電動(dòng)汽車動(dòng)力系統(tǒng)基礎(chǔ)知識(shí)科普

　　電動(dòng)汽車是指以車載電源為動(dòng)力，用電機(jī)驅(qū)動(dòng)車輪行駛，符合道路交通、安全法規(guī)各項(xiàng)要求的車輛。根據(jù)2018年5月1日實(shí)施的《GB/T 19596-2017電動(dòng)汽車術(shù)語(yǔ)》分類，電動(dòng)汽車分為純電動(dòng)汽車、混合動(dòng)力電動(dòng)汽車、燃料電池電動(dòng)汽車。下面電動(dòng)汽車資源網(wǎng)將根據(jù)電動(dòng)汽車的分類，分別介紹純電動(dòng)汽車、混合動(dòng)力電動(dòng)汽車及燃料電池電動(dòng)汽車的動(dòng)力系統(tǒng)。

　　純電動(dòng)汽車動(dòng)力系統(tǒng)

　　純電動(dòng)汽車是驅(qū)動(dòng)能量完全由電能提供、由電機(jī)驅(qū)動(dòng)的汽車。純電動(dòng)汽車動(dòng)力系統(tǒng)的主要由電力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、電源系統(tǒng)和輔助系統(tǒng)三部分構(gòu)成。

　　其中電力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的部件有電動(dòng)機(jī)、控制器、功率轉(zhuǎn)換器、機(jī)械傳動(dòng)裝置和車輪等。電動(dòng)機(jī)的作用就像普通汽車中的發(fā)動(dòng)機(jī)，在工作時(shí)，會(huì)把動(dòng)力電池中儲(chǔ)存的電能轉(zhuǎn)換為車輪的動(dòng)能驅(qū)動(dòng)車輪，或是在需要制動(dòng)時(shí)把車輪上的動(dòng)能轉(zhuǎn)化成電能返回到動(dòng)力電池中以達(dá)到電動(dòng)汽車的制動(dòng)能量回收?？刂破髟陔娏︱?qū)動(dòng)系統(tǒng)中的作用是協(xié)調(diào)和控制各個(gè)子系統(tǒng)，相當(dāng)于一個(gè)整車控制系統(tǒng)，只有各個(gè)部分都協(xié)調(diào)好，才能發(fā)揮電動(dòng)汽車的最佳性能。電源系統(tǒng)顧名思義，它包括電動(dòng)汽車的蓄電池組以及電池管理系統(tǒng)(BMS)。輔助系統(tǒng)則由輔助動(dòng)力源、動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)、空調(diào)器及照明裝置組成。

　　純電動(dòng)汽車動(dòng)力系統(tǒng)的工作原理為:先有蓄電池組提供電能，經(jīng)過(guò)控制器和功率轉(zhuǎn)化器的調(diào)速控制，驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)，再由傳動(dòng)系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)車輪，使純電動(dòng)汽車行駛。

　　混合動(dòng)力電動(dòng)汽車動(dòng)力系統(tǒng)

　　混合動(dòng)力電動(dòng)汽車是指可以從可消耗的燃料或是可再充電能/能量?jī)?chǔ)存裝置中獲得動(dòng)力的汽車。根據(jù)最新實(shí)施的電動(dòng)汽車術(shù)語(yǔ)顯示，混合動(dòng)力電動(dòng)汽車按照動(dòng)力系統(tǒng)結(jié)構(gòu)型式又分為串聯(lián)式混合動(dòng)力電動(dòng)汽車、并聯(lián)式混合動(dòng)力電動(dòng)汽車、混聯(lián)式混合動(dòng)力電動(dòng)汽車三種。

　　1.串聯(lián)式混合動(dòng)力系統(tǒng)

　　串聯(lián)式混合動(dòng)力系統(tǒng)是所有混動(dòng)系統(tǒng)中最簡(jiǎn)單的一種，它去除了普通汽車中的變速箱，結(jié)構(gòu)相當(dāng)于純電動(dòng)汽車再加上一個(gè)汽油發(fā)動(dòng)機(jī)。由于發(fā)動(dòng)機(jī)在工作時(shí)一直被控制器控制在最佳轉(zhuǎn)速工作區(qū)間，所以在中低速行駛時(shí)，會(huì)比傳統(tǒng)的汽車油耗更少，可以節(jié)省大約30%的燃油。但串聯(lián)式混合動(dòng)力系統(tǒng)也有其明顯的劣勢(shì)，其發(fā)動(dòng)機(jī)為發(fā)電機(jī)供電要經(jīng)過(guò)二次轉(zhuǎn)換，會(huì)損失許多能量，所以當(dāng)汽車在高速行駛時(shí)，串聯(lián)混合動(dòng)力系統(tǒng)的油耗會(huì)比普通的汽油發(fā)動(dòng)機(jī)高。

　　2.并聯(lián)式混合動(dòng)力系統(tǒng)

