純電動(dòng)汽車(chē)結(jié)構(gòu)及其原理

純電動(dòng)汽車(chē)結(jié)構(gòu)及其原理第1頁(yè)/共74頁(yè)2.1純電動(dòng)汽車(chē)分類(lèi)1).按用途分類(lèi)（1）純電動(dòng)轎車(chē)；（2）電動(dòng)貨車(chē)；（3）電動(dòng)客車(chē)。2)．按驅(qū)動(dòng)形式分類(lèi)

（1）直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)的電動(dòng)汽車(chē)；（2）交流電機(jī)驅(qū)動(dòng)的電動(dòng)汽車(chē)；（3）雙電機(jī)驅(qū)動(dòng)的電動(dòng)汽車(chē)；（4）雙繞組電機(jī)電動(dòng)汽車(chē)；（5）電動(dòng)輪電動(dòng)汽車(chē)。

牛牛文庫(kù)文檔分享第2頁(yè)/共74頁(yè)純電動(dòng)轎車(chē)實(shí)例江淮

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基本組成1.車(chē)載電源2.電池管理系統(tǒng)3.

驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)4.控制系統(tǒng)5.車(chē)身及底盤(pán)6.安全保護(hù)系統(tǒng)

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基本組成1.車(chē)載電源組成以動(dòng)力電池組作為車(chē)載電源，用周期性的充電來(lái)補(bǔ)充電能。重要性

動(dòng)力電池組是EV的關(guān)鍵裝備，儲(chǔ)存的電能、質(zhì)量和體積，對(duì)EV性能起決定性影響，也是發(fā)展EV的主要研究和開(kāi)發(fā)對(duì)象。

EV發(fā)展的癥結(jié)在于電池，電池技術(shù)對(duì)EV的制約仍然是EV發(fā)展的瓶頸。

建立充電站系統(tǒng)、報(bào)廢電池回收和處理工廠(chǎng)，是推廣EV的關(guān)鍵問(wèn)題。

牛牛文庫(kù)文檔分享第8頁(yè)/共74頁(yè)2.2基本組成1.車(chē)載電源發(fā)展

(1)第一代EV電池：鉛酸電池

優(yōu)點(diǎn)：技術(shù)成熟，成本低。

缺點(diǎn)：比能量和比功率低不能滿(mǎn)足EV續(xù)駛里程和動(dòng)力性能的需求，但進(jìn)一步發(fā)展了閥控鉛酸電池、鉛布電池等，使鉛酸電池的比能量有所提高。

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基本組成1.車(chē)載電源發(fā)展

(2)第二代高能電池：鎳—鎘電池、鎳—?dú)潆姵?、鈉—硫電池、鈉—氯化鎳電池、鋰離子電池、鋰聚合物電池、鋅—空氣電池和鋁—空氣電池等

優(yōu)點(diǎn)：比能量和比功率都比鉛酸電池高，大大提高了EV的動(dòng)力性能和續(xù)駛里程。

缺點(diǎn)：有些高能電池需要復(fù)雜的電池管理系統(tǒng)和溫度控制系統(tǒng)，各種電池對(duì)充電技術(shù)有不同要求。而且電化學(xué)電池中的活性物質(zhì)在使用一定的期限后，會(huì)老化變質(zhì)以至完全喪失充電和放電功能而報(bào)廢，從而使EV的使用成本高。

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基本組成1.車(chē)載電源發(fā)展

(3)第三代電池：飛輪電池、超級(jí)電容器飛輪電池是電能—機(jī)械能—電能轉(zhuǎn)換的電池。超級(jí)電容器是電能—電位能—電能轉(zhuǎn)換的電池。這兩種儲(chǔ)能器在理論上都具有很大的轉(zhuǎn)換能力，而且充電和放電方便迅速，但尚處于研制階段。

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基本組成1.車(chē)載電源高壓電源

動(dòng)力電池組提供約155~380V高壓直流電。

動(dòng)力電池組是供電機(jī)工作的唯一動(dòng)力電源。

空調(diào)系統(tǒng)的空壓機(jī)，動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的油泵和制動(dòng)系統(tǒng)的真空泵等，也需要?jiǎng)恿﹄姵亟M提供動(dòng)力電能。低壓電源動(dòng)力電池組通過(guò)DC/DC轉(zhuǎn)換器，供應(yīng)12V或24V低壓電，并儲(chǔ)存到低壓電池組中，作為儀表、照明和信號(hào)裝置等工作的電源。

