纯电动车动力系统概要
动力系统
一、文章1总结1..纯电动车的动力系统主要包括动力电池、驱动电机以及传动系统。
动力电池:是电动汽车唯一的能量来源，同时也为电动汽车上其它电力装置提供电能。
驱动电机:是将动力电池的电能转化为机械能的装置。
传动系统:是将驱动电机的动力传送给车轮，从而使电动汽车运行。
2.电机的峰值功率选择：:首先需要分别计算出电动汽车的最高车速、最大爬坡度以及加速时间三者所对应的功率，然后取最大值即为驱动电机的峰值功率。
表1 电机技术参数3.动力电池选择：动力电池的容量:电动汽车的续驶里程确定电池组容量。
电池组的总电压要大于等于电动机的额定电压。
二、文章2总结图1整车控制结构图图2:增程式纯电动车(混合动力汽车)动力系统工作模式(a)EV 模式：在电池电量充足时，发动发电机组不参与工作，车辆以动力电池组消耗能量的形式行驶，此时电池组的电量在不断消耗，即SOC 不断减少。
在这种运行模式下，车辆具有不可比拟的零排放性能和驾驶平顺性。
(b)串联驱动模式：在电池电量不足时，为了保证车辆性能和电池组的安全性，进入电量保持模式，发动机驱动整车行驶，当发动机不足以单独驱动车辆行驶时，动力电池提供功率需求不足的部分。
这种工作模式经常出现在高速行驶或中低速加速时。
(c)发电机组驱动行车发电模式：这种情况下，发动机单独驱动车辆行驶，发动机输出功率超出车辆需求的部分向动力电池充电，以此提高发动机工作效率和整车能量利用率。
(d)制动能量回收模式：当驾驶员踩下制动踏板或猛抬加速踏板时，整车进入制动能量回收模式，驱动电机进入发电状态，给动力电池组充电。
这种模式下，电制动和机械制动联合作用，二者的分配比例由整车行驶状态决定。
三、文章3总结电动车动力系统主要由驱动电机、动力电池、发电机和发动机组成。
驱动电机通过主减速器直接驱动车轮。
动力电池:是电动汽车唯一的能量来源，同时也为电动汽车上其它电力装置提供电能。
发动机和发电机组成APU 系统则为整车提供动力电池之外的能量需求。
国内外新能源动力汽车动力系统概述
国内外新能源动力汽车动力系统概述一、动力系统概述目前，新能源汽车主要包括纯电动汽车、混合动力汽车和燃料电池汽车三种类型。
其动力系统可以分为电动机、控制器、电池、发动机和变速器等几个主要部分。
1. 电动机电动车的动力系统主要由电动机、电池和控制器组成，其中电动机是新能源汽车的关键动力装置。
电动机直接驱动车轮，具有响应速度快、扭矩大、无噪音和低污染等优点。
不同类型的新能源汽车采用的电动机也有所不同，电动汽车一般采用三相异步交流电动机或永磁同步电动机，而混合动力汽车还需要配备内燃机。
2. 电控系统电控系统是控制电动机运行的重要部件，其主要功能是调节电动机的输出功率和转速。
电控系统包括电机控制器、电池管理系统和车身控制系统等。
电机控制器是电动车的大脑，通过控制电流大小和频率来调节电动机的转速和扭矩。
而电池管理系统则是负责监测和管理电池的充放电状态，以确保电池的安全可靠性。
3. 电池组电池组是新能源汽车的动力源，其性能好坏直接关系到车辆的续航里程和动力输出。
目前，新能源汽车一般采用锂离子电池作为动力源，其能量密度高、循环寿命长和无污染等特点，已成为新能源汽车的主要动力源。
4. 发动机和变速器在混合动力汽车中，除了电动机外，还需要配备内燃机和变速器。
内燃发动机主要作为辅助动力装置，负责为电池组充电或直接驱动车轮。
而变速器则是根据行驶条件和车速来调节内燃机和电动机的协调工作，以实现最佳的燃油经济性和动力输出。
随着我国新能源汽车市场需求的不断增长和政府相关政策的扶持，国内新能源汽车动力系统技术水平得到了大幅提升。
目前，国内新能源汽车动力系统主要可以分为纯电动汽车动力系统、混合动力汽车动力系统和燃料电池汽车动力系统。
1. 纯电动汽车动力系统纯电动汽车主要采用电机、电池和电控系统来驱动，其电机多为永磁同步电机或三相异步交流电机。
电控系统则应用了国产先进的电机控制技术，能够实现对电机的高效控制和动力输出。
而电池组方面，国内新能源汽车生产商也在不断加大研发投入，提高电池的能量密度和循环寿命，以满足市场对续航里程的需求。
