电动车能量管理与控制资料

目录
第一章概述 ........................................................................................................................ - 1 -
1.1 电动汽车开展概述.................................................................................................................... - 1 -
1.汽车开展简史 ....................................................................................................................... - 1 -
2.电动汽车早期开展................................................................................................................ - 1 -
3.电动汽车开展现状及方案.................................................................................................... - 2 -
1.2 电动汽车定义与特点................................................................................................................ - 3 -
1.电动车辆的类型.................................................................................................................... - 3 -
2.电动汽车定义和分类............................................................................................................ - 3 -
3.电动汽车的性能特点............................................................................................................ - 3 -
1.3 汽车业面临的新挑战和技术开展方向.................................................................................... - 5 - 第二章电动汽车构造与原理............................................................................................ - 7 -
2.1 纯蓄电池电动汽车〔技术根底〕............................................................................................ - 7 -
2.1.1 BEV的分类和特点......................................................................................................... - 7 -
2.1.2 BEV的驱动结构............................................................................................................. - 7 -
2.1.3 BEV的结构原理............................................................................................................. - 7 -
2.2 混合动力电动汽车〔中间过渡模式〕................................................................................ - 10 -
2.2.1 HEV定义及优点........................................................................................................... - 10 -
2.2.2 HEV分类及结构特点................................................................................................... - 11 -
2.3 燃料电池电动汽车〔理想目标〕.......................................................................................... - 13 -
2.3.1 FCEV根本结构与原理................................................................................................. - 14 -
2.3.2 FCEV燃料电池系统..................................................................................................... - 14 -
燃料电池汽车特点与期望...................................................................................................... - 15 - 第三章电动汽车动力储能装置...................................................................................... - 16 -
3.1 车用动力电池概述.................................................................................................................. - 16 -
3.1.1 电池的种类〔车用动力电池〕.................................................................................. - 16 -
3.1.2 化学电池的根本组成.................................................................................................. - 16 -
3.1.3 电池的根本常识和术语.............................................................................................. - 16 -
3.1.4 电池的性能指标.......................................................................................................... - 18 -
3.2 二次锂电池 ............................................................................................................................. - 19 -
3.2.1 锂离子电池.................................................................................................................. - 19 -
3.2.2 锂聚合物电池〔高分子电池〕.................................................................................. - 21 -
3.2.3 磷酸锂铁电池〔动力电池〕...................................................................................... - 21 - 第四章电动汽车电池管理系统的根本功能.................................................................. - 22 -
4.1 电池状态监测 ......................................................................................................................... - 22 -
4.2 电池状态分析 ......................................................................................................................... - 22 -
4.2.1 电池剩余容量评估...................................................................................................... - 22 -
4.2.2 电池老化程度评估...................................................................................................... - 23 -
4.3 电池平安保护 ......................................................................................................................... - 23 -
4.3.1 过流保护 ..................................................................................................................... - 23 -
4.3.2 过充过放保护.............................................................................................................. - 23 -
4.3.3 过温保护 ..................................................................................................................... - 24 -
4.4 能量控制管理 ......................................................................................................................... - 24 -
4.4.1 电池充电控制管理...................................................................................................... - 24 -
4.4.3 电池均衡管理控制...................................................................................................... - 24 -
4.5 电池信息管理 ......................................................................................................................... - 24 -
4.5.1 电池信息显示.............................................................................................................. - 25 -
4.5.2 系统内外信息的交互.................................................................................................. - 25 -
4.5.3 电池历史信息存储...................................................................................................... - 25 -
4.6 根本功能定义难以统一原因分析.......................................................................................... - 25 -
4.6.1 电池管理系统的功能根据不同场合有所差异，难以统一...................................... - 25 -
4.6.2 不同种类的功能之间存在相互依赖关系.................................................................. - 25 -
4.6.3 某些功能既可以定义在电池管理系统之内，也可以定义在电池管理系统之外 .. - 26 - 第五章动力电池管理系统开发的根本问题.................................................................. - 26 -
5.1 动力电池管理系统的拓扑结构.............................................................................................. - 26 -
5.1.1 BMC与单元电池的关系............................................................................................. - 26 -
5.1.2 BCU与BMC的关系..................................................................................................... - 27 -
5.2 通用电池管理系统与定制电池管理系统.............................................................................. - 28 -
5.2.1 理想情况.................................................................................................................... - 28 -
5.2.2 解决方法讨论............................................................................................................ - 28 -
5.2.3 关于通用性讨论........................................................................................................ - 29 -
5.3 动力电池管理系统开发的一般流程...................................................................................... - 30 -
5.3.1 动力电池管理系统开发前期工作............................................................................ - 30 -
5.3.2 动力电池管理系统软硬件设计及实现.................................................................... - 31 -
5.3.3 BMS单元测试及动力电池组整体测试..................................................................... - 31 - 第七章动力电池状态的实时监控.................................................................................. - 31 -
