第四章 纯电动汽车资料
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第4章_2_纯电动汽车
新能源汽车技术 第4页
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1.电动汽车能耗经济性评价指标
6). 直流比能耗和比容耗 不同车型的纯电动汽车总质量相差很大，因此单位里 程能量消耗也有很大差别。为了进行不同车型间的能 耗水平分析和比较，引入直流比能耗的概念。 在电压等级相同的情况下，引入比容耗的概念，即单 位质量在单位里程的容量消耗。
新能源汽车技术 第 12 页
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1.系统主要功能描述
系统网络拓朴图
新能源汽车技术 第 13 页
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1.系统主要功能描述
⑴蓄电池工况测试子系统主要完成蓄电池工作时各参 数的测量及阶段性数据的保存工作，基于RS485网络 分布式测量，数据集中管理的方案。 ⑵整车运行参数测试子系统和驾驶员操作记录子系统 主要实时监测和记录车辆行驶过程中的各种运行数据 和驾驶员的操作。 ⑶数据的传输运用了GPRS技术，将车辆运行的各种参 数实时传回数据服务器，用户可通过Internet登录数 据服务器获取所需的数据；
1.系统主要功能描述
整个系统由车载测试与桌面数据处理两部分组成 车载测试部分又由动力蓄电池工况测试子系统、 车辆运行参数测试子系统、驾驶员操作记录子系统和 数据记录与传输子系统组成，主要实时测试记录车辆 实际运行的各种参数，并将结果通过GPRS网络传回数 据中心； 桌面数据处理部分由个人计算机完成，主要功能 是对车辆运行数据进行分析和管理，并为用户提供数 据服务。系统拓朴结构如下图所示。
E b m t g e d
新能源汽车技术
第6页
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1.电动汽车能耗经济性评价指标
6). 直流比能耗和比容耗 不同车型的纯电动汽车总质量相差很大，因此单位里 程能量消耗也有很大差别。为了进行不同车型间的能 耗水平分析和比较，引入直流比能耗的概念。 在电压等级相同的情况下，引入比容耗的概念，即单 位质量在单位里程的容量消耗。
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1.系统主要功能描述
系统网络拓朴图
新能源汽车技术 第 13 页
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1.系统主要功能描述
⑴蓄电池工况测试子系统主要完成蓄电池工作时各参 数的测量及阶段性数据的保存工作，基于RS485网络 分布式测量，数据集中管理的方案。 ⑵整车运行参数测试子系统和驾驶员操作记录子系统 主要实时监测和记录车辆行驶过程中的各种运行数据 和驾驶员的操作。 ⑶数据的传输运用了GPRS技术，将车辆运行的各种参 数实时传回数据服务器，用户可通过Internet登录数 据服务器获取所需的数据；
1.系统主要功能描述
整个系统由车载测试与桌面数据处理两部分组成 车载测试部分又由动力蓄电池工况测试子系统、 车辆运行参数测试子系统、驾驶员操作记录子系统和 数据记录与传输子系统组成，主要实时测试记录车辆 实际运行的各种参数，并将结果通过GPRS网络传回数 据中心； 桌面数据处理部分由个人计算机完成，主要功能 是对车辆运行数据进行分析和管理，并为用户提供数 据服务。系统拓朴结构如下图所示。
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纯电动汽车知识ppt课件
篮球比赛是根据运动队在规定的比赛 时间里 得分多 少来决 定胜负 的，因 此，篮 球比赛 的计时 计分系 统是一 种得分 类型的 系统
电动汽车关键系统；
