电动汽车的结构及其工作原理

电池组
发动机
发电机
机械连接 电气连接
控
制
电动机
器
驱动桥
串联式驱动系统示意图
串联式典型车型介绍
图2-29 Coaster SHEV的外形图
图2-30 Coaster SHEV结构布置
（2） 并联式混合动力电动汽车
采用发动机和驱动电机两套独立的驱动系统
发动机单独驱动 驱动电机单独驱动 发动机和驱动电机混合驱动
电机
空气供给系统 加湿
燃料电池系统
加湿
超级电容
冷却系统
氢气瓶
FC+C动力结构图
超级电容 燃料电池系统
蓄电池
驱动电动机
传动系
燃料电池与辅助蓄电池和超级电容联合驱动的FCEV
燃料电池电动汽车能量储存与转化系统示意图
2、燃料电池：氢气和氧气（或空气）在催化剂的作用 下直接经电化学反应产生电能的装置。
C：离合器 D：差速器 GB：变速器 M：驱动电机
（2）无变速器传动系统 变速器被固定速比减速器取代，且省去离合器。 省重量和体积；减少换挡带来的控制难度。
D：差速器 FG：固定速比减速器 M：驱动电机
（3）驱动电机、固定速比减速器和差速器合为一体， 布置在驱动轴上。
与第二种传动系统相似。 驱动传动系统被大大简化和集成化。
油 箱
发 动 机
行星轮系
发电机
驱动 电机
车轮
动力电池组
➢利用行星轮系功率分流。 ➢3个自由度：发动机、发电机及驱动轴分别于行星轮系的3个 轴相连。 ➢发动机动力一部分到驱动轴，一部分到发电机。
混联式典型车型介绍
福特翼虎 PSHEV结构简图
2.4 插电式混合动力电动汽车
1、概念：可以利用电力网（包括家用电源插座）进行 补充充电的的混合动力电动汽车。
2、特点 （1）低噪声、低排放 （2）介于常规混合动力和纯电动之间 （3）利用晚间“谷电”，降低使用成本 （4）动力电池需具备深充和深放的能力
2.5 燃料电池电动汽车
1、组成：燃料电池发动机、燃料存储装置、驱动电机、 动力电池组等。
燃料电池 发动机
控制 系统
驱动 电机
燃料桶
电池组
驱动轴
燃料电池
电动汽车的结构及其工作原理
• 2.1 电动汽车驱动原理的分类 • 2.2 纯电动汽车 • 2.3 混合动力电动汽车 • 2.4 插电式混合动力电动汽车 • 2.5 燃料电池电动汽车 • 2.6 电动汽车的结构 • 2.7 电动汽车的行驶性能
2.1 电动汽车驱动原理的分类
电动汽车：主要以动力电池为能量源、全部或部分由电 机驱动的汽车。
M FG
FG：固定速比减速器 M：驱动电机
（6）双轮毂电机驱动 轮毂电机的外转子直接接在驱动轮上。
驱动电机转速控制与车轮转速控制融为一体。
M
M M：驱动电机
2.6.3 储能装置的结构形式
（1）动力电池系统作为唯一能量源为电动汽车提供动力 该结构的储能和控制简单；但对动力电池要求苛刻 选择比能量和比功率较高的动力电池，保证续
2.3 混合动力电动汽车
1、混合动力汽车：指汽车传动系统由两个或多个能同 时运转的单个动力传动系统联合组成的汽车。
2、混合动力电动汽车：其中一个动力传动系统为纯电 动汽车动力传动系统的混合动力汽车。
（1） 串联式混合动力电动汽车
蓄电池
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ逆变器
驱动 电机
驱动轴
发电机
发动机
单一的动力装置，两个以上能量源
电池组
电动机控制器
电动机
发动机
机械连接 电气连接
动力复合装置
驱动桥
并联式驱动系统结构示意图
EB M
E MB
E
M
E
MB
B
并联式驱动系统的组合驱动方式
并联式典型车型介绍
（3） 混联式混合动力电动汽车
内燃机系统和电机驱动系统各有一套机械变速机构 两个电机系统：发电机和电机驱动系统
电池组
控制器
发电机
DC/DC变换器
辅助动力源
DC/AC变换器 DC/AC逆变器
车 轮
电动机
车 轮
燃料电池
辅助动力源
DC/AC变换器 DC/AC逆变器
车 轮
电动机
车 轮
燃料电池电动汽车的基本结构
燃料电池系统
驱动电动机
传动系
纯燃料电池驱动的FCEV结构简图
燃料电池系统 蓄电池
驱动电动机
传动系
燃料电池与辅助蓄电池联合驱动的FCEV结构简图
电动汽车
纯电动汽车（EV）
插电式（PHEV）
混合动力电动汽（HEV）
非插电式 燃料电池电动汽车（FCEV）
2.2 纯电动汽车
1、概念：利用动力电池作为储能动力源，通过动力电 池向驱动电机提供电能，驱动电机运转，从而推动电 动汽车前进的一种新能源汽车。
2、基本结构
蓄电池
逆变器
驱动 电机
驱动轴
由机械、电子、能源、计算机、信息技术等集成
3、辅助控制子系统：具有动力转向、温度控制和辅 助动力供给等功能。
制动 踏板
加速 踏板
电力驱动子系统 整车控制器
功率转换器
电机
车轮 机械传动装置
车轮
能量管理系统 主能源子系统
能量源 能量单元
辅助动力源
动力转 向单元
转向盘
温度控制单元
辅助控制子系统
2.6.2 电驱动的结构形式
（1）最简单的电动汽车电驱动系统 由驱动电机、离合器、齿轮箱和差速器组成
D：差速器 FG：固定速比减速器 M：驱动电机
（4）无机械差速器的传动形式 在第三种的基础上，差速器被两个独立的牵引
电机所代替。 曲线行驶时，两侧电机速度不同。
FG M M FG
FG：固定速比减速器 M：驱动电机
（5）驱动电机直接驱动车轮 在第四种的基础上，取消了牵引电机和车轮之
间的传动轴。
FG M
3、燃料电池特点： （1）能量转化效率高 （2）不污染环境
【燃料电池电动汽车车型实例】
2.6 电动汽车的结构
2.6.1 基本构成
电动汽车与燃油汽车相比：
（1）能量传递方式不同 （2）驱动系统的布置不同 （3）储能装置不同
三个子系统：
1、电驱动子系统：电子控制器、功率转换器、电机、 机械传动装置和驱动车轮。 2、能源子系统：主电源、能量管理系统和充电系统。
驶里程、加速性和爬坡能力。
B
P
B：动力电池 P：功率变换器
（2）同时采用高比能量和高比功率的动力电池作为混合 能量源。
B P
B
B：动力电池 P：功率变换器
电动机
发动机
机械连接 电气连接
动力复合装置
驱动桥
混联式驱动系统结构示意图
开关混联式混合动力电动汽车
车轮
油 箱
发 动 机
发电机
离合器
驱动 电机
车轮
动力电池组
➢离合器打开：简单的串联式 ➢离合器接合，发电机不工作：简单的并联式 ➢离合器接合，发电机工作：复杂的混联式
功率分流混联式混合动力电动汽车
车轮