电动汽车的主要部件及工作原理
简述电动汽车工作原理
简述电动汽车工作原理电动汽车是一种使用电能作为动力源的汽车，其工作原理是将电能转化为机械能驱动汽车运动。
与传统内燃机汽车相比，电动汽车具有环保、低噪音和高效能的特点。
电动汽车工作原理主要包括电池供电、电机驱动和控制系统三个方面。
电机是电动汽车的关键部件，它负责将电能转化为机械能，驱动汽车运动。
电动汽车通常采用交流电机，其工作原理是将电流通过电枢线圈产生磁场，与永磁体之间的相互作用产生转矩。
转矩通过传动系统传递到汽车轮胎上，推动汽车运动。
电机内部设有定子和转子两部分，定子上的线圈通过电流变化产生磁场，驱动转子旋转。
控制系统是电动汽车的智能化管理系统，它负责控制电池的充放电过程、电机的启动和停止，以及汽车的加速和制动。
控制系统还可以通过调整电流、电压和频率等参数来控制电机在不同道路条件下的动力输出，提高汽车的性能和驾驶体验。
同时，控制系统还可以对整个车辆进行监控和故障检测，保障车辆安全运行。
电动汽车通过以上的工作原理实现了零排放和低能耗的特性。
相比传统内燃机汽车，它们不需要燃料燃烧产生废气，从而减少了空气污染物的排放。
同时，电动汽车可以将电能转化为机械能的效率高达90%以上，远高于内燃机汽车的25%至30%的效率。
实际上，在充电设施完善的情况下，电动汽车表现出了与传统汽车相当甚至更好的性能。
电动汽车发展的一个关键问题是续航里程和充电时间。
由于电池的储能密度和充电速度的限制，电动汽车的续航里程相对较短，并且充电时间较长，这限制了电动汽车的实用性和普及程度。
但随着电池技术的不断发展，锂离子电池的容量逐步提高，充电速度也在不断提升。
目前，一些电动汽车已经实现了超过500公里的续航里程，并且可以在短时间内完成80%以上的充电。
为了进一步提高电动汽车的性能和充电便利性，还有一些新的技术被引入到电动汽车中，例如快速充电技术、超级电容器和回收制动能量等。
这些技术可以大大缩短充电时间、延长续航里程、提高能量利用率和减少能耗。
纯电动汽车的主要部件及工作原理(课堂PPT)
• （4)功率密度，又称体积功率( W/L)，它代表每升容积的电池能够提供多少功
率；
• （5)循环寿命，表示储能器件的容量下降至某一规定数值（有效使用数值）
之前，电池所经历的某一充放电制度下的充放电的次数；
• （6)快速充电性能，用充满50%、80％或100%能量所需的时间来表示。
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各种储能器件性能比较，见表2-1。
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电源系统
• 电源系统主要包括动力电池、电池管理系统、车载充电机及辅助动力
源等，如图2-4所示。
图 2-4 电源系统
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• 1）蓄电池的定义和分类
• （1）定义
• 蓄电池是盛有电解质溶液并具有金属电极，以产生电流的杯、槽或其
他容器或复合容器。
• 13）各种储能器件特性
• 电动汽车常用的储能器件有蓄电池、燃料电池、飞轮电池和超级电容
本较高。电动汽车的控制系统的性能直接影响着汽车的性能指标。
• 纯电动汽车的常用电源有铅酸电池、镍镉电池、镍氢电池、锂离子电
池等。
•
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。辅助系统主要包括辅助动力源、空调器、动力转向系统、导航系
，有时也将几种储能器件混合起来使用。其中，蓄电池又包括铅酸蓄 电池、镍镉蓄电池、镍氢蓄电池、钠硫蓄电池、钠氯化镍蓄电池和锂 离子电池等；燃料电池包括碱性燃料电池( AFC)、磷酸燃料电池 (PAFC)、氢离子固体聚合物电解质燃料电池( SPEFC)、熔融碳酸盐 燃料电池(MCFC)、固体氧化物燃料电池(SOFC)和质子交换膜燃料电 池( PEMFC)等。
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2.电机控制器
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
电动汽车结构与原理
电动汽车结构与原理
电动汽车是一种以电池为动力的汽车。
它的整体结构包括电动机、电池组、控制器和电子设备等组件。
电动汽车的核心部件是电机。
电机通过将电能转换为机械能来驱动车辆。
其中，直流电动机和交流电动机是两种常见的类型。
直流电动机由定子、转子和碳刷等组成，通过电流在转子上产生磁场来实现转动。
交流电动机则是利用交变电流产生的电磁场来驱动转子转动。
无论是直流电动机还是交流电动机，都能够提供高效、可靠的动力输出。
电动汽车的能源存储装置是电池组。
它通常由多个电池单体串联而成，以提供足够的电能储备。
