线束世界 | BEV，PHEV或HEV：差异影响架构

来源：•作者：•2021-05-25 15:27

电动汽车发展背后的动力空前高涨，消费者的浓厚兴趣促使大大小小的原始设备制造商将其汽车转换为电动汽车。但是随着杂七杂八的来临，造成了很多混乱。

各种车型之间有什么区别？这些车辆如何充电，需要充电才能行驶多远？车辆类型如何影响架构决策？这里是要领。

车辆类型

电动汽车（EV）的全球市场在整个汽车市场中只占很小的一部分，但是这种趋势有望迅速改变。据波士顿咨询集团（Boston Consulting Group）称，电动汽车的全球市场份额从2019年的8％增长至2020年的12％-该公司预计，到2026年，电动汽车将占所有轻型汽车销量的一半以上。

电动汽车实际上是一个概括性术语。实际上，有几种类型的电动汽车。所有人都至少在部分工作中使用电力，但是在相似之处结束的地方几乎都是这样。如今，有四种主要类型，此处根据对电池电量的依赖程度列出：

轻度混合动力汽车Mild hybrid electric vehicle：MHEVs通过使用适度的48V电池和电动机来提高其汽油行驶里程，从而提高其内燃机（ICE）的效率。与混合动力汽车不同，MHEV并非仅靠电力运行，尽管在制动，滑行和停止过程中可以关闭ICE。另外，即使在ICE关闭的情况下，电动机也可以为非必要的功能提供动力，例如空调或座椅加热器。

混合动力电动汽车Hybrid electric vehicle：混合动力汽车是最常见的混合动力类型，并且使用时间也最长。混合动力汽车有两个动力驱动器：基于燃料的发动机和带有更大电池的电动机。汽车起步时，首先要在电力下滚动。然后，一旦车辆达到速度，汽油发动机便会启动。车载计算机系统会确定何时应使用电力或汽油。另外，用户请勿插入HEV。通过称为“再生制动”的过程，每当驾驶员触摸制动器时，汽车的电池就会获得少量充电。丰田普锐斯是最著名的混合动力汽车。

插电式混合动力汽车Plug-in hybrid electric vehicle：插电式混合动力汽车将电池式电动汽车（如下所述，BEV）和混合动力汽车之间的差异进行了划分。像BEV一样，PHEV带有通过外部插头充电的电动机。与混合动力汽车一样，它们也有基于燃料的ICE。与混合动力汽车的最大区别是，由于混合动力汽车具有更大的电池容量和从电网充电的能力，因此仅依靠电动就可以行驶相当长的距离-大约20到30英里。PHEV的示例包括Toyota Corolla和RAV4，Volvo XC40和BMW3-Series的变体。

电池电动车Battery electric vehicle：BEV完全由电力驱动，这意味着BEV没有ICE，没有燃料箱和没有排气管。取而代之的是，它具有一个或多个由更大的车载电池供电的电动机。用户通过外部插座为电池充电。电动汽车目前以几种形式存在，包括汽车，公共汽车，摩托车和踏板车，甚至是船。全球销量最高的电动汽车包括特斯拉Model 3和Model Y，上汽通用五菱宏光Mini，日产Note，大众ID.3和雷诺Zoe。

第五类存在，但仍主要在进行中：燃料电池电动汽车。FCEV使用电池驱动的电动马达运行，但有所不同–它使用氢而不是电能充电，并产生自己的电能。

架构如何变化

从这些类型的电动汽车中的一种转移到另一种类型的电动汽车涉及一些架构差异。

最明显的是电池容量，以千瓦时（kWh）为单位。由于MHEV中的电动机仅辅助燃气发动机，因此其电池电量可能在1 kWh或更小。混合动力汽车的电池必须提供足够的功率才能使车辆短暂运行，因此可能高达8 kWh，而插电式混合动力汽车可能只有15 kWh的电池才能仅靠更远的功率行驶。

完整的BEV中的电池必须一直为车辆中的所有部件供电，因此典型的BEV容量范围从约40 kWh至80kWh，尽管现在有一些使用200 kWh的电池出现了。

从HEV转向PHEV时，最大的体系结构变化是。这就是外部电力（可能是来自电网，也可能是来自车主家中的电源插座）进入车辆的关键点。从插座接收交流电（AC）意味着车辆必须具有一个入口，通向车载充电器，该车载充电器将电能转换为直流（DC）以为电池充电。当电池为车辆中的设备供电时，电源保持为直流电，但需要逆变器转换为交流电才能为电动机供电。

PHEV总是有一个汽油发动机可以回落，并且电池更小，因此常规充电可能足以在短时间内对其进行充电。插电式混合动力车

对于BEV，此方法可能需要一天以上的时间才能为大容量电池充满电，因此许多BEV所有者选择在自己的房屋中安装壁挂式EV充电器和/或使用公共充电站，包括快速充电站，可能会在一小时内给BEV充电。

因此，当从PHEV转向BEV时，这种充电速度的变化成为驱动架构决策的考虑因素。虽然BEV移除了所有ICE组件，从而降低了复杂性，但对更快充电的要求意味着增加了DC充电功能。

高速充电意味着更高的功率。ICE车辆使用12伏电池，而BEV电池通常提供350伏，有些OEM甚至高达800伏。更高的功率需要更大，更坚固的电缆和连接器，以实现更快的充电速度。

必须降低不同组件的电压，尤其是在12V或更低电压下运行的电子设备，但是总的来说，这是一种节省能源的有效方法。OEM发现，通过将48V用于空调或主动悬架系统等高功率组件，然后降低电子设备的电压，即使是轻度混合动力车也可以实现效率。使用48V还可以无缝地在启动和停止时打开和关闭发动机。

所有这些部件-电池，转换器，逆变器，电线和连接器-都增加了重量和复杂性，但是OEM可以通过考虑周全的方法来降低这种复杂性。

选择和购买电动汽车涉及到权衡和决策，假设一切顺利的话，将在确保绿色机动性方面带来巨大的回报。设计和制造一个也是如此。