7.1 关于实时与同步的讨论.......................................................................................................... - 31 -
7.1.1 造成时延的几个因素.................................................................................................. - 31 -
7.1.2 同步性问题.................................................................................................................. - 33 -
7.1.3 非实时与非同步问题的负面影响.............................................................................. - 33 -
7.1.4 解决问题的建议.......................................................................................................... - 33 -
7.2 电池电压监测 ....................................................................................................................... - 34 -
7.2.1 精度问题.................................................................................................................... - 34 -
7.2.2 电压采集方式............................................................................................................ - 35 -
7.2.3 A/D转换器的比拟..................................................................................................... - 37 -
7.2.4 隔离问题.................................................................................................................... - 37 -
7.3 电池电流监测 ....................................................................................................................... - 38 -
7.3.1 精度问题.................................................................................................................... - 38 -
7.3.2 基于串联电阻的电流监测........................................................................................ - 39 -
7.3.3 基于霍尔传感器的电流监测.................................................................................. - 39 -
7.3.4 折中的电流监测方法................................................................................................ - 40 -
7.4 温度监测 ............................................................................................................................... - 40 -
7.4.1 温度监控的重要性...................................................................................................... - 40 -
7.4.2 常见实现方案.............................................................................................................. - 41 -
7.4.3 温度传感器放置.......................................................................................................... - 41 - 第八章电池剩余电量〔SOC〕评估................................................................................ - 42 -
8.1 剩余电量的相关概念及其理解.............................................................................................. - 42 -
8.1.2 剩余电量与SoC概念的正确理解............................................................................. - 42 -
8.1.3 剩余电量评估与剩余能量评估.................................................................................. - 43 -
8.2 几种经典评估方法.................................................................................................................. - 45 -
8.2.1 电荷累积法.................................................................................................................. - 45 -
8.2.2 开路电压法.................................................................................................................. - 46 -
8.2.3 折中法〔综合法〕...................................................................................................... - 47 -
8.2.4 不适合磷酸锂铁动力电池的评估方法...................................................................... - 48 -
8.3 剩余电量评估的困难.............................................................................................................. - 49 -
8.3.1 电池状态监控不准确对评估造成的困难.................................................................. - 49 -
8.3.2 电池的不一致性对评估造成的困难.......................................................................... - 50 -
8.3.3 电池历史信息的不明确对评估造成的困难.............................................................. - 51 -
8.4 剩余容量评估需要考虑的实际问题...................................................................................... - 52 -
8.4.1 针对汽车平安性的问题.............................................................................................. - 52 -
8.4.2 实现可行性的问题...................................................................................................... - 53 -
8.4.3 针对驾驶员需求的实际问题...................................................................................... - 53 - 第九章动力电池的均衡控制.......................................................................................... - 54 -
9.1 均衡控制管理及其意义.......................................................................................................... - 55 -
9.1.1 均衡控制管理的根本模型.......................................................................................... - 55 -
9.1.2 均衡控制管理的意义.................................................................................................. - 56 -
9.1.3 均衡控制管理的难点.................................................................................................. - 56 -
9.2 均衡控制管理的分类.............................................................................................................. - 57 -
9.2.1 集中式均衡与分布式均衡.......................................................................................... - 57 -
9.2.2 放电均衡、充电均衡、双向均衡.............................................................................. - 58 -
9.2.3 耗散型均衡与非耗散型均衡...................................................................................... - 59 -
9.3 两种耗散型的均衡控制管理.................................................................................................. - 59 -
9.3.1 两种待比拟的均衡策略.............................................................................................. - 59 -
9.3.2 实验验证 ..................................................................................................................... - 61 -
9.4 基于能量转移的均衡控制管理.............................................................................................. - 62 -
9.4.1 技术特色及开展历史.................................................................................................. - 62 -
9.4.2 一种基于相邻电池电量转移的均衡控制................................................................ - 64 - 第十章动力电池的信息管理.......................................................................................... - 65 -
10.1 电池信息的显示.................................................................................................................... - 65 -
10.1.1 汽车仪表上所显示的电池信息................................................................................ - 66 -
10.1.2 基于传统仪表的改造升级........................................................................................ - 66 -
10.1.3 新式仪表的设计........................................................................................................ - 67 -
10.2 系统内外信息的交互............................................................................................................ - 67 -
10.2.1 系统内与系统外的信息交互...................................................................................... - 67 -
10.2.2 利用分级车载网络进行信息交互.............................................................................. - 68 -
10.2.3 利用CAN总线实现信息交互 ................................................................................... - 69 -
10.3 电池历史信息的存储与分析................................................................................................ - 70 -
10.3.1 历史信息存储的必要性.............................................................................................. - 70 -
10.3.2 历史信息存储的实现.................................................................................................. - 70 -
10.3.3 历史信息的分析处理.................................................................................................. - 72 -
第一章概述
1.1 电动汽车开展概述
1885年由德国人卡尔·奔驰研制的全世界第一辆以汽油作为燃料的汽车。

