电动车工作原理详解：视频揭秘电机、电池与电控核心组件及特斯拉技术应用

电动车的动力系统，透过一部动画，一窥其运作机制与构成元素。

国际新能源汽车技术、零部件及服务展览会上，电动车的崛起改变了全球汽车行业。本期影片将通过3D动画介绍电动车的工作原理，并以特斯拉Model S作为研究对象，这辆车因高速性能而成为量产车中的佼佼者。我们特别聚焦于“感应电机”技术，探索如何实现如此卓越的动力输出。

三大核心部件：电控、电池和电机，构成了电动车的主体。特斯拉以其独特的命名方式向伟大的科学家尼古拉·特斯拉致敬，他发明了感应电机，即为电动车提供动力的核心所在。

感应电机由定子与转子两部分构成，其中转子仅由一组以环形顶部连接的线圈杆组成。当使用三项交流电源供电时，感应线圈中的三项交流电会产生旋转磁场。特斯拉的感应电机则生成四个旋转磁场，这促使电流通过转子时使它开始转动。

在感应电机中，转子始终位于旋转磁场之后，其设计无电刷且不含永磁体，这样的结构赋予了它们极高的强度和耐用性。感应电机的优点在于，其转速与交流电的频率直接相关；因此，仅需改变电流频率即可调整车辆速度，使得电动车的速度控制既简单又可靠。

电机能达到惊人的每分钟18000转，这正是电动车辆相对于燃油车的一大优势。相比之下，传统发动机需要通过变速箱等一系列组件与车轮相连，造成更多能量损失；而电机则无需此步骤，由于机械结构的不同，电动机的体积和重量都远小于内燃机。

回到电池与电机的核心，电池产生直流电，但要在电机使用前将其转换为交流电。这一转换通过逆变器实现，它不仅调节交流电源频率、控制电机速度，还能调整交流电波幅度以匹配所需电机功率，这使得逆变器成为电动车中不可或缺的重要组件。

观察电池组的构造，实际上是由众多小型锂电池串联组成的一块大型电池。这些小电池通过串联连接，形成电车所需的能源系统，并由乙二醇作为冷却液，在电池间的缝隙中流通以维持适宜温度。电池块的组合确保了更均匀的散热，从而延长电池寿命。

整个电池组由16个这样的模块组成，大约7000多个小电池构成。为保持电池冷却，乙二醇从汽车前端流向散热器进行冷却；同时，为了提升车辆稳定性，电池尽量安装在底盘下方。完整的一块电池组覆盖了整个底盘，减少了横向震动，并增强了耐用性。

回到特斯拉的驱动系统中，电动车同样拥有变速功能：电机输出速度的调节通过两档递减实现。电动倒挡的操作更为简单，只需改变电机极性的方向即可。变速箱的作用在于降低速度并调整扭矩输出；而旁边的一个差速器，则构成了电动车基本原理的一部分。

最后提一下特斯拉的“单踏板模式”，在电动车行驶过程中，松开加速踏板后，刹车系统会逐渐自动启动以节约动能。在这个制动过程中，感应电机被用作发电机，将动能转化为电能进行回收。因此，在“单踏板模式”下，通过一个踏板即可实现对电动汽车速度的控制；然而，重要的是，除了加速踏板外，还有独立的刹车踏板用于紧急制动。