纯电动汽车的结构与工作原理概述
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
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与燃油汽车相比,纯电动汽车的结构特点是灵活，这种灵活性源于纯电动汽车具有以下几个独特的特点。
首先，纯电动汽车的能量主要是通过柔性的电线而不是通过刚性联轴器和转动轴传递的，因此,纯电动汽车各部件的布置具有很大的灵活性。
其次，纯电动汽车驱动系统的布置不同，如独立的四轮驱动系统和轮毂电动机驱动系统等,会使系统结构区别很大；采用不同类型的电动机，如直流电动机和交流电动机,会影响到纯电动汽车的重量、尺寸和形状；不同类型的储能装置，如蓄电池，也会影响纯电动汽车的重量、尺寸及形状.另外,不同的能源补充装置具有不同的硬件和机构，例如，蓄电池可通过感应式和接触式的充电机充电,或者采用更换蓄电池的方式，将替换下来的蓄电池再进行集中充电.纯电动汽车的结构主要由电力驱动控制系统、汽车底盘、车身以及各种辅助装置等部分组成。
除了电力驱动控制系统，其他部分的功能及其结构组成基本与传统汽车相同,不过有些部件根据所选的驱动方式不同,已被简化或省去了。
所以电力驱动控制系统既决定了整个纯电动汽车的结构组成及其性能特征，也是纯电动汽车的核心，它相当于传统汽车中的发动机与其他功能以机电一体化方式相结合，这也是区别于传统内燃机汽车的最大不同点。
1、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5。
1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。
1）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一般为12V或24V的低压电源，而电动机驱动一般要求为高压电源，并且所采用的电动机类型不同，其要求的电压等级也不同。
为满足该要求，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。
纯电动汽车
二、纯电动汽车结构特点与工作原理
纯电动汽车
19
1. 传统驱动方式
如图3.9所示，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，只是将内燃 机换成电动机，离合器是用来切断或接通驱 动电动机到车轮之间传递动力的机械装置， 变速器是一套具有不同速比的齿轮机构.。
三、增程式电动汽车结构与工作原理
纯电动汽车
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低速纯电动模式
低速纯电动模式 中，离合器C3结合， C1和C2分离，行星齿轮齿圈锁止。发动 机和发电机不工作，主驱动电机提供车辆所需的驱动力矩。
高速纯电动模式
高速纯电动模式中，离合器C2结合，C1和C3分离。发电机变为电动机与主驱动 电机共同为整车提供驱动力，这种方式提高了整个驱动系统的效率，能够在车辆高速 行驶时提供更多的行驶里程。
一、比亚迪E6电动汽车
纯电动汽车
31
2. 比亚迪E6汽车组成与工作原理
与传统汽车结构相比，纯电动汽车在动力驱动方面区别最大，比亚迪E6汽车在动力驱动上 主要由三大模块组成：电动车控制模块、动力模块和高压辅助模块。
一、比亚迪E6电动汽车
纯电动汽车
32
2. 比亚迪E6汽车组成与工作原理
（1）电动车控制模块
三、增程式电动汽车结构与工作原理
纯电动汽车
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增程式电动汽车是以提高纯电动汽车的续驶里程为目的，在纯电动汽车的基础上增加增程 器而成。它的基本结构由增程器、动力电池、驱动电机及传动系统组成，结构框图如图3.19所 示。
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。
纯电动汽车的工作原理
纯电动汽车的工作原理
纯电动汽车的工作原理是通过电能驱动车辆前进。
下面将详细介绍纯电动汽车的工作原理。
首先，纯电动汽车的关键部件是电池组。
电池组是由多个电池单体组成的，常见的是锂离子电池。
电池组负责储存电能，供给电动机使用。
其次，电池组的电能通过电控系统供给电动机。
电动机是纯电动汽车的动力来源，它将电能转换为机械能，推动车辆前进。
电动机可以分为交流电动机和直流电动机，不同类型的电动机在原理和结构上略有差异，但基本工作原理相似。
再次，电能通过电控系统转化为电动机能够接收的电流。
电控系统中的电控器起到一个调节的作用，它根据车辆的速度和驾驶员的需求，控制电动机的转速和扭矩输出。
通过电控器的控制，电能可以精确地供给电动机，并且根据需要进行动力调节。
最后，纯电动汽车的能量回收系统也是其工作原理的重要组成部分。
能量回收系统可以将制动过程中产生的能量转化为电能储存起来，以供车辆日常使用。
通过能量回收，纯电动汽车的续航里程可以得到一定程度的提升。
总结来说，纯电动汽车的工作原理可以简单概括为：电池组储存电能，电控系统调节电能输出，供给电动机运行，实现车辆的驱动力。
能量回收系统可以将制动过程中的能量重新利用，
提高车辆的能量利用效率。
这些部件和系统的协同工作，使得纯电动汽车能够实现零排放、低噪音和高能效的特点。
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。
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三、 驱动系统布置形式
(1) 传统的驱动模式。
图（a）与传统汽车驱动系统的布置方式一致，带有变速器和离合器， 只是将发动机换成电动机，属于改造型电动汽车。这种布置可以提高 电动汽车的起动转矩，增加低速时电动汽车的后备功率。
三、 驱动系统布置形式
