新能源电动汽车的结构和工作原理
新能源汽车结构与工作原理
新能源汽车结构与工作原理1. 新能源汽车的概述新能源车，听起来就像是科技界的“黑科技”，是吧？这可不是普通的汽车，它们像是汽车界的“环保小卫士”，为了保护我们美丽的地球而努力奋斗。
新能源车主要包括电动汽车、插电式混合动力车和燃料电池车。
简单来说，就是利用电能或清洁能源代替传统的汽油和柴油，既省油又环保，真是让人喜出望外！你可能会问，这些车到底是怎么工作的呢？别急，咱们慢慢来聊聊。
2. 结构解析2.1 电动汽车的“心脏”首先，咱们来聊聊电动汽车的“心脏”，也就是电池。
电池就像是这辆车的生命源泉，没了它，这车就成了一块“铁疙瘩”。
常见的锂离子电池不仅能储存大量电能，还能在短时间内快速充电，简直就是个“小火箭”！你想想，这种电池的能量密度比传统电池高出许多，开车的时候就不用担心电量不足了。
2.2 电动机的“动力”再说说电动机，这可是新能源汽车的动力源泉。
电动机就像是车子里的“小马达”，通过电能转化为机械能，带着你飞驰而去。
相比于传统的内燃机，电动机不仅更安静，还能提供即时的扭矩，让你起步如风，简直是开车时的“风火轮”！而且，电动机的结构简单，维护起来也比传统发动机轻松许多，真是给车主省心省力。
3. 工作原理揭秘3.1 充电与续航说到工作原理，咱们不得不提充电。
新能源汽车的充电就像给手机充电一样简单。
你只需把充电桩插上电缆，就可以随时随地充电了。
现在很多公共场所都有充电桩，完全不用担心找不到地方充电。
不过，续航也是个大问题，有些车一次充电能跑几百公里，而有些可能就得频繁充电，这可让人头疼。
不过，随着科技的发展，续航问题正在逐步改善，真是让人感到一丝欣慰。
3.2 再生制动的“神奇”再来聊聊再生制动，这可是新能源汽车的一项“绝技”。
当你踩刹车的时候，电动机会反向工作，将动能转化为电能，储存回电池里，真是聪明得让人想点赞！这样一来，不仅能延长续航，还能提高能量利用效率，简直是一举多得。
再生制动的原理就像是你在生活中省钱，把节省下来的钱存起来，以后再用，简直是理财高手的做法！4. 未来展望新能源车的未来可谓是光明灿烂。
新能源汽车技术 第2版 第2章 电动汽车的基本结构和工作原理
并联式混合动力电动汽车的优点是电动机同时作为发电机, 同串联系统相比减少了一个驱 动组件; 发动机可直接驱动 车辆, 当车辆需要最大输出功率时, 电动机可以提供额外的辅助动 力, 因此可选择搭载小功率发动机, 燃油经济性得到改 善。 其缺点是来自发动机和电动机的两 个平行能量源的管理和混合比较复杂; 发动机和电动机的功率混合需要复杂的机械 装置。
2. 1 纯电动汽车
2. 1. 1 Байду номын сангаас电动汽车简介
纯电动汽车指驱动能量完全由电能提供、 由电机驱动的汽车。 它可以通过家 用电源、 专用充电桩或者特定的充电场所进行充电 满足日常的行驶需求。 纯 电动汽车本身不排放有害气体, 不对环境造成污染; 使用过程中有良好的经济效益; 具备结构简单、 方便、 能量利用效率高及噪声小等优点。纯电动汽车的驱动系统由驱动电机、 动力蓄电池和传动机构构成。
图 2-6 串联式混合动力电动汽车的结构示意图
图 2-7 并联式混合动力电动汽车的结构示意图
还有一种并联结构是由发动机和电动机各负责驱动前轮或后轮, 两者互为动力补充, 如 图 2-8 所示。 其中, 绿色部分是由燃油箱、 发动机及传动系统组成的传统燃油动力驱动系统, 主 要驱动前轮; 蓝色 部分是由动力蓄电池、 驱动电机及传动机构组成的电力驱动系统, 主要驱动 后轮。
图 2-5 混合动力电动汽车的结构
2.2. 2 混合动力电动汽车的分类
1. 按照动力系统结构形式分类 混合动力电动汽车常见的分类方式是按照动力系统的结构形式分类, 可以将目前现有的混 合动力电动汽车分 为串联式、 并联式和混联式 3 种。 此外, 根据动力蓄电池是否需要外接充电 设施充电, 又分出了插电 式混合动力电动汽车。