该车最高时速达15Km/h。

为纪念卡尔·奔驰对汽车业做出的杰出功绩，将其汽车获专利日1886年1月26日定为世界汽车诞生日。

美国福特汽车公司创始人亨利·福特完成了四轮汽车的首创，并于1903年成立福特汽车公司。

到了1913年，福特公司研发了世界上第一条汽车装配流水线，实现了汽车的批量生产，将T型车的装配时间从12.5h缩短到1.5h，最终到达高效的10s。

我国汽车行业开展3阶段：
⑴1953年-1978年，该阶段我国开始自主生产汽车，初步奠定了汽车工业开展的根底；
⑵1978年-20世纪末，该阶段我国汽车工业从载重汽车到轿车开始全面开展，形成较为完善的汽车工业体系。

该阶段正是我国汽车工业从方案经济体制向市场经济体制的转型期，引进技术、对外合作、合资经营多种形式促进了我国汽车行业的长远开展，汽车制造水平有较大提升；
⑶中国参加WTO之后-至今，到目前为止我国汽车工业逐步进入一个市场规模、全面接轨世界汽车工业的高速开展期。

随着人民生活的不断改善，私有汽车保有量呈现飞速开展的现状。

我国汽车业迎来有史以来最好的开展期，在崛起中成为世界各国汽车制造业同行强大且友善的竞争对手。

电动汽车技术到目前为止处于新兴开展时期，其产生却早于燃油车。

电动汽车最早设想和研制历史可追溯至1834年，由Thomas Davenport研制的电动三轮车采用一组不可充电的干电池驱动，行驶里程距离较短。

1881年法国工程师古斯塔夫·特鲁夫创造了第一辆以铅酸电池为动力的电动三轮汽车，并成功入围巴黎国际电器展览会。

美国紧跟欧洲步伐，成为电动汽车迅速开展的国家。

1890年美国第一辆蓄电池电动汽车诞生，车速到达23Km/h。

到了20世纪初期，美国电动汽车的保有量到达汽车保有量的38%，仅次于当时主流的蒸汽机汽车〔保有量40%〕，而内燃机汽车保有量仅占22%。

随着内燃机技术的开展以及石油开采，燃油车性能大幅度提升。

电动汽车受到续航里程短、需要长时间充电等因素影响，其开展一度受到严重制约。

到了20世纪60年代后，由于能源、环境问题，电动汽车的研究再次进入正轨，各国政府与汽车制造商对于电动汽车的研究投入上升。

最近电动汽车的研发进入顶峰期，且在各项技术中开始取得一定的成果和进步。

①日本
日本属于后来居上的汽车大国，受能源危机和环境保护等因素，对于电动汽车的研发尤为重视。

成立电动汽车协会，展开电动汽车新技术研发工作。

本田公司于1996年推出“PLUS〞纯电动汽车，该车采用高能镍氢蓄电池，充电一次续航里程最高可达350Km，其最高车速为130Km/h。

丰田公司于1997年推出第一款批量生产的油电混合动力汽车普锐斯〔PRIUS〕，受市场欢送度极高。

目前已开发出第二代产品，生产工艺更为成熟。