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基本組成2.電池管理系統(tǒng)管理

對(duì)動(dòng)力電池組充電與放電時(shí)的電流、電壓、放電深度、再生制動(dòng)反饋電流、電池溫度等進(jìn)行控制。

個(gè)別電池性能變化后，會(huì)影響到整個(gè)動(dòng)力電池組性能，故需用電池管理系統(tǒng)來(lái)對(duì)整個(gè)動(dòng)力電池組及其每一單體電池進(jìn)行監(jiān)控，保持各個(gè)單體電池間的一致性。充電動(dòng)力電池組必須進(jìn)行周期性的充電。高效率充電裝置和快速充電裝置，是EV使用時(shí)所必須的輔助設(shè)備?？刹捎玫孛娉潆娖?、車(chē)載充電器、接觸式充電器或感應(yīng)充電器等進(jìn)行充電。

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基本組成3.

驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)是驅(qū)動(dòng)EV行駛的唯一動(dòng)力裝置。類(lèi)型

直流電動(dòng)機(jī)、交流電動(dòng)機(jī)、永磁電動(dòng)機(jī)和開(kāi)關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)等。再生制動(dòng)

再生制動(dòng)是EV節(jié)能的重要措施之一。制動(dòng)時(shí)電動(dòng)機(jī)可實(shí)現(xiàn)再生制動(dòng)，一般可回收10%~15%的能量，有利于延長(zhǎng)EV行駛里程。

在EV制動(dòng)系統(tǒng)中，還保留常規(guī)制動(dòng)系統(tǒng)和ABS制動(dòng)系統(tǒng)，以保證車(chē)輛在緊急制動(dòng)時(shí)有可靠的制動(dòng)性能.

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基本組成4.控制系統(tǒng)EV的控制系統(tǒng)主要是對(duì)動(dòng)力電池組的管理和對(duì)電動(dòng)機(jī)的控制。將加速踏板、制動(dòng)踏板機(jī)械位移的行程量轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，輸入中央控制器，通過(guò)動(dòng)力控制模塊控制驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)。計(jì)算動(dòng)力電池組剩余電量和剩余續(xù)駛里程。對(duì)整車(chē)低壓系統(tǒng)的電子、電器裝置進(jìn)行控制。采用各種各樣的傳感器、報(bào)警裝置和自診斷裝置等，對(duì)整個(gè)動(dòng)力電池組—功率轉(zhuǎn)換器—驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)控并及時(shí)反饋信息和報(bào)警。

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基本組成5.車(chē)身及底盤(pán)車(chē)身

EV車(chē)身造型特別重視流線(xiàn)型,以降低空氣阻力系數(shù)。底盤(pán)

由于動(dòng)力電池組的質(zhì)量大，為減輕整車(chē)質(zhì)量，采用輕質(zhì)材料制造車(chē)身和底盤(pán)部分總成。

動(dòng)力電池組占據(jù)的空間大，在底盤(pán)布置上還要有足夠的空間存放動(dòng)力電池組，并且要求線(xiàn)路連接、充電、檢查和裝卸方便，能夠?qū)崿F(xiàn)動(dòng)力電池組的整體機(jī)械化裝卸。

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基本組成6.安全保護(hù)系統(tǒng)高壓安全動(dòng)力電池組具有高壓直流電，必須設(shè)置安全保護(hù)系統(tǒng)，確保駕駛員、乘員和維修人員在駕駛、乘坐和維修時(shí)的安全。故障處理必須配備電氣裝置的故障自檢系統(tǒng)和故障報(bào)警系統(tǒng)，在電氣系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)自動(dòng)控制EV不能起動(dòng)等，及時(shí)防止事故的發(fā)生。

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基本組成小結(jié)操縱：在操縱裝置和操縱方法上繼承或沿用內(nèi)燃機(jī)汽車(chē)主要的操縱裝置和操縱方法，適應(yīng)駕駛員的操作習(xí)慣，使操作簡(jiǎn)單化和規(guī)范化?？刂疲涸贓V控制系統(tǒng)中，采用全自動(dòng)或半自動(dòng)的機(jī)電一體化控制系統(tǒng)，達(dá)到安全、可靠、節(jié)能、環(huán)保和靈活的目的。電池：提高電池的比能量和比功率，實(shí)現(xiàn)電池的高能化。電機(jī)：采用高效率的電能轉(zhuǎn)換系統(tǒng)和高效率的驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)，提高電動(dòng)機(jī)和驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的效率。車(chē)身和底盤(pán)：采用流線(xiàn)型車(chē)身，降低迎風(fēng)面積和空氣阻力系數(shù)。采用輕金屬材料、高強(qiáng)度復(fù)合材料和新型EV專(zhuān)用車(chē)身和底盤(pán)結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)車(chē)身和底盤(pán)的輕量化，減輕整備質(zhì)量。采用低滾動(dòng)阻力輪胎，降低行駛阻力。再生制動(dòng)：回收再生制動(dòng)能量，延長(zhǎng)行駛里程。

