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为什么电动车的电动机还可以发电?

来源:汽场
作者:郎玉峰
2022-03

提到传统燃油车三大件,每个人都会下意识的说出:发动机、变速箱、底盘,但是到了电动车,却和燃油车有了非常大的差别,虽然整体外观都是一台“车”,但内部结构却发生了天翻地覆的变化;电动车内部没有发动机和变速箱,三大件取而代之的是:电池、电机和电控系统;动力的输出来源就是将电池的电能输出给电机,通过电机进行电能转化为动能,拖动车辆,完成行驶过程的操作。

电动机的双面性

目前市面上我们能够买到的电动车,都有一项“特殊”功能,名字为能量回收;能量回收系统,就是将车辆在滑行途中和制动时浪费的动能,二次回收变成电能,在这个过程中,很多小伙伴可能并不知道具体是一个怎样的过程;有热心网友询问过笔者,这个能量回收是在电动车里面再背了个小发电机跟车轮联动吗?在刹车和滑行的过程中,轮子带动发电机,把动能转化为电能,再把电能重新送给电池里?

从原理上来讲,这个过程是完全正确的,只是,电动车内部并没有大家口中:单独加装了个小发电机;没有发电机,那到底是怎么回事呢?

目前,市面上的电动车,内部都采用交流电机来做动能输出,而交流电机目前采用的最多为永磁同步电机和交流异步电机,今天的内容不对两款电机做过深的探讨,只是说明;目前电动车内部电机,虽有差别,但都为交流电动机,在电机内部,分别有定子和转子,在定子绕组接通交流电以后,产生定子旋转磁场,转子绕组收到定子旋转磁感应产生感应电流,然后引发电机旋转,在此过程中,就是电机的将电能输出到电机内部,然后引发电机开启旋转做动能,再将电机的动能输出给车辆驱动系统,电动车开启运动状态。

电机从正常原理来看,就是将电能转化为动能,而发电机和电动机的做工刚好相反,将动能转化为电能。

电动机虽然和发电机有区别,而且工作原理完全不同,但是在结构上完全一致,都是由定子和转子组成,并且都是利用电磁感应原理在工作,由于电磁感应是可逆的,所以,电动车内部的电动机在有需要时,可以用来充当发电机使用,是不是感觉很神奇?

在电动车的电子助力刹车介入工作时,以及电动车在惯性滑行时,电动机则由于没有电能输入处于静止状态,而在助力刹车和惯性滑行时,车辆会反向拖动电机进行自转,在电机被迫反向拖动转动时,就是进行发电机状态,由于前文所说的电磁感应在电机被迫发生自转时,就是将车辆浪费的动能,被动自转以后转化为电能,从而输出给电池内部;正是由于电机的多面性,所以,才能让电动车有能量回收系统,进一步促进环保工程。

交流还是直流?

刚刚前文说过,目前电动车上采用的都是交流电机,但是我们知道,动力电池组所输出的却是直流电(快充系统就是将直流电直接充入电池),所以,在电动车内部,是需要逆变器来对电池的直流电进行转化,将直流电转化为交流电再输出给电机,而当电机“被迫”成为发电机时,发出来的也是交流电,这个交流电也需要逆变器转化为直流电在重新回充给电池,行程整个能量回收的工作状态。

很早之前的初代电动车,也有很多没有能量回收系统,多数为内部采用直流电机,而直流电机无需逆变器即可完成能量输出,但无论是交流电机还是直流电机,只要“被迫”成为发电机时,因为被迫自转所产生的电能都为交流电,在没有逆变器的直流电机电动车上,这些生出的交流电就只能被迫浪费掉,所以,那些没有能量回收系统的电动车,多为采用了直流电机的“老车”。

写在最后

电动车内部的结构,相较于传统燃油车,有很多能量转换的步骤和原理,能量回收系统仅为电动车“微小的”一部分,但却可以在很多地方起到关键性作用,记得笔者之前试驾一汽大众ID.6 CROZZ时,在折多山山顶仅有15+km续航,然后开启下山,在下山路程中,全程开启能量回收状态,到了山下,续航不但没有缩减,反而增加了很多,所以在关键时刻中,能量回收的确能够体现出电动车的“环保”属性。

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