名校课件 电动汽车电驱动理论与设计-02-电动汽车电驱动理论基础
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电动汽车基础知识讲解精品PPT课件
（一）纯电动汽车
蓄电池组
辅助设施蓄电池
电动机
车身
控制器
底盘
LOGO 高新分公司信息技术部
电池系统箱体
整 车 控 制 器
电池管理系统
LOGO 高新分公司信息技术部
作原理
蓄电池向电动机提供电能驱动汽车，在制动或减 速时，用电动机回收能量。
LOGO 高新分公司信息技术部
驱动形式
LOGO 高新分公司信息技术部
LOGO 高新分公司信息技术部
按充电功能分：
分
➢一般混合动力 ➢插电式混合动
类
力
按节油效率分： ➢轻度混合动力
（<15%）
➢中度混合动力
(15%-30%）
➢重度混合动力
（>30%）
LOGO 高新分公司信息技术部
（三）增程式电动汽车
作原理
当车载动力电池电量消耗至临界值时，增程器自 动启动为动力电池供电，增加车辆行程.
LOGO 高新分公司信息技术部
车速高于临界速度（大于22km/h时）
1）电控离合器呈结合状态，发动机与驱动电机机械连接。 2）发动机与电池组共同驱动电机，驱动电机负责加速出力。
LOGO 高新分公司信息技术部
减速制动
减速制动时，驱动电机转变成发电机，驱动桥的动能传递给驱动电机，转 变成电能（再生发电），为动力电池充电（能量回收）。
LOGO 高新分公司信息技术部
小知识
文本
电池、电动机、电控系统
文
“三电” 、本底盘、整车
容量、寿命、单位质量比能量 添加文本
充电时间=充电容量/充电电流 *1.5
结束语
当你尽了自己的最大努力时，失败也是伟大的， 所以不要放弃，坚持就是正确的。
蓄电池组
辅助设施蓄电池
电动机
车身
控制器
底盘
LOGO 高新分公司信息技术部
电池系统箱体
整 车 控 制 器
电池管理系统
LOGO 高新分公司信息技术部
作原理
蓄电池向电动机提供电能驱动汽车，在制动或减 速时，用电动机回收能量。
LOGO 高新分公司信息技术部
驱动形式
LOGO 高新分公司信息技术部
LOGO 高新分公司信息技术部
按充电功能分：
分
➢一般混合动力 ➢插电式混合动
类
力
按节油效率分： ➢轻度混合动力
（<15%）
➢中度混合动力
(15%-30%）
➢重度混合动力
（>30%）
LOGO 高新分公司信息技术部
（三）增程式电动汽车
作原理
当车载动力电池电量消耗至临界值时，增程器自 动启动为动力电池供电，增加车辆行程.
LOGO 高新分公司信息技术部
车速高于临界速度（大于22km/h时）
1）电控离合器呈结合状态，发动机与驱动电机机械连接。 2）发动机与电池组共同驱动电机，驱动电机负责加速出力。
LOGO 高新分公司信息技术部
减速制动
减速制动时，驱动电机转变成发电机，驱动桥的动能传递给驱动电机，转 变成电能（再生发电），为动力电池充电（能量回收）。
LOGO 高新分公司信息技术部
小知识
文本
电池、电动机、电控系统
文
“三电” 、本底盘、整车
容量、寿命、单位质量比能量 添加文本
充电时间=充电容量/充电电流 *1.5
结束语
当你尽了自己的最大努力时，失败也是伟大的， 所以不要放弃，坚持就是正确的。
电动汽车基础知识(培训课件)
不断创新的电池技术将带来更高 效、更持久的电池，提升电动车 的续航里程。
自动驾驶
未来，自动驾驶技术的发展将进 一步提升电动车的安全性和便利 性。
首个电动车辆是在19世纪末期发明的，但由于技术限制，未能广泛商用。
2
20世纪
20世纪初，随着电池技术的进步，电动车辆开始在一些城市中使用。
பைடு நூலகம்
3
2 1 世纪
随着环保意识的增强和技术的突破，电动车辆在全球范围内得到了广泛推广和应 用。
电动车的工作原理
电动车使用电池或燃料电池储存能量，并通过控制器将能量传输到电动发动 机，从而驱动车辆。
电动车的充电方式
1 家庭充电
使用家庭插座或专用充电桩进行充电，方便且较为常见。
2 公共充电桩
城市和停车场等公共场所提供的充电设施，为电动车提供充电服务。
3 快速充电站
专门用于快速充电的充电站，可以在短时间内为电动车充满电。
电动车的未来发展
充电基础设施
电池技术
随着充电基础设施的不断建设， 电动车的普及程度将进一步提高。
电动车的分类
纯电动车
完全依靠电池提供动力，无需燃料，零排放。
混合动力车
同时使用燃料发动机和电力驱动系统，提供更高的续航里程。
燃料电池车
使用氢气燃料电池产生电能，驱动电动发动机。
电动车的优点和缺点
优点
零排放，减少环境污染；节能，降低能源消耗；静 音，减少噪音污染。
缺点
充电时间相对较长；续航里程有限；充电基础设施 相对不完善。
电动汽车基础知识(培训 课件)
欢迎来到电动汽车基础知识培训课件！在本课程中，我们将介绍电动汽车的 历史、工作原理、分类、优缺点、充电方式以及未来发展。
电动汽车电驱动
对于后轮驱动的汽车有
汽车行驶的附着条件
轮胎的滑移率s 通常定义为
在制动期间，轮胎滑移率则应被定义为
应于一定滑移率的轮胎的最大牵引力通常表示为
四、电动汽车的性能
1.电动汽车的动力性 电动汽车以最高车速行 驶消耗的功率为
2. 电传动车辆的功率平衡
汽车功率平衡方程式
3. 电动汽车的制动性能
(1)制动力
第一节 电动汽车发展的关键技术
1.车身设计 在设计电动汽车时，影响整车整体性能(如续驶里程、爬坡能力、 加速能力以及最高车速)的参数需要进一步改进，如减轻整车质量、降低 风阻系数和减小滚动阻力等。 2. 电机驱动 现代电机的低转速高转矩和高转速恒功率的工作范围可以通过电 子控制来获得，使得电动汽车的驱动系统设计更加灵活多样，可采用单 电机或多电机驱动，可选用或不用变速器，可选用或不用差速器，可选 用轴式电机或轮边电机等。早期的电动汽车都采用直流电机驱动系统， 但直流电机的换向器和电刷需定期维护。目前，随着技术的发展，许多 先进的电机驱动技术显示出优于直流电机的性能，它们在高效率、高功 率密度、有效的再生能量回馈、坚固性、可靠性和免维护性等方面具有 明显的优势。
