新能源汽车结构原理分析
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可修改全文
2.1. 2 纯电动汽车的结构
除了车身、 底盘等传统内燃机汽车上具备的组成部分, 纯电动汽车还包括由电驱动系统、 蓄电池系统及电控系统组成的 “ 三 大电” 系统和由电制动、 电转向、 电空调组成的 “ 三小电” 系统。 其中, 由驱动电机和控制系统组成的电驱动系统是 纯电动汽车的动力核心, 也是区别于 传统内燃机汽车的最大不同点, 如图 2-3 所示。 (1) ) 电源 蓄电源为电动汽车的驱动电机提供电能。 目前纯电动汽车使用的动力蓄 电池包括磷酸铁锂蓄电池、 锰酸锂蓄电 池、 三元锂离子蓄电池等。 (2) ) 驱动电机 驱动电机的作用是将电源的电能转化为机械能, 通过传动装置或者 直接驱动车轮和工作装置。 (3) ) 电控系统 电动汽车的各个组成部分都需要由控制单元进行管理和控制, 包括 了整车控制器、 蓄电池管理系统及电机控 制器等, 相互之间通过 CAN 总线或其他方式进行 通信,实现整车的驱动行驶。
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2. 按照动力混合程度分类 混合动力电动汽车按照传统内燃机和电动机动力的混合程度不同, 可分为微度混合型 ( 电动机峰值功率和发动机的额定功 率比不大于 5%)、 轻度混合型 ( 电动机峰值功率和发动机 的额定功率比为 5% ~ 15%)、 中度混合型 ( 电动机峰值功 率和发动机的额定功率比为 15% ~ 40%) 和深度混合型 ( 电动机峰值功率和发动机的额定功率比大于 40%)。 (1)微度混合动力电动汽车 微度混合动力电动汽车也称为起—停混合动力电动汽 车。在微度混合动力电动汽车中, 电动机 仅作为内燃机的起动机或发电机使用, 不为汽车行驶 提供持续动力, 通常是在传统内燃机的起动机上加装传动带驱动起 动机。 如图 2-10 所示, 该 电机为发电/ 起动一体化电动机, 用来控制发动机的起动和停止, 从而取消发动机的怠 速, 降 低了油耗和排放。 一般微度混合技术可以节省油耗 4. 5%。
新能源汽车技术解析
新能源汽车技术解析随着环保意识的提高，新能源汽车越来越受到人们的关注和青睐。
但是，新能源汽车技术相对于传统燃油汽车来说还是较为陌生和复杂的。
因此，在本文中，我们将为大家介绍一些新能源汽车技术的基本原理和特点，以及其对于人类未来的影响。
一、电动汽车的基本原理电动汽车所使用的能量来自电池，电池的能量来自于电网或者其他新能源设备。
在电动汽车中，最关键的零部件就是电机。
电机的结构分为直流电机和交流电机两种。
直流电机结构简单，适用于小型电动汽车；而交流电机精度更高，适用于高速公路等大型汽车。
电动汽车的主要系统组成包括电池组、电动机、电控系统和辅助设备四个部分。
其中，电池组是电动汽车最基本的能量来源，其容量和稳定性决定了电动汽车整体性能的好坏；电动机则是电动汽车的“心脏”，控制电机转速和输出，驱动轮胎进行行驶；电控系统则是电动汽车的“大脑”，控制电池、电机、辅助设备等各个系统的运转；而辅助设备则包括如空调、电子系统、车载充电器等等。
二、纯电动汽车与混合动力汽车的区别纯电动汽车和混合动力汽车是两种类型的新能源汽车，这两种汽车之间的区别不仅在于能源的来源，也在于动力系统的不同。
纯电动汽车，顾名思义，是指完全依靠电力驱动的汽车，其电池可通过电网充电，最大的特点是无碳排放和完全静音。
与之相比，混合动力汽车则是同时使用燃油和电池来驱动的车辆。
混合动力汽车则分为两类，一类是串联式混合动力汽车，一类是并联式混合动力汽车。
串联式混合动力汽车使用发电机将燃油引擎的动力转化为电力输入到电池中进行储存，然后通过电机驱动轮胎行驶。
而并联式混合动力汽车则是由电池和燃油发动机同时驱动，可以根据需要自动或者手动切换驱动源。
三、新能源汽车的优势与未来发展趋势新能源汽车的优势在于其绿色环保、高效节能、减少能源消耗等方面。
同时，新能源汽车还可以减少对石化能源的依赖，降低对油价的敏感度。
随着科技的发展，新能源汽车的技术也在不断提高。
新的电池技术、电机技术等的引入，让新能源汽车的充电时间和续航里程都得到了提高。
新能源汽车发动机工作原理
新能源汽车发动机工作原理
新能源汽车发动机的工作原理是指在为汽车提供动力的过程中，通过电能转化为机械能，驱动车轮运动的过程。
新能源汽车发动机的核心是电动机，其工作原理是通过电磁感应原理将电能转换为机械能，从而产生动力，驱动车轮旋转。