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。
纯电动汽车结构与原理介绍
纯电动汽车结构与原理介绍纯电动汽车是一种通过电池供电驱动电动机来实现汽车运行的新型车辆。
相比传统内燃机车辆，纯电动汽车具有零排放、低噪音、低维护成本等优势，受到越来越多消费者的青睐。
纯电动汽车的结构和原理是怎样的呢？本文将介绍纯电动汽车的结构和工作原理。
一、电池系统纯电动汽车的核心是电池系统，电池是储存电能的设备。
电池通常分为锂电池、镍氢电池等不同种类。
电池通过充电桩充电，将电能储存在电池中。
在行驶过程中，电池释放电能供给电动机驱动汽车运行。
二、电动机驱动系统电动机是纯电动汽车的动力来源，电池释放的电能经过控制器控制电动机的速度和扭矩，从而驱动汽车行驶。
电动机具有高效率、低噪音、响应快等优点，是纯电动汽车的关键组成部分。
三、动力传动系统动力传动系统将电动机产生的动力传递给汽车的驱动轮，使汽车运行。
在一般纯电动汽车中，常见的传动方式包括单速变速箱、双速变速箱等。
四、车身结构纯电动汽车的车身结构和传统汽车基本相同，包括车身框架、车身乘员舱、悬挂系统、制动系统、轮胎等部分。
但由于电池的安装需要考虑重量平衡和碰撞安全等问题，纯电动汽车在车身结构上可能会有所不同。
五、能量回收系统纯电动汽车在行驶过程中会通过电动机的反向工作将制动能量转化为电能，将其储存到电池中，实现能量的回收再利用。
这不仅可以提高车辆的能效，还能延长电池的寿命。
六、辅助系统在纯电动汽车中，还包括了辅助系统，如空调系统、暖风系统、座椅加热系统等。
这些系统同样通过电能供给，使纯电动汽车具备舒适的驾乘体验。
综上所述，纯电动汽车的结构包括电池系统、电动机驱动系统、动力传动系统、车身结构、能量回收系统以及辅助系统，其工作原理是基于电池储能、电动机驱动、能量回收等关键技术的实现。
随着技术的进步和应用范围的扩大，纯电动汽车将在未来成为主流，推动汽车产业向清洁、智能的方向发展。
电动汽车的动力系统
电动汽车的动力系统随着环境保护和可持续发展意识的增强，电动汽车作为一种清洁能源交通工具正逐渐受到人们的青睐。
电动汽车的动力系统是电动汽车的核心部件，它决定了电动汽车的性能和使用体验。
本文将通过对电动汽车的动力系统进行分析，探讨其组成结构以及其中的关键技术。
一、电动汽车的动力系统组成1. 电机系统电动汽车的动力系统主要由电机系统、电池系统和电控系统组成。
其中，电机系统是电动汽车的动力来源，是其最重要的组成部分。
电机系统包括电动机、减速器和传动装置。
电动汽车通常采用交流电机或直流电机，其中交流电机又分为异步电机和同步电机。
减速器主要是为了降低电机转速并提供合适的扭矩输出，传动装置则将电机的动力传输到车轮上。
2. 电池系统电池系统是电动汽车的能量存储和释放装置，也是电动汽车的能源来源。
电池系统包括电池组、电池管理系统和充电系统。
电动汽车常用的电池种类有铅酸电池、锂离子电池、镍氢电池等。
电池管理系统主要负责电池的监控和保护，确保电池的安全性和寿命。
充电系统则提供电池组的充电功能。
3. 电控系统电控系统是电动汽车的智能控制中枢，负责监测和控制整个动力系统的运行。
电控系统包括控制器、传感器、电子控制单元等。
控制器是电动汽车动力系统的调度中心，负责调节电机的工作状态和输出功率。
传感器用于采集各种关键参数，如车速、电机转速、电池状态等。
电子控制单元则负责数据处理和系统控制。
二、电动汽车动力系统的关键技术1. 电机技术电机技术是电动汽车动力系统的核心技术。
随着电机技术的不断进步，电动汽车的动力性能和续航里程得到了大幅提升。
目前，电动汽车主要采用永磁同步电机或感应电机，这些电机具有高效率、高转速和高扭矩输出的特点。
另外，电机的轻量化设计也是当前的研究热点之一。
2. 电池技术电池技术是限制电动汽车发展的关键因素之一。
目前，锂离子电池是电动汽车常用的电池技术，它具有高能量密度、长寿命和快速充电的特点。
然而，锂离子电池的成本和安全性仍然是亟待解决的问题。