新能源汽车三电结构及工作原理和故障维修
故障现象
原因分析
诊断与维修思路
动力电池故障指示灯 、系统故障指示灯 、高压断开指示灯点亮
车辆行驶中断高压、无法上高压
单体电压过高三级总电压过高三级放电瞬间电流过高二级与三级总正、总负、预充接触器粘连高低压互锁故障动力电池电流传感器故障
一
二
1、动力蓄电池结构及工作原理2、动力蓄电池控制器结构及工作原理3、动力电池系统故障诊断与维修
动力蓄电池系统结构及工作原理和故障诊断维修
一
一、动力蓄电池系统结构及工作原理
1、动力蓄电池结构及工作原理
一、动力蓄电池系统结构及工作原理
2、动力蓄电池控制器结构及工作原理
Contents 目录
一
二
3、动力电池系统故障诊断与维修
三、充电系统结构及工作原理
快充接口及端子定义
三、充电系统结构及工作原理
快充接口及端子定义
三、充电系统结构及工作原理
3、快充（充电桩/高压直流充）充电工作原理
快速充电桩和VCU通过CC1和CC2确认充电枪与车辆连接正常后，充电桩内的低压控制继电器闭合，同时充电桩输出12V唤醒电源到VCU。之后VCU和充电桩互相通过控制器CAN总线传输充电需求信息和充电能力信息。再次确认后，VCU或BMS控制动力蓄电池包内的各个高压继电器按照顺序闭合，同时快速充电桩内的高压继电器闭合。开始充电。在充电过程中，充电桩和VCU通过CAN总线不断通信，实时交换整车、蓄电池信息和充电桩供电能力信息。充电完成后，充电桩和VCU各自控制高压继电器断开，充电结束。
三、充电系统结构及工作原理
2、慢充电机控制器结构及原理
三、充电系统结构及工作原理
2、慢充电机工作原理
新能源汽车 原理
新能源汽车原理
新能源汽车的原理是利用新型能源替代传统的燃油汽车，以减少对化石燃料的依赖和减少环境污染。
目前主要的新能源汽车包括电动汽车和燃料电池汽车。
电动汽车（EV）的原理是使用电池储存电能，通过电动机驱动车轮运行。
充电时，电能通过充电桩或充电设备储存在电池中，车辆行驶时，电池将电能转化为动能驱动车轮。
电动汽车没有尾气排放，减少了空气污染，并且在电能充电方面可以使用可再生能源，进一步减少对有限资源的依赖。
燃料电池汽车（FCV）的原理是利用燃料电池将氢气与氧气进行反应，产生电能，再通过电动机驱动车轮运行。
燃料电池生成的电能可以随时提供给电动机，而燃料电池系统则通过使用氢气作为燃料，产生的副产品为水蒸气，不产生尾气排放。
燃料电池汽车具有短时间内快速加氢、续航里程较长等优势。
新能源汽车的原理即是利用新型能源代替传统的燃油能源，提供驱动能源，从而达到减少污染和应对能源危机的目的。
新能源电动汽车结构和原理
新能源电动汽车结构和原理动力系统：新能源电动汽车采用电动机作为动力源，电动机通常安装在车辆的前部或后部，与传统燃油汽车的内燃机位置相似。
电动机的类型包括直流电动机（DC）和交流电动机（AC）。
电动汽车的电动机与传统汽车的内燃机功能相似，将电能转化为机械能，驱使车辆运动。
电池系统：电池系统是新能源电动汽车的重要组成部分，电池是储存电能的装置。
电池系统通常由一组串联或并联的电池组成，以提供足够的电能供给电动机。
常见的电池类型包括锂离子电池、磷酸铁锂电池和镍氢电池。
电池系统还包括电池管理系统（BMS），用于监控和控制电池的状态，在过放、过充及温度等方面提供保护。
电控系统：电控系统是新能源电动汽车的重要支撑系统，它负责控制和监测电动汽车的各项功能，实现电能的高效利用。
电控系统主要包括电控装置、电控单元和电控软件。
电控装置是实现电能转换、控制电机运行和自动切换的关键设备，电控单元是整个电控系统的大脑，通过电控软件对电池、电动机和其他部件进行管理和控制。
车辆控制系统：车辆控制系统是保障电动汽车行驶安全和稳定性的重要系统。
该系统主要由轮胎、悬挂系统和制动系统组成。
轮胎具有良好的附着力和操控性能，确保车辆平稳行驶。
悬挂系统负责车辆减震和保持悬挂高度稳定，以提供驾驶舒适性和稳定性。