2、电机控制器：电动车动力系统的控制中心 新能源汽车电机控制器是动力系统的控制中心：电机控制器作为控制电 动汽车驱动电机的设备，负责接收整车控制器和制动踏板、油门踏板、换挡 机构等传送的控制信息，通过控制驱动电机的电压和电流对驱动电机转速、 转矩、转向进行控制，并可同时对动力电池的输出进行相应控制。另外，也 泛指对电动汽车的助力转向泵电机、打气泵电机、空调电机、BSG 电机、ISG 电机等辅助电机进行控制的装置。
驱动电机系统集成包括机电集成与电力电子类集成两类：驱动电机系统 的发展，越来越朝着低成本、轻量化、小型化、高效率、集成化方向发展。 而驱动电机系统的集成化为小型轻量化、低成本与高效率的最快实现成为可 能，通常驱动系统集成化包括机电集成与电力电子集成。①机电集成：主要 包括电机与发动机总成，或电机与变速箱的集成，其特点是通过高效、高速 电机与高效传动的集成，从而以提升驱动系统效率、功率密度，以降低成本； ②电力电子集成：主要基于 IGBT 器件、电容、高效散热技术的高功率密度电 力电子集成技术，以实现车载电力电子系统的功率密度倍增，降低成本。 集成化是降低驱动电机成本的必经之路：驱动电机原材料成本占比较高， 主要包括铁芯叠片、驱动轴体等钢材，钕铁硼等稀土永磁材料，镁铝合金以 及铜材等基本金属；在永磁同步电机中，永磁体材料占整个永磁同步电机成 本的 45%；在交流感应电机中，铁芯叠片的成本占其成本更是接近 60%，原 材料价格的变化显著决定了驱动电机的制造成本。驱动电机厂商唯有不断降 低单体电机的金属用量，并提高电机功率密度，实现包括电机与发动机总成， 或电机与变速箱的集成，从而有效应对上游原材料价格的波动。
名校课件 电动汽车电驱动理论与设计-02-电动汽车电驱动理论基础
电动汽车电驱动系统理论与设计
XXX
第二章：电动汽车电驱动理论基础
电动汽车的构造与工作原理
➢ 电动汽车构造 ➢ 电动汽车电驱动系统结构
电动汽车动力学
➢ 电动汽车受力分析 ➢ 动力学方程 ➢ 汽车行驶的附着条件与附着率 ➢ 电动汽车性能
车辆电传动系统的构造和工作原理 纯电动车辆传动系统
镍镉电池组：264V/140Ah/2000次，动力电池组布置在后排座椅下部； 永磁直流无刷电动机45kW/50kW; 130km/h 0~48km/h加速时间6.3s Range270km@88km/h
所选用的蓄电池应该能提供足够 高的比能量和比功率
B
P B
车辆电传动系统的构造和工作原理
车辆电传动的能源结构形式
R FC P
B
带小型重整器的电动汽车的结构简图，燃料 电池所需的氢气由重整器随车产生
燃料电池能提供高的比能量但不能回收再 生制动能量，因此最好与高比功率且能高 效回收制动能量的蓄电池结合在一起使用
车辆电传动系统的构造和工作原理
纯电动车辆传动系统
主电源到电动机的电路；
主电源-DC/DC变换器-汽车电器设 备用电源-电器设备； 制动能量回收到主电源；
主电源充电电路
车辆电传动系统的构造和工作原理
纯电动车辆传动系统
电动汽车系统可分为四个子系统：机械子系
统、电力电子子系统、信息子系统和辅助控
制子系统
将引起轮胎在地面上的自旋），它通常以铅垂方向载荷和路面附着系数μ的乘积 方式给出。因此，对前轮驱动的车辆应有
Ft max Wf
Lb L
Mg cos hg
L
Ft max
Fr
1
rd hg
XXX
第二章：电动汽车电驱动理论基础
电动汽车的构造与工作原理
➢ 电动汽车构造 ➢ 电动汽车电驱动系统结构
电动汽车动力学
➢ 电动汽车受力分析 ➢ 动力学方程 ➢ 汽车行驶的附着条件与附着率 ➢ 电动汽车性能
车辆电传动系统的构造和工作原理 纯电动车辆传动系统
镍镉电池组：264V/140Ah/2000次，动力电池组布置在后排座椅下部； 永磁直流无刷电动机45kW/50kW; 130km/h 0~48km/h加速时间6.3s Range270km@88km/h
所选用的蓄电池应该能提供足够 高的比能量和比功率
B
P B
车辆电传动系统的构造和工作原理
车辆电传动的能源结构形式
R FC P
B
带小型重整器的电动汽车的结构简图，燃料 电池所需的氢气由重整器随车产生
燃料电池能提供高的比能量但不能回收再 生制动能量，因此最好与高比功率且能高 效回收制动能量的蓄电池结合在一起使用
车辆电传动系统的构造和工作原理
纯电动车辆传动系统
主电源到电动机的电路；
主电源-DC/DC变换器-汽车电器设 备用电源-电器设备； 制动能量回收到主电源；
主电源充电电路
车辆电传动系统的构造和工作原理
纯电动车辆传动系统
电动汽车系统可分为四个子系统：机械子系
统、电力电子子系统、信息子系统和辅助控
制子系统
将引起轮胎在地面上的自旋），它通常以铅垂方向载荷和路面附着系数μ的乘积 方式给出。因此，对前轮驱动的车辆应有
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电动汽车驱动控制原理PPT课件PPT文档35页
40、人类法律，事物有规律，这是不 容忽视 的。— —爱献 生
谢谢
11、越是没有本领的就越加自命不凡。——邓拓 12、越是无能的人，越喜欢挑剔别人的错儿。——爱尔兰 13、知人者智，自知者明。胜人者有力，自胜者强。——老子 14、意志坚强的人能把世界放在手中像泥块一样任意揉捏。——歌德 15、最具挑战性的挑战莫过于提升自我。——迈克尔·F·斯特利
电动汽车驱动控制原理PPT课件
36、如果我们国家的法律中只有某种 神灵， 而不是 殚精竭 虑将神 灵揉进 宪法， 总体上 来说， 法律就 会更好 。—— 马克·吐 温 37、纲纪废弃之日，便是暴政兴起之 时。— —威·皮 物特
38、若是没有公众舆论的支持，法律 是丝毫 没有力 量的。 ——菲 力普斯 39、一个判例造出另一个判例，它们 迅速累 聚，进 而变成 法律。 ——朱
谢谢
11、越是没有本领的就越加自命不凡。——邓拓 12、越是无能的人，越喜欢挑剔别人的错儿。——爱尔兰 13、知人者智，自知者明。胜人者有力，自胜者强。——老子 14、意志坚强的人能把世界放在手中像泥块一样任意揉捏。——歌德 15、最具挑战性的挑战莫过于提升自我。——迈克尔·F·斯特利
