实现更高效双电机驱动：汽车总体设计解析

如何提高驱动系统的效率？除了采用变速器来调节发动机的转速和转矩，还有一种更为高效和常见的驱动结构——混合动力系统。混合动力汽车的混合动力系统是在传统的发动机驱动基础上引入电动机，通过降低发动机功率从而增加发动机负荷率来提高发动机驱动效率，并可以低速纯电动驱动和快速起停规避发动机的怠速和低速不经济工况，以及电动机对发动机的驱动功率辅助和剩余功率发电，来进一步调节发动机的工况到最佳经济运行区域，从而实现最大化的发动机驱动系统效率优化，强混驱动的节油效果可达到30%～50%。

如果将混合动力的思路引入电动汽车，将原先的单驱动电机分为两个独立的驱动电机并联驱动，类似于纯电动驱动的混合动力系统，只是两个动力源都是电驱动的电电混合，通过两个驱动电机的动力切换控制优化驱动电机效率，实现高效驱动，这种思路就是双电机驱动方案。

在双电机驱动方案中，一个电动机用于常用工况下的驱动，为经济性驱动电动机，其参数匹配主要考虑常用工况下工作点在其高效工作区间；另外一个电动机为动力性辅助电动机，主要用于加速、爬坡等大转矩驱动时的辅助驱动，因此其参数匹配主要考虑动力性能。一般工况下，采用经济性电动机单独驱动，以获得良好的驱动经济性能；加速和爬坡时，采用两个电动机联合驱动，而且通过两个电动机匹配不同的变速比齿轮实现动力性和经济性的最佳组合。

对比了单级减速驱动方案与双电机驱动方案的电动机工作点分布，可以看出，单级减速驱动方案的电动机工作点大多集中在电动机效率图（图20-1）的中下部分，而该部分正是电动机的低效率区间；经过优化的双电机驱动方案中电动机工作点更多地分布在高效区域，从而可以提高驱动系统效率，减少系统损失，延长续驶里程。

图20-1 两种电驱动方案的电动机工作点分布对比

内燃机汽车技术经历了数百年的发展，现在已经相对成熟，然而即使如此，如何优化驱动系统的结构和提高内燃机及其驱动系统的效率依然是汽车工业关注的焦点，并因此而诞生了许多新的技术。

电动汽车的起源虽然早于内燃机汽车，但是由于电动汽车一直没有得到大规模运用，对纯电动汽车驱动系统的研究显得相对较少。与内燃机汽车相比，纯电动汽车的结构更为灵活，电动机体积较内燃机轻便，而且没有内燃机的繁杂辅助系统，因此，相对而言，纯电动汽车各部件的安装及选择具有很大的灵活性。(www.xing528.com)

采用不同的电驱动系统可构成不同结构形式的纯电动汽车。随着电动汽车产业化的加速发展，对纯电动驱动系统结构及驱动形式的研究将会越来越重要。如何优化系统结构、提高系统效率、延长续驶里程将会是关注的焦点。

对电驱动系统的结构优化将会是电动汽车产业化过程中的一项长期任务，电驱动系统优化的核心围绕如何提高效率，当然也需要同时考虑结构复杂程度以及成本问题，从电驱动以及电动机结构特性出发，结合汽车驱动需求进行系统改进和优化。

要点

电动汽车驱动形式，采用单级减速驱动或双电机驱动方案，需要同时考虑结构复杂程度以及成本，结合汽车驱动需求进行系统改进和优化。

本章要点

电动汽车技术处于发展阶段，但它通常是在成熟传统汽车的基础上，采用全新的动力驱动系统，进行加装的电池、电动机和控制系统进行改装；或是对动力驱动系统和控制系统全新设计。总之，应优化合理选择其总成及控制方案，以提高电动汽车性能。