电动汽车工作原理

燃油汽车

在了解电动汽车的工作原理之前,先来看看燃油汽车的构造与工作原理,如下图所示。

燃油汽车的动力系统主要由车轮、变速箱、发动机以及油箱组成。汽车从加油站获取汽油,并储存在汽车油箱中,当汽车工作时,从油箱输送汽油至发动机气缸,并通过火花塞点燃使气体膨胀做功,驱动气缸内的活塞做往复运动,由此带动连杆曲柄机构,形成围绕曲柄中心的圆周运动,将动力传递到经过变速器相连的车轮,从而带动汽车运动。

纯电动汽车

相对燃油汽车而言,纯电动汽车的工作原理就简单得多,其结构框图如下图所示。

电动汽车通过充电桩从电网获取电能,将电能储存在内部的动力电池中,当汽车工作时,电池能量将用于驱动电动机运转产生动力,动力通过减速器传递至车轮,从而带动汽车运动。

插电式混合动力汽车

按照动力系统连接方式的不同,可以将插电式混合动力汽车分为并联、串联、混联三种形式。

并联形式

并联形式的插电式混合动力汽车相当于把燃油汽车和纯电动汽车的动力系统叠加在一起,结构框图如下图所示。可以看到,发动机和电动机以并联的方式与变速器相连,两者可以分别单独使用,也可以同时为汽车提供动力。

串联形式

并联形式的插电式混合动力汽车只通过电动机驱动车轮,发动机不直接提供动力,而是通过发电机将发动机和电池串联起来。在发动机中燃烧做功的主要作用是为电池充电,再输送到电动机,这个组合也称为增程器。

实际上,并联形式的插电式混合动力汽车其实就是我们常说的“增程式电动汽车”,其电能要么来自充电桩,要么来自发动机汽油燃烧做功。

混联形式

如果在并联形式的基础上,通过发电机将发动机和电池串联起来;或者在串联形式的基础上,将发动机与变速器连接起来,就可以得到混联形式的插电式混合动力汽车。

混联形式的插电式混合动力汽车集合了并联形式和串联形式的优势,好处是既拥有两套独立的动力系统,也可以通过发动机中汽油燃烧做功为电池充电。但同时也增加了汽车动力系统的复杂度。

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