电动汽车结构和工作原理
电动汽车的主要部件及工作原理
无级变速器（带轮CVT）
反向制动 器
太阳齿轮
前进离 合器 主动滑轮 主动滑轮轴
飞轮
输入轴
从动滑轮轴
钢带 停车挡
启动离合器 最终传动轴
最终从动齿轮
本田CVT倒车档（R）的功率流
无级变速器（带轮CVT）
基本的带轮CVT的设计很简单，但让它工作的控制系 统确很复杂。用一个变速器控制模块（TCM）、多个 传感器、开关和电磁阀使变速器使用顺畅、高效。 TCM位于乘客舱内。TCM用多个汽车传感器和模块（ 如发动机控制模块）发送的输入数据计算输出命令， 然后把这些命令发送给适当的电磁阀。大多数电磁阀 位于变速器装置内，但蠕动辅助电磁阀除外，因为它 嵌在制动器液压电路内，可以装在发动机舱的任何位 置。
从动行星架
行星小齿轮 主动齿圈
3) 太阳轮制动，行星架主动，齿圈从动，则n1＝0，故 传动比
i32＝n3/n2＝ α/(1＋α)<1 同向增速，超速档
固定太阳轮 主动行星架
行星小齿轮 从动齿圈
4) 齿圈制动，行星架主动，太阳轮从动，则n2＝0，故 传动比
i31＝n3/n1＝ 1 /(1＋α)<1
自动变速器
老式4L60E变速器无需汽车发动机介入就能让汽车惯 性滑行或者刹车。因为ISG转子直接与ICE连接，这些情 况下收不到动力传动系统的动力。 为了产生再生制动，混合动力版的4L60E变速器做成 在D4范围和第三或者第二挡进行惯性滑行或者刹车时 能使用超越离合器。 这允许通过液力变矩器把动力传输回去，然后用它产 生电流供42伏电池组充电。
无级变速器（带轮CVT）
发动机控制模块
加速器踏板位置传 感器
制动器踏板开关 大气压
新能源汽车技术 第2版 第2章 电动汽车的基本结构和工作原理
并联式混合动力电动汽车的优点是电动机同时作为发电机, 同串联系统相比减少了一个驱 动组件; 发动机可直接驱动 车辆, 当车辆需要最大输出功率时, 电动机可以提供额外的辅助动 力, 因此可选择搭载小功率发动机, 燃油经济性得到改 善。 其缺点是来自发动机和电动机的两 个平行能量源的管理和混合比较复杂; 发动机和电动机的功率混合需要复杂的机械 装置。
2. 1 纯电动汽车
2. 1. 1 Байду номын сангаас电动汽车简介
纯电动汽车指驱动能量完全由电能提供、 由电机驱动的汽车。 它可以通过家 用电源、 专用充电桩或者特定的充电场所进行充电 满足日常的行驶需求。 纯 电动汽车本身不排放有害气体, 不对环境造成污染; 使用过程中有良好的经济效益; 具备结构简单、 方便、 能量利用效率高及噪声小等优点。纯电动汽车的驱动系统由驱动电机、 动力蓄电池和传动机构构成。
图 2-6 串联式混合动力电动汽车的结构示意图
图 2-7 并联式混合动力电动汽车的结构示意图
还有一种并联结构是由发动机和电动机各负责驱动前轮或后轮, 两者互为动力补充, 如 图 2-8 所示。 其中, 绿色部分是由燃油箱、 发动机及传动系统组成的传统燃油动力驱动系统, 主 要驱动前轮; 蓝色 部分是由动力蓄电池、 驱动电机及传动机构组成的电力驱动系统, 主要驱动 后轮。
图 2-5 混合动力电动汽车的结构
2.2. 2 混合动力电动汽车的分类
1. 按照动力系统结构形式分类 混合动力电动汽车常见的分类方式是按照动力系统的结构形式分类, 可以将目前现有的混 合动力电动汽车分 为串联式、 并联式和混联式 3 种。 此外, 根据动力蓄电池是否需要外接充电 设施充电, 又分出了插电 式混合动力电动汽车。