制动系统包括刹车片、制动盘和制动器，实现车辆的制动功能，确保行车安全。
电动汽车的工作原理是将电池释放的电能转化为机械能，实现车辆行驶。
当车辆行驶时，电池将电能传输到电动机，电动机通过转子与定子之间的电磁感应作用，将电能转化为机械能，推动车辆前进。
同时，电控系统将电池的电能输出和电机的运行控制在一个合理的范围内，以保证车辆的稳定行驶。
新能源电动汽车相较传统燃油汽车具有很多优点，如节能环保、零排放、低噪音等，因此受到越来越多消费者的青睐。
随着科技的发展和创新，新能源电动汽车的结构和原理将不断优化和改进，以提高电池能量密度、延长续航里程和提高充电速度，推动电动汽车行业的发展。
新能源汽车驱动电机结构与工作原理
新能源汽车驱动电机结构与⼯作原理驱动电机是电动汽车驱动系统的核⼼部件，是车辆⾏驶的主要执⾏机构，其特性决定了车辆的主要性能指标，直接影响车辆动⼒性、经济性和舒适性。
它是把电能转换为机械能的⼀种设备，它利⽤励磁线圈，产⽣旋转磁场形成磁电动⼒旋转⼒矩。
导线在磁场中受⼒的作⽤，使电机输出转矩。
1驱动电机的作⽤驱动电机、电控系统、动⼒电池是电动汽车的核⼼部分，称为“三电”。
在电动汽车上，驱动电机替代了传统汽车上的发动机和发电机，传统汽车通常是把化学能转换为机械能驱动车辆⾏驶，⽽驱动电机既可以将电能转换为机械能驱动汽车⾏驶，也可以作为发电机将机械能转换为电能，并存储在动⼒电池内。
电机控制器将动⼒电池的⾼压直流电变换为驱动电机的⾼压三相交流电，使驱动电机产⽣⼒矩，并通过传动装置将驱动电机的旋转运动传递给车轮，驱动汽车⾏驶。
图1所⽰为驱动电机动⼒传输图。
图1 驱动电机动⼒传输图驱动电机不仅可以驱动车辆⾏驶，⽽且可以进⾏制动能量回收。
图2所⽰为驱动电机制动能量回收⽰意图。
驱动电机在制动、缓慢减速时，整车控制器发出相应指令，使驱动电机转换为发电机发电⼯况，此时驱动电机会将车辆动能转换为电能，通过电机控制器以电能的形式向动⼒电池充电。
图2 驱动电机能量回收图2驱动电机的特点1、体积⼩、功率密度⼤由于新能源汽车的整车空间有限，因此要求驱动电机的结构紧凑、尺⼨⼩，这就意味着驱动电机和电机控制器的尺⼨将受到很⼤的限制，必须缩⼩驱动电机的体积，提⾼电机的功率密度和转矩密度。
因此⼀般选⽤⾼功率密度的永磁同步电机作为驱动电机。
2、效率⾼、⾼效区⼴、重量轻新能源汽车驱动电机的第⼆个特点就是效率要⾼、⾼效区要⼴、重量要轻。
由于当前充电桩尚未⼴泛普及，续驶⾥程短⼀直是新能源汽车的短板，提升续驶⾥程的⽅法有：①提升驱动电机的效率。
②驱动电机的⾼效⼯况区要⾜够⼴，保证汽车在⼤部分⼯况下都处于⾼效状态。
③减轻驱动电机重量，间接降低整车功耗，提升续驶⾥程。
新能源汽车-纯电动汽车的工作原理与故障诊断
EV200电机的基本参数见表6-2。 表6-2电机的基本参数
车型 电机型号 额定功率 最大功率 额定扭矩 最大扭矩
EV200 TZ30S01
30kg 53kg 102N·m 180N·m
驾驶员操作车辆时，整车控制器（VCU）接收驾驶员的操作指 令，判断驾驶员的驾驶意图，并根据驾驶员意图发出控制指令。电 机控制器响应整车控制器发来的控制指令，实时调整驱动电机输出 ，以实现整车的怠速、前行、倒车、停车、能量回收以及驻坡等功 能。电机控制器另一个重要功能是通信和保护，实时进行状态和故 障检测，保护驱动电机系统和整车安全可靠运行。电机控制系统的 部分连接图如图6-7所示。。
2）电机控制器
电机控制器是驱动电机的控制中心，是以IGBT（绝缘栅 双极型晶体管）模块为核心，辅以驱动集成电路和主控集成 电路构成的，通常也称为智能功率模块。
整车控制器将驾驶员的驾驶意图及其他一些必要信息分 析整合之后发往电机控制器，驱动电机检测自身的一些状态 参数并将这些参数发往电机控制器，电机控制器接收这些信 息，分析处理之后形成控制信号，发出如前所述的有规律的 三相交流电，从而控制电机按照一定的要求运行。与此同时 ，电机控制器也会实时监控电机的运行状况，存储一些运行 的数据，如果在运行期间检测到故障，电机控制器会产生错 误代码，在保存错误代码的同时将它发送到整车控制器 。
