電動汽車型別 – BEV、HEV、PHEV 和 FCEV

---

本文旨在解釋不同型別的電動汽車，它們的構造、部件、工作原理和特點。任何使用電力作為能源執行的車輛，例如汽車或腳踏車等，都稱為電動汽車。

如今，由於電動汽車的可持續性、低運營成本和環保性，它們正成為最受歡迎的交通方式之一。傳統的汽油和柴油車輛運營成本很高，而且由於排放而汙染環境。

迄今為止，已經設計和開發了幾種不同型別的電動汽車，以提供更經濟、更環保、更便捷的燃油傳統車輛替代品或補充品。在討論不同型別的電動汽車之前，讓我們首先了解典型電動汽車的構造和工作原理。

什麼是電動汽車及其構造？

電動汽車是一種利用由可充電儲能電池供電的電動機來驅動車輪旋轉的車輛。

因此，推動車輛前進所需的旋轉機械能是由電動機產生的。驅動這些電動機所需的電力由安裝在車輛本身的電池組提供。

典型電動汽車的框圖如下所示。

電動汽車的不同元件及其功能描述如下：

電動機 - 電動機用於將電力轉換為運動。換句話說，電動機產生推動車輛所需的機械能。

電池組 - 在電動汽車中，使用可充電儲能電池來儲存驅動電動機所需的電力。實際上，電動汽車中使用的電池組由許多鋰離子電池組成。電動汽車每次充電的行駛里程由所用電池組的容量決定。

電子控制器 - 它是一種電子裝置，用於控制和監控電動汽車控制系統的工作。電動汽車控制器的主要功能是根據加速踏板的壓力調節從電池組到電動機的電力流量。

制動系統 - 在電動汽車中，通常使用再生制動系統。在這種制動系統中，當制動器施加時，電動機充當發電機並將機械能轉換回電能。這種再生的電能儲存在電池組中。這有助於增加車輛的行駛里程和整體效率。

電池充電器 - 在電動汽車中，提供車載電池充電器來為電池組充電。此車載電池充電器插入外部電源為車輛電池充電。車載充電器充當整流器和電壓控制裝置，因此它將來自外部電源的交流電轉換為直流電，並提供恆壓電源為電池組充電。

電動汽車最顯著的優勢是它們在執行時不會汙染環境。

電動汽車型別

根據所使用的技術和應用需求，存在幾種不同型別的電動汽車。下面列出了四種最常用的電動汽車型別：

• 電池電動汽車 (BEV)

• 混合動力電動汽車 (HEV)

• 插電式混合動力電動汽車 (PHEV)

• 燃料電池電動汽車 (FCEV)

現在讓我們詳細討論每種型別的電動汽車，包括它們的構造、工作原理和特點。

電池電動汽車 (BEV)

僅使用由可充電電池供電的電動機的電動汽車稱為電池電動汽車 (BEV)。由於這些電動汽車沒有其他能源，例如汽油或柴油，其執行完全依賴於電力。因此，電池電動汽車也稱為純電動汽車。

典型電池電動汽車的框圖如下所示。

從 BEV 的系統架構可以看出，以下為電池電動汽車的主要部件：

電動機 - 電動機用於將電能轉換為推動車輛或驅動車輪所需的機械能。在典型的電池電動汽車中，使用感應電動機或永磁同步電動機。電動機的軸直接或透過變速箱驅動車輪。

逆變器 - 它是一個電子電路，將來自電池組的直流電轉換為交流電以驅動電動機。逆變器還提供改變供給電動機的交流電的電壓和頻率的方法。這對於控制電機的扭矩和速度至關重要。

電池組 - 在電池電動汽車中，提供由可充電電池組成的儲能系統來儲存車輛執行所需的電能。

控制器 - 它是一個電子系統，充當車輛的主要處理單元。它監控和控制不同的操作，例如電動驅動系統的執行、電池的充電和放電、溫度控制、不同車輛元件之間的通訊等。它還調節從電池組到電動機的電源，以提高車輛的效能和效率。