有关数据说明：同等排量中普锐斯汽车城市工况下比其它汽车省油高达45%，郊区工况省油接近25%，综合节油量在40%左右。

②美国
美国电动车开展主要是纯电动蓄电池电动汽车的开展，成立了先进电池联合体。

由政府牵头，多家汽车公司共同研发高性能电池。

目前最新消息美国奥巴马政府试图放弃对燃料电池的扶持，转向为锂离子电池制造商提供政府财政拨款24亿美元。

③欧盟各国
欧盟为提高各国的科技水平，也建立了多个与电动汽车及其能源相关的开展方案，包括：FP-Framework Program系列方案，欧盟燃料电池研究开展示范方案，欧盟燃料电池巴士示范方案以及欧盟电动汽车城市运输系统等。

尤其是欧盟中的德国与法国，2国对于电动汽车的研发不遗余力。

④中国
中国对于电动汽车研发一直未曾中断。

在国家的“十五〞期间，国家从维护我国能源平安、改善气候环境、提高汽车工业竞争力、实现我国汽车工业跨越式开展的战略高度出发，设立“电动汽车重大科技专项〞，确定“三纵三横〞研究布局，三纵包括燃料电池汽车、混合动力电动汽车和纯电动汽车三种车型；三横包括多能源动力总成控制系统、驱动电动机及其控制系统、动力蓄电池及其管理系统三种技术。

2021年初公布的我国汽车产业调整振兴规划中明确提出：要实施新能源汽车战略，推动电动汽车及其关键零部件产业化。

科技部部长表态：我国新能源汽车产业面临的开展机遇十分难得，科技部将联合相关部门进一步加大对节能和新能源汽车的研发、示范和产业化支持力度，推动我国节能与新能源汽车健康快速的开展。

1.2 电动汽车定义与特点
电动车辆定义：用电能驱动，电动机作为牵引或驱动行驶的车辆。

电动车辆类型
轨道电车：电动火车：电动机车、电动列车、磁悬浮列车
轻轨电力客车：地铁、高架
无轨电车：有馈线无轨电车、无馈线快速充电电车
特定车：高尔夫球场车、观光游览车、电动自行车、残疾人电动车
电动汽车：纯电动汽车、混合电动汽车、燃料电池电动汽车
电动汽车定义：全部或局部用车载电源为动力，用电动机驱动车轮行驶，符合道路交通、平安法规各项要求的汽车。

电动汽车应具备汽车特性与属性，但动力线路与内燃机动力线路不同，具有电力车辆根本特性。

车载电源一般采用高效充电电池或燃料电池，驱动电动机相当于内燃机的发动机，蓄电池或燃料电池相当于内燃机的汽油。

电动汽车具体分类：电动汽车类型
蓄电池电动汽车〔BEV〕：铅酸蓄电池/二次锂电池/镍氢蓄电池/钠硫蓄电池
混合动力汽车〔HEV〕：内燃机+电能/燃料电池+蓄电池/蓄电池+电容+太阳能/蓄电池+电容/飞轮
燃料电池汽车〔FCEV〕：氢燃料电池/甲醇燃料电池/重整燃料电池
电动汽车驱动装置与内燃机驱动装置有着截然不同的变化，因此其动力驱动特性、结构布局及其组成方面也将有相应变化：
⑴提高能源的综合利用和效率
①可用能源范围广。

