【新能源汽车概论】项目3-纯电动汽车(EV)结构及技术特点
纯电动汽车的基本组成和结构
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4
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5
2）电动汽车的特点
纯电动汽车和燃油汽车相比的优点
（1）不消耗石油资源，纯电动汽车在运行中不排
放废气，噪声也比内燃机汽车低。
（2）纯电动车具有比内燃机汽车高得多的能量转
换效率。
械传动装置的尺寸和重量，且不需要换挡，简化驱动系的控制。
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纯电动汽车的结构形式
M FG D
c）固定档的传动装置和差速器的集成
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纯电动汽车的结构形式
FG M
M FG
d）两个独立的电动机和带有驱动轴的固定档传动装置
差速器被两个牵引电动机所替代。双侧独立驱动，转向
则通过控制两个电机以不同的转. 速运转来实现。
三相 感应 电 机
车轮
固定 速比 变速 器和 差速 器
车轮
能量 管理 系 统
镍氢 电池
蓄电 池充 电 器
辅助 动力 源
冷风 和暖 气
动力 转向 系统
方向 盘
能源 子系 统
辅助 子系 统
交流 电源
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奥运纯电动客车构型
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纯电动汽车的结构形式
C
M
GB D
M GB D
FG
FG
M
M
M
FG
M
FG
C:离合器； D: 差速器；FG: 固定速比 变速箱；GB: 变速箱；M: 电机
节气门自适应调节规律产
生的输出，对节气门开度、
离合器、换挡操作三者进
行综合控制，有效配合。
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。
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。
新能源汽车概论 课件 第四章 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。
简述纯电动汽车结构及工作原理
简述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，其结构和工作原理与传统燃油汽车有较大的不同。
本文将以标题“纯电动汽车结构及工作原理”为主题，详细介绍纯电动汽车的构成和运行原理。
一、纯电动汽车的结构1. 电池组：电池组是纯电动汽车的核心组件，它负责储存电能。
多数纯电动汽车采用锂离子电池作为电源，其能量密度高、重量轻、寿命长。
电池组通常由多个电池单体串联而成，以提供足够的电压和容量，满足汽车的动力需求。
2. 电机：电动汽车的驱动力来自电机。
电机将电能转化为机械能，通过传动系统驱动车轮运动。
纯电动汽车一般采用交流电动机，其特点是转速范围广、效率高、响应迅速。
电机通常安装在汽车的前后轴上，通过减速装置与车轮相连接。
3. 控制系统：控制系统是纯电动汽车的大脑，负责监测和控制电池组、电机等各个部件的工作状态，以实现车辆的正常运行。
控制系统包括电池管理系统、电机控制系统、车辆管理系统等。
其中，电池管理系统用于监测电池的电量、温度等信息，确保电池组的安全和性能；电机控制系统则控制电机的启停、转速等参数，实现车辆的加速、减速等操作。
4. 充电系统：纯电动汽车需要通过充电系统为电池组充电。
充电系统包括充电桩、充电线缆和车辆内部的充电控制装置。
用户可以在家中或公共充电站进行充电，充电时间和方式根据电池容量和充电设备的功率而定。
