纯电动汽车驱动技术浅析三部曲—中篇

纯电动汽车电驱动系统的分类

围绕纯电动汽车驱动技术三部曲，笔者在梳理新能源动力总成开发过程中的关键技术，为动力总成的设计和测试生产提供理论基础和参考。计划分为3个篇章来分析纯电动汽车动力总成中电驱动关键技术，今天围绕纯电动汽车的电驱系统的分类进行介绍。

电机驱动系统定义

根据车辆动力电池状态和整车动力需求，把车载储能或发电装置输出的电能转成机械能，

并通过传动装置将能量传递到驱动轮，并在车辆制动时把部分车辆机械能转化成电能回馈到储能装置中。

电机驱动系统分类

按照电驱动系统不同分为以下三类：纯电动汽车，油电混合式电车，插电混合式电车。

1. 纯电动汽车按照电机不同可以分为以下四类：单电机驱动系统，双电机驱动系统，轮毂电机驱动系统和轮边电机驱动系统。

● 单电机驱动系统工作原理

特点：电机替代发动机，保持原有的变速箱、机械传动不变。

优点：结构简单、技术含量低、整车改动小、可靠性高、成本低。

● 双电机驱动系统工作原理

特点：双侧电机独立驱动，取消了变速箱、机械传动轴、机械差速器。

优点：结构简单、动力由电缆实现柔性连接，布置灵活，有效利用空间。

● 轮毂电机驱动系统工作原理

优点：轮毂电机具有高效、节能、轻量化、小型化等优点，电动汽车终极解决方案。

轮毂电机将动力、传动、制动整合到轮毂内，变中央驱动为分布式驱动，省掉 了变速器、传动轴、差速器，减少80%的传动部件、减轻30%自身重量。

● 轮边电机驱动系统

特点：双侧电机独立驱动、电机在轮毂外侧、电机通过减速器驱动车轮。

优点：结构简单、有效利用了轮边空间、适合重型大扭矩车辆。

2. 油电式混合动力汽车按照布置形式不同可以分为串联式，并联式和混联式动力汽车。

● 串联式混合动力汽车

特点：机械功率流和电功率流串联、纯电驱动车轮，增加了制动能量回收利用功能。

优点：功率流简单、能量管理方便、节能。

缺点：系统不紧凑，技术含量低。已经被淘汰。

● 并联式混合动力

并联式技术含量低，优势不明显，也在逐渐被淘汰。

● 混联式混合动力

目前常用形式，适用于4×4轮式混合动力，优势明显。

优点：充分发挥了机械传递效率高、结构紧凑的优点，常用工 况采用机械传动；机械驱动和电机驱动同时存在，只要一种驱动方式正常 工作，车辆即可运行；适合于多轮驱动的车辆，靠近车头部位采用传统的机械 传动，对车辆改动较小。

缺点：增加了发电机和发电机控制器，占用了空间，增加了成本；需要对电功率平衡进行匹配，增加了能量管理的复杂性；结构复杂，工程化要求高。

3. 插电式混合动力系统

按照不同配置形式可以分为串联式，并联式和混联式插电式混合动力系统。

混合动力：电机参与驱动最大占10%左右叫弱混，占30% 以上叫强混。

插电式混合动力：纯电驱动里程大于50km以上。

● 串联式插电混合动力

● 并联式插电混合动力

● 混联式插电混合动力

目前中国市场上主要有两款混合动力车辆：日本丰田的油电混合动力方案，和中国插电式混合动力 方案。

● 日本丰田方案

混合动力属于弱电混合，纯电续航里程2-3km，与纯内燃发动机 相比成本高了2万，由于节油，运行成本低，市场反应良好。丰田普锐斯(Prius)已经是第四代车了，它以安全和可靠性 而闻名，燃油经济性处于行业领先地位。油耗降低13-20%：

1.5L混动，官方测量：市区工况5.1L/100km，市郊工况4.4L/100km，客户综合测量5-7L/100km。客户平均值7.8L/100km。

● 中国方案

插电式混合动力属于中强电混合，纯电续航里程80-120km，与纯内 燃发动机相比成本高了3万，通过政府补贴，逐渐得到市场认可。油耗：市区工况，纯电驱动，市郊工况混合驱动。

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参考阅读：

纯电动汽车驱动技术浅析三部曲—首篇： 纯电动汽车电驱动技术介绍

作者简介

豪华车企的高级工程师，

从发动机测试转入新能源测试。

目前专注于电池测试技术研究，

希望与大家一起“电动化，向未来”！