电动汽车驱动控制原理PPT课件
36、如果我们国家的法律中只有某种 神灵， 而不是 殚精竭 虑将神 灵揉进 宪法， 总体上 来说， 法律就 会更好 。—— 马克·吐 温 37、纲纪废弃之日，便是暴政兴起之 时。— —威·皮 物特
38、若是没有公众舆论的支持，法律 是丝毫 没有力 量的。 ——菲 力普斯 39、一个判例造出另一个判例，它们 迅速累 聚，进 而变成 法律。 ——朱
电动汽车驱动电机课件
驱动电机的控制策略
矢量控制
通过控制电机的输入电流或电压的大 小和方向，实现对电机转矩和转速的 精确控制。
直接转矩控制
滑模控制
通过改变电机的输入电压或电流，使 电机状态在设定路径上滑模运动，实 现对电机状态的快速响应和精确控制 。
通过直接控制电机的输出转矩和转速 ，实现对电机运动的快速响应和精确 控制。
驱动电机的热管理
冷却系统
为了防止电机过热，需要设计高效的冷却系统，如液冷系统或风冷系统。
热设计
在电机的设计阶段就需要考虑到热设计，合理布置电机的散热器和散热通道， 提高电机的散热性能。
04
电动汽车驱动电机的应用与发展
驱动电机在电动汽车中的应用现状
驱动电机是电动汽车的核心部件，负责将电能转化为机械能，为汽车提供动力。 目前，电动汽车驱动电机主要采用永磁同步电机、感应电机和开关磁阻电机等。
电动汽车驱动电机课 件
目录
• 电动汽车驱动电机概述 • 电动汽车驱动电机的工作原理 • 电动汽车驱动电机的性能分析 • 电动汽车驱动电机的应用与发展 • 电动汽车驱动电机的维护与保养
01
电动汽车驱动电机概述
驱动电机在电动汽车中的作用
01
02
03
提供动力输出
驱动电机将电能转化为机 械能，为电动汽车提供前 进和后退的动力。
永磁同步电机具有效率高、功率密度大、调速范围宽等优点，是当前电动汽车驱 动电机的首选。感应电机结构简单、可靠性高、成本低，在低端电动汽车上广泛 应用。开关磁阻电机具有较高的能效和可靠性，但噪音和振动较大，需要进一步 改进。
驱动电机的发展趋势与挑战
驱动电机的发展趋势包括提高能效、降低成本、减小体积和 重量、提高可靠性和耐久性等。为了实现这些目标，需要采 用新材料、新工艺和新技术，如稀土永磁材料、碳化硅功率 器件等。
电动汽车结构与原理电动汽车电气系统教学课件
车辆清洁
保持车辆外观整洁，定期清洗车身， 避免污垢和腐蚀。
检查轮胎
每日检查轮胎气压、磨损情况及是否 有裂纹等，确保行车安全。
检查电量
每日启动车辆后，检查电池电量，确 保正常行驶。
检查灯光
每日出车前检查灯光是否正常，包括 前大灯、转向灯、刹车灯等。
定期保养
更换滤清器
检查刹车系统
根据保养手册建议，定期更换空气滤清器 和空调滤清器，保证进气质量和车内空气 质量。
控制器具有过流、过压、欠压等保护 功能，确保电机和电池的安全运行。
算法
采用先进的控制算法，如PID控制和 模糊控制等，实现精确的电机控制。
充电系统工作原理
充电接口
符合国际标准的充电接口，支持 快速充电和慢速充电。
充电站
提供充电服务，包括快充站和换 电站等。
充电协议
充电系统与电池管理系统之间的 通信协议，实现电池的智能充电
故障排除流程
遵循故障排除流程，从易到难逐一排查故障 原因，修复故障。
常见故障处理
掌握常见故障的处理方法，如电池故障、电 机故障、电气线路故障等。
预防性维护
通过预防性维护，提前发现潜在问题，降低 故障发生概率。
感谢您的观看
THANKS
控制车辆的电气系统，实现车 辆的启动、停止、加速、减速
等操作。
03
电动汽车工作原理
电池工作原理
电池组
由多个单体电池串联而成 ，为电动汽车提供动力。
充电与放电
通过充电系统和放电系统 实现电池的充放电过程， 保证电动汽车的正常运行 。
能量回收
在刹车或减速时，电机转 化为发电机，将机械能转 化为电能并储存于电池中 。
电池管理系统
精选-电动汽车原理与构造-电动汽车的电机驱动系统PPT109页
精选-电动汽车原理与构造-电动汽车 的电机驱动系统
11、不为五斗米折腰。 12、芳菊开林耀，青松冠岩列。怀此 贞秀姿 ，卓为 霜下杰 。
13、归去来兮，田蜀将芜胡不归。 14、酒能祛百虑，菊为制颓龄。 15、春蚕收长丝，秋熟靡王税。
▪
26、要使整个人生都过得舒适、愉快，这是不可能的，因为人类必须具备一种能应付逆境的态度。——卢梭
▪
27、只有把抱怨环境的心情，化为上进的力量，才是成功的保证。——罗曼·罗兰
▪
28、知之者不如好之者，好之者不如乐之者。——孔子
▪
29、勇猛、大胆和坚定的决心能够抵得上武器的精良。——达·芬奇
▪
3Hale Waihona Puke 、意志是一个强壮的盲人，倚靠在明眼的跛子肩上。——叔本华
谢谢！
109
11、不为五斗米折腰。 12、芳菊开林耀，青松冠岩列。怀此 贞秀姿 ，卓为 霜下杰 。
13、归去来兮，田蜀将芜胡不归。 14、酒能祛百虑，菊为制颓龄。 15、春蚕收长丝，秋熟靡王税。
▪
26、要使整个人生都过得舒适、愉快，这是不可能的，因为人类必须具备一种能应付逆境的态度。——卢梭
▪
27、只有把抱怨环境的心情，化为上进的力量，才是成功的保证。——罗曼·罗兰
▪
28、知之者不如好之者，好之者不如乐之者。——孔子
▪
29、勇猛、大胆和坚定的决心能够抵得上武器的精良。——达·芬奇
▪
3Hale Waihona Puke 、意志是一个强壮的盲人，倚靠在明眼的跛子肩上。——叔本华
谢谢！
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电动汽车基础知识(培训课件)
政府对传统燃油车实施限 行、限购政策，促使消费 者转向电动汽车。
碳排放法规
政府制定严格的碳排放法 规，要求汽车制造商生产 更加环保的电动汽车，推 动产业技术进步。
PART 05
电动汽车的应用与前景
REPORTING
WENKU DESIGN
电动汽车在各领域的应用
城市交通
电动汽车在城市交通领域的应 用日益广泛，成为城市出行的
电动汽车
指使用电能作为动力源，通过电 动机驱动的汽车。