电动机主要由定子和转子两部分组成，其中定子是由线圈和铁芯构成，转子则是由磁铁构成。
当电能通过定子时，通过电磁感应作用，形成一个旋转的磁场，进而推动转子旋转，从而使车轮得以运动。
除了电动机外，新能源汽车中还配备了电池系统。
电池系统的主要作用是为电动机提供能量。
电池系统由多个电池单元组成，每个单元都是由正负极板和电解质组成，当电池充电时，电解质中的离子会在正负极板间移动，产生电能，反之当电池放电时，正负极板间的化学反应会释放出电能。
在新能源汽车中，电动机和电池系统之间还需要一个控制器进行调节。
控制器的主要作用是监控电池和电动机的状态，控制电池向电动机提供电能，调节电动机的转速和扭矩，从而实现对车速和加速度的控制。
同时，控制器还可以通过回收制动能量的方式，将制动产生的能量转化为电能储存到电池中，从而提高能源的利用率。
总之，新能源汽车发动机的工作原理是通过电动机将电能转化为机械能，驱动车轮运动，并通过电池系统和控制器进行能量调节和控制，实现高效、环保的动力输出。
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新能源混动汽车工作原理
新能源混合动力汽车（Hybrid Electric Vehicle, HEV）结合了传统内燃机和电动机两种动力系统，其工作原理主要通过以下方式实现高效能与低排放：
1. 能量回收：
在车辆减速或制动时，电动机会转变为发电机的角色，将原本会转化为热量而损失的动能转化为电能，并储存在电池中。
这种能量回收机制提高了能源利用效率。
2. 并联式混合动力系统：
发动机和电动机可独立驱动车轮，也可同时驱动。
在低速行驶、启动或者加速阶段，可以仅依靠电动机提供动力；当需要更大动力或电池电量不足时，发动机介入共同驱动或为电池充电。
3. 串联式混合动力系统：
发动机不直接驱动车轮，而是作为发电机来发电，电力存储于电池中，再由电动机驱动车辆。
在这种模式下，发动机始终工作在最佳效率区间，从而降低油耗和排放。
4. 混联式（又称并/串联式）混合动力系统：
结合了并联和串联的特点，能够根据工况灵活切换不同的动力输出模式。
既可以在低负荷条件下采用纯电动模式运行，又能在高速行驶时发动机和电动机协同工作。
5. 智能管理系统：
混动汽车配备有先进的电子控制系统，实时监测车辆运行状态和驾驶需求，自动调节发动机和电动机的工作状态，以达到最佳的燃油经济性和排放性能。
总之，新能源混合动力汽车的核心目标是通过高效的能量管理和动力分配策略，使得发动机在最优化的工况下运行，同时利用电动机的优势特性来弥补内燃机的不足，最终实现节能减排的效果。
新能源汽车三电结构及工作原理和故障维修
故障现象
原因分析
诊断与维修思路
动力电池故障指示灯 、系统故障指示灯 、高压断开指示灯点亮
车辆行驶中断高压、无法上高压
单体电压过高三级总电压过高三级放电瞬间电流过高二级与三级总正、总负、预充接触器粘连高低压互锁故障动力电池电流传感器故障
一
二
1、动力蓄电池结构及工作原理2、动力蓄电池控制器结构及工作原理3、动力电池系统故障诊断与维修
动力蓄电池系统结构及工作原理和故障诊断维修
一
一、动力蓄电池系统结构及工作原理
1、动力蓄电池结构及工作原理
一、动力蓄电池系统结构及工作原理
2、动力蓄电池控制器结构及工作原理
Contents 目录
一
二
3、动力电池系统故障诊断与维修
三、充电系统结构及工作原理
快充接口及端子定义
三、充电系统结构及工作原理
快充接口及端子定义
三、充电系统结构及工作原理
3、快充（充电桩/高压直流充）充电工作原理
快速充电桩和VCU通过CC1和CC2确认充电枪与车辆连接正常后，充电桩内的低压控制继电器闭合，同时充电桩输出12V唤醒电源到VCU。之后VCU和充电桩互相通过控制器CAN总线传输充电需求信息和充电能力信息。再次确认后，VCU或BMS控制动力蓄电池包内的各个高压继电器按照顺序闭合，同时快速充电桩内的高压继电器闭合。开始充电。在充电过程中，充电桩和VCU通过CAN总线不断通信，实时交换整车、蓄电池信息和充电桩供电能力信息。充电完成后，充电桩和VCU各自控制高压继电器断开，充电结束。
三、充电系统结构及工作原理
2、慢充电机控制器结构及原理
三、充电系统结构及工作原理
2、慢充电机工作原理
新能源汽车驱动电机结构与工作原理
新能源汽车驱动电机结构与⼯作原理驱动电机是电动汽车驱动系统的核⼼部件，是车辆⾏驶的主要执⾏机构，其特性决定了车辆的主要性能指标，直接影响车辆动⼒性、经济性和舒适性。
