电动汽车结构与原理

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纯电动汽车是指以车载电源为动力，用电机驱动车轮行驶，符合道路交通安全法规各项要求的车辆。纯电动汽车的组成部分主要包括：电源（动力电池）、驱动电机系统、整车控制器及充电系统、空调系统、冷却系统、制动系统、转向系统和数据采集终端等，而其他部分基本与传统的内燃机汽车相同，如图6-1所示。

车身造型：许多纯电动汽车都是由燃油车型改造而来的，因此两者的车身外形没有太大区别。如果是从零开始设计的纯电动汽车，为了便于在底板上放置动力电池，往往会将车身设计得较高一些。
动力系统：电机替代了发动机，起步转矩更大，起步迅猛。电机的动力输出大小由电子控制器来调节。
传动系统：电动汽车一般没有变速器，电机的转速变化通过电子控制器来调节，然后通过减速器、差速器直接传递到前轴或后轴上。
转向系统：采用电动助力转向，与现在越来越多地采用电动助力转向的燃油汽车相比没有什么差别。行驶系统：悬架、车桥、车轮等与传统燃油汽车一样，没有太大差别。
制动系统：因为传统燃油汽车可以利用发动机的真空力量作为制动助力，所以电动汽车想要找到发动机真空的替代方案，最常用的办法就是装备一个电动真空泵，专门向真空制动助力器补充真空。
能量供给系统：电动汽车没有燃油箱，但动力电池比燃油箱体积大、重量重很多。
■电动汽车是如何工作的？
电动汽车保留了传统汽车的加速踏板、制动踏板和各种操纵手柄等，但它不需要离合器。当驾驶人转动点火钥匙时，电动汽车并没有什么反应和动静，只是由附件电器接通电源，但电机并没有开始运转。在电动汽车工作时，传感器将加速踏板、制动踏板机械位移的行程量转换为电信号，输入电动汽车控制器，经处理后发出驱动信号，达到对电动汽车工况的控制。当汽车行驶时，电池组输出的直流电经电机控制器变为交流电驱动电机，电机输出的转矩经传动系统驱动车轮。当汽车减速时，车轮带动驱动电机转动，通过电机控制器使感应电机成为交流发电机而产生电流，再将交流电变为直流电向电池组充电（制动再生能量）。电动汽车控制器可通过各种传感器、电流检测器对电池组、驱动电机进行监控并及时反馈信息和报警，并通过电功率表、转速表和温度表等仪表进行显示，图6-2和图6-3为电动汽车工作原理图。


电动汽车是如何变速的？
电动汽车没有传统汽车的机械变速器，不需要利用齿轮机构将电机的输出转矩放大，只要控制好电机的转速即可实现电动汽车的变速。也就是说，只使用电控系统就能实现电动汽车的变速。如图6-4所示，减速器装在前机舱动力总成支架下方，和驱动电机连接在一起。

电动汽车动力系统
驾驶人踏下加速踏板——传感器检测到加速踏板被踩下去的深度（一般都会装备两个相同的传感器，以防误操作，只有两个传感器的数据完全一致时，才会进行下一步）——电控系统根据传感器信息调节电源频率——电机的转速随电源频率改变而改变——经过差速器、半轴等传动系统后，将电机动力输出的变化传递到驱动轮上，最终使汽车的速度产生变化，如图6-5所示。

倒车时，只要将供给电机的交流电方向调反，电机就会反转，从而驱动汽车倒退。
动力传递路线为：驱动电机→输入轴→输入轴轴齿→中间轴齿轮→中间轴轴齿→差速器半轴齿轮→左右半轴→左右车轮，如图6-6所示。