分类
纯电动汽车（BEV）、混合动力汽 车（HEV）、插电式混合动力汽车 （PHEV）。
电动汽车的发展历程
早期电动汽车
19世纪末期，电动汽车开始出现， 但由于电池技术限制，发展缓慢。
20世纪
随着燃油车的兴起，电动汽车逐渐 被边பைடு நூலகம்化。
21世纪
环保意识的提高和技术的突破，电 动汽车重新受到关注并快速发展。
充电建议
遵循正确的充电方式和充 电习惯，避免过度放电和 充电，以维护电池健康。
PART 03
电动汽车驱动系统
REPORTING
WENKU DESIGN
电动机的工作原理与种类
工作原理
电动机通过磁场和电流相互作用产生转矩，从而实现机械能 的转换。
种类
直流电动机、交流异步电动机、永磁同步电动机和开关磁阻 电动机等。
性能
驱动系统的性能决定了车辆的动力性和行驶稳定性，高性能的驱动系统可以提供 更好的驾驶体验。
PART 04
电动汽车的环保与节能
REPORTING
WENKU DESIGN
电动汽车对环境的影响
减少尾气排放
节约能源
电动汽车使用电池、燃料电池等清洁 能源，相较于传统燃油车，能够显著 减少尾气排放，从而降低空气污染。
碳排放法规
政府制定严格的碳排放法 规，要求汽车制造商生产 更加环保的电动汽车，推 动产业技术进步。
PART 05
电动汽车的应用与前景
REPORTING
WENKU DESIGN
电动汽车在各领域的应用
城市交通
电动汽车在城市交通领域的应 用日益广泛，成为城市出行的
电动汽车
指使用电能作为动力源，通过电 动机驱动的汽车。
分类
纯电动汽车（BEV）、混合动力汽 车（HEV）、插电式混合动力汽车 （PHEV）。
电动汽车的发展历程
早期电动汽车
19世纪末期，电动汽车开始出现， 但由于电池技术限制，发展缓慢。
20世纪
随着燃油车的兴起，电动汽车逐渐 被边பைடு நூலகம்化。
21世纪
环保意识的提高和技术的突破，电 动汽车重新受到关注并快速发展。
充电建议
遵循正确的充电方式和充 电习惯，避免过度放电和 充电，以维护电池健康。
PART 03
电动汽车驱动系统
REPORTING
WENKU DESIGN
电动机的工作原理与种类
工作原理
电动机通过磁场和电流相互作用产生转矩，从而实现机械能 的转换。
种类
直流电动机、交流异步电动机、永磁同步电动机和开关磁阻 电动机等。
性能
驱动系统的性能决定了车辆的动力性和行驶稳定性，高性能的驱动系统可以提供 更好的驾驶体验。
PART 04
电动汽车的环保与节能
REPORTING
WENKU DESIGN
电动汽车对环境的影响
减少尾气排放
节约能源
电动汽车使用电池、燃料电池等清洁 能源，相较于传统燃油车，能够显著 减少尾气排放，从而降低空气污染。
电动汽车电驱动理论与设计 第2版-02-电动汽车电驱动理论基础
动力学方程
后轮驱动的车辆应有
Ft max
hg La W f Mg cos L L
rd 1 Ft max Fr hg
Ft max
Mg cos
La f r hg rd hg L L
车轮 机械传动装置 车轮
能量管理系 统
能量源
辅助动力 源
动力转向 单元 方向盘
能量单元
温度控制单 元
能源子系统
辅助子系统 能源
车辆电传动系统的构造和工作原理 纯电动车辆传动系统
电动轮型传动系统
车辆电传动系统的构造和工作原理 纯电动车辆传动系统
直流电动机驱动系统
车辆电传动系统的构造和工作原理 纯电动车辆传动系统
1 FW A f C D V VW 2
电传动车辆的动力性
车辆受力分析
爬坡阻力 当车辆爬坡或下坡时，其重量将产生一个始终指向下 坡方向的分力，如图2-8所示。这一分力不是阻碍（上 坡时）就是辅助（下坡时）向前的运动。在车辆性能 分析中，现仅考虑上坡时的运行状态。由路面坡度所 产生的力通常称为爬坡阻力
C :离合器 D : 差速器 FG : 固定速比变速箱 GB: 变速箱 M : 电机
车辆电传动系统的构造和工作原理 车辆电传动的结构形式
M
FG
D
C :离合器 D : 差速器 FG : 固定速比变速箱 GB: 变速箱 M : 电机
车辆电传动系统的构造和工作原理 车辆电传动的结构形式
M FG D
Ft max
Mg cos
Lb f r hg rd hg L L
1
电传动车辆的动力性
后轮驱动的车辆应有
Ft max
hg La W f Mg cos L L
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Ft max
Mg cos
La f r hg rd hg L L
车轮 机械传动装置 车轮
能量管理系 统
能量源
辅助动力 源
动力转向 单元 方向盘
能量单元
温度控制单 元
能源子系统
辅助子系统 能源
车辆电传动系统的构造和工作原理 纯电动车辆传动系统
电动轮型传动系统
车辆电传动系统的构造和工作原理 纯电动车辆传动系统
直流电动机驱动系统
车辆电传动系统的构造和工作原理 纯电动车辆传动系统
1 FW A f C D V VW 2
电传动车辆的动力性
车辆受力分析
爬坡阻力 当车辆爬坡或下坡时，其重量将产生一个始终指向下 坡方向的分力，如图2-8所示。这一分力不是阻碍（上 坡时）就是辅助（下坡时）向前的运动。在车辆性能 分析中，现仅考虑上坡时的运行状态。由路面坡度所 产生的力通常称为爬坡阻力
C :离合器 D : 差速器 FG : 固定速比变速箱 GB: 变速箱 M : 电机
车辆电传动系统的构造和工作原理 车辆电传动的结构形式
M
FG
D
C :离合器 D : 差速器 FG : 固定速比变速箱 GB: 变速箱 M : 电机
车辆电传动系统的构造和工作原理 车辆电传动的结构形式
M FG D
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电传动车辆的动力性
电动汽车技术培训课件-电机驱动系统讲义
一、直流电动机的分类
直流电动机分为绕组励磁式直流电动机和永磁式直流电动机。在电动汽车所采用 的直流电动机中，小功率电动机采用的是永磁式直流电动机，大功率电动机则采用绕 组励磁式直流电动机。
