1、與燃油汽車相比，純電動汽車的結(jié)構(gòu)特點是靈活，這種靈活性源于純電動汽車具有以下幾個獨特的特點。首先，純電動汽車的能量主要是通過柔性的電線而不是通過剛性聯(lián)軸器和轉(zhuǎn)動軸傳遞的，因此，純電動汽車各部件的布置具有很大的靈活性。其次，純電動汽車驅(qū)動系統(tǒng)的布置不同，如獨立的四輪驅(qū)動系統(tǒng)和輪轂電動機驅(qū)動系統(tǒng)等，會使系統(tǒng)結(jié)構(gòu)區(qū)別很大；采用不同類型的電動機，如直流電動機和交流電動機，會影響到純電動汽車的重量、尺寸和形狀；不同類型的儲能裝置，如蓄電池，也會影響純電動汽車的重量、尺寸及形狀。另外，不同的能源補充裝置具有不同的硬件和機構(gòu)，例如，蓄電池可通過感應(yīng)式和接觸式的充電機充電，或者采用更換蓄電池的方式，將替換下來

2、的蓄電池再進行集中充電。純電動汽車的結(jié)構(gòu)主要由電力驅(qū)動控制系統(tǒng)、汽車底盤、車身以及各種輔助裝置等部分組成。除了電力驅(qū)動控制系統(tǒng)，其他部分的功能及其結(jié)構(gòu)組成基本與傳統(tǒng)汽車相同，不過有些部件根據(jù)所選的驅(qū)動方式不同，已被簡化或省去了。所以電力驅(qū)動控制系統(tǒng)既決定了整個純電動汽車的結(jié)構(gòu)組成及其性能特征，也是純電動汽車的核心，它相當(dāng)于傳統(tǒng)汽車中的發(fā)動機與其他功能以機電一體化方式相結(jié)合，這也是區(qū)別于傳統(tǒng)內(nèi)燃機汽車的最大不同點。1、電力驅(qū)動控制系統(tǒng)電力驅(qū)動控制系統(tǒng)的組成與工作原理如圖所示，按工作原理可劃分為車載電源模塊、電力驅(qū)動主模塊和輔助模塊三大部分。1)車載電源模塊車載電源模塊主要由蓄電池電源、能源管理系

3、統(tǒng)和充電控制器三部分組成。(1)蓄電池電源。蓄電池是純電動汽車的唯一能源，它除了供給汽車驅(qū)動行駛所需的電能外，也是供應(yīng)汽車上各種輔助裝置的工作電源。蓄電池在車上安裝前需要通過串并聯(lián)的方式組合成所要求的電壓一般為12V或24V的低壓電源，而電動機驅(qū)動一般要求為高壓電源，并且所采用的電動機類型不同，其要求的電壓等級也不同。為滿足該要求，可以用多個12V或24V的蓄電池串聯(lián)成96384V高壓直流電池組，再通過DC/DC轉(zhuǎn)換器供給所需的不同電壓。也可按所需要求的電壓等級，直接由蓄電池組合成不同電壓等級的電池組，不過這樣會給充電和能源管理帶來相應(yīng)的麻煩。另外，由于制造工藝等因素，即使同一批量的蓄電池其電

4、解液濃度和性能也會有所差異，所以在安裝電池組之前，要求對各個蓄電池進行認(rèn)真的檢測并記錄，盡可能把性能接近的蓄電池組合成同一組，這樣有利于動力電池組性能的穩(wěn)定和延長使用壽命。(2)能源管理系統(tǒng)。能源管理系統(tǒng)的主要功能是在汽車行駛中進行能源分配，協(xié)調(diào)各功能部分工作的能量管理，使有限的能量源最大限度地得到利用。能源管理系統(tǒng)與電力驅(qū)動主模塊的中央控制單元配合在一起控制發(fā)電回饋，使在純電動汽車降速制動和下坡滑行時進行能量回收，從而有效地利用能源，提高純電動汽車的續(xù)程能力。能源管理系統(tǒng)還需與充電控制器一同控制充電。為提高蓄電池性能的穩(wěn)定性和延長使用壽命，需要實時監(jiān)控電源的使用情況，對蓄電池的溫度、電解液濃

