵌入式控制等多个学科领域。电动汽车与传统汽车相比,能量源、驱动系统结构都发生了极大的改变。根据驱动系统结构布置的不同,电动汽车可分为两种:单电机集中驱动型式电动汽车(简称集中驱动式电动汽车)和多电机分布驱动型式电动汽车(简称分布式驱动电动汽车)。

1、传统集中式驱动结构类型

集中驱动式电动汽车与传统内燃机汽车的驱动结构布置方式相似,用电动机及相关部件替换内燃机,通过变速器、减速器等机械传动装置,将电动机输出力矩,传递到左右车轮驱动汽车行驶。集中驱动式电动汽车操作实现技术成熟、安全可靠,但存在体积较重,效率相对不高等不足。随着纯电动汽车技术研究的深入,纯电动汽车的驱动系统的布置结构也逐渐由单一动力源的集中式驱动系统向多动力源的分布式驱动系统发展。图1.1为电动汽车不同驱动系统的结构示意图。图1.1(a)为单电动机集中驱动型式,由电动机、减速器和差速器等构成,由于没有离合器和变速器,可以减少传动装置的体积及质量。图1.1(b)也为单集中驱动型式,与发动机横向前置前驱的内燃机汽车结构布置方式相似,将电动机、减速器和差速器集成一体,通过左右半轴分别驱动两侧车轮,该布置型式结构紧凑,多用于小型电动汽车上。图1.1(c)为双电机分布驱动型式,两个驱动电机通过减速器分别驱动左右两侧车轮,可通过电子差速控制实现转向行驶,以取代机械差速器,该驱动方式为目前研究的热点。图1.1(d)为轮毂电机分布式驱动型式,电动机和固定速比的行星齿轮减速器安装在车轮里面,省去传动轴和差速器,从而使传动系统得到简化。该驱动方式对驱动电机的要求较高,同时控制算法也比较复杂。

单电机集中驱动or多电机分布驱动,电动汽车主要驱动方式对比

2、分布式驱动电动汽车结构类型

分布式驱动电动汽车按照动力系统的组织构型不同可分为两种:电机与减速器组合驱动型式,轮边电机或轮毂电机驱动型式。

(1)电机与减速器组合驱动型式

在该驱动型式中,电机与固定速比减速器连接,通过半轴实现对应侧车轮的驱动,由于电机和减速箱布置在车架上,因此在现有车身结构的基础上,稍加改动,该驱动型式即可推广应用。图2.1中的两种电动汽车均采用该驱动型式。其中,图2.1(a)为北京理工大学研发的具有防滑差速功能的双电机分布式驱动车辆结构示意图;图2.1(b)为美国特斯拉公司推出的Tesla Model S型电动汽车及结构示意图。图2.1(c)德国的奥迪R8e-tron纯电动跑车,采用四台异步电动机分布式驱动,百公里加速仅4.8s。

单电机集中驱动or多电机分布驱动,电动汽车主要驱动方式对比

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