牛牛文庫(kù)文檔分享第18頁(yè)/共74頁(yè)2.3純電動(dòng)汽車(chē)基本工作原理

純電動(dòng)汽車(chē)(BatteryElectricVechicle,BEV)是由車(chē)載可充電蓄電池提供電能，由電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的汽車(chē)。純電動(dòng)汽車(chē)的電動(dòng)機(jī)相當(dāng)于傳統(tǒng)汽車(chē)的發(fā)動(dòng)機(jī)，蓄電池相當(dāng)于傳統(tǒng)汽車(chē)的油箱。

牛牛文庫(kù)文檔分享第19頁(yè)/共74頁(yè)2.3.1純電動(dòng)汽車(chē)各子系統(tǒng)與工作原理

電動(dòng)汽車(chē)主要由電力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、電源系統(tǒng)和輔助系統(tǒng)等三部分組成。汽車(chē)行駛時(shí)，由蓄電池輸出電能（電流）通過(guò)控制器驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，電動(dòng)機(jī)輸出的轉(zhuǎn)矩經(jīng)傳動(dòng)系統(tǒng)帶動(dòng)車(chē)輪前進(jìn)或后退。電動(dòng)汽車(chē)?yán)m(xù)駛里程與蓄電池容量有關(guān)，蓄電池容量受諸多因素限制。要提高一次充電續(xù)駛里程，必須盡可能地節(jié)省蓄電池的能量。

牛牛文庫(kù)文檔分享第20頁(yè)/共74頁(yè)2.3.2純電動(dòng)車(chē)三大系統(tǒng)電力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)由控制單元、驅(qū)動(dòng)控制器、電動(dòng)機(jī)、機(jī)械傳動(dòng)裝置和車(chē)輪等組成。電源系統(tǒng)由蓄電池、能量管理系統(tǒng)和充電控制器等組成。輔助系統(tǒng)由輔助動(dòng)力源（輔助電源和DC/DC功率轉(zhuǎn)換器）、動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)、駕駛室顯示操縱臺(tái)和輔助裝置（照明、各種聲光信號(hào)裝置、車(chē)載音箱設(shè)備、空調(diào)、刮水器、風(fēng)窗除霜清洗器、電動(dòng)門(mén)窗、電控玻璃升降器、電控后視鏡調(diào)節(jié)器、電動(dòng)座椅調(diào)節(jié)器、車(chē)身安全防護(hù)裝置控制器等）等組成。

牛牛文庫(kù)文檔分享第21頁(yè)/共74頁(yè)2.3.2電力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)電力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)電力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)主要包括電子控制器、功率轉(zhuǎn)換器、電動(dòng)機(jī)、機(jī)械傳動(dòng)裝置和車(chē)輪等。它的功用是將存儲(chǔ)在蓄電池中的電能高效地轉(zhuǎn)化為車(chē)輪的動(dòng)能，并能夠在汽車(chē)減速制動(dòng)時(shí)，將車(chē)輪的動(dòng)能轉(zhuǎn)化為電能充入蓄電池。包括電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)器、控制器及各種傳感器，其中最關(guān)鍵的是電動(dòng)機(jī)逆變器。電動(dòng)機(jī)不同，控制器也有所不同?？刂破鲗⑿铍姵刂绷麟娔孀兂山涣麟姾篁?qū)動(dòng)交流驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)，電動(dòng)機(jī)輸出的轉(zhuǎn)矩經(jīng)傳動(dòng)系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)車(chē)輪，使電動(dòng)汽車(chē)行駛。

牛牛文庫(kù)文檔分享第22頁(yè)/共74頁(yè)2.3.2輔助動(dòng)力源輔助動(dòng)力源一般為12V或24V的直流低壓電源，它主要給動(dòng)力轉(zhuǎn)向單元，制動(dòng)力調(diào)節(jié)控制、照明、空調(diào)、電動(dòng)窗門(mén)、導(dǎo)航系統(tǒng)、刮水器、收音機(jī)以及除霜裝置等等各種輔助裝置提供所需的能源。