（7）耐温耐潮性能强，运行时噪声低。纯电动汽车的电 机通常位于前桥部位，快速变化的温度、潮湿、泥沙等因素 都使得该位置的工作环境比较恶劣，因而电机需要耐温耐潮 特性从而应对这一复杂环境，而运行时噪声低这一要求，则 可以使电机运行时更加安静，以减少对乘车人员的打扰。
EV200所使用的电机为永磁同步电机，是由 集团自主研 发的，其主要组成为驱动电机（DM）、驱动电机控制器（ MCU）。该电机的外形如图6-6所示。
新能源电动汽车的结构和工作原理
(4)传动系 这是在汽车动力传动系中，用于调节和传递动力装置 输出的动力，使之与汽车行驶时驱动轮处要求的理想动力达到较 好匹配的所有部件的总称，具有减速、变速、倒车、中断动力、 轮间差速和轴间差速等功能。 (5)辅助系统 是指在汽车动力传动系中，用于从动力装置中获取 动力，区别于直接驱动车辆，主要用于维持汽车良好的操控特性、 舒适性等的所有部件的总称，如转向助力系统、制动助力系统、 空调系统(动力装置直接拖动)、辅助电气系统(12/24V发电机系统) 等。
•
配置自主开发双离合器两挡自动变速箱和磷 酸铁锂动力电池，系统集成度、可靠性、整车性 能进一步提高，产品通过了型试认证，已得到美 国经销商的认可。
• （2）天津一汽夏利汽车股份有限公司 • 天津一汽以夏利“幸福使者”为基础平台开发 的电动轿车。 • 采用150A· h的镍-氢蓄电池， • 用直流电动机驱动，通过总线CAN系统对汽车 的各个总成进行控制。 • 最高车速50km/h，最大爬坡度15％，续驶里 程80km。
• 2．国外汽车公司开发的EV • （1）美国通用汽车公司EV-1电动轿车 • EV-1型电动轿车使用85％的电池组电量时，
EPA城市循环行驶里程112km，高速公路行驶可 达144km。
• （2）日本丰田汽车公司的 RAV4-EV • 在市内道路行驶条件下，其最高车速可达
125km/h，一次充电后的续驶里程为215km。 RAV4-EV采用免维修密封型Ni-MH动力电池组， 总电压288V。动力电池组采用强制性空气冷却， 动力电池组装在底盘中部和座椅的地板下面，可 以保证车厢有宽大的乘坐空间，驱动电动机为永 磁电动机，效率高，体积小，最大输出功率为 45kW。汽车制动时，电动机转换为发电机回收 制动能量。
•
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。
电动汽车的工作原理
电动汽车的工作原理
电动汽车是一种以电能作为动力源的汽车，相比传统燃油汽车，它具有环保、节能、安静等优点，越来越受到人们的关注和青睐。
那么，电动汽车是如何工作的呢？接下来，我们就来了解一下电动汽车的工作原理。
首先，电动汽车的动力系统主要由电池组、电动机和控制器组成。
电池组是电动汽车的能量储存设备，它将电能储存在其中，为电动机提供动力。
电动机是电动汽车的动力来源，它将电能转化为机械能，驱动汽车前进。
控制器则起着调节电池组输出电能、控制电动机转速和输出扭矩的作用。
其次，电动汽车的工作原理可以简单概括为，电池组储存电能，控制器控制电能输出至电动机，电动机将电能转化为机械能，驱动汽车行驶。
具体来说，当驾驶员踩下油门时，控制器会根据油门踏板的位置和电池组的电量来控制电动机的转速和输出扭矩，从而使汽车加速或减速。
当汽车行驶时，电动机会将电能转化为机械能，驱动车轮转动，推动汽车前进。
而当汽车需要制动时，电动机则会转变为发电机，将动能转化为电能，储存在电池组中，实现能量的回收和再利用。
此外，电动汽车还采用了再生制动系统。
当汽车制动时，电动机会转变为发电机，将动能转化为电能，储存在电池组中。
这样一来，不仅可以延长电池组的使用寿命，还可以提高能源利用率，实现能量的再生利用。