它是把电能转换为机械能的⼀种设备，它利⽤励磁线圈，产⽣旋转磁场形成磁电动⼒旋转⼒矩。
导线在磁场中受⼒的作⽤，使电机输出转矩。
1驱动电机的作⽤驱动电机、电控系统、动⼒电池是电动汽车的核⼼部分，称为“三电”。
在电动汽车上，驱动电机替代了传统汽车上的发动机和发电机，传统汽车通常是把化学能转换为机械能驱动车辆⾏驶，⽽驱动电机既可以将电能转换为机械能驱动汽车⾏驶，也可以作为发电机将机械能转换为电能，并存储在动⼒电池内。
电机控制器将动⼒电池的⾼压直流电变换为驱动电机的⾼压三相交流电，使驱动电机产⽣⼒矩，并通过传动装置将驱动电机的旋转运动传递给车轮，驱动汽车⾏驶。
图1所⽰为驱动电机动⼒传输图。
图1 驱动电机动⼒传输图驱动电机不仅可以驱动车辆⾏驶，⽽且可以进⾏制动能量回收。
图2所⽰为驱动电机制动能量回收⽰意图。
驱动电机在制动、缓慢减速时，整车控制器发出相应指令，使驱动电机转换为发电机发电⼯况，此时驱动电机会将车辆动能转换为电能，通过电机控制器以电能的形式向动⼒电池充电。
图2 驱动电机能量回收图2驱动电机的特点1、体积⼩、功率密度⼤由于新能源汽车的整车空间有限，因此要求驱动电机的结构紧凑、尺⼨⼩，这就意味着驱动电机和电机控制器的尺⼨将受到很⼤的限制，必须缩⼩驱动电机的体积，提⾼电机的功率密度和转矩密度。
因此⼀般选⽤⾼功率密度的永磁同步电机作为驱动电机。
2、效率⾼、⾼效区⼴、重量轻新能源汽车驱动电机的第⼆个特点就是效率要⾼、⾼效区要⼴、重量要轻。
由于当前充电桩尚未⼴泛普及，续驶⾥程短⼀直是新能源汽车的短板，提升续驶⾥程的⽅法有：①提升驱动电机的效率。
②驱动电机的⾼效⼯况区要⾜够⼴，保证汽车在⼤部分⼯况下都处于⾼效状态。
③减轻驱动电机重量，间接降低整车功耗，提升续驶⾥程。
新能源电动汽车的结构和工作原理
(4)传动系 这是在汽车动力传动系中，用于调节和传递动力装置 输出的动力，使之与汽车行驶时驱动轮处要求的理想动力达到较 好匹配的所有部件的总称，具有减速、变速、倒车、中断动力、 轮间差速和轴间差速等功能。 (5)辅助系统 是指在汽车动力传动系中，用于从动力装置中获取 动力，区别于直接驱动车辆，主要用于维持汽车良好的操控特性、 舒适性等的所有部件的总称，如转向助力系统、制动助力系统、 空调系统(动力装置直接拖动)、辅助电气系统(12/24V发电机系统) 等。
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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。 • 最高车速50km/h，最大爬坡度15％，续驶里 程80km。
• 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。
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燃料电池电动汽车的工作原理和组成
燃料电池电动汽车的工作原理和组成燃料电池电动汽车作为新能源汽车的一种，其工作原理和组成是怎样的呢？下面将从工作原理和组成两个方面进行详细介绍。
一、工作原理1. 氢气和氧气的电化学反应燃料电池电动汽车的核心是燃料电池，其工作原理是利用氢气和氧气在电化学反应过程中产生电能。
在燃料电池内部，氢气从阴极一侧进入，氧气从阳极一侧进入，两者在电解质膜上发生化学反应，产生水和电能，因此也被称为氢气电池。
2. 电能转化为动力燃料电池产生的电能经过电控系统，转化为汽车所需的动力，驱动电动汽车行驶。
二、组成结构1. 燃料电池系统燃料电池系统包括燃料电池堆、氢气储存罐、氧气供应系统等组成部分。
其中，燃料电池堆是最核心的部件，由多个单个燃料电池组成，通过将氢气和氧气输入到电解质膜上，产生电能。
2. 电控系统电控系统是燃料电池电动汽车的大脑，负责控制燃料电池系统的运行和管理。
它通过各种传感器实时监测燃料电池的工作状态，并根据车速、踏板行程等信息来控制燃料电池系统的输出。
3. 电池除了燃料电池之外，燃料电池电动汽车还配备了锂电池等储能设备。
这些电池主要用于存储制动能量回收等过程中产生的电能，以及在起步、加速等高功率场景下提供额外动力。
4. 电动驱动系统电动驱动系统包括电动机、变速箱和传动装置等部件，负责将燃料电池产生的电能转化为汽车的动力，驱动车辆前进。
5. 氢气储存和氢气供应系统燃料电池电动汽车的氢气储存和供应系统是汽车能否正常工作的关键。
氢气储存罐主要用于储存氢气，而氢气供应系统则负责将储存罐中的氢气输送到燃料电池堆中进行反应。
