纯电动汽车的基本机构及优缺点分析

2024年1月10日发(作者：2022款广汽丰田凯美瑞)

纯电动汽车的基本机构及优缺点分析

摘要: 汽车保有量的持续增加促使石油资源的消耗量逐日增多，传统汽车在消耗大量自然资源的同时，还造成了严重的环境污染，环境污染程度已经远超过大自然的自我净化能力，致使空气质量指数持续下降危及人们的身屯、健康。大力发展环保清洁的新能源汽车是目前缓解石油紧缺、解决环境污染问题的有效措施。各国纷纷倡导绿色出行，环保、高效、零排放的纯电动汽车始终是我国新能源汽车发展的布局中心。纯电动汽车与传统内燃机汽车动力源存在明显差异，内部结构极大简化，大幅提升了电动汽车内部布局的灵活性和造型的自由度，然而现有纯电动汽车尚未形成独有的设计特征。文章对新能源纯电动车的相关技术要点进行分析。

关键词:新能源汽车;双电机;电动汽车;驱动系统

1新能源纯电动车定义与原理

纯电动汽车顾名思义，是利用单一蓄电池作为储能动力源，通过电动机、电力驱动及控制系统、传动系统等来驱动行驶并符合道路交通、安全法规各项要求的车辆。传统汽车的驱动模式是内燃机对在油箱中储存的化石燃料做功产生动力，通过离合器、变速箱等传动系统到达车轮驱驶汽车运动；纯电动汽车则是集成式驱动模式，直接利用电池储存的电能，通过控制系统来驱动电动机产生动力，再通过传动系统驱动车轮行驶。

2新能源纯电动车优缺点

2.1优点

新能源汽车与传统的汽车相比较而言，其能耗更低，新能源纯电动汽车消耗的能源主要是电能，传统汽车消耗的是汽油、柴油，相比之下，新能源纯电动车具有更多优点，具体如下。(1)零排放。电动汽车以电能为动力源，不是油类，所以在行驶的时候不会排放出二氧化碳等污染物。(2)能源利用率高。电动汽车

动力源的来源有很多，比如风力发电、水力发电、太阳能发电等，这些都可以产生电能，而且科技快速发展，还会不断拓展纯电动汽车能源的范围，使得纯电动汽车的能源更多样化。另外，有研究显示，传统汽车所消耗的原油，必须要经过提炼之后才可以用于汽车，原油经过提炼之后送到加油站，燃油在燃烧过程中的能量效率大约为13%，但是纯电动汽车所消耗的电能，只需要经过电力传输驱使汽车行驶，其能量效率大约为18%左右，由此可见，纯电动汽车的能源利用率更高。(3)纯电动汽车的结构更简单。纯电动汽车的能源只有电源，电源是清洁能源，没有污染，所以不会出现热量传递，汽车的排气系统、冷却系统都可以省略，从结构上来讲，纯电动汽车比传统的汽车更简单。(4)纯电动汽车的噪声更小。纯电动汽车的发动机、机械传动装置比传统燃油汽车更简单，燃油汽车的发动机和传动装置比较复杂，噪声污染也比较大，由于结构简单，所以其噪声更小，而在我国的发展过程中，噪声污染也十分严重，是环境污染防治过程中的一个重要内容之一。

2.2缺点

当然，由于纯电动汽车属于一个全新的事物，在发展的过程中也存在一些缺陷和问题，加上纯电动汽车的发展时间不久，近十几年发展比较迅速，所以在纯电动汽车的研发过程中还有一些没有解决的问题。(1)续驶里程比较短。通过实验可以发现，纯电动汽车的连续行驶里程比较短，使用同质量的蓄电池和汽油，纯电动汽车的航程大约只有燃油汽车的七十分之一，这个缺陷是纯电动汽车不能全面普及的一个主要原因。(2)纯电动汽车的成本高。用于纯电动汽车的蓄电池价格比较昂贵，另外，电机控制器的价格也不低，导致纯电动汽车的成本高。(3)维护成本高。由于纯电动汽车属于新事物，在研究过程中还存在一些问题，技术上也有不成熟的地方，与技术已经十分成熟的燃油汽车相比较而言，其维修的成本较高，而且当前针对纯电动汽车的维修服务站点也比较少，一旦出现故障，维修不便捷。(4)纯电动汽车的蓄电池寿命短。蓄电池对于纯电动汽车而言是十分重要的一个部分，蓄电池寿命较短，是很多纯电动汽车都面临的问题，虽然当前很多科研机构都积极加强对纯电动汽车蓄电池的研究，但是在蓄电池寿命方面还没有较大的进展，这是制约纯电动汽车发展的一个重要瓶颈。

