1.6.1 纯电动汽车动力系统与传动系布局

纯电动汽车的驱动系统可分为三个子系统。

1）电驱动子系统，由电机、功率转换器、电控单元、机械传动装置和驱动车轮组成。

2）能源子系统，由主电源、充电系统和能量管理系统构成。

3）辅助子系统，具有助力转向、辅助动力和温度控制供给等功能。

纯电动汽车驱动系统结构如图1-31所示。相对于传统燃油汽车，纯电动汽车的动力传动系统结构布置比较灵活，可以有多种形式（图1-32）。其中，采用两电机或四电机分别驱动车轮，无机械差速器而采用电子差速器的原理是：直线行驶时，转向盘保持不动，两轮转速传感器将左右两侧车轮的转速和地面传感器将地面情况信号一起送入中央处理器；处理器经过计算，根据当时路面情况，发指令给两侧电机的控制器；通过两电机的转速差异，保证汽车直线行驶。当汽车转弯时，根据转向盘给定的转角、左右两侧车轮的转速、地面情况信号等，中央处理器经过计算，发指令给两侧电机控制器，对两电机进行差速调节。而采用电动轮驱动主要依赖以下技术；一是高比功率的驱动电机（主要是交流感应电机），其比功率都在1kW/kg以上；二是高效宽频带变频调速技术，使逆变器的效率大于97%，电机效率大于90%，整个驱动系统效率大于87%；三是可靠的电子差速器。

基于电动汽车储能系统的不同特性，能源子系统存在多种组合形式（图1-32）。能源系统应提供足够高的比功率与比能量以保障车本身的加速性和爬坡能力，并能够在制动时回收能量。图1-32a所示组合方式中电池应满足高比功率和比能量需求；图1-32b所示双电池能源系统中两个蓄电池分别提供高比能量和高比功率；图1-32c所示电池+超级电容器系统中蓄电池需提供高比能量，电容器本身可提高比功率并提供高效制动回收能量的能力；图1-32d所示电池+超高速飞轮系统中，电池提供高比能量，超高速飞轮具有高比功率和高制动回收能力；图1-32e所示电池+燃料电池能源系统中，燃料电池提供高比能量，但燃料电池无法回收制动能量，因此与高比功率且能高效回收制动能量的动力蓄电池组合工作；图1-32f所示电池+重整器燃料电池系统中燃料电池所需氢气由重整器产生。

图1-31 纯电动汽车驱动系统结构

图1-32 电动汽车的能源子系统组合形式

B—动力蓄电池 C—超级电容器 FC—燃料电池 FW—超高速飞轮 P—功率转换器 R—重整器