➢ 车载充电器 2、快充方式： 快速充电为应急充电，以较大电流在15-20分钟左右充电量达到80%。 适应场合：行驶过程中需要快速补充电量时 充电设施建设：城市主干道公共充电站
篮球比赛是根据运动队在规定的比赛 时间里 得分多 少来决 定胜负 的，因 此，篮 球比赛 的计时 计分系 统是一 种得分 类型的 系统
模拟车速，20个段码， 每段模拟6km/h
S18电动汽车指示符号
整车开机自检，显 示READY，运动
准备就绪
整车系 统故障
动力电 池故障
电机温度表
电机转速表
充电标识
篮球比赛是根据运动队在规定的比赛 时间里 得分多 少来决 定胜负 的，因 此，篮 球比赛 的计时 计分系 统是一 种得分 类型的 系统
电动车驱动电机的类型；
1、直流电机（DC Motor）
2、交流感应电机（AC IM）
3、永磁电机：永磁同步电机（PMSM）和无刷直流电机 （BDCM）
4、开关磁阻电机（SR）
由电机驱动的汽车，能量来源于可充电电池 2、混合动力汽车：HEV（Hybird Ev)
能量来源：燃料（汽油）和可充电电池。 串联式混合动力汽车：SHEV，电动机驱动 关联式混合动力汽车：PHEV，电动力和发动机同时或单独驱动 混联式混合动力汽车：CHEV，同时具备串、并联的驱动方式
篮球比赛是根据运动队在规定的比赛 时间里 得分多 少来决 定胜负 的，因 此，篮 球比赛 的计时 计分系 统是一 种得分 类型的 系统
电池术语及主要参数；
电池容量－ 表征电池储存能量的能力，单位是Ah.电池容量是电池温度、放电速率、电池 老化的函数。电池容量的测量方法是在恒定的温度下，以恒定的放电速率，对电池放电， 当电池电压降到截止电压时，电池放出的容量。
纯电动汽车(2024版)
项目一
项目二
项目三
项目四
项目五
项目六
充电口
任务一
任务二 任务三 任务四
动力蓄 电池组
池组任务五 车载充电器
电动机控制器 （逆变器）
电动机
车轮
变速器总成 和驱动轴器
车轮
车的布置方式
（b）纯电动汽车的动力流程
项目一
项目二
项目三
项目四
项目五
项目六
任务一 任务二 任务三 任务四 任务五
纯电动汽车的结构与燃油汽车相比，主要增加了电力驱 动控制系统，而取消了发动机。电力驱动控制系统由3大部 分组成：
任务一 纯电动汽车按照驱动电动机的驱动形式，可分为：
任务二 任务三 任务四
1、电动机集中驱动形式。
两侧的驱动轮 由机械连接， 并由同一电动 机驱动。
任务五
2、电动机分散驱动形式。
每个驱动轮由一个电动机单独驱动，两侧的驱动 轮没有机械连接，驱动系Hale Waihona Puke 有双或四台电动机，。项目一
项目二
项目三
项目四
项目五
项目六
任务二
动力部件结构紧凑，便于布置，增加了车内空间
；便于整车的电子化、智能化、线控化。
任务三
任务四
缺点：多个电动机的控制与相互协调技术难度
大，轮毂电动机的散热、电磁干扰、防尘、防水
任务五
任务较为困难；对汽车的平顺性、操纵稳定性、
通过性有一定负面影响。
五、纯电动汽车动力系统的选择
项目一
项目二
项目三
项目四
任务四
易损坏电动机及相关电力器件；
任务五
电动机功率选择过大：后备功率增加，有利于
新能源汽车概论 课件 第四章 纯电动汽车
04 纯电动汽车
New
Energy
Vehicles
新能源汽车概论
任务1 纯电动汽车技术特点
学习目标： 1.了解宝马i3纯电动汽车技术特点。 2.熟悉低压、高压配电结构特点。 职业素养要求： 1.严格执行汽车检修规范，养成严谨科学的工作态度。 2.养成总结训练结果的习惯，为下次训练积累经验。 3.养成团结协作的精神。 4.严格执行5S现场管理。
新能源汽车概论
（1）充电接口模块LIM， 如图4-24所示。 LIM 可实现车辆与充电站之间的通信。通过总线端 30F 为 LIM 控制单元供电。在 LIM 内带有一个用于 PT-CAN 的终端电阻。此外插入充电电缆时，LIM 可唤醒车辆车载网络内的控制单元。此外还有一根导线 直接由 LIM 控制单元连接至电机电子装置。只有当 LIM 控制单元通过该导线上的信号授权充电过程时， 电机电子装置才会开始转换电压从而执行充电过程。LIM 的主要任务是：1）通过控制和接近导线与 EVSE 进行通信；2）协调充电过程；3）控制用于显示充电状态的 LED；4）控制用于锁止充电接口盖的 电机；5）控制用于锁止充电插头的电机。