3纯电动汽车的基本结构

纯电动汽车主要有三个部分，第一是电力驱动子系统，第二是能源子系统，第三是辅助子系统。电力驱动子系统主要为汽车提供能量，能源子系统会将电池所产生的能量转化为机械能，然后机械能转化为动能。辅助子系统主要是完成一系列辅助工作。目前，纯电动汽车的发展受到很多因素的制约，其中蓄电池是最主要的原因之一，电池的性能是否良好，将会直接影响纯电动汽车的动力性能、行驶里程，所以，纯电动汽车对蓄电池有很高的要求，需要蓄电池具有较长的使用寿命、较低的成本、较高的比功率。纯电动汽车必须要设置专门的能量管理系统，防止电池在充电和放电的过程中出现过量的状态，并且实时监控电池的使用状态，以便对电池的故障进行诊断，给汽车的主人提供报警信息，以延长蓄电池的使用寿命，让蓄电池发挥出最大功效。在纯电动汽车中，电力驱动子系统是最核心的部分，其主要作用是控制汽车的驱动性能，包括电动机驱动控制系统、电动机、电子控制器、功率转换器等几个部分。汽车在行驶过程中，首先要将电能转化为机械能，才能驱动汽车行驶，汽车在加速、减速以及制动过程中，都需要借助电力驱动子系统。功率转化器也是电力驱动子系统中的重要组成部分，又被称为逆变器，其作用是实现电机和电源之间的功率流的方向控制，纯电动汽车使用结构比较简单的输入式逆变器。

目前，市场上比较常见的纯电动汽车的结构形式主要有以下四种：(1)纯电动汽车结构形式是机械传动型，这种结构是根据传统燃油结构系统发展来的，将传统燃油汽车的发动机换成了驱动电机，这种结构形式的纯电动汽车在低速行驶的时候可以获得大力矩，从而提高汽车爬坡时的性能以及加速性能，这种汽车上还安装了差速器，可以确保汽车在转向的时候更加稳定。(2)纯电动汽车结构形式是无变速器型，这种结构汽车没有离合器，也没有变速器，只有固定速比的主减速器，因此这种结构的汽车质量较轻，体积较小，但是有一个缺陷，即汽车的转矩转速特性不是很理想。(3)纯电动汽车结构为无差速器型，这种类型汽车的驱动电机可以通过固定速比的减速器来驱动汽车行驶，电动汽车不需要机械差速器，通过独立地控制每个电机就可以使汽车达到不同的转速，通过电子系统又可以实现车轮的不同转速，从而对汽车的操作稳定性进行控制。(4)纯电动汽车结

构为电动轮型，这种结构的汽车就是将电动机装入车轮中，可以缩短动力传递的路径，从而不断提高电能的传递效率。

4纯电动车双电机新构型的提出

纯电动汽车是传统燃油汽车发展到当前阶段的产物，但是纯电动汽车还没有大规模普及，目前市场上还是以燃油汽车为主，具体来讲，是因为纯电动汽车还存在着一些缺陷问题，为了解决纯电动汽车续驶里程短、价格昂贵等问题，双电机纯电动轿车新构型的研究应运而生，这种电动车是基于纯电动车新构型进行改善所得到的，可以解决现有纯电动汽车的不足，提高纯电动车的经济性和续驶里程。

5结语

新能源纯电动汽车主要是相对于那些使用常规能源燃料作为主要动力来源的传统内燃机汽车而言的，新能源汽车积极使用了先进的驱动技术和车辆动力控制技术。积极发展新能源汽车，能够对能源消耗问题进行有效的控制，促进节能环保工作的顺利进行，促进现阶段低碳经济的良好发展。另外，当前国内外对于双电机构型纯电动轿车的研究处于起步和探索阶段。现阶段主要着眼于一般的理论研究，尚未对此进行系统研究。双电机构型纯电动轿车的研究对于新能源汽车的发展具有重大意义。

参考文献：[1]修玲玲. 纯电动汽车结构特点及其维修要点[J]. 辽宁省交通高等专科学校学报, 2019, v.21(04):20-22.

[２]邱先文. 纯电动汽车技术状况及发展趋势研究[J]. 小型内燃机与车辆技术, 2019, v.48;No.260(06):80-85.

[３]王新旗. 纯电动汽车的类型、结构及维护操作常识(一)[J]. 汽车维修与保养, 2019, 242(03):68-70.