新能源汽车的驱动方式有哪些

【太平洋汽车网】新能源车的驱动方式是指不使用常规油料作为驱动的动力，或者是兼用油料的汽车。可以分专成纯电动属的增程电动的混合动力的燃料电池，动力的氢动力的，等新能源类型车。

新能源汽车是指采用非常规的车用燃料作为动力来源（或使用常规的车用燃料、采用新型车载动力装置），综合车辆的动力控制和驱动方面的先进技术，新能源汽车的出现表示发展越来越现代化，技术越来越先进。

新能源汽车包括四大类型，分别是混合动力电动汽车、纯电动汽车、燃料电池电动汽车、其他新能源汽车等。混合动力：是指那些采用传统燃料的，同时配以电动机/发动机，来改善低速动力输出和燃油消耗的车型。按照能否外接充电又可以分为插电式混合动力汽车（PHEV）和非插电式混合动车汽车（MHEV）。电动汽车：顾名思义就是主要采用电力驱动的汽车，大部分车辆直接采用电机驱动，有一部分车辆把电动机装在发动机舱内，也有一部分直接以车轮作为四台电动机的转子，其难点在于电力储存技术。燃料电池汽车：是指以氢气、甲醇等为燃料，通过化学反应产生电流，依靠电机驱动的汽车。其电池的能量是通过氢气和氧气的化学作用，而不是经过燃烧。燃料电池的化学反应过程不会产生有害产物，因此燃料电池车辆是无污染汽车。氢动力汽车：是一种真正实现零排放的交通工具，排放出的是纯净水，其具有无污染，零排放，储量丰富等优势，因此，氢动力汽车是传统汽车最理想的替代方案。

（图/文/摄：太平洋汽车网问答叫兽）

【太平洋汽车网】新能源车的驱动方式是指不使用常规油料作为驱动的动力，或者是兼用油料的汽车。可以分专成纯电动属的增程电动的混合动力的燃料电池，动力的氢动力的，等新能源类型车。

1.纯电驱动车，是指采用单一电池或者是，其他需有畜能蓄电方式，作为唯一动力来源的车辆，驱动电机驱动车辆前行。分为前置、中置、后置三大分类。

2.混动动力车型。是指用两个或者是多个不同的区，动能驱动方式来驱动车辆。混合动力形式的目的都是希望内燃发动机汽车顺利过渡到纯电动车。燃料电池驱动车。使用燃料电池与空气发生氧化还原反应，产生电能驱动电机带动车辆前进的类型。

3.氢氧发动机机型的。蓄能池，使用青翠动力能源，驱动车辆前进的，它的排出物是以纯净无污染的水。

纯电动汽车动力传输工作原理如下所示。

1）基本驱动部件纯电动汽车驱动系统主要的部件包括有动力电池、逆变器、带有电机的变速单元。

2）基本驱动过程纯电动汽车的驱动动力来源是动力电池，但是与传统汽车不同的是，来自动力电池内的电能并不是总一直处于输出状态，在纯电动汽车中还设计有能够回收车辆制动时无用的能量，并回收到动力电池的机构。

（图/文/摄：太平洋汽车网问答叫兽）

【太平洋汽车网】驱动电机系统是纯电动汽车三大核心部件之一，是电动汽车的动力来源。驱动电机系统是直接将电能转换为机械能的部分，决定了电动汽车的性能指标。驱动电机系统由驱动电动机（DM）和驱动电机控制器（MCU）构成，通过高低压线束、冷却管路，与整车其他系统作电气和散热连接。

整车控制器根据加速踏板、制动踏板、挡位等信号通过CAN网络向电机控制器驱动电车控制器发送指令，实时调节驱动电机的扭矩输出，以实现整车的怠速、加速、能量回收等功能。

电机控制器能对自身温度、电机的运行温度、转子位置进行实时监测，并把相关信息传递给整车控制器VCU，进而调节水泵和冷却风扇工作，使电机保持在理想温度下工作。

二、汽车驱动电机系统的组成部分：

1、驱动电动机：

（1）永磁同步电机：一种典型的驱动电机，具有效率高、体积小、可靠性高等优点，是动力系统的执行机构，是电能转化为机械能载体。它依靠内置旋转变压器、温度传感器，来提供电机的工作状态信息，并将电机运行状态信息实时发送给MCU。

（2）旋转变压器：检测电机转子位置，经过电机控制器内旋变解码器解码后，电机控制器可获知电机当前转子位置，从而控制相应的IGBT功率管导通，按顺序给定子三个线圈通电，驱动电机旋转。