牛牛文庫(kù)文檔分享第23頁(yè)/共74頁(yè)2.3.2純電動(dòng)車(chē)電源系統(tǒng)電源系統(tǒng)包括電源、能量管理系統(tǒng)和充電機(jī)等。它的功用是向電動(dòng)機(jī)提供驅(qū)動(dòng)電能、監(jiān)測(cè)電源使用情況以及控制充電機(jī)向蓄電池充電。純電動(dòng)汽車(chē)的常用電源有鉛酸電池、鎳鎘電池、鎳氫電池、鋰離子電池等。純電動(dòng)汽車(chē)電池管理系統(tǒng)，它的主要功用是對(duì)電動(dòng)汽車(chē)用電池單體及整組進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控、充放電、巡檢、溫度監(jiān)測(cè)等。

牛牛文庫(kù)文檔分享第24頁(yè)/共74頁(yè)2.3.3純電動(dòng)車(chē)工作原理描述當(dāng)汽車(chē)行駛時(shí)，電力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)經(jīng)儲(chǔ)存在蓄電池中的電能高效地轉(zhuǎn)化為車(chē)輪的動(dòng)能，控制單元根據(jù)加速踏板和制動(dòng)踏板的輸入信號(hào)，向驅(qū)動(dòng)控制器發(fā)出相應(yīng)的控制指令，對(duì)電動(dòng)機(jī)進(jìn)行起動(dòng)、加速、減速、制動(dòng)控制，并能夠?qū)⑵?chē)車(chē)輪的動(dòng)能轉(zhuǎn)換為電能充入蓄電池。電動(dòng)機(jī)正常行駛時(shí)發(fā)揮其主要的電動(dòng)機(jī)功能，將電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能；在減速和下坡滑行時(shí)又被要求進(jìn)行發(fā)電，將車(chē)輪的慣性動(dòng)能轉(zhuǎn)化為電能。機(jī)械傳動(dòng)裝置將電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩傳輸給汽車(chē)的驅(qū)動(dòng)軸，從而帶動(dòng)汽車(chē)車(chē)輪前進(jìn)或后退。

牛牛文庫(kù)文檔分享第25頁(yè)/共74頁(yè)2.3.4純電動(dòng)汽車(chē)組成與工作原理圖

牛牛文庫(kù)文檔分享第26頁(yè)/共74頁(yè)2.4純電動(dòng)汽車(chē)的布置形式

純電動(dòng)汽車(chē)的布置是指電源、驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)及機(jī)械傳動(dòng)裝置等的具體布置。由于電動(dòng)汽車(chē)的驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)及其減速器的體積和質(zhì)量較內(nèi)燃機(jī)要小，蓄電池雖然質(zhì)量和體積較大，但電池組可以分散，所以電動(dòng)汽車(chē)的總體布置較靈活。從電氣控制的角度講，在汽車(chē)總體布置時(shí)，應(yīng)使電源到控制器再到電動(dòng)機(jī)之間的大電流回路的導(dǎo)線(xiàn)盡可能短，以減小回路的電壓損失，保證汽車(chē)的動(dòng)力性和行駛里程的要求。

牛牛文庫(kù)文檔分享第27頁(yè)/共74頁(yè)2.4.1純電動(dòng)汽車(chē)布置形式分類(lèi)1.電動(dòng)機(jī)中央驅(qū)動(dòng)2.電動(dòng)輪驅(qū)動(dòng)3.電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)橋組合4.雙電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)式

牛牛文庫(kù)文檔分享第28頁(yè)/共74頁(yè)2.4.1電動(dòng)機(jī)中央驅(qū)動(dòng)

電動(dòng)機(jī)中央驅(qū)動(dòng)的布置方式與內(nèi)燃機(jī)汽車(chē)的布置方式相同，即將電動(dòng)機(jī)放在發(fā)動(dòng)機(jī)的位置，動(dòng)力經(jīng)離合器、變速器、減速器、差速器傳至半軸及車(chē)輪。電動(dòng)汽車(chē)的中央驅(qū)動(dòng)布置示意圖如圖所示。這種布置方式的特點(diǎn)是：汽車(chē)的結(jié)構(gòu)與傳統(tǒng)布置相近，可以在內(nèi)燃機(jī)汽車(chē)的基礎(chǔ)上改裝，其傳動(dòng)裝置和技術(shù)較成熟；只需一臺(tái)驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)，控制電路較簡(jiǎn)單。