1.蓄电池型号
（1）20 Ah AGM 蓄电池；（2）40 Ah 铅酸蓄电池。所装12V蓄电池型号取决于：1）车辆配
置；2）国家规格；3）增程器。
新能源汽车概论
三、高压系统结构 1.动力总成系统 动力总成由动力电机和变速器组成。动力电机根据结构分为直流有刷电机和直流无刷电机以及交流电 机。永磁同步电机系统以其高效、高控制精度、高转矩密度等特点在纯电动汽车电驱动系统中具有很 高的应用价值，同时要求其能在车辆使用环境下具有良好的动态性能。纯电动汽车对电机也有较高的 要求，为满足在纯电动模式下起动及纯电动续驶里程、加速和高速行驶的要求，纯电动汽车需要较大 输出功率、低速时高转矩和调速范围宽的电机；另外考虑到整车布置和使用寿命等因素，应尽量选取 高密度、小型轻量化、高效率、高可靠性、高耐久性、强适应性的电机。就现有技术而言，永磁同步 电机是个较好的选择。
New
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Vehicles
新能源汽车概论
任务1 纯电动汽车技术特点
学习目标： 1.了解宝马i3纯电动汽车技术特点。 2.熟悉低压、高压配电结构特点。 职业素养要求： 1.严格执行汽车检修规范，养成严谨科学的工作态度。 2.养成总结训练结果的习惯，为下次训练积累经验。 3.养成团结协作的精神。 4.严格执行5S现场管理。
新能源汽车概论
（1）充电接口模块LIM， 如图4-24所示。 LIM 可实现车辆与充电站之间的通信。通过总线端 30F 为 LIM 控制单元供电。在 LIM 内带有一个用于 PT-CAN 的终端电阻。此外插入充电电缆时，LIM 可唤醒车辆车载网络内的控制单元。此外还有一根导线 直接由 LIM 控制单元连接至电机电子装置。只有当 LIM 控制单元通过该导线上的信号授权充电过程时， 电机电子装置才会开始转换电压从而执行充电过程。LIM 的主要任务是：1）通过控制和接近导线与 EVSE 进行通信；2）协调充电过程；3）控制用于显示充电状态的 LED；4）控制用于锁止充电接口盖的 电机；5）控制用于锁止充电插头的电机。
1.蓄电池型号
（1）20 Ah AGM 蓄电池；（2）40 Ah 铅酸蓄电池。所装12V蓄电池型号取决于：1）车辆配
置；2）国家规格；3）增程器。
新能源汽车概论
三、高压系统结构 1.动力总成系统 动力总成由动力电机和变速器组成。动力电机根据结构分为直流有刷电机和直流无刷电机以及交流电 机。永磁同步电机系统以其高效、高控制精度、高转矩密度等特点在纯电动汽车电驱动系统中具有很 高的应用价值，同时要求其能在车辆使用环境下具有良好的动态性能。纯电动汽车对电机也有较高的 要求，为满足在纯电动模式下起动及纯电动续驶里程、加速和高速行驶的要求，纯电动汽车需要较大 输出功率、低速时高转矩和调速范围宽的电机；另外考虑到整车布置和使用寿命等因素，应尽量选取 高密度、小型轻量化、高效率、高可靠性、高耐久性、强适应性的电机。就现有技术而言，永磁同步 电机是个较好的选择。
第4章 纯电动汽车
4.2 纯电动汽车发展现状
• ⒈国外发展现状
• 近几十年来，发达国家为电动车的开发投 入了大量的人力和财力，电动车的各项相 关技术也取得了重大的进展。从1976年美 国制订电动车辆研究计划以来，通用公司 和福特公司都投入大量资金进行电动汽车 的研发，但是由于纯电动车目前世界各国 政府及各大汽车公司都十分重视电动汽车 发展。
• 宝马公司于2010年在北京、深圳两个 城市开展了纯电动汽车MINI-E的用户实 路测试活动。
• BMW i3和i8概念车已经进入量产计划， 据称最早在2013年投产。其中i3为纯电 动汽车，i8则是插电式混合动力跑车。
2012年北京汽车展上部分电动汽 车
奔驰Smart 宝马i3
大众UP!
