新能源汽车纯电动的性能要求，新能源汽车混合动力效果，按照动力源的不同，新能源汽车主要分为纯电动汽车、混合动力汽车和燃料电池汽车三大类。纯电动汽车与传统内燃机汽车的最大区别是动力系统的差别，纯电动汽车的动力系统主要由动力电池组、驱动电机及其控制系统等组成，能够实现车辆减速制动时的能量回收。

混合动力汽车主要指利用发动机与电动机的组合作为动力能源的汽车，其突出优点是发动机工作在经济工况区，排放量及燃油消耗量少，同时可以回收车辆减速制动时的能量：混合动力汽车被认为是当代汽车工业为保护大气环境及资源利用而采取的重大举措。近年来在国外取得了长足的发展，是当前最具产业化的新能源汽车。燃料电池汽车的动力系统主要由燃料系统、空气供给系统、燃料电池组、整车动力总成控制系统、驱动电机及其控制系统、DC/DC变换器和蓄电池等组成。由于采用燃科电池作为动力源，可以实现完全的零污染、零排放，被认为是最具发展前景的新能源汽车。

纯电动汽车，又称为蓄电池电动汽车、二次电池电动汽车，是以蓄电池作为主要能量来源或附加一种储能器的电动汽车，其结构形式如图。

纯电动汽车的优点主要包括以下几个方面：

①零排放、无污染、低噪声。

②结构简单，使用维修方便。

③直接采用电机驱动，能量转换效率高；同时可以回收制动能量，提高了能量的利用效率。

④动力电池可以利用夜间进行充电，对电网能起到“削峰填谷”的作用。

混合动力汽车，又称为复合动力汽车，是指由传统发动机与一种或一种以上的储能器作为动力源，且至少有一种储能器能够提供电能的车辆。按照动力系统能量流和功率流的配置结构关系，混合动力汽车分为串联、并联和混联三种主要结构形式。按照两种不同能量的指配比例不同，混合动力汽车又可以分为轻度混合动力、中度混合动力、重度混合动力和播电式混合动力四种类型，其中重度混合动力的代表车型有丰田普锐斯（Prius)等，插电式混合动力的代表车型有雪佛兰沃蓝达（Vlot）等。

混合动力汽车的主要特点包括：

①可采用小排量的发动机，降低了然油消耗。

②通过控间策略优化，使发动机经常工作在高效低排放区，提高了能量转换效率，降低了排放。

③将制动能量回收到蓄电池中再次利用。降低了燃油消耗。

④某些混合动力汽车在市区可关停发动机，由电动机单独驱动，实现零排放。

⑥电动机和发动机联合驱动，提高了车辆的动力性能。

利用现有的加油设施，具有与传统燃油汽车相同的续驶里程。

1.串联式混合动力汽车

对于串联式混合动力汽车，发动机驱动发电机，电动机使用发电机的电能驱动车轮，因为功率是以串联的方式流向驱动车轮，故称为串联式混合动力汽车。由于发动机的功率和电动机的功率是串联结构，发动机不直接将动力传输至车轮，而是通过驱动发电机以电能耦合的形式提供动力。串联式混合动力系统可以使用小功率输出的发动机，并且使其在相对稳定的高效率工作区间内工作，从面产生和提供电能给电动机，同时给蓄电池充电，因此串联式混合动力汽车又称为即出为黑程延长式混合动力汽车。

模式1为发动机发电机总成通过发电机控制器向蓄电池充电，同时可以直接供给电机控制器，控制电动机驱动车辆运行；模式2为机动运行：模式3为停车充电。

2.并联式混合动力汽车

在并联式混合动力系统中，发动机和电动机都可以驱动车轮，车辆根据行驶工况来选择功率输出方式，因为功率是并联输出到车轮，因此称为并联式混合动力系统。

在这种系统中，稀电池充电是通过转换电动机为发电机来实现的，利用蓄电池的电能来驱动车轮。虽然该系统结构简单，但是由于只有一台电机，所以该电机不能同时驱动车轮和向蓄电池充电。

模式1为并联驱动运行，发动机与电动机同时输出动力，传递给变速器驱动车辆运行；模式2为制动运行，使驱动电机运行于发电状态，向蓄电池回收能量：模式3为发动机单独驱动，由整车控制器根据蓄电池不同电量状态和车辆运行工况控制实现。

3.混联式混合动力汽车

混联式混合动力汽车采用动力分配单元，结合了串联式混合动力系统和并联式混合动力系统，这是为了最大化地利用这两种系统的优势。其混合动力结构具有多种形式，典型的混联式混合动力结构如图1-4所示。混联式混合动力汽车有两个电动机，根据运行工况的要求，通过动力分配单元，可以选择电动机单独驱动或电动机和发动机联合驱动以达到最高效率水平。并且在必要的情况下，系统在驱动车轮的同时还可以通过发电机发电，丰田Prius和Estima混合动力汽车都是采用这种系统。

（a）纯电动塔行：（b）发动机驱动与发电机发电进行；

（e）发动机与黑动电机同时霍础题程，（d）制动与发电路行（a)为纯电动运行模式，发动机和发电机组处于停止状态，仅由蓄电池输出电能给驱动电机，由电动机运行驱动车辆，这一运行模式与纯电动汽车相同：图1-4（b)为发动机驱动与发电机发电运行模式，驱动电机处于停止状态，这种模式常应用于车辆高速行驶的工况或蓄电池电量较低时：图1-4（c）为发动机和驱动电机同时驱动模式，常用于车辆加速或高速超车运行工况；图1-4（d）为制动与发电运行模式，当车辆需要减速或停车时，驱动电机运行于发电工况，进行能量回收。同时也可以根据蓄电池电盘，由发电机进行充电。