以上就是关于燃料电池电动汽车的工作原理和组成的详细介绍。
通过以上介绍，可以看出燃料电池电动汽车是利用氢气和氧气进行电化学反应产生电能，再将电能转化为动力驱动汽车行驶的新型环保能源汽车。
希望通过全社会的努力，未来燃料电池电动汽车能够更加普及，为环境保护事业贡献力量。
燃料电池电动汽车的工作原理和组成是众多科学家和工程师们多年努力研究和发展的成果。
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三．新能源汽车动力系统建模
1. 动力性评价指标
最高车速：
加速时间：
爬坡能力：国标中规定，爬坡车速是指电动汽车在给定坡度下行驶超过1km的最高 平均车速;坡道起步能力是指电动汽车在坡道上能够启动且1min内至少行驶10m的 最大坡度。
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三．新能源汽车动力系统建模
2. 行驶动力学建模
汽车行驶阻力： 滚动阻力、空气阻力、坡度阻力、加速阻力。
新能源汽车结构原理分析
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一．新能源汽车简介
新能源汽车是指采用非常规的车用燃料作为动力来源（或使用常规的 车用燃料、采用新型车载动力装置），综合车辆的动力控制和驱动方面 的先进技术，形成的技术原理先进、具有新技术、新结构的汽车。
新能源汽车是指采用新型动力系统，完全或主要依靠新型能源驱动的 汽车，包括纯电动汽车、插电式混合动力汽车及燃料电池汽车。
驱动力平衡方程：
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三．新能源汽车动力系统建模
3. 电机模型 新源汽车电机的选择种类较多，有交流异步电机，直流电机，永 磁同步 电机等。我们选择结构相对简单、价格便宜且运行可靠的交流异步 电机为研究 交流异步电机又称为感应电机，它主要由定子、转子和气隙三部分 组成。
异步电机的T形等效电路
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三．新能源汽车动力系统建模
3. 电功率机平衡模方程型：
转矩方程和电磁转矩： 电磁转矩：
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小结
燃料汽车主要有发动机、底盘、车身和电器4大部分组成，纯电动汽车的结构 与燃油汽车相比，主要是采用蓄电池取代传统汽车的发动机，通过反应将电池的 化学能转变为电能，在经过电动机和控制器，把电能转化为驱动轮的动能；另外 和传统燃料汽车不同的是，电动汽车的制动可以进行制动能量回收，即常说的制 动回馈，而传统汽车做不到。
新能源汽车根据驱动系统结构形式可以分为串联式、并联式和混联式， 按照混合度划分则分为微混、中混和强混。
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二．新能源汽车结构
1. 纯电动汽车
纯电动汽车是由车载可充电蓄电池或其它能量储存装置提供电能、由电
机驱动的汽车。
纯电动汽车结构原理
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二．新能源汽车结构
2. 混合动力汽车
混合动力汽车是料，可再充电能或能能够至少从下述两类车载储能装 置中获得动力的汽车:可消耗的燃量储存装置
串联式车结构
2. 混合动力汽车
并联式混合动力汽车的结构原理
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二．新能源汽车结构
2. 混合动力汽车
混联式混合动力汽车结构原理
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二．新能源汽车结构
3. 燃料电池汽车(FCEV)
燃料电池汽车(FCEV)是以车载燃料电池提供电能，由电动机驱动的电动汽
车。
燃料电池汽车结构原理
与传统燃料汽车相比，电动汽车有着环保节能的优势，但是其也有着难以攻克 的技术难关的缺陷，不过这并不影响电动汽车在未来的产业化发展。目前世界各 国都在大力发展电动汽车，形成了一个良好的局面，相信未来电动汽车的普及在 不远的将来一定会实现。
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