5、度、蓄電池內(nèi)阻、電池端電壓、當(dāng)前電池剩余電量、放電時間、放電電流或放電深度等蓄電池狀態(tài)參數(shù)進行檢測，并按蓄電池對環(huán)境溫度的要求進行調(diào)溫控制，通過限流控制避免蓄電池過充、放電，對有關(guān)參數(shù)進行顯示和報警，其信號流向輔助模塊的駕駛室顯示操縱臺，以便駕駛員隨時掌握并配合其操作，按需要及時對蓄電池充電并進行維護保養(yǎng)。(3)充電控制器。充電控制器是把電網(wǎng)供電制式轉(zhuǎn)換為對蓄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。充電器開始時為恒流充電階段。當(dāng)電池電壓上升到一定值時，充電器進入恒壓充電階段，輸出電壓維持在相應(yīng)值，充電器進入恒壓充電階段后，電流逐漸減小。當(dāng)充電電流減小到一定

6、值時，充電器進如涓流充電階段。還有的采用脈沖式電流進行快速充電。2)電力驅(qū)動主模塊電力驅(qū)動主模塊主要由中央控制單元、驅(qū)動控制器、電動機、機械傳動裝置組成。為適應(yīng)駕駛員的傳統(tǒng)操縱習(xí)慣，純電動汽車仍保留了加速踏板、制動踏板及有關(guān)操縱手柄或按鈕等。不過在純電動汽車上是將加速踏板、制動踏板的機械位移量轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的電信號，輸入到中央控制單元來對汽車的行駛實行控制。對于離合器，除了傳統(tǒng)的驅(qū)動模式采用外其他的般仍需保留，有前驅(qū)動結(jié)構(gòu)就都省去了。而對于擋位變速桿，為遵循駕駛員的傳統(tǒng)習(xí)慣,進、空擋、倒退三個擋位，并且以開關(guān)信號傳輸?shù)街醒肟刂茊卧獊韺ζ囘M行前進、停車、倒車控制。(1)中央控制單元。中央控制單元不

7、僅是電力驅(qū)動主模塊的控制中心，也要對整輛純電動汽車的控制起到協(xié)調(diào)作用。它根據(jù)加速踏板與制動踏板的輸入信號，向驅(qū)動控制器發(fā)出相應(yīng)的控制指令，對電動機進行起動、加速、降速、制動控制。在純電動汽車降速和下坡滑行時，中央控制器配合車載電源模塊的能源管理系統(tǒng)進行發(fā)電回饋，使蓄電池反向充電。對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)捷o助模塊的駕駛室顯示操縱臺進行相應(yīng)的數(shù)字或模擬顯示，也可采用液晶屏幕顯示來提高其信息量。另外，如驅(qū)動采用輪轂電動機分散驅(qū)動方式，當(dāng)汽車轉(zhuǎn)彎時，中央控制器也需與輔助模塊的動力的硬件連線，提高可靠性，現(xiàn)代汽車控制系統(tǒng)已較多地采用了計算機多CPU總線

8、控制方式，特別是對于采用輪轂電動機進行4WDtT后四輪驅(qū)動控制的模式，更需要運用總線控制技術(shù)來簡化純電動汽車內(nèi)部線路的布局，提高其可靠性，也便于故障診斷和維修，并且采用該模塊化結(jié)構(gòu)，一旦技術(shù)成熟其成本也將隨批量的增加而大幅下降。(2)驅(qū)動控制器。驅(qū)動控制器功能是按中央控制單元的指令、電動機的速度和電流反饋信號，對電動機的速度、驅(qū)動轉(zhuǎn)矩和旋轉(zhuǎn)方向進行控制。驅(qū)動控制器與電動機必須配套使用，目前對電動機的調(diào)速主要采用調(diào)壓、調(diào)頻等方式，這主要取決于所選用的驅(qū)動電動機類型。由于蓄電池以直流電方式供電，所以對直流電動機主要是通過DC/DC轉(zhuǎn)換器進行調(diào)壓調(diào)速控制的；而對于交流電動機需通過DC/AC轉(zhuǎn)換器進行

