纯电动车动力系统分解
纯电动动力系统结构原理认知
纯电动动力系统结构原理认知简介纯电动动力系统是一种利用电能驱动车辆运行的动力系统。
相比传统的燃油动力系统，纯电动动力系统具有零排放、低噪音、高能效等特点，越来越受到人们的关注和重视。
本文将对纯电动动力系统的结构和原理进行深入探讨。
纯电动动力系统的结构纯电动动力系统由多个组成部分构成，包括电池组、电机、电控系统和辅助电器等。
下面分别对这些部分进行介绍。
电池组电池组是纯电动车辆的能量来源，通常采用锂离子电池。
电池组由多个电池单体串联而成，提供给电机所需的电能。
电池组的容量决定了车辆的续航里程，是纯电动车的重要核心部件。
近年来，电池技术得到了快速发展，电池能量密度和功率密度不断提高，为纯电动车的普及提供了有力支撑。
电机电机是纯电动车的动力源，负责将电能转换为机械能驱动车辆运行。
纯电动车通常采用交流异步电机或永磁同步电机。
电机的旋转速度和扭矩可以通过控制电流和电压来实现，以满足不同行驶工况下的需求。
电机的功率和效率对车辆的动力性能和能耗水平有着重要影响，是纯电动车设计中的关键因素。
电控系统电控系统是纯电动动力系统中的大脑，负责控制电池组、电机和其他相关设备的运行。
电控系统通过传感器获取车辆的状态信息，根据算法和控制策略进行计算和判断，输出相应的控制信号。
电控系统可以实现对电池的充放电控制、电机的启停和调速、能量回收等功能，以保证纯电动车的安全、高效运行。
辅助电器辅助电器是指除了电池组、电机和电控系统之外的其他电气设备，如空调、音响、车灯等。
这些设备通常由车辆的12V电池供电，而不是高压电池组。
辅助电器的能耗对车辆的行驶里程有一定影响，因此在设计和使用过程中需要进行合理控制。
纯电动动力系统的工作原理纯电动动力系统的工作原理可以概括为以下几个步骤：1.电池供能：电池组向电机提供电能。
当车辆需要加速或行驶时，电池组会释放存储的电能，通过电控系统控制电流和电压的输出，驱动电机工作。
2.电机驱动：电机接收电能，并通过转子的旋转将电能转换为机械能。
纯电动车动力系统课件
控制器通过采集车辆和驾驶员的信号， 计算出电机的目标转矩和转速，然后输 出相应的控制信号给电机驱动器，驱动
器再控制电机按照目标值进行工作。
控制器的性能直接影响纯电动车的动力 性能、经济性能和安全性能。
充电设备工作原理
充电设备是纯电动车的重 要辅助设备之一，主要负 责为电池充电。
充电设备主要由充电枪、 充电座、充电控制单元和 电源等组成。
电池工作原理
铅酸电池工作原理
铅酸电池利用化学反应产生电能。正负极之间填充有硫酸铅和电解液，当电池充电 时，正极上的硫酸铅转化为二氧化铅，负极上的硫酸铅转化为海绵状铅。
当电池放电时，正负极上的物质重新转化为硫酸铅，同时释放出电能。
控制器工作原理
控制器是纯电动车动力系统的核心部件 之一，主要负责控制电机的启动、停止、
市场份额逐年增加。
纯电动车的优缺点
优点
零排放、低噪音、低维护成本、高效率、可再生能源利用等。
缺点
续航里程相对较短、充电时间长、电池寿命和成本问题等。
02
纯电动车动力系统组成
电动 机
电动机类型
直流电动机、交流感应电动机、永磁 同步电动机等。
电动机性能
功率、扭矩、转速等参数对车辆性能 的影响。
动力电池
介绍控制器在纯电动车动力系统中的主要 功能，如调速、能量管理、故障诊断等。
控制策略
分析不同控制策略的特点和适用场景，如 PID控制、模糊控制、神经网络控制等。
硬件与软件架构
介绍控制器的硬件和软件架构，以及它们 对控制器性能的影响。
可靠性与安全性
评估控制器的可靠性和安全性，以及在出 现故障时的应对措施和安全防护措施。
电池类型
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。
深度解析电动汽车的组成结构
深度解析电动汽车的组成结构未来节能环保成为了汽车发展的趋势，纯电动汽车是新能源汽车重要的发展方向，与传统燃油汽车相比，纯电动汽车最大的变化是动力装置，也就是传统汽车的发动机。
动力装置的作用是其它形式的能量转化为机械能，例如：汽油发动机就是把储存在油箱里的汽油送到气缸中燃烧，并把燃烧产生的热能转化为机械能。