绕组励磁式直流电动机根据励磁方式的不同，可分为他励式、并励式、串励式和 复励式4种类型。
1．他励式直流电动机 他励式直流电动机的励磁绕组与电枢绕组无连接关系，而由其他直流电源对励磁
绕组供电，因此励磁电流不受电枢端电压或电枢电流的影响。 他励式直流电动机在运行过程中励磁磁场稳定而且容易控制，容易实现电动汽车
的再生制动要求。当采用永磁激励时，虽然电动机效率高、重量轻和体积小，但由于 励磁磁场固定，电动机的机械特性不理想，难以满足电动汽车起动和加速时的大转矩 要求。
11
第二节 直流电机驱动系统
14
第二节 直流电机驱动系统
二、直流电动机的工作原理
15
第二节 直流电机驱动系统
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第二节 直流电机驱动系统
17
第二节 直流电机驱动系统
18
第二节 直流电机驱动系统
三、直流电动机的调速
1．调压调速 由式可知，在负载转矩T和磁通量不变时，降低电枢电压，可以降低转速，
从而得到一系列平行的机械特性，如图所示。但只能在额定电压以下进行调速。 其优点是：可平滑调速，控制方便；机械特性硬，稳定性好；调速范围大，可 达6～10倍。
直流电机驱动系统即由直流电源供给电机的驱动系统，交流电机驱动系统即由交流电源供给电
机的驱动系统。
电机是电动汽车驱动系统的核心部件，其性能的好坏直接影响电动汽车驱动系统的性能，
特别是影响电动汽车的最高车速、加速性能及爬坡性能等。
电动汽车驱动系统对于电机有以下要求：
直流电动机分为绕组励磁式直流电动机和永磁式直流电动机。在电动汽车所采用 的直流电动机中，小功率电动机采用的是永磁式直流电动机，大功率电动机则采用绕 组励磁式直流电动机。
绕组励磁式直流电动机根据励磁方式的不同，可分为他励式、并励式、串励式和 复励式4种类型。
1．他励式直流电动机 他励式直流电动机的励磁绕组与电枢绕组无连接关系，而由其他直流电源对励磁
绕组供电，因此励磁电流不受电枢端电压或电枢电流的影响。 他励式直流电动机在运行过程中励磁磁场稳定而且容易控制，容易实现电动汽车
的再生制动要求。当采用永磁激励时，虽然电动机效率高、重量轻和体积小，但由于 励磁磁场固定，电动机的机械特性不理想，难以满足电动汽车起动和加速时的大转矩 要求。
11
第二节 直流电机驱动系统
14
第二节 直流电机驱动系统
二、直流电动机的工作原理
15
第二节 直流电机驱动系统
16
第二节 直流电机驱动系统
17
第二节 直流电机驱动系统
18
第二节 直流电机驱动系统
三、直流电动机的调速
1．调压调速 由式可知，在负载转矩T和磁通量不变时，降低电枢电压，可以降低转速，
从而得到一系列平行的机械特性，如图所示。但只能在额定电压以下进行调速。 其优点是：可平滑调速，控制方便；机械特性硬，稳定性好；调速范围大，可 达6～10倍。
直流电机驱动系统即由直流电源供给电机的驱动系统，交流电机驱动系统即由交流电源供给电
机的驱动系统。
电机是电动汽车驱动系统的核心部件，其性能的好坏直接影响电动汽车驱动系统的性能，
特别是影响电动汽车的最高车速、加速性能及爬坡性能等。
电动汽车驱动系统对于电机有以下要求：
新能源汽车概论 任务2 了解新能源汽车电机驱动系统 教学PPT课件
授之以技
（2） 在起动电池亏电时，DC会给 起动电池充电，保证起动电池一直有电。
授之以技
四、 电机
提供的动力蓄转矩经传动系统的 传递作用于驱动轮，驱动车轮行驶。
授之以技
五、 动力线
动力线用于所有电压电流的传递。
授之以技 模块二 以北汽EV160为例，讲述新能源高压驱动系统
授之以技
一、 电机
任务二 了解新能源汽车电机驱动系统
（二） 电机驱动系统相关术语
（1）额定功率： 在额定条件下的输出功率。 （2）峰值功率： 在规定的持续时间内，电机允许的最大输出功率。 （3）额定转速： 额定功率下电机的转速。 （4）最高工作转速： 相应于电动汽车最高设计车速的电机转速。 （5）额定转矩： 电机在额定功率和额定转速下的输出转矩。 （6）峰值转矩： 电机在规定的持续时间内允许输出的最大转矩。 （7）电机及控制器整体效率： 电机转输轴输出功率除以控制器输入功率再乘 以100%。
任务二 了解新能源汽车电机驱动系统
2. 下一代电驱动系统的研究与开发 （1） 开展电机、减速装置、制动器和轮毂的一体化结构设计技术研究，研究 高密度高效率控制技术、冷却与热管理技术、NVH技术、新结构新材料应用技术等。 （2） 研究多相电机高密度高效率设计技术、电机驱动及控制技术、系统集成 设计、热管理及容错技术等。 （3） 研究机电耦合动力系统总成及其控制单元、电机协调控制技术、电机与 变速器结构集成及其附件设计、系统热分析与热管理系统设计等。
任务二 了解新能源汽车电机驱动系统
电机驱动系统主要由电机、电机控制器、动力分配装置和冷却系统组成。
任务二 了解新能源汽车电机驱动系统
电机控制器主要是将外界输入的信号进行处理并转换成驱动电机功率信号。 电机是将电机控制器传输过来的电能转换成机械能传输给动力分配装置。 动力分配装置将电机传输过来的机械能分配给车轮行驶。 电驱冷却系统是对整个电机驱动系统进行冷却，保证电机驱动系统温度在正常 的工作范围内。
电动汽车及其驱动技术培训教材(PPT 93页)
日本的混合动力系统水平最高
混合动力轿车的市场保有量早已超过20万量。 丰田、本田的混合动力汽车品种已有20多个， 年产量超过25万辆。燃料经济性能够提高30－50％。 世界上比较成熟的混合动力汽车是丰田的Prius(普锐斯）
在美国的年销量曾达到3万辆。
日本与美国还在发展柴油混合动力。
美国伊顿正发展液压混合动力驱动系统。
1、氢的来源； 2、氢的存储； 3、核心材料成本极高。 推广使用要20年后。
五、超级电容 (上海奥威)
特点： 1、充电速度快。 2、循环寿命长，可达10万次。 3、充放电效率高，达98%。 4、比功率大，达到1000-10000W/kg。 5、温度范围广，－40到50度。
