電動汽車采用電能取代石油等化石燃料作為動力，是未來交通的唯一解決方案，當前與電動汽車相關(guān)的研究熱點有電動汽車電機驅(qū)動系統(tǒng)，電動汽車電池技術(shù)與相關(guān)充電機技術(shù)，電動汽車的控制技術(shù)。在本欄目只討論純電動汽車的驅(qū)動系統(tǒng)，要研究電動汽車的驅(qū)動系統(tǒng)先要對電動機在純電動汽車中的驅(qū)動形式，基本布置作個了解。

純電動汽車動力傳動系統(tǒng)布置形式

1. 傳統(tǒng)驅(qū)動布置形式

該布置形式與傳統(tǒng)汽車的布置形式基本相同，通常是在傳統(tǒng)汽車的基礎(chǔ)上改裝而成的，把電動機放在原燃油發(fā)動機的位置，圖1為示意圖，現(xiàn)在純電動車很少采用這種布置形式。

圖1--傳統(tǒng)驅(qū)動布置形式

2. 電動機與驅(qū)動橋組合驅(qū)動布置形式

該種布置形式把電動機、固定速比的減速器和差速器進行組合，布置在驅(qū)動橋旁，通過兩個車輪的半軸來驅(qū)動車輪，圖2為示意圖，此種布置形式的整個傳動系統(tǒng)長度比較短，傳動裝置占用空間小，容易布置，可以進一步減少整車的質(zhì)量，并且比較上一種布置形式的傳動效率較高。

圖2--電動機后置組合式驅(qū)動橋驅(qū)動系統(tǒng)

按傳統(tǒng)汽車的驅(qū)動模式來說屬于驅(qū)動電動機后置-驅(qū)動橋后置形式;把這個組合布置在汽車前軸屬于驅(qū)動電動機前置-驅(qū)動橋前置形式，見圖3。這種組合布置形式具有良好的通用性和互換性，便于在現(xiàn)有的汽車底盤上安裝使用、維修也較方便。

圖3--電動機前置組合式驅(qū)動橋驅(qū)動系統(tǒng)

3. 電動機與驅(qū)動橋集成驅(qū)動系統(tǒng)布置形式

把電動機、固定速比減速器和差速器集成為一個整體，并與驅(qū)動軸同軸，通過兩根半軸驅(qū)動車輪，稱為電動機與驅(qū)動橋集成式驅(qū)動系統(tǒng)。

把集成系統(tǒng)組成后驅(qū)動橋，安裝在后車軸位置，圖4是示意圖。

圖4--電動機后置驅(qū)動橋集成驅(qū)動系統(tǒng)

圖5是把集成驅(qū)動橋安裝在前車軸位置示意圖

圖5--電動機前置驅(qū)動橋集成驅(qū)動系統(tǒng)

4. 輪邊電動機驅(qū)動布置形式

這是一種雙電動機驅(qū)動形式，由左右2臺電動機直接通過固定速比減速器分別驅(qū)動兩個車輪， 電動機直接連接輪轂，兩個車輪轉(zhuǎn)動沒有直接連接，這種電機稱為輪邊電機。

每個電機的轉(zhuǎn)速可以獨立地調(diào)節(jié)控制，通過電子差速器來解決左右半軸的差速問題，使得電動汽車更加靈活，在復雜的路況上可以獲得更好的整車動力性能，由于采用電子差速器，傳動系體積進一步減小，節(jié)省了空間，質(zhì)量也進一步減輕，提高了傳動效率，圖6是輪邊電機驅(qū)動示意圖。

圖6--輪邊電動機后置驅(qū)動橋布置

5. 輪轂電動機驅(qū)動布置形式

把電動機設(shè)計成餅狀，直接安裝在車輪的輪轂(輪輞)內(nèi)，如圖7所示，稱這種電機為輪轂電機，電機一端直接與車輪轂固定，另一端直接安裝在懸架上。此種布置形式進一步縮短了電機和車輪之間的機械傳動距離，進一步節(jié)省了空間。

圖7—輪轂電動機后置驅(qū)動橋布置

圖8為輪轂電機安裝在前輪的示意圖。

圖8—輪轂電動機前置驅(qū)動橋布置

用4個輪轂電機組成4驅(qū)車，圖9為示意圖。

圖9—輪轂電動機四輪驅(qū)動布置

輪轂電機有集成固定速比減速裝置的形式，電機體積較小，采用高轉(zhuǎn)速運行方式，轉(zhuǎn)速可達10000r/min左右，與行星齒輪減速器集成為一體。另一種是沒有減速裝置的輪轂電機，采用低轉(zhuǎn)速外轉(zhuǎn)子電動機，外轉(zhuǎn)子可直接安裝在輪轂內(nèi)，直接驅(qū)動車輪旋轉(zhuǎn)，也稱為直驅(qū)電動機。

純電動汽車用電動機

電動汽車車用驅(qū)動電動機通常要能夠滿足各種工況下的要求， 例如在汽車頻繁啟動、停車、加速減速， 低速和爬坡時要滿足較高的轉(zhuǎn)矩， 在高速行駛時要滿足較低的轉(zhuǎn)矩， 并要求變速范圍大。常見的直流電機、永磁無刷直流電機、永磁同步電機、開關(guān)磁阻電機、橫向磁通電機都可以作為汽車電機

1. 直流電動機

傳統(tǒng)直流電動機控制簡單， 控制技術(shù)成熟，轉(zhuǎn)速控制范圍大，串激直流電動機的軟特性非常適合做車的驅(qū)動電機。但直流電機電機體積大， 制造成本高，電刷與換向器維護量大，所以新電動汽車電機一般不采用直流電機。

2. 永磁無刷直流電動機

永磁無刷直流電動機利用電子換向器代替直流電機的機械換向器， 通過電子換向裝置產(chǎn)生正負交變的平頂波驅(qū)動電機旋轉(zhuǎn)， 調(diào)速性能和直流電機類似， 運行可靠， 維護方便， 沒有勵磁損耗，效率和功率密度都較高。因此， 永磁無刷直流電機已經(jīng)成為電動汽車輪轂電機的主流電機。

3. 永磁同步電動機

永磁同步電動機在結(jié)構(gòu)上與永磁無刷直流電機類似， 只是它通過正弦波驅(qū)動。相對于無刷直流電機， 永磁同步電機具有低噪聲， 大功率密度， 小轉(zhuǎn)動慣量，高控制精度等優(yōu)勢。由于同步電機轉(zhuǎn)速與電源頻率同步，作為輪轂電機應用時各輪轉(zhuǎn)速的協(xié)調(diào)控制比較復雜。

4. 開關(guān)磁阻電動機

開關(guān)磁阻電機的轉(zhuǎn)子上既沒有繞組也沒有永磁體， 只在定子上裝有集中勵磁繞組，多用于高速電機。開關(guān)磁阻電機功率裝換效率高， 結(jié)構(gòu)簡單， 且調(diào)速范圍寬， 控制簡單。但是由于電機運行在開關(guān)模式下， 電流波動大，噪聲和振動大。

5. 橫向磁通電動機

橫向磁通電機效率和轉(zhuǎn)矩密度高， 適合運行在低轉(zhuǎn)速、大轉(zhuǎn)矩的場合下; 繞組形式簡單，不存在傳統(tǒng)電機繞組的端部; 各相之間相互獨立; 驅(qū)動電路和永磁無刷直流電機相同， 可控性好。但其永磁體數(shù)目多， 用量大; 結(jié)構(gòu)復雜， 工藝要求高， 成本高。