1.6.1 純電動汽車動力系統(tǒng)與傳動系布局

純電動汽車的驅(qū)動系統(tǒng)可分為三個子系統(tǒng)。

1）電驅(qū)動子系統(tǒng)，由電機(jī)、功率轉(zhuǎn)換器、電控單元、機(jī)械傳動裝置和驅(qū)動車輪組成。

2）能源子系統(tǒng)，由主電源、充電系統(tǒng)和能量管理系統(tǒng)構(gòu)成。

3）輔助子系統(tǒng)，具有助力轉(zhuǎn)向、輔助動力和溫度控制供給等功能。

純電動汽車驅(qū)動系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖1-31所示。相對于傳統(tǒng)燃油汽車，純電動汽車的動力傳動系統(tǒng)結(jié)構(gòu)布置比較靈活，可以有多種形式（圖1-32）。其中，采用兩電機(jī)或四電機(jī)分別驅(qū)動車輪，無機(jī)械差速器而采用電子差速器的原理是：直線行駛時，轉(zhuǎn)向盤保持不動，兩輪轉(zhuǎn)速傳感器將左右兩側(cè)車輪的轉(zhuǎn)速和地面?zhèn)鞲衅鲗⒌孛媲闆r信號一起送入中央處理器；處理器經(jīng)過計算，根據(jù)當(dāng)時路面情況，發(fā)指令給兩側(cè)電機(jī)的控制器；通過兩電機(jī)的轉(zhuǎn)速差異，保證汽車直線行駛。當(dāng)汽車轉(zhuǎn)彎時，根據(jù)轉(zhuǎn)向盤給定的轉(zhuǎn)角、左右兩側(cè)車輪的轉(zhuǎn)速、地面情況信號等，中央處理器經(jīng)過計算，發(fā)指令給兩側(cè)電機(jī)控制器，對兩電機(jī)進(jìn)行差速調(diào)節(jié)。而采用電動輪驅(qū)動主要依賴以下技術(shù)；一是高比功率的驅(qū)動電機(jī)（主要是交流感應(yīng)電機(jī)），其比功率都在1kW/kg以上；二是高效寬頻帶變頻調(diào)速技術(shù)，使逆變器的效率大于97%，電機(jī)效率大于90%，整個驅(qū)動系統(tǒng)效率大于87%；三是可靠的電子差速器。

基于電動汽車儲能系統(tǒng)的不同特性，能源子系統(tǒng)存在多種組合形式（圖1-32）。能源系統(tǒng)應(yīng)提供足夠高的比功率與比能量以保障車本身的加速性和爬坡能力，并能夠在制動時回收能量。圖1-32a所示組合方式中電池應(yīng)滿足高比功率和比能量需求；圖1-32b所示雙電池能源系統(tǒng)中兩個蓄電池分別提供高比能量和高比功率；圖1-32c所示電池+超級電容器系統(tǒng)中蓄電池需提供高比能量，電容器本身可提高比功率并提供高效制動回收能量的能力；圖1-32d所示電池+超高速飛輪系統(tǒng)中，電池提供高比能量，超高速飛輪具有高比功率和高制動回收能力；圖1-32e所示電池+燃料電池能源系統(tǒng)中，燃料電池提供高比能量，但燃料電池?zé)o法回收制動能量，因此與高比功率且能高效回收制動能量的動力蓄電池組合工作；圖1-32f所示電池+重整器燃料電池系統(tǒng)中燃料電池所需氫氣由重整器產(chǎn)生。

圖1-31 純電動汽車驅(qū)動系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

圖1-32 電動汽車的能源子系統(tǒng)組合形式

B—動力蓄電池 C—超級電容器 FC—燃料電池 FW—超高速飛輪 P—功率轉(zhuǎn)換器 R—重整器