电动车

电动车分类

电动车指装备一种或多种动力来源，用电机驱动车轮行驶的车辆（包含增程式电动）。而太平洋汽车网对于电动车分类包括纯电动以及增程式电动。

纯电动汽车，又称电池电动车(Electric battery Vehicle )，是指以事前已充满电的蓄电池供电给电动机，由电动机推动的车辆，而电池的电量由外部电源补充，并且符合道路交通、安全法规各项要求的车辆。由于对环境影响相对传统汽车较小，其前景被广泛看好。

电动汽车的组成

电动汽车的组成包括：电力驱动及控制系统、驱动力传动等机械系统、完成既定任务的工作装置等。电力驱动及控制系统是电动汽车的核心，也是区别于内燃机汽车的最大不同点。电力驱动及控制系统由驱动电动机、电源和电动机的调速控制装置等组成。电动汽车的其他装置基本与内燃机汽车相同。

工作原理：蓄电池——电流——电力调节器——电动机——动力传动系统——驱动汽车行驶

纯电动汽车性能特点

现今的纯电动车性能在多方面都相当不错，跑车方面，Tesla Models，加速由0至100km/h公里/小时只需3.4秒，一般房车例如smart ED 0至50km/h是6.5秒，这主要归功于电动机的性能，但当用在负重较大的用途上时，使用纯电动车的还不多，这可能是由于电池的性能及成本所至。在扭方面是电动机的强项，因此在一般用途扭力不会的是问题。

由于电动机的扭力输出稳定，控制也比内燃机容易，纯电动车的行驶较畅顺，震动及噪声也较小;也不需如一般汽车那样需要经常换挡才能确保有足够动力。例如Tesla Models由静止到极速只需转一次档。

技术特点

● 能量转化效率高。燃料电池的能量转换效率可高达60～80%，为内燃机的2～3倍;

● 零排放，不污染环境。燃料电池的燃料是氢和氧，生成物是清洁的水;

● 氢燃料来源广泛，可以从可再生能源获得，不依赖石油燃料。

代表车型：特斯拉Models 

● 增程式电动（又叫串联式混合动力，在太平洋汽车网中归类到电动车分类）

只靠发电机行驶的电气汽车，配置的发动机输出的动力仅用于推动发电机发电。系统输出动力等于电动机输出动力。其中最出名的是雪佛兰Voltec、宝马i3。

这一类车型，严格来说仍然是电动车。车内只有一套电力驱动系统，包括电机、控制电路、电池。增程型插电混合动力车的电动机直接驱动车轮，发动机则用来于驱动发电机给电池进行充电。因为发动机并不直接驱动车轮，因此也不需要变速箱。这相当于在普通的电动车上装载了一台汽油/柴油发电机。 

优点:

1.具有电动车的安静、起步扭矩大的优点，可以当纯电动车使用，在充电方便的条件下只充电、不加油，使用成本较低；

2.相比其他混合动力模式，增程型混合动力可以不用变速箱，成本略有降低。由于带有发动机发电，只要有加油站就可以一直跑下去，在不方便充电的地方不会被迫拖车，解决基础设施不足的问题；

3.因为发动机不直接驱动车轮，发动机转速和车轮转速、汽车速度没有直接关系，通过控制系统优化，可以让发动机一直工作在最佳转速，即使在充电不便时，市内堵车路况下油耗也比较低，发动机噪音也可以控制的非常小。

缺点：

1.造成功率浪费。由于发动机和发电机并不直接驱动车轮，造成了这部分功率的浪费，而发动机和发电机带来的重量并不减少。譬如：一辆增程式插电混合动力汽车发动机功率50KW，发电机功率50KW，电动机功率100KW，整车携带了总功率200KW发动机和电机，但是能驱动车轮的功率只有100KW。 

2.在高速路况下，油耗反而偏高。这是因为高速路况下，如果发动机直接驱动车轮，可以一直工作在最佳工作模式，而增程式插电混合动力多了一个转换过程，转换本身要消耗能量，造成油耗反而偏高。 

