（乾貨）新能源汽車的工作原理

縱觀汽車發展史，電動汽車比搭載內燃機的賓士專利一號車還要早面世半個世紀。而在二十一世紀的今天，電動汽車又將會成為未來新能源的最終解決方案。毫無疑問，電動汽車最大的優勢便是無排放污染。其次電動汽車還具有噪音低，結構簡單，使用維修方便等特點。下面讓我們了解一下電動車的工作原理。

• 電動車的心臟：電動機

純電動汽車是完全用電動機來取代發動機驅動的，不少人認為電動機的動力沒有發動機好，然而在先進的交流電機的驅動下，現代電動汽車的動力性甚至遠遠超過了不少大排量內燃機。

電動機可以在相當寬廣的速度範圍內高效地產生轉矩，這意味著電動車甚至只需要單級減速齒輪就可以驅動車輛。

事實上，電動機驅動與發動機相比有兩大技術優勢：首先，發動機能高效產生轉矩時的轉速被限制在一個較窄的範圍內(即經濟運行區)，因此需要變速器適應這一特性。而電動機可以在相當寬廣的速度範圍內高效地產生轉矩，這意味著電動車甚至只需要單級減速齒輪就可以驅動車輛。其次，由於高度電氣化的控制系統引入，電動機實現動力輸出的快速響應能力遠高於發動機，這意味著電動機的響應比發動機更加靈敏。

• 電動車的「油箱」：電池組

制約電動汽車發展的主要問題還是集中於電池成本較高，充電時間長，續駛里程較短。近年來，不少汽車公司和研究機構的最新研究正在逐漸彌補電動汽車的這些先天缺陷。目前鎳氫電池和鋰電池為不少電動車和混合動力車所使用，其中鎳氫電池可快速充電，循環壽命長，同時它不存在重金屬污染，也被稱為「綠色電池」，但是比能量沒有鋰電池高。鋰電池有很多種類，例如鋰離子電池、鋰熔鹽電池、鋰聚合物電池，其具備較高的能量密度，等比功率大、比能量高，非常適合作為電動車車載電池。近年來，鋰電池的研究使其在壽命和穩定性方面有大幅提升，因此鋰電池是未來電動車的主力電池類型。

• 電動車的神經中樞：電控系統

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電力驅動控制系統是電動車的神經中樞，它將電動機，電池和其他輔助系統互為連接並且加以控制。電力驅動控制系統按工作原理可劃分為車載電源模塊、電力驅動主模塊和輔助模塊三大部分。

電力驅動主模塊主要由中央控制單元、驅動控制器、電動機、機械傳動裝置等組成。

中央控制單元根據加速踏板與制動踏板的輸入信號，向驅動控制器發出相應的控制指令，對電動機進行起動、加速、降速、制動控制。驅動控制器的功能是按中央控制單元的指令和電動機的速度、電流反饋信號號，對電動機的速度、驅動轉矩和旋轉方向進行控制。

車載電源模塊主要由電池電源、能源管理系統和充電控制器三部分組成。

由於電動機驅動所需的等級電壓往往與輔助裝置的電壓要求不一致，輔助裝置所要求的一般為12V或24V的低壓電源，而電動機驅動一般要求為高壓電源，並且所採用的電動機類型不同，其要求的電壓等級也不同。為滿足該要求，可以用多個12V或24V的蓄電池串聯成96-384V高壓直流電池組，再通過DC/DC轉換器供給所需的不同電壓。

能源管理系統的主要功能是在汽車行駛中進行能源分配，協調各功能部分工作的能量管理，使有限的能量源最大限度地得到利用。能源管理系統與電力驅動主模塊的中央控制單元配合一起控制發電回饋，使在電動汽車降速制動和下坡滑行時進行能量回收，從而有效地利用能源，提高電動汽車的續航能力。

充電控制器則是把電網供電制式轉換為對蓄電池充電要求的制式，即把交流電轉換為相應電壓的直流電，並按要求控制其充電電流。