根據(jù)車輛使用的電機(jī)數(shù)量及其配置,目前電動汽車的驅(qū)動系統(tǒng)被分為單電機(jī)集中驅(qū)動和多電機(jī)分布驅(qū)動兩類。什么是單電機(jī)集中驅(qū)動呢?什么是多電機(jī)分布驅(qū)動呢?
01、單電機(jī)集中驅(qū)動
單電機(jī)集中驅(qū)動是現(xiàn)代電動汽車最常見的結(jié)構(gòu)。有些電動汽車則采用多電機(jī)分布系統(tǒng),這包括3類:雙電機(jī)驅(qū)動、三電機(jī)驅(qū)動和四電機(jī)驅(qū)動。
現(xiàn)在讓我們從單電機(jī)配置開始分別介紹。單電機(jī)系統(tǒng)相對簡單,就是只有一臺電機(jī)來驅(qū)動汽車。在單電機(jī)配置中,電機(jī)被安裝為前輪驅(qū)動,差速器使車輪按不同的速度轉(zhuǎn)動,電機(jī)將來自電池的電能轉(zhuǎn)變成移動車輛的機(jī)械能,在動能回收中還起發(fā)電機(jī)的作用。
特斯拉的一些電動車以及Polestar 2 采用的就是單電機(jī)前輪驅(qū)動,但也有雙電機(jī)全輪驅(qū)動的配置。這些車的續(xù)駛里程是425公里,最高時速160公里。
單電機(jī)配置的優(yōu)點(diǎn)是所需部件少,能適應(yīng)傳統(tǒng)的傳動方式,制造成本低,缺點(diǎn)是效率不如雙電機(jī)系統(tǒng)高,因?yàn)槿鄙倭说诙姍C(jī)來產(chǎn)生動力。變速器降擋剎車也會讓駕駛員感到不適。簡言之,單電機(jī)系統(tǒng)提供的動力足以滿足多數(shù)人的駕駛需求。
02、多電機(jī)分布驅(qū)動
雙電機(jī)驅(qū)動就是將一對電機(jī)放在汽車的不同位置。雙電機(jī)為車輪提供的動力要大于單電機(jī)。兩臺電機(jī)的扭矩結(jié)合顯著提高了加速性能。特別在高海拔地區(qū),雙電機(jī)帶來的效率和速度要優(yōu)于單電機(jī)。采用雙電機(jī)全輪驅(qū)動的汽車能分配動力,最大程度地提高扭矩,并對道路條件作出快速響應(yīng)。在此系統(tǒng)中,前后車軸各有一臺電機(jī),通過行星齒輪耦合,轉(zhuǎn)矩通過軸固定的齒輪連接。前后電機(jī)則由一個或兩個電池組供電。采用這種兩臺電機(jī)、兩個軸的配置,能為驅(qū)動選擇不同的功率和扭矩,為變速選擇不同的傳動比。兩個牽引驅(qū)動提高了總的牽引力,在整個速度范圍內(nèi),相對于單個驅(qū)動,總額定功率相同。使用多臺牽引電機(jī)的原因是,能為扭矩矢量分配帶來更大的自由度,以增強(qiáng)牽引力和穩(wěn)定性,提高牽引系統(tǒng)的可靠性。
特斯拉Model 3 擁有雙電機(jī)全輪驅(qū)動選項(xiàng),提高了冗余度,每臺電機(jī)因只有一個活動部件而更加經(jīng)久耐用。前后輪的數(shù)字化扭矩控制令操控和牽引更佳。這款車的續(xù)駛里程是576公里,最高時速260公里。
雙電機(jī)系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)是,汽車的加速更快,停止更快,駕駛員幾乎無換擋感,運(yùn)行平穩(wěn)。兩臺電機(jī)中,一臺驅(qū)動汽車,另一臺為電池充電,因而用戶能行駛得更遠(yuǎn)而不用擔(dān)憂充電問題。缺點(diǎn)是,組裝復(fù)雜,缺乏標(biāo)準(zhǔn)傳動,因而更為昂貴,整個控制軟件要比單電機(jī)系統(tǒng)的略微復(fù)雜。
在三電機(jī)系統(tǒng)中,一臺電機(jī)裝于前軸,兩臺電機(jī)裝于后軸,實(shí)現(xiàn)了全輪驅(qū)動。后軸上的兩臺電機(jī)驅(qū)動兩個后輪以提高效率,正常行駛條件下,能獨(dú)立驅(qū)動汽車。當(dāng)駕駛員需要更高性能時,第三臺前置電機(jī)就會活躍起來。后軸上兩臺電機(jī)的扭矩,通過單速變速器直接傳給車輪。這就是電動汽車的扭矩矢量分配,無需機(jī)械差速器。
它顯著提高了汽車的操控性、穩(wěn)定性和抓地力。這種三電機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)使汽車更具運(yùn)動感。奧迪最新發(fā)布的e-tron S和Sportback,是首個采用三電機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)的電動汽車。特斯拉Model S和Model X也采用了三電機(jī)驅(qū)動。
四電機(jī)驅(qū)動是每個車輪都有自己的專用電機(jī),這種超級四輪驅(qū)動自由控制系統(tǒng)將正、負(fù)扭矩精確地用于每個車輪,打開了全天候控制扭矩矢量的大門,使汽車更安全、更節(jié)能。4臺電機(jī)意味著正確的扭矩矢量分配,轉(zhuǎn)彎時,內(nèi)、外側(cè)車輪以相同的速度旋轉(zhuǎn)。通過扭矩矢量分配,外側(cè)車輪獲得更大的動力,使汽車轉(zhuǎn)彎更快更穩(wěn)。
擁有4臺電機(jī)的汽車,速度和反應(yīng)都更快,因?yàn)榕ぞ厥歉鶕?jù)每臺電機(jī)的功率自動調(diào)整而非機(jī)械調(diào)整。每對車輪配兩臺而非一臺電機(jī)會更加靈活,這樣,可以將兩臺小電機(jī)而非一臺大電機(jī)裝在一根車軸上,分布在車的前后兩側(cè)。
如果使用輪轂電機(jī),效率會更高,因?yàn)殡姍C(jī)的大部分都在車輪內(nèi),所以釋放出了更多的車內(nèi)空間。
審核編輯:郭婷
-
電動車
+關(guān)注
關(guān)注
73文章
3006瀏覽量
114039 -
電機(jī)
+關(guān)注
關(guān)注
142文章
9000瀏覽量
145336
原文標(biāo)題:電動汽車的單電機(jī)/雙電機(jī)驅(qū)動
文章出處:【微信號:EDC電驅(qū)未來,微信公眾號:EDC電驅(qū)未來】歡迎添加關(guān)注!文章轉(zhuǎn)載請注明出處。
發(fā)布評論請先 登錄
相關(guān)推薦
評論