总的来说，电动汽车的工作原理是通过电池组储存电能，控制器控制电能输出至电动机，电动机将电能转化为机械能，驱动汽车行驶。
再生制动系统的应用也使得电动汽车具有了更高的能源利用率和更长的续航里程。
随着技术的不断进步和成本的不断降低，相信电动汽车将会在未来成为主流的交通工具，为我们的出行带来更多的便利和环保。
燃料电池电动汽车的工作原理和组成
燃料电池电动汽车的工作原理和组成燃料电池电动汽车作为新能源汽车的一种，其工作原理和组成是怎样的呢？下面将从工作原理和组成两个方面进行详细介绍。
一、工作原理1. 氢气和氧气的电化学反应燃料电池电动汽车的核心是燃料电池，其工作原理是利用氢气和氧气在电化学反应过程中产生电能。
在燃料电池内部，氢气从阴极一侧进入，氧气从阳极一侧进入，两者在电解质膜上发生化学反应，产生水和电能，因此也被称为氢气电池。
2. 电能转化为动力燃料电池产生的电能经过电控系统，转化为汽车所需的动力，驱动电动汽车行驶。
二、组成结构1. 燃料电池系统燃料电池系统包括燃料电池堆、氢气储存罐、氧气供应系统等组成部分。
其中，燃料电池堆是最核心的部件，由多个单个燃料电池组成，通过将氢气和氧气输入到电解质膜上，产生电能。
2. 电控系统电控系统是燃料电池电动汽车的大脑，负责控制燃料电池系统的运行和管理。
它通过各种传感器实时监测燃料电池的工作状态，并根据车速、踏板行程等信息来控制燃料电池系统的输出。
3. 电池除了燃料电池之外，燃料电池电动汽车还配备了锂电池等储能设备。
这些电池主要用于存储制动能量回收等过程中产生的电能，以及在起步、加速等高功率场景下提供额外动力。
4. 电动驱动系统电动驱动系统包括电动机、变速箱和传动装置等部件，负责将燃料电池产生的电能转化为汽车的动力，驱动车辆前进。
5. 氢气储存和氢气供应系统燃料电池电动汽车的氢气储存和供应系统是汽车能否正常工作的关键。
氢气储存罐主要用于储存氢气，而氢气供应系统则负责将储存罐中的氢气输送到燃料电池堆中进行反应。
以上就是关于燃料电池电动汽车的工作原理和组成的详细介绍。
通过以上介绍，可以看出燃料电池电动汽车是利用氢气和氧气进行电化学反应产生电能，再将电能转化为动力驱动汽车行驶的新型环保能源汽车。
希望通过全社会的努力，未来燃料电池电动汽车能够更加普及，为环境保护事业贡献力量。
燃料电池电动汽车的工作原理和组成是众多科学家和工程师们多年努力研究和发展的成果。
简述新能源汽车电动电机的功用和工作原理
简述新能源汽车电动电机的功用和工作原理
新能源汽车电动电机是新能源汽车的核心部件之一，它的主要功能是将电能转化为机械能，驱动汽车运行。
其工作原理主要包括两个方面：电磁感应原理和电力转换原理。
1. 电磁感应原理：电动电机利用电磁感应原理产生力矩，驱动汽车运动。
当电通过电动电机时，会在电动电机的定子上产生一个磁场，同时在电动电机的转子上也会产生一个磁场。
由于两个磁场之间的相互作用，会产生一个力矩作用于转子上，使其开始旋转，并将机械能传递给汽车的传动系统，从而驱动汽车行驶。
2. 电力转换原理：电动电机将电能转化为机械能的过程中，也涉及电能的转换。
电动电机接收来自电源的直流电能，通过电子控制系统将其转化为交流电能。
交流电能通过电动电机的定子线圈产生旋转的磁场，进而产生力矩，促使转子旋转。
同时，电动电机将旋转的机械能再次转化为电能，通过回馈电路将部分电能返回给电池重新充电，实现能量的回收利用。
除了将电能转化为机械能，电动电机还具有调速灵活、转矩平稳等特点，使得新能源汽车具备快速响应和高效率的特点。
此外，电动电机还可以通过控制电流的大小和方向，实现正转和反转，从而实现汽车的前进和倒车。
电动电机在新能源汽车中扮演着至关重要的角色，是实现汽车电动化的关键技术之一。
电动汽车驱动电机的结构及工作原理
3. 无刷直流电机的特点
无刷直流电机的特点
• 具有传统直流电机的优点，同时又取消了碳刷、滑环结构； • 体积小、重量轻、出力大，适合中小功率电机； • 控制较为简单，无级调速，调速范围广，过载能力较强； • 效率较高，可靠性较高，维修与保养简单，成本较低低； • 有一定噪音和振动。