纯电池汽车通过“蓄电池〞将电能转变为汽车的驱动行驶能量，而电能的来源除常规燃煤、水力、核能发电外，还能采用各种新能源。

燃料电池那么采取氢、甲醇等非化石燃料作为能源，既解决了汽车的替代能源问题，也改善了能源结构，缓解石油资源的枯竭带来的担忧。

②能源利用率高。

内燃机汽车使用汽油、煤油作为燃料，在提炼、运输、分配环节中要消耗30%左右的原油能量，内燃机有效效率为30%，机械效率75%，因此其输出动力轴仅能获取22.5%的可利用能量。

实际使用过程中，受外部环境影响〔城市工况下
的堵车情况〕等燃油的燃烧不完全，可利用能量更低，有效利用率只能到达15%左右。

电动汽车采取电能作为媒介，其电能的损耗主要表达在发电厂发电、输配电、电机设备等环节，最终可获取20%左右有效能量。

假设能采用新能源〔太阳能、风能、原子能〕等发电，那么效率会直线上升。

对于采用化学能转变为电能的燃料电池，其电池能量利用率可高达50%。

③可实现能量回收。

内燃机汽车在下坡时为减速，必须消耗能量抵抗重力加速度副作用。

电动汽车那么可以利用回馈制动方式将电能反向回馈至蓄电池，实现能量有效回收利用，从而增加电动汽车续航里程，提高经济性能。

有数据说明，较好的能量回收系统可以使汽车续航里程增加10%-20%。

⑵良好的环境保护效果
①排污量小。

纯电池汽车无废气排放，根本到达零排放要求。

混合动力汽车发动机配合蓄电池使用，废气排放量减少，实现少排放目标。

燃料电池电动汽车虽然排放废气〔主要是二氧化碳，少量氮、硫氧化物〕，但是相对内燃机汽车，其排放量仅为后者的40%，对大气造成危害较轻。

严格而言，蓄电池中的电能在生产过程中也会产生大量的污染，但是假设集中生产处理，可以使污染控制在有效程度内。

对于蓄电池本身，也存在有毒金属，对于蓄电池回收也应妥善处理。

②噪音低。

电动机所产生噪音远比发动机小。

发动机运行过程中冷却风扇运行亦会产生噪音。

燃料电池通过电化学原理工作，运动部件少，产生噪音较低。

对于压力供气的燃料电池而言，由于空压机的运转会带来相当的噪音，应添加隔音装置措施减小噪音。

可以看出，纯电动车噪音最低。

③排放废热少。

内燃机汽车运行时汽车尾气温度明显高于环境温度，废气携带的热量导致环境温度升高，带来目前城市较为明显的“热岛效应〞。

燃料电池和混合动力电池热效率较高，单位里程排热少。

纯电动汽车根本不存在废热气体的排放，大量普及使用会明显缓解城市环境温度。

⑶提高汽车性能与结构布局
①利用电动机的快速响应性提高汽车性能。

电动汽车的驱动机构是电动机，电动机实现转矩快速响应性指标一般比发动机高出2个数量级，通过微电子控制方式可以极大提高对汽车车轮控制的动态响应性，从而较容易实现一些高性能的控制功能，改善汽车的操控性与行驶平安性。

②结构与整体布局的差异大。

传统内燃机汽车能高效产生转矩时转速被控制在较狭窄的范围内，必须添加庞大的变速机构来适应该特性。

电动汽车电动机可以在较大的转速范围内产生转矩，这样可以简化甚至省略掉庞大的变速机构，从而带来汽车机械结构的重大变革，减轻汽车自重，缩小传动及附加损耗，降低本钱，节能减噪。