纯电动汽车驱动系统工作原理
纯电动汽车驱动系统工作原理纯电动汽车是指完全依靠电池供电的汽车，其驱动系统与传统汽车有很大的不同。
纯电动汽车的驱动系统主要由电机、电池、控制器和传动系统组成。
本文将详细介绍纯电动汽车驱动系统的工作原理。
电机纯电动汽车的驱动系统采用电动机作为动力源。
电动机是将电能转化为机械能的装置，其工作原理是利用电磁感应原理，通过电流在磁场中的作用，产生转矩，从而驱动车轮转动。
电动机的种类有直流电动机、交流异步电动机、交流同步电动机等，其中交流异步电动机和交流同步电动机是目前纯电动汽车中应用最广泛的电动机。
电池电池是纯电动汽车的能量储存装置，其主要作用是将电能储存起来，以供电动机使用。
电池的种类有铅酸电池、镍氢电池、锂离子电池等，其中锂离子电池是目前纯电动汽车中应用最广泛的电池。
锂离子电池具有能量密度高、重量轻、寿命长等优点，但其成本较高。
控制器控制器是纯电动汽车驱动系统的核心部件，其主要作用是控制电动机的转速和转矩，以实现车辆的加速、减速和制动等功能。
控制器还可以监测电池的电量和温度等参数，以保证电池的安全和稳定运行。
控制器的种类有直流控制器、交流控制器等，其中交流控制器是目前纯电动汽车中应用最广泛的控制器。
传动系统传动系统是将电动机的动力传递到车轮上的装置，其主要作用是将电动机的转速和转矩转化为车轮的转速和转矩。
传动系统的种类有单速传动系统、多速传动系统等，其中单速传动系统是目前纯电动汽车中应用最广泛的传动系统。
纯电动汽车驱动系统的工作原理纯电动汽车驱动系统的工作原理可以简单概括为：电池提供电能，控制器控制电动机的转速和转矩，电动机将电能转化为机械能，传动系统将机械能传递到车轮上，从而驱动车辆行驶。
具体来说，当驾驶员踩下油门踏板时，控制器会根据油门踏板的位置和车速等参数，计算出电动机需要的转速和转矩。
然后，控制器会向电动机发送控制信号，控制电动机的转速和转矩。
电动机接收到控制信号后，会根据信号的指令，产生相应的转矩，从而驱动车轮转动。
国内外新能源动力汽车动力系统概述
国内外新能源动力汽车动力系统概述新能源动力汽车动力系统是指使用新能源驱动的汽车动力装置。
新能源动力系统通常包括电动机、电池组、控制器及其它辅助设备。
电动机是新能源动力系统的核心部分，它将电能转化为机械能，驱动车辆行驶。
电动机可以分为直流电动机和交流电动机两种类型。
直流电动机结构简单、可靠性高，适合低速高扭矩运行，而交流电动机在效率和功率密度上有优势，适合高速运行。
不同车型和应用场景可以根据需要选择适合的电动机。
电池组是新能源动力系统的储能设备，它将电能储存起来，供电给电动机使用。
电池组可以分为锂离子电池、铅酸电池、镍氢电池等不同类型。
锂离子电池具有能量密度高、体积小、重量轻、寿命长等优点，因此在新能源动力汽车中得到广泛应用。
控制器是新能源动力系统的调节设备，负责控制电动机的工作状态。
控制器可以控制电动机的转速、扭矩和制动等功能，以满足不同行驶条件下的动力需求。
控制器通常由电控单元、传感器和执行机构组成，通过传感器采集车辆状态信息，并通过电控单元进行分析和处理，最终控制执行机构调节电动机的工作状态。
除了电动机、电池组和控制器外，新能源动力系统还包括辅助设备，如辅助电源和辅助动力装置。
辅助电源负责为车载设备提供电能，如车载音响、空调等，通常通过配备精密电力管理系统，对辅助电源进行智能管理和优化，以提高能源利用效率。
辅助动力装置可以是燃油发电机、燃料电池等，用于供电给电动机，在电池能量不足时提供辅助动力。
新能源动力汽车动力系统由电动机、电池组、控制器和辅助设备组成，利用电能驱动车辆行驶，具有节能环保、效率高等优势，并且随着技术的不断发展，新能源动力系统的性能和可靠性也在不断提高。
新能源车辆工作原理及基本构造
新能源车辆（如电动车、混合动力车）是以新型能源为动力源的汽车，其工作原理和基本构造与传统燃油车有所不同。
下面我将详细介绍新能源车辆的工作原理及基本构造。
一、工作原理1. 电动车工作原理电动车主要依靠电池组提供电能来驱动电动机，电动机转动后通过传动装置带动车轮运动，从而实现汽车行驶。