1. 永磁同步电机的结构
新能源电动汽车
电动汽车驱动电机的结构及工作原理
1. 直流电机的结构
电机的结构应由定子和转子两大部 分组成。运行时静止不动的部分称为定 子，定子的主要作用是产生磁场，运行 时转动的部分称为转子，其主要作用是 产生电磁转矩和感应电动势，是直流电 机进行能量转换的枢纽。
无刷直流电机主要由用永磁材料制 造的转子、带有线圈绕组的定子和位置 传感器组成。如图所示，无刷直流电机 基本结构图。
1. 直流电机的结构
定子铁中安放着对称 的多相绕组，可接成星形 或封闭形（角形），各相 绕组分别与电子开关线路 中的相应晶体管相连接。 电子开关线路有桥式和非 桥式两种。如图所示：表 示常用的几种电枢绕组连 接方式，其中图(a)、(b)是 非桥式开关电路，其它是 桥式开关电路。
电枢绕组连接方式
1. 直流电机的结构
无刷直流电机基本结构图
1-电机定子 3-位置传感器
2-电机转子 4-轴承
1. 直流电机的结构
主转子是电机本体的转动部分，是产生励磁磁场的部件，它由三部分组成： 永磁体、导磁体和支撑零部件。
• 永磁体和导磁体是产生磁场的核心，由永 磁材料和导磁材料组成。无刷直流电机常 采用的永磁材料有下列几种：铝镍钴、铁 氧体、钕铁硼及高磁能积的稀土钴永磁材 料等。
无刷直流电机一般采用霍尔元件作为位置传感器，由于无刷直流电动机的转子是永 磁的，就可以很方便地利用霍尔元件的“霍尔效应”检测转子的位置。图4-12表示四相 霍尔无刷直流电动机原理图。
新能源汽车的结构和工作原理
新能源汽车的结构和工作原理随着环保意识的提高以及能源危机的不断加剧，新能源汽车已经成为了当前的热点话题之一。
新能源汽车是指采用非传统燃料的汽车，如电动汽车、混合动力汽车、氢燃料电池汽车等。
它们的结构和工作原理都与传统燃油汽车有很大的不同。
一、电动汽车的结构和工作原理电动汽车是指使用电力驱动车轮的汽车，它的结构和工作原理主要包括电池组、电机、控制器和传动系统。
电池组是电动汽车的能量来源，它由多个电池组成，通常使用的是锂离子电池或镍氢电池。
电池组内部的电池通过串联或并联的方式组成电池包，并通过电池管理系统进行监控和管理。
电机是电动汽车的动力源，它将电池的电能转换为机械能，驱动车轮运动。
电机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两种。
控制器是电动汽车的核心部件，它通过电池管理系统获取电池的状态信息，控制电机的转速和转矩，实现电车的加速、减速、制动和倒车等功能。
传动系统是电动汽车的变速器，它将电机输出的转矩传递到车轮上，通常采用单速或多速变速器，以适应不同的驾驶条件和路况。
二、混合动力汽车的结构和工作原理混合动力汽车是一种同时使用内燃机和电动机驱动车辆的汽车，它的结构和工作原理主要包括发动机、电动机、电池组、控制器和传动系统。
发动机是混合动力汽车的主要动力源，它可以使用汽油、柴油或天然气等燃料，提供高速公路等高速行驶时所需的动力。
电动机是混合动力汽车的辅助动力源，它可以在低速行驶、启动和加速时发挥作用，帮助发动机提供动力。
电动机的能量来自电池组。
电池组和控制器的结构和工作原理与电动汽车类似，不再赘述。
传动系统是混合动力汽车的变速器，它将发动机和电动机的动力输出通过齿轮或离合器传递到车轮上，以实现变速和转向等功能。
三、氢燃料电池汽车的结构和工作原理氢燃料电池汽车是一种使用氢气作为能源，通过氢燃料电池产生电能驱动电动机的汽车，它的结构和工作原理主要包括氢气储存系统、氢燃料电池、电动机、控制器和传动系统。
新能源汽车工作原理
新能源汽车工作原理随着全球环境问题日益严重，新能源汽车作为一种清洁、高效的交通工具，受到了越来越多的关注和支持。
新能源汽车是指使用非传统石油燃料的汽车，主要包括纯电动汽车、混合动力汽车和燃料电池汽车。
这些汽车采用了不同的动力系统，但它们都以节能减排、环保低碳为目标。