本田飞度
美国
欧盟
日本
提出2015年普及100万 辆PHEV的目标；出台对 PHEV的税收优惠： 2500-15000美元/台 PHEV；
安排24亿美元支持PHEV 研发与产业化，对锂离 子动力电池研发与生产 的支持资金占15亿美元
欧盟将发放70亿欧元贷 款支持制造商生产清洁 与节能汽车；
德国政府提出2020普及 100万辆BEV和PHEV的目 标，制定了14亿欧元的 国家创新计划（氢燃料 电池汽车）与5亿欧元的 电动汽车示范计划；
• 最高车速140km/h，续驶里 程160公里，锂离子电池， 电动机的输出功率80千瓦， 扭矩峰值280牛·米。在家使 用200伏交流电充电，需要8 小时充满，快速充电：30分 钟可充至80％。
• 截止2011年11月，聆风在日 本、美国、欧洲等地销量近 2万辆，售价376万日元，约 合40,600美元。政府补贴77 万日元。经过政府补贴后， 在欧洲多数国家的售价将低 于30,000欧元。
纯电动汽车的基本结构
纯电动汽车的基本结构随着环保意识的提高和汽车技术的不断发展，纯电动汽车作为一种零排放的交通工具，逐渐受到人们的关注和青睐。
纯电动汽车与传统的内燃机汽车相比，在结构上存在一些显著的差异。
本文将从纯电动汽车的基本结构方面进行介绍。
1. 电池组：纯电动汽车的核心部件之一是电池组，它负责储存和释放电能。
电池组通常由多个电池单体串联而成，以提供足够的电能。
目前市场上常见的电池类型包括锂离子电池、镍氢电池和固态电池等。
2. 电机：纯电动汽车采用电机作为动力源，通过将电能转化为机械能来驱动车辆。
电机通常安装在汽车的前、中、后部等位置，与车轮相连。
电机的类型有直流电机和交流电机，其中交流异步电机是目前主流的选择。
3. 控制系统：纯电动汽车的控制系统负责管理和控制整个车辆的运行。
它包括车辆电气系统、电池管理系统、电机控制系统等。
控制系统的主要功能是确保电能的高效利用和车辆的安全稳定运行。
4. 充电系统：纯电动汽车需要通过充电系统补充电能。
充电系统包括充电接口、充电器和充电桩等组成部分。
用户可以通过市电插座或专用充电设施将电能输送到电池组中。
5. 能量回收系统：纯电动汽车在制动或减速时，能量回收系统可以将部分动能转化为电能，并存储到电池组中。
这样可以提高能源利用效率，延长行驶里程。
6. 动力传输系统：纯电动汽车的动力传输系统相对简单，通常由电机和车轮直接连接，省去了传统汽车的变速箱等传动部件。
7. 辅助系统：纯电动汽车还配备了一些辅助系统，如空调系统、音响系统、安全系统等，以提供舒适和安全的行车环境。
总的来说，纯电动汽车的基本结构包括电池组、电机、控制系统、充电系统、能量回收系统、动力传输系统和辅助系统等。
这些组成部分相互配合，使得纯电动汽车能够高效、环保地运行。
尽管纯电动汽车在续航里程、充电设施等方面还存在一些挑战，但随着技术的进步和市场的发展，纯电动汽车将会成为未来交通的重要组成部分。
纯电动汽车简介PPT幻灯片课件
学习汇报——纯电动汽车
汇报人—吴杨春
1
一、纯电动汽车的类型
纯电动汽车分为2种类型，即用纯蓄电池作为动力源的纯电动 汽车和装有辅助动力源的纯电动汽车。 1、用纯蓄电池作为动力源的纯电动汽车 用单一蓄电池作为动力源的纯电动汽车，只装置了蓄电池组，它 的电力和动力传输系统下图所示。
2
2、装有辅助动力源的纯电动汽车 用单一蓄电池作为动力源的纯电动汽车，蓄电池的比能量和
电力驱动主模块主要包括中央控制单元、驱动控制器、电 动机、机械传动装登和车轮等。它的功用是将存储在蓄电池中 的电能高效地转化为车轮的动能，并能够在汽车减速制动时， 将车轮的动能转化为电能充入蓄电池。
中央控制单元根据加速踏板和制动踏板的输入信号，向驱 动控制器发出相应的控制指令，对电动机进行启动、加速、减 速、制动控制。
11
9
3、电动机—驱动桥整体式驱动模式 图（d)是将电动机装到驱动轴上，直接由电动机实现变速
和差速转换。这种传动方式同样对电动机有较高的要求，要求 有大的起动转矩和后备功率，同时不仅要求控制系统有较高的 控制精度，而且还具备良好的可靠性，从而保证电动汽车行驶 的安全、平稳。
10
4、轮毂电机驱动模式 图(e)、(f)同图(d)布置方式比较接近，将电动机直接装到了 驱动轮上，由电动机真接驱动车轮行驶。助动力源、动力转向系统、驾驶室显
示操纵台和辅助装置等。 辅助动力源主要由辅助电源和DC/DC功率转换器组成，其功
用是供给电动汽车其他各种辅助装置所需要的动力电源。
7
三、纯电动汽车驱动系统布置形式
电动汽车的驱动系统是电动汽车的核心部分，其性能决定 着电动汽车运行性能的好坏。电动汽车的驱动系统布置取决于 电机驱动系统的方式。 1、传统驱动模式
汇报人—吴杨春
1
一、纯电动汽车的类型