而纯电动汽车是把储存在电池包里的电能送到电动机，并把电能转化为机械能。
因此，有人将纯电动汽车的动力系统分为三个部分：电池系统——储存能量，电机系统——转化能量，电控系统——控制能量。
电池系统中最重要的是安装在汽车底部的电池包，电池包内部由很多个电池模组通过串联构成，能够产生很高电压。
由于电池包安装在汽车底部，因此车主是看不到的，电能就是从电池输送到驱动电机的。
驱动电机是三相永磁电动机，它的作用是把电能转化为机械能，并通过变速器、传动轴输送到车轮。
电池的要充电、放电，电机的控制，直流电交流电的转换，以及其它诸如空调压缩机、暖风加热等等，都需要控制，因此，需要非常强大的控制系统，为电池包内部的控制单元。
人们常说纯电动汽车是免维护的，其实这只是相对于传统汽车来说维护项目减少了很多，而不是真的完全免维护。
当我们打开前舱盖时，确实看不到发动机，但会发现仍然有冷却液，有低压电池，有保险丝盒等。
由于驱动电机、电池包、车载充电机等都需要散热，此外，暖风机也需要液体介质，因此，冷却液是少不了的，因此，检查冷却是否缺少是很重要的。
此外，驱动电机需要通过变速器传递动力，因此，变速器也需要换油等维护。
至于与传统汽车相同的系统，如：制动、转向、悬架等，维护修理方法是一样的。
对于电动汽车来说，需要车主经常操作的是充电！在每次充电时，一定要充分检查充电口是否有水迹，是否有异物，是否有锈蚀等，否则充电时会有故障。
对于电动汽车来说，其用电分为两部分，即：低压和高压，低压与传统汽车一样，采用12伏电池供电，其充电是由驱动电池完成。
纯电动车动力电池系统的基本结构
纯电动车动力电池系统的基本结构
纯电动车动力电池系统的基本结构：
一、碱性蓄电池
1、构成：由电池盒、电池格栅、电池、电池串等组成；
2、用途：用于储存和供给动力电池系统提供驱动力。
二、动力电池
1、构成：电芯、电池外壳、控制器、冷却系统等；
2、用途：它用于将发动机输出的能量转换成电能，并将电能存储到蓄电池中
以供下游系统使用。
三、能量管理系统
1、构成：它由电池模块、传感器、控制器、电源转换器、驱动机等元件组成；
2、用途：能量管理系统负责实时监控电池的运行状况，给予适当的保护以及
管理动力电池系统的整体供电。
四、充电系统
1、构成：由充电桩、充电控制器等组成；
2、用途：它负责从汽车外部供电，通过充电控制器将电能输入给蓄电池，利
用多种保护措施来保护电池的安全。
五、电池监控系统
1、构成：由温度传感器、电压传感器、负载传感器等组成；
2、用途：电池监控系统负责监测电池的运行状态，警报报警以特定形式向驾驶员提供警报信息。
纯电动汽车动力电池管理系统工作原理
纯电动汽车动力电池管理系统工作原理纯电动汽车动力电池管理系统是一个关键的组成部分，它的功能是监控、控制和保护电池，以确保其高效、安全地工作。
这个系统的工作原理可以分为以下几个方面：1. 电池状态监测：动力电池管理系统利用各种传感器和测量设备来监测电池的相关参数。
这些参数包括电池的电压、电流、温度以及其他性能指标。
通过实时监测这些参数，系统可以获取电池的准确状态信息。
2. 状态估计和控制算法：基于电池状态监测数据，动力电池管理系统使用状态估计和控制算法来估计电池的剩余容量、状态和健康状况。
这些算法将传感器数据进行处理和分析，从而提供准确的电池状态信息。
3. 充放电控制：动力电池管理系统通过控制电池的充放电过程来优化电池的性能和寿命。
它可以根据电池的实际情况，调整充电电流和放电电流，以保持电池在安全范围内工作。
此外，系统还可实施动态平衡措施，确保各个电池单体之间的电荷和放电均衡。
4. 温度管理：电池的温度对其性能和寿命有重要影响。
动力电池管理系统通过监测电池的温度，并实施措施来控制温度。
通过这些措施可以防止电池过热或过冷，保持电池在适宜的工作温度范围内。
5. 安全保护机制：动力电池管理系统还具备多种安全保护机制，以防止电池在异常情况下受到损坏或产生危险。
例如，系统可以监测过电流、过压和过温等异常情况，并及时采取措施，如切断电池电源或触发报警系统。