简述纯电动汽车的结构组成及工作原理
纯电动汽车是一种以电动机为动力源的汽车，它不同于传统汽车所使用的内燃机。
其结构组成及工作原理是现代汽车科技领域一个备受瞩目的话题。
在本文中，我们将从深度和广度的角度全面评估纯电动汽车的结构组成及工作原理，以便读者能更加全面、深刻地了解这一主题。
一、电池系统1. 锂电池组成：锂电池是纯电动汽车的动力源，它由正极、负极、隔膜和电解液组成。
正极一般是由氧化物制成，负极是由石墨制成，隔膜是防止正负极直接接触的薄膜，电解液则是锂离子的传导介质。
2. 充放电原理：电池的充放电原理是纯电动汽车实现能量转换的基础。
在充电时，电池会吸收外部电能将电子转移到正极，使正极富集锂离子；在放电时，电池会释放储存的电能，电子从负极流向正极，使正极的锂离子逐渐流失。
二、电动机系统1. 电动机类型：纯电动汽车的电动机多采用交流异步电动机或永磁同步电动机，其中永磁同步电动机因其高效、可靠性强等特点而被广泛应用。
2. 工作原理：电动机通过电池提供的直流电能，将电能转化为机械能驱动汽车前进。
在工作时，电动机会根据车辆行驶需求，通过控制电流大小和方向来调节转矩和转速，从而实现汽车的加速、减速和行驶控制。
三、能量管理系统1. 控制单元：纯电动汽车的能量管理系统包含控制单元，它负责监控和控制电池、电动机和其它配套设备的工作状态，以保证整车的安全、高效运行。
2. 能量回收：在行驶中，纯电动汽车通过电动机的反向工作，将制动能量转化为电能储存在电池中，实现了能量的回收和再利用。
结语通过上述对纯电动汽车的结构组成及工作原理的全面评估，我们可以更加深入地了解纯电动汽车的核心技术和原理。
纯电动汽车以其环保、经济等优势逐渐成为汽车行业的发展趋势，而对其结构和工作原理的深入理解则对我们更好地把握汽车科技发展方向具有重要意义。
个人观点作为一名汽车科技爱好者，我深信纯电动汽车必将成为未来汽车发展的主流，而对其结构组成及工作原理的深入理解将帮助我们更好地应对环保和能源危机的挑战。
纯电动汽车的基本结构和原理
纯电动汽车的基本结构和原理纯电动汽车是指完全依靠电力驱动的汽车，它不像混合动力汽车那样同时搭载内燃发动机和电动机，而是完全依靠电池储存的电能来驱动。
纯电动汽车的基本结构和原理是现代汽车工程领域的研究热点之一，它的发展对于减少环境污染、提高能源利用效率具有重要意义。
本文将从纯电动汽车的基本结构和原理两个方面进行介绍。
首先，纯电动汽车的基本结构。
纯电动汽车的基本结构包括电池组、电动机、电控系统、充电系统和动力电池管理系统等几个主要部分。
其中，电池组是纯电动汽车的能量来源，它通常由锂离子电池组成，能够储存大量电能。
电动机是纯电动汽车的动力来源，它将电能转化为机械能，驱动汽车前进。
电控系统则是控制电动机和电池组的工作状态，确保汽车能够稳定、高效地运行。
充电系统用于给电池组充电，将外部电能转化为电池内部的电能。
动力电池管理系统则是对电池组进行监控和管理，确保电池组的安全和稳定性。
其次，纯电动汽车的原理。
纯电动汽车的原理主要是基于电池组和电动机的工作原理。
当纯电动汽车行驶时，电池组会释放储存的电能，通过电控系统将电能传输给电动机。
电动机接收到电能后，会将电能转化为机械能，推动汽车前进。
当电池组的电能消耗完毕时，需要通过充电系统对电池组进行充电，以恢复储存的电能。
动力电池管理系统则负责监控电池组的工作状态，确保电池组的安全和稳定性。
总之，纯电动汽车的基本结构和原理是通过电池组储存电能，通过电动机将电能转化为机械能，从而驱动汽车前进。
