电力驱动系统

电力驱动系统类型

      按电力驱动系统的组成和布置形式不同，纯电动汽车分为机械传动型、无变速器型、无差速器型和电动轮型四种类型，如下所示。

机械传动型纯电动汽车

      它由发动机前置后轮驱动的燃油汽车发展而来，保留了内燃机汽车的传动系统，只是把内燃机换成了电动机。这种结构可以提高纯电动汽车的起动转矩及低速时的后备功率，对驱动电动机要求低，可选择功率较小的电动机

无变速器型纯电动汽车

      这种驱动系统的最大特点是取消了离合器和变速器，采用固定速比减速器，通过电动机的控制实现变速功能。这种结构的优点是机构传动装置的质量较轻、体积较小，但对电动机的要求较高，不仅要求有较高的起动转矩，而且要求有较大的后备功率，以保证纯电动汽车的起步、爬坡、加速等动力性能。

      无变速器型纯电动汽车的另外一种结构，这种结构与发动机横向前置、前轮驱动的燃油汽车的布置方式类似。它把电动机、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。这种结构在小型电动汽车上应用很普遍。

无差速器型纯电动汽车

      这种结构采用两个电动机，通过固定速比减速器分别驱动两个车轮，每个电动机的转速可以独立调节。当汽车转向时，由电子控制系统实现电子差速，因此，电动机控制系统比较复杂。

电动轮型纯电动汽车

电动轮型纯电动汽车如图e所示。将电动机直接装在驱动轮内（也称为轮毂电动机），可进一步缩短电动机到驱动车轮之间的动力传递路径，但需要增设减速比较大的行星齿轮减速器，以便将电动机转速降低到理想的车轮转速。这种结构对控制系统控制精度和可靠性的要求较高。

主要内容

电动机中央驱动

      由电动机、固定速比减速器和差速器等构成的电动机中央驱动系统，这种驱动系统中，由于没有离合器和变速器，因此可以减少机械传动装置的体积和质量；另一种电动机中央驱动系统，它与前轮驱动横向牵制发动机的燃油汽车的布置形式相似，将电动机、固定速比减速器和差速器集成一体，两根半轴连接两个驱动车轮，这种布置形式在小型电动汽车上应用最为普遍。

电动轮驱动

      电动机和固定速比的星星齿轮减速器暗转在车轮里面，没有传动轴和差速器，从而简化了传动系统。但是电动轮驱动方式需要两个或四个电动机，其控制电路也比较复杂，这种驱动方式在中兴电动汽车上有较广泛的应用。

电力驱动系统特点

能量转换效率高

      电动机是电力驱动系统对外做功的执行部件，其能量转换效率一般可达到75%～90%，它比热机的效率要高得多，斯特林发动机是当前先进的高效热机，它的效率也只有30%左右，一般的热机其能量转换率更低，因而在市区内行驶，电动汽车的能量效率要比普通汽油机汽车高40%左右…，因而混合型电动汽车是当前世界各国争相开发的宠儿。

无污染、零排放、对环境友好

      汽车产业的发展对人类的生存环境污染很大，尤其是大城市，各种机动车辆排出的废气，严重危害了人类的健康，各工业发达国家，这种危害尤为严重。电力驱动系统工作的结果，不会排出任何物质，即零排放，对环境友好。因而，用电动车逐步取代汽油车是当今世界各国的努力方向。

灵活方便控制工作状态

      只要驾驶人员给出电信号指令，就可以立即改变系统的输出功率、控制系统的工作状态，不受距离限制，又没有中间传动装置，即电力驱动系统的应答性很好。

系统工作状态不会受到外界环境的影响

      使用热机作动力源，必须有氧化剂(或空气)才能保证系统正常工作，因而用作水下推进动力源就不能使用热机，例如潜艇在水下航行必须使用蓄电池供电。

总体重量不变

      电力驱动系统工作过程中不排出任何废物，因而其总重量是不变的。这一特点对水下工作的潜艇和鱼雷非常重要，它不会影响到潜艇和鱼雷总体的沉浮。

无噪声，对环境没有影响

     由于没有机械传动装置，电力驱动系统工作过程中不会产生噪声，特别适合于城市中的电动车辆以及一些特殊用途的装备。

安全性好

      不论在陆地上还是在水下，推进动力系统的安全性是其能否被采用的关键因素。有些电池的能量密度虽然很高，但却因安全性不合格，最后被迫淘汰。

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