(2) 电动机-驱动桥组合式驱动模式。
图（b）和（c）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。优点是可以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。
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 它各种辅助装置所需要的动力电源，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。
二、纯电动汽车的结构原理
3.辅助模块
• 动力转向系统
为实现汽车的转弯而设置的，它由转向盘、转向器、转向机构和转向 轮等组成。作用在转向盘上的控制力，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。
二、纯电动汽车的结构原理
1．电力驱动主模块
• 驱动控制器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。驱动控制器必须 和电动机配套使用。
• 电机在电动汽车中被要求承担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，将电能转化为机械能；在减速和下坡滑 行时又被要求进行发电，将车轮的惯性动能转化为电能。
系统组成
系统组成
系统组成
• 动力总成
动力总成由动力电机和变速箱组成
系统组成
• 动力总成
动力电机实物 （75kw）
系统组成
• 动力总成 • 动力电机旋变转
子总成及安装位 置
旋变转子总成
系统组成
• 动力总成
系统组成
动力总成
• 电机控制系统组
件位置
系统组成
• 动力总成
系统框图
系统组成
• 动力总成
纯电动汽车的结构原理
• 当汽车行驶时，由蓄电池输出电能(电流)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。电动汽车续驶 里程与蓄电池容量有关，蓄电池容量受诸多因素限制。要提高一次充 电续驶里程，必须尽可能地节省蓄电池的能量。
纯电动汽车的结构原理
纯电动汽车的结构原理
1．电力驱动主模块
动汽车用电池单体及整组进行实时监控、充放电、巡检、温度监测等 。
• 充电控制器是把交流电转化为相应电压的直流电，并按要求控制其电
流。
二、纯电动汽车的结构原理
3.辅助模块
• 辅助系统主要包括辅助动力源、动力转向系统、驾驶室显示操纵台和
各种辅助装置等。辅助系统除辅助动力源外，依据不同车型而不同。
• 辅助动力源
• 电力驱动主模块主要包括中央控制单元、驱动控制器、电机、机械传
动装置和车轮等。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。
三、 驱动系统布置形式
(4) 轮毂电机驱动模式。 图（e）和（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，由电动机直接驱动车轮行驶。
四、 纯电动汽车的特点
（1）无污染，噪声低
• 纯电动汽车不产生排气污染，对环境保护和空气的洁净是十分有益的
，有“零污染”的美称；电动汽车无内燃机产生的噪声，电动机噪声 小。
纯电动汽车的结构与工 作原理概述
2020年4月19日星期日
纯Байду номын сангаас动汽车的结构原理
• 燃油汽车主要由发动机，底盘、车身和电气四大部分组成，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，电力驱动控制系统的组成与工作原理如图所示，它由电力驱 动主模块、车载电源模块和辅助模块三大部分组成。
（2）能源效率高，多样化
• 电动汽车的能源效率已超过汽油机汽车，特别是在城市运行。电动汽
车停止时不消耗电量，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。
四、 纯电动汽车的特点
• 另一方面，电动汽车的应用可有效地减少对石油资源的依赖，可将有
限的石油用于更重要的方面。向蓄电池充电的电力可以由煤炭、天然 气、水力、核能、太阳能、风力、潮汐等能源转化。除此之外，如果 夜间向蓄电池充电，还可以避开用电高峰，有利于电网均衡负荷，减 少费用。
• 机械传动装置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。
二、纯电动汽车的结构原理
2．车载电源模块
• 电源电源模块主要包括蓄电池电源、能量管理系统和充电控制器等。
它的功用是向电动机提供驱动电能、监测电源使用情况以及控制充电 机向蓄电池充电。
• 纯电动汽车的能量管理主要是指电池管理系统，它的主要功用是对电
三、 驱动系统布置形式
(2) 电动机-驱动桥组合式驱动模式。
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。
三、 驱动系统布置形式
(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，大起动转矩和后备功率 ，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。
二、纯电动汽车的结构原理
• 驾驶室显示操纵台
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。
• 辅助装置
主要有照明、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。它们主要是为提高汽车 的操控性、舒适性、安全性而设置的，根据需要进行选用。
电机控制系统 控制框图
系统组成
动力总成
• 电动机最大输出扭矩: 450N.m， • 电动机额定输出功率: 75kW， • 电动机最大输出功率: 120kW，电机峰值功率驱动电机具有一定的过载