牛牛文庫(kù)文檔分享第29頁(yè)/共74頁(yè)2.4.1電動(dòng)機(jī)中央驅(qū)動(dòng)布置

牛牛文庫(kù)文檔分享第30頁(yè)/共74頁(yè)2.4.1電動(dòng)輪驅(qū)動(dòng)

電動(dòng)輪驅(qū)動(dòng)的方式是將電動(dòng)機(jī)及相應(yīng)的減速器布置在車(chē)輪上，如圖所示。這種布置方式可以省略傳動(dòng)軸和差速器等裝置，簡(jiǎn)化了傳動(dòng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)；但是需要兩臺(tái)或四臺(tái)電動(dòng)機(jī)，控制電路較復(fù)雜，而且將電動(dòng)機(jī)與車(chē)輪制成一體，必然加大汽車(chē)懸架的質(zhì)量。

牛牛文庫(kù)文檔分享第31頁(yè)/共74頁(yè)2.4.1電動(dòng)輪驅(qū)動(dòng)

牛牛文庫(kù)文檔分享第32頁(yè)/共74頁(yè)2.4.1帶邊輪減速器的電動(dòng)輪驅(qū)動(dòng)方式

牛牛文庫(kù)文檔分享第33頁(yè)/共74頁(yè)2.4.1電動(dòng)機(jī)-驅(qū)動(dòng)橋組合式

如圖所示，電動(dòng)機(jī)-驅(qū)動(dòng)橋組合式的布置方式取消了離合器和變速器，但有減速差速機(jī)構(gòu)，由一臺(tái)電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)兩個(gè)車(chē)輪旋轉(zhuǎn)，其優(yōu)點(diǎn)是可以繼續(xù)沿用當(dāng)前發(fā)動(dòng)機(jī)汽車(chē)中的動(dòng)力傳動(dòng)裝置，只需要一組電動(dòng)機(jī)和逆變器。這種方式對(duì)電動(dòng)機(jī)的要求較高，不僅要求電動(dòng)機(jī)具有較高的啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩，而且要求具有較大的后備功率，以保證電動(dòng)汽車(chē)在起動(dòng)、爬坡、加速超車(chē)時(shí)的動(dòng)力性。

牛牛文庫(kù)文檔分享第34頁(yè)/共74頁(yè)2.4.1電動(dòng)機(jī)—驅(qū)動(dòng)橋組合式

牛牛文庫(kù)文檔分享第35頁(yè)/共74頁(yè)2.4.1電動(dòng)機(jī)-驅(qū)動(dòng)橋組合式

牛牛文庫(kù)文檔分享第36頁(yè)/共74頁(yè)2.4.1雙電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)式將電動(dòng)機(jī)裝到驅(qū)動(dòng)軸上，直接由電動(dòng)機(jī)實(shí)現(xiàn)變速和差速轉(zhuǎn)換，如圖所示。這種傳動(dòng)方式同樣對(duì)電動(dòng)機(jī)有較高的要求，要求有大的起動(dòng)轉(zhuǎn)矩和后備功率；同時(shí)，這種方式不僅要求控制系統(tǒng)有較高的控制精度，而且要具備良好的可靠性，從而保證電動(dòng)汽車(chē)行駛的安全、平穩(wěn)。

牛牛文庫(kù)文檔分享第37頁(yè)/共74頁(yè)2.4.1雙電機(jī)驅(qū)動(dòng)式

牛牛文庫(kù)文檔分享第38頁(yè)/共74頁(yè)2.4.2純電動(dòng)汽車(chē)布置實(shí)例純電動(dòng)汽車(chē)底盤(pán)俯視圖

牛牛文庫(kù)文檔分享第39頁(yè)/共74頁(yè)2.4.2純電動(dòng)汽車(chē)布置形式寶馬

牛牛文庫(kù)文檔分享第40頁(yè)/共74頁(yè)2.4.2純電動(dòng)汽車(chē)布置形式

牛牛文庫(kù)文檔分享第41頁(yè)/共74頁(yè)純電動(dòng)汽車(chē)布置形式廣汽

牛牛文庫(kù)文檔分享第42頁(yè)/共74頁(yè)2.4.2純電動(dòng)汽車(chē)驅(qū)動(dòng)布置結(jié)構(gòu)