③能量不富裕特点突出。

纯电动汽车完全依赖蓄电池工作，而蓄电池能量比受目前
材料影响受限，如何有效利用车载可用能量极为关键。

汽车重量作为消耗能量的重要参数，包含了自重及负载。

为增强续航里程，就需要在以下方面做重点研究：简化机械传动机构、采用新型轻质高强度材料、提高蓄电池能量密度等等实现。

另外，需要从空气动力学入手减轻行驶过程中的各种阻力，也能减少能量消耗。

正是能量少的特点，目前绝大多数纯电动车都制作成微型车样式。

⑷制造本钱与售后效劳
①制造本钱与使用寿命。

目前电动汽车制造价格总体较高。

对于纯电动汽车而言，主要本钱在于蓄电池和电动机驱动局部。

业界内看好的蓄电池主要包括磷酸锂铁电池、锂离子电池、锂聚合物电池、镍氢电池等，价格都难以承受。

随着制造工艺的成熟和批量生产，价格问题可以得到大幅度改善。

②能源补充添加特点。

类似内燃机汽车需要加油站补充能源，纯电动车需要配备电能补充配套设施。

③维护与维修特点。

电动汽车除了机械部件的正常维护外，还需要定时对蓄电池进行维护，以延长其使用寿命。

⑸电动汽车性能指标
①最高车速限制。

电动车采用电动机驱动，理论上其车速可以超越传统汽车。

但是受蓄电池影响，其正常速度远远低于传统汽车。

正由于蓄电池能量受限，电动汽车非常适合城市中短距离行驶，所带来的正面效应是极为可观的。

对于其最高车速，应在电动汽车相关技术进一步开展的前提下提出。

②加速性能。

传统汽车受惯性影响较大，其加速性能表现欠佳。

电动汽车假设采用直接驱动方式，那么可以较大缩短加速时间。

亦可利用电动机短时过载能力提高其加速性能。

③爬坡能力。

爬坡能力指汽车在良好的路面上，以最大驱动力行驶所能爬行的最大坡度。

坡度采用坡高与水平距离比表示，电动汽车一般要求其最大爬坡度≧20%。

④能量利用效率。

不完全统计，电动汽车能量利用效率比传统内燃机汽车高30%~40%。

⑤续驶里程。

纯电动汽车重要参数，说明电动汽车一次充电情况下所能行驶的最大距离，与电池容量有关。

⑥车载电源系统里程寿命。

纯电动汽车参数，反响所配备的蓄电池的使用寿命。

即蓄电池报废前所能行驶最大里程数。

1.3 汽车业面临的新挑战和技术开展方向
汽车业开展到现阶段已经有100多年的历史，在这100多年的历史长河中，汽车技术的开展日新月异，汽车的结构不断改良，性能不断提升，汽车保有量日渐壮大。