本文将重点介绍新能源汽车的工作原理，以帮助读者更好地理解这些先进的交通工具。
首先，纯电动汽车是指完全依靠电池作为动力来源的汽车。
它们的工作原理非常简单，即通过电池将电能转化为机械能驱动车辆。
电动汽车的关键部件包括电池组、电机和电控系统。
电池组是电动汽车的能量存储装置，通常采用锂离子电池或磷酸铁锂电池。
电机则是将电能转化为机械能的装置，它通过控制转子和定子之间的电磁作用来驱动车辆。
电控系统则负责监测电池状态、控制电机转速和实现能量回收等功能。
当驾驶员踩下油门时，电控系统会根据驾驶需求控制电机输出相应的功率，从而驱动车辆前进。
其次，混合动力汽车是指同时搭载内燃机和电动机的汽车。
它们的工作原理是通过内燃机和电动机的协同工作来提供动力。
混合动力汽车的关键部件包括发动机、电动机、电池组和功率分配装置。
发动机通常采用汽油或柴油作为燃料，它通过燃烧产生动力并驱动发电机发电。
电动机则通过电池组提供的电能来驱动车辆。
功率分配装置则根据驾驶需求和能量状态来控制发动机和电动机的工作模式。
在低速行驶或加速时，电动机会提供额外的动力；而在高速行驶或超负荷时，发动机会提供动力并为电池组充电。
最后，燃料电池汽车是指使用燃料电池作为动力来源的汽车。
它们的工作原理是通过氢气与氧气在燃料电池内的电化学反应来产生电能驱动车辆。
燃料电池汽车的关键部件包括燃料电池堆、氢气储存装置和电动机。
燃料电池堆是将氢气和氧气转化为电能的装置，它通过阳极和阴极之间的电化学反应产生电能。
氢气储存装置则负责储存和释放氢气，通常采用高压储氢罐或液态氢储罐。
电动机则通过电能驱动车辆。
当驾驶员踩下油门时，燃料电池堆会根据驾驶需求产生相应的电能，从而驱动车辆前进。
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3)轮毂电机的大型化较难，但是总功率依靠四台电机分担，可使
每台电机的容量变得小一些。 4)低速大转矩电机体积大又昂贵，所以近年来出现了减速器内置
的轮毂式电机。
５米其林轮毂电机
米其林轮毂电机结构图
2.米其林轮毂电机
图2-51
米其林轮毂电机实物图
2.米其林轮毂电机
米其林基于其轮毂电机开发的主动控制汽车底盘(Hy-light)
•
辅助系统：辅助动力源（辅助电源和 DC／DC功率转
换器）、动力转向系统、驾驶室显示操纵台和辅助装置 （照明、各种声光信号装置、车载音箱设备、空调、刮水 器、风窗除霜清洗器、电动门窗、电控玻璃升降器、电控 后视镜调节器、电动座椅调节器、车身安全防护装置控制 器等）等
• 控制单元根据加速 踏板和制动踏板的 输入信号，向驱动 控制器发出相应的 控制指令，对电动 机进行启动、加速、 减速、制动控制。
二、传动系统的结构及工作原理
常规纯电动汽车传动装置结构图 1—电机 2—螺栓 3—套筒 4—飞轮壳 5—飞轮 6—轴承 7—压盘 8—离合器壳 9—螺栓 10—轴承 11—输入轴 12—分离叉 13—分离套筒 14—离合器盖 15—分离杠杆 16—从动盘
• 2、电动机一驱动桥组 合式
• 取消了离合器和变速器， 但具有减速差速机构，由 1台电动机驱动两车轮旋 转。 • 优点：继续沿用当前发动 机汽车中的动力传动装置， 只需要一组电动机和逆变 器。这种方式对电动机的 要求较高，不仅要求电动 机具有较高的起动转矩， 而且要求具有较大的后备 功率，以保证电动汽车的 起动、爬坡、加速超车等 动力性。
一、电气控制系统的工作原理
纯电动汽车电气控制系统的结构
三、纯电动汽车的布置型式
•
电动汽车的总体布置较灵活。从电气控制的角 度讲，在汽车总体布置时，应使电源到控制器再 到电动机之间的大电流回路的导线尽可能短，以 减小回路的电压损失，保证汽车的动力性和行驶 里程的要求。
• 1、电动机中央驱动
• 特点： • 汽车的结构与传统布置 相近，可以在内燃机汽车 的基础上改装，其传动装 置和技术较成熟。只需一 只驱动电动机，控制电路 较简单。