驅動系統 - 它是一個將機械動力從電動機傳遞到車輛車輪並使其旋轉的元件。對於電池電動汽車，驅動系統由電動機和變速箱組成（一些 BEV 不使用變速箱）。

電池電動汽車的工作原理

在電池電動汽車中，電能透過逆變器從電池組供給到電動機。逆變器將電池的直流電轉換為交流電。

當駕駛員踩下加速踏板時，電訊號將傳送到車輛的控制器。控制器指示逆變器調節交流電的電壓或頻率，以調整電機的速度，從而調整車輛的速度。電機的軸直接或透過變速箱連線到車輛的車輪。

如果踩下制動器，電動機將充當發電機，並將移動車輛的動能轉換回電能。這種制動技術稱為再生制動。再生的電能用於為電池組充電。這就是電池電動汽車的典型工作方式。

電池電動汽車的特點

以下是電池電動汽車 (BEV) 的一些重要特點：

• 在電池電動汽車中，沒有化石燃料的燃燒。因此，它們不會汙染環境。

• 電力的成本低於柴油和汽油等化石燃料的成本。因此，電池電動汽車的執行成本比內燃機車輛低。

• 電池電動汽車的維護成本也低於 ICE 車輛，因為它們的活動部件較少。

• 與內燃機相比，電動機在執行時產生的噪音較小。因此，電池電動汽車的執行相對安靜。

• 對於需要頻繁啟動和停止的交通擁堵路況，電池電動汽車是最佳選擇。這是因為它們具有快速加速和減速特性。

• 電池電動汽車的能量效率更高，因為它們使用再生制動系統在制動期間回收能量。

這篇文章介紹了電池電動汽車（BEV）的基礎知識、工作原理和特點。

混合動力電動汽車 (HEV)

混合動力電動汽車（HEV）是一種電動汽車，它結合使用內燃機和電動機技術來驅動車輛。

因此，在混合動力電動汽車中，化石燃料和電力都是能源來源。內燃機和電動機的執行方式可以最佳化車輛的效率和效能。

總的來說，混合動力電動汽車結合了內燃機汽車和全電動汽車的優點。因此，這些車輛主要以其高燃油效率而聞名。

典型混合動力電動汽車的框圖如下所示。（此處應插入圖片）

可以看出，混合動力電動汽車結合了內燃機汽車和電動汽車的部件。混合動力電動汽車的主要部件及其功能解釋如下：

發動機——在混合動力電動汽車中，使用汽油或柴油驅動的內燃機。當電動機沒有旋轉車輪時，該內燃機驅動車輛。它還提供不同用途所需的額外動力，例如高速行駛、強加速、充電等。

電動機——在混合動力電動汽車中，除了內燃機外，還配備了電動機。這些電動機利用電池組中儲存的電能執行。這些電動機的主要目的是補充內燃機的動力。電動機主要在低速行駛條件下執行。

電池組、控制器和逆變器——混合動力電動汽車配備電池組，用於儲存電動機執行所需的電能。電池控制器用於調節充放電電流，以提高電池組的效能和壽命。在電池電路中，連線了一個逆變器，該逆變器將電池組中儲存的直流電轉換為交流電，然後再供給電動機。

油箱——由於混合動力電動汽車配備了內燃機，因此車輛中也安裝了油箱，用於儲存汽油或柴油以驅動內燃機。

控制單元——在混合動力電動汽車中，提供了一個稱為控制單元的集中式電子電路，用於監控和控制車輛的不同操作，例如在內燃機和電動機之間切換、電池組的充放電以及輔助系統。

混合動力電動汽車的工作原理：

混合動力電動汽車 (HEV) 的工作原理涉及內燃機和電動機的整合執行。這種組合執行有助於提高車輛的燃油效率和效能。

下面解釋了典型混合動力電動汽車在不同條件下的完整工作原理：

低速行駛條件——在這種情況下，混合動力電動汽車由電池組中儲存的電力驅動的電動機驅動。這是因為在低速行駛時，只需要較低的加速度，電動機可以更有效地提供這種加速度。因此，在低速執行條件下，內燃機不參與混合動力電動汽車的驅動。

