电机是将电能转换成机械能或将机械能转换成电能的装置，它具有能做相对运动的部件，即定子和转子，是一种依靠电磁感应而运行的装置。电机的主要性能指标有额定功率、峰值功率、额定转速、最高工作转速、额定转矩、峰值转矩、堵转转矩、额定电压、额定电流、额定频率等。

纯电动汽车的动力源来源于电机，电机是电动汽车的核心部件之一，其性能的好坏直接影响电动汽车驱动系统的性能，特别是电动汽车的最高车速、加速性能及爬坡性能等。电动汽车用电机主要有直流电机、无刷直流电机、交流感应电机机、永磁同步电机、开关磁阻电机等。

作为电动汽车的关键子系统，为了满足汽车的动力性、经济性、排放性，电机驱动系统具有以下特点：

（1）以电磁转矩为控制目标，加速踏板和制动踏板的开度是电磁转矩给定的目标值，要求转矩响应迅速，波动小。

（2）电动汽车要求驱动电机有较宽的调速范围，电机能在四象限内工作。

（3）为保证加速时间，要求电机低速时有大的转矩输出和较大的过载倍数（2～4倍），峰值功率一般为额定功率的1.5倍以上，且峰值转矩和峰值功率的工作时间一般要求在5 min以上。

（4）为保证汽车能达到最高车速，要求电机高速区处有一定的功率输出。

（5）驱动系统高效，电磁兼容性好，易于维护。

（6）良好的可靠性、耐温、耐潮湿，可以在恶劣的环境条件下长时期运转，结构简单，适合批量生产。

纯电动汽车的电机有以下几种类型。

1）直流电机

直流电机分为绕组励磁式直流电机和和永磁式直流电机。在电动汽车所采用的直流电机中，小功率电机采用的是永磁式直流电机，大功率电机采用的是绕组励磁式直流电机。绕组励磁式直流电机根据励磁方式的不同，可分为他励式、并励式、串励式和复励式4种类型。无刷直流电机用电子换向装置代替了有刷直流电机的机械换向装置，保留了有刷直流电机宽阔而平滑的优良调速性能，克服了有刷直流电机机械换向带来的一系列缺点，体积小、质量轻，可做成各种体积形状，高效率、高转矩、高精度、数字式控制，是最理想的调速电机之一，在电动汽车上有着广泛的应用前景。

2）交流感应电机

交流感应电机是由气隙旋转磁场与转子绕组感应电流相互作用产生电磁转矩，从而实现电能量转换为机械能量的一种交流电机。异步电机的种类很多，最常见的分类方法是按转子结构和定子绕组相数分类。按照转子结构来分，有笼型异步电机和绕线型异步电机；按照定子绕组相数来分，有单相异步电机、两相异步电机和三相异步电机。异步电机是各类电机中应用最广、需求量最大的一种。在电动汽车中，主要使用三相笼型异步电机。(www.daowen.com)

3）永磁同步电机

永磁同步电机用永磁体取代绕线式同步电机转子中的励磁绕组，从而省去了励磁线圈，集电环和电刷。永磁电机转子分为凸装式、嵌入式和内埋式，前两种又称为外装结构。

永磁同步电机具有高效、高控制精度、高转矩密度、良好的转矩平稳性及低振动噪声的特点，通过合理设计永磁磁路结构能获得较高的弱磁性能，在电动汽车驱动方面具有很高的应用价值，受到国内外电动汽车界的高度重视，是最具竞争力的电动汽车驱动电机系统之一。

4）开关磁阻电机

开关磁阻电机是继直流电机和交流电机之后，又一种极具发展潜力的新型电机。开关磁阻电机采用定转子凸极且极数相接近的大步距磁阻式步进电机的结构，利用转子位置传感器通过电子功率开关控制各相绕组导通使其运行的电机。

使用交流电机的纯电动车有蔚来ES8、江铃E200、特斯拉Model X等。

使用永磁同步电机的电动车有比亚迪元EV、北汽新能源EU5、小鹏汽车G3等。

表2-2为4种电机的相关数据。

表2-2　4种电机的对比

1.请简述纯电动汽车的工作原理。

2.纯电动汽车的关键技术有哪些？

3.能量回收有哪些方式？工作原理分别是什么？