整个过程可以简化为：电能转化为机械能。
2. 混合动力车工作原理混合动力车采用燃油发动机和电动机相结合的方式，两者可以分别或同时驱动车辆。
在不同的驾驶模式下，可以根据驾驶需求进行切换。
主要工作原理为：燃油发动机驱动发电机发电，将电能储存于电池中，电池再提供电能给电动机，驱动车辆行驶。
二、基本构造1. 电动车基本构造（1）电池组：电动车使用的是大容量的蓄电池组，包括锂离子电池、镍氢电池等。
电池组负责储存电能，提供给电动机使用。
（2）电动机：电动车使用的是交流电动机或直流无刷电动机。
电动机接收电池组提供的电能，转化为机械能驱动车辆行驶。
（3）电控系统：电动车的电控系统包括控制器、电控单元等，用于控制电池组和电动机的工作状态，实现驱动控制和能量管理。
（4）传动装置：电动车的传动装置主要包括减速器和差速器，将电动机的转速转化为适合车轮的转速，实现车辆行驶。
（5）充电系统：电动车需要通过充电系统进行电池组的充电，包括充电接口、充电桩等设备。
2. 混合动力车基本构造（1）燃油发动机：混合动力车使用的燃油发动机与传统燃油车相似，可以使用汽油或柴油作为燃料。
燃油发动机主要用于驱动发电机发电，提供电能给电动机使用。
（2）发电机：发电机通过燃油发动机带动，将机械能转化为电能，储存于电池中。
（3）电池组：混合动力车同样配备电池组，用于储存由发电机产生的电能，并提供给电动机使用。
（4）电动机：混合动力车同样采用电动机作为辅助动力装置，接收电池组提供的电能，与燃油发动机共同驱动车辆行驶。
（5）传动装置：传动装置可以实现燃油发动机和电动机的切换和协调工作，将两者的动力输出到车轮，实现车辆驱动。
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差 100～ 150
一般 一般 差 无 好 低 商业化
良好 30～40
良好 良好 良好 有 好 较低 商业化
好 150～1500
良好 一般 优良 无 好 较高 商业应用
良好 150～2500
差 一般 一般 无 差 高 有应用实例
优异 1000～ 30000
优良 优良 优良 无 好 高 有应用实例
蓄电池主要实验
MH NiOOH M Ni (OH )2
xLi M yOz Li x M yOz , M yOz为过渡金属氧化物
LixC Li1 x M y Oz C LiM y Oz , LixC为锂碳化合物，Li1 x M y Oz为锂化过渡金属氧化物Βιβλιοθήκη 镍氢 Ni－MHLi聚合物电池
永磁同步电机
永磁同步电机分类
• 永磁同步(PMSM) 转子永磁体形成的空间磁场强度沿周向呈正弦波分布。 随转子旋转，定子线圈感生反电动势(bemf)为正弦波。 为产生平稳扭矩，定子电流随转角也应为正弦波。
S
N
N
S
永磁同步电机
永磁同步电机分类
• 交流无刷(BDCM) 转子永磁体形成梯形空间磁场 随转子旋转，在定子线圈感生反电动势(bemf)为梯形波 为产生平稳扭矩，定子电流也应控制为梯形波。 但不可能产生完全平稳扭矩输出 (只有当bemf为理想矩形波时)
纯电动车动力系统
S N S N
李哲 清华大学汽车工程系发动机控制课题组 2006.12
提纲
1 2 3 4 5 纯电动概述 纯电动动力系统组成 动力系统的不同布置方法 电机 电池
电池的反应式和基本类型比较 三类主要实验，放电特性 与充电方法 BMS的任务 SOC估计方法 单体差异 安全性管理
概述
环境
永磁同步电机
电机损耗
• 铜损(电损) 定子线圈为铜导线，铜损是指由于导线内阻R引起的损耗 电损随定子电流幅值增大而增大。
• 铁损(磁损) 定子导磁材料为铁片，铁损是指由于磁路漏磁Rc引起的损 耗。铁损随磁通和转速增大而增大。即随定子电压幅值增 大而增大。
电池
电池－电动汽车产业化发展的瓶颈之一
常见蓄电池的反应式
浙江雄霸 800W直流永磁刷 单个重量约8Kg
电机分类
