电动汽车中的两个电机 - 制造商使用什么技巧来增加续航里程？ [描述]

电动汽车有一个、两个、三个，有时还有四个电机。 从经济的角度来看，一台发动机是最好的选择，但有些人在拥有全轮驱动时会更有信心。 但是您如何平衡 AWD 提供的信心与低功耗？ 制造商有几种方法可以做到这一点。

电气中的多电机驱动。 汽车如何降低能耗？

目录

• 电气中的多电机驱动。 汽车如何降低能耗？
  • 方法#1：使用离合器（例如现代E-GMP平台：现代Ioniq 5、起亚EV6）
  • 方法#2：在至少一个轴上使用感应电机（例如 Tesle Model S / X Raven、Volkswagen MEB）
  • 方法#3：谨慎增加电池

让我们从起点开始——单轴驱动。 根据制造商的决定，发动机位于前轴 (FWD) 或后轴 (RWD)。 前轮驱动 在某种程度上，这与内燃机汽车背道而驰：几十年前，人们认为它可以提供更好的安全性，这就是为什么大多数早期电工都使用前轮驱动的原因。 时至今日，它是日产和雷诺（Leaf、Zoe、CMF-EV 平台）和内燃机车改装车型（例如大众 e-Golf、梅赛德斯 EQA）的基本解决方案。

特斯拉从一开始就放弃了前轮驱动的方式，宝马的 i3 和大众的 MEB 平台，基本的解决方案是 发动机位于后桥上... 对于许多驾驶员来说，这有点令人担忧，因为前轮驱动的内燃汽车在靠近大门的情况下实际上更安全，但是对于电动机，真的没有什么可担心的。 电子和电气系统比惯性内燃机中的机械系统快得多。

简单地说，一台电机就是一套高压电缆、一台变频器、一套控制系统。 系统中的元素越少，总损失就越少。 因为 原则上，单引擎电动汽车比配备两个或更多引擎的汽车更经济。我们在开头写的。

除了司机，他还喜欢全轮驱动。 有些人购买它是为了更好的性能，有些人是因为他们觉得它更安全，还有一些人是因为他们经常在困难的越野条件下驾驶。 这里的电动马达让工程师们大吃一惊：我们有一个光滑、紧凑的设计，可以添加到第二个车轴上，而不是一个又大又热又摇晃的管状车身。 遇到这种情况怎么办才不至于过度消耗能源，又保证业主在合理的范围内呢？ 明显地： 您必须关闭尽可能多的引擎。

但怎么办呢？

方法#1：使用离合器（例如现代E-GMP平台：现代Ioniq 5、起亚EV6）

电动汽车中使用的电机有两种：感应电机（异步电机，ASM）或永磁电机（PSM）。 永磁电机更经济，因此在最大范围很重要的地方使用它们是有意义的。 但它们也有一个明显的缺点：永磁体无法关闭，无论我们喜欢与否，它们都会产生磁场。

由于车轮通过车轴和齿轮与发动机刚性连接，每次行驶都会产生电流，从电池到发动机（车辆运动）或从发动机到电池（回收）。 因此，如果我们在每个车轴上使用一个永磁电机，可能会出现一个驱动车轮另一个制动汽车的情况，因为它将机械能转化为电能。 这是一种极其不希望的情况。

现代已经解决了这个问题 通过前桥上的机械离合器... 它的操作是全自动的，就像内燃机汽车中的 Haldex 系统：当驾驶员需要更多动力时，离合器被锁定，两个发动机都加速（或制动？）汽车。 当驾驶员安静地行驶时，离合器将前置发动机与车轮分离，因此制动没有问题。

离合器的主要优点是可以在两个车轴上使用更经济的 PSM 发动机。 缺点是在系统中引入了另一个机械元件，它必须承受高扭矩并对变化做出快速响应。 这样零件就会逐渐磨损——虽然它在设计上看起来相当简单，但它与驱动系统的连接程度使得更换不太可能。

方法#2：在至少一个轴上使用感应电机（例如 Tesle Model S / X Raven、Volkswagen MEB）

方法2使用时间更长，使用频率更高，从一开始就出现在特斯拉Model S和Model X上，现在我们也可以在MEB平台上的其他大众汽车中找到它，包括大众ID.4 GTX。 事实是 带电磁铁的异步电机安装在两个车轴上（旧 Tesla 型号），或至少安装在前车轴上（MEB AWD、Raven 版本的 Tesle S/X）。... 我们从小学就知道电磁铁的工作原理：只有在施加电压时才会产生磁场。 当电流关闭时，电磁铁变成一束普通的电线。

因此，在异步电动机的情况下，将绕组与电源断开就足够了。他会停止反抗。 这种解决方案无疑的优势是设计的简单性，因为一切都是使用电子设备完成的。 然而，缺点是感应电机的效率较低，而且刚性啮合的齿轮箱和电机本身会产生一些阻力。

正如我们已经提到的，感应电机最常用于前轴，因此它们的主要作用是在需要时增加动力，而不是在骑手缓慢移动时打扰。

方法#3：谨慎增加电池

值得记住的是，电动机的效率非常高（95%，有时甚至 99% 以上）。 因此，即使使用带有两个永磁电机的 AWD 驱动器， всегда 轮驱动（不包括能量回收），与单引擎配置相关的损失会相对较小。 但它们会，而且存储在电池中的能量是一种稀缺商品——我们用它来驾驶的次数越多，续航里程就越差。

因此，增加两台PSM电机的电动四驱车续航里程的第三种方法，就是潜移默化地增加可用电池容量。 总容量可能保持不变，可用容量可能会有所不同，因此在 RWD/FWD 和 AWD 之间进行选择的人不一定会注意到差异，除非制造商直接说明。

我们不知道我们描述的方法是否被任何人使用。 特斯拉在新的 3 种性能模型中为买家提供了稍微更多的可用电池容量，但在这里可能会证明性能选项（双电机) 在射程方面与远程（双电机）变体没有区别。

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