纯电动汽车分为2种类型，即用纯蓄电池作为动力源的纯电动 汽车和装有辅助动力源的纯电动汽车。 1、用纯蓄电池作为动力源的纯电动汽车 用单一蓄电池作为动力源的纯电动汽车，只装置了蓄电池组，它 的电力和动力传输系统下图所示。
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2、装有辅助动力源的纯电动汽车 用单一蓄电池作为动力源的纯电动汽车，蓄电池的比能量和
电力驱动主模块主要包括中央控制单元、驱动控制器、电 动机、机械传动装登和车轮等。它的功用是将存储在蓄电池中 的电能高效地转化为车轮的动能，并能够在汽车减速制动时， 将车轮的动能转化为电能充入蓄电池。
中央控制单元根据加速踏板和制动踏板的输入信号，向驱 动控制器发出相应的控制指令，对电动机进行启动、加速、减 速、制动控制。
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3、电动机—驱动桥整体式驱动模式 图（d)是将电动机装到驱动轴上，直接由电动机实现变速
和差速转换。这种传动方式同样对电动机有较高的要求，要求 有大的起动转矩和后备功率，同时不仅要求控制系统有较高的 控制精度，而且还具备良好的可靠性，从而保证电动汽车行驶 的安全、平稳。
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4、轮毂电机驱动模式 图(e)、(f)同图(d)布置方式比较接近，将电动机直接装到了 驱动轮上，由电动机真接驱动车轮行驶。助动力源、动力转向系统、驾驶室显
示操纵台和辅助装置等。 辅助动力源主要由辅助电源和DC/DC功率转换器组成，其功
用是供给电动汽车其他各种辅助装置所需要的动力电源。
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三、纯电动汽车驱动系统布置形式
电动汽车的驱动系统是电动汽车的核心部分，其性能决定 着电动汽车运行性能的好坏。电动汽车的驱动系统布置取决于 电机驱动系统的方式。 1、传统驱动模式
第四章纯电动汽车
(２)直接转矩控制 １)参数辨识
图４-１５ 和４-１６ 是实际测得某电动机参数变化的情况。
第三节 纯电动汽车的关键技术
２)无传感器控制 无传感器控制主要指无位置传感器，主要可以分为基波激磁估算法和高频信号成分法。
３)故障诊断
电动机本身的故障包括定子绕组故障、永磁体故障和转子偏心等，定子绕组故障包括 匝间短路、相间短路、相与外壳短路、某相开路等，如图４-１７ 所示；永磁体故障包括 高温退磁，永磁体由于机械强度不足造成的损伤等；转子偏心包括静态偏心和动态偏心， 如图４-１８ 所示。
(４)神经网络模型:神经网络具有非线性、容错性、自学习性的特点，而电池也是一种非线 性的系统，因此，可以用于电池的建模。
第三节 纯电动汽车的关键技术
(５)特定因素模型: ①温度模型:电池的容量在最佳温度范围以外时会有衰减的现象，常用的用来描述这个 衰减的模型如下
②ＳＯＣ 模型:电池的ＳＯＣ 极大地影响电池性能。 随着ＳＯＣ 的增加电池的开路电压 通常会降低，近似符合线性关系。
第三节 纯电动汽车的关键技术
③循环寿命模型:循环寿命模型是指电池寿命与放电深度(depthofdischarge，DOD)之间的 关系，可以由以下等式描述
２. 电池ＳＯＣ 估计
比较常用的ＳＯＣ 估计方法有:实验放电法、安培计量法、内阻法、负载电压法、开 路电压法、线性模型、神经网络法、卡尔曼滤波法等
电动助力转向系统具有以下优点: (１)能源消耗低，不转向时候不消耗功率； (２)操纵性能好，可以通过软件实现随着车速等信息的变化而变化的转向助力； (３)结构简洁，安装方便。
电动助力转向可以分为三大类: (１)液压电动助力转向系统，在该系统中，转向助力系统由液压驱动控制，只是液压泵不 再是发动机驱动，而是由电控单元控制的直流无刷电机驱动，它们根据转向系统需要向液 压转向助力器提高压力油。 该系统与发动机驱动系统相比，降低了油耗同时提高了车辆 的操纵性。
图４-１５ 和４-１６ 是实际测得某电动机参数变化的情况。
第三节 纯电动汽车的关键技术
２)无传感器控制 无传感器控制主要指无位置传感器，主要可以分为基波激磁估算法和高频信号成分法。
３)故障诊断
电动机本身的故障包括定子绕组故障、永磁体故障和转子偏心等，定子绕组故障包括 匝间短路、相间短路、相与外壳短路、某相开路等，如图４-１７ 所示；永磁体故障包括 高温退磁，永磁体由于机械强度不足造成的损伤等；转子偏心包括静态偏心和动态偏心， 如图４-１８ 所示。
(４)神经网络模型:神经网络具有非线性、容错性、自学习性的特点，而电池也是一种非线 性的系统，因此，可以用于电池的建模。
