电机驱动系统是电动汽车的心脏，它由电动机、功率转换器、控制器、各种检测传感器和电源（动力电池）组成，其任务是在驾驶员的控制下，高效率地将动力电池的电量转化为车轮的动能，或者将车轮的动能反馈到动力电池中。图1-1所示为电机驱动系统的基本组成框图。
图1-1 电机驱动系统的基本组成框图
早期的电动汽车主要采用直流电机系统，但直流电机有机械换向装置，必须经常维护。随着电力电子技术的发展，交流调速逐渐取代直流调速。现代电动汽车常用的驱动系统有3种：异步电机系统、永磁无刷电机系统和开关磁阻电机系统。
功率转换器按所选电机类型，有DC/DC功率转换器、DC/AC功率转换器等形式，其作用是按所选电机驱动电流的要求，将动力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。
检测传感器主要对电压、电流、速度、转矩以及温度等进行检测，其作用是为了改善电机的速度与转矩的调节特性，对于永磁无刷电机或开关磁阻电机还要求有电机转角位置检测。
控制器的作用是按照驾驶员操纵变速杆、加速踏板和制动踏板等，输入相应的前进、倒退、起步、加速、制动等信号，以及各种检测传感器反馈的信号，通过运算、逻辑判断、分析比较等适时向功率转换器发出相应的指令，使整个驱动系统有效运行。
2.电动汽车驱动装置的类型
在纯电动汽车、混合动力电动汽车及燃料电池电动汽车上所用的驱动装置均有不同的结构。
（1）按驱动装置形式分类
按照驱动装置形式分，电动汽车驱动装置有机械驱动方式、半机械驱动方式和纯电力驱动方式等。
1）机械驱动方式。这种驱动方式的驱动装置除电机外，通常还包括变速器、传动轴、后桥和半轴等传动部件。这种驱动方式在并联或混联式混合动力电动汽车上有较多的应用。纯电动汽车采用这种驱动方式的优点是对电机的调速控制要求相对较低；缺点是机械传动有能量损失，驾驶操作复杂，维修的工作量大。因此，纯电动汽车和燃料电池电动汽车较少采用机械驱动方式。
2）半机械驱动方式。半机械驱动方式取消了传动效率低、操作烦琐的齿轮变速器，只采用了减速齿轮、差速器、半轴等一部分机械传动装置来传递动力。半机械驱动方式可充分利用电机的无级变速和调速范围宽的特点。
3）纯电力驱动方式。纯电力驱动方式无机械传动机构，驱动装置由左右两个双联式电机或轮毂式电机组成，分别直接驱动左右两个驱动车轮。纯电力驱动方式的传动效率高，可利用的空间大，驾驶操作简便，但对电机控制器的要求较高。
（2）按驱动电机数量分类
按驱动装置所用电机的数量分，电动汽车驱动装置有单电机驱动系统和多电机驱动系统两种。
1）单电机驱动系统。驱动系统只用一个电机，能最大限度地减小电机部分的体积、质量及成本，但必须配备机械传动机构。
2）多电机驱动系统。采用多个电机，每个电机单独驱动一个车轮。多电机驱动系统能降低单个电机的电流和额定功率，效率较高，容易均衡电机的尺寸和质量，但必须安装电子差速器或采用电子控制系统实现差速，因而成本较高。
3.电动汽车用驱动电机的类型(www.xing528.com)
电机是电动汽车驱动装置的核心部件。应用于各种电动汽车上的电机的结构类型有多种，现按不同的分类方法予以概括。电机本身具有可逆性，可以作为电动机使用，也可以作为发电机使用。本书中，如没有特殊说明，电机一般表示电动机。
（1）按电机的工作电源分类
按电机工作电源的不同，电动汽车用电机可分为直流驱动电机、交流驱动电机和方波驱动电机三类。
1）直流驱动电机。输入电机的电流方向不变。直流驱动电机有励磁式和永磁式两种。励磁式直流驱动电机的磁极有励磁绕组，通人电流后产生方向不变的磁场；永磁式直流驱动电机的磁极为永久磁铁，这种形式的电机在电动汽车上很少应用。
2）交流驱动电机。通过控制器将电源的直流电转换为正弦波交流电，输入定子绕组后产生旋转磁场。交流驱动电机有交流异步电机和永磁同步电机两种类型。
3）方波驱动电机。通过控制器将电源的直流电转换为方波交流电或脉冲直流电。由交流方波或脉冲电压驱动的电机有永磁直流无刷电机和开关磁阻电机两种类型。
（2）按电机的结构与工作原理分类
按电机的结构与工作原理不同进行分类，可将电动汽车电机驱动系统所选的电机分为直流电机、无刷直流电机、异步电机、永磁同步电机和开关磁阻电机等。
1）直流电机。直流电机具有启动加速时驱动力大、调速控制简单、技术成熟等优点。但是直流电机的电枢电流由电刷和换向器引入，换向时产生电火花，换向器容易烧蚀，电刷容易磨损，需经常更换，维护工作量大。接触部分存在磨损，不仅使电机效率降低，还限制了电机的工作转速。新研制的电动汽车基本不采用直流电机。
2）无刷直流电机。无刷直流电机也可称为直流无刷电机，是一种高性能的电机，它既有交流电机的结构简单、运行可靠、维护方便等诸多优点，又具备运行效率高、无励磁损耗、运行成本低和调速性能好等特点。因此，它在电动汽车上的应用日益广泛。
3）异步电机。异步电机在电动汽车上得到广泛应用是因为其采用变频调速时，可以取消机械变速器，实现无级变速，使传动效率大为提高。另外，异步电机很容易实现正反转，再生制动能量的回收也更加简单。当采用笼型转子时，异步电机还具有结构简单、坚固耐用、价格便宜、工作可靠、效率高和免维护等优点。
4）永磁同步电机。永磁同步电机的结构与无刷直流电机相似，不同之处在于它采用正弦波驱动，所以在具备无刷直流电机优点的同时，还具有噪声低、体积小、功率密度大、转动惯量小、脉动转矩小、控制精度高等特点，特别适用于混合动力电动汽车电机驱动系统，可以达到减小系统体积、改善汽车加速性能和行驶平稳等效果，因此，永磁同步电机受到了全世界各大汽车生产厂家的重视。
5）开关磁阻电机。开关磁阻电机是一种新型电机，因其结构简单、坚固、工作可靠、效率高，调速系统运行性能和经济指标比普通的交流调速系统好，而且具有很大的潜力，被公认为一种极有发展前途的电动汽车驱动电机。
随着电子技术和计算机技术的飞速发展，新的电机理论与控制方式层出不穷，推动新的电机驱动系统迅猛发展。高密度、高效率、轻量化、低成本、宽调速电机驱动系统已成为各国研究和开发的主要热点。
电动汽车用驱动电机的分类如图1-2所示。
图1-2 电动汽车用驱动电机的分类
四种典型电动汽车用电机的性能比较见表1-1。
表1-1 四种典型电动汽车用电机的性能比较
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