　　并聯(lián)式混合動(dòng)力電動(dòng)汽車具有發(fā)動(dòng)機(jī)和電動(dòng)機(jī)兩套系統(tǒng)，兩套系統(tǒng)都可以獨(dú)立向傳統(tǒng)系統(tǒng)提供扭矩，在遇到不同的路況時(shí)，這兩套系統(tǒng)既可以單獨(dú)驅(qū)動(dòng)也可以互相配合驅(qū)動(dòng)。由于并聯(lián)式混合動(dòng)力系統(tǒng)是發(fā)動(dòng)機(jī)和電動(dòng)機(jī)的結(jié)合，因此具有傳統(tǒng)汽車和電動(dòng)汽車兩者的優(yōu)點(diǎn)。在并聯(lián)式混合動(dòng)力系統(tǒng)中，發(fā)動(dòng)機(jī)和電動(dòng)機(jī)的高效工作區(qū)域不一樣，所以想要發(fā)揮出并聯(lián)式混合動(dòng)力系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)，電動(dòng)汽車就要根據(jù)不同的情況采取對(duì)應(yīng)的運(yùn)行模式，這樣才能使其在運(yùn)行時(shí)各項(xiàng)性能都能達(dá)到最佳。根據(jù)不同的情況，可以把并聯(lián)式混合動(dòng)力汽車工作模式分為為六種:分別是怠速/停車模式、純電動(dòng)模式、純發(fā)動(dòng)機(jī)模式、混合驅(qū)動(dòng)模式、行車充電模式和再生制動(dòng)模式。

　　3.混聯(lián)式混合動(dòng)力系統(tǒng)

　　混聯(lián)式混合動(dòng)力系統(tǒng)結(jié)合了串聯(lián)式混合動(dòng)力系統(tǒng)和并聯(lián)式混合動(dòng)力系統(tǒng)，主要由發(fā)動(dòng)機(jī)、發(fā)電機(jī)、電動(dòng)機(jī)、電機(jī)控制器、動(dòng)力分配器和動(dòng)力電池構(gòu)成。其發(fā)動(dòng)機(jī)在運(yùn)行時(shí)，產(chǎn)生的動(dòng)力會(huì)先經(jīng)由動(dòng)力分配器分成兩部分，一部分直接對(duì)車輛進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，另一部分則帶動(dòng)發(fā)電機(jī)進(jìn)行發(fā)電?；炻?lián)式混合動(dòng)力系統(tǒng)的電動(dòng)汽車在起步和低速行駛時(shí)使用純電動(dòng)和串聯(lián)模式，此時(shí)具有串聯(lián)式動(dòng)力系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)，能夠充分利用電動(dòng)汽車在電能輸出要求低的時(shí)段，高效地為儲(chǔ)能器補(bǔ)充電能，并且，在合適時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)還可以先停止運(yùn)行。在中速時(shí)段，混聯(lián)式混合動(dòng)力系統(tǒng)會(huì)使用發(fā)動(dòng)機(jī)直驅(qū)模式，減去了電能轉(zhuǎn)換及傳動(dòng)過(guò)程的能量損失，讓發(fā)動(dòng)機(jī)能達(dá)到最佳效率。在需要緊急加速以及爬坡等特殊情況下，混聯(lián)式混合動(dòng)力系統(tǒng)會(huì)使用混合驅(qū)動(dòng)模式，讓汽車在行駛時(shí)兼具動(dòng)力和效率。

　　混聯(lián)式混合動(dòng)力系統(tǒng)對(duì)比串聯(lián)式混合動(dòng)力系統(tǒng)，具有能夠利用優(yōu)化控制，充分使發(fā)動(dòng)起和驅(qū)動(dòng)電機(jī)發(fā)揮最優(yōu)性能并且低油耗進(jìn)行工作的優(yōu)勢(shì)。對(duì)比并聯(lián)式混合動(dòng)力系統(tǒng)，混聯(lián)式混合動(dòng)力系統(tǒng)具有能更優(yōu)化的結(jié)構(gòu)，并且能夠靈活地根據(jù)情況調(diào)節(jié)電機(jī)和內(nèi)燃機(jī)的運(yùn)作。

　　燃料電池電動(dòng)汽車動(dòng)力系統(tǒng)

　　燃料電池電動(dòng)汽車是以燃料電池系統(tǒng)作為單一動(dòng)力源或者是以燃料電池系統(tǒng)與可充電儲(chǔ)能系統(tǒng)作為混合動(dòng)力源的電動(dòng)汽車。根據(jù)最新實(shí)施的電動(dòng)汽車術(shù)語(yǔ)顯示，燃料電池電動(dòng)汽車又分為純?nèi)剂想姵仉妱?dòng)汽車和燃料電池混合動(dòng)力電動(dòng)汽車。

　　純?nèi)剂想姵仉妱?dòng)汽車動(dòng)力系統(tǒng)主要由燃料電池和電動(dòng)機(jī)組成，這兩個(gè)零部件相當(dāng)于燃油車中燃油系統(tǒng)和發(fā)動(dòng)機(jī)的作用。燃料電池混合動(dòng)力電池汽車的動(dòng)力系統(tǒng)除了燃料電池和電動(dòng)機(jī)外，還會(huì)有一個(gè)輔助動(dòng)力源，如蓄電池組或是超級(jí)電容，來(lái)提供輔助動(dòng)力。由于目前燃料電池電動(dòng)汽車多采用混合式燃料電池動(dòng)力系統(tǒng)，所以小編在這里所說(shuō)的燃料電池電動(dòng)汽車動(dòng)力系統(tǒng)的基本工作原理，以混合式燃料電池動(dòng)力系統(tǒng)為代表。在燃料電池電動(dòng)汽車工作時(shí)，燃料電池會(huì)滿足基本的持續(xù)功率需求，當(dāng)遇到需要加速和爬坡的情況時(shí)，輔助動(dòng)力源會(huì)提供所需要的功率，支持車輛的加速和爬坡需求，而且在制動(dòng)時(shí)，又可以將回饋的能量存儲(chǔ)在輔助動(dòng)力源中。