牛牛文庫(kù)文檔分享第43頁(yè)/共74頁(yè)2.5純電動(dòng)車(chē)關(guān)鍵技術(shù)1.驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)的選擇及功率匹配電動(dòng)機(jī)應(yīng)具有良好的轉(zhuǎn)矩—轉(zhuǎn)速特性，一般具有6000~15000r/min的轉(zhuǎn)速。根據(jù)車(chē)輛行駛工況，驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)可以在恒轉(zhuǎn)矩區(qū)和恒功率區(qū)運(yùn)轉(zhuǎn)。驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)應(yīng)經(jīng)常保持在高效率范圍內(nèi)運(yùn)轉(zhuǎn)。在低速—大轉(zhuǎn)矩（恒轉(zhuǎn)矩區(qū)）運(yùn)轉(zhuǎn)范圍內(nèi)效率在0.75~0.85之間，在恒功率運(yùn)轉(zhuǎn)范圍內(nèi)效率在0.8~0.9之間。

牛牛文庫(kù)文檔分享第44頁(yè)/共74頁(yè)2.5純電動(dòng)車(chē)關(guān)鍵技術(shù)2.電機(jī)及控制技術(shù)電動(dòng)汽車(chē)的驅(qū)動(dòng)電機(jī)屬于特種電機(jī)，是電動(dòng)汽車(chē)的關(guān)鍵部件。驅(qū)動(dòng)電機(jī)應(yīng)具有較寬的調(diào)速范圍及較高的轉(zhuǎn)速，足夠大的啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩，體積小、質(zhì)量輕、效率高且有動(dòng)態(tài)制動(dòng)強(qiáng)和能量回饋的性能。

牛牛文庫(kù)文檔分享第45頁(yè)/共74頁(yè)2.5純電動(dòng)車(chē)關(guān)鍵技術(shù)變結(jié)構(gòu)控制、模糊控制、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、自適應(yīng)控制、專(zhuān)家系統(tǒng)、遺傳算法等非線(xiàn)性智能控制技術(shù)，都將各自或結(jié)合應(yīng)用于電動(dòng)汽車(chē)的電動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)。電動(dòng)汽車(chē)再生制動(dòng)控制系統(tǒng)可以節(jié)約能源、提高續(xù)駛里程，具有顯著的經(jīng)濟(jì)價(jià)值和社會(huì)效益。再生制動(dòng)還可以減少剎車(chē)片的磨損，降低車(chē)輛故障率及使用成本。

牛牛文庫(kù)文檔分享第46頁(yè)/共74頁(yè)2.5純電動(dòng)車(chē)關(guān)鍵技術(shù).整車(chē)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)新型純電動(dòng)轎車(chē)整車(chē)控制系統(tǒng)是兩條總線(xiàn)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，高速CAN總線(xiàn)每個(gè)節(jié)點(diǎn)為各子系統(tǒng)的ECU。低速總線(xiàn)按物理位置設(shè)置節(jié)點(diǎn)、基本原則是基于空間位置的區(qū)域自治。實(shí)現(xiàn)整車(chē)網(wǎng)絡(luò)化控制，其意義不只是解決汽車(chē)電子化中出現(xiàn)的線(xiàn)路復(fù)雜和線(xiàn)束增加問(wèn)題，網(wǎng)絡(luò)化實(shí)現(xiàn)的通訊和資源共享能力成為新的電子與計(jì)算機(jī)技術(shù)在汽車(chē)上應(yīng)用的一個(gè)基礎(chǔ)，同時(shí)也為X-by-Wire技術(shù)提供有力的支撐。

牛牛文庫(kù)文檔分享第47頁(yè)/共74頁(yè)電動(dòng)汽車(chē)電機(jī)控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖

牛牛文庫(kù)文檔分享第48頁(yè)/共74頁(yè)2.5純電動(dòng)車(chē)關(guān)鍵技術(shù)3.動(dòng)力電池組的特性電池是電動(dòng)汽車(chē)的動(dòng)力源泉，也是一直制約電動(dòng)汽車(chē)發(fā)展的關(guān)鍵因素。電動(dòng)汽車(chē)用電池要求比能量高、比功率大、使用壽命長(zhǎng)，但目前的電池能量密度低，電池組過(guò)重，續(xù)駛里程短，價(jià)格高，循環(huán)壽命有限。