5. 辅助系统：辅助系统包括空调系统、制动系统、电力转向系统等。
这些系统与传统汽车相似，但在纯电动汽车中，它们都由电能驱动，减少了对燃油的依赖。
二、纯电动汽车的工作原理纯电动汽车的工作原理可简要概括为：电池组储存电能，电机将电能转化为机械能驱动车辆，通过控制系统实现对电池组和电机的监测和控制，辅助系统提供额外的功能支持。
1. 充电：纯电动汽车需要通过外部电源对电池组进行充电。
充电桩将交流电转化为直流电，通过充电线缆连接到车辆中的充电控制装置，再将电能存储到电池组中。
2. 行驶：当电池组充满电后，电机可以将电能转化为机械能，驱动车辆行驶。
电动汽车的基本结构
电动汽车的基本结构电动汽车是一种以电能为动力的新型交通工具，其基本结构由电动机、电池组、控制器、车身和充电设备等组成。
下面将分别介绍这些部分的作用和特点。
1. 电动机电动汽车的动力来源是电动机，其作用是将电能转化为机械能推动车辆行驶。
电动机与传统汽车的发动机相似，但其结构和工作原理有所不同。
电动机由定子、转子和电磁系统组成，其中定子和转子之间通过电磁作用力传递动力，使电动机产生旋转运动。
电动汽车的电动机一般采用交流异步电动机或永磁同步电动机，具有高效、低噪、零排放等特点。
2. 电池组电池组是电动汽车的能量储存设备，其作用是将电能储存起来，供电动机使用。
电池组的种类比较多，如铅酸蓄电池、镍氢电池、锂离子电池等。
不同类型的电池组具有不同的特点，如能量密度、充电时间、寿命等。
电池组的质量和性能是影响电动汽车续航里程和成本的重要因素。
3. 控制器控制器是电动汽车的大脑，其作用是控制电机的运转和电池组的充放电，实现车辆的加速和制动。
控制器根据车速、油门踏板和刹车踏板的输入信号，调节电机的转速和扭矩，实现动力输出的精确控制。
控制器还负责监测电池组的电量、温度、电压和电流等参数，以保证电池组的安全和稳定运行。
4. 车身车身是电动汽车的外壳和支撑结构，其作用是保护车内设备和乘员安全。
电动汽车的车身结构和传统汽车相似，但其设计和制造需要考虑电池组的重量和安装位置，以及电动机和控制器的散热和噪声问题。
电动汽车的车身材料也比传统汽车更加轻量化和环保，如采用铝合金、碳纤维等材料。
5. 充电设备充电设备是电动汽车的重要配套设备，其作用是给电池组充电，为车辆提供能量。
电动汽车的充电设备分为家用充电器和公共充电桩两种，前者一般用于在家或单位内充电，后者则用于路边、停车场等公共场所充电。
电动汽车的充电时间和充电速度取决于充电设备的功率和电池组的电量，一般需要数小时甚至数十小时才能充满。
电动汽车的基本结构包括电动机、电池组、控制器、车身和充电设备等部分。
新能源汽车概论第三章 纯电动汽车
二、纯电动汽车类型
2．按驱动结构布局分类
第三章 纯电动汽车
7
（1）传统的驱动方式，如图3.2所示。
二、纯电动汽车类型
2．按驱动结构布局分类
第三章 纯电动汽车
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（2）电动机-驱动桥组合式驱动方式，如图3.3所示。 （3）电动机-驱动桥整体式驱动方式，如图3.4所示。
二、纯电动汽车类型
2．按驱动结构布局分类
模型
目录导航
第一节 第二节 第三节 纯电动汽车概述 纯电动汽车基本结构与工作原理 典型纯电动汽车分析
一、纯电动汽车电力驱动控制系统组成及功能
第三章 纯电动汽车
15
纯电动汽车动力系统组成如图3.8所示，主要由电力驱动主模块、车载电源模块、和辅助动力供 给模块三部分组成。当汽车行驶时，由蓄电池输出电能通过控制器驱动电动机运转，电动机输出的 转矩经传动系统带动车轮前进或后退。
第三章 纯电动汽车
9
（4）轮毂电机分散驱动方式，如图3.5所示。
二、纯电动汽车类型
3. 按驱动电动机分类
第三章 纯电动汽车
10
纯电动汽车按其驱动电动机类型分四种，直流电动机、交流电动机、永 磁无刷电动机、开关磁阻电动机。