第三节 纯电动汽车的关键技术
(５)特定因素模型: ①温度模型:电池的容量在最佳温度范围以外时会有衰减的现象，常用的用来描述这个 衰减的模型如下
②ＳＯＣ 模型:电池的ＳＯＣ 极大地影响电池性能。 随着ＳＯＣ 的增加电池的开路电压 通常会降低，近似符合线性关系。
第三节 纯电动汽车的关键技术
③循环寿命模型:循环寿命模型是指电池寿命与放电深度(depthofdischarge，DOD)之间的 关系，可以由以下等式描述
２. 电池ＳＯＣ 估计
比较常用的ＳＯＣ 估计方法有:实验放电法、安培计量法、内阻法、负载电压法、开 路电压法、线性模型、神经网络法、卡尔曼滤波法等
电动助力转向系统具有以下优点: (１)能源消耗低，不转向时候不消耗功率； (２)操纵性能好，可以通过软件实现随着车速等信息的变化而变化的转向助力； (３)结构简洁，安装方便。
电动助力转向可以分为三大类: (１)液压电动助力转向系统，在该系统中，转向助力系统由液压驱动控制，只是液压泵不 再是发动机驱动，而是由电控单元控制的直流无刷电机驱动，它们根据转向系统需要向液 压转向助力器提高压力油。 该系统与发动机驱动系统相比，降低了油耗同时提高了车辆 的操纵性。
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概述 •
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混合动力汽车的分类 （1）按照电动机相对发动机的功率比大小分
类型 主要特征 具有Start-Stop功能和能量 回收功能 具有Start-Stop功能、能量 回收功能、智能充电和电机 助力 具有Start-Stop功能、能量 回收功能、智能充电和短距 离纯电动行驶功能 节油率 典型实例 丰田Vitz、长安CX30等混合动 力汽车 本田Civic、上海荣威750、上 海通用君越混合动力汽车等 丰田Prius、比亚迪F3DM、大众 捷达、本田Insight混合动力汽 车等
纯电动汽车的结构与原理
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• 辅助模块 • 3、驾驶室显示操纵台。它类同于传统汽车驾驶室的 仪表盘，不过其功能根据电动汽车驱动的控制特点有所增 减，其信息指示更多地选用数字或液晶屏幕显示。它与前 述电力驱动主模块中的中央控制单元结合，用计算机进行 控制。
纯电动汽车的结构与原理
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• 辅助模块 • 4、辅助装置。电动汽车的辅助装置主要有照明、各 种声光信号装置、车载音响设备、空调、刮水器、风窗除 霜清洗器、电动门窗、电控玻璃升降器、电控后视镜调节 器、电动座椅调节器、车身安全防护装置控制器等。它们 主要是为提高汽车的操控性、舒适性、安全性而设置的， 有些是必要的，有些是可选用的。
纯电动汽车的结构与原理
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• 辅助模块 • 辅助模块包括辅助动力源、动力转向单元、驾驶室显 示操纵台和各种辅助装置等。各个装置的功能与传统汽车 上的基本类同，其结构原理按电动汽车的特点有所区别。 • 1、辅助动力源。辅助动力源是供给电动汽车其他各 种辅助装置所需的动力电源，一般为12V或24V的直流低 压电源，它主要给动力转向、制动力调节控制、照明、空 调、电动窗门等各种辅助装置提供所需的能源。
纯电动汽车的结构与原理
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• 电力驱动主模块 • 4、机械传动装置。电动汽车传动装置的作用是将电 动机的驱动转矩传输给汽车的驱动轴，从而带动汽车车轮 行驶。由于电动机本身就具有较好的调速特性，其变速机 构可被大大简化，较多的是为放大电动机的输出转矩仅采 用一种固定的减速装置。又因为电动机可带负载直接起动 ，即省去了传统内燃机汽车的离合器。并由于电动机可以 容易地实现正反向旋转，所以也无需通过变速器中的倒档 齿轮组来实现倒车。
纯电动汽车的结构与原理
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• 车载电源模块 • 3、充电控制器。充电控制器是把电网供电制式转换 为对蓄电池充电要求的制式，即把交流电转换为相应电压 的直流电，并按要求控制其充电电流。充电器开始时为恒 流充电阶段。当电池电压上升到一定值时，充电器进入恒 压充电阶段，输出电压维持在相应值，充电器进入恒压充 电阶段后，电流逐渐减小。当充电电流减小到一定值时， 充电器进入涓流充电阶段。还有采用脉冲式电流进行快速 充电。
