1.4　纯电动汽车的驱动系统布置形式

纯电动汽车的驱动系统由驱动电动机与驱动操纵系统共同组成，其结构形式不同，采用的驱动系统也不同。纯电动汽车的驱动系统包括集中驱动系统和轮毂驱动系统两种。任何一种电动机均可与不同的传动系统组合形成集中驱动系统或轮毂驱动系统，并组成不同形式的系列化的纯电动汽车。

经过几十年的发展，新开发和研制出来的纯电动汽车的动力性能已经可以与内燃机汽车相媲美。纯电动汽车的驱动系统比内燃机汽车的驱动系统更加先进，结构更为紧凑。现代纯电动汽车大多数装备了专用电动机，有利于实现机电一体化和自动控制。

1.4.1　集中驱动系统

集中驱动系统大部分是由电动机、变速器和差速器等组成的。它采用单电动机驱动代替内燃机，而传统内燃机汽车零部件和结构不改变，故设计制造成本低，但传动效率低，通常用于小型电动汽车。按照有无变速器，它又可分为传统驱动模式和电动机-驱动桥组合模式。

（1）传统驱动模式　传统驱动模式的驱动系统主要包括电动机、变速器、差速器以及半轴。它用电动机替代发动机，但仍然使用内燃机汽车的传动系统，包括离合器、变速器、传动轴和驱动桥等总成，其结构复杂，效率低，无法充分发挥电动机的性能。传统驱动模式包括电动机前置、驱动桥前置，电动机前置、驱动桥后置等多种形式，其结构如图1-13所示。

（2）电动机-驱动桥组合模式　电动机-驱动桥组合式驱动系统根据电动机和驱动桥的组合方式又分为平行式、同轴式和双联式三种模式。

①平行式电动机-驱动桥组合式驱动系统　它是在电动机输出端的外壳下部，装置机械式传动装置的减速齿轮以及差速器齿轮，动力经过左右两个半轴来驱动车轮，其结构如图1-14所示。这种电动机-驱动桥组合式驱动系统结构紧凑，安装、使用和维护均十分方便。它包括电动机前置、驱动桥前置，电动机后置、驱动桥后置等驱动模式。

②同轴式电动机-驱动桥组合式驱动系统　同轴式电动机-驱动桥组合式驱动系统的电动机是一种特殊的空心轴电动机，在电动机一端的外壳中安装传动装置的减速齿轮及差速齿轮。差速器带动左右两个半轴，其中右半轴是通过电动机的空心轴和车轮相连，左半轴通过左端外壳和车轮相连，其结构如图1-15所示。电动机和传动装置组合成一个整体驱动桥，形成“机电一体化”驱动桥的传动系统，使得纯电动汽车的传动系统更加紧凑，簧载重量明显减少，有利于提高车辆的平顺性。

③双联式电动机-驱动桥组合式驱动系统　双联式电动机-驱动桥组合式驱动系统取消了齿轮传动机构，完全实现了“机电一体化”传动方式。它由左右两个永磁电动机直接通过半轴带动车轮转动。左右两个电动机由中央控制器的电控差速模块控制，形成机电一体化的差速器，使驱动系统的结构大大简化，重量显著降低，它要比一般机械式差速器可靠和轻便。如图1-16所示为由两个永磁电动机组成的双电动机驱动系统的结构。双电动机驱动桥传动系统和相同功率的单电动机驱动桥传动系统相比较，电动机的直径要小得多，所以可以将双联式电动机驱动桥布置在纯电动汽车的地板下面，这样更加有利于车辆的整体布置。但是双联式电动机的轴向长度要长一些。

1.4.2　轮毂驱动系统

轮毂驱动系统可以设置在纯电动汽车的两个前轮、两个后轮或四个车轮的轮毂中，成为前轮驱动、后轮驱动或四轮驱动的纯电动汽车。

轮毂驱动系统包括两种结构：一种是内定子外转子结构，其外转子直接安装在车轮的轮缘上，因为这种结构没有机械减速机构提供减速，所以一般要求电动机为低速转矩电动机；另一种就是通常的内转子外定子结构，其转子作为输出轴与固定减速比的行星齿轮变速器的太阳轮相连，而车轮轮毂与其齿圈连接，这样可以提供较大的减速比来放大其输出转矩。轮毂驱动系统的基本结构如图1-17所示。

如图1-18所示为轮毂电动机的实物图，当使用轮毂电动机驱动时，纯电动汽车上驱动电动机输出的扭矩传递到驱动车轮的传递路径明显缩短，这样可腾出足够的空间，便于对总体进一步优化，而且当使用内定子外转子结构时，还能够提高对车轮动态响应的控制性能。采用轮毂电动机时，因为可以对每台电动机的转速进行单独调节控制，所以可以实现电子差速，这样既可省去机械差速器，还有利于提高汽车在转弯时的操纵性。根据纯电动汽车上轮毂电动机的布置形式，纯电动汽车可以分为双前轮驱动、双后轮驱动和前后四轮驱动。