电动汽车的结构及其工作原理
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%。
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。
电动汽车的工作原理
电动汽车的工作原理电动汽车是指以电池或其他可充电储能装置作为动力的汽车。
相比于传统的内燃机汽车，电动汽车具有更环保、更高效的特点。
了解电动汽车的工作原理，可以帮助我们更好地理解其工作过程和优势。
一、电动汽车的基本构造电动汽车由电池组、电控系统、电机和传动装置等核心部件组成。
其中，电池组是供给电动汽车动力的储能装置，电控系统负责控制电池组的充放电和电机的运行，电机则是将电能转化为机械能的设备，传动装置将电机的动力传递给车轮驱动汽车行驶。
二、电动汽车的工作原理1. 充电阶段电动汽车在充电时，需要将电源与电动汽车的充电插座连接起来。
充电过程中，电源会通过电缆向电池组输送电能。
充电插座上的安全装置会对电能进行监测和控制，确保充电过程的安全性。
通常，电动汽车的充电插座具有防水、防火和防触电等功能，以保障用户的安全。
2. 放电阶段电动汽车在行驶时，电池组会将储存的电能转化为机械能，驱动电机工作，从而推动车辆前进。
电控系统根据车辆的需求，控制电池组向电机提供合适的电能。
同时，电控系统还会监控电池组的电量、温度等参数，以及控制电机的转速和转矩，保证电动汽车的正常运行。
3. 能量回收电动汽车在制动时，电机会变为发电机，将惯性能量转化为电能，并存储到电池组中进行储存。
这个过程叫做能量回收或再生制动，能够提高能源利用效率，延长电池组的使用寿命。
三、电动汽车的优势1. 环保节能相比于传统的内燃机汽车，电动汽车不使用化石燃料，排放物几乎为零。
电动汽车的使用可以减少空气污染和温室气体排放，对环境更为友好。
另外，电动汽车利用电能转换效率更高，能源利用更加高效，节能效果显著。
2. 低噪音传统内燃机汽车在行驶时产生的噪音会对环境和人们的健康带来一定影响。
而电动汽车在工作过程中噪音较小，给人们带来更加宁静的行驶体验，减少了噪音污染。
3. 维护成本低相比于传统汽车的内燃机，电动汽车的电池组和电机等零部件较少，维护更加便捷。
此外，电动汽车在行驶和制动过程中对汽车部件的磨损较小，减少了汽车维修和更换零部件的成本。
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。
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。
电动汽车结构与工作原理分解课件
02
在物流运输中，电动汽车能够提高运输效率、降低运输成本，并且减少对环境 的污染。
03
案例分析：京东、顺丰等大型物流企业已经开始使用电动汽车进行城市货运和 快递等业务。
公共交通
公共交通是电动汽车的重要应用场景之一，由于公共交通具有载客量大 、运行线路固定等特点，因此电动汽车在公共交通领域具有广阔的应用 前景。
在城市出行中，电动汽车具有零排放、低噪音、低能耗等优点，能够提供更加舒适 、便捷的出行体验。
案例分析：特斯拉Model S、蔚来ES8等高端电动汽车在城市出行市场中备受青睐。
物流运
01
物流运输是电动汽车的另一个重要应用场景，由于电动汽车在城市货运和快递 等场景中具有零排放、低能耗等优势，因此成为物流运输行业的理想选择。
节。
电机与控制器
02
将电能转化为机械能，驱动车辆前进或后退，由电机控制器进
行控制。
变速器
03
根据车辆行驶需求，对电机转速进行调节，实现车辆加速、减
速和倒车等功能。
底盘系统
1 2
悬挂系统
连接车轮与车身，缓冲震动，保持车辆稳定行驶 。
转向系统
控制车辆行驶方向，实现转向操作。
3
制动系统
通过制动器产生摩擦力，使车辆减速或停车。
能量回收效率
能量回收的效率取决于车辆的行驶状态和制动 方式等因素。
能量回收对续航里程的影响
能量回收技术可以有效提高电动汽车的续航里程，减少对充电设施的依赖。
电动汽车的应用场
04
景与案例分析
城市出行
城市出行是电动汽车的主要应用场景之一，由于城市交通拥堵和环保需求，电动汽 车成为城市出行的理想选择。
电动汽车的优势与挑战
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2.3 混合动力电动汽车
1、混合动力汽车：指汽车传动系统由两个或多个能同 时运转的单个动力传动系统联合组成的汽车。
2、混合动力电动汽车：其中一个动力传动系统为纯电 动汽车动力传动系统的混合动力汽车。
（1） 串联式混合动力电动汽车
蓄电池
逆变器
驱动 电机
驱动轴
发电机
发动机
单一的动力装置，两个以上能量源
D：差速器 FG：固定速比减速器 M：驱动电机
（4）无机械差速器的传动形式 在第三种的基础上，差速器被两个独立的牵引
电机所代替。 曲线行驶时，两侧电机速度不同。
FG M M FG
FG：固定速比减速器 M：驱动电机
（5）驱动电机直接驱动车轮 在第四种的基础上，取消了牵引电机和车轮之
间的传动轴。
FG M
驶里程、加速性和爬坡能力。
B
P
B：动力电池 P：功率变换器
（2）同时采用高比能量和高比功率的动力电池作为混合 能量源。
B P
B
B：动力电池 P：功率变换器