纯电动汽车的发展对于环境保护和能源利用具有重要意义，相信随着科技的不断进步，纯电动汽车将会在未来得到更广泛的应用和推广。
纯电动汽车结构及工作原理
纯电动汽车结构及工作原理纯电动汽车是指完全依靠电能驱动的汽车，不使用传统的内燃机作为动力源。
它是一种环保、高效的交通工具，越来越受到人们的关注和青睐。
本文将从结构和工作原理两个方面介绍纯电动汽车的特点和工作原理。
一、结构纯电动汽车的结构相对简单，主要由电池组、电机、控制器和传动系统等组成。
1. 电池组：电池组是纯电动汽车的能量存储装置，通常采用锂离子电池。
电池组的容量决定了纯电动汽车的续航里程，较大的容量可以提供更长的续航里程。
2. 电机：电机是纯电动汽车的动力源，它将电能转化为机械能驱动汽车前进。
纯电动汽车通常采用交流电机或直流无刷电机。
电机的功率决定了汽车的动力性能，较高的功率可以提供更强的加速性能。
3. 控制器：控制器是纯电动汽车的大脑，它负责控制电池向电机供电，调节电机的转速和扭矩。
控制器还监测电池的电量和温度等信息，保证电池的安全运行。
4. 传动系统：纯电动汽车的传动系统相对简单，通常采用单速或多速变速器。
传动系统将电机的动力传递给车轮，使汽车前进。
二、工作原理纯电动汽车的工作原理可以简单概括为：电池供电给电机，电机驱动车轮前进。
1. 充电：纯电动汽车通过电源将电能输入到电池组中进行储存。
充电可以通过家庭充电桩、公共充电桩或特殊充电站进行。
电池组的电量决定了汽车的续航里程，因此充电是纯电动汽车使用的重要环节。
2. 驱动：当电池组充满电后，电能供给电机进行驱动。
电机通过控制器调节电流和电压，将电能转化为机械能。
电机的转速和扭矩会根据驾驶者的操作和车辆的工况进行调节，以实现合适的动力输出。
3. 制动回收：纯电动汽车采用制动能量回收系统，当驾驶者踩下刹车踏板时，电机会转变为发电机，将制动过程中产生的动能转化为电能储存在电池组中，以提高能源的利用效率。
4. 能量管理：纯电动汽车的电池组需要进行合理的能量管理，以延长电池的使用寿命和提高续航里程。
能量管理系统会根据车辆的工况和电池的状态进行控制，确保电池组的安全和稳定运行。
电动汽车动力传动系的结构与工作原理
电动汽车动力传动系的结构与工作原理
电动汽车的动力传动系统由电动机、电池组和电控系统组成。
其工作原理如下：
1. 电动机：电动汽车采用交流电动机或者直流电动机作为动力源。
电动机通过
电能转化为机械能，驱动车辆前进。
电动机有多种类型，包括永磁同步电动机、异步电动机等。
2. 电池组：电池组是电动汽车的能量存储装置，通常采用锂离子电池或者镍氢
电池。
电池组将电能储存起来，供电给电动机使用。
电池组的电能储存能力决定了电动汽车的续航里程。
3. 电控系统：电控系统负责控制电动汽车的动力传递和能量管理。
它包括机电
控制器、电池管理系统、驱动控制系统等。
电控系统根据车辆的需求，控制电动机的输出功率和转速，以及管理电池组的充放电过程。
工作过程如下：
1. 驱动控制系统接收驾驶员的指令，包括加速、减速、停车等操作。
2. 驱动控制系统根据指令调节电动机的输出功率和转速。
通过改变电动机的电
流和电压，控制电动机的转矩和转速。
3. 电动机将电能转化为机械能，通过传动系统传递给车轮，驱动车辆前进。
4. 电池组提供电能给电动机。
当电池组的电能不足时，电动汽车需要进行充电，将电能存储到电池组中。
总之，电动汽车的动力传动系统通过电能转化为机械能，驱动车辆前进。
电池
组提供电能，机电控制器控制电动机的输出功率和转速。
