单电机集中驱动or多电机分布驱动，电动汽车主要驱动方式对比

电动汽车作为一种工业产品，以电池为主要能量源，动力源整个或部分由电念头供给，涉及机器、电力电子、通信、嵌入式节制等多个学科领域。电动汽车与传统汽车比拟，能量源、驱动系统布局都发生了极大年夜的改变。根据驱动系统布局部署的不合，电动汽车可分为两种：单电机集中驱动型式电动汽车(简称集中驱动式电动汽车)和多电机散播驱动型式电动汽车(简称散播式驱动电动汽车)。

1、传统集中式驱动布局类型

集中驱动式电动汽车与传统内燃机汽车的驱动布局部署要领相似，用电念头及相关部件调换内燃机，经由过程变速器、减速器等机器传动装配，将电念头输着力矩，通报到阁下车轮驱动汽车行驶。集中驱动式电动汽车操作实现技巧成熟、安然靠得住，但存在体积较重，效率相对不高等不够。跟着纯电动汽车技巧钻研的深入，纯电动汽车的驱动系统的部署布局也徐徐由单一动力源的集中式驱动系统向多动力源的散播式驱动系统成长。图1.1为电动汽车不合驱动系统的布局示意图。图1.1(a)为单电念头集中驱动型式，由电念头、减速器和差速器等构成，因为没有离合器和变速器，可以削减传动装配的体积及质量。图1.1(b)也为单集中驱动型式，与发念头横向前置先驱的内燃机汽车布局部署要领相似，将电念头、减速器和差速器集成一体，经由过程阁下半轴分手驱动两侧车轮，该部署型式布局紧凑，多用于小型电动汽车上。图1.1(c)为双电机散播驱动型式，两个驱动电机经由过程减速器分手驱动阁下两侧车轮，可经由过程电子差速节制实现转向行驶，以取代机器差速器，该驱动要领为今朝钻研的热点。图1.1(d)为轮毂电机散播式驱动型式，电念头和固定速比的行星齿轮减速器安装在车轮里面，省去传动轴和差速器，从而使传动系统获得简化。该驱动要领对驱动电机的要求较高，同时节制算法也对照繁杂。

2、散播式驱动电动汽车布局类型

散播式驱动电动汽车按照动力系统的组织构型不合可分为两种：电机与减速器组合驱动型式，轮边电机或轮毂电机驱动型式。

(1)电机与减速器组合驱动型式

在该驱动型式中，电机与固定速比减速器连接，经由过程半轴实现对应侧车轮的驱动，因为电机和减速箱部署在车架上，是以在现有车身布局的根基上，稍加篡改，该驱动型式即可推广利用。图2.1中的两种电动汽车均采纳该驱动型式。此中，图2.1(a)为北京理工大年夜学研发的具有防滑差速功能的双电机散播式驱动车辆布局示意图；图2.1(b)为美国特斯拉公司推出的Tesla Model S型电动汽车及布局示意图。图2.1(c)德国的奥迪R8e-tron纯电动跑车，采纳四台异步电念头散播式驱动，百公里加速仅4.8s。

(2)轮边或轮毂电机驱动型式

轮边电机驱动型式是将驱动电机安顿于副车架上，驱动轮从其对应侧输出轴获取驱动力。轮毂电机驱动型式是将电机和减速机构直接放在轮辋中，取消了半轴、万向节、差速器、变速器等传动部件。轮边电机驱动型式或轮毂电机驱动型式均具有布局紧凑、车身内部空间使用率高、整车重心低、行驶稳定性好等优点。图2.2(a)为一体化轮边驱动系统，由悉尼科技大年夜学与澳大年夜利亚国立科学机构CSIRO合营开拓完成，并在三轮太阳能电动车Aurora中获得实际利用，该车经由过程电机本体和车轮轮辋的一体化设计，最高车速可达72km/h。图2.2(b)为同济大年夜学研制出采纳轮边驱动型式的“春晖二号”纯电动车，该电动车的四个车轮经由过程低速永磁直流无刷轮毂电机直接驱动，并匹配了响应的盘式制动器用于制动。图2.2(c)为比亚迪公司推出的采纳轮边电机驱动的纯电动大年夜巴。

3、散播式驱动的优点

从以上叙述中不难发明，在散播式驱动电动汽车中，每个车轮的驱动转矩可零丁节制，各个驱动轮之间的运动状态相对自力。散播式驱动电动汽车与集中式驱动电动汽车比拟，其优点可概括总结如下：

(1)一致总功率需求下，单台电机功率低落，尺寸和质量均减小，使得整车部署的机动性和车身造型设计的自由度增大年夜，易于实现同底盘不合造型产品的多样化，缩短产品开拓周期，低落临盆资源；

(2)机器传动系统部分削减或整个取消，可简化驱动系统。各驱动轮力矩的节制要领由硬连接变成软连接，能满意无级变速需求及实现电子差速功能；

(3)电机驱动力矩相应迅速，正反起色动切换，驱动力矩瞬时相应快，恶劣工况的适应能力强；

(4)在硬件及软件节制方面，更轻易实现电气制动、机电复合制动及再生制动，经济性更高，续驶里程更长；

(5)在行驶稳定性方面，经由过程电机力矩的自力节制，更轻易实现对横摆力矩、纵向力矩的节制，从而前进整车的操纵稳定性及行驶安然性。

综上所述，虽然今朝集中驱动型式占电动汽车驱动系统的主流，但散播式驱动型式作为新兴的驱动系统，在动力学节制、整车布局设计、能量效率及其它机能方面均有很多优点，是以钻研散播式驱动电动汽车技巧有助于电动汽车的成长及推广。

作者：中国汽车工程钻研院北京分院

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