純電動(dòng)汽車的結(jié)構(gòu)組成與工作原理

內(nèi)燃機(jī)汽車主要由發(fā)動(dòng)機(jī)、底盤、車身和電氣設(shè)備4大部分組成，發(fā)動(dòng)機(jī)把燃料燃燒產(chǎn)生的熱能變成機(jī)械能，再通過底盤上的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，將動(dòng)力傳給驅(qū)動(dòng)車輪，使汽車行駛。純電動(dòng)汽車與內(nèi)燃機(jī)汽車相比，取消了發(fā)動(dòng)機(jī)，底盤上的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)發(fā)生了改變，根據(jù)驅(qū)動(dòng)方式不同，有些部件已被簡(jiǎn)化或省去；增加了電源系統(tǒng)和驅(qū)動(dòng)電機(jī)系統(tǒng)等。

典型純電動(dòng)汽車，主要包括電源系統(tǒng)、驅(qū)動(dòng)電機(jī)系統(tǒng)、整車控制器和輔助系統(tǒng)等。動(dòng)力電池輸出電能，通過電機(jī)控制器驅(qū)動(dòng)電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)產(chǎn)生動(dòng)力，再通過減速機(jī)構(gòu)，將動(dòng)力傳給驅(qū)動(dòng)車輪，使電動(dòng)汽車行駛。

電源系統(tǒng)主要包括動(dòng)力電池、電池管理系統(tǒng)、車載充電機(jī)及輔助動(dòng)力源等。動(dòng)力電池是電動(dòng)汽車的動(dòng)力源，是能量的存儲(chǔ)裝置，也是目前制約電動(dòng)汽車發(fā)展的關(guān)鍵因素，要使電動(dòng)汽車與內(nèi)燃機(jī)汽車相競(jìng)爭(zhēng)，關(guān)鍵是開發(fā)出比能量高、比功率大、使用壽命長(zhǎng)、成本低的動(dòng)力電池。目前純電動(dòng)汽車以鋰離子蓄電池為主。

電池管理系統(tǒng)實(shí)時(shí)監(jiān)控動(dòng)力電池的使用情況，對(duì)動(dòng)力電池的端電壓、內(nèi)阻、溫度、電解液濃度、當(dāng)前電池剩余電量、放電時(shí)間、放電電流或放電深度等動(dòng)力蓄電池狀態(tài)參數(shù)進(jìn)行檢測(cè)，并按動(dòng)力電池對(duì)環(huán)境溫度的要求進(jìn)行調(diào)溫控制，通過限流控制避免動(dòng)力蓄電池過充、過放電，對(duì)有關(guān)參數(shù)進(jìn)行顯示和報(bào)警，其信號(hào)流向輔助系統(tǒng)的車載信息顯示系統(tǒng)，以便駕駛員隨時(shí)掌握并配合其操作，按需要及時(shí)對(duì)動(dòng)力電池充電并進(jìn)行維護(hù)保養(yǎng)。

車載充電機(jī)是把電網(wǎng)供電制式轉(zhuǎn)換為對(duì)動(dòng)力電池充電要求的制式，即把交流電轉(zhuǎn)換為相應(yīng)電壓的直流電，并按要求控制其充電電流。輔助動(dòng)力源一般為12V或24V的直流低壓電源，它主要給動(dòng)力轉(zhuǎn)向、制動(dòng)力調(diào)節(jié)控制、照明、空調(diào)、電動(dòng)窗門等各種輔助用電裝置提供所需的能源。

驅(qū)動(dòng)電機(jī)系統(tǒng)主要包括電機(jī)控制器和驅(qū)動(dòng)電機(jī)。電機(jī)控制器是按整車控制器的指令、驅(qū)動(dòng)電機(jī)的轉(zhuǎn)速和電流反饋信號(hào)等，對(duì)驅(qū)動(dòng)電機(jī)的轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)矩和旋轉(zhuǎn)方向進(jìn)行控制。電機(jī)在純電動(dòng)汽車中被要求承擔(dān)著電動(dòng)和發(fā)電的雙重功能，即在正常行駛時(shí)發(fā)揮其主要的電動(dòng)功能，將電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械旋轉(zhuǎn)能；而在減速和下坡滑行時(shí)又被要求進(jìn)行發(fā)電，承擔(dān)發(fā)電機(jī)功能，將車輪的慣性動(dòng)能轉(zhuǎn)換為電能。

整車控制器根據(jù)駕駛員輸入的加速踏板和制動(dòng)踏板的信號(hào)，向電機(jī)控制器發(fā)出相應(yīng)的控制指令，對(duì)電機(jī)進(jìn)行啟動(dòng)、加速、減速、制動(dòng)控制。在純電動(dòng)汽車減速和下坡滑行時(shí)，整車控制器配合電源系統(tǒng)的電池管理系統(tǒng)進(jìn)行發(fā)電回饋，使動(dòng)力蓄電池反向充電。整車控制器還對(duì)動(dòng)力蓄電池充放電過程進(jìn)行控制。對(duì)于與汽車行駛狀況有關(guān)的速度、功率、電壓、電流及有關(guān)故障診斷等信息還需傳輸?shù)杰囕d信息顯示系統(tǒng)進(jìn)行相應(yīng)的數(shù)字或模擬顯示。

輔助系統(tǒng)包括車載信息顯示系統(tǒng)、動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)、導(dǎo)航系統(tǒng)、空調(diào)、照明及除霜裝置、刮水器和收音機(jī)等，借助這些輔助設(shè)備來提高汽車的操縱性和乘員的舒適性。

未來電動(dòng)汽車的車載信息顯示系統(tǒng)將全面超越傳統(tǒng)汽車儀表的現(xiàn)有功能，系統(tǒng)主要功能包括全圖形化數(shù)字儀表、GPS導(dǎo)航、車載多媒體影音娛樂、整車狀態(tài)顯示、遠(yuǎn)程故障診斷、無線通信、網(wǎng)絡(luò)辦公、信息處理、智能交通輔助駕駛等。未來的車載信息顯示系統(tǒng)是人、車、環(huán)境的充分交互，集電子、通信、網(wǎng)絡(luò)、嵌入式等技術(shù)為一體的高端車載綜合信息顯示平臺(tái)。