电控系统实现对电动汽车的动力传递和能量管理的控制。
纯电动汽车结构与原理介绍
纯电动汽车结构与原理介绍纯电动汽车是一种通过电池供电驱动电动机来实现汽车运行的新型车辆。
相比传统内燃机车辆，纯电动汽车具有零排放、低噪音、低维护成本等优势，受到越来越多消费者的青睐。
纯电动汽车的结构和原理是怎样的呢？本文将介绍纯电动汽车的结构和工作原理。
一、电池系统纯电动汽车的核心是电池系统，电池是储存电能的设备。
电池通常分为锂电池、镍氢电池等不同种类。
电池通过充电桩充电，将电能储存在电池中。
在行驶过程中，电池释放电能供给电动机驱动汽车运行。
二、电动机驱动系统电动机是纯电动汽车的动力来源，电池释放的电能经过控制器控制电动机的速度和扭矩，从而驱动汽车行驶。
电动机具有高效率、低噪音、响应快等优点，是纯电动汽车的关键组成部分。
三、动力传动系统动力传动系统将电动机产生的动力传递给汽车的驱动轮，使汽车运行。
在一般纯电动汽车中，常见的传动方式包括单速变速箱、双速变速箱等。
四、车身结构纯电动汽车的车身结构和传统汽车基本相同，包括车身框架、车身乘员舱、悬挂系统、制动系统、轮胎等部分。
但由于电池的安装需要考虑重量平衡和碰撞安全等问题，纯电动汽车在车身结构上可能会有所不同。
五、能量回收系统纯电动汽车在行驶过程中会通过电动机的反向工作将制动能量转化为电能，将其储存到电池中，实现能量的回收再利用。
这不仅可以提高车辆的能效，还能延长电池的寿命。
六、辅助系统在纯电动汽车中，还包括了辅助系统，如空调系统、暖风系统、座椅加热系统等。
这些系统同样通过电能供给，使纯电动汽车具备舒适的驾乘体验。
综上所述，纯电动汽车的结构包括电池系统、电动机驱动系统、动力传动系统、车身结构、能量回收系统以及辅助系统，其工作原理是基于电池储能、电动机驱动、能量回收等关键技术的实现。
随着技术的进步和应用范围的扩大，纯电动汽车将在未来成为主流，推动汽车产业向清洁、智能的方向发展。
电动汽车的结构与原理
电动汽车的结构与原理电动汽车的结构与原理电动汽车是一种采用电动机驱动的汽车，相比传统的内燃机汽车，它具有零排放、低噪音、高效能等优点。
下面我将详细介绍电动汽车的结构与工作原理。
一、电动汽车的结构：1. 电动机：电动汽车的核心部件是电动机，它负责将电能转化为机械能，驱动汽车行驶。
电动汽车常用的电动机种类有交流电动机和直流电动机。
2. 电池组：电动汽车的能源存储装置是电池组，它负责储存电能，为电动机供电。
目前常用的电池类型有锂离子电池、镍氢电池和铅酸电池等。
3. 控制系统：电动汽车的控制系统包括电动机控制器、电池管理系统、充电系统等，它们协调各部件的工作，确保电动汽车的正常运行。
4. 传动系统：电动汽车的传动系统将电动机的动力传输到车轮上，常用的传动系统包括单速或多速变速器、行星齿轮传动等。
5. 辅助系统：电动汽车的辅助系统包括空调系统、制动系统、车灯系统等，它们提供舒适性和安全性的功能。
二、电动汽车的工作原理：当电动汽车启动时，电池组的储能通过控制系统供给电动机。
电动机经过电机控制器的调节，实时控制驱动力大小和方向，并将对应的机械能输出到传动系统，带动汽车行驶。
在行驶过程中，采用电动机的电力接收系统会实时检测驱动需求和电池组的状态，确保电机可按需供电。
当电动汽车刹车时，制动系统会将动能转化为电能，通过制动能量回收系统反馈给电池组，以提高能源利用效率。
这一过程被称为“回馈式制动”或“再生制动”。
当电动汽车需要充电时，可以通过外部电源连接到充电系统，将电能从电源传输到电池组中，完成对电池组的充电。