概述
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• 燃气汽车 • 燃气汽车主要包括天然气汽车和液化石油气汽车。天 然气汽车又被称为“蓝色动力”汽车，主要以压缩天然气 （CNG）、液化天然气（LNG）、吸附天然气（ANG） 为燃料，常见的是压缩天然气汽车（CNGV）。液化石油 气汽车（LPGV）是以液化石油气（LPG）为燃料。
概述
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概述
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• 纯电动汽车的特点 • 1、节能，不消耗石油。 • 2、环保，无污染，噪声和振动小。 • 3、能量主要是通过柔性的电线而不是通过刚性联轴 器和转轴传递，各部件的布置具有很大的灵活性。 • 4、驱动系统布置不同会使系统结构区别很大。 • 5、采用不同类型的电机(如直流电机和交流电机)会影 响到纯电动汽车的质量、尺寸和形状。
第三节 混合动力电动汽车
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1
2 2
概
述
混合动力汽车的分类 混合动力汽车结构与原理
概述 •
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混合动力汽车是指汽车动力传动系由两个或多个能同 时运转的单个动力传动系联合组成的汽车，汽车的行驶功 率依据实际的汽车行驶状态由单个动力传动系单独或多个 动力传动系共同提供。相比常规内燃机汽车和纯电动汽车， 下图所示的混合动力汽车动力传动系增加了整车能量管理 和综合控制系统，其主要作用在于以优化发动机的工作效 率为目标，协调发动机和驱动电机之间的动力分配，同时 进行动力电池组的电量管理。
概述 •
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概述
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• 按用途分类 • 纯电动汽车按其用途来分，目前主要有电动公交车和 电动轿车两类。由于纯电动汽车的能量不富裕特点，它也 较适合于某些性能要求不高的特定车辆，如游览观光车、 高尔夫球场车、电动自行车、电动三轮车和残疾人自驾车 等，当然按定义来说该类特定车辆不应属于汽车。
纯电动汽车的结构与原理
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• 电力驱动主模块 • 电力驱动主模块主要由中央控制单元、驱动控制器、 电动机、机械传动装置等组成。由于加速踏板、制动踏板 等操纵装置对于汽车驾驶员来说，是十分熟悉和习惯使用 的操纵装置。为适应驾驶员的传统操纵习惯，电动汽车仍 保留了加速踏板、制动踏板及有关操纵手柄或按钮等。不 过在电动汽车上是将加速踏板、制动踏板的机械位移量转 换为相应的电信号，输入到中央控制单元来对汽车的行驶 实行控制。
概述 •
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电动汽车可分为纯电动汽车、混合动力电动汽车和燃 料电池电动汽车三大类，纯电动汽车是电动汽车的技术基 础。纯电动汽车就定义来说是单纯用蓄电池作为驱动能源 的汽车，它是涉及到机械、动力学、电化学、电机学、微 电子与计算机控制等多种学科的高科技产品，下图为法国 标致101型电动汽车。
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化。
整车轻量化技术
1)先进的超低地板结构。 2)先进的能量源和动力驱动系统。 3)兼容无轨电车的电-电混合方案。 ① 在车顶上预留无轨电车座圈结构基础，车顶预
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埋高压线路、低压控制线路、通信线路。
② 按照无轨电车的技术要求，整车高压部件和车
身保证连接的二级绝缘。
③ 整车尺寸参数 ④ 整车质量参数
纯电动汽车的结构与原理
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• 辅助模块 • 2、动力转向单元。转向装置是为实现汽车的转弯而 设置的，它由方向盘、转向器、转向机构和转向轮等组成 。作用在方向盘上的控制力，通过转向器和转向机构使转 向轮偏转一定的角度，实现汽车的转向。为提高驾驶员的 操控性，现代汽车都采用了动力转向，较理想的是采用电 子控制动力转向系EPS。电子控制动力转向系主要有电控 液力转向系和电控电动转向系两类，对于纯电动汽车较适 于选用电控电动转向系。