高速和強加速行駛條件——當車輛爬坡或在高速公路或快速路上行駛時，會出現這種情況。在這種情況下，需要大量的動力來驅動車輛。因此，內燃機和電動機同時執行，提供足夠的動力來驅動車輛。在這種情況下，主要動力由內燃機提供，電動機產生的動力對其進行補充。

制動和減速條件——在這種執行條件下，電動機像發電機一樣工作，將運動能量轉換為電力，然後將其儲存在電池組中以備後用。

混合動力電動汽車的特點

混合動力電動汽車的主要特點和特性如下：

• 混合動力電動汽車在效能和燃油效率方面更好。

• 混合動力電動汽車並非一直使用內燃機。因此，它們還有助於減少溫室氣體排放和環境汙染。

• 混合動力電動汽車在不同的駕駛條件下都能提供平穩的加速。這是藉助複雜的控制機制實現的。

• 混合動力電動汽車具有更長的行駛里程。

• 混合動力電動汽車無需在充電站充電。相反，它們在執行過程中由內燃機和電動機充電。

因此，這就是混合動力電動汽車 (HEV) 的基礎知識、工作原理和特點。

插電式混合動力電動汽車 (PHEV)

插電式混合動力電動汽車或 PHEV 是混合動力電動汽車 (HEV) 的高階版本。因此，其構造與混合動力電動汽車幾乎相同，但它包含一個充電器，可以透過插入外部電源來為電池組充電。

因此，我們可以將插電式混合動力電動汽車描述為帶有外部充電系統的混合動力電動汽車。

另一個主要區別插電式混合動力電動汽車和普通混合動力電動汽車的點是它可以在以下兩種模式中的任何一種模式下執行：

• 全電動模式——只有電動機為車輛提供動力。

• 混合動力模式——內燃機和電動機共同驅動車輛。

典型插電式混合動力電動汽車 (PHEV) 的框圖如下所示。（此處應插入圖片）

插電式混合動力電動汽車的不同元件及其功能解釋如下：

電動機——在插電式混合動力電動汽車中，電動機用於在全電動模式下提供動力。

發動機——還提供汽油或柴油內燃機 (ICE)，在混合動力模式下驅動 PHEV 的車輪。

帶逆變器的電池組——提供電池組來儲存電動機執行所需的電能。逆變器連線在電池組和電動機之間，將電池的直流電轉換為電動機執行所需的交流電。電池組可以透過插入外部電源來充電。

油箱——提供油箱來儲存柴油或汽油，為內燃機加油。

控制單元——它是一個電子系統，用於控制和管理插電式混合動力電動汽車的不同操作。

電池充電器——在插電式混合動力電動汽車中，提供電池充電器（車載或外部）透過接收來自外部電源的電能來為電池組充電。

插電式混合動力電動汽車的工作原理

下面解釋了典型插電式混合動力電動汽車在不同模式下的工作原理：

全電動模式——在全電動模式下，PHEV 使用電池組中儲存的電力來驅動電動機。這些電動機推動車輛前進。在這種模式下，沒有燃料消耗。因此，車輛執行安靜，不會產生任何排放。

混合動力模式——一旦電池組完全放電，控制器會自動將車輛從全電動模式切換到混合動力模式。在這種模式下，內燃機和電動機共同執行以驅動車輛。

插電式混合動力電動汽車的特點

插電式混合動力電動汽車的一些重要特點如下：

• 當 PHEV 在全電動模式下執行時，它們不會產生噪音和汙染。

• PHEV 可以混合動力模式執行。在這種模式下，它們可以提供強加速和高速。

• 在混合動力模式下，PHEV 可以提供更長的行駛里程。

• PHEV 使用再生制動系統，該系統在制動或減速期間利用車輛的動能為電池組充電。

• PHEV 還支援外部充電。

• PHEV 的效率更高。因此，它們消耗的燃料更少。

這就是關於插電式混合動力電動汽車 (PHEV) 的全部內容，包括其工作原理和特點。

燃料電池電動汽車 (FCEV)