（3）温度传感器：作用是检测电机绕组温度，并提信息供给MCU，再由MCU通过CAN线传给VCU，进而控制水泵工作、水路循环、冷却电子扇工作，调节电机工作温度。

2、驱动电机控制器：

（1）驱动电机控制器对所有的输入信号进行处理，并将驱动电机控制系统运行状态信息通过网络发送给整车控制器。驱动电机控制器内含故障诊断电路，当电机出现异常时，达到一定条件后，它将会激活一个错误代码并发送给VCU整车控制器，同时也会储存该故障码和相关数据。

（2）驱动电机控制器主要依靠电流传感器、电压传感器和温度传感器来进行电机运行状态的监测，根据相应参数进行电压、电流的调整控制以及其它控制功能的完成。

（3）电流传感器用于检测电机工作实际电流，包括母线电流、三相交流电流。

（4）电压传感器用于检测供给电机控制器工作的实际电压，包括动力电池电压、12V蓄电池电压。

（5）温度传感器用于检测电机控制系统的工作温度，包括IGBT模块的温度。

三、新能源汽车驱动电机系统的工作过程：

1、D挡加速行驶驾驶员挂D挡并踩加速踏板，此时挡位信息和加速信息通过信号线传递给整车控制器，整车控制器把驾驶员的操作意图传递给驱动电机控制器，再由驱动电机控制器结合旋变传感器信息（转子位置），进而向永磁同步电动机的定子通入三相交流电，三相电流在定子绕组的电阻上产生电压降。

（图/文/摄：太平洋汽车网问答叫兽）

【太平洋汽车网】新能源汽车电机类型主要分为直流电机、交流异步电机、永磁同步电机和开关磁阻电机。目前交流异步感应电机和开关磁阻电机主要应用于新能源商用车，开关磁阻电机的实际装配应用较少；永磁同步电机主要应用于新能源乘用车。

驱动电机系统是新能源汽车核心系统之一，其性能决定了爬坡能力、加速能力以及最高车速等汽车行驶的主要性能指标。驱动电机系统主要是由电机及其控制器组成，其中电机主要由定子、转子、机壳、连接器、旋转变压器等零部件装配而成。电动机一般要求具有电动、发电两项功能，按类型可选用直流、交流、永磁无刷或开关磁阻等几种电动机，功率转换器按所选电机类型，有DC/DC功率变换器、DC/AC功率变换器等形式，其作用是按所选电动机驱动电流要求，将蓄电池的直流电转换为相应电压等级的直流、交流或脉冲电源。电机是应用电磁感应原理运行的旋转电磁机械，用于实现电能向机械能的转换。运行时从电系统吸收电功率，向机械系统输出机械功率。

根据中国汽车工业协会数据显示，2018年1-11月，中国新能源汽车产销分别完成105.4万辆和103万辆，比2017年同期分别增长63.6%和68%。其中纯电动汽车产销分别完成80.7万辆和79.1万辆，比2017年同期分别增长50.3%和55.7%；插电式混合动力汽车产销分别完成24.7万辆和23.9万辆，比2017年同期分别增长130.3%和127.6%。

（图/文/摄：太平洋汽车网问答叫兽）

新能源汽车有4种电机驱动，电动汽车经常采用的驱动电机有直流电机、异步电机、永磁同步电机和开关磁阻电机四类。电机驱动控制系统是新能源汽车车辆行使中的主要执行结构，其驱动特性决定了汽车行驶的主要性能指标，它是电动汽车的重要部件。电动汽车的整个驱动系统包括电动机驱动系统与其机械传动机构两个部分。

什么是电机？

所谓电机，就是将电能与机械能相互转换的一种电力元器件。

当电能被转换成机械能时，电机表现出电动机的工作特性；当机械能被转换成电能时，电机表现出发电机的工作特性。大部分电动汽车在刹车制动的状态下，机械能将被转化成电能，通过发电机来给电池回馈充电。

电动机的发展状态及分类电动汽车经常采用的驱动电机有直流电机、异步电机、永磁同步电机和开关磁阻电机四类。最早应用于电动汽车的是直流电机，这种电机的特点是控制性能好、成本低。随着电子技术、机械制造技术和自动控制技术的发展，异步电机、永磁同步电机和开关磁阻电机表现出比直流电机更加优越的性能，这些类型的电机正在逐步取代直流电机。

下表是电动汽车常用的四种驱动电机性能比较：

★直流电动机优点：成本低、易控制、调速性能良好缺点：结构复杂、转速低、体积大、维护频繁特性：在电动汽车发展早期，直流电机被作为驱动电机广泛应用，但是由于其结构复杂，导致它的瞬时过载能力和电机转速的提高受到限制，长时间工作会产生损耗，增加维护成本。此外，电动机运转时电刷冒出的火花使转子发热，会造成高频电磁干扰，影响整车其他电器性能。因此，目前电动汽车行业已经基本将直流电动机淘汰。