三、增程式电动汽车
1.增程式电动汽车概念
第三章 纯电动汽车
11
增程式电动汽车是指为了解决纯电动 （1）汽车总布置设 汽车续航里程短的问题，在纯电动汽车的 基础上，增加1个增程器（RE）以增加电动 汽车的续航里程。RE通常是一台小排量发 动机带动一个发电机给蓄电池充电的辅助 能量装置，如图3.6所示。在行驶中，仍然 以蓄电池为主要动力，小排量发动机不直 接驱动汽车，而仅用于带动发电机发电， 因此，其结构和动力性能都接近纯电动汽 车。
新能源电动汽车结构和原理
新能源电动汽车结构和原理
新能源电动汽车是一种采用电动机作为主要动力来源的汽车。
其结构
大致分为四部分：电动机、电池组、电控系统和车身结构。
电动机是新能源电动汽车的核心部件，主要负责驱动车辆行驶。
电动
机通常分为直流电机、交流电机和永磁同步电机等多种类型，其中永磁同
步电机由于其高效率、高动力等特点，成为新能源电动汽车中常用的电机
类型。
电池组是储存电能的设备，其主要作用是为电动汽车提供动力。
目前，电动汽车通常采用的是锂离子电池，其具有较高的能量密度、长寿命和良
好的安全性能等优点。
电控系统包括电力电子系统、电池管理系统和车辆控制系统。
其主要
作用是控制电机的启停和输出功率，确保电动汽车的安全和稳定性。
车身结构是新能源电动汽车的外壳部分，包括车架、车身、悬挂系统、制动系统和轮胎等组件。
在设计方面，与传统汽车相比，新能源电动汽车
的车身结构需要更加轻量化和紧凑，以满足电动汽车的高效能、低耗能的
特点。
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它的驱动源只有电机。纯电动汽车传动装置的作 用是将电机的驱动转矩传给汽车的驱动轴。 ? 针对驱动轮所施加驱动转矩的来源来说，纯电动 汽车所采用的驱动方式总体上可分为两种：集中 驱动和车轮独立驱动。
【任务学习】
集中驱动
【评价反馈】
任务：识别北汽E150EV系统组件
操作要领
安全注意事项
考评项目 素质考评20
劳动纪律10 环保意识10
自我评估
其它任务考评20 设备使用10
完成情况
任务方案10 实操考评60 实施过程30
完成情况5
其他 5 合计100 综合评价100
小组互评
教师评估
考评项目 素质考评20
劳动纪律10 环保意识10
技能要求：
? 识别纯电动汽车的系统组件。 ? 解析纯电动汽车的技术特点。
任务5 熟悉纯电动汽车的技术路线和系统组件
? 纯电动汽车是指车辆的驱动力全部由电动机 供给，电动机的驱动电能来源于车载可充电 蓄电池或其他电能储存装置的汽车。通过本 任务的学习，学员能够熟悉纯电动汽车的技 术路线和系统组件。
【任务学习】
【任务学习】
? 4.充电系统 ? 北汽E150EV的充电系统包括交流充电和直流充电
两种，布置在前车标和原车加油口。
【任务实施】
学生姓名
班级
学号
实训教室
学时
日期
任务要求
知识要求： ? 熟悉纯电动汽车的技术路线。 技能要求： ? 识别纯电动汽车的系统组件。 职业素养要求： ? 严格执行汽车检修规范，养成严谨科学的工作态度。 ? 尊重他人劳动，不窃取他人成果。 ? 养成团结协作精神。 ? 严格执行 5S现场管理。
控制系统及安全保护系统等组成
【任务学习】
? 控制系统是核心部件，具备7大功能： ? 与整车通讯（整车控制系统）； ? 控制电机（电机控制单元）； ? 发出信号控制起步； ? 发出信号控制高压蓄电池通断电（电池管理系统）； ? 控制ACC断电（整车控制系统）； ? 控制将蓄电池提供的直流电转换为电机需要的交流电
车轮独立驱动
【任务学习】
? 6.1.1 集中驱动 ? 1.传统驱动系统布置形式 ? 该驱动系统仍然采用内燃机汽车的驱动系统布置
方式，包括离合器、变速器、传动轴和驱动桥等 总成。 ? 这种驱动系统布置形式有电动机前置 -驱动桥前置、 电动机前置 -驱动桥后置等驱动模式。 ? 采用固定速比减速器，去掉离合器，这种驱动系 统布置形式可减少机械传动装置的质量，缩小其 体积。