9、調(diào)頻調(diào)壓矢量控制；對于磁阻電動機是通過控制其脈沖頻率來進行調(diào)速的。當(dāng)汽車進行倒車行駛時，需通過驅(qū)動控制器使電動機反轉(zhuǎn)來驅(qū)動車輪反向行駛。當(dāng)純電動汽車處于降速和下坡滑行時，驅(qū)動控制器使電動機運行于發(fā)電狀態(tài)，電動機利用其慣性發(fā)電，將電能通過驅(qū)動控制器回饋給蓄電池，所以圖中驅(qū)動控制器與蓄電池電源的電能流向是雙向的。(3)電動機。電動機在純電動汽車中被要求承擔(dān)著電動和發(fā)電的雙重功能，即在正常行駛時發(fā)揮其主要的電動機功能，將電能轉(zhuǎn)化為機械旋轉(zhuǎn)能；而在降速和下坡滑行時又被要求進行發(fā)電，將車輪的慣性動能轉(zhuǎn)換為電能。對電動機的選型一定要根據(jù)其負(fù)載特性來選，通過對汽車行駛時的特性分析，可知汽車在起步和上坡時要求

10、有較大的起動轉(zhuǎn)矩和相當(dāng)?shù)亩虝r過載能力，并有較寬的調(diào)速范圍和理想的調(diào)速特性，即在起動低速時為恒轉(zhuǎn)矩輸出，在高速時為恒功率輸出。電動機與驅(qū)動控制器所組成的驅(qū)動系統(tǒng)是純電動汽車中最為關(guān)鍵的部件，純電動汽車的運行性能主要取決于驅(qū)動系統(tǒng)的類型和性能，它直接影響著車輛的各項性能指標(biāo)，如車輛在各工況下的行駛速度、加速與爬坡性能以及能源轉(zhuǎn)換效率。(4)機械傳動裝置。純電動汽車傳動裝置的作用是將電動機的驅(qū)動轉(zhuǎn)矩傳輸給汽車流充電階段。還有的采用脈沖式電流進行快速充電。2)電力驅(qū)動主模塊電力驅(qū)動主模塊主要由中央控制單元、驅(qū)動控制器、電動機、機械傳動裝置組成。為適應(yīng)駕駛員的傳統(tǒng)操縱習(xí)慣，純電動汽車仍保留了加速踏板、制

11、動踏板及有關(guān)操縱手柄或按鈕等。不過在純電動汽車上是將加速踏板、制動踏板的機械位移量轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的電信號，輸入到中央控制單元來對汽車的行駛實行控制。對于離合器，除了傳統(tǒng)的驅(qū)動模式采用外其他的驅(qū)動結(jié)構(gòu)就都省去了。而對于擋位變速桿，為遵循駕駛員的傳統(tǒng)習(xí)慣，一般仍需保留，有前進、空擋、倒退三個擋位，并且以開關(guān)信號傳輸?shù)街醒肟刂茊卧獊韺ζ囘M行前進、停車、倒車控制。(1)中央控制單元。中央控制單元不僅是電力驅(qū)動主模塊的控制中心，也要對整輛純電動汽車的控制起到協(xié)調(diào)作用。它根據(jù)加速踏板與制動踏板的輸入信號，向驅(qū)動控制器發(fā)出相應(yīng)的控制指令，對電動機進行起動、加速、降速、制動控制。在純電動汽車降速和下坡滑行時，中

