2.1.2 纯电动汽车的驱动
我们知道,对于传统燃油汽车,内燃机是将能量从热能转化为旋转机械能,然后通过传动装置、差速器、离合器等动力传动装置传递到车轮而驱动汽车行驶的,由于内燃发动机的最大输出转矩随转速而变化,车辆速度应对应着减速器的切换,使内燃机保持在最大功率工作状态;而对于纯电动汽车,如图2-3所示的电机动力特性所示,纯电动汽车的电机在定转矩和定输出功率范围内,不必切换减速齿轮,也可以在低速区域产生转矩。另外,在高速区域内采用弱磁控制法可以在小转矩的情况下以恒定功率的方式运行。因此,纯电动汽车可在各种驱动源中灵活运用它的这些特性,例如为了追求电机的小型轻量化,适宜将高速运转的电机与减速器结合起来;如果电机的小型化、低转速高转矩可以实现的话,则可以直接安装在轮毂来驱动车轮,以减少机械损耗。
图2-3 电机的动力特性
表2-1为纯电动汽车常见的几种驱动方式。根据驱动电机数目,可以把纯电动汽车的驱动方式归结为下列两类:单电机方式和多电机方式。现结合表2-1对以上这两类驱动方式进行介绍。
1.单电机方式
(1)有传动系统 最简单的情况是在一般车辆上采用电机替换发动机,见表2-1第1项。
(2)无传动系统 具有差速器和定比减速器,不采用离合器和传动装置,由1台电机驱动两轮回转,见表2-1第2项。
(3)无差速器系统 去除了差速器,但是为了实现用1台电机驱动两个车轮而采用了相反电机的方式,见表2-1第3项。
2.多电机方式
(1)前后驱动 使用两个电机,在前后轮分别驱动的方式。可自由选择两轮或者4轮驱动,以符合平顺性、安全性、经济性等目的的行驶。两台电机连接在同一个轴上,由离合器连接,提出了轻负荷时单电机驱动、重负荷时双电机驱动的能有效改善效率的方法。
(2)双轮毂电机驱动 由于轮毂式电机和逆变器造价较高,见表2-1第4项所示,只使用两个轮毂电机。
表2-1 纯电动汽车常见的几种驱动方式
注:1—电机;2—离合器;3—变速器;4—传动轴;5—驱动桥;6—电机驱动桥组合驱动系统;7—电机驱动桥整体式驱动系统;8—轮毂电机分散式驱动系统;9—转向器。
(3)四轮毂式电机驱动 四轮毂式电机驱动是安装4轮独立控制的电机和逆变器的方法。这种驱动方式把电机组装在车轮轮毂中,使结构更加紧凑。依靠这种结构可以实现横向行驶和回转行驶。