电机驱动系统价格由电机功率、数量和技术难度决定

来源：中为咨询www.zwzyzx.com 【日期：2016-11-22 16:29:44】【打印】【关闭】

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新能源汽车电机驱动系统主要由驱动电机、电机控制器、各种检测传感器等组成。电机控制器将电池的直流电逆变为驱动电机所用的交流电，并通过矢量控制、直接转矩控制等算法完成对驱动电机转矩、转速和转向的控制，类似于传统汽车的变速箱。电机驱动系统的价格主要由电机的功率、数量和技术难度决定。驱动电机、电机控制器所占成本之比约为1:1。

新能源汽车可分为纯电动汽车、串联式混合动力汽车、并联式混合动力汽车、混联式混合动力汽车，所用电机驱动系统各有不同。

各类型新能源汽车的电机驱动系统配置

根据集中式、分布式两种驱动模式，纯电动汽车需要1台或者2-4台驱动电机。根据动力需求，A00级、A0级小型纯电动汽车驱动电机最大输出功率一般为40至50kW，A级中型纯电动汽车驱动电机最大输出功率为90至100kW。

研究报告纯电动汽车有集中式和分布式两种驱动模式。集中驱动模式只需1台牵引电机作为整车的动力输出单元，是大多数在售的纯电动汽车采用的模式。分布式驱动模式下，电能直接传送给2台或者4台安装于车轮上的轮毂/轮边电机，省去了大量的机械传动部件，提高了空间利用率和传动效率，是未来的发展方向。由于每个轮毂电机可以独立驱动车轮并灵活分配动力，因此车辆可实现前驱、后驱、四驱等各种复杂的驱动方式。比亚迪在分布式驱动领域比较领先，纯电动客车K9采用2台轮边电机，每台电机最大输出功率90kW；新款SUV“明”采用1台主电机和4台轮边电机，四轮的扭矩独立可调，车辆可实现原地转圈、横向行驶、高速过弯等性能。

此外，较燃油汽车，纯电动汽车一般省去变速箱，增加单级或者两级速比的减速器增大电机扭矩。部分车型采用直驱电机，变速箱和减速器一并省去。

轮毂电机图例

轮毂电机原理图

在驱动电机最大输出功率方面，A00级、A0级小型纯电动汽车，如奇瑞eQ、北汽E150、江淮IEV4等，为40至50kW；A级中型纯电动汽车，如长安逸动EV、吉利帝豪EV、比亚迪E6等，为90至100kW。串联式混合动力汽车通过一个30至50kW发电机将传统发动机和电机驱动系统串联起来。二次能量转换降低效率，少数车型采用此类结构。

串联式（增程式）混合动力汽车的动力传输途径是由发动机带动发电机旋转对电池充电，然后电池为驱动电机供电驱动车辆前进。串联式结构简单、布置灵活方便，并且发动机通过驱动电机驱动汽车与车轮实现解耦，发动机可在最高效的转速区间工作，缺点主要是发动机、发电机两次能量转换带来的转换效率降低。目前雪佛兰沃兰达、宝马i3、广汽传祺等少数车型采用串联结构。

驱动电机是串联式的唯一动力输出单元，功率在100kW左右。实现二次能量转换的发电机功率在30至50kW。

串联式混合动力车电机配置

并联式混合动力汽车，传统发动机和电机驱动系统可以单独或者同时驱动汽车前进。与串联式相比，动力性能更好、能量转换效率高，但是结构和布置复杂。根据驱动电机位置的不同，并联式可以分为P0（BSG电机）、P1（ISG电机）、P2、P3（电机旁置）、P4（电驱动桥或者分轴四驱）五种构型，比亚迪秦属于P3型，比亚迪唐属于P4型。P0构型一般用于弱混车型，电机最大输出功率10kW左右；P1构型用于中混车型，功率20-30kW；P2、P3、P4构型用于全混车型，功率在100kW左右，其中P4构型包含2台驱动电机，其余构型都是单电机布置。

并联式混合动力汽车一般只有1台电机（P4构型为双电机）。电池电量不足时，发动机可带动电机反转为电池充电，充当发电机。并联式结构的缺点是发动机和电动机共同驱动车轮的时间比较短。

在P0和P1构型中，电机与发动机通过皮带或曲轴相连，电机必须跟随发动机旋转，无法单独工作，车辆也无法在纯电动模式下运行，电机只能起发电、拖动发动机至怠速、助力、能量回收等功能。其中，采用ISG电机的P1构型，节油效果要好于采用BSG电机的P0构型。

在P2构型中，虽然电机与发动机仍然是同轴连接，但通过离合器隔开，电机不必跟随发动机旋转，可单独驱动车辆，也能助力发电。P2构型可使用传统的AT变速箱，但缺点是轴向长度较长，设备的布置比较困难。

在P3构型中，电机和发动机不再是同轴连接，而是各有一轴，因此电机不但可以单独驱动车辆，还能够与发动机工作于不同的转速之下。与P2构型相比，P3构型的轴向长度比较短，便于设备的布置，但需要使用双离合变速器DCT或CVT。

在P4构型中，前后桥分别输出动力，后桥采用电驱动桥，与之并联的前置驱动系统可以是任何类型的动力源包含传统动力、P0/P1/P2/P3、动力分流、串并联等构型。P4构型避免了两套动力系统对同一驱动桥的动力耦合，降低了动力系统的复杂程度，节约了空间，此外还能够实现前置前驱、前置后驱、全时四驱等多种驱动方式。P4构型一般包含2台电机，前桥和后桥各1台。比亚迪唐即采用了P4构型，前后桥的电机最大输出功率均为110kW，发动机最大输出功率151kW，动力系统的最大功率高达371kW。

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