电动汽车是如何工作的「电动车工作原理图解」

今天带来电动汽车是如何工作的「电动车工作原理图解」，关于电动汽车是如何工作的「电动车工作原理图解」很多人还不知道，现在让我们一起来看看吧！

本人对目前的电动车没有任何兴趣，但我也相信，未来随着智能互联网络的推广，电动车比燃油车有天然的优势，所以电动车的普及是必然的，提前了解一下，没什么坏处，这篇译文原本是专门介绍某品牌的，为了避免麻烦，我将品牌删去了。

正文

电动车在汽车界掀起了一阵大浪，这些无噪音，无污染，高性能的车型有望在2025年取代内燃机车的地位。事实上，最早一批汽车就是纯电动的。本文将通过分析感应电机，逆变器，锂离子电池组，尤其是同步车辆机构技术，来循序渐进地了解电动车如何实现优异的性能。

感应电机

感应电机是伟大的科学家尼古拉·特斯拉在一个世纪前的发明。它主要由定子和转子两部分组成。你可以在图1A中看到它的结构细节。转子就是一组由端环短路的导电棒。一个三相交流电源输入定子。线圈中的三相交流电产生旋转磁场（RMF）。特斯拉电机产生四极磁场。旋转磁场会引诱转子导条上的电流，使得后者转动起来。在感应电机中，转子总是滞后于RMF。感应电机既没有电刷也没有永磁体。

感应电机的美妙之处在于，它的转速取决于交流电源的频率。所以只要改变电源的频率，我们就可以改变驱动轮的转速。这让电动车的速度控制简单可靠。电机由一个变频驱动器驱动，后者控制电机的转速。电机的转速区可以从0到18000rpm。

图1A : 感应电机的传动效率

图1B :内燃机传动效率

相比燃油车，这是电动车最大的优势。内燃机只在有限的转速区产生有效的扭矩和动力输出，看图1B即能明白这一点。因此，将引擎与车轮直接相连，不是个好主意。必须通过变速箱来控制轮速。另一方面，感应电机在任何转速下都能保持高效传输，所以电动车不需要变速箱。

必须将活塞的直线往复运动转换为曲轴旋转运动，这是内燃机最主要的机械平衡问题。内燃机不仅没有电机的自启特性，功率输出也不均衡。需要大量的补丁技术来弥补这些缺陷。另一方面，感应电机直接依靠旋转运动驱动车轮，功率输出也非常稳定，省下了很多内燃机必需的技术。对电动车来说，高响应速度和高功重比的性能表现也就是水到渠成的事了。

逆变器

不过，电机的动力来自哪里？来自电池组。电池是直流电，所以再给电机通电之前，需要转换为交流电。逆变器的作用就在这里。这个电子装置也控制交流电的频率，从而控制电机的转速。它还能改变交流电的振幅，从而控制电机的输出功率。因此，逆变器就像是电动车的大脑。

图2：逆变器和电池组

电池组

现在，让我们来看看电池组。你会惊讶地发现，这跟我们平时使用的电池没什么差别，只是将普通的锂电池串联在了一起，同时向电机输送驱动车轮的电力。

乙二醇冷却剂输入电池之间的金属内管，保证了冷却系统的高效，使得温度分布更均匀，电池更耐用。电池以可拆卸模块进行排布，总共有7000节电池组成16个这样的模块。

图3：电池模块

乙二醇通过车头部位的散热器降温。

薄电池组的安装位置尽可能靠近地面，更有利于降低车身重心。

图4：散热器

低重心大大提升了行驶稳定性。电池组在地板上铺开，提升了侧面碰撞中的车身刚性。

图5：地板上的电池组

简单的传动系统

图6：电动车可以只用一个档位

现在来看看电动车的传动系。

电机产生的动力通过一个变速箱传递至车轮。通常只有一个档位，正如之前所说，电机的功率输出在大部分工况下都是高效的。你可以看到，电机的输出转速已经简化为两步。切换倒挡也很容易，改变相位，电机反转即可。电动车上的变速箱主要功能是降低转速和放大扭矩。

未来大趋势用的是开放式差速锁？

变速箱的第二个组件是差速器。电动车通过它来完成减速传动（减速比）。你会发现这个差速器极其简单。不过，开放式差速器在牵引力控制上有缺陷。为什么不用限滑差速器呢？答案是开放式差速器更坚固，能承受更大的扭矩。牵引力控制问题（车轮打滑）可以通过选择性制动和切断动力来解决。内燃机切断动力的响应速度不及电机高效。电动车可以通过ART算法配合传感器和控制器来防止车轮打滑。简单讲，电动车用智能的软件取代了内燃机复杂的机械硬件。

图7：开放式差速器

制动回收功能

驾驶电动车只需一个踏板就够了。这是因为它有强大的制动回收系统。能够将车辆动能回收，以电能形式存储起来，而不是化作热能浪费掉。（燃油车也可以做到）

有趣的是，在制动回收过程中，感应电机的作用是发电。此时，车轮驱动电机的转子，我们知道，在电机中，转子的转速比RMF慢。要将电动机转变为发电机，你必须确保转子的转速远大于RMF。

逆变器在此时起了关键作用，它能调节输入功率的频率，使得RMF转速低于转子转速。这将在定子线圈中产生比电池电压更高的电流。回收的电能存在电池组中。

回收过程中，反向的电磁力作用于转子，所以驱动轮会变慢，车速也会慢下来。这样一来，只需用一个油门踏板，就可以精确控制车速。刹车只需要在完全刹停的时候使用。

你可能已经意识到，电动车比汽车更安全，运行成本也更低廉（目前来看这是鬼扯，作者忘记了电池更换和折旧成本，电价也越来越高，以及电动车普遍存在的质量问题）。通过技术的更迭，电动车的弱点会不断得到改进，未来必然是属于它的。