12、央控制器配合車載電源模塊的能源管理系統(tǒng)進行發(fā)電回饋，使蓄電池反向充電。對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)捷o助模塊的駕駛室顯示操縱臺進行相應(yīng)的數(shù)字或模擬顯示，也可采用液晶屏幕顯示來提高其信息量。另外，如驅(qū)動采用輪轂電動機分散驅(qū)動方式，當(dāng)汽車轉(zhuǎn)彎時，中央控制器也需與輔助模塊的動力的硬件連線，提高可靠性，現(xiàn)代汽車控制系統(tǒng)已較多地采用了計算機多CPU總線控制方式，特別是對于采用輪轂電動機進行4WDtT后四輪驅(qū)動控制的模式，更需要運用總線控制技術(shù)來簡化純電動汽車內(nèi)部線路的布局，提高其可靠性，也便于故障診斷和維修，并且采用該模塊化結(jié)構(gòu)，一旦技術(shù)成熟其成本也將隨批量

13、的增加而大幅下降。(2)驅(qū)動控制器。驅(qū)動控制器功能是按中央控制單元的指令、電動機的速度和電流反饋信號，對電動機的速度、驅(qū)動轉(zhuǎn)矩和旋轉(zhuǎn)方向進行控制。驅(qū)動控制器與電動機必須配套使用，目前對電動機的調(diào)速主要采用調(diào)壓、調(diào)頻等方式，這主要取決于所選用的驅(qū)動電動機類型。由于蓄電池以直流電方式供電，所以對直流電動機主要是通過DC/DC轉(zhuǎn)換器進行調(diào)壓調(diào)速控制的；而對于交流電動機需通過DC/AC轉(zhuǎn)換器進行調(diào)頻調(diào)壓矢量控制；對于磁阻電動機是通過控制其脈沖頻率來進行調(diào)速的。當(dāng)汽車進行倒車行駛時，需通過驅(qū)動控制器使電動機反轉(zhuǎn)來驅(qū)動車輪反向行駛。當(dāng)純電動汽車處于降速和下坡滑行時，驅(qū)動控制器使電動機運行于發(fā)電狀態(tài)，電動機

14、利用其慣性發(fā)電，將電能通過驅(qū)動控制器回饋給蓄電池，所以圖中驅(qū)動控制器與蓄電池電源的電能流向是雙向的。(3)電動機。電動機在純電動汽車中被要求承擔(dān)著電動和發(fā)電的雙重功能，即在正常行駛時發(fā)揮其主要的電動機功能，將電能轉(zhuǎn)化為機械旋轉(zhuǎn)能；而在降速和下坡滑行時又被要求進行發(fā)電，將車輪的慣性動能轉(zhuǎn)換為電能。對電動機的選型一定要根據(jù)其負(fù)載特性來選，通過對汽車行駛時的特性分析，可知汽車在起步和上坡時要求有較大的起動轉(zhuǎn)矩和相當(dāng)?shù)亩虝r過載能力，并有較寬的調(diào)速范圍和理想的調(diào)速特性，即在起動低速時為恒轉(zhuǎn)矩輸出，在高速時為恒功率輸出。電動機與驅(qū)動控制器所組成的驅(qū)動系統(tǒng)是純電動汽車中最為關(guān)鍵的部件，純電動汽車的運行性能主

15、要取決于驅(qū)動系統(tǒng)的類型和性能，它直接影響著車輛的各項性能指標(biāo)，如車輛在各工況下的行駛速度、加速與爬坡性能以及能源轉(zhuǎn)換效率。(4)機械傳動裝置。純電動汽車傳動裝置的作用是將電動機的驅(qū)動轉(zhuǎn)矩傳輸給汽車的驅(qū)動軸，從而帶動汽車車輪行駛。由于電動機本身就具有較好的調(diào)速特性，其變速機構(gòu)可被大大簡化，較多的是為放大電動機的輸出轉(zhuǎn)矩僅采用一種固定的減速裝置。又因為電動機可帶負(fù)載直接起動，即省去了傳統(tǒng)內(nèi)燃機汽車的離合器。由于電動機可以容易地實現(xiàn)正反向旋轉(zhuǎn)，所以也就無需通過變速器中的倒擋齒輪組來實現(xiàn)倒車。對電動機在車架上合理布局即可省去傳動軸、萬向節(jié)等傳動鏈。當(dāng)采用輪轂式電動機分散驅(qū)動方式時，又可以省去傳統(tǒng)汽車的