充电系统包括充电器和充电控制器，能够控制充电速率和电池状态。
总结起来，电动汽车的工作原理就是通过控制系统控制电池组输出电能，通过电动机实现驱动，并与传动系统和辅助系统协同工作，最终实现汽车的正常运行。
三、电动汽车的优势与挑战：电动汽车相对于传统内燃机汽车有许多优势，首先是环保性能好，无排放，所以能有效缓解空气污染问题，改善大气环境；其次是对于节能减排具有显著效果，尤其是在能源转化效率上远高于内燃机汽车；另外，电动汽车噪音低，乘坐体验更加静谧；此外，还可以实现能源多样化和智能化应用。
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中在提高电池性能、降低成本。
• 纯电动汽车的发展重点趋向小型乘用车；大型 公交车、市政、邮政等特殊用途车辆。
• 纯电动汽车大规模进入市场为时尚早。在车载 电源得到解决后，电动汽车必然会迅速地发展。
• 我国纯电动汽车基本掌握整车动力系统匹配与
集成设计、整车控制技术，样车的动力性和能耗 水平与国外相当。
• 铅酸蓄电池电动汽车 • 锂离子电池电动汽车 • 镍-氢电池电动汽车等
• 3．按动力驱动控制系统的结构型式不同分类
• 直流电动机驱动的电动汽车 • 交流电动机驱动的电动汽车 • 双电动机驱动的电动汽车 • 电动轮电动汽车
二、纯电动汽车的结构与工作原理
• 组成：
• 电力驱动系统：控制单元、驱动控制器、电动机、
• 配置自主开发双离合器两挡自动变速箱和磷
酸铁锂动力电池，系统集成度、可靠性、整车性 能进一步提高，产品通过了型试认证，已得到美 国经销商的认可。
• （2）天津一汽夏利汽车股份有限公司
• 天津一汽以夏利“幸福使者”为基础平台开发 的电动轿车。
• 采用150A·h的镍-氢蓄电池，
• 用直流电动机驱动，通过总线CAN系统对汽车 的各个总成进行控制。
•
机械传动装置和车轮等
• 电源系统：蓄电池电源、能量管理系统和充电控制器
• 辅助系统：辅助动力源（辅助电源和 DC／DC功率转
换器）、动力转向系统、驾驶室显示操纵台和辅助装置 （照明、各种声光信号装置、车载音箱设备、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）等
五、纯电动汽车的特点和发展方向
• 1、特点
• 优点: • 纯电动汽车具有无污染、噪声低、结构简单、
使用维修方便、能源效率高-电动汽车停车时不消 耗电量，在制动过程中，电动机可自动转化为发 电机，实现制动减速时能量的再利用,多样化等。 缺点: • 动力电源使用成本高、续驶里程短。
• 2、发展方向
• 最高车速50km/h，最大爬坡度15％，续驶里 程80km。
（3）株洲时代集团的TEG6120EV-2型电动大客车
TEG6120EV-2型电动大客车有38个座位， TEG6120EV-2型电动大客车采用水平铅酸电池 为电力电源，电池管理系统对电池组的SOC进行 监控计算。
驱动电动机为三相交流异步电动机，采用直接转矩/矢 量控制技术进行控制，使电动机控制在最佳工况下运转， 整车采用ECU控制器和总线系统CAN对整车进行全网络化 控制。
第六章 电动汽车的结构和工作原理
• 第一节 纯电动汽车
•
第二节 混合动力电动汽车
•
第三节 燃料电池电动汽车
• 教学目的和要求： • 掌握电动汽车分类、工作原理、特点、发展趋
势。
• 本章重点： • 混合动力汽车 • 本章难点： • 燃料电池汽车 • 教学内容要点：
