1.电动汽车驱动系统的组成

电动汽车驱动系统的功用是在驾驶人的控制（通过加速踏板和制动踏板）下，高效率地将蓄电池（燃料电池或发电机）的能量转化为车轮的动能，或者将车轮上的动能反馈到蓄电池中。电动汽车驱动系统的组成各种各样，一般都由电气和机械两大部分组成。图2-1所示为电气式驱动系统组成示例。电气部分主要由电机、功率转换器和电子控制器三个子系统组成。电子控制器由传感器、中间连接电路与处理器等组成。传感器把电流、电压、温度、速度、转矩以及磁通等测量数据转变为电信号，通过连接电路把这些电信号调整到合适的值，然后输入到处理器。处理器的输出信号通常经过中间电路放大后驱动功率转换器的半导体元件。

在驱动和能量回收过程（指把车轮上的动能反馈到蓄电池的过程，亦称能量再生）中，能量源与电机之间的能量流动是通过功率转换器进行调节的。电机与车轮通过机械传动装置连在一起，也可以直接装在车轮上，用电机直接驱动。机械部分主要包括机械传动装置和车轮等，其中机械传动部分是可选的。图2-1中虚线连接的部分表示制动能量回收系统，不同的车辆略有不同。

图2-1 电动汽车驱动系统组成示例

2.电动汽车驱动系统的种类

电动汽车的驱动系统有着多种多样的组合形式，且每个电动汽车的驱动系统都具有自身的结构特点。

（1）根据驱动轮的布置方式分 电动汽车驱动轮的布置方式，可分为前轮驱动、后轮驱动和全轮驱动等。根据基本布置方式不同，可分为机械驱动系统、半机械驱动系统和纯电气驱动系统等。

1）机械驱动系统的特点是只用电机及其控制系统取代内燃机及其控制系统，在其传动系统中，选用或保留了内燃机汽车的变速器、传动轴、后桥和半轴等传动部件。早期开发的电动汽车上多采用机械驱动系统，这样有利于集中精力来研制和开发电机及其控制系统，并能更快地进行大量试验和改进工作，造价也较低。但其传动效率较低，并且不能充分满足电动汽车动力性能的要求。

2）半机械驱动系统充分利用电机调速范围宽的特点，取消了传动效率低、操作繁琐的齿轮变速器，只采用了一部分机械传动的齿轮、差速器、半轴等零部件来传递动力。

3）纯电气驱动系统由左右两个双联式电机或轮毂式电机组成，分别直接驱动左右两个驱动车轮。在双联式电机或轮载电机之间装有电子控制的差速器，控制双联电机或轮毂电机在电动汽车直线行驶时同步转动和在转弯时差速转动。由于纯电气驱动系统仅采用两根半轴来驱动车轮或用轮毂电机直接驱动车轮，使得电动汽车驱动系统的模式产生了根本变化，使驱动系统结构紧凑、传动效率高，也使得整车的结构有了很大的改变，扩大了乘坐及载货空间，有利于在底盘上布置蓄电池。因而，纯电气驱动形式将会成为未来电动汽车的主要驱动形式。

（2）根据驱动系统是否采用轮毂电机分 根据电动汽车驱动系统中是否采用轮毂电机，可分为轮毂电机式驱动系统和非轮毂电机式驱动系统。这里主要介绍轮毂电机式驱动系统。(www.daowen.com)

轮毂电机式驱动系统的驱动电机装在电动汽车车轮的轮毂中，可以直接驱动电动汽车的驱动轮，传动效率高；占用电动汽车车身和底盘的空间少，乘客空间大；腾出了用于传动系统布置的空间，便于蓄电池的安装和布置电机驱动系统，而且减少了车辆的簧载质量；可以是两轮驱动，也可以是四轮驱动，由电子控制系统来保证几个车轮间直线行驶时的同步转动、转弯时的差速转动和在坏路面上各个车轮的制动力分配。轮毂采用不同数量和不同功率的轮毂电机，可以组成系列化的电动汽车。轮毂电机式驱动系统可分为带变速器的驱动系统和不带变速器的驱动系统，两种系统的差别如图2-2所示。

图2-2 轮毂电机式驱动系统的组成

a）带变速器的驱动 b）不带变速器的驱动

（3）根据电动汽车驱动用电机的数量分 根据电动汽车驱动用电机的数量，可分为单电机驱动系统和多电机驱动系统。单电机驱动系统由于只用一个电机，能最大限度地减小相应的体积、质量及成本。多电机驱动系统采用多个电机单独驱动每一个车轮。多电机系统能减少单个电机的电流和功率的额定值，效率较高，容易均衡电机的尺寸和质量，但必须安装电子差速器或采用电子控制系统实现差速，因而成本较高。

3.电动汽车驱动系统的特点

电动汽车驱动系统一般都包括控制元件、电机和传动系统（如变速器等）。控制元件把踏板位置所要求的电流和电压传送给电机，踏板的控制功能类似于内燃机车辆的加速踏板。电机的成本很大程度上取决于电动汽车驱动系统要求的转矩范围。从经济的角度考虑，应把电机转速在传至驱动车轮之前最大限度地降低。为了获得期望的爬坡能力和最高车速，电动汽车驱动用电机应匹配单速或多速变速器（根据电机的性能及转速范围）。由于受电池输出功率的限制及行驶阻力曲线的制约，车辆必须在牵引力—车速曲线指定的范围内运行。电力驱动车辆与内燃机车辆不同之处是它必须区分短期工作性能和长期工作性能。电机的短期最大输出性能工况通常取决于控制元件，而长期工作性能是按30min输出来确定的，这时电机的温度是主要限制因素。这一区别也适用于大多数蓄电池系统。依据所应用的驱动系统的类型，短期工作功率与长期工作功率之比为1.5∶3。电力驱动车辆必须对最大功率输出进行监测和控制，以反映控制元件、电机及蓄电池的发热量。

对于电动汽车而言，其性能试验方法中一般规定测量30min最高车速。例如，GB/T 18385—2005《电动汽车动力性能试验方法》中规定的电动汽车动力性能就有车辆能够持续行驶超过30min的最高车速，即30min最高车速v₃₀。图2-3所示为他励直流电机及两速变速器汽车的牵引力—车速曲线。图2-3中同时给出了短期（30min）和最大蓄电池输出功率曲线。可见，极限行驶车速和持续30min的最高车速是不同的。

图2-3 他励直流电机及两速变速器汽车的牵引力—车速曲线

P_Bmax—蓄电池最大输出功率 P_AN30—30min输出功率 F_W—行驶阻力