（3）株洲时代集团的TEG6120EV-2型电动大客车 TEG6120EV-2型电动大客车有38个座位， TEG6120EV-2型电动大客车采用水平铅酸电池 为电力电源，电池管理系统对电池组的SOC进行 监控计算。
驱动电动机为三相交流异步电动机，采用直接转矩/矢 量控制技术进行控制，使电动机控制在最佳工况下运转， 整车采用ECU控制器和总线系统CAN对整车进行全网络化 控制。
•
是由车载可充电蓄电池提供电能、由电动机驱 动的汽车（BEV）。 • 纯电动汽车的电动机相当于传统汽车的发动机， 蓄电池相当于原来的油箱。
１)对现代社会而言，纯电动汽车不仅是一辆车，而且是实现清洁、 高效道路运输的一个全新的系统。 ２)纯电动汽车系统是一个便于和现代交通网络结合的智能系统， 电动汽车的设计是工程和艺术的结合。 ３)必须重新定义纯电动汽车的工作条件和工况循环。 4)必须对用户对于纯电动汽车的期望进行调研，这样就能对用户 进行适当的有关纯电动汽车知识的教育。
二、传动系统的结构及工作原理
轮毂电机实物图
轮毂电机结构图
两种轮毂电机驱动方式内部示意图 a)内转子型 b)外转子型
四轮毂电机驱动系统
四轮毂电机工作特点
1)车轮可以实现±180°的旋转、横向行驶、任意旋转行驶。
2)由于可以进行各车轮任意转矩控制，所以使得防滑控制、制动 控制等多种性能得以发挥。
• 3、双电动机驱动式
• 将电动机装到驱动轴上， 直接由电动机实现变速和 差速转换。
• 特点： • 对电动机有较高的要求，
要求有大的起动转矩和后 备功率，同时不仅要求控 制系统有较高的控制精度， 而且要具备良好的可靠性， 从而保证电动汽车行驶的 安全、平稳。
• 4、电动轮驱动 • 将电动机及相应的减速 器布置在车轮上。 • 特点： • 省略传动轴和差速器等 装置，简化了传动系统 结构。但是需要两只或 四只电动机，控制电路 较复杂，将电动机与车 轮制成一体，必然加大 汽车悬架的质量。
•
配置自主开发双离合器两挡自动变速箱和磷 酸铁锂动力电池，系统集成度、可靠性、整车性 能进一步提高，产品通过了型试认证，已得到美 国经销商的认可。
• （2）天津一汽夏利汽车股份有限公司 • 天津一汽以夏利“幸福使者”为基础平台开发 的电动轿车。 • 采用150A· h的镍-氢蓄电池， • 用直流电动机驱动，通过总线CAN系统对汽车 的各个总成进行控制。 • 最高车速50km/h，最大爬坡度15％，续驶里 程80km。
一、纯电动汽车的分类
• 1．按照是否有辅助动力源分类
• （1）用纯蓄电池作为动力源的纯电动汽车助电力源有超级电容器或发电机组，用来改 善起动性能和增加续驶里程。
• 2．按照蓄电池的种类不同分类
• 铅酸蓄电池电动汽车 • 锂离子电池电动汽车 • 镍-氢电池电动汽车等
• 3．按动力驱动控制系统的结构型式不同分类
• • • • 直流电动机驱动的电动汽车 交流电动机驱动的电动汽车 双电动机驱动的电动汽车 电动轮电动汽车
二、纯电动汽车的结构与工作原理
• 组成： • 电力驱动系统：控制单元、驱动控制器、电动机、
• 机械传动装置和车轮等
•
电源系统：蓄电池电源、能量管理系统和充电控制器
第六章 电动汽车的结构和工作原理 •
• •
第一节 纯电动汽车 第二节 混合动力电动汽车 第三节 燃料电池电动汽车
• 教学目的和要求： • 掌握电动汽车分类、工作原理、特点、发展趋 势。 • 本章重点： • 混合动力汽车 • 本章难点： • 燃料电池汽车 • 教学内容要点：
第一节 纯电动汽车
• 定义：
(1)米其林轮毂电机的优点
1)省略大量传动部件，让车辆结构更简单。 2)可实现多种复杂的驱动方式。 3)便于采用多种新能源车技术。
(2)米其林轮毂电机的缺点
1)增大了簧下质量和轮毂的转动惯量，对车辆的操控有所影响。 2)电制动性能有限，维持制动系统运行需要消耗不少电能。
四、纯电动汽车的应用 • 1．我国自主开发的EV • （1）天津清源纯电动汽车