牛牛文庫(kù)文檔分享第49頁(yè)/共74頁(yè)2.5純電動(dòng)車(chē)關(guān)鍵技術(shù)4.減速器傳動(dòng)比的確定由于電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速高，不能直接驅(qū)動(dòng)車(chē)輛的車(chē)輪，通常在驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)中采用大速比的減速器或2檔變速器。作用：減速、增扭減速器或變速器中不設(shè)置倒檔齒輪，倒車(chē)是靠電動(dòng)機(jī)的反轉(zhuǎn)來(lái)實(shí)現(xiàn)。

牛牛文庫(kù)文檔分享第50頁(yè)/共74頁(yè)2.5純電動(dòng)車(chē)關(guān)鍵技術(shù)延長(zhǎng)續(xù)駛里程續(xù)駛里程

續(xù)駛里程指電動(dòng)汽車(chē)從動(dòng)力蓄電池全充滿(mǎn)狀態(tài)開(kāi)始到標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的試驗(yàn)結(jié)束時(shí)所走過(guò)的里程。采用工況法按照一定的工況反復(fù)地循環(huán)行駛，是EV測(cè)定續(xù)駛里程的基本方法。

我國(guó)頒布的GB/T18386—2001《電動(dòng)汽車(chē)能量消耗率和續(xù)駛里程試驗(yàn)方法》適用于EV最大總質(zhì)量≤3500kg，最高車(chē)速≥70km/h的EV。

牛牛文庫(kù)文檔分享第51頁(yè)/共74頁(yè)2.5純電動(dòng)車(chē)關(guān)鍵技術(shù)5.整車(chē)輕量化技術(shù)

（1）通過(guò)對(duì)整車(chē)實(shí)際使用工況和使用要求的分析，對(duì)電池的電壓、容量、驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)功率、轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩、整車(chē)性能等車(chē)輛參數(shù)的整體優(yōu)化，合理選擇電池和電動(dòng)機(jī)參數(shù)。

牛牛文庫(kù)文檔分享第52頁(yè)/共74頁(yè)2.5純電動(dòng)車(chē)關(guān)鍵技術(shù)（2）通過(guò)結(jié)構(gòu)優(yōu)化和集成化、模塊化優(yōu)化設(shè)計(jì)，減輕動(dòng)力總成、車(chē)載能源系統(tǒng)的重量。（3）積極采用輕質(zhì)材料，如電池箱的結(jié)構(gòu)框架、箱體封皮、輪轂等采用輕質(zhì)合金材料。（4）利用CAD技術(shù)對(duì)車(chē)身承載結(jié)構(gòu)件（如前后橋、新增的邊梁、橫梁等）進(jìn)行有限元分析研究，用計(jì)算和試驗(yàn)相結(jié)合的方式，實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)最優(yōu)化。

牛牛文庫(kù)文檔分享第53頁(yè)/共74頁(yè)2.6純電動(dòng)汽車(chē)傳動(dòng)參數(shù)設(shè)計(jì)原則四個(gè)指標(biāo)來(lái)評(píng)價(jià)：（1）起步加速性能車(chē)輛在設(shè)定時(shí)間內(nèi)由靜止加速到額定車(chē)速或走過(guò)預(yù)定的距離的能力。（2）以額定車(chē)速穩(wěn)定行駛的能力對(duì)電動(dòng)汽車(chē)來(lái)說(shuō)，蓄電池和電動(dòng)機(jī)應(yīng)該能提供車(chē)輛以額定車(chē)速穩(wěn)定行駛的全部功率需求，并且根據(jù)我國(guó)的道路狀況至少能克服坡度為3%的路面阻力。

牛牛文庫(kù)文檔分享第54頁(yè)/共74頁(yè)2.6純電動(dòng)汽車(chē)傳動(dòng)參數(shù)設(shè)計(jì)原則（3）以最高車(chē)速穩(wěn)定行駛的能力在電動(dòng)汽車(chē)上，電動(dòng)機(jī)發(fā)出的功率應(yīng)該能夠維持車(chē)輛以最高車(chē)速行駛。（4）爬坡能力電動(dòng)汽車(chē)能以一定的速度行駛在一定坡度的路面上。另外，電動(dòng)汽車(chē)的蓄電池所輸出的電能和電量應(yīng)該能夠維持電動(dòng)汽車(chē)在一定工況下行駛額定的里程。