16、驅(qū)動橋、機械差速器、半軸等一切傳動部件，所以該驅(qū)動方式也可被稱為“零傳動”方式。純電動汽車傳動裝置按所選驅(qū)動結(jié)構(gòu)可以有多種組合方式。3)輔助模塊輔助模塊包括輔助動力源、動力轉(zhuǎn)向單元、駕駛室顯示操縱臺和各種輔助裝置等。各個裝置的功能與傳統(tǒng)汽車上的基本相同，其結(jié)構(gòu)原理依純電動汽車的特點和需求有所區(qū)別。(1)輔助動力源。輔助動力源是供給純電動汽車其他各種輔助裝置所需的動力電源，一般為12V或24V的直流低壓電源，它主要給動力轉(zhuǎn)向、制動力調(diào)節(jié)控制、照明、空調(diào)、電動窗門等各種輔助裝置提供所需的能源。(2)動力轉(zhuǎn)向單元。轉(zhuǎn)向裝置是為實現(xiàn)汽車的轉(zhuǎn)彎而設(shè)置的，它由方向盤、轉(zhuǎn)向器、轉(zhuǎn)向機構(gòu)與轉(zhuǎn)向輪等組成。作用在

17、方向盤上的控制力，通過轉(zhuǎn)向器和轉(zhuǎn)向機構(gòu)和轉(zhuǎn)向輪偏轉(zhuǎn)一定的角度，實現(xiàn)汽車的轉(zhuǎn)向。為提高駕駛員的操控性，現(xiàn)代汽車都采用了動力轉(zhuǎn)向，較理想的是采用電子控制動力轉(zhuǎn)向系EPS電子控制動力轉(zhuǎn)向系主要有電控液力轉(zhuǎn)向系和電控電動轉(zhuǎn)向系兩類，對于純電動汽車較適于選用電控電動轉(zhuǎn)向系。多數(shù)汽車為前輪轉(zhuǎn)向，而工業(yè)用電動叉車常采用后輪轉(zhuǎn)向，為提高汽車轉(zhuǎn)向時的操縱穩(wěn)定性和機動性，較理想的是采用四輪轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，而對于采用輪轂式電動機分散驅(qū)動的純電動汽車，由于電動機控制響應(yīng)速的提高，可更容易地實現(xiàn)四輪電子差速轉(zhuǎn)向控制。另外，為配合轉(zhuǎn)彎時左右兩側(cè)車輪有相應(yīng)的差速要求，還需同時控制電子差速器協(xié)調(diào)工作。(3)駕駛室顯示操縱臺。它類同

18、于傳統(tǒng)汽車駕駛室的儀表盤，不過其功能根據(jù)純電動汽車驅(qū)動的控制特點有所增減，其信息指示更多地選用數(shù)字或液晶屏幕顯示。它與前述毛力驅(qū)動主模塊中的中央控制單元結(jié)合，用計算機進行控制。萬向電動汽車有限公司已為此研發(fā)了純電動汽車專用的數(shù)字化電控系統(tǒng)，它是以CAN總線、嵌入式技術(shù)為核心的數(shù)字化整車電控系統(tǒng),GP夕GPRSB成到車載信息系統(tǒng)，提升純電動汽車檔次，符合環(huán)保時尚消費理念。(4)輔助裝置。純電動汽車的輔助裝置主要有照明、各種聲光信號裝置、車載音響設(shè)備、空調(diào)、刮水器、風(fēng)窗除霜清洗器、電動門窗、電控玻璃升降器、電控后視鏡調(diào)節(jié)器、電動座椅調(diào)節(jié)器、車身安全防護裝置控制器等。它們主要是為提高汽車的操控性、舒