【任务学习】
? 2.轮毂电动机独立驱动 ? 轮毂电动机直接装在汽车车轮里 , 主要有内定子外
转子和内转子外定子两种结构。
【任务学习】
? 6.2 解析纯电动汽车的技术特点 ? 6.2.1 动力总成 ? 动力总成由动力电机和变速箱组成。 ? 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。 ? 北汽纯电动汽车现在使用的电机为交流无刷永磁
同步电机，通过采集电机旋变信号进行工作。
【任务学习】
北汽EV160纯电动汽车动力总成
【任务学习】
? 动力电机根据冷却形式分风冷和水冷。 ? 北汽EV160车型的冷却系统由电动水泵提供动力。
【任务学习】
? 6.2.2 驱动电机控制器 ? 驱动电机控制器类型为电压型逆变器。 ? 驱动电机控制器一般安装在发动机舱。 ? 总成包含上中下三层 ,上下层为电动机控制单元 ,中
【任务学习】
采用磷酸铁锂电池， 安装在底盘下方， 具有很高的安全性 及良好的循环寿命， 其高温性能较好， 但低温充放电性能 较差。
【任务学习】
北汽E150EV动力电池组
【任务学习】
? 2.整车电缆
北汽E150EV高压电缆
【任务学习】
? 3.电驱动系统 ? 北汽E150EV的电驱动系统布置在前舱内。
【任务学习】
? 3.电动机-驱动桥整体式驱动系统布置形式 ? 同轴式驱动系统的电动机轴是一种特殊制造的空
心轴，在电动机左端输出轴处的装置有减速齿轮 和差速器。
【任务学习】
? 6.1.2 车轮独立驱动 ? 1.双联式独立驱动 ? 双联式驱动系统也称为双电动机驱动系统，由左
右台永磁电动机直接通过固定速比减速器分别驱 动两个车轮。
自我评估
其它任务考评20 设备使用10
ห้องสมุดไป่ตู้
任务方案10
实操考评60 实施过程30
完成情况5
合计100 综合评价100
其他 5
小组互评
教师评估
? 纯电动汽车的驱动方式是纯电行驶，但根据 采用的电机数不同，驱动方式也略有不同。 通过本任务的学习，学员能够熟悉纯电动汽 车的驱动方式与技术特点。
【任务学习】
目录
项目一 了解清洁能源汽车的发展 项目二 解析插电式混合动力汽车的技术特点
项目四 解析节能汽车的技术特点 项目五 新能源汽车的充电 项目六 重视新能源汽车安全工作 项目七 新能源汽车的功能操作与日常维护
任务5 熟悉纯电动汽车的技术路线 和系统组件
《新能源汽车概论》
知识目标：
? 熟悉纯电动汽车的技术路线。 ? 熟悉纯电动汽车的驱动方式。
（DC/AC转换器），将电机发出的交流电转换为直流电 为蓄电池充电（逆变器）； ? 接收系统各开关及传感器输入的信号（整车控制系统）。
【任务学习】
? 1.动力电池组 ? 北汽E150EV动力电池系统主要由动力电池模组、
电池管理系统、动力电池箱及辅助元器件等四部 分组成。 ? 车辆行驶过程中，随着电量的消耗， SOC表上指针 指示的数值会逐渐减小。当 SOC减小到30%以下时， SOC表上的电量不足指示灯会点亮，提示用户尽快 对车辆进行充电。
? 5.1 熟悉纯电动汽车的技术路线 ? 5.1.1 纯电动汽车国内技术现状
典型纯电动车型的主要技术参数对比
【任务学习】
? 5.1.2 纯电动汽车的技术路线 ? 应用领域总体目标方面； ? 关键指标总体目标方面； ? 关键技术提升方面；
【任务学习】
? 5.2 识别纯电动汽车的系统组件 ? 纯电动汽车主要由高压（ HV）电池组、驱动电机、
【任务学习】
C-离合器 D-差速器 FG-固定速比减速器 GB-变速器 M-驱动电机
传统驱动系统布置形式
【任务学习】
? 2.电动机-驱动桥组合式驱动系统布置形式 ? 电动机-驱动桥组合式驱动系统布置形式即在驱动
电动机端盖的输出轴处加装减速齿轮和差速器等， 电动机、固定速比减速器、差速器的轴互相平行， 一起组合成一个驱动整体。