牛牛文庫(kù)文檔分享第55頁(yè)/共74頁(yè)2.7車(chē)輛行駛平衡方程驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的動(dòng)力輸出特性與車(chē)輛的動(dòng)力性能直接相關(guān)。驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的動(dòng)力輸出應(yīng)該滿(mǎn)足車(chē)輛的動(dòng)力性要求。在設(shè)計(jì)電動(dòng)汽車(chē)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)時(shí)，為了使電動(dòng)汽車(chē)達(dá)到要求的動(dòng)力性能指標(biāo)，首先必須建立電動(dòng)汽車(chē)的力學(xué)模型，對(duì)電動(dòng)汽車(chē)行駛過(guò)程中力與功率的平衡進(jìn)行分析，以得到電動(dòng)汽車(chē)的需求特性場(chǎng)。

牛牛文庫(kù)文檔分享第56頁(yè)/共74頁(yè)2.7.1經(jīng)典汽車(chē)設(shè)計(jì)理論推導(dǎo)車(chē)輛行駛平衡方程

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牛牛文庫(kù)文檔分享第58頁(yè)/共74頁(yè)

牛牛文庫(kù)文檔分享第59頁(yè)/共74頁(yè)主要部件選型設(shè)計(jì)純電動(dòng)汽車(chē)首先要進(jìn)行選型設(shè)計(jì)，除了車(chē)型選擇外，電機(jī)類(lèi)型與其性能參數(shù)、電池類(lèi)型與其性能參數(shù)、控制方式的選擇、電池?cái)?shù)量的選擇等都是首先要確定的。1電機(jī)功率的選擇

牛牛文庫(kù)文檔分享第60頁(yè)/共74頁(yè)主要部件選型電機(jī)功率的選擇將對(duì)電動(dòng)汽車(chē)的動(dòng)力性和經(jīng)濟(jì)性有著重要的影響。對(duì)于純電動(dòng)汽車(chē)用電機(jī)，在選擇電機(jī)的功率時(shí)還要考慮以下幾個(gè)因素:a、最高車(chē)速。電機(jī)的功率必須能滿(mǎn)足電動(dòng)汽車(chē)最高車(chē)速的功率要求，以保證汽車(chē)在良好路面和空載情況下，能獲得較高的行駛速度。b、加速性能。電機(jī)的功率越大，則電動(dòng)汽車(chē)的后備功率就越多，從而其加速性能越好。但過(guò)多的后備功率又會(huì)增加純電動(dòng)汽車(chē)不必要的能量消耗。c、由于汽車(chē)的行駛工況較為復(fù)雜，需要電機(jī)具有一定的過(guò)載能力，即能承受較大的過(guò)載電流，能發(fā)出高于額定轉(zhuǎn)矩2倍以上的轉(zhuǎn)矩。3-5倍

牛牛文庫(kù)文檔分享第61頁(yè)/共74頁(yè)主要部件選型2電機(jī)、電池電壓的選擇在選擇了電機(jī)和電池的類(lèi)型后，就要確定電機(jī)的額定電壓和電池的電壓。在電機(jī)功率一定的情況下，電壓越高，電流越低，線(xiàn)路功率損失就越小，電池以小電流放電時(shí)，可獲得較大的容量。但電壓過(guò)高，又影響電子元器件的性能和安全。

牛牛文庫(kù)文檔分享第62頁(yè)/共74頁(yè)主要部件選型3電池容量選擇眾所周知，目前影響電動(dòng)汽車(chē)商品化和實(shí)用化進(jìn)程的關(guān)鍵因素是電動(dòng)汽車(chē)的續(xù)駛里程和電池的使用性能(包括電池的充電時(shí)間、安全性、價(jià)格和使用壽命等)。在選擇電池的容量時(shí)，既要滿(mǎn)足汽車(chē)的續(xù)駛里程的設(shè)計(jì)要求，又要考慮整車(chē)的空間結(jié)構(gòu)和底盤(pán)承載能力。因?yàn)檫x擇電池容量過(guò)大，電池組所貯存的電能越多，續(xù)駛里程相應(yīng)延長(zhǎng)，但電池組的重量增加，整車(chē)的整備質(zhì)量增加，導(dǎo)致行駛阻力也增加，反過(guò)來(lái)又影響純電動(dòng)汽車(chē)的續(xù)駛里程。

牛牛文庫(kù)文檔分享第63頁(yè)/共74頁(yè)主要部件選型4傳動(dòng)系的傳動(dòng)比的選擇汽車(chē)在行駛過(guò)程中，通過(guò)一定的傳動(dòng)比來(lái)滿(mǎn)足不同行駛工況的需要。傳動(dòng)比起到減速增矩的作用。盡管電機(jī)一般都具有較寬的調(diào)速范圍，但在純電動(dòng)汽車(chē)的設(shè)計(jì)過(guò)程