19、適性、安全性而設(shè)置的，有些是必要的，有些是可選用的。與傳統(tǒng)汽車一樣，大都有成熟的專用配件供應(yīng)。不過選用時應(yīng)考慮到純電動汽車能源不富裕的特點，特別是空調(diào)所消耗的能量比較大，應(yīng)盡可能從節(jié)能方面考慮。另外，對于有些裝置可用液壓或電動兩種方式來控制的，一般選用電動控制的較為方便。2、汽車底盤汽車底盤是整個汽車的基體，不僅起著支承蓄電池、電動機、驅(qū)動控制器、汽車車身、空調(diào)及各種輔助裝置的作用，同時也將電動機的動力進行傳遞和分配，并按駕駛員的意圖（加速、減速、轉(zhuǎn)向、制動等）行駛。按傳統(tǒng)汽車的歸類或敘述習(xí)慣，汽車底盤應(yīng)包括傳動系、行駛系、轉(zhuǎn)向系和制動系四大系統(tǒng)。對于純電動汽車其傳動系根據(jù)所選驅(qū)動方式（圖）不

20、同，不少被簡化或干脆省掉。行駛系包括車橋、車架、懸架、車輪與輪胎，其中車橋如采用輪轂電動機驅(qū)動也就省去了；車架是整個汽車的裝配基體，其作用主要是支承連接汽車的各零部件，承受來自車內(nèi)和車外的各種載荷；懸架是車架（或車身）與車輪（或車橋）之間的一切傳力連接裝置的總稱，它主要由彈性元件、減振器和導(dǎo)向機構(gòu)等組成。它與充氣輪胎一起緩和不平路面對車輛的沖擊振動；車輪主要由輪車用、輪輻等組成，其內(nèi)部還需安裝制動器，并還可能需要安裝輪轂電動機，所以結(jié)構(gòu)會很緊湊；為減小純電動汽車行駛時的滾動阻力，輪胎采用子午線輪胎為好。轉(zhuǎn)向系包括轉(zhuǎn)向操縱機構(gòu)、轉(zhuǎn)向器、轉(zhuǎn)向傳動機構(gòu)等，它按能源不同被分為機械轉(zhuǎn)向系和動力轉(zhuǎn)向系兩大

21、類，機械轉(zhuǎn)向系與傳統(tǒng)汽車的完全一致，動力轉(zhuǎn)向系前已簡單說明。制動系由供能裝置、控制裝置、傳動裝置、制動器四個基本部分組成，按其功用不同被分為行車制動系、駐車制動系、應(yīng)急制動系和輔助制動系等，對于純電動汽車由于可利用電動機實現(xiàn)再生制動進行能量回收，并且還可利用電磁吸力實現(xiàn)電磁制動，因此隨著技術(shù)的發(fā)展其制動系也將會有較大的變化。3、車身與純電動汽車總體布局的特點汽車車身主要由車身本體、開啟件（各種門、窗、行李箱和車頂蓋等）、各種座椅、內(nèi)外飾附件和安全保護裝置（保險杠、安全帶、安全氣囊等）組成。針對純電動汽車能源少的特點，對汽車車身的外形造型應(yīng)盡可能縮小其迎風(fēng)面積來降低空氣阻力，并采用輕型高強度材料來減輕汽車自身的重量。對車內(nèi)的各個部件的布局也相當(dāng)重要，由于純電動汽車動能的傳遞主要是通過柔性的電纜，即減少了大量用剛性的機械件連接部件的動能傳遞，因此純電動汽車各部件的布置具有較大的靈活性，并且蓄電池組也可分散布置，作為配重物來布局。純電動汽車各個部件的總體布局的原則是：符合車輛動力學(xué)對汽車重心位置的要求，并盡可能降低車輛質(zhì)心高度。特別是對于采用輪轂電動機驅(qū)動實現(xiàn)“零傳動”方式的純電動汽車，