（图/文/摄： 问答叫兽）蔚来EC6 小鹏汽车P7 MARVEL R 岚图FREE 奥迪A4L Model Y @2019

从新能源电动汽车的名字我们就可以看出新能源电动汽车与传统的汽车不同这处在于新能源电动这五个字，也就说是新能源电动汽车的动力来源不是传统的柴油各汽油而是新型能源——电能。 新能源电动汽的组成可以分为：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由驱动电动机、电源和电动机的调速控制装置等组成：①、电源电源为电动汽车的驱动电动机提供电能，电动机将电源的电能转化为机械能，通过传动装置或直接驱动车轮和工作装置。有别于老式的电网电车，新能源电动汽车电源主要是高能蓄电池，这样新能源电动汽车行车范围就不会局限于电车电网，也不用担心电网停电，这就使的新能源电动汽车行车的范围与传统汽车一样了。②. 驱动电动机驱动电动机的作用是将电源的电能转化为机械能，通过传动装置或直接驱动车轮和工作装置。三相异步交流电动机相比其它的类型的电动机的优势：制造工艺相对简单成熟、制造成本相对低、输出功率大、稳定性好、维护成本较低。我所在的实习单位采用的是自家生产的三相异步交流电机。 ③. 电机控制器该装置是为电动汽车的变速和方向变换等设置的，其作用是控制驱动电动机的电压或电流，完成电动机的驱动转矩和旋转方向的控制。采用交流电动机及变频调速控制技术，使电动汽车的制动能量回收控制更加方便，控制电路更加简单。 ④. 传动装置电动汽车传动装置的作用是将电动机的驱动转矩传给汽车的驱动轴，当采用电动轮驱动时，传动装置的多数部件常常可以忽略。因为电动机可以带负载启动，所以电动汽车上无需传统内燃机汽车的离合器。因为驱动电机的旋向可以通过电路控制实现变换，所以电动汽车无需内燃机汽车变速器中的倒档。当采用电动机无级调速控制时，电动汽车可以忽略传统汽车的变速器。在采用电动轮驱动时，电动汽车也可以省略传统内燃机汽车传动系统的差速器。⑤. 行驶装置行驶装置的作用是将电动机的驱动力矩通过车轮变成对地面的作用力，驱动车轮行走。它同其他汽车的构成是相同的，由车轮、轮胎和悬架等组成⑥. 转向装置专项装置是为实现汽车的转弯而设置的，由转向机、方向盘、转向机构和转向轮等组成。作用在方向盘上的控制力，通过转向机和转向机构使转向轮偏转一定的角度，实现汽车的转向。多数电动汽车为前轮转向，工业中用的电动叉车常常采用后轮转向。电动汽车的转向装置有机械转向、液压转向和液压助力转向等类型。⑦. 制动装置电动汽车的制动装置同其他汽车一样，是为汽车减速或停车而设置的，通常由制动器及其操纵装置组成。在电动汽车上，一般还有电磁制动装置，它可以利用驱动电动机的控制电路实现电动机的发电运行，使减速制动时的能量转换成对蓄电池充电的电流，从而得到再生利用。⑧. 工作装置工作装置是工业用电动汽车为完成作业要求而专门设置的，如电动叉车的起升装置、门架、货叉等。货叉的起升和门架的倾斜通常由电动机驱动的液压系统完成。

驱动电动机的作用是将电源的电能转化为机械能，通过传动装置或直接驱动车轮和工作装置。目前电动汽车上广泛采用直流串激电动机，这种电机具有软的机械特性，与汽车的行驶特性非常相符。但直流电动机由于存在换向火花，功率小、效率低，维护保养工作量大；随着电机控制技术的发展，势必逐渐被直流无刷电动机（BLDCM）、开关磁阻电动机（SRM）和交流异步电动机所取代，如无外壳盘式轴向磁场直流串励电动机。 电动机调速控制装置是为电动汽车的变速和方向变换等设置的，其作用是控制电动机的电压或电流，完成电动机的驱动转矩和旋转方向的控制。早期的电动汽车上，直流电动机的调速采用串接电阻或改变电动机磁场线圈的匝数来实现。因其调速是有级的，且会产生附加的能量消耗或使用电动机的结构复杂，现已很少采用。目前应用较广泛的是晶闸管斩波调速，通过均匀地改变电动机的端电压，控制电动机的电流，来实现电动机的无级调速。在电子电力技术的不断发展中，它也逐渐被其他电力晶体管（入GTO、MOSFET、BTR及IGBT等）斩波调速装置所取代。从技术的发展来看，伴随着新型驱动电机的应用，电动汽车的调速控制转变为直流逆变技术的应用，将成为必然的趋势。在驱动电动机的旋向变换控制中，直流电动机依靠接触器改变电枢或磁场的电流方向，实现电动机的旋向变换，这使得电路复杂、可靠性降低。当采用交流异步电动机驱动时，电动机转向的改变只需变换磁场三相电流的相序即可，可使控制电路简化。此外，采用交流电动机及其变频调速控制技术，使电动汽车的制动能量回收控制更加方便，控制电路更加简单。 电动汽车的制动装置同其他汽车一样，是为汽车减速或停车而设置的，通常由制动器及其操纵装置组成。在 电动汽车上，一般还有电磁制动装置，它可以利用驱动电动机的控制电路实现电动机的发电运行，使减速制动时的能量转换成对蓄电池充电的电流，从而得到再生利用

