第二章电动汽车结构与工作原理

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1、第二章　电动汽车电机驱动系统技术第一节　纯电动汽车的系统组成电动汽车系统可分为三个子系统组成｛1｝ 电力驱动系统：（1）电控单元（2）功率转换器 （3）电动机（4） 机械传动装置（5） 驱动车轮｛2｝ 主能源系统：（1）主电源 （2）能源管理系统（3） 充电系统｛3｝ 辅助控制系统：（1）动力转向（2）温度控制（3）辅助动力供给图2-6　直流电机驱动系统的基本结构示意图第一节　纯电动汽车的系统组成图2-7　直流电机驱动系统工作原理示意图第一节　纯电动汽车的系统组成图2-8　交流电机驱动系统基本结构示意图第

2、一节　纯电动汽车的系统组成图2-9　交流电机驱动系统工作原理示意图第一节　纯电动汽车的系统组成第二节　电动汽车的电力驱动系统组成电动汽车电机驱动系统：是能量存储系统与车轮之间的纽带，其作用是将能量存储系统输出的能量(化学能、电能)转换为机械能，推动车辆克服各种滚动阻力、空气阻力、加速阻力和爬坡阻力，制动时将动能转换为电能回馈给能量储存系统。现代电动汽车与传统的燃油汽车不同，其驱动系统可以省去复杂笨重的机械齿轮变速机构就能提供满足车辆行驶速度范围和负载变化大的转矩转速特性。高效率、高性能的电机驱动控制技术是

3、电动汽车发展的关键技术之一。总的来说，电动汽车对其驱动系统的要求如下:(1)成本。要求电动汽车整个系统与内燃机系统具有同样的价格水平。(2)性能。启动转矩大，恒功率范围宽、瞬时功率大，过载能力强，加速性能好。(3)调速范围宽广。包括恒转矩区和恒功率区。(4)最优的能量利用率。在最轻重量条件下，具有电气和机械效率的最优，此外还要充分利用再生制动的能量。(5)安全、可靠性高，满足车辆的各种工况(如高低温坏天气和剧烈振动等)。(6)重量轻、尺寸小，便于安装于各种不同的车辆上。第二节　电动汽车的电力驱动系统组成从

4、功能的角度看，电动汽车的电动机驱动系统可分为电气和机械两大系统。电气系统由电动机、功率转换器和电子控制器等三个子系统组成。机械系统主要包括机械传动装置(可选)和车轮。第二节　电动汽车的电力驱动系统组成图2电动汽车的电机驱动系统电动机控制器交流电机控制器控制电路主电路控制器中的CPU主控制板采用不同的电驱动系统形式总体上可分为两种：集中驱动和车轮独立驱动。集中驱动利用一个动力源通过变速器和减速器（或只通过减速器）降速增扭，最后经差速器将驱动转矩大致平均地分配给左右驱动半轴，可以采用前轮驱动、后轮驱动或四轮驱

5、动的形式[3]，其结构如图3所示。第三节电驱动系统结构形式车轮独立驱动是只利用多个动力源分别驱动单个车轮，可以分为两轮独立驱动和四轮独立驱动，其结构如图4所示。第三节电驱动系统结构形式集中驱动独立驱动成本较低较高体积笨重分散重量集中分散效率较低较高差速方式机械式电子式表1集中驱动和车轮独立驱动优缺点的比较图2-10　纯电动汽车传动系统布置的常规形式总体可构成不以下6种形式上三图为集中驱动形式，下三图为车轮独立驱动形式。第三节电驱动系统结构形式图2-11　常规纯电动汽车传动装置结构图1—电机　2—螺栓　3—

6、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—从动盘图2-12　固定速比减速器传动系统(无离合器)第三节电驱动系统结构形式图2-13　固定速比减速器传动系统(无离合器)应用实例第三节电驱动系统结构形式图2-14　第三种传动形式第三节电驱动系统结构形式图2-15　第三种传动形式应用实例第三节电驱动系统结构形式第三节电驱动系统结构形式图2-16　双电机-固定速比变速器一体化传动系统图2-17　双

7、电机驱动模式下的底盘结构第三节电驱动系统结构形式第三节电驱动系统结构形式图2-18　双电机-固定速比变速器一体化轮边驱动传动系统图2-22　两种轮毂电机驱动方式内部示意图a)内转子型　b)外转子型第三节电驱动系统结构形式图2-20　轮毂电机实物图第三节电驱动系统结构形式图2-19　双轮毂电机驱动系统图2-21　轮毂电机结构图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。图2-23　四轮毂电机驱动系统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

8、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图2-24　横向行驶和旋转行驶示意图(YONDENPIVOT车型)图2-25　低车地板轴a)传统有差速器的结构　b)轮毂电机驱动方式现代电动汽车常用的电动机驱动系统有四种：直流电机驱动系统交流电机驱动系统永磁无刷电机驱动系统开关磁阻电机驱动系统直流电机驱动系统采用有刷直流电机，电机控制器一般采用斩波器控制方式。它具有成本低、易于平滑调速、控制器简单、控制相对成熟等