1 直流电机－如传统汽车用启动电机 • 直流电机（通过直流电直接驱动的电机） 定子磁场空间固定：通过直流电或永磁体产生 转子磁场空间固定：通过电刷转子线圈产生 • 两空间旋转磁场，当方向夹角90度时，产生最大作用 扭矩。
电机分类 2 交流同步电机 • 交流同步电机(转子转速与磁场转速相同) 定子磁场空间旋转：通过交流电定子线圈产生 转子磁场空间旋转：通过电刷转子线圈或永磁体产生
发展纯电动车的原因
资源
政策
市场需求
据国务院发展研究中心 预测，从2007年我国电 力将开始盈余。微型电 动汽车在夜间充电有利 于我国电力结构优化， 假定我国2020年电动汽 车、微型电动汽车、电 动自行车保有量分别达 到50万、500万和2亿辆， 以三类电动车年行使里 程2万公里、1万公里和 5000公里为例计算，夜 间充电将为电网提供总 装机容量近7%的蓄能设 备，为电力产业发展节 约投资成本约1000亿元。
电池类型
铅酸 Pb－Acid
化学反应式
P b P bO2 2H 2 SO4 2P b SO4 2H 2O
镍铬 Ni－Cd
镍锌 Ni－Zn
Cd 2NiOOH 2H2O Cd (OH )2 2Ni (OH )2
Zn 2NiOOH 2H2O Zn (OH )2 2Ni (OH )2
到2008年，北京地区的机 动车排放将实行相当于欧 洲Ⅲ号的标准。北京奥组 委在《北京奥运行动规划 科技奥运建设专项规划》 中，将电动汽车开发、示 范及产业化研究、动力锂 离子电池及关键材料研究 列入重点任务。
纯电动动力系统组成
纯电动车动力系统结构简图
动力系统组成： 电池及其管理系统
电机及其管理系统
辅助子系统
动力系统的不同布置方法
电机
电机原理 电磁场基本原理 磁通、磁场强度、磁感应强度、磁导率 电&磁：
电动势E 电流 I 电流密度I/S 电阻R=L/rs I=E/R=E/(L/rs) <-> <-> <-> <-> <-> 磁通势F=NI 磁通 Ф 磁感应强度B 磁阻 Rm=L/µS Ф=F/Rm=NI/(L/µS) • 电机原理： 在空间内产生定子磁场和转子磁 场。 磁场相互作用产生扭矩和感生电 动势。 通过保持两磁场强度和相对夹角 控制扭矩。 电动机 (电能机械能) 当扭矩方向与旋转方向相同时输 出机械能。 此时感生电动势方向与电流同相， 消耗电能。 发电机 (机械能电能) 当扭矩方向与旋转方向相反时消 耗机械能。 此时感生电动势方向与电流反相， 产生电能。
•
磁场相互作用
两个空间磁场，产生相互作用力，使得磁力 线方向趋于一致。（指南针） •
磁力线总是喜欢从磁阻小得地方通过。 （吸铁）
电机的数量和布置
• 选装几个电机？ • 使用轮毂电机吗？ • 电机选择什么类型？ 直流永磁无刷？
四轮单独控制，减少打滑等 附着 制动能量回收 重量 电机的效率曲线 轮毂电机——线控，体积，空间布置 成本
• 励磁同步发电机(APU所用发电机) 转子通过励磁机励磁(无刷直流励磁)，定子感生交流电
• 永磁同步电机(ISG广泛采用) 转子永磁体，定子线圈，无电刷
S
N
电机分类 3 直流磁阻电机 • 磁阻同步电机(多用于步进电机) 定子磁场空间旋转：通过直流电定子线圈产生 转子磁场空间旋转：无转子磁场
电机分类 4 交流异步电机 • 交流异步电机(转子转速小于磁场转速) 定子磁场空间旋转：通过交流电定子线圈产生 转子磁场空间旋转：通过金属条(鼠笼)感应产生
Li－Ion 锂离子电池
动力电池体系发展现状比较
铅酸电池 能量密度 （Wh/kg） 差 30～40 镍镉电池 一般 40～50 镍氢电池 好 50～90 锂离子电池 优良 60～200 超级电容器 非常差 0～15
功率密度 （W/kg）
低温性能 高温性能 循环寿命 记忆效应 安全可靠性 应用成本 发展现状
性能实验——测试变温度/DOD/充放电速率下的 时 间－电压 或 时间－SOC 等曲线，了解电池的本 身特性。 随车实验——记录不同转速/扭矩下的电池电压/电流 /温度/SOC，优化电池的管理策略，不仅用于纯 电动车，还用于混合动力车（结合混合动力车辆 的构型、能量分配策略和控制算法）。 极限实验——在刺穿/热失稳等极限条件下，评估电 池的安全性。