新能源汽车电机驱动系统是新能源汽车的三大核心部件之一，主要由驱动电机和电机控制器两部分组成。目前，新能源汽车常用的驱动电机主要包括直流电机、交流异步电机、永磁同步电机和开关磁阻电机。

最早应用于电动汽车的是直流电机，主要特点是控制性能好、成本低。新能源汽车驱动电机类型。随着新能源汽车对电机的宽调速范围、高功率密度、轻量化、高效率、高安全性、低成本等诸多要求的提高，直流电机已经被淘汰，永磁同步电机使用逐步广泛。永磁同步电机的代表为丰田Prius系列。

丰田公司在1997 年便研发出世界上第一款成熟的混合动力汽车—Prius，迄今为止已发展到第4代。第4代Prius 电机采用了分段线圈式定子，转子磁路结构也做了改变，电机的峰值功率为53 kW，峰值转矩为163 N·m，最高转速更是达到17 000 r /min。

电机控制器，又称智能功率模块，是电动汽车的核心控制单元，其通过硬线直接采集加速/减速信号、制动信号、挡位信号，通过CAN 总线采集动力电池状态信息，解析驾驶员意图并根据车辆的状态控制驱动电机工作，实现车辆的正常行驶。电机正转反转都是电机控制器控制的，对电机还起到保护的作用。

（图/文/摄： 问答叫兽）Model Y Model 3 Model X AION V 理想ONE 小鹏汽车P7 @2019

（1）新能源汽车电机要求结构紧凑、尺寸小、功率密度高、转矩密度高。（2）新能源汽车电机的可靠性要求高。（3）新能源汽车电机要求效率高、高效区广、重量轻。（4）新能源汽车电机要求低噪音、低振动，满足消费者对车辆舒适性的追求。

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一、新能源汽车驱动电机综述

1.驱动电机的定义驱动电机（drive motor）是将电能转换成机械能为车辆行驶提供驱动力的电气装置，该装置也可具备机械能转化成电能的功能。驱动电机系统主要由驱动电机、驱动电机控制器及它们工作必须的辅助装置组合而成，其中电机主要由定子、转子、机壳、连接器、旋转变压器等零部件装配而成。

2.主要参数新能源汽车电机核心指标包括：效率、功率密度、转矩密度，其中效率包括最高效率以及高效区。

（1）持续转矩：车用驱动电机系统在额定电压、额定转速条件下，规定的SI工作制下的最大、长期工作的转矩。

（2）最高工作转速：相应于电动汽车最高行驶车速的电机转速，车用驱动电机系统在额定电压条件下，在该转速时应能以额定功率运行。

（3）峰值功率车用驱动电机系统在额定电压、额定转速条件下，在一定的持续时间内能输出的最大功率。对于纯电动商务车用驱动电机系统，持续时间规定为60s；对于纯电动乘用车和混合动力车用驱动电机系统，持续时间规定为30s。

3.新能源汽车对驱动电机的基本要求

（1）新能源汽车电机要求结构紧凑、尺寸小、功率密度高、转矩密度高。

整车布置空间有限，尤其是乘用车，因此对电机系统（电机和控制器）要求结构紧凑，尺寸小。如果要达到上述目的，必须提高电机系统的功率密度和转矩密度。

（2）新能源汽车电机的可靠性要求高。

整车运行环境恶劣，比如整车的振动、电池电压剧烈的波动，这些都是新能源汽车电机面临的恶劣环境。而作为整车，必须考虑到人身安全。因此，以上两个特点使得对新能源汽车可靠性提出更高要求。

（图/文/摄： 问答叫兽）问界M5 小鹏汽车P7 AION V 传祺GS8 小鹏P5 理想ONE @2019