价格是铅酸电池的2倍。 缺点： 比能量小。 上海示范运行的超级电容客车共10辆。 超级电容与蓄电池混合前景看好。
十五期间专项课题组完成课题230个； 累计投入资金：218611万元。
三纵：纯电动汽车；混合动力汽车；燃料电池汽车。 三横：动力电池；驱动电机；电子控制单元。
2008年北京奥运会
50辆纯电动大客车（京华BK6122EV)，
采用锂离子电池。
10辆混合动力客车（串联4辆，并联6辆），
中标单位：东风，中通，郑州宇通，厦门金龙， 京华客车各2辆。 采用春兰镍氢电池。
1. 电堆效率高，52％ 2. 无污染 3. 无需蓄电池 4. 可用各种燃料
FCEV的动力组成
结构方案 1
燃料 电池 发动机 单向 DC/DC 变换器
能量混合型
电机 控制器
电动机
辅助 电池
辅助电池容量大
结构方案 2
燃料 电池 发动机
功率混合型
电机 控制器
电动机
电动汽车电驱动理论与设计 第2版-电动汽车电驱动理论与设计-03-电动汽车电驱动系统参数匹配
电动车辆电驱动系统性能评估方法和标准
电驱动系统评价标准
（二）日本
电动汽车标准的起草和制订单位在日本主要包括了日本自动车研究所（JARI）、日 本电动汽车协会（JEVS）、日本电动汽车协会技术导则（JEVA），其制订的标准包 括了《JEVS Z107-1988 电动汽车电动机及控制器联合试验方法》、《JEVS Z8061998 电动汽车术语 电机和控制装置》、《JEVS Z701-1994 电动汽车 电动机及控制 器联合驱动测量》、《JEVS E702-1994 电动汽车 车上使用的等效电机的动力测量 （扭矩和速度测量）》。 （三）欧盟 欧盟在电动汽车及电驱动系统标准方面制订方面，既有欧盟统一的相关标准，又有 各个国家根据自己具体情况而制订的国家标准。 （四）美国 在美国，负载起草和制订电动汽车及其电驱动系统相关标准的单位组织包括美国汽 车工程协会—燃料电池汽车标准委员会（SAE）、美国国家交通运输安全管理委员会 （NHTSA）和美国电动车运输应用协会（ETA ）。
电动车辆电驱动系统性能评估方法和标准
汽车行驶工况
2.欧洲NEDC工况 如今排放法规则由于更加严格控制车辆排放(考核发动机冷启动排放)，排放采样和运 转工况同步，采用完整的运转工况，并称为新欧洲运转工况(简称NEDC)，其持续时 间为1180s，平均速度为32.1km/h。
电动车辆电驱动系统性能评估方法和标准
NEDC工况 FTP75工况
<80%
<70%
<60%
电驱动系统评估方法
电机驱动系统综合性能评价指标
2. 效率利用指数 为了能定量评价电机驱动系统在某一工况下的工作情况，针对不同效率区间对电机 i 驱动系统效率发挥程度的影响，提出效率利用指数
电动汽车的电机驱动系统110页PPT
谢谢！
51、 天 下 之 事 常成 于困约 ，而败 于奢靡 。——陆 游 52、 生 命 不 等 于是呼 吸，生 命是活 动。——卢 梭
电动汽车的电机驱动系统
21、没有人陪你走一辈子，所以你要 适应孤 独，没 有人会 帮你一 辈子， 所以你 要奋斗 一生。 22、当眼泪流尽的时候，留下的应该 是坚强 。 23、要改变命运，首先改变自己。
24、勇气很有理由被当作人类德性之 首，因 为这种 德性保 证了所 有其余 的德性 。--温 斯顿． 丘吉尔 。 25、梯子的梯阶从来不是用来搁脚的 ，它只 是让人 们的脚 放上一 段时间 ，以便 让别一 只脚能 够再往 上登。
53、 伟 大 的 事 业，需 要决心 ，能力 ，组织 和责任 感。 ——易 卜 生 54、 唯 书 籍 不 朽。——乔 特
55、 为 中 华 之 崛起而 读书。 ——周 恩来
பைடு நூலகம்
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能量经济性：电动汽车以各种预定行驶规范达到的续驶里程与蓄电池再 充电恢复到原有的充电状态所需要的交流电能量之比。单位：km/kWh ac
电传动车辆的燃料经济性
纯电动汽车燃料经济性
等速续驶里程：
PB
m
P ua nm , Pm
电传动车辆的动力性 车辆受力分析
依据牛顿第二运动定律，车辆的加速度可描述为：
dV Ft F
dt
M
电传动车辆的动力性
车辆受力分析
滚动阻力
车辆在硬地面上，轮胎的滚动阻力基本起因于轮胎材料的滞变作用。它是在
轮胎滚动时，由于轮胎胎壳挠曲所产生的作用，导致地面反作用力的不对称
分布。由合成的地面反作用向前偏移所产生的转矩被称为滚动阻力矩，如图
满载良好路面上的最大爬坡度(路面车辆30%，越野及军用车辆60%) 一定坡度一定车速爬坡能力(单车3%坡度60km/h)
电动汽车动力学
电传动车辆的驱动力
电动汽车的电机输出轴输出转矩M，经过减速齿轮传动，传到驱动轴上的 转矩Mt，使驱动轮与地面之间产生相互作用，车轮与地面作用一圆周力F0， 同时，地面对驱动轮产生反作用力Ft。Ft与F0大小相等方向相反，Ft方向与 驱动轮前进方向一致，是推动汽车前进的外力，定义为电动汽车的的驱动 力。
所选用的蓄电池应该能提供足够 高的比能量和比功率
B
P B
车辆电传动系统的构造和工作原理
车辆电传动的能源结构形式
R FC P
B
带小型重整器的电动汽车的结构简图，燃料 电池所需的氢气由重整器随车产生
燃料电池能提供高的比能量但不能回收再 生制动能量，因此最好与高比功率且能高 效回收制动能量的蓄电池结合在一起使用
电动汽车电驱动系统理论与设计
XXX
第二章：电动汽车电驱动理论基础
电动汽车的构造与工作原理
➢ 电动汽车构造 ➢ 电动汽车电驱动系统结构
电动汽车动力学
➢ 电动汽车受力分析 ➢ 动力学方程 ➢ 汽车行驶的附着条件与附着率 ➢ 电动汽车性能
车辆电传动系统的构造和工作原理 纯电动车辆传动系统
镍镉电池组：264V/140Ah/2000次，动力电池组布置在后排座椅下部； 永磁直流无刷电动机45kW/50kW; 130km/h 0~48km/h加速时间6.3s Range270km@88km/h
对于一般机械传动装置效率可以按下式计算：
n m
yz