总的来说，纯电动汽车动力电池管理系统通过监测、控制和保护电池实现对电池性能和寿命的优化，并确保电池的安全运行。
这个系统在推动纯电动汽车技术发展和提升用户体验方面起着关键作用。
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。
汽车工程师解析新能源车动力系统
汽车工程师解析新能源车动力系统随着环境保护意识的增强和对石油资源日益紧张的担忧，新能源汽车逐渐成为解决交通污染和能源问题的重要方式。
而作为新能源车辆的核心部件，动力系统的设计与优化对于车辆的续航能力和性能表现至关重要。
本文将从汽车工程师的角度，对新能源车动力系统进行解析。
一、动力电池系统动力电池系统是新能源车动力系统的重要组成部分，其主要任务是提供动力给电动机。
动力电池系统通常由电池组、电池管理系统（BMS）和电池冷却系统组成。
1. 电池组：电池组是由若干个单体电池串联或并联而成，其容量和性能决定着车辆的续航能力和动力输出。
目前，锂离子电池是新能源车最常用的电池技术，它具有高能量密度、长寿命和快速充电等优点。
2. 电池管理系统（BMS）：BMS负责监测和管理电池组的状态，确保电池组工作在最佳工作状态下。
BMS具有电池均衡、温度管理、安全保护等功能，能提高电池的使用寿命和安全性。
3. 电池冷却系统：由于充电和放电过程中，电池会产生热量，因此电池冷却系统的设计对于保证电池组的稳定性和寿命至关重要。
常见的电池冷却方式包括液冷和气冷。
二、电动机及其控制系统电动机是新能源车动力系统的核心部件，它将电能转化为机械能驱动车辆前进。
电动机通常由电机、电控器和驱动电机的电池组成。
1. 电机：电动车常用的电机类型包括永磁同步电机、异步电机和开关磁阻电机等。
永磁同步电机具有高效率、高性能和高可靠性等优点，因此在新能源车中得到广泛应用。
2. 电控器：电控器是控制电动机工作的核心设备，它通过控制电流和电压等参数来调节电动机的输出功率和转矩。
电控器的设计和优化对于提高车辆动力性能和能源利用效率至关重要。
3. 驱动电池：驱动电池为电动机提供电能，其容量和性能直接影响着车辆的驱动能力和续航里程。
三、能量回收系统能量回收系统是新能源车动力系统的重要特点之一，它能将制动过程中产生的能量转化为电能进行储存，并在需要时提供给电动机使用，从而提高车辆的能源利用效率。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
电动汽车用电动机的基本要求
采用大功率的电动机来驱动电动汽车与采用小功 率的电动机相比，具有电阻小、效率高、比能耗 低、动力性能好等优点。在确定电动汽车所采用 的电动机时，其性能必须充分满足电动汽车不同 行驶工况的要求。因此其性能要求有: 1、要有较大的起动转矩来保证电动汽车的良 好的起动和加速性能; 爬坡、频繁启/停的要求,通 常电机的过载系数应达3～4。 2、要有较宽的恒功率范围，保证电动汽车具 有高速行驶的能力，电动机的过载系数应达到2-3 倍;
基本组成
4. 控制系统 EV的控制系统主要是对动力电池组的管理和对电动 机的控制。 将加速踏板、制动踏板机械位移的行程量转换为电 信号，输入整车控制器，通过CAN通讯控制电机驱 动模块控制驱动电动机运转。 计算动力电池组剩余电量和剩余续驶里程。 对整车低压系统的电子、电器装置进行控制。 采用各种各样的传感器、报警装置和自诊断装置等， 对整个动力电池组—功率转换器—驱动电动机系统 进行监控并及时反馈信息和报警。
驱动方程
驱动系统的动力输出特性与车辆的动力性 能直接相关。驱动系统的动力输出应该满 足车辆的动力性要求。在设计电动汽车驱 动系统时，为了使电动汽车达到要求的动 力性能指标，首先必须建立电动汽车的力 学模型，对电动汽车行驶过程中力与功率 的平衡进行分析，以得到电动汽车的需求 特性场。
电机及其控制器
永磁同步电机驱动系