混联式混合动力汽车运行工况涵盖了串联式混合动力汽车、并联式混合动力汽车和纯电动汽车的各种运行工况，控制灵活，节油率较高。

燃料电池是主要以氢燃料为能源，辅助于蓄电池、超级电容等储能器的电动汽车，是一种电一电混合电动汽车，如图1-5所示。燃料电池汽车是利用氢气与盗气中的氧气在能化初的作用下在燃料电池中经电化学反应产生电能，并作为主要动力源驱动源驱动的汽车。

在新能源汽车中，一般情况下是驱动电机取代发动机并在电机控制器的控制下，将电能转换为动能来驱动车辆行驶。其中，在纯电动汽车和燃料电池汽车中，驱动电机是唯一的动力装置：在串联式混合动力汽车中，驱动电机作为主要的动力装置：在并联式混合动力汽车中，电动机作为辅助动力装置。新能源汽车与传统燃油汽车最重要的区别就在于新能源汽车全部以驱动电机为动力装置。

新能源汽车对驱动电机的性能要求

新能源汽车驱动电机在需要充分满足汽车运行功能的同时，还应满足行驶的舒适性、环境适应性等性能以及对车辆一次充电续驶里程的要求。新能派汽车驱动电机具有比普通工业电机更为严格的技术规范和标准要求，其主要性能要求如下。

1.体积小、质量轻

为了充分利用有限的车载空间，减小车辆质量，降低运行中的能量消耗，应尽量减小驱动电机的体积和质量。电机可以采用铝合金外壳，各种控制装置和冷却系统等也要求尽可能轻量化和小型化。

2.全速段高效运行

一次充电续驶里程长，特别是在车辆颇繁起停或变速运行的情况下，驱动电机应具有较高的效率。

3.低速大转矩及宽范围的恒功率特性

即使没有变速器，驱动电机本身应能满足所需的转矩特性，以获得在起动、加速、行驶、载速、制动等各种运行工况下的功率和转矩要求。驱动电机应具有自动调速功能，可以减轻驾驶员的操纵强度，提高驾驶的舒适度，并且能够达到与传统内燃机汽车同样的控制响应。

4.高可靠性

在任何运行工况下都应具有高可靠性，以确保车辆的行驶安全。

5.高电压

在允许的范围内尽可能采用高电压，可以减小电机的尺寸和控制器、导线等设备的尺寸，特别是可以降低迎变器的成本。

6.安全性能

动力电池组、驱动电机等强电部件的工作电压能达到V以上，对电气系统的安全性和控制系统的安全性提出了更商的要求，新能源汽车驱动电机必须符合相关车辆电气控制的安全性能标准和规定。

7.高转速

与低转速电机相比，高转速电机的体积和质量较小，有利于降低整车装备的质量。

8.使用寿命长

为降低新能源汽车的使用成本，驱动电机的使用寿命应和车辆保持一致，真正实现节能环保的目标。

同时，驱动电机还要求具有耐温和耐潮性能好、运行噪声低、结构简单、成本低、适合批量生产、使用维护方便等特点。

驱动电机的分类

电动机的种类很多，用途广泛，功率覆盖面非常大。而新能源汽车出于对功率容量、体积、质量、散热等条件的考虑，采用的电动机种类较少。迄今为止，新能源汽车采用的驱动电机主要包括直流电动机、交流感应电动机、永磁电动机、开关磁阻电动机等。电机主要包括直流电动机、交流感应电动机、永磁电动机、开关磁阻电动机等。

1.直流电动机

直流电动机是在电动汽车上应用最早也是最广泛的一种驱动电机，对于由动力电池提供电能的新能源汽车，可以通过电池组直接获得直流电。直流电动机由定子、转子、换向器和电刷组成，定子上有磁极，转子有绕组，通电后，转子上也形成磁极，定子和转子的磁场之间有一个夹角，在定、转子磁场的相互吸引下，使电动机旋转，直流电动机商品化历史最长，控制简单且具有优良的电磁转矩控制特性，串励直流电动机、他励直流电动机、水磁（有刷)直流电动机至今仍在电动车辆中有广泛的应用，缺点是电动机本身结构复杂，机械换向，有电刷的维护问题，换向的电火花会产生严重的电磁干扰，高速时有环火，不适宜高速运行，体积偏大且防护差。鉴于以上缺点以及交流电机驱动系统的迅速发展，可以预见，直流电动机将送步被海汰

2.交流感应电动机

交流感应电动机的定子及转子为独立绕组，两者基于电磁感应原理实现力矩的传递，其转子以低于气隙旋转磁场转速旋转的交流电动机，包称为交流异步电动机。其简单坚固，成本相对低廉，但控制系统复杂，存在调速范围小、转矩特性不理想的问题。近年米交流电动机之所以得到普遍推广，主要得益于电力电子技术、微处理器技术和交流电动机控制技术的发展。

3.永磁电动机

水磁电动机是利用永磁体建立励磁磁场的同步电动机。其定子产生旋转磁场，转子采用水磁材料制成，磁场相互作用使转子转动。永磁同步电动机具有效率高、转知和功率密度大，功率因数高、可靠性高和便于维护等优点。

4.开关磁阻电动机

开关磁阻电动机的定子和转子铁芯均由硅钢片叠压而成，定、转子冲片均有一齿槽，构成双凸极结构，根据定子和转子片上齿槽的多少，形成不同的极数。开关磁阻电动机的工作原理遵循“磁阻最小原理”—一磁通总是沿磁阻最小的路径闭合，因此，由磁场扭曲而产生磁阻性质的电磁转矩。各种驱动电机的基本性能比较。

各种驱动电机的基本性能比较