常用的电池类型有铅酸电池、锂离子电池等。
铅酸电池成本低廉，但能量密度相对较低；锂离子电池能量密度高，但成本较高。
电池组的设计和管理对电动汽车的续航里程和性能有重要影响。
控制器是电动汽车的“大脑”，它负责控制电动机的运行。
控制器接收来自车辆上的控制信号，通过调节电动机的功率输出来实现驱动。
另外，控制器还会对电池组进行监测和管理，以确保其正常运行和延长使用寿命。
电子设备是电动汽车中的其他辅助装置，如显示屏、通信系统、充电系统等。
这些设备能够提供车辆信息展示、通信连接和充电等功能，提升驾驶体验和便利性。
总的来说，电动汽车通过电池供电，由电动机驱动，控制器负
责控制和管理系统，电子设备提供辅助功能。
这种结构使得电动汽车更加环保、高效，并且在使用过程中产生的噪音和尾气排放也较少。
随着电动汽车技术的不断发展，其性能和续航里程也在不断提高，为未来的汽车出行方式带来了新的选择。
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。
新能源电动汽车技术之整体结构及工作原理讲解新能源汽车
新能源电动汽车技术之整体结构及工作原理讲解新能源汽
车
新能源电动汽车是指采用电能作为动力来源，以电动机为主要驱动力的汽车，它与传统燃油车相比，具有零排放、低噪音、高效率等诸多优点。
那么，新能源电动汽车的整体结构和工作原理是怎样的呢？
新能源电动汽车的整体结构一般包括以下几个部分：电池组、电机、电控系统、充电系统、驱动轴等。
其中，电池组是储存电能的装置，是整个车辆的核心部件，它通常由多个电池单体组成。
电机则是将电能转化为机械能的装置，是整个车辆的动力来源。
电控系统则负责控制电机的运转和控制车辆的各项功能。
充电系统则负责为电池组充电，保障车辆的续航能力。
驱动轴则将电机的动力传递给车轮，使车辆运动。
新能源电动汽车的工作原理是先将电能通过充电系统储存到电池组中，然后由电控系统控制电机将电能转化为机械能，驱动车辆运动。
当电池组电量不足时，充电系统会自动为电池组充电，以保障车辆的续航能力。
同时，电控系统还可以控制车辆的制动、转向等各项功能，以提高车辆的安全性和驾驶舒适度。
总之，新能源电动汽车的整体结构和工作原理虽然与传统燃油车有所不同，但其所具有的优点和发展前景却是不可忽视的。
随着新能源汽车技术的不断发展，相信它们将成为未来汽车行业的重要发展方向。
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。
电动汽车工作原理
电动汽车工作原理
电动汽车的工作原理可以归纳为三个主要部分：电池组、电动机和控制系统。
首先是电池组。
电动汽车使用高容量的充电电池组来储存电能，常见的电池类型包括锂离子电池和镍氢电池。
这些电池通常被安置在车辆底部或后部，以实现良好的重心分布，并且与电机配套。
电池组提供直流电能给电动汽车的电机。
接下来是电动机。
电动汽车采用交流电动机，因为交流电机在转速调节和效能方面具有较好的性能。
电动机通过控制系统控制电能输入和输出，将电能转化为机械能驱动车辆。
电动汽车的电动机通常位于车轮、车轴或传动系统中。
最后是控制系统。
控制系统主要由电动汽车的电子控制单元（ECU）和相关传感器组成。
传感器感知车辆的状态和环境信息，如车速、油门位置、制动状态等。
ECU根据这些信息控
制电机的输出，以满足驾驶员的需求并实现合理的能量利用。
控制系统还可以支持能量回收和储能系统的管理，使电动汽车在能量利用和续航里程方面更加高效。
总结而言，电动汽车的工作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来驱动车辆，并通过控制系统实现对能量的控制和管理。
这些组成部分协同工作，使得电动汽车成为一种环保、高效的交通方式。
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前进档 单向 离合器
3-4档 离合器
结合
低倒档 单向 离合器
低倒档 离合器
621 3-4离合器结合 664 684
602 670锁止 固定673
684 687
自动变速器
本田雅阁混合动力车五速自动变速器
内燃机（ICE） IMA定子
IMA转子
液力变矩器 支撑毂
混合动力自动变速器
本田雅阁混合动力车传动系包括3.0LV6、IMA装置和5速自动变速器。
从动太阳轮
同向增速，超速档
主动行星架
行星小齿轮 固定齿圈
5) 行星架制动，太阳轮主动，齿圈从动，则n3＝0，故 传动比
i12＝n1/n2＝－α<0
主动太阳轮
反向减速，倒档
固定行星架
行星小齿轮 从动齿圈
反向增速，汽车上不采用
从动太阳轮 固定行星架 行星小齿轮
主动齿圈
7）如果n1＝n2，则n3＝n1＝n2，故传动比 i＝1 同向同速，直接档
倒档
输入离 合器
超速档 离合器
前进档 离合器
结合
