1.2　纯电动汽车的基本组成与工作原理

1.2.1　纯电动汽车的基本组成

纯电动汽车由车载电源、电池组管理系统、电源辅助设施、电动机、控制器、底盘、车身七部分组成，按照传统的汽车构造结构划分方式，也可将纯电动汽车分成电动机、底盘、车身及电气四部分。图1-7所示为典型纯电动汽车的主要总成布置。

（1）电动机　电动机是电动汽车的动力装置，它是依据电磁感应原理实现电能转换的一种电磁装置，在电路中用字母M表示。它的主要作用为产生旋转运动，作为用电设备或各种机械的动力源。

（2）发电机　发电机的主要作用是将机械能转化为电能，它在电路中用字母G表示。

（3）冷却系统　冷却系统通常由散热器、水泵、风扇、节温器、冷却液温度表和放水开关等组成。电动汽车发动机采用两种冷却方式，即空气冷却和水冷却，通常电动汽车发动机多采用水冷却。

（4）传动系统　图1-8所示为典型的纯电动汽车底盘，因为电动机具有良好的牵引特性，所以蓄电池汽车的传动系统不需要离合器和变速器。车速控制由控制器通过调速系统改变电动机的转速即可实现。

（5）行驶系统　行驶系统和燃料汽车相似，主要包括车架、车桥、车轮和悬架等。

电动汽车行驶系统的作用是接收电动机经传动系统传来的转矩，并通过驱动轮和路面间的附着作用，产生路面对电动汽车的牵引力，以确保整车正常行驶。此外，它应尽可能缓和不平路面对车身造成的冲击和振动，确保电动汽车正常行驶。

（6）转向系统　电动汽车转向系统的作用是保持或者改变电动汽车的行驶方向，它包括转向操纵机构、转向器和转向传动机构等部件。

转向系统由方向盘、转向器、转向节、转向节臂、横拉杆、直拉杆等组成。电动汽车在转向行驶时，要确保各转向轮之间有协调的转角关系。驾驶员通过操纵转向系统，使电动汽车保持在直线或转弯运动状态，或者在上述两种运动状态间互相转换；还要保证在行驶状态下，转向轮不会发生自振，方向盘没有摆动，转向灵敏，最小转弯直径小，操纵轻便。

（7）制动系统　制动系统是电动汽车装备的全部制动与减速系统的总称，它的作用是使行驶中的电动汽车降低速度或停止行驶，或使已经停驶的电动汽车保持不动。

制动系统包括制动器、制动传动装置。现代电动汽车制动系统中还安装了制动防抱死装置等。

与燃料汽车类似，纯电动汽车的制动系统也由行车制动和驻车制动两套装置构成。

（8）电气设备　电动汽车电气设备主要包括蓄电池、发电机、照明灯具、仪表、音响装置、刮水器等。

①蓄电池　蓄电池的作用是供给起动机和电动机用电。为了满足电动汽车对高电压的需求，纯电动汽车通常是以多个12V或24V的电池串、并联形成的动力电池组作为动力源，动力电池组的电压是155～400V，以周期性的充电来补充电能。动力电池组是纯电动汽车的关键装备，它储存的电能及其自身的重量和体积对纯电动汽车的性能起决定性影响。

动力电池组在纯电动汽车上占据极大一部分有效的装载空间，在布置上有相当大的难度，一般有集中布置和分散布置两种形式。通用公司的EV-1使用的Delco电池组，采用集中式布置形式，动力电池组的支架是T形架（图1-9）。T形架装在车辆的地板下面及后备厢下面的车架上，动力电池组固定在T形架上，有良好的稳定性，它从车辆的尾部安装。在T形架上装有动力电池组的通风系统、电线保护套等，用自动和手动断路器在车辆停车及车辆出现故障时切断电源，确保高压电路的安全。

日本丰田汽车公司的RAV4EV是将动力电池组用支架固定在纯电动汽车的车架上，动力电池组由24节12V的镍-氢电池组成，总电压为288V。动力电池组分成数个“小组”，呈分散式布置在车架上，再串联起来，这样可以充分利用车辆底盘上的有效空间。典型的动力电池组分散布置形式如图1-10所示。动力电池组设置在纯电动汽车地板下面是最常见的布置方法，这样方便安装和拆卸。

②灯具和仪表　灯具和仪表是提供照明并且显示电动汽车状态的部件组合。仪表通常提供蓄电池电压显示、整车速度显示、行驶状态显示、灯具状态显示等，智能型仪表还可以显示整车各电气部件的故障情况。

（9）能量回收系统　能量回收系统的作用是在电动汽车滑行（或制动）时，可以将滑行时的惯性机械能转化为电能，并将其存储在电容器中或为动力蓄电池充电，在使用时可快速将能量释放。

（10）散热系统　因为蓄电池在车辆运行的过程中会产生大量的热量，所以，拥有一个良好的散热系统，不论是对电动汽车的安全还是对其蓄电池的寿命长短都至关重要。

（11）车身　车身分为车头和车厢两个部分。车头部分通常可乘坐驾驶员和副驾驶员两人。车厢是根据客户需求改装而来，包括车厢配置、用料、空间设计等。为了使乘客获得最大的舒适感，电动汽车通常采用单人座并排的方式，至于座椅的数量则根据具体车型而有所不同。

（12）工业装置　工业装置是工业用纯电动汽车用来完成作业要求而专门布置的，如电动叉车的起升装置、门架、货叉等。货叉的起升和门架的倾斜一般由电动机驱动的液压系统完成。

1.2.2　纯电动汽车的工作原理

纯电动汽车是由蓄电池的能量使得电动机驱动车轮前进，其工作原理示意如图1-11所示。能量流动路线：蓄电池→电力调节器→电动机→动力传动系统→驱动轮。其中，蓄电池提供电流，经过电力调节器后输出至电动机，然后由电动机提供扭矩，经传动装置后驱动车轮实现车辆的行驶。