ηy——圆柱齿轮对的效率，ηy＝0.97～0.98； ηz——圆锥齿轮对的效率，ηz＝0.96～0.97； n——传递转矩时处于啮合状态的圆柱齿轮对数；
m——传递转矩时处于啮合状态的圆锥齿轮对数； 单排行星减速器的效率值一般取0.97～0.98； 万向传动轴的效率取0.98
车辆电传动系统的构造和工作原理
纯电动车辆传动系统
主电源到电动机的电路；
主电源-DC/DC变换器-汽车电器设 备用电源-电器设备； 制动能量回收到主电源；
主电源充电电路
车辆电传动系统的构造和工作原理
纯电动车辆传动系统
电动汽车系统可分为四个子系统：机械子系
统、电力电子子系统、信息子系统和辅助控
制子系统
由于作用在驱动轮上的转矩Tt引起的地面切向反作用不能大于附着力，否则发生 驱动轮滑转现象，即对于后轮驱动的汽车有
Tt
Tfr r
FXr
FZr
汽车行驶的附着条件
FXr
FZr
电传动车辆的动力性
动力学方程
后轮驱动的车辆应有
Ft max Wf
La L
Mg cos hg
L
Ft
max
Fr
dV dt
3600g GVa
[ Pt
1
(P
f
Pw )]
i
3600
GVo
[ Pt
1
(
Pf
Pw )]
利用功率平衡图求最高车速时，Pt应取连续功率曲线上的点求取加速度，求最大爬坡度时，Pt 可以取持续1～5分钟工作的功率曲线上之点。
电传动车辆的动力性 电传动车辆动力性计算简便方法
车辆起步加速时间计算
M
FG
D
C :离合器
D : 差速器
FG : 固定速比变速箱
GB: 变速箱
M : 电机
车辆电传动系统的构造和工作原理 车辆电传动的结构形式
FG M
M
C :离合器
FG
D : 差速器
FG : 固定速比变速箱
GB: 变速箱
M : 电机
车辆电传动系统的构造和工作原理
车辆电传动的结构形式
FG M
C :离合器
制动 踏板
电动驱动子系统
车轮
电子控制器 功率转化器
电机
机械传动装置
加速踏板
车轮
能量管理系 统
能量源
能量单元 能源子系统
辅助动力 源
动力转向 单元
方向盘
温度控制单 元
辅助子系统
车辆电传动系统的构造和工作原理 纯电动车辆传动系统
电动轮型传动系统
车辆电传动系统的构造和工作原理 纯电动车辆传动系统
直流电动机驱动系统
FC P
B
车辆电传动系统的构造和工作原理
车辆电传动的能源结构形式
B
P CP
超高速飞轮是具有高比功率和高效制动能量回收能力 的储能器。超高速飞轮与具有两种工作模式（电动机 和发电机）的电机转子相结合，能够将电能和机械能 进行双向转换。所选用的蓄电池应能提供高比能量。 飞轮最好与无刷交流电机结合使用，在蓄电池和飞轮 之间加一个AC/DC转换器。
车辆电传动系统的构造和工作原理
车辆电传动系统
制动踏板 加速踏板
电驱动子系统
电子控制器
三相PWM 转换器
车轮
三相感应电 机
固定速比变速 器和差速器
车轮
能量管理系 统
镍氢电池
辅助动力 源
动力转向 系统
方向盘
蓄电池充电 器
冷风和暖气
能源子系统
辅助子系统
交流电源
车辆电传动系统的构造和工作原理 车辆电传动的结构形式
M FG
D : 差速器 FG : 固定速比变速箱 GB: 变速箱
M : 电机
车辆电传动系统的构造和工作原理 车辆电传动的结构形式
M
C :离合器
D : 差速器
FG : 固定速比变速箱
M
GB: 变速箱
M : 电机
车辆电传动系统的构造和工作原理
车辆电传动的能源结构形式
BP
两种不同的蓄电池，其中一种能提供 高比能量，另外一种提供高比功率
引起轮胎在地面上的自旋），它通常以铅垂方向载荷和路面附着系数μ的乘积方 式给出。因此，对前轮驱动的车辆应有
Ft max Wf
Lb L
Mg cos hg
L
Ft max
Fr
1
rd hg
Mg cos Lb fr hg rd
Ft max
L
1 hg
L
电传动车辆的动力性
动力学方程
后轮驱动的车辆应有
车辆电传动系统的构造和工作原理 纯电动车辆传动系统
交流电动机驱动系统
车辆电传动系统的构造和工作原理
车辆电传动系统
制动 踏板
电动驱动子系统 电子控制器 功率转化器
加速踏板
电机
车轮 机械传动装置
车轮
能量管理系 统
能量源
辅助动力 源
动力转向 单元
方向盘
能量单元
温度控制单 元
能源子系统
辅助子系统
能源
等速百公里燃油消耗曲线
工况燃油经济性
美国环境保护局EPA综合燃油经济性：MPG
综合燃油经济性＝
1
＋
1
0.55
0.45
城市循环燃油经济性 公路循环燃油经济性
电传动车辆的燃料经济性
汽车燃油经济性计算
等速燃油经济性：
Qt
P ebe ne ,Te
367.1
Qs
P ebe ne ,Te
1.02ua
FW
1 2
Af CD V
VW
电传动车辆的动力性
车辆受力分析
爬坡阻力 当车辆爬坡或下坡时，其重量将产生一个始终指向下 坡方向的分力，如图2-8所示。这一分力不是阻碍（上 坡时）就是辅助（下坡时）向前的运动。在车辆性能 分析中，现仅考虑上坡时的运行状态。由路面坡度所 产生的力通常称为爬坡阻力
Fg Mg sin
Ft max Wf
La L
Mg cos hg
L
Ft
max
Fr
1
rd hg
Mg cos La fr hg rd
Ft max
L
1 hg
L
汽车行驶的附着条件与附着率
地面对轮胎切向反作用力的极限值称为附着力，在硬路面上它与驱动轮法向反作 用力FZ成正比，常写成
FX max F FZ
2-5（a）所示，可表达为
Tr Pa
电传动车辆的动力性
车辆受力分析
为保持车轮转动，作用于车轮中心的力F应与滚动阻 力矩相平衡，即此力应为
F
Tr rd
Pa rd
Pf r
滚动阻力矩可通过这一等效力F表示，即定义为滚动阻力Fr
Fr Pfr
电传动车辆的动力性
车辆受力分析
空气阻力
根据空气动力学原理，汽车在行驶过程中，由于空气动力的作用，在汽车行驶方向 上作用于汽车上的分力被称为空气阻力，空气阻力又分为压力阻力和摩擦阻力两部 分。 空气阻力是车速V、车辆迎风正面的面积Af、空气密度ρ和车辆形状的函数。空气阻 力可表达为
电动汽车在动力蓄电池完全充电状态下以一定的行驶工况，能连续行驶 的最大距离，单位为km.