第一节 纯电动汽车
• 定义：
• 是由车载可充电蓄电池提供电能、由电动机驱
• 2．国外汽车公司开发的EV
• （1）美国通用汽车公司EV-1电动轿车
• EV-1型电动轿车使用85％的电池组电量时，
EPA城市循环行驶里程112km，高速公路行驶可 达144km。
• （2）日本丰田汽车公司的 RAV4-EV
• 在市内道路行驶条件下，其最高车速可达
125km/h，一次充电后的续驶里程为215km。 RAV4-EV采用免维修密封型Ni-MH动力电池组， 总电压288V。动力电池组采用强制性空气冷却， 动力电池组装在底盘中部和座椅的地板下面，可 以保证车厢有宽大的乘坐空间，驱动电动机为永 磁电动机，效率高，体积小，最大输出功率为 45kW。汽车制动时，电动机转换为发电机回收 制动能量。
动的汽车（BEV）。 • 纯电动汽车的电动机相当于传统汽车的发动机，
蓄电池相当于原来的油箱。
一、纯电动汽车的分类
• 1．按照是否有辅助动力源分类
• （1）用纯蓄电池作为动力源的纯电动汽车
• （2）装有辅助动力源的纯电动汽车
• 辅助电力源有超级电容器或发电机组，用来改 善起动性能和增加续驶里程。
• 2．按照蓄电池的种类不同分类
• 在小型纯电动汽车和大型公交车方面实现了小 规模生产和示范运行。
• 存在一些主要问题：
• 整车产品在续驶里程、可靠性和工程化上；
• 电池的比能量、安全性、可靠性、使用寿命等 方面在满足整车要求上；
• 机、电池所需部分部件、材料要国产化，同时 在控制器基础硬件、芯片、高速CAN网关和信号 处理放大部件、电动附件还没有成熟的产品可用， 成本高，也依赖进口。
• 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。
三、纯电动汽车的布置型式 • 电动汽车的总体布置较灵活。从电气控制的角
度讲，在汽车总体布置时，应使电源到控制器再 到电动机之间的大电流回路的导线尽可能短，以 减小回路的电压损失，保证汽车的动力性和行驶 里程的要求。
• 3、电动机一驱动桥组 合式
• 取消了离合器和变速器， 但具有减速差速机构，由 1台电动机驱动两车轮旋 转。
• 优点：继续沿用当前发动 机汽车中的动力传动装置， 只需要一组电动机和逆变 器。这种方式对电动机的 要求较高，不仅要求电动 机具有较高的起动转矩， 而且要求具有较大的后备 功率，以保证电动汽车的 起动、爬坡、加速超车等 动力性。
• 4、双电动机驱动式
• 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。
• 特点： • 对电动机有较高的要求，
要求有大的起动转矩和后 备ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ率，同时不仅要求控 制系统有较高的控制精度， 而且要具备良好的可靠性， 从而保证电动汽车行驶的 安全、平稳。
四、纯电动汽车的应用
• 1．我国自主开发的EV • （1）天津清源纯电动汽车
• 1、电动机中央驱动
• 特点：
• 汽车的结构与传统布置 相近，可以在内燃机汽车 的基础上改装，其传动装 置和技术较成熟。只需一 只驱动电动机，控制电路 较简单。
• 2、电动轮驱动
• 将电动机及相应的减速 器布置在车轮上。
• 特点：
• 省略传动轴和差速器等 装置，简化了传动系统 结构。但是需要两只或 四只电动机，控制电路 较复杂，将电动机与车 轮制成一体，必然加大 汽车悬架的质量。