純電動汽車

1.電動汽車的定義:純電動汽車是完全由可充電電池（如鉛酸電池、鎳鎘電池、鎳氫電池或鋰離子電池）提供動力，以電機為驅動系統的汽車。

2.它的動力系統主要由動力電池和驅動電機組成，可以從電網獲取電力或更換電池。

3.電動汽車最早的歷史可以追溯到19世紀末。1881年8月至11月在巴黎舉行的國際電器展覽會上，展出了法國人古斯塔夫·特魯夫研制的電動三輪車。這是世界上第一輛電動汽車。它使用多個鉛酸充電電池和DC電機，可以在實踐中使用。這款車的誕生具有劃時代的意義。

4.第二年，即1882年，英國的威廉·愛德華·阿東和約翰·佩里也發明了一種速度為4.4公里/小時的電動三輪車..在這三位先驅的努力下，電動汽車在燃油車出現之前就誕生了，隨后電動汽車在歐美迅速崛起。

5.傳統內燃機汽車主要由發動機、底盤、車身和電氣設備組成。純電動汽車與傳統汽車相比，取消了發動機，傳動機構也發生了變化。根據不同的驅動模式，簡化或取消了一些部件，并增加了電源系統和驅動電機等新機構。由于上述系統功能的變化，純電動汽車由四個新部分組成:電驅動控制系統、底盤、車身和輔助系統。典型電動汽車的組成

6.純電動汽車的結構主要包括電源系統、驅動電機系統、整車控制器和輔助系統。動力電池輸出電能，電機控制器驅動電機運轉發電，再通過減速機構傳遞給驅動輪，使電動車行駛。一般來說，如果將電動汽車視為一個大系統，該系統主要由電驅動子系統、電源子系統和輔助子系統組成。

7.來自加速踏板的信號被輸入到電子控制器中，并且通過控制功率轉換器來調節電機輸出的扭矩或速度。電機輸出的扭矩通過汽車傳動系統驅動車輪轉動。充電器通過汽車的充電接口為電池充電。當汽車行駛時，電池通過電源轉換器向電動機供電。當電動汽車采用電制動時，驅動電機在發電狀態下運行，汽車的部分動能反饋給電池為其充電，延長了電動汽車的續駛里程。

8.1.供電系統

9.電源系統（圖4）主要包括動力電池、電池管理系統、車載充電器和輔助電源。動力電池是電動汽車的動力來源，是一種儲能裝置。目前，純電動汽車主要采用鋰離子電池（包括磷酸鐵鋰離子電池和三元鋰離子電池等。).電池管理系統實時監控動力電池的使用情況，檢測電池端電壓、內阻、溫度、電池電解液濃度、電池殘星、放電時間、放電電流或放電深度等電池狀態參數，并根據動力電池對環境溫度的要求進行溫度控制。限流控制用于避免動力電池過充過放，相關參數顯示并報警，信號流向輔助系統并顯示在組合儀表上。在車載充電器中，電網的供電系統轉換為需要為動力電池充電的系統，即交流電（220V或380V）。

10.轉換為相應電壓（240-410伏）的DC。并根據需要控制其充電電流（家用充電一般為10或16A）。輔助電源一般為12V或24V DC低壓電源，主要為動力轉向、制動力調節和控制、照明、空調、電動車窗等輔助動力裝置提供必要的能量。圖3

11.2.驅動電機系統

12.電驅動子系統（以下簡稱驅動系統，如圖5所示）是電動汽車的核心，也是與內燃機汽車最大的區別。通常，驅動系統由電子控制器、功率轉換器、驅動電機、機械傳動裝置和車輪組成。驅動系統的功能是高效地將電池中儲存的電能轉化為車輪的動能，從而推動汽車前進，并在汽車減速或下坡時實現再生制動。