电传动车辆的燃料经济性
纯电动汽车燃料经济性
等速续驶里程：
PB
m
P ua nm , Pm
电传动车辆的动力性 车辆受力分析
依据牛顿第二运动定律，车辆的加速度可描述为：
dV Ft F
dt
M
电传动车辆的动力性
车辆受力分析
滚动阻力
车辆在硬地面上，轮胎的滚动阻力基本起因于轮胎材料的滞变作用。它是在
轮胎滚动时，由于轮胎胎壳挠曲所产生的作用，导致地面反作用力的不对称
分布。由合成的地面反作用向前偏移所产生的转矩被称为滚动阻力矩，如图
满载良好路面上的最大爬坡度(路面车辆30%，越野及军用车辆60%) 一定坡度一定车速爬坡能力(单车3%坡度60km/h)
电动汽车动力学
电传动车辆的驱动力
电动汽车的电机输出轴输出转矩M，经过减速齿轮传动，传到驱动轴上的 转矩Mt，使驱动轮与地面之间产生相互作用，车轮与地面作用一圆周力F0， 同时，地面对驱动轮产生反作用力Ft。Ft与F0大小相等方向相反，Ft方向与 驱动轮前进方向一致，是推动汽车前进的外力，定义为电动汽车的的驱动 力。
所选用的蓄电池应该能提供足够 高的比能量和比功率
B
P B
车辆电传动系统的构造和工作原理
车辆电传动的能源结构形式
R FC P
B
带小型重整器的电动汽车的结构简图，燃料 电池所需的氢气由重整器随车产生
燃料电池能提供高的比能量但不能回收再 生制动能量，因此最好与高比功率且能高 效回收制动能量的蓄电池结合在一起使用
电动汽车电驱动系统理论与设计
XXX
第二章：电动汽车电驱动理论基础
电动汽车的构造与工作原理
➢ 电动汽车构造 ➢ 电动汽车电驱动系统结构
电动汽车动力学
➢ 电动汽车受力分析 ➢ 动力学方程 ➢ 汽车行驶的附着条件与附着率 ➢ 电动汽车性能
车辆电传动系统的构造和工作原理 纯电动车辆传动系统
镍镉电池组：264V/140Ah/2000次，动力电池组布置在后排座椅下部； 永磁直流无刷电动机45kW/50kW; 130km/h 0~48km/h加速时间6.3s Range270km@88km/h
对于一般机械传动装置效率可以按下式计算：
n m
yz
ηy——圆柱齿轮对的效率，ηy＝0.97～0.98； ηz——圆锥齿轮对的效率，ηz＝0.96～0.97； n——传递转矩时处于啮合状态的圆柱齿轮对数；
m——传递转矩时处于啮合状态的圆锥齿轮对数； 单排行星减速器的效率值一般取0.97～0.98； 万向传动轴的效率取0.98
车辆电传动系统的构造和工作原理
纯电动车辆传动系统
主电源到电动机的电路；
主电源-DC/DC变换器-汽车电器设 备用电源-电器设备； 制动能量回收到主电源；
主电源充电电路
车辆电传动系统的构造和工作原理
纯电动车辆传动系统
电动汽车系统可分为四个子系统：机械子系
统、电力电子子系统、信息子系统和辅助控
制子系统
由于作用在驱动轮上的转矩Tt引起的地面切向反作用不能大于附着力，否则发生 驱动轮滑转现象，即对于后轮驱动的汽车有
Tt
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汽车行驶的附着条件
FXr
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电传动车辆的动力性
动力学方程
后轮驱动的车辆应有
Ft max Wf
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3600g GVa
[ Pt
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(P
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利用功率平衡图求最高车速时，Pt应取连续功率曲线上的点求取加速度，求最大爬坡度时，Pt 可以取持续1～5分钟工作的功率曲线上之点。
电传动车辆的动力性 电传动车辆动力性计算简便方法
车辆起步加速时间计算
M
FG
D
C :离合器
D : 差速器
FG : 固定速比变速箱
GB: 变速箱
M : 电机
车辆电传动系统的构造和工作原理 车辆电传动的结构形式
FG M
M
C :离合器
FG
D : 差速器
FG : 固定速比变速箱
GB: 变速箱
M : 电机
车辆电传动系统的构造和工作原理
车辆电传动的结构形式
FG M
C :离合器
制动 踏板
电动驱动子系统
车轮
电子控制器 功率转化器
电机
机械传动装置
加速踏板
车轮
能量管理系 统
能量源
能量单元 能源子系统
辅助动力 源
动力转向 单元
方向盘
温度控制单 元
辅助子系统
车辆电传动系统的构造和工作原理 纯电动车辆传动系统
电动轮型传动系统
车辆电传动系统的构造和工作原理 纯电动车辆传动系统
直流电动机驱动系统
FC P
B
车辆电传动系统的构造和工作原理
车辆电传动的能源结构形式
B
P CP
超高速飞轮是具有高比功率和高效制动能量回收能力 的储能器。超高速飞轮与具有两种工作模式（电动机 和发电机）的电机转子相结合，能够将电能和机械能 进行双向转换。所选用的蓄电池应能提供高比能量。 飞轮最好与无刷交流电机结合使用，在蓄电池和飞轮 之间加一个AC/DC转换器。
车辆电传动系统的构造和工作原理
车辆电传动系统
制动踏板 加速踏板
电驱动子系统
电子控制器
三相PWM 转换器
车轮
三相感应电 机
固定速比变速 器和差速器
车轮
能量管理系 统
镍氢电池
辅助动力 源
动力转向 系统
方向盘
蓄电池充电 器
冷风和暖气
能源子系统
辅助子系统
交流电源
车辆电传动系统的构造和工作原理 车辆电传动的结构形式
M FG
D : 差速器 FG : 固定速比变速箱 GB: 变速箱
M : 电机
车辆电传动系统的构造和工作原理 车辆电传动的结构形式
M
C :离合器
D : 差速器
FG : 固定速比变速箱
M
GB: 变速箱
M : 电机
车辆电传动系统的构造和工作原理
车辆电传动的能源结构形式
BP
两种不同的蓄电池，其中一种能提供 高比能量，另外一种提供高比功率
引起轮胎在地面上的自旋），它通常以铅垂方向载荷和路面附着系数μ的乘积方 式给出。因此，对前轮驱动的车辆应有
Ft max Wf
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Mg cos Lb fr hg rd
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电传动车辆的动力性
动力学方程
后轮驱动的车辆应有
车辆电传动系统的构造和工作原理 纯电动车辆传动系统
交流电动机驱动系统
车辆电传动系统的构造和工作原理
车辆电传动系统
制动 踏板
电动驱动子系统 电子控制器 功率转化器
加速踏板
电机
车轮 机械传动装置
车轮
能量管理系 统
能量源
辅助动力 源
动力转向 单元
方向盘
能量单元
温度控制单 元
能源子系统
辅助子系统
能源
等速百公里燃油消耗曲线
工况燃油经济性
美国环境保护局EPA综合燃油经济性：MPG
综合燃油经济性＝
1
＋
1
0.55
0.45
城市循环燃油经济性 公路循环燃油经济性
电传动车辆的燃料经济性
汽车燃油经济性计算
等速燃油经济性：
Qt
P ebe ne ,Te
367.1
Qs
P ebe ne ,Te
1.02ua
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1 2
Af CD V
VW
电传动车辆的动力性
车辆受力分析
爬坡阻力 当车辆爬坡或下坡时，其重量将产生一个始终指向下 坡方向的分力，如图2-8所示。这一分力不是阻碍（上 坡时）就是辅助（下坡时）向前的运动。在车辆性能 分析中，现仅考虑上坡时的运行状态。由路面坡度所 产生的力通常称为爬坡阻力
Fg Mg sin
Ft max Wf
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汽车行驶的附着条件与附着率
地面对轮胎切向反作用力的极限值称为附着力，在硬路面上它与驱动轮法向反作 用力FZ成正比，常写成
FX max F FZ
2-5（a）所示，可表达为
Tr Pa
电传动车辆的动力性
车辆受力分析
为保持车轮转动，作用于车轮中心的力F应与滚动阻 力矩相平衡，即此力应为
F
Tr rd
Pa rd
Pf r
滚动阻力矩可通过这一等效力F表示，即定义为滚动阻力Fr
Fr Pfr
电传动车辆的动力性
车辆受力分析
空气阻力
根据空气动力学原理，汽车在行驶过程中，由于空气动力的作用，在汽车行驶方向 上作用于汽车上的分力被称为空气阻力，空气阻力又分为压力阻力和摩擦阻力两部 分。 空气阻力是车速V、车辆迎风正面的面积Af、空气密度ρ和车辆形状的函数。空气阻 力可表达为
电动汽车在动力蓄电池完全充电状态下以一定的行驶工况，能连续行驶 的最大距离，单位为km.