车型代表：这一类的代表车型有宝马i3（可选装增程模块），雪佛兰沃蓝达（有隐藏的直接驱动模式），Fisker卡玛和奥迪A1 e-tron。 

宝马i3

系统构成

一般来说这一类车型，严格来说仍然是电动车。车内只有一套电力驱动系统，包括电机、控制电路、电池。增程型插电混合动力车的电动机直接驱动车轮，发动机则用来于驱动发电机给电池进行充电。因为发动机并不直接驱动车轮，因此也不需要变速箱。这相当于在普通的电动车上装载了一台汽油/柴油发电机。

对于增程式电动这个类型，我们在这里选择具有代表特征的沃蓝达作为列子进行讲解。

雪佛兰沃蓝达技术解析

Voltec混合动力系统是通用汽车的E-Flex插座充电式混合动力驱动系统的最新版本，采用1台小型的发动机、2台电动机对车辆进行综合驱动的系统。沃蓝达上采用的是容量为16kWh的360V锂电池组，电池组成T型布置，隐藏于后排座椅下及车身中部，纯电动最高行驶里程可达80km。整个Voltec混合动力系统包括汽油发动机、综合动力分配系统、高容量锂电池以及电力控制单元。

●部件解析

沃蓝达的动力系统由2台电动机（最大功率分别为111kW和55kW）和1台发动机（最大功率为63kW）组成，发动机仅用于发电。其中功率较大的电动机主要用于驱动车辆，而功率较小的电动机主要用于发电。

2台电动机和1台发动机通过1个行星齿轮机构以及3个离合器组成了动力产生/回收/分配系统。和丰田THS系统一样，Voltec系统同样使用行星齿轮组巧妙地实现了动力的综合分配。所不同的是，在Voltec系统中，太阳轮连接到电动机，行星架连接到减速机构直接输出动力到车轮，而齿圈则根据实际情况连接到动力分配系统的壳体（固定）或者连接到发电机和发动机。

工作逻辑

要了解系统的工作逻辑，首先要了解动力分配系统的结构。从Voltec的动力分配系统的控制方式与THS系统有一定的区别，Voltec系统通过3个离合器来控制动力的分配。我们把这三个离合器分别命名为C1、C2、C3。C1用于连接行星齿轮齿圈与动力分配机构壳体（固定）；C2用于连接发电机与行星齿轮齿圈；C3用于连接发动机与发电机。系统结构简图可参看下图。

Voltec混合动力系统一共有5种工作模式，分别为：EV低速模式、EV高速模式、EREV混合低速模式、EREV混合高速模式以及能量回收模式。

处于EV低速模式时，C1吸合，C2、C3松开，发动机停转。齿圈被固定，电动机推动太阳轮转动，行星架因太阳轮的转动而转动，把动力传输到减速齿轮并传递到车轮。

处于EV高速模式时，C2吸合，C1、C3松开，发动机停转。发电机此时充当电动机工作，推动齿圈转动。同时，功率较大的另一个电动机推动太阳轮转动。齿圈和太阳轮同时转动，带动行星架转动，从而把动力传到车轮。发电机充当电动机推动齿圈转动，降低了与太阳轮连接的另一电动机的转速，提高了其能源使用率。

处于EREV低速模式时，C1、C3吸合，C2松开，发动机运转。此时，发动机推动发电机发电，并为电池充电；同时电池为电动机供电推动太阳轮转动，由于齿圈固定，行星架跟随太阳轮转动，从而把动力传到车轮。

处于EREV高速模式时，C2、C3吸合，C1松开，发动机运转。此时，发动机与发电机转子连接后推动齿圈转动同时发电，电动机推动太阳轮转动。齿圈和太阳轮同时转动，带动行星架转动，从而把动力传到车轮。发动机推动齿圈转动，降低了与太阳轮连接的另一电动机的转速，提高了其能源使用率。

处于能量回收模式时，C1吸合，C2、C3松开，发动机停转。车轮带动行星架转动，由于齿圈固定，太阳轮随着行星架转动。此时，功率较大的电动机作为发电机对电池充电。