前进档 单向 离合器
锁止
3-4档 离合器
结合
低倒档 单向 离合器
低倒档 离合器
621 前进档离合器
658 621 3-4档离合器
664
662 687
D4动力流
电磁阀 A
ON
电磁阀 B
OFF
2-4 制动带
结合
倒档
输入离 合器
超速档 离合器
前进档 离合器
一、行星齿轮机构
行星齿轮机构在结构方面具有下列特点： ①太阳轮、行星架和齿圈都是同心的，即围绕公共轴
线旋转。这能够取消诸如手动变速器所使用的中间轴和 中间齿轮。
②所有齿轮始终相互啮合，换档时无需滑移齿轮，因 此摩擦磨损小，寿命较长。
③结构简单、紧凑，其载荷被分配到数量众多的齿上 ，强度大。
④可获得多个传动比
一、行星齿轮机构
变速原理及传动比
设上图所示行星齿轮机构中的太阳轮、齿圈、行星架的 转速分别为n1、n2、n3, 太阳轮、齿圈的齿数分别为z1 、z2，齿圈与太阳轮的齿数比为α。根据能量守恒定律 ，可得单一行星齿轮机构一般运动规律特性方程式
M1ω1+M2ω2+M3ω3=0 n1+αn2-(1+α)n3=0 n1—太阳轮转速；n2—齿圈转速； n3—行星架转速；α—齿圈与太阳轮的齿数比
自动变速器
集成式电动机辅助（IMA）装置位于ICE和变速器之间。 液力变矩器传动板为了适应混合动力传动系，用辅助电泵保持ICE怠速停 止时变速器内的液压。
自动变速器
辅助电泵
此泵由DC无刷（AC同步）电动机提供动力，这需要用 一个特殊的控制器提供正确的工作频率和脉冲宽度。 辅助泵工作时，它输送液压给变速器调节阀，然后到 手动阀，在这发送给适当的离合器，ICE怠速停止时能 防止变速器换成“空挡”。一旦ICE重新启动，辅助泵 关闭，液压又由机械驱动变速器流体泵提供。
自动变速器
最大的变化是缩小了液力变矩器的直径，让它能适合 装在ISG的转子装置内。 原来的液力变矩器的直径是300mm，而混合动力车的 液力变矩器的直径是258mm。 转子装置直接闩在ICE曲轴上，包住了液力变矩器，转 子内一个单独的挠性板用于驱动液力变矩器。 直径更小的液力变矩器产生一个新问题，汽车运行时会 产生更多热，重负载条件下可能会过热。
D1档动力流
电磁阀 A
ON
电磁阀 B
ON
2-4 制动带
倒档
输入离 合器
超速档 离合器
前进档 离合器
结合
前进档 单向 离合器
锁止
3-4档 离合器
低倒档 单向 离合器
锁止
低倒档 离合器
621 前进档离合器 642 658
675锁止 固定666
681锁止 固定664
662 687
D2档动力流
电磁阀 A
,α=z2/z1>1
动力传动方式
1) 太阳轮主动，行星架从动，齿圈制动，则n2＝0，故 传动比
i13＝n1/n3＝1＋α>2
同向减速，低速档
主动太阳轮 从动行星架
行星小齿轮 固定齿圈
2) 太阳轮制动，齿圈主动，行星架从动，则n1＝0，故 传动比
i23＝n2/n3＝(1＋α)/α>1
固定太阳轮
同向减速，高速档
主动太阳轮 从动行星架
行星小齿轮 主动齿圈
8) 如果所有元件无约束，则动力无法传动 空档
太阳轮 行星架
行星小齿轮 主动齿圈
自动变速器
通用SILVERADO/SIERRA混合动力车的自动变速器
启动机-发电机定子装置 转子装置
改良过的带独 特外壳的变速 器
独特的挠性板
小直径的液力变矩器
集成式启动机-发电机（ISG）装置与4L60E变速器相适应。
齿轮基础
旋转方向： 两个外齿轮互相啮合进行旋转时，它们以相反方向旋转
。一个外齿轮和一个内齿轮相互啮合进行旋转，两个齿 轮以相同方向旋转
转速和传动比
从动齿轮齿数 传动比=
主动齿轮齿数
例如，如果两个齿轮齿数相等，传动比即为1:1。当 这些齿轮其中之一旋转时，另一个齿轮即以相同转速 旋转。如果主动齿轮有10个齿，而从动齿轮有20个齿 ，其传动比为2:1，在主动齿轮旋转1整圈时，从动齿 轮旋转1/2圈。
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。
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
OFF
电磁阀 B
ON
2-4 制动带
结合
倒档
输入离 合器
超速档 离合器
前进档 离合器
结合
前进档 单向 离合器
锁止
3-4档 离合器
低倒档 单向 离合器
低倒档 离合器
621 前进档离合器
642 658
2-4 673锁止 664
687 684转动
662 687
D3动力流
电磁阀 A
OFF
电磁阀 B
OFF
2-4 制动带
一、行星齿轮机构 二、通用混合动力自动变速器（AT） 三、无级变速器（带轮CVT） 四、无级变速器（功率分流CVT) 五、伊顿混合动力系统（AMT）
一、行星齿轮机构 行星齿轮构成
行星齿轮一方面可绕自己的轴线回转，另一方面又可随着 行星架一起绕其固定轴线旋转，即既有自转又有公转。
太阳轮 行星架
行星小齿轮 齿圈