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• 电力驱动控制系统 • 电力驱动控制系统的组成与工作原理如图所示，按工 作原理可划分为车载电源模块、电力驱动主模块和辅助模 块三大部分。
纯电动汽车的结构与原理
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纯电动汽车的结构与原理
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• 车载电源模块 • 车载电源模块主要由蓄电池电源、能源管理系统和充 电控制器三部分组成。 • 1、蓄电池电源。蓄电池是纯电动汽车的唯一能源， 它除了供给汽车驱动行驶所需的电能外，也是供应汽车上 各种辅助装置的工作电源。蓄电池在车上安装前需要通过 串并联的方式组合成所要求的电压等级，为满足要求，可 以用多个12V或24V的蓄电池串联成96～384V高压直流电 池组，再通过DC/DC转换器供给所需的不同电压。
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• 纯电动汽车的特点 • 6、不同类型的储能装置也会影响电动汽车的质量、 尺寸及形状。 • 7、能源效率高，多样化。 • 8、不同的补充能源装置具有不同的硬件和机构，如 蓄电池可通过充电器充电，或者采用替换蓄电池的方式。 • 9、结构简单，生产工艺相对成熟，使用维修方便。 • 10、动力电源使用成本高，续驶里程短。
概述 • 新能源汽车的分类 • 1、电动汽车 • 2、燃气汽车 • 3、醇类汽车 • 4、氢燃料汽车 • 5、生物柴油汽车
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• 电动汽车 • 电动汽车大致分为纯电动汽车、燃料电池电动汽车和 混合动力电动汽车。电动汽车的一个共同特点是汽车完全 或部分由电力通过电机驱动，能够实现低排放和零排放。
纯电动汽车的结构与原理
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• 电力驱动主模块 • 3、电机。电机在电动汽车中被要求承担着电动和发 电的双重功能，即在正常行驶时发挥其主要的电动机功能 ，将电能转化为机械旋转能；而在降速和下坡滑行时又被 要求进行发电，将车轮的惯性动能转换为电能。电机与驱 动控制器所组成的驱动系统是电动汽车中最为关键的部件 ，电动汽车的运行性能主要取决于驱动系统的类型和性能 ，它直接影响着车辆的各项性能指标。
纯电动汽车的关键技术
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• 电池及管理技术 • 整车轻量化技术 • 整车控制技术
电池及管理技术
(1)结构 结构设计和优化，以满足图纸化制造的需求。 (2)热管理 提高热管理效率的设计。
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(3)电气构成 传感器的选择，安全系统的设计，高、低压电气元器件的选择和设计。 (4)控制系统 SOC算法的开发，电池管理系统的设计和开发，整车控制策略的开发和优
纯电动汽车的结构与原理
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• 电力驱动主模块 • 2、驱动控制器。驱动控制器功能是按中央控制单元 的指令和电动机的速度、电流反馈。信号，对电动机的速 度、驱动转矩和旋转方向进行控制。驱动控制器与电动机 必须配套使用，目前对电动机的调速主要采用调压、调频 等方式，这主要取决于所选用的驱动电动机类型。
• 醇类汽车 • 醇类汽车就是以甲醇、乙醇等醇类物质为燃料的汽车， 使用比较广泛的是乙醇，乙醇来源广泛，制取技术成熟， 最新的一种利用纤维素原料生产乙醇的技术，其可利用的 原料几乎包括了所有的农林废弃物、城市生活有机垃圾和 工业有机废弃物。目前醇类汽车多使用乙醇与汽油或柴油 以任意比例掺和的灵活燃料驱动，既不需要改造发动机， 又起到良好的节能、降污效果。
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• 氢燃料汽车 • 氢是清洁燃料，采用氢气作燃料，只需略加改动常规 火花塞点火式发动机，其燃烧效率比汽油高，混合气可以 较大程度地变稀，所需点火能量小，有利于节约燃料。氢 气也可以加入其它燃料（如 CNG）中，用于提高效率和 减少N02 排放。