燃油汽车主要由发动机、底盘、车身和电气系统四大部分组成,纯电动汽车的结构与燃油汽车相比,主要增加了电力驱动控制系统,而取消了发动机,并对底盘传动系统进行了简化,电力驱动控制系统的组成与工作原理如图3-5所示,它由电力驱动主模块(也称为电机驱动系统)、车载电源模块(也称为车载电源系统)和辅助模块(也称为辅助系统)三大部分组成。 电力驱动控制系统既决定了整个纯电动汽车的结构组成及其性能特征,也是纯电动汽车的核心它相当于传统汽车中的发动机与其他功能以机电一体化方式相结合,这也是区别于传统内燃机汽车的最大不同点。 为适应驾驶员的传统操纵习惯,纯电动汽车仍保留了加速踏板、制动踏板及有关操纵手柄或按钮等。不过在纯电动汽车上是将加速踏板、制动踏板的机械位移量转换为相应的电信号,输入到中央控制单元来对汽车的行驶实行控制。对于离合器,除了传统的驱动模式采用外,其他的驱动结构就都省去了。而对于挡位变速杆,为遵循驾驶员的传统习惯,一般仍需保留,有前进、空挡、倒退三个挡位,并且以开关信号传输到中央控制单元来对汽车进行前进、停车、倒车控制。 当汽车在行驶时,由蓄电池输出电能,通过控制器驱动电动机运转,电动机输出的转矩经传动系统带动车轮前进或后退。电动汽车续驶里程与蓄电池容量有关。蓄电池容量受诸多因素限制,要提高一次充电续驶里程,必须尽可能地节省蓄电池的能量。 纯电动汽车结构可分为三个子系统,即电力驱动子系统、主能源子系统和辅助控制子系统。具体表现在。 1.电力驱动子系统由电控单元、功率转换器、电动机、机械传动装置和驱动车轮组成; 2.主能源子系统由主电源、能量管理系统和充电系统构成; 3.辅助控制子系统具有动力转向、温度控制和辅助动力供给等功能。
图3-5中双线表示机械连接,粗实线表示电气连接,细实线表示控制信号连接。线上的箭头表示电功率和控制信号流动方向。
根据从制动踏板和加速踏板输入的信号,电子控制器发出相应的控制指令来控制功率转换器的功率装置的通断,而功率转换器的功能主要是调节电动机和电源之间的功率流,当电动汽车制动时,再生制动的动能被电源吸收,此时功率流的方向要反向。
能量管理系统和电控系统一起控制再生制动及其能量的回收,能量管理系统和充电器一同控制充电并监测电源的使用情况。辅助动力供给系统供给电动汽车辅助系统不同等级的电压并提供必要的动力,它主要给动力转向、空调、制动及其他辅助装置提供动力。除了从制动踏板和加速踏板给电动汽车输入信号外,转向盘输入也是一个很重要的输入信号,动力转向系统根据转向盘的角位置来决定汽车灵活地转向。