燃料電池電動汽車 (FCEV)是一種電動汽車，它使用燃料電池技術發電來驅動電動機並驅動車輛。

在 FCEV 中，高壓氫氣用作燃料。它儲存在一個防洩漏的儲氣罐中。這種氫氣從儲氣罐送入燃料電池，在那裡它與氧氣反應產生電力和水蒸氣。然後，產生的電力用於驅動電動機。

燃料電池電動汽車也稱為零排放汽車，因為它們不會產生任何排放。

典型燃料電池電動汽車的框圖如下所示。（此處應插入圖片）

燃料電池電動汽車的主要部件解釋如下：

電動機——在 FCEV 中，電動機用於將電力轉換為機械能，然後用於旋轉車輛的車輪。

燃料電池堆——在燃料電池電動汽車中，燃料電池堆只不過是一組燃料電池。它為氫氣和氧氣之間發生化學反應以產生電力提供環境。

氫氣儲罐——氫氣用作燃料電池電動汽車中發電的燃料。它儲存在一個高壓儲氣罐中，稱為氫氣儲罐。

帶轉換器和控制器的電池組 − 在燃料電池電動汽車中，提供了一個額外的小型電池組來儲存再生制動產生的電力。然後，該電池組用於在高需求條件下提供電力。轉換器用於將直流電轉換為交流電，反之亦然。而控制器則用於調節電池組與車輛元件之間的電力流量。

燃料電池電動汽車的工作原理

燃料電池電動汽車的工作原理非常簡單。在這些車輛中，氫氣被送入燃料電池堆疊，在那裡它與空氣中的氧氣反應，產生電力、熱量和水蒸氣。產生的電力用於為車輛的電動機供電。

燃料電池電動汽車的特點

以下是燃料電池電動汽車的一些關鍵特徵和特性：

• 氫氣燃燒的副產品是水蒸氣。因此，燃料電池電動汽車零排放，不會汙染環境。

• 燃料電池電動汽車具有車載發電機制。因此，它們具有更長的續航里程。

• 氫氣的加油時間幾乎等於汽油或柴油的加油時間，非常快。

• FCEV 使用氫氣作為燃料，氫氣通常來自可再生和低碳能源。因此，這些車輛有助於減少環境汙染。

• 燃料電池電動汽車的燃油/能源效率很高。

• 燃料電池電動汽車執行安靜。

這就是關於燃料電池電動汽車及其特點的全部內容。

結論

電動汽車是指使用電動機作為推進動力源的車輛。一些常見的電動汽車型別包括電池電動汽車、混合動力電動汽車、插電式混合動力電動汽車和燃料電池電動汽車。本文以上已對所有這些車輛及其工作原理和特點進行了說明。

關於電動汽車型別的常見問題

1. 電動汽車的三大主要型別是什麼？

以下三種是目前常用作交通工具的電動汽車的主要型別：

• 電池電動汽車 (BEV)

• 混合動力電動汽車 (HEV)

• 插電式混合動力電動汽車 (PHEV)

2. EV 的全稱是什麼？

在車輛的語境中，EV 代表電動汽車 (Electric Vehicle)。一種使用電力作為能源的車輛，可以是兩輪車/三輪車/四輪車等。

3. 電動汽車的電池型別有哪些？

以下是電動汽車 (EV) 中使用的主要電池型別：

• 鋰離子電池

• 鎳氫電池

• 鉛酸電池

4. 電動汽車是如何工作的？

在電動汽車中，配備電池來儲存電力。這種電力用於為車輛中使用的電動機供電。然後，電機產生的機械能用於旋轉車輪並推動車輛前進。

5. EV 和 HEV 有什麼區別？

答 − EV 是一種純電動汽車，使用電池供電的電動機作為推進動力。另一方面，HEV 是電動汽車和傳統內燃機汽車的組合。在 HEV 中，電動機和內燃機都用於推動車輛前進。