汽车
工业成为资金与技术密集、规模效应明显、产业关联度大的支柱性龙头产业。

汽车工业的开展带动了上下游多种产业结构，对其它众多产业有明显的拉动作用，对国家的就业情况、扩大内需、促进经济开展影响显著。

在给人类带来福祉的同时，汽车也带来许多不幸与灾难。

交通事故频发、能源危机紧迫、环境污染严重、道路拥堵均与汽车有关联。

⑴交通事故频发。

有关数据显示，近年来全世界每年接近50万人死于交通事故。

从全世界发生的第一起交通死亡案例至今，已累计超过3200万人死于交通事故。

交通事故已名副其实成为“交通战争〞。

虽然我国在交通平安方面制定了多项规章制度，但是仍然不能有效遏制交通事故的发生。

可以看出，交通事故对于人类的危害高于各类自然灾害。

虽然交通事故由人、车、路、环境等诸多因素互为影响引起的，但是改善汽车性能和交通管理是能够有效降低交通事故发生的关键因素。

⑵能源危机紧迫。

石油作为全球性战略物资，其能源是有限的化石型燃料。

随着开采度的日渐扩大，能源紧缺逐渐摆上桌面，人类面临着日益严重的能源问题。

目前我国成为第二大石油进口国，根据现阶段汽车工业开展趋势，我国石油进口依存度将继续增大。

汽车给我国能源平安带来极大压力，能源问题已成为国民经济开展的战略问题，成为我国能源平安传略的核心内容。

面临如此严峻的能源形势，我国汽车业必须加大对新能源汽车的研发力度，早日实现汽车业的升级换代产品。

⑶环境污染严重。

汽车对环境污染包括大气污染、噪音污染和振动等。

汽车尾气排放主要成分为一氧化碳CO、碳氢化合物HC、氮氧化物NOX以及颗粒物PM等。

据国家环保局统计，我国机动车尾气排放在城市大气污染中的分担率已高达80%。

汽车废气引起温室气体加剧、臭氧层破坏、形成酸雨等环境问题，且造成局部空气污染，进而危及人类自身平安。

随着人类生活水平的提高，对生存环境的要求也越来越高，降低汽车尾气排放的呼声日益高涨。

电动汽车在尾气排放上有着明显的效应，成为当今汽车行业研究的重点。

⑷道路拥堵。

随着我国人民生活水平的提高，汽车作为广阔的消费品，日益成为生活中必不可缺的交通工具。

我国汽车保有量近年来以年均13.5%的速率飞速增长，截至2021年8月底，全国机动车保有量到达2.19亿辆。

其中，汽车保有量首次突破1亿辆大关，占机动车总量的45.88%。

在未来相当长的时间里，我国汽车市场仍旧保持快速增长势头。

汽车高速开展造成了严重的道路堵塞现象，不仅使汽车原本具有的快捷、舒适、高效无法实现，同时无形中增加了油耗和污染，带来许多负面效应，严重影响城市经济开展。

可以看出，传统的汽车行业开展已经遇到了前所未有的阻碍。

在当今社会的“可持续开展〞要求下对汽车制造业及交通管理部门提出了严厉而高标准的新挑战。

而电动汽车研发过程中的种种迹象说明，电动汽车技术的开展将带来一片开阔的天地，电动汽车的性能优化有望承当重任，为解决能源危机和环境污染带来可观的效益，这一结论已经
引起各国政府和汽车业界的高度重视。

第二章电动汽车构造与原理
2.1 纯蓄电池电动汽车〔技术根底〕
BEV的分类和特点
BEV的分类主要按照所选用的动力储能装置、驱动电动机的不同、驱动结构的布局或用途的不同进行分类。

按储能装置分类：铅酸蓄电池、锂电池、镍氢蓄电池、钠硫蓄电池；
按驱动电动机分类：直流电动机、交流电动机、永磁无刷电动机、开关磁阻电动机；
按驱动结构布局分类：传统驱动模式、电动机—驱动桥组合驱动方式、电动机—驱动桥整体式驱动方式、轮毂电机分散驱动方式。

BEV的驱动结构
采用蓄电池作为驱动能源的汽车，受到蓄电池容量的限制，必须设计较为合理的驱动结构及布局，才能最大限度的发挥电动机驱动优势。

电动机驱动和发动机驱动相比具有2大技术势：⑴发动机能高效产生转矩时的转速被限定在较窄范围内，必须增添庞大繁琐的变速机构适应该特性。

电动机可以在比拟宽广的速度范围内产生转矩，目前成熟的电机控制理论已能实现直接转矩控制，其调速性能满足汽车行驶要求；⑵电动机转矩快速响应指标比发动机高出2个数量级别。

主要原因在于电动机属于电气执行元件，发动机那么属于机械执行元件，而电气执行响应速度通常较之机械响应速度快几个数量级。

基于此，采取先进的电气控制技术取代笨重、庞大且响应滞后的局部机械、液压装置成为技术进步开展的必然趋势。

不仅能够使各项指标性能提高，而且简化了汽车结构，实现了制造本钱的降低。

BEV的结构原理
纯电动汽车结构主要由电力驱动控制系统、汽车底盘、车身、各种辅助装置构成。

电力驱动控制系统决定了整个电动汽车的结构组成及其性能特征，属于电动汽车的核心，相当于传统汽车发动机与其它功能以机电一体化方式的组合体，这正是电动汽车区别与传统内燃机汽车的最大不同点。

1〕电力驱动控制系统
电力驱动控制系统按工作原理主要划分为车载电源模块、电力驱动主模块与辅助模块。

⑴车载电源模块
车载电源模块由蓄电池电源、能量管理系统与充电控制器三局部构成。

①蓄电池电源。

蓄电池作为纯电动汽车的唯一能源，除了供给汽车驱动行驶所需电。