电动机
发动机
机械连接 电气连接
动力复合装置
驱动桥
混联式驱动系统结构示意图
开关混联式混合动力电动汽车
车轮
油 箱
发 动 机
发电机
离合器
驱动 电机
车轮
动力电池组
➢离合器打开：简单的串联式 ➢离合器接合，发电机不工作：简单的并联式 ➢离合器接合，发电机工作：复杂的混联式
功率分流混联式混合动力电动汽车
车轮
C：离合器 D：差速器 GB：变速器 M：驱动电机
（2）无变速器传动系统 变速器被固定速比减速器取代，且省去离合器。 省重量和体积；减少换挡带来的控制难度。
D：差速器 FG：固定速比减速器 M：驱动电机
（3）驱动电机、固定速比减速器和差速器合为一体， 布置在驱动轴上。
与第二种传动系统相似。 驱动传动系统被大大简化和集成化。
2、特点 （1）低噪声、低排放 （2）介于常规混合动力和纯电动之间 （3）利用晚间“谷电”，降低使用成本 （4）动力电池需具备深充和深放的能力
2.5 燃料电池电动汽车
1、组成：燃料电池发动机、燃料存储装置、驱动电机、 动力电池组等。
燃料电池 发动机
控制 系统
驱动 电机
燃料桶
电池组
驱动轴
燃料电池
电动汽车的结构及其工作原理
• 2.1 电动汽车驱动原理的分类 • 2.2 纯电动汽车 • 2.3 混合动力电动汽车 • 2.4 插电式混合动力电动汽车 • 2.5 燃料电池电动汽车 • 2.6 电动汽车的结构 • 2.7 电动汽车的行驶性能
2.1 电动汽车驱动原理的分类
电动汽车：主要以动力电池为能量源、全部或部分由电 机驱动的汽车。
电池组电动机控制器 Nhomakorabea电动机
发动机
机械连接 电气连接
动力复合装置
驱动桥
并联式驱动系统结构示意图
EB M
E MB
E
M
E
MB
B
并联式驱动系统的组合驱动方式
并联式典型车型介绍
（3） 混联式混合动力电动汽车
内燃机系统和电机驱动系统各有一套机械变速机构 两个电机系统：发电机和电机驱动系统
电池组
控制器
发电机
DC/DC变换器
辅助动力源
DC/AC变换器 DC/AC逆变器
车 轮
电动机
车 轮
燃料电池
辅助动力源
DC/AC变换器 DC/AC逆变器
车 轮
电动机
车 轮
燃料电池电动汽车的基本结构
燃料电池系统
驱动电动机
传动系
纯燃料电池驱动的FCEV结构简图
燃料电池系统 蓄电池
驱动电动机
传动系
燃料电池与辅助蓄电池联合驱动的FCEV结构简图
电动汽车
纯电动汽车（EV）
插电式（PHEV）
混合动力电动汽（HEV）
非插电式 燃料电池电动汽车（FCEV）
2.2 纯电动汽车
1、概念：利用动力电池作为储能动力源，通过动力电 池向驱动电机提供电能，驱动电机运转，从而推动电 动汽车前进的一种新能源汽车。
2、基本结构
蓄电池
逆变器
驱动 电机
驱动轴
由机械、电子、能源、计算机、信息技术等集成
3、燃料电池特点： （1）能量转化效率高 （2）不污染环境
【燃料电池电动汽车车型实例】
2.6 电动汽车的结构
2.6.1 基本构成
电动汽车与燃油汽车相比：
（1）能量传递方式不同 （2）驱动系统的布置不同 （3）储能装置不同
三个子系统：
1、电驱动子系统：电子控制器、功率转换器、电机、 机械传动装置和驱动车轮。 2、能源子系统：主电源、能量管理系统和充电系统。
电池组
发动机
发电机
机械连接 电气连接
控
制
电动机
器
驱动桥
串联式驱动系统示意图
串联式典型车型介绍
图2-29 Coaster SHEV的外形图
图2-30 Coaster SHEV结构布置
（2） 并联式混合动力电动汽车
采用发动机和驱动电机两套独立的驱动系统
发动机单独驱动 驱动电机单独驱动 发动机和驱动电机混合驱动
电机
空气供给系统 加湿
燃料电池系统
加湿
超级电容
冷却系统
氢气瓶
FC+C动力结构图
超级电容 燃料电池系统
蓄电池
驱动电动机
传动系
燃料电池与辅助蓄电池和超级电容联合驱动的FCEV
燃料电池电动汽车能量储存与转化系统示意图
2、燃料电池：氢气和氧气（或空气）在催化剂的作用 下直接经电化学反应产生电能的装置。
油 箱
发 动 机
行星轮系
发电机
驱动 电机
车轮
动力电池组
➢利用行星轮系功率分流。 ➢3个自由度：发动机、发电机及驱动轴分别于行星轮系的3个 轴相连。 ➢发动机动力一部分到驱动轴，一部分到发电机。
混联式典型车型介绍
福特翼虎 PSHEV结构简图
2.4 插电式混合动力电动汽车
1、概念：可以利用电力网（包括家用电源插座）进行 补充充电的的混合动力电动汽车。
3、辅助控制子系统：具有动力转向、温度控制和辅 助动力供给等功能。
制动 踏板
加速 踏板
电力驱动子系统 整车控制器
功率转换器
电机
车轮 机械传动装置
车轮
能量管理系统 主能源子系统
能量源 能量单元
辅助动力源
动力转 向单元
转向盘
温度控制单元
辅助控制子系统
2.6.2 电驱动的结构形式
（1）最简单的电动汽车电驱动系统 由驱动电机、离合器、齿轮箱和差速器组成
M FG
FG：固定速比减速器 M：驱动电机
（6）双轮毂电机驱动 轮毂电机的外转子直接接在驱动轮上。
驱动电机转速控制与车轮转速控制融为一体。
M
M M：驱动电机
2.6.3 储能装置的结构形式
（1）动力电池系统作为唯一能量源为电动汽车提供动力 该结构的储能和控制简单；但对动力电池要求苛刻 选择比能量和比功率较高的动力电池，保证续