13.驅動電機的作用是將電源的電能轉化為機械能，通過傳動裝置或直接驅動車輪。早期，DC系列電機廣泛應用于電動汽車。這種電機具有柔軟的機械特性，非常適合汽車的驅動特性。然而，隨著電機技術和電機控制技術的發展，DC電機因其換相火花、比功率低、效率低、維護空間大等缺點正逐步被DC無刷電機（BCDM）、開關磁阻電機（SRM）和交流異步電機所取代。

14.3.車輛控制器

15.車輛控制器是電機系統的控制中心。

16.它處理所有輸入信號，并將電機控制系統的運行狀態信息發送給車輛控制器。根據駕駛員輸入的加速踏板和制動踏板的信號，向電機控制器發送相應的控制指令，控制電機的啟動、加速、減速和制動。當純電動汽車減速下坡滑行時，車輛控制器配合供電系統的電池管理系統進行發電反饋，使動力電池實現反向充電。車輛控制器還控制動力電池的充放電過程。與車輛行駛狀況相關的速度、功率、電壓、電流等信息被傳輸到車輛信息顯示系統進行相應的數字或模擬顯示。

17.電機控制器包含一個功能診斷電路。當診斷異常時，它將激活一個錯誤代碼并將其發送到車輛控制器。電機控制系統使用以下傳感器提供電機的工作信息。

18.電流傳感器:用于檢測電機的實際電流（包括母線電流和三相交流電流）；電壓傳感器:用于檢測提供給電機控制器的實際電壓（包括高壓電池電壓和電池電壓）；溫度傳感器:用于檢測電機控制系統的工作溫度（包括模塊溫度和電機控制器溫度）。

19.4輔助系統

20.輔助系統包括車載信息顯示系統、動力轉向系統、導航系統、空調、照明和除霜裝置、雨刮器和收音機等。在這些輔助裝置的幫助下，可以提高汽車的機動性和成員的舒適性。支承系統

21.四、純電動汽車驅動系統布局

22.常見的純電動汽車驅動形式有六種，如圖7所示。圖7（a）、圖7（c）顯示了中央電機驅動，圖7（d）顯示了雙電機電動輪驅動，圖7（e）和7（1）顯示了輪轂電機驅動。其中，圖7（a）為電機中央驅動形式，直接借用內燃機汽車的驅動方案，由發動機前置驅動發展而來，由電機、離合器、變速器和差速器組成。內燃機由電力驅動裝置代替，電動機的動力通過離合器與驅動輪連接或切斷。變速器提供不同的傳動比來改變速度-功率（扭矩）曲線以滿足負載要求，差速器實現轉彎時兩個車輪以不同速度驅動。

23.圖7（b）所示為電動機的中央驅動形式，由電動機、固定速比減速器和差速器組成。在該驅動系統中，電機在較寬的速度變化范圍內具有恒定功率，并采用固定速比減速器。由于沒有離合器和變速器，機械傳動裝置的體積和質量可以減小。

24.圖7（C）顯示了電機的另一種中央驅動形式，該形式類似于前輪驅動和橫置前置發動機的燃油車的布置形式。電機、定速比減速器和差速器集成為一體，兩個半軸與兩個驅動輪相連。這種布置形式最常用于小型電動汽車。

25.圖7（d）顯示了雙電機電動車輪的驅動模式。機械差速器由兩個牽引電機取代，這兩個電機分別驅動各自的車輪。轉彎時，它們通過電子差速器控制以不同的速度行駛，從而節省了機械差速器。

26.圖7（e）顯示了輪轂電機的驅動模式。固定速比的電機和行星齒輪減速器安裝在車輪內，沒有傳動軸和差速器，從而簡化了傳動系統。然而，這種方法需要兩個或四個電機，并且其控制電路也很復雜。這種驅動方法廣泛應用于重型電動汽車。

27.圖7（f）顯示了另一種輪內電機驅動模式，該模式放棄了電機與驅動輪之間的機械傳動裝置，采用低速外轉子電機直接驅動車輪。電機轉速控制相當于輪速控制，要求電機在加速和起步時具有高轉矩特性。圖7