纯电动汽车的基本构造与运行原理

行业指南

2023-09-24 14:06

纯电动汽车基本结构

电动汽车的整个驱动系统包括以下几部分。

● 高压电池，带控制单元（用于蓄电池管理）和必要的充电器。

● 电机，带电动控制（动力电子元件）和冷却系统。

● 变速器，包括差速器。

● 制动系统。

● 用于车内的高压空调。

▲ 纯电动汽车部件布置

（以前驱车型为例）

1—电机； 2—带差速器的变速器； 3—动力电子元件； 4—高压电缆； 5—高压电池； 6—电子设备盒（带控制单元，用于蓄电池管理）； 7—冷却系统； 8—制动系统； 9—高压空调压缩机； 10—高压加热器； 11—蓄电池充电器； 12—用于外部充电的充电触点； 13—外部充电电源

纯电动汽车基本原理

纯电动汽车的基本结构主要可分为三个子系统，即主能源系统（电动源）、电力驱动系统、能量管理系统。其中电力驱动系统又由电控系统、电机、机械传动系统和驱动车轮等部分组成，能量管理系统是实现电源利用控制、能量再生、协调控制等功能的关键部件。电力驱动系统是电动汽车的核心，也是其区别于内燃机汽车的最大不同点。

纯电动汽车的工作原理：蓄电池→电流→电力调节器→电机→动力传动系统→驱动汽车行驶。

纯电动汽车，相对内燃机汽车而言，主要差别在于四大部件，驱动电机、调速控制器、高压电池、车载充电器。

▲ 特斯拉MODEL S 车型结构

与内燃机汽车相比，纯电动汽车的特点是结构灵活。内燃机汽车的主要能源为汽油或柴油，而纯电动汽车是采用电力能源，由电动源和电机驱动的。传统内燃机汽车的能量是通过刚性联轴器和转轴传递的，而纯电动汽车的能量是通过柔性的电线传输的。因此，纯电动汽车各部件的放置具有很大的灵活性。

以大众高尔夫BEV 纯电动汽车为例，这是一款不装载发动机的纯电动汽车。除了通过再生性制动充电，高压电池只能通过一个充电站、230V 的电源插座或连接至公共充电站的充电电缆进行外部充电。除了高压系统，车辆还带有12V 车载供电蓄电池。85kW 电机通过一个减速器和差速器将输出传至驱动轮。车辆驱动单元与高压系统部件分布如下图所示。

纯电动汽车工作模式及运行原理

电机驱动

纯电动汽车电动驱动单元的配置与完全混合动力汽车的配置相同，高压电池向动力电子元件供能，动力电子元件将直流电压转变成交流电压来驱动电机。

再生制动

如果纯电动汽车“ 滑行”（车辆在没有来自电机的驱动转矩下移动），部分热能通过用作交流发电机的电机转化成电能并对高压电池充电。

外部充电

高压电池通过车辆上的充电触点进行充电。当连接外部充电电源时，车辆将按照之前的设定值自动充电。该过程会自动完成。如果充电过程中使用用电设备，它们将由充电电压供电。

车辆温度控制

如果纯电动汽车处于交通阻塞中，则无需电机输出能量。高压加热系统和高压空调压缩机将满足乘员的舒适性需求。