问题2 电动汽车的典型结构是怎样的？

对于纯电动汽车而言，电动机是其唯一的驱动源。图1-6所示为传统燃油汽车，油箱连接发动机，动力通过变速器传递给车轮。如果用电池和电动机分别取代油箱和发动机，动力通过减速器传递至车轮，便得到了纯电动汽车，如图1-7所示，传统的加油站也被充电桩所取代。

图1-6 燃油汽车构造示意图

图1-7 纯电动汽车构造示意图

燃料电池汽车实际上是通过氢气和氧气的化学作用产生的电能驱动车辆行驶。它也是电动汽车的一种，结构基本类似，只不过多了一个燃料电池和氢气罐。从能源的利用和环境保护方面看，燃料电池汽车是一种理想的车辆，但存在诸如催化剂价格高、燃料来源和储存不方便等缺点。图1-8所示为燃料电池电动汽车的构造示意图。

1．串联式混合动力汽车（SHEV）

串联式混合动力系统由发动机、发电机、逆变器、电动机和动力电池组成，如图1-9所示。串联式混合动力系统的特点是通过电方式实现动力耦合，逆变器也是动力耦合器。系统中有两个电源，即动力电池和发电机，这两个电源通过逆变器串联在回路中，动力的流向为串联，所以称为串联式混合动力系统。

图1-8 燃料电池电动汽车构造示意图

图1-9 串联式混合动力系统

在串联式混合动力系统中，如果将发动机与车轮连接断开，通过发电机与电动机串联起来，得到的便是增程式混合动力汽车。这时发动机仅为电池充电，而电动机单独为汽车提供动力。

2．并联式混合动力汽车（PHEV）

并联式混合动力系统由发动机、变速器、电机、逆变器和动力电池组成，如图1-10所示。在并联式混合动力系统中，电机既可作为电动机使用，也可作为发电机使用。采用并联式混合动力系统的汽车有两个独立的驱动系统，大多是在传统燃油车的基础上增加电机、电池、电控系统而成。车辆驱动力由发动机和电机同时或单独供给，也就是说，两个动力系统既可以同时协调工作，也可以各自单独工作来驱动汽车。两个动力系统同时工作时，以机械方式实现动力耦合，动力的流向为并联，因此称为并联式混合动力系统。

图1-10 并联式混合动力系统

3．混联式（串并联）混合动力汽车（SPHEV）

在混合动力汽车并联的基础上，如果将发动机与电动机串联起来，便得到了混联式混合动力汽车，发动机和电动机可以单独或者同时为汽车提供动力，同时发动机也能为电池充电。

混联式混合动力系统由发动机、动力分配机构、发电机、逆变器、电动机和动力电池组成，如图1-11所示。在混联式混合动力系统中，发动机的动力经过动力分配器后分成两部分：一部分直接驱动车辆，形成机械传输通道；另一部分带动发电机发电，所产生的电能通过逆变器提供给电机驱动车辆，形成电力传输通道。通过调整发电机转速，可以控制机械传输通道和电力传输通道的动力分配比例。这个系统具有双重特征：一是电力传输通道和动力电池之间以电方式实现动力耦合，动力的流向为串联；二是机械传输通道和电动机之间以机械方式实现动力耦合，动力的流向为并联。因此，该系统被称为混联式混合动力系统。

图1-11 混联式混合动力系统

4．复合式混合动力汽车（CHEV）

复合式混合动力系统的结构与混联式相似，二者的区别主要是复合型中的电驱动系统允许功率流双向流动，而混联式中的发电机只允许功率流单向流动。双向流动的功率流可以有更多的工作模式。复合式混合动力电动汽车同样具有结构复杂、成本高的缺点，不过，现在有些新型混合动力电动汽车也采用这种双轴驱动的复合式系统。