永磁无刷电动机可以分为由方波驱动的无刷直流电动机系 统((BLDCM)和由正弦波驱动的无刷直流电动机系统 (PMSM)，其中以永磁同步电机应用最为广泛目前，由日 本研制的电动汽车主要采用这种电机。如丰田的Prius混 联汽车。它们都具有较高的功率密度，其控制方式与感应 电机基本相同，因此在电动汽车上得到了广泛的应用，是 当前电动汽车专用电动机的研发热点。 BLDCM系统不需要绝对位置传感器，一般采用霍尔元件 或增量式码盘。PMSM系统需要绝对式码盘或旋转变压器 等转子位置传感器，这类电机具有较高的能量密度和效率， 其体积小、惯性小、响应快，非常适用于电动汽车的驱动 系统，有极好的应用前景。
基本组成
小结 操纵：在操纵装置和操纵方法上继承或沿用内燃机汽车主 要的操纵装置和操纵方法，适应驾驶员的操作习惯，使操 作简单化和规范化。 控制：在EV控制系统中，采用全自动或半自动的机电一体 化控制系统，达到安全、可靠、节能、环保和灵活的目的。 电池：提高电池的比能量和比功率，实现电池的高能化。 电机：采用高效率的电能转换系统和高效率的驱动电动机， 提高电动机和驱动系统的效率。
谢谢
驱动电机的基本性能比较
直流电机
低 85~89 80~87 4000~6000 一般 差 大 大 10 最好 低
永磁电机
高 95~97 85~97 90~93 1:2.25 4000~10000 优良 一般 小 小 10~15 好 高
开关磁阻电机
较高 90 78~86 60~65 1:3 可>15000 好 优良 小 小 6~10 好 一般
2.2.7
项目
比功率 峰值效率(%) 负荷效率(%) 功率因数(%) 恒功率区 转速范围(r/min) 可靠性 结构的坚固性 电机外廓 电机质量 电机成本 ($/kW) 控制操作性能 控制器成本
各种电机的比较
感应电机
中 94~95 90~92 82~85 1:5 12000~15000 好 好 中 中 8~12 好 高
纯电动汽车动力系统实训台
动力系统匹配 关键部件选型要求 电机及其控制器
基本组成
1.锂电池组 2.电池管理系统 3. 驱动电动机 4. 控制系统
基本组成
1. 锂电池组 组成 以动力电池组作为台架电源，用周期性的充电来补 充电能。 重要性 ◇动力电池组是EV的关键装备，储存的电能、质量和 体积，对EV性能起决定性影响，也是发展EV的主要 研究和开发对象。
电动汽车用的电动机的基本要求
3、要有较大范围的调速功能，在低速时具有较 大的转矩，在高速时具有高功率，能够根据驾驶 员对加速踏板的控制，随即地调整电动汽车的行 驶速度和相应的驱动力; 4、具有良好的效率特性,在较宽的转速/转矩范 围内,获得最优的效率,提高一次充电后的持续行驶 里程,一般要求在典型的驾驶循环区,获得85%～ 93%的效率。 5、再生制动时的能量回收率高。 6电动机的外形尺寸要求尽可能小，质量尽可能 轻; 7电动机的可靠性好，耐温和耐潮性能强，能够 在较恶劣的环境下长期工作，运行时噪音低，维 修方便。
电机及其控制技术
纯电动汽车是利用电动机将电能转化为机 械能来实现驱动的。 电机的种类多、用途广、功率覆盖面非常 大。 车辆行驶的路面工况较复杂，所以作为电 动汽车用的电动机的功率必须要适应这种 复杂工况的要求。 对于不同的电机，采用的控制理论不同， 其控制方法也各异。
控制结构图
直流电机一标准斩波驱动系
直流电机结构简单，技术成熟，具有交流 电动机所中期，仍是国内外 电动汽车用电机的主要研发对象。 但是，直流电动机价格高、体积和质量， 因此在电动汽车上的应用受到了限制。
永磁电机
优点 高质量比功率，高效率等。 缺点 控制系统复杂，成本高，功率范围较小等。
基本组成
2.电池管理系统 管理 ◇对动力电池组充电与放电时的电流、电压、放电深 度、再生制动反馈电流、电池温度等进行控制。 ◇个别电池性能变化后，会影响到整个动力电池组性 能，故需用电池管理系统来对整个动力电池组及其 每一单体电池进行监控，保持各个单体电池间的一 致性。
基本组成
3. 驱动电动机 驱动电动机是驱动EV行驶的唯一动力装置。 类型 永磁同步电动机。 再生制动 ◇再生制动是EV节能的重要措施之一。制动时电动机 可实现再生制动，一般可回收10%~15%的能量，有 利于延长EV行驶里程。 ◇在EV制动系统中，还保留常规制动系统和ABS制动 系统，以保证车辆在紧急制动时有可靠的制动性能.