问题6 纯电动汽车的驱动形式有哪些

纯电动汽车一般是指由车载能源（动力电池和/或超级电容）作为动力源，或者由车载能源和电网共同作为能量源，驱动电机运转，推动汽车行驶的一种电动汽车。

按照动力驱动形式的不同，纯电动汽车可以分为集中驱动式纯电动汽车和分布驱动式纯电动汽车两大类，其中分布驱动式纯电动汽车包括轮边电机驱动式和轮毂电机驱动式。

集中式驱动系统是在传统汽车的基础上改装而来，具有结构简单、电机控制/维修简单等优点，具体可以分为传统集中驱动系统、无变速器集中驱动系统和集成式集中驱动系统三种驱动系统。

①传统集中驱动式电动汽车利用驱动电机代替内燃机，离合器、变速器和差速器的布置形式与传统内燃机汽车的布置形式一致。传统的集中驱动系统布置如图2-1所示。

图2-1 传统的集中驱动系统布置的形式

M—电机 C—离合器 GB—变速器 D—差速器

②无变速器集中驱动系统是用一个固定速比的减速器替代传统集中驱动系统中的多级速变速器，同时省去离合器，即发展成无变速器的传动形式。这种传动系统一方面可以节省机械传动结构的重量和体积，另一方面可以减少由于换档所带来的控制难度。无变速器集中驱动系统布置形式如图2-2所示。

图2-2 固定速比减速器集中驱动系统（无变速器）布置形式

D—差速器 FG—固定速比减速器 M—电机

③集成式集中驱动系统与无变速器集中驱动系统类似，但是驱动电机、固定速比减速器和差速器被进一步整合为一体，布置在驱动轴上，整个驱动/传动系统被大大简化和集成化。但是这样的布置形式要求有低速大转矩、速度变化范围大的电机。集成式集中驱动系统的布置形式如图2-3所示。

图2-3 集成式集中驱动系统的布置形式

D—差速器 FG—固定速比减速器 M—电机

电动汽车轮边电机驱动系统又分为轮边减速式驱动系统和轮边直连式驱动系统两种形式。

①轮边减速式驱动系统是在集中式驱动系统的基础上，差速器被两个独立的驱动电机所代替，即轮边驱动无差速器的传动形式，减速器依然保留，每个驱动电机单独完成一侧车轮的驱动任务。当车辆进行曲线行驶时，两侧的电机分别工作在不同的转速下。轮边减速式驱动系统的布置形式如图2-4所示。

图2-4 轮边减速式驱动系统的布置形式

FG—固定速比减速器 M—电机

②轮边直连式驱动系统是用一个单排的行星齿轮系统代替轮边减速式驱动系统中的减速器，凭其能提供良好的减速比和线性的输入输出特性，从而实现减小转速和增大转矩的作用。轮边直连式驱动系统的布置形式如图2-5所示。

图2-5 轮边直连式驱动系统的布置形式

FG—固定速比减速器 M—电机

轮毂电机驱动系统是将电机直接安装于车轮内，可以有效改善轮边电机驱动系统带来的电机与独立悬架在有限空间内的布置困难、纯电动汽车底部的空气阻力大及通过性差等缺点。另外轮毂电机驱动系统不仅省略了大量传动部件，而且可以实现多种复杂的驱动方式。轮毂电机驱动系统又分为外转子轮毂电机驱动系统和内转子轮毂电机驱动系统两种形式，如图2-6所示。

图2-6 两种轮毂电机驱动方式内部示意图

①外转子轮毂驱动系统是将外转子电机直接安装在车轮的轮辋内，中间无需采用减速机构，直接驱动车轮转动，从而带动汽车行驶。此系统具有结构紧凑、效率较高、比功率高、响应速度快等优点。

②内转子轮毂驱动系统是将内转子电机装在车轮的轮辋内，且带有减速机构。这种驱动系统允许电机在高速下运行，可采用普通的内转子高速电机，电机的最高转速为4000～20 000